JP2012018207A - Liquid crystal display device and cover glass plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶ディスプレイ装置およびカバーガラス板に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device and a cover glass plate.
液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ装置）では、液晶パネルの前方に、「前面フィルタ」とも呼ばれるカバーガラス板が設置されており、ユーザはカバーガラス板を介して液晶パネルの表示を視認する。このカバーガラス板は、主として、ＬＣＤ装置の美観や強度の向上、衝撃破損防止などを目的として設置される。 In a liquid crystal display device (LCD device), a cover glass plate called a “front filter” is installed in front of the liquid crystal panel, and the user visually recognizes the display on the liquid crystal panel through the cover glass plate. This cover glass plate is mainly installed for the purpose of improving the aesthetics and strength of the LCD device and preventing impact damage.
カバーガラス板は、耐傷付き性向上のため、表層の少なくとも一部に圧縮応力層を設けた化学強化ガラス板であることが多い（例えば、特許文献１参照）。化学強化ガラスの製造方法としては、例えばイオン交換法などがある。 The cover glass plate is often a chemically strengthened glass plate in which a compressive stress layer is provided on at least a part of the surface layer in order to improve scratch resistance (see, for example, Patent Document 1). As a method for producing chemically strengthened glass, for example, there is an ion exchange method.
イオン交換法では、ガラスを処理液に浸漬して、ガラスの表層に含まれる、小さなイオン半径のイオン（例えば、Ｎａイオン）を、大きなイオン半径のイオン（例えば、Ｋイオン）と置換することで、ガラスの表層に圧縮応力層を設ける。このため、化学強化ガラスは、アルカリ金属酸化物を含んでいる。 In the ion exchange method, a glass is immersed in a treatment solution, and ions having a small ion radius (for example, Na ions) contained in the surface layer of the glass are replaced with ions having a large ion radius (for example, K ions). A compressive stress layer is provided on the surface layer of the glass. For this reason, the chemically strengthened glass contains an alkali metal oxide.
一般的に、液晶パネルは、２枚のガラス基板、および２枚のガラス基板の間に設けられる液晶層などで構成される。そのため、液晶パネルの熱膨張係数は、主に、ガラス基板の熱膨張係数などにて定まる。 In general, a liquid crystal panel includes two glass substrates and a liquid crystal layer provided between the two glass substrates. Therefore, the thermal expansion coefficient of the liquid crystal panel is mainly determined by the thermal expansion coefficient of the glass substrate.
液晶パネル用のガラス基板は、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない無アルカリガラスで形成される。アルカリ金属イオンが液晶パネルの表示特性に悪影響を与えるからである。その結果、液晶パネル用のガラス基板は、アルカリ金属酸化物を含むカバーガラス板よりも極めて小さい熱膨張係数（典型的には、半分程度の熱膨張係数）を有している。 A glass substrate for a liquid crystal panel is formed of an alkali-free glass that does not substantially contain an alkali metal oxide. This is because alkali metal ions adversely affect the display characteristics of the liquid crystal panel. As a result, the glass substrate for liquid crystal panels has a much smaller thermal expansion coefficient (typically about half the thermal expansion coefficient) than a cover glass plate containing an alkali metal oxide.
ところで、ＬＣＤ装置の画質を向上するため、液晶パネルの表示側に、カバーガラス板を貼り付けることが考えられる。これによって、液晶パネルとカバーガラス板との間に従来あった空隙を無くし、従来あった空隙と、液晶パネル（または、カバーガラス板）との界面における光の反射を抑えることができる。 By the way, in order to improve the image quality of the LCD device, it is conceivable to attach a cover glass plate to the display side of the liquid crystal panel. This eliminates the conventional gap between the liquid crystal panel and the cover glass plate, and suppresses reflection of light at the interface between the conventional gap and the liquid crystal panel (or cover glass plate).
しかしながら、液晶パネルの表示側にカバーガラス板を貼り付けると、液晶パネル用のガラス基板と、カバーガラス板との熱膨張差に起因して応力が生じることがある。この応力は光学特性の低下（例えば、不要な複屈折の発生）や反りの発生につながるという問題がある。この問題は、例えば熱硬化型の接着剤を用いてカバーガラス板を液晶パネルに貼り付ける際やＬＣＤ装置の表示動作時などに生じる。 However, when a cover glass plate is attached to the display side of the liquid crystal panel, stress may occur due to a difference in thermal expansion between the glass substrate for the liquid crystal panel and the cover glass plate. There is a problem that this stress leads to deterioration of optical characteristics (for example, generation of unnecessary birefringence) and warpage. This problem occurs, for example, when a cover glass plate is attached to a liquid crystal panel using a thermosetting adhesive or during a display operation of the LCD device.
特に、近年では、ＬＣＤ装置の大画面化が進んでおり、上記熱膨張差に起因する応力が問題となりやすい。 In particular, in recent years, the screen size of LCD devices has been increasing, and the stress due to the above-described difference in thermal expansion tends to be a problem.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、液晶パネルへのカバーガラス板の貼付に伴う光学特性の低下や反りの発生を抑えることができる液晶ディスプレイ装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、液晶パネルに貼付した際に、光学特性の低下や反りの発生を抑えることができるカバーガラス板を提供することを第２の目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a liquid crystal display device capable of suppressing the deterioration of optical characteristics and the occurrence of warpage accompanying the attachment of a cover glass plate to a liquid crystal panel. The purpose. A second object of the present invention is to provide a cover glass plate that can suppress the deterioration of optical characteristics and the occurrence of warping when it is attached to a liquid crystal panel.
上記第１の目的を解決するため、本発明は、ガラス基板を備える液晶パネルと、該液晶パネルの表示側に貼り付けられるカバーガラス板とを備える液晶ディスプレイ装置において、
前記カバーガラス板は、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない無アルカリガラスで形成されることを特徴とする液晶ディスプレイ装置を提供する。
In order to solve the first object, the present invention provides a liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel comprising a glass substrate and a cover glass plate attached to the display side of the liquid crystal panel.
The cover glass plate may be formed of non-alkali glass substantially not containing an alkali metal oxide.
上記第２の目的を解決するため、本発明は、ガラス基板を備える液晶パネルの表示側に貼付して用いられるカバーガラス板であって、
アルカリ金属酸化物を実質的に含まない無アルカリガラスで形成されることを特徴とするカバーガラス板を提供する。
In order to solve the second object, the present invention is a cover glass plate used by being attached to the display side of a liquid crystal panel including a glass substrate,
Provided is a cover glass plate characterized by being formed of an alkali-free glass substantially not containing an alkali metal oxide.
本発明によれば、液晶パネルへのカバーガラス板の貼付に伴う光学特性の低下や反りの発生を抑えることができる液晶ディスプレイ装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid crystal display device which can suppress the fall of the optical characteristic accompanying the sticking of the cover glass plate to a liquid crystal panel, and generation | occurrence | production of curvature can be provided.
また、本発明によれば、液晶パネルに貼付した際に、光学特性の低下や反りの発生を抑えることができることができるカバーガラス板を提供することができる。 Moreover, according to this invention, when it affixes on a liquid crystal panel, the cover glass plate which can suppress the fall of an optical characteristic and generation | occurrence | production of a curvature can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、後述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、後述の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not restrict | limited to the below-mentioned embodiment, A various deformation | transformation and substitution can be added to below-mentioned embodiment, without deviating from the scope of the present invention.
図１は、本発明の一実施形態における液晶ディスプレイ装置の概略側面図である。図１に示すように、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ装置）１０は、液晶パネル２０と、カバーガラス板３０とを備える。カバーガラス板３０は液晶パネル２０よりも大面積であって、ユーザはカバーガラス板３０を介して液晶パネル２０の表示を視認する。
FIG. 1 is a schematic side view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device (LCD device) 10 includes a
（液晶パネル）
液晶パネル２０は、一般的な構成であって良く、例えば図１に示すように、２枚のガラス基板２１、２２、および２枚のガラス基板２１、２２の間に設けられる液晶層２３を備える。そのため、液晶パネル２０の熱膨張係数は、主に、ガラス基板２１、２２の熱膨張係数などにて定まる。
(LCD panel)
The
２枚のガラス基板２１、２２のうち、表示側（前側）のガラス基板２１の内面２４には、透明電極膜、カラーフィルター（ＣＦ）などが所定の順序で設けられている。一方、駆動側（後側）のガラス基板２２の内面２５には、透明電極膜、半導体素子（例えばＴＦＴなど）などが所定の順序で設けられている。これらのガラス基板２１、２２の外面２６、２７にはそれぞれ偏光フィルタが設置されている。
A transparent electrode film, a color filter (CF), and the like are provided in a predetermined order on the
液晶パネル２０は、透明電極膜を介して液晶層２３に電圧を印加し、液晶層２３の配向方向を変化させて、画像を表示する。液晶パネル２０の駆動方式は、特に限定されないが、例えばＴＮ型、ＳＴＮ型、ＦＥ型、ＴＦＴ型、ＭＩＭ型、ＩＰＳ型、ＶＡ型などがある。
The
ガラス基板２１、２２は、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない無アルカリガラスで形成される。アルカリ金属イオンが、液晶パネル２０の表示特性に悪影響を与えるからである。
The
無アルカリガラスの５０〜３５０℃の範囲における平均熱膨張係数（以下、単に「平均熱膨張係数」という）（ＪＩＳ Ｒ３１０２）は、典型的には、３０〜５０×１０−７／℃程度である。 The average coefficient of thermal expansion (hereinafter simply referred to as “average coefficient of thermal expansion”) (JIS R3102) of the alkali-free glass in the range of 50 to 350 ° C. is typically about 30 to 50 × 10 −7 / ° C. .
無アルカリガラスとしては、特に限定されないが、例えば、モル％表示で実質的に、ＳｉＯ２：６５〜７０％、Ａｌ２Ｏ３：９〜１６％、Ｂ２Ｏ３：６〜１２％、ＭｇＯ：０〜６％、ＣａＯ：０〜７％、ＳｒＯ：１〜９％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ：７〜１８％からなり、ＢａＯを実質的に含有しないガラスなどが挙げられる。 The alkali-free glass, but not limited to, for example, substantially by mol%, SiO 2: 65~70%, Al 2 O 3: 9~16%, B 2 O 3: 6~12%, MgO : 0 to 6%, CaO: 0 to 7%, SrO: 1 to 9%, MgO + CaO + SrO: 7 to 18%, and a glass containing substantially no BaO.
なお、２枚のガラス基板２１、２２は、無アルカリガラスで形成される限り、異なる組成であっても良いが、熱膨張差の低減や製造コストの削減のため、同一組成であることが望ましい。
The two
ガラス基板２１、２２を製造する方法としては、まず、複数のガラス原料を目標の配合になるように調合し、これを溶解炉に連続的に投入し、１５００〜１６００℃に加熱して溶融する。次いで、この溶融ガラスを所定の板厚に成形し、徐冷後切断して、ガラス基板２１、２２を得る。
As a method for producing the
ここで、溶融ガラスを所定の板厚に成形する成形方法は、特に限定されないが、例えばフロート法やフュージョン法などがある。フロート法では、浴槽内の溶融金属（例えば、溶融錫）の浴面に溶融ガラスを連続的に供給して、帯板状に成形する。フュージョン法では、断面略Ｖ字状の樋の内部に溶融ガラスを連続的に供給し、樋から左右両側に溢れ出た溶融ガラスを、樋の下縁で合流させて帯板状に成形する。 Here, a molding method for molding the molten glass into a predetermined plate thickness is not particularly limited, and examples thereof include a float method and a fusion method. In the float process, molten glass is continuously supplied to a bath surface of molten metal (for example, molten tin) in a bathtub, and is formed into a strip shape. In the fusion method, molten glass is continuously supplied into the inside of a bowl having a substantially V-shaped cross section, and the molten glass overflowing from the bowl to the left and right sides is joined at the lower edge of the bowl to form a strip.
なお、本実施形態では、２枚のガラス基板２１、２２を用いるとしたが、いずれか一方の代わりに、樹脂基板などの透光性基板を用いても良い。これによって、液晶パネル２０のフレキシブル性を高めることができる。なお、樹脂基板は、耐熱性や耐薬品性が低いので、透明電極膜などを形成する際に加熱処理や薬品処理することが難しい。また、樹脂基板は、ガラス基板やカバーガラス板との熱膨張差が大きいので、反りが発生しやすい。そのため、２枚のガラス基板２１、２２を用いることが望ましい。
In the present embodiment, the two
（カバーガラス板およびその周辺部材）
カバーガラス板３０は、主として、ＬＣＤ装置１０の美観や強度の向上、衝撃破損防止などを目的として設置される。カバーガラス板３０は、液晶パネル２０の表示側（前側）に貼り付けられる。
(Cover glass plate and its peripheral members)
The
例えば、カバーガラス板３０は、透光性を有する接着膜を介して、液晶パネル２０の表示側に貼り付けられる。接着膜は、一般的な構成であって良く、その材質や形状は適宜選定される。
For example, the
このようにして、カバーガラス板３０と液晶パネル２０との間に空隙がない構成とすることによって、従来あった空隙と、カバーガラス板３０（または、液晶パネル２０）との界面における光の反射を抑えることができる。その結果、ＬＣＤ装置１０の画質を高めることができる。また、ＬＣＤ装置１０の薄型化にも貢献することができる。
In this way, by adopting a configuration in which there is no gap between the
カバーガラス板３０は、液晶パネル２０からの光を出射する前面３１と、液晶パネル２０からの光が入射する背面３２とを有する。前面３１または／および背面３２には、機能膜４０が設けられていても良い。なお、図１では、機能膜４０は前面３１に設けられている。
The
機能膜４０は、例えば、周囲光の反射防止、衝撃破損防止、電磁波遮蔽、近赤外線遮蔽、色調補正、または／および耐傷性向上などの機能を有する。
The
機能膜４０は、例えば樹脂製の膜をカバーガラス板３０に貼り付けることにより形成される。あるいは、機能膜４０は、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などの薄膜形成法により形成されても良い。
The
機能膜４０は、一般的な構成であって良く、その厚さおよび形状などは、用途に応じて適宜選択される。
The
カバーガラス板３０の背面３２には、周縁部の少なくとも一部に沿って、加飾層５０が設けられている。この加飾層５０は、液晶パネル２０の外周を取り囲むように配置されて良い。
On the
加飾層５０は、カバーガラス板３０、ひいてはＬＣＤ装置１０のデザイン性や装飾性を高めるために設置される。例えば、加飾層５０を黒色に着色すると、ＬＣＤ装置１０がオフ状態のときに、カバーガラス板３０の周縁部を含めて、カバーガラス板３０の前面３１から全く光が出射されなくなる。従って、ＬＣＤ装置１０の外観がシャープな印象をユーザに与えるようになり、美観が向上する。
The
加飾層５０の形成方法に制限はなく、例えば、セラミックス粒子を含むインクをカバーガラス板３０に塗布し、これを加熱焼成した後、冷却することによって形成する方法がある。セラミックス粒子は、ガラス組成物、耐熱顔料などで構成され、必要に応じて、耐火物フィラーを含んでも良い。このセラミックス粒子を有機ビヒクルに混合、分散させることによりインクが調製される。
There is no restriction | limiting in the formation method of the
（カバーガラス板の材質や特性など）
カバーガラス板３０は、液晶パネル２０を構成するガラス基板２１、２２と同様に、無アルカリガラスで形成される。これによって、従来に比べて、カバーガラス板３０と液晶パネル２０との熱膨張差を低減することができる。その結果、ＬＣＤ装置１０の構成部材の光学特性の低下（例えば、不要な複屈折の発生）や反りの発生を抑制することができる。この効果は、カバーガラス板３０やガラス基板２１、２２の面積（対角線長さ）が大きくなるほど顕著である。
(Material and characteristics of cover glass plate)
The
特に、近年では、ＬＣＤ装置１０の大画面化が進んでおり、カバーガラス板３０の対角線長さＬが３２インチ（約８１．３ｃｍ）以上の場合が多くなっている。そのような場合でも、本実施形態によれば、反りを十分に小さくすることができる。
In particular, in recent years, the screen size of the
また、カバーガラス板３０を、従来の化学強化ガラスの代わりに、無アルカリガラスで形成すると、上記効果以外に、下記（１）〜（２）の効果が得られる。（１）カバーガラス板３０の耐候性が高くなるので、カバーガラス板３０の表面荒れを抑えることができ、ＬＣＤ装置１０の画質劣化を抑えることができる。（２）カバーガラス板３０と液晶パネル２０との間に設けられる接着膜に、アルカリ金属イオンが実質的に溶出しなくなるので、接着膜の劣化を防止することができる。
Further, when the
カバーガラス板３０の平均熱膨張係数は、反りを十分に低減するため、液晶パネル２０用のガラス基板２１、２２の平均熱膨張係数の８０〜１２０％であることが望ましい。ここで、「液晶パネル用のガラス基板」とは、液晶パネルが２枚のガラス基板を有する場合、両方のガラス基板を意味する。より望ましい範囲は９０〜１１０％、特に望ましい範囲は９５〜１０５％である。
The average thermal expansion coefficient of the
カバーガラス板３０に用いられる無アルカリガラスは、ガラス基板２１、２２に用いられる無アルカリガラスと異なる組成であっても良いが、同一組成であることが好ましい。同一組成であると、カバーガラス板３０と液晶パネル２０との熱膨張差を極めて小さくすることができる。また、カバーガラス板３０の製造コストを削減することもできる。
The alkali-free glass used for the
また、カバーガラス板３０の製造コストを削減することを目的として、フロート法で成形された無アルカリガラス板を未研磨の状態で、カバーガラス板３０として使用しても良い。ここで、「研磨」とは、物理研磨の他、化学研磨を含む意味である。
Further, for the purpose of reducing the manufacturing cost of the
通常、フロート法で成形された無アルカリガラス板は、ガラス基板２１、２２として使用する場合、成形中に溶融金属と接触していた面の研磨を必要とする。この面は、反対側の自由面よりも平面度に優れており、透明電極膜などを形成する使用面となるが、溶融金属によって汚染されているからである。
Usually, when the alkali-free glass plate formed by the float process is used as the
一方、カバーガラス板３０として使用する場合、カバーガラス板３０上には液晶層２３や透明電極膜などが設けられない。そのため、未研磨の状態で使用可能である。このコスト削減効果は、カバーガラス板３０の面積が大きくなるほど顕著である。
On the other hand, when used as the
カバーガラス板３０は、表層付近の強度向上のため、風冷強化法によって、表層の少なくとも一部に圧縮応力層を設けたものであっても良い。風冷強化法では、ガラスを所定の温度に加熱した後、急冷することで、ガラスの表層と内層との間に温度差を生じさせて、ガラスの表層に圧縮応力層を設ける。
The
圧縮応力層の表面圧縮応力は、上記温度差などにて定まる。そのため、急冷時に無アルカリガラスに吹き付ける冷却ガスの温度や風量などを調節することで、表面圧縮応力を調節することが可能である。 The surface compressive stress of the compressive stress layer is determined by the temperature difference or the like. Therefore, it is possible to adjust the surface compressive stress by adjusting the temperature, air volume, etc. of the cooling gas blown to the alkali-free glass during the rapid cooling.
カバーガラス板３０に用いられる無アルカリガラスの破壊靱性は、０．９ＭＰａ・ｍ１／２以上であることが好ましい。破壊靱性は、ＪＩＳ Ｒ１６０７に記載の「予き裂導入破壊試験法（ＳＥＰＢ法）」で測定され、より詳細には、シェブロンノッチ法で予き裂（深さ６ｍｍ）を導入した試験片（８×８×８０ｍｍ）について、４点曲げ試験を行って測定される。破壊靱性は、複数個の試験片についての平均値とする。
The fracture toughness of the alkali-free glass used for the
カバーガラス板３０に用いられる無アルカリガラスの破壊靱性を０．９ＭＰａ・ｍ１／２以上とすることによって、カバーガラス板３０にクラックが生じた場合に、従来に比べて、クラックの伸展を有意に抑えることができる。なお、従来の化学強化ガラスの破壊靱性は０．８ＭＰａ・ｍ１／２程度である。
By setting the fracture toughness of the alkali-free glass used for the
カバーガラス板３０に用いられる無アルカリガラスの破壊靱性は、ガラス組成によって調節することが可能である。また、無アルカリガラスの破壊靱性を向上するため、無アルカリガラスを風冷強化しても良い。
The fracture toughness of the alkali-free glass used for the
カバーガラス板３０に用いられる無アルカリガラスのクラック・イニシエーション・ロード（Ｃｒａｃｋ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｌｏａｄ）（以下、「ＣＩＬ」という）は、２０Ｎ以上であることが好ましい。ここで「ＣＩＬ」とは、ガラス表面に正四角錐状のビッカース圧子（ダイヤモンド圧子）を押し込むことによって、圧痕の四隅の全てから外方に向けて亀裂が形成される最小の押込荷重をいう。ＣＩＬは、市販のビッカース硬度試験機によって測定することができる。ＣＩＬは、１０個以上の圧痕についての平均値とする。
It is preferable that the crack initiation load (hereinafter referred to as “CIL”) of the alkali-free glass used for the
カバーガラス板３０に用いられる無アルカリガラスのＣＩＬを２０Ｎ以上とすることによって、従来に比べて、カバーガラス板３０のクラックの発生確率を有意に抑えることができる。なお、従来の化学強化ガラスのＣＩＬは１Ｎ程度である。
By setting the CIL of the alkali-free glass used for the
カバーガラス板３０に用いられる無アルカリガラスのＣＩＬは、ガラス組成などによって調節することが可能である。また、無アルカリガラスのＣＩＬの値を大きくするため、無アルカリガラスを風冷強化しても良い。
The CIL of the alkali-free glass used for the
カバーガラス板３０に用いられる無アルカリガラスのヤング率は、７２ＧＰａ未満であって良い。これによって、カバーガラス板３０の変形量が一定の状態で、カバーガラス板３０に生じる応力を十分に低減することができ、カバーガラス板３０にクラックが発生するのを抑えることができると共に、カバーガラス板３０の光学特性の低下（例えば、不要な複屈折の発生）を十分に抑えることができる。より好ましい範囲は７０ＧＰａ未満であり、さらに好ましい範囲は６８ＧＰａ未満である。
The Young's modulus of the alkali-free glass used for the
カバーガラス板３０に用いられる無アルカリガラスのヤング率は、ガラス組成などによって調節することが可能である。例えば、無アルカリガラスのヤング率を低くすると共に、破壊靱性を維持するため、無アルカリガラスのＢ２Ｏ３含有量を多くすると共に、Ａｌ２Ｏ３含有量とＭＯ含有量との比を調節して良い。ここで、「ＭＯ含有量」とは、アルカリ土類金属酸化物の含有量の合量を意味する。
The Young's modulus of the alkali-free glass used for the
あるいは、カバーガラス板３０に用いられるヤング率は、７５ＧＰａ超であっても良い。これによって、カバーガラス板３０に生じる応力が一定の状態で、カバーガラス板３０の変形量を十分に低減することができる。より好ましい範囲は７８ＧＰａ超であり、さらに好ましい範囲は８０ＧＰａ超である。
Alternatively, the Young's modulus used for the
カバーガラス板３０の比弾性率は大きいほど、カバーガラス板３０の自重変形が小さくなるので、好ましい。
It is preferable that the specific modulus of elasticity of the
カバーガラス板３０の板厚は、特に限定されないが、例えば０．４〜３ｍｍｍであって、好ましくは０．７〜１．２ｍｍである。カバーガラス板３０の板厚を０．４ｍｍ以上とすることによって、液晶パネル２０を保護する保護板として十分な強度を得ることができる。一方、カバーガラス板３０の板厚が３ｍｍを超えると、ＬＣＤ装置１０の薄型化、軽量化に悪影響を及ぼすので、好ましくない。
Although the plate | board thickness of the
カバーガラス板３０に使用する無アルカリガラスの仮想温度が高いほど、破壊靱性およびＣＩＬが高くなるので、好ましい。仮想温度は、無アルカリガラスの徐冷時の冷却速度などにて調節することが可能である。仮想温度を高くするためには、徐冷時の冷却速度を速くすれば良い。
The higher the fictive temperature of the alkali-free glass used for the
カバーガラス板３０に使用する無アルカリガラスの熱的安定性が高いほど、熱履歴（例えば、加熱硬化型の接着剤を用いてカバーガラス板３０を液晶パネル２０に貼り付ける際の熱処理）によってカバーガラス板３０が変形しにくいので、好ましい。熱的安定性は、室温から１００〜１５０℃程度に加熱し再び室温まで冷却したときの寸法変化（コンパクション）で表され、寸法変化が小さいほど熱的安定性が高い。
The higher the thermal stability of the non-alkali glass used for the
この寸法変化は、無アルカリガラスの材質や特性（例えば、歪点、不純物であるアルカリ金属酸化物の含有量、水分量（β−ＯＨ））などにて定まる。 This dimensional change is determined by the material and characteristics of the alkali-free glass (for example, strain point, content of alkali metal oxide as an impurity, moisture content (β-OH)), and the like.
例えば、歪点が高いほど、寸法変化が小さくなる傾向にある。歪点は、６８０℃以上が好ましく、７２０℃以上がより好ましく、７６０℃以上がさらに好ましい。 For example, the higher the strain point, the smaller the dimensional change tends to be. The strain point is preferably 680 ° C. or higher, more preferably 720 ° C. or higher, and further preferably 760 ° C. or higher.
また、不純物であるアルカリ金属酸化物の含有量が少ないほど、寸法変化が小さくなる傾向にある。アルカリ金属酸化物の含有量は、質量％表示にて、５００ｐｐｍ以下が好ましく、２００ｐｐｍ以下がより好ましく、５０ｐｐｍ以下がさらに好ましい。 Also, the smaller the content of the alkali metal oxide that is an impurity, the smaller the dimensional change tends to be. The content of the alkali metal oxide is preferably 500 ppm or less, more preferably 200 ppm or less, and further preferably 50 ppm or less in terms of mass%.
また、水分量（β−ＯＨ）が少ないほど、寸法変化が小さくなる傾向にある。β−ＯＨは、０．５以下が好ましく、０．２以下がより好ましく、０．１以下がさらに好ましい。 Further, the smaller the amount of water (β-OH), the smaller the dimensional change tends to be. β-OH is preferably 0.5 or less, more preferably 0.2 or less, and even more preferably 0.1 or less.
ここで、β−ＯＨの値は、ガラスの赤外線吸収スペクトルにおいて次式によって求められる。
β−ＯＨ（／ｍｍ）＝（１／Ｘ）ｌｏｇ１０（Ａ／Ｂ）
Ｘ：スペクトル測定時のガラス基板の板厚（ｍｍ）
Ａ：参照波長３８５０ｃｍ−１付近における透過率（％）
Ｂ：水酸基吸収波長３５００ｃｍ−１付近における最小透過率（％）
無アルカリガラスに含まれる水分量（β−ＯＨ）は、使用する原料や溶融方法によって調整することが可能である。β−ＯＨを少なくするためには、例えば、ガラス原料として水和物を使用しない方法がある。
Here, the value of β-OH is determined by the following equation in the infrared absorption spectrum of glass.
β-OH (/ mm) = (1 / X) log 10 (A / B)
X: Thickness (mm) of glass substrate during spectrum measurement
A: Transmittance (%) around the reference wavelength of 3850 cm −1
B: Minimum transmittance (%) in the vicinity of a hydroxyl group absorption wavelength of 3500 cm −1
The amount of water (β-OH) contained in the alkali-free glass can be adjusted by the raw materials used and the melting method. In order to reduce β-OH, for example, there is a method in which a hydrate is not used as a glass raw material.
以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
（実施例１）
実施例１では、図１に示すＬＣＤ装置１０を製造した。なお、実施例１では、カバーガラス板３０上に機能膜４０を設けていない。
Example 1
In Example 1, the
（液晶パネルの製造）
液晶パネル用のガラス基板として、２枚の無アルカリガラス基板（旭硝子社製、ＡＮ１００）を用意した。一方の無アルカリガラス基板上に、透明電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を所定の順序で形成し、ＴＦＴ基板を作製した。また、他方の無アルカリガラス基板上に、透明電極、カラーフィルター（ＣＦ）を所定の順序で形成し、ＣＦ基板を作製した。その後、スペーサを介して、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とを貼り合わせ、その空隙に液晶層となる液晶材料を封入して、液晶パネルを作製した。液晶パネルの表示側の対角線長さは、３７インチ（９４０ｍｍ）とした。
(Manufacture of liquid crystal panels)
As a glass substrate for a liquid crystal panel, two non-alkali glass substrates (Asahi Glass Co., Ltd. AN100) were prepared. On one alkali-free glass substrate, a transparent electrode and a thin film transistor (TFT) were formed in a predetermined order to produce a TFT substrate. Further, on the other alkali-free glass substrate, a transparent electrode and a color filter (CF) were formed in a predetermined order to produce a CF substrate. Thereafter, the TFT substrate and the CF substrate were bonded to each other through a spacer, and a liquid crystal material to be a liquid crystal layer was sealed in the gap to produce a liquid crystal panel. The diagonal length on the display side of the liquid crystal panel was 37 inches (940 mm).
（カバーガラス板の製造）
カバーガラス板として、液晶パネル用のガラス基板と同一組成の無アルカリガラス板（対角線長さ４０インチ（１０１６ｍｍ）、旭硝子社製、ＡＮ１００）を用意した。この無アルカリガラス板は、破壊靱性が０．９ＭＰａ・ｍ１／２、ＣＩＬが２０Ｎ、ヤング率が７７ＧＰａであった。また、この無アルカリガラス板の平均熱膨張係数は、３８×１０−７／℃であって、液晶パネル用のガラス基板の平均熱膨張係数と略同一であった。
(Manufacture of cover glass plates)
As a cover glass plate, an alkali-free glass plate (
（ＬＣＤ装置の製造）
接着剤を用いて、上記液晶パネルと上記カバーガラス板とを固定した。接着剤には、熱硬化型の接着剤を使用した。このようにして、ＬＣＤ装置を作製した。
(Manufacture of LCD devices)
The liquid crystal panel and the cover glass plate were fixed using an adhesive. As the adhesive, a thermosetting adhesive was used. In this way, an LCD device was produced.
ＬＣＤ装置の評価として、ＬＣＤ装置の表示動作時にカバーガラス板の平面度を測定した。その結果、カバーガラス板は、液晶パネル用のガラス基板との熱膨張差が十分に小さいので、良好な平面度（ＪＩＳ Ｂ００２１）を有することが分かった。 As an evaluation of the LCD device, the flatness of the cover glass plate was measured during the display operation of the LCD device. As a result, the cover glass plate was found to have good flatness (JIS B0021) because the difference in thermal expansion from the glass substrate for the liquid crystal panel was sufficiently small.
（比較例１）
比較例１では、カバーガラス板として化学強化ガラス板（旭硝子社製）を用いた他は、実施例１と同様にして、ＬＣＤ装置を製造した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, an LCD device was produced in the same manner as in Example 1 except that a chemically strengthened glass plate (Asahi Glass Co., Ltd.) was used as the cover glass plate.
この化学強化ガラス板は、破壊靱性が０．７８ＭＰａ・ｍ１／２、ＣＩＬが１Ｎ、ヤング率が７８ＧＰａであった。また、この化学強化ガラスの平均熱膨張係数は、９１×１０−７／℃であって、液晶パネルを構成するガラス基板の平均熱膨張係数の２３９％であった。 This chemically strengthened glass plate had a fracture toughness of 0.78 MPa · m 1/2 , a CIL of 1 N, and a Young's modulus of 78 GPa. The average thermal expansion coefficient of the chemically strengthened glass was 91 × 10 −7 / ° C., which was 239% of the average thermal expansion coefficient of the glass substrate constituting the liquid crystal panel.
ＬＣＤ装置の評価として、ＬＣＤ装置の表示動作時にカバーガラス板の平面度を測定した。その結果、カバーガラス板とプラズマパネル用のガラス基板との熱膨張差が大き過ぎるので、良好な平面度を得られないことが分かった。 As an evaluation of the LCD device, the flatness of the cover glass plate was measured during the display operation of the LCD device. As a result, it was found that good flatness cannot be obtained because the difference in thermal expansion between the cover glass plate and the glass substrate for the plasma panel is too large.
１０ 液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ装置）
２０ 液晶パネル
２１ ガラス基板
２２ ガラス基板
２３ 液晶層
３０ カバーガラス板
４０ 機能膜
５０ 加飾層
10 Liquid crystal display device (LCD device)
20
Claims (9)
前記カバーガラス板は、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない無アルカリガラスで形成されることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。 In a liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel comprising a glass substrate and a cover glass plate attached to the display side of the liquid crystal panel,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the cover glass plate is made of alkali-free glass substantially not containing an alkali metal oxide.
アルカリ金属酸化物を実質的に含まない無アルカリガラスで形成されることを特徴とするカバーガラス板。 A cover glass plate used by being attached to the display side of a liquid crystal panel provided with a glass substrate,
A cover glass plate formed of non-alkali glass substantially not containing an alkali metal oxide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2010153629A JP2012018207A (en) | 2010-07-06 | 2010-07-06 | Liquid crystal display device and cover glass plate |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2012018207A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9285633B2 (en) | 2012-09-10 | 2016-03-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display |
| JP2018529116A (en) * | 2015-12-02 | 2018-10-04 | エルジー・ケム・リミテッド | Optical element |
| JP2020514238A (en) * | 2017-03-22 | 2020-05-21 | コーニング インコーポレイテッド | How to split a glass web |
| WO2022131275A1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | Ａｇｃ株式会社 | Glass plate, laminated glass, window glass for building, and window glass for vehicle |
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2010
- 2010-07-06 JP JP2010153629A patent/JP2012018207A/en active Pending
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