JP3183751B2 - 液晶パネルにおけるスペーサ空間分布のばらつき評価方法 - Google Patents
液晶パネルにおけるスペーサ空間分布のばらつき評価方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネル（ＬＣＤパ
ネル）におけるスペーサ空間分布のばらつき評価方法に
関する。
ネル）におけるスペーサ空間分布のばらつき評価方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、薄型化、低消費電力化が可能な液
晶パネルを用いた表示装置が数多く提案されており、液
晶テレビ等も普及しつつある。
晶パネルを用いた表示装置が数多く提案されており、液
晶テレビ等も普及しつつある。
【０００３】液晶パネルの製造方法は種々提案されてい
るが、一般的には図３に示すように５２枚のガラス又は
プラスチック基板１，１を一定間隔を存して対向配置
し、これら基板１，１の周縁全体をシール材２によって
固着することにより液晶セルを作成する。このとき、液
晶セルの内部全体に粒状のスペーサ３を分散配置して、
基板１，１の間隔が一定となるように保持する。この
後、この液晶セルの内部に液晶（図示省略）を注入し
て、液晶パネルを作成する。
るが、一般的には図３に示すように５２枚のガラス又は
プラスチック基板１，１を一定間隔を存して対向配置
し、これら基板１，１の周縁全体をシール材２によって
固着することにより液晶セルを作成する。このとき、液
晶セルの内部全体に粒状のスペーサ３を分散配置して、
基板１，１の間隔が一定となるように保持する。この
後、この液晶セルの内部に液晶（図示省略）を注入し
て、液晶パネルを作成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような液晶パネル
を例えば駅等の案内板として使用する場合、その画像品
質はあまり問題とならないが、液晶テレビとして使用す
る場合には、従来のＣＲＴ画面に劣らないだけの画像品
質が要求される。
を例えば駅等の案内板として使用する場合、その画像品
質はあまり問題とならないが、液晶テレビとして使用す
る場合には、従来のＣＲＴ画面に劣らないだけの画像品
質が要求される。
【０００５】そのため、特に液晶テレビ等として使用さ
れる液晶パネルでは、色むらの発生防止は、液晶パネル
製造上の重要な解決課題の一つとなっている。
れる液晶パネルでは、色むらの発生防止は、液晶パネル
製造上の重要な解決課題の一つとなっている。
【０００６】色むらは、パネル内の各点のギャップが均
一でない場合に発生すると考えられている。
一でない場合に発生すると考えられている。
【０００７】そして、このギャップのばらつきは、内部
に分散配置されるスペーサ３の空間分布（単位面積当た
りの個数分布）が不均一であるために発生すると考えら
れる。そのため、色むらの発生を防止するためには、こ
のスペーサ３の空間分布を考慮する必要があり、これを
考慮した計算方法を確立できれば、スペーサ３が空間的
にどの様な分布をしている場合に、ギャップのばらつき
が、色むら発生の許容値以上になるかを予測することが
可能となる。
に分散配置されるスペーサ３の空間分布（単位面積当た
りの個数分布）が不均一であるために発生すると考えら
れる。そのため、色むらの発生を防止するためには、こ
のスペーサ３の空間分布を考慮する必要があり、これを
考慮した計算方法を確立できれば、スペーサ３が空間的
にどの様な分布をしている場合に、ギャップのばらつき
が、色むら発生の許容値以上になるかを予測することが
可能となる。
【０００８】本発明はかかる実情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、スペーサがある空間分布を持つ液晶セ
ルに液晶の圧力が与えられた場合に、基板のたわみを考
慮し若しくは基板とシール材とのたわみを考慮してギャ
ップの計算を行うことにより、スペーサの空間分布のば
らつきがどの程度の大きさになれば、許容値以上のギャ
ップのばらつきが発生するかの評価を行うことのできる
液晶パネルにおけるスペーサ空間分布のばらつき評価方
法を提供することにある。
で、その目的は、スペーサがある空間分布を持つ液晶セ
ルに液晶の圧力が与えられた場合に、基板のたわみを考
慮し若しくは基板とシール材とのたわみを考慮してギャ
ップの計算を行うことにより、スペーサの空間分布のば
らつきがどの程度の大きさになれば、許容値以上のギャ
ップのばらつきが発生するかの評価を行うことのできる
液晶パネルにおけるスペーサ空間分布のばらつき評価方
法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係わる液晶パネルにおけるスペーサ空間分
布のばらつき評価方法は、対向させて配置した２枚の基
板の周縁全体をシール材によって固着して液晶セルを作
成し、この液晶セルの内部全体に粒状のスペーサを分散
配置するとともに、この液晶セルの内部に液晶を注入し
た構造の液晶パネルにおいて、前記液晶パネルを複数個
に分割した各分割領域をセグメントとするとき、前記基
板を薄板理論により変形する板とし、前記スペーサをヘ
ルツの接触理論に従う非線形バネとし、前記シール材を
不変形材料若しくは弾性変形する材料とし、前記液晶を
前記液晶セル内に一定の圧力を与えるものとしてそれぞ
れ取り扱い、かつ前記各セグメントに含まれるスペーサ
の数を一定の条件に従って変化させることにより、液晶
パネル内のスペーサの分布密度に一定のばらつきを与え
て前記液晶パネルをモデル化し、このモデル化した液晶
パネルの基板の寸法、板厚、材料物性、スペーサの平均
粒子径、粒径分布関数、空間分布、材料物性、及び液晶
パネルの負圧を各入力条件とし、液晶パネルの分割によ
るセグメント数を変数条件として、各セグメントの代表
点のギャップを計算し、この計算した各セグメントのギ
ャップのばらつきが予め設定された許容値以下となるセ
グメント数を求めることにより、そのときのセグメント
の大きさをばらつきの評価値とするものである。
め、本発明に係わる液晶パネルにおけるスペーサ空間分
布のばらつき評価方法は、対向させて配置した２枚の基
板の周縁全体をシール材によって固着して液晶セルを作
成し、この液晶セルの内部全体に粒状のスペーサを分散
配置するとともに、この液晶セルの内部に液晶を注入し
た構造の液晶パネルにおいて、前記液晶パネルを複数個
に分割した各分割領域をセグメントとするとき、前記基
板を薄板理論により変形する板とし、前記スペーサをヘ
ルツの接触理論に従う非線形バネとし、前記シール材を
不変形材料若しくは弾性変形する材料とし、前記液晶を
前記液晶セル内に一定の圧力を与えるものとしてそれぞ
れ取り扱い、かつ前記各セグメントに含まれるスペーサ
の数を一定の条件に従って変化させることにより、液晶
パネル内のスペーサの分布密度に一定のばらつきを与え
て前記液晶パネルをモデル化し、このモデル化した液晶
パネルの基板の寸法、板厚、材料物性、スペーサの平均
粒子径、粒径分布関数、空間分布、材料物性、及び液晶
パネルの負圧を各入力条件とし、液晶パネルの分割によ
るセグメント数を変数条件として、各セグメントの代表
点のギャップを計算し、この計算した各セグメントのギ
ャップのばらつきが予め設定された許容値以下となるセ
グメント数を求めることにより、そのときのセグメント
の大きさをばらつきの評価値とするものである。
【００１０】
【作用】液晶パネルの構造は、図３に示したものと同様
であるので、以下においては、同符号を付して説明を行
うものとする。
であるので、以下においては、同符号を付して説明を行
うものとする。
【００１１】本発明では、基板１を薄板理論により変形
する板（すなわち、剛体として扱うのではなく、荷重を
受ければ変形する弾性体）とし、スペーサ３をヘルツの
接触理論に従う非線形バネとし、シール材２を不変形材
料若しくは弾性変形する材料とし、液晶を液晶セル内に
一定の圧力を与えるものとしてそれぞれ取り扱う。
する板（すなわち、剛体として扱うのではなく、荷重を
受ければ変形する弾性体）とし、スペーサ３をヘルツの
接触理論に従う非線形バネとし、シール材２を不変形材
料若しくは弾性変形する材料とし、液晶を液晶セル内に
一定の圧力を与えるものとしてそれぞれ取り扱う。
【００１２】このような取り扱いにより液晶パネルを単
純化（モデル化）する。
純化（モデル化）する。
【００１３】次に、このようにモデル化した液晶パネル
において、基板１の寸法、板厚、材料物性、スペーサ３
の平均粒子径、粒径分布関数、空間分布、材料物性、液
晶パネルの負圧を各入力条件とし、また液晶パネルの分
割によるセグメント数を変数条件として、各セグメント
の代表点のギャップをそのセグメントのギャップとして
計算する。
において、基板１の寸法、板厚、材料物性、スペーサ３
の平均粒子径、粒径分布関数、空間分布、材料物性、液
晶パネルの負圧を各入力条件とし、また液晶パネルの分
割によるセグメント数を変数条件として、各セグメント
の代表点のギャップをそのセグメントのギャップとして
計算する。
【００１４】すなわち、基板１を周辺単純支持の長方形
板とした場合、この単純支持長方形板のＧｒｅｅｎ関数
は、次式で与えられる。
板とした場合、この単純支持長方形板のＧｒｅｅｎ関数
は、次式で与えられる。
【００１５】
【数１】
【００１６】ただし、Ｍは基板の曲げ剛性である。この
式は、η≧ｙの場合のものである。η＜ｙの場合には、
式の右辺のηとｙを入れ換える。
式は、η≧ｙの場合のものである。η＜ｙの場合には、
式の右辺のηとｙを入れ換える。
【００１７】この式より、任意の荷重に対する基板１の
変位を求めることができる。
変位を求めることができる。
【００１８】また、個々のスペーサ３は、ヘルツ（Ｈｅ
ｒｔｚ）の理論に従うので、図４に示すように、幾何学
的干渉量ｓと作用する力ｆとの関係は、次式で表され
る。
ｒｔｚ）の理論に従うので、図４に示すように、幾何学
的干渉量ｓと作用する力ｆとの関係は、次式で表され
る。
【００１９】
【数２】
【００２０】ただし、ｋはバネ定数、ｘはスペーサ直
径、Ｅm はスペーサのヤング率、νmはスペーサのポア
ソン比、Ｅg は基板のヤング率、νg は基板のポアソン
比である。また、ｐは１．５（理論的な数値）である。
径、Ｅm はスペーサのヤング率、νmはスペーサのポア
ソン比、Ｅg は基板のヤング率、νg は基板のポアソン
比である。また、ｐは１．５（理論的な数値）である。
【００２１】上式より、個々のスペーサ３と基板１との
相互作用を考えて、解くべき式を導出するのであるが、
ここでは、以下のようにしてスペーサ３の集合と基板１
との相互作用を考える。これは、計算時間の短縮を図る
ためである。
相互作用を考えて、解くべき式を導出するのであるが、
ここでは、以下のようにしてスペーサ３の集合と基板１
との相互作用を考える。これは、計算時間の短縮を図る
ためである。
【００２２】すなわち、基板１を図５のように複数のセ
グメント１１，１１・・・に分割する。図では、長方形
状に分割しているが、縦方向の分割数を固定として、横
方向の分割数を変更することにより、その形状は変化す
ることになる。すなわち、横方向の分割数を増加させる
ことにより、ある分割数ではセグメント１１が正方形状
になり、さらに分割数を増加させることにより、今度は
縦長の長方形状となる。
グメント１１，１１・・・に分割する。図では、長方形
状に分割しているが、縦方向の分割数を固定として、横
方向の分割数を変更することにより、その形状は変化す
ることになる。すなわち、横方向の分割数を増加させる
ことにより、ある分割数ではセグメント１１が正方形状
になり、さらに分割数を増加させることにより、今度は
縦長の長方形状となる。
【００２３】ここで、ｉ番目のセグメント１１ｉの代表
点（ここでは中央の点とする）での基板の変位をｕi と
し、ｉ番目のセグメント１１ｉの変位をこのｕi で代表
させることにする。すなわち、セグメント１１ｉ内で
は、変位は均一でｕi であるとする。
点（ここでは中央の点とする）での基板の変位をｕi と
し、ｉ番目のセグメント１１ｉの変位をこのｕi で代表
させることにする。すなわち、セグメント１１ｉ内で
は、変位は均一でｕi であるとする。
【００２４】また、セグメント１１ｉにはＮｉ個のスペ
ーサがあり、またスペーサ径ｘは図６に示す分布関数ω
（ｘ）に従って分布していると仮定すると、ｉ番目のセ
グメント１１ｉからの反力Ｆi は、そのセグメントでの
基板間の距離をｈi （図７参照）とすると、次式で表さ
れる。
ーサがあり、またスペーサ径ｘは図６に示す分布関数ω
（ｘ）に従って分布していると仮定すると、ｉ番目のセ
グメント１１ｉからの反力Ｆi は、そのセグメントでの
基板間の距離をｈi （図７参照）とすると、次式で表さ
れる。
【００２５】
【数３】
【００２６】ただし、θ（ｘ−ｈi ）はステップ関数で
あって、カッコ内が正のときは１、カッコ内が負のとき
は０となる関数である。
あって、カッコ内が正のときは１、カッコ内が負のとき
は０となる関数である。
【００２７】また、ｈi とｕi との関係は、図８及び図
９より次式の関係となる。
９より次式の関係となる。
【００２８】
【数４】ｈi ＝ｄ＋２ｕi 従って、一般的にＦi とｕi との関係は、次式で表され
る。
る。
【００２９】
【数５】
【００３０】また、シール材を弾性変形する材料とした
場合、シール部でのＦi とｕi との関係は、次式で表さ
れる。
場合、シール部でのＦi とｕi との関係は、次式で表さ
れる。
【００３１】
【数６】
【００３２】ただし、Ｅs はシール材のヤング率、Ｓi
はｉ番目のセグメントの面積、ｄはパネル外周のシール
材厚みである。
はｉ番目のセグメントの面積、ｄはパネル外周のシール
材厚みである。
【００３３】一方、基板１には、スペーサ３からの反力
以外に、大気圧と液晶内圧（面圧）との差圧ｐが作用す
る。
以外に、大気圧と液晶内圧（面圧）との差圧ｐが作用す
る。
【００３４】すなわち、差圧ｐによるｉ番目のセグメン
ト１１ｉの代表点（ｘi 、ｙi ）での変位をｕ１i とす
ると、ｕ１i は次式で表される。
ト１１ｉの代表点（ｘi 、ｙi ）での変位をｕ１i とす
ると、ｕ１i は次式で表される。
【００３５】
【数７】
【００３６】上記各式より、各セグメントの代表点にお
ける変位を表す式は次式となり、これが解くべき式であ
る。すなわち、
ける変位を表す式は次式となり、これが解くべき式であ
る。すなわち、
【００３７】
【数８】
【００３８】ただし、１≦ｉ，ｊ≦ｎ、ｎ：総セグメン
ト数である。
ト数である。
【００３９】上式より、解くべき方程式は変位ｕi に関
する非線形連立方程式であるので、Ｎｅｗｔｏｎ法等の
数値解析法で解くことができる。
する非線形連立方程式であるので、Ｎｅｗｔｏｎ法等の
数値解析法で解くことができる。
【００４０】ただし、シール材を不変形材料として取り
扱う場合には、境界条件を満足させるため、シール部に
対応するセグメントの変位は０（既知）とし、そのセグ
メントに作用する荷重を未知数として、全体の連立方程
式を解く必要がある。また、シール材を弾性変形する材
料として取り扱う場合には、これらを考慮する必要はな
い。
扱う場合には、境界条件を満足させるため、シール部に
対応するセグメントの変位は０（既知）とし、そのセグ
メントに作用する荷重を未知数として、全体の連立方程
式を解く必要がある。また、シール材を弾性変形する材
料として取り扱う場合には、これらを考慮する必要はな
い。
【００４１】これにより、基板の変位が決まり、ｄ＋２
ｕi のギャップも決まることになる。つまり、基板の変
形が考慮されることになる。
ｕi のギャップも決まることになる。つまり、基板の変
形が考慮されることになる。
【００４２】
【実施例】以下、本発明の液晶パネルにおけるスペーサ
空間分布のばらつき評価方法について、具体例を挙げて
説明を行う。
空間分布のばらつき評価方法について、具体例を挙げて
説明を行う。
【００４３】本実施例では、液晶パネルのスペーサ３の
空間分布は、図１に示すような密度分布となっているも
のとする。すなわち、各セグメント１１の密度は、各辺
を介して隣接するセグメント１１とは異なる密度とな
り、各点（コーナ）を介して隣接するセグメント１１と
は同じ密度となるように分布していると仮定する。つま
り、分割されたセグメント１１を横方向及び縦方向に見
た場合、異なる２種類の密度のセグメント１１が交互に
連続して配置された構成となっている。
空間分布は、図１に示すような密度分布となっているも
のとする。すなわち、各セグメント１１の密度は、各辺
を介して隣接するセグメント１１とは異なる密度とな
り、各点（コーナ）を介して隣接するセグメント１１と
は同じ密度となるように分布していると仮定する。つま
り、分割されたセグメント１１を横方向及び縦方向に見
た場合、異なる２種類の密度のセグメント１１が交互に
連続して配置された構成となっている。
【００４４】このようなスペーサ３の密度分布におい
て、以下の入力データを計算条件とする。
て、以下の入力データを計算条件とする。
【００４５】基板寸法＝２３５mm×１５７mm、基板板厚
＝１．１mm、基板のヤング率Ｅg ＝７３００kgf/mm2 、
基板のポアソン比νg ＝０．２１、スペーサのヤング率
Ｅm＝４８８kgf/mm2 、スペーサのポアソン比νm ＝
０．３８、スペーサ粒径分布は正規分布、スペーサ平均
粒子径ｘ＝５．７μｍ、スペーサ粒子径標準偏差σ＝ｘ
の５％、スペーサ密度比＝１：０．８、１：０．６、
１：０．４（平均粒子数＝１００、８０、６０、４０個
／mm2 ）、パネル負圧＝０．１、０．２、０．３気圧、
シール部ギャップ＝６μｍ、シール部幅＝１mm、セグメ
ント寸法＝〔（２３５−１×２）／２Ｎ、（１５７−１
×２）／２８〕。
＝１．１mm、基板のヤング率Ｅg ＝７３００kgf/mm2 、
基板のポアソン比νg ＝０．２１、スペーサのヤング率
Ｅm＝４８８kgf/mm2 、スペーサのポアソン比νm ＝
０．３８、スペーサ粒径分布は正規分布、スペーサ平均
粒子径ｘ＝５．７μｍ、スペーサ粒子径標準偏差σ＝ｘ
の５％、スペーサ密度比＝１：０．８、１：０．６、
１：０．４（平均粒子数＝１００、８０、６０、４０個
／mm2 ）、パネル負圧＝０．１、０．２、０．３気圧、
シール部ギャップ＝６μｍ、シール部幅＝１mm、セグメ
ント寸法＝〔（２３５−１×２）／２Ｎ、（１５７−１
×２）／２８〕。
【００４６】なお、シール材２を弾性変形する材料とし
て取り扱う場合には、上記入力条件の他に、シール材の
ヤング率Ｅs ＝２０００kgf/mm2 を条件に加える。
て取り扱う場合には、上記入力条件の他に、シール材の
ヤング率Ｅs ＝２０００kgf/mm2 を条件に加える。
【００４７】これらの入力条件で上記した数１から数８
までの各式を順次計算して、各セグメント１１のギャッ
プ（すなわち、液晶パネルの各点のギャップ）を求め
る。
までの各式を順次計算して、各セグメント１１のギャッ
プ（すなわち、液晶パネルの各点のギャップ）を求め
る。
【００４８】このようにして計算した各セグメント１１
のギャップをグラフ表示したのが図２である。ただし、
図２は、シール材２を不変形材料として取り扱った場合
のグラフである。図２には、差圧ｐが０．１、０．２、
０．３のそれぞれの場合において、隣接するスペーサ１
１の粒子密度をそれぞれ１００：４０、１００：６０、
１００：８０とした場合の合計９種類のパターンが表示
されている。
のギャップをグラフ表示したのが図２である。ただし、
図２は、シール材２を不変形材料として取り扱った場合
のグラフである。図２には、差圧ｐが０．１、０．２、
０．３のそれぞれの場合において、隣接するスペーサ１
１の粒子密度をそれぞれ１００：４０、１００：６０、
１００：８０とした場合の合計９種類のパターンが表示
されている。
【００４９】ここで、ギャップのばらつきの許容値とし
て０．０５μｍを設定すると、図２に示すギャップのば
らつきのグラフから、ばらつきの大きさの評価値、すな
わちギャップのばらつきが０．０５μｍ以下となるセグ
メントの大きさを知ることができる。
て０．０５μｍを設定すると、図２に示すギャップのば
らつきのグラフから、ばらつきの大きさの評価値、すな
わちギャップのばらつきが０．０５μｍ以下となるセグ
メントの大きさを知ることができる。
【００５０】つまり、液晶パネルを全体として見た場合
に、ギャップのばらつきが許容値以下となるセグメント
１１の大きさが決定されるから、そのセグメント１１の
大きさをばらつきの評価値として採用する。
に、ギャップのばらつきが許容値以下となるセグメント
１１の大きさが決定されるから、そのセグメント１１の
大きさをばらつきの評価値として採用する。
【００５１】図２では、粒子密度が１００：８０の場
合、全ての差圧ｐにおいてギャップのばらつきが許容値
以下となっており、このようなスペーサ３の分布では、
色むらは発生しないことが分かる。また、粒子密度が１
００：４０の場合には、差圧ｐ＝０．３のとき、セグメ
ント１１の大きさが６mm（ただし、横幅）以下の場合に
のみ色むらの発生が防止可能であるが、セグメント１１
の大きさがこれを超えると、色むらが発生することが分
かる。
合、全ての差圧ｐにおいてギャップのばらつきが許容値
以下となっており、このようなスペーサ３の分布では、
色むらは発生しないことが分かる。また、粒子密度が１
００：４０の場合には、差圧ｐ＝０．３のとき、セグメ
ント１１の大きさが６mm（ただし、横幅）以下の場合に
のみ色むらの発生が防止可能であるが、セグメント１１
の大きさがこれを超えると、色むらが発生することが分
かる。
【００５２】なお、上記実施例では、スペーサ３の空間
分布として、図１に示すような２種類の密度分布を例に
挙げて説明しているが、このような２種類の密度分布に
限定されるものではなく、３種類、４種類等のように、
より細かく分布させた状態で計算を行うことも可能であ
る。また、図６の粒子径分布関数に示す正規分布に従っ
て乱数を発生させ、この乱数に従ってスペーサの密度分
布を与えるように設定することも可能である。
分布として、図１に示すような２種類の密度分布を例に
挙げて説明しているが、このような２種類の密度分布に
限定されるものではなく、３種類、４種類等のように、
より細かく分布させた状態で計算を行うことも可能であ
る。また、図６の粒子径分布関数に示す正規分布に従っ
て乱数を発生させ、この乱数に従ってスペーサの密度分
布を与えるように設定することも可能である。
【００５３】以下においては、正規分布に従って乱数を
発生させ、この乱数に従ってスペーサの密度分布を与え
ることにより、スペーサ３の空間分布のばらつきを評価
する方法について説明する。
発生させ、この乱数に従ってスペーサの密度分布を与え
ることにより、スペーサ３の空間分布のばらつきを評価
する方法について説明する。
【００５４】本実施例では、液晶パネルのスペーサ３の
空間分布は、正規乱数を発生させることにより与える。
つまり、スペーサ３の平均密度からセグメント１１内の
平均粒子数Ｎm を計算し、それに対し標準偏差Ｎσを仮
定し、平均粒子数Ｎm 、標準偏差Ｎσの正規分布に従う
乱数をセグメント１１の総数だけ発生させる。そして、
この乱数を利用して、ｉ番目のセグメント１１ｉの粒子
数Ｎi を、ｉ番目に発生させた乱数の値とする。
空間分布は、正規乱数を発生させることにより与える。
つまり、スペーサ３の平均密度からセグメント１１内の
平均粒子数Ｎm を計算し、それに対し標準偏差Ｎσを仮
定し、平均粒子数Ｎm 、標準偏差Ｎσの正規分布に従う
乱数をセグメント１１の総数だけ発生させる。そして、
この乱数を利用して、ｉ番目のセグメント１１ｉの粒子
数Ｎi を、ｉ番目に発生させた乱数の値とする。
【００５５】このようなスペーサ３の密度分布におい
て、以下の入力データを計算条件とする。
て、以下の入力データを計算条件とする。
【００５６】基板寸法＝１０２mm×６２mm、基板板厚＝
０．７mm、基板のヤング率Ｅg ＝７３００kgf/mm2 、基
板のポアソン比νg ＝０．２１、スペーサのヤング率Ｅ
m ＝４８８kgf/mm2 、スペーサのポアソン比νm ＝０．
３８、スペーサ粒径分布は正規分布、スペーサ平均粒子
径ｘ＝６．０μｍ、スペーサ粒子径標準偏差σ＝ｘの４
％、スペーサ数の平均密度＝１００個／mm2 、パネル負
圧＝０．３気圧、シール部ギャップ＝６μｍ、シール部
幅＝１mm、セグメント寸法＝〔１００／nx×６０／ny、
（nx、ny）＝（５０、３０）、（２６、３０）、（２
６、１６）、（２０、１０）、（１０、１０）〕。
０．７mm、基板のヤング率Ｅg ＝７３００kgf/mm2 、基
板のポアソン比νg ＝０．２１、スペーサのヤング率Ｅ
m ＝４８８kgf/mm2 、スペーサのポアソン比νm ＝０．
３８、スペーサ粒径分布は正規分布、スペーサ平均粒子
径ｘ＝６．０μｍ、スペーサ粒子径標準偏差σ＝ｘの４
％、スペーサ数の平均密度＝１００個／mm2 、パネル負
圧＝０．３気圧、シール部ギャップ＝６μｍ、シール部
幅＝１mm、セグメント寸法＝〔１００／nx×６０／ny、
（nx、ny）＝（５０、３０）、（２６、３０）、（２
６、１６）、（２０、１０）、（１０、１０）〕。
【００５７】これらの入力条件で上記した数１から数６
までの各式を順次計算して、各セグメント１１のギャッ
プ（すなわち、液晶パネルの各点のギャップ）を求め
る。
までの各式を順次計算して、各セグメント１１のギャッ
プ（すなわち、液晶パネルの各点のギャップ）を求め
る。
【００５８】このようにして計算した各セグメント１１
のギャップをグラフ表示したのが図１０である。図１０
は、粒子数標準偏差とギャップのばらつきとの関係を、
５種類のセグメント１１の大きさ〔各面積が４．０、
７．７、１４．４、３０．０、６０．０（mm2 ）〕をパ
ラメータとして表示している。
のギャップをグラフ表示したのが図１０である。図１０
は、粒子数標準偏差とギャップのばらつきとの関係を、
５種類のセグメント１１の大きさ〔各面積が４．０、
７．７、１４．４、３０．０、６０．０（mm2 ）〕をパ
ラメータとして表示している。
【００５９】ここで、ギャップのばらつきの許容値とし
て０．０５μｍを設定すると、図１０に示すギャップの
ばらつきのグラフから、ばらつきの大きさの評価値、す
なわちギャップのばらつきが０．０５μｍ以下となるＮ
σの大きさを知ることができる。
て０．０５μｍを設定すると、図１０に示すギャップの
ばらつきのグラフから、ばらつきの大きさの評価値、す
なわちギャップのばらつきが０．０５μｍ以下となるＮ
σの大きさを知ることができる。
【００６０】つまり、液晶パネルを全体として見た場合
に、ギャップのばらつきが許容値以下となる粒子数標準
偏差が決定されるから、その標準偏差がばらつきの評価
値となる。
に、ギャップのばらつきが許容値以下となる粒子数標準
偏差が決定されるから、その標準偏差がばらつきの評価
値となる。
【００６１】図１０では、セグメント１１の面積６０mm
2 に対して、標準偏差が１３％以下の場合、ギャップの
ばらつきが許容値以下になることが分かる。
2 に対して、標準偏差が１３％以下の場合、ギャップの
ばらつきが許容値以下になることが分かる。
【００６２】このように、正規分布に従って乱数を発生
させ、この乱数に従ってスペーサの密度分布を与えるこ
とにより、スペーサ３の空間分布のばらつきをより正確
に評価することが可能となる。
させ、この乱数に従ってスペーサの密度分布を与えるこ
とにより、スペーサ３の空間分布のばらつきをより正確
に評価することが可能となる。
【００６３】
【発明の効果】本発明の液晶パネルにおけるスペーサ空
間分布のばらつき評価方法は、液晶パネルを一定の条件
の下にモデル化し、このモデル化した液晶パネルの基板
の寸法、板厚、材料物性、スペーサの平均粒子径、粒径
分布関数、空間分布、材料物性、及び液晶パネルの負圧
を各入力条件とし、液晶パネルの分割によるセグメント
数を変数条件として、各セグメントの代表点のギャップ
を計算し、この計算した各セグメントのギャップのばら
つきが予め設定された許容値以下となるセグメント数を
求めることにより、そのときのセグメントの大きさをば
らつきの評価値とするものであり、スペーサの空間分布
に対する評価値が決定できることから、液晶パネルの製
造時における色むらの発生防止の検討に役立つものであ
る。
間分布のばらつき評価方法は、液晶パネルを一定の条件
の下にモデル化し、このモデル化した液晶パネルの基板
の寸法、板厚、材料物性、スペーサの平均粒子径、粒径
分布関数、空間分布、材料物性、及び液晶パネルの負圧
を各入力条件とし、液晶パネルの分割によるセグメント
数を変数条件として、各セグメントの代表点のギャップ
を計算し、この計算した各セグメントのギャップのばら
つきが予め設定された許容値以下となるセグメント数を
求めることにより、そのときのセグメントの大きさをば
らつきの評価値とするものであり、スペーサの空間分布
に対する評価値が決定できることから、液晶パネルの製
造時における色むらの発生防止の検討に役立つものであ
る。
【図１】本発明の液晶パネルにおけるスペーサ空間分布
のモデルの一例を示す図である。
のモデルの一例を示す図である。
【図２】本発明の液晶パネルにおけるスペーサ空間分布
のばらつき評価方法による計算結果を示すグラフであ
る。
のばらつき評価方法による計算結果を示すグラフであ
る。
【図３】液晶パネルの構造を示す斜視図及び断面図であ
る。
る。
【図４】Ｈｅｒｔｚの理論における幾何学的干渉量と荷
重との関係を示す図である。
重との関係を示す図である。
【図５】基板の分割例を示す図である。
【図６】スペーサの粒子径分布関数の一例を示す図であ
る。
る。
【図７】各セグメントでのｈi とＦi との関係を示す図
である。
である。
【図８】シール材を不変形材料とした場合のｉ番目のセ
グメントの代表点でのｈi とｕ i との関係を示す図であ
る。
グメントの代表点でのｈi とｕ i との関係を示す図であ
る。
【図９】シール材を弾性変形する材料とした場合のｉ番
目のセグメントの代表点でのｈ i とｕi との関係を示す
図である。
目のセグメントの代表点でのｈ i とｕi との関係を示す
図である。
【図１０】粒子数標準偏差とギャップのばらつきとの関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
１ 基板 ２ シール材 ３ スペーサ
Claims (1)
- 【請求項１】 対向させて配置した２枚の基板の周縁全
体をシール材によって固着して液晶セルを作成し、この
液晶セルの内部全体に粒状のスペーサを分散配置すると
ともに、この液晶セルの内部に液晶を注入した構造の液
晶パネルにおいて、 前記液晶パネルを複数個に分割した各分割領域をセグメ
ントとするとき、 前記基板を薄板理論により変形する板とし、前記スペー
サをヘルツの接触理論に従う非線形バネとし、前記シー
ル材を不変形材料若しくは弾性変形する材料とし、前記
液晶を前記液晶セル内に一定の圧力を与えるものとして
それぞれ取り扱い、かつ前記各セグメントに含まれるス
ペーサの数を一定の条件に従って変化させることによ
り、液晶パネル内のスペーサの分布密度に一定のばらつ
きを与えて前記液晶パネルをモデル化し、 このモデル化された液晶パネルの基板の寸法、板厚、材
料物性、スペーサの平均粒子径、粒径分布関数、空間分
布、材料物性、及び液晶パネルの負圧を各入力条件と
し、液晶パネルの分割によるセグメント数を変数条件と
して、各セグメントの代表点のギャップを計算し、この
計算した各セグメントのギャップのばらつきが予め設定
された許容値以下となるセグメント数を求めることによ
り、そのときのセグメントの大きさをばらつきの評価値
とすることを特徴とする液晶パネルにおけるスペーサ空
間分布のばらつき評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14763393A JP3183751B2 (ja) | 1992-07-10 | 1993-06-18 | 液晶パネルにおけるスペーサ空間分布のばらつき評価方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-183515 | 1992-07-10 | ||
| JP18351592 | 1992-07-10 | ||
| JP14763393A JP3183751B2 (ja) | 1992-07-10 | 1993-06-18 | 液晶パネルにおけるスペーサ空間分布のばらつき評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0675198A JPH0675198A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3183751B2 true JP3183751B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=26478114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14763393A Expired - Fee Related JP3183751B2 (ja) | 1992-07-10 | 1993-06-18 | 液晶パネルにおけるスペーサ空間分布のばらつき評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3183751B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3644119B1 (en) * | 2018-10-26 | 2024-07-10 | Liqxtal Technology Inc. | Liquid crystal phase modulation device and method for fabricating the same |
| CN112904604B (zh) * | 2021-02-21 | 2022-10-04 | 惠州市华星光电技术有限公司 | 显示面板支撑柱性能评估方法及装置、显示面板 |
| CN114137749B (zh) * | 2021-12-01 | 2023-11-28 | 惠州华星光电显示有限公司 | 一种显示面板的测试方法及装置 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP14763393A patent/JP3183751B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0675198A (ja) | 1994-03-18 |
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|---|---|---|---|
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