JPH075131A - 液晶パネルの剛性評価方法 - Google Patents
液晶パネルの剛性評価方法Info
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- JPH075131A JPH075131A JP14763293A JP14763293A JPH075131A JP H075131 A JPH075131 A JP H075131A JP 14763293 A JP14763293 A JP 14763293A JP 14763293 A JP14763293 A JP 14763293A JP H075131 A JPH075131 A JP H075131A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】液晶物性に関する物理モデルを構築して低温発
泡に対する評価を行うことにより、液晶パネルの剛性を
簡単な方法で的確に評価し得る液晶パネルの剛性評価方
法を提供する。 【構成】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、及び空間分
布を各入力条件とし、液晶パネルの差圧を変数条件とし
て液晶パネルの容積変化を計算する一方、液晶を非圧縮
性流体と仮定してその熱膨張率より液晶の体積変化を計
算し、これらの計算結果による液晶パネルの容積変化と
液晶の体積変化との比較を行い、各液晶パネルの液晶の
収縮量Δｖ１，Δｖ２，Δｖ３が各液晶パネルの容積の
最大可変量ΔＶ１１，ΔＶ１２，ΔＶ１３を超えること
により発生する低温発泡の有無によって液晶パネルの剛
性を評価する。
泡に対する評価を行うことにより、液晶パネルの剛性を
簡単な方法で的確に評価し得る液晶パネルの剛性評価方
法を提供する。 【構成】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、及び空間分
布を各入力条件とし、液晶パネルの差圧を変数条件とし
て液晶パネルの容積変化を計算する一方、液晶を非圧縮
性流体と仮定してその熱膨張率より液晶の体積変化を計
算し、これらの計算結果による液晶パネルの容積変化と
液晶の体積変化との比較を行い、各液晶パネルの液晶の
収縮量Δｖ１，Δｖ２，Δｖ３が各液晶パネルの容積の
最大可変量ΔＶ１１，ΔＶ１２，ΔＶ１３を超えること
により発生する低温発泡の有無によって液晶パネルの剛
性を評価する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネル（ＬＣＤパ
ネル）における液晶パネルの剛性を評価する方法に関す
る。
ネル）における液晶パネルの剛性を評価する方法に関す
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】このような液晶パネルの製造方法は従来よ
り種々提案されているが、一般的には図３に示すよう
に、２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。
り種々提案されているが、一般的には図３に示すよう
に、２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。
【０００４】この後、この液晶セルの内部に液晶（図示
省略）を注入する。液晶が注入された液晶セルは、通常
太鼓状に外に膨れる（又は、外に膨れるように前もって
スペーサ３の粒径が選定される）。そのため、次の工程
において、液晶セルをプレスして余分な液晶を搾り出
し、このプレスした状態で液晶の注入口を光硬化性樹脂
で封止することにより液晶パネルを作成する。
省略）を注入する。液晶が注入された液晶セルは、通常
太鼓状に外に膨れる（又は、外に膨れるように前もって
スペーサ３の粒径が選定される）。そのため、次の工程
において、液晶セルをプレスして余分な液晶を搾り出
し、このプレスした状態で液晶の注入口を光硬化性樹脂
で封止することにより液晶パネルを作成する。
【０００５】
【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。
【０００６】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、色ぬけの発生防止は、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、色ぬけの発生防止は、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。
【０００７】色ぬけは、パネル温度の変化により、液晶
の収縮量が液晶パネルの容積の最大可変量を超えること
により発生する。
の収縮量が液晶パネルの容積の最大可変量を超えること
により発生する。
【０００８】つまり、液晶の体積は状態方程式に従って
変化し、温度が変化するとこの温度変化に従って体積は
膨張、収縮する。この液晶の体積変化に液晶パネルの容
積変化（主に基板１の撓みによる変化）が追随できる場
合は問題ないのであるが、基板１の剛性が高いために液
晶パネルの容積変化が液晶の体積変化に追随できない場
合に低温発泡が発生し、この発泡部分が色ぬけとして現
れることになる。
変化し、温度が変化するとこの温度変化に従って体積は
膨張、収縮する。この液晶の体積変化に液晶パネルの容
積変化（主に基板１の撓みによる変化）が追随できる場
合は問題ないのであるが、基板１の剛性が高いために液
晶パネルの容積変化が液晶の体積変化に追随できない場
合に低温発泡が発生し、この発泡部分が色ぬけとして現
れることになる。
【０００９】このような低温発泡による色ぬけの発生を
防止するためには、液晶の物性（液晶の温度変化による
体積変化）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、色ぬけの発生を確実に防止し得る
液晶パネルの剛性を評価することが可能となる。
防止するためには、液晶の物性（液晶の温度変化による
体積変化）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、色ぬけの発生を確実に防止し得る
液晶パネルの剛性を評価することが可能となる。
【００１０】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、液晶物性に関する物理モデルを構築し
て低温発泡に対する評価を行うことにより、液晶パネル
の剛性を簡単な方法で的確に評価し得る液晶パネルの剛
性評価方法を提供することにある。
で、その目的は、液晶物性に関する物理モデルを構築し
て低温発泡に対する評価を行うことにより、液晶パネル
の剛性を簡単な方法で的確に評価し得る液晶パネルの剛
性評価方法を提供することにある。
【００１１】
【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の剛性評価方法は、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、かつ液
晶パネル内のスペーサの分布密度を均一として前記液晶
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、及び空間分布を各入力条件とし、液晶パ
ネルの差圧を変数条件として液晶パネルの容積変化を計
算する一方、前記液晶を非圧縮性流体と仮定してその熱
膨張率より液晶の体積変化を計算し、これらの計算結果
による液晶パネルの容積変化と液晶の体積変化との比較
を行い、液晶の収縮量が液晶パネルの容積の最大可変量
を超えることにより発生する低温発泡の有無によって液
晶パネルの剛性を評価するものである。
め、本発明に係わる液晶パネルの剛性評価方法は、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、かつ液
晶パネル内のスペーサの分布密度を均一として前記液晶
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、及び空間分布を各入力条件とし、液晶パ
ネルの差圧を変数条件として液晶パネルの容積変化を計
算する一方、前記液晶を非圧縮性流体と仮定してその熱
膨張率より液晶の体積変化を計算し、これらの計算結果
による液晶パネルの容積変化と液晶の体積変化との比較
を行い、液晶の収縮量が液晶パネルの容積の最大可変量
を超えることにより発生する低温発泡の有無によって液
晶パネルの剛性を評価するものである。
【００１２】
【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。
【００１３】本発明では、基板１を薄板理論により変形
する板とし、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
い、かつ液晶パネル内のスペーサの分布密度を均一とし
て液晶パネルを単純化（モデル化）する。そして、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、及び空間分
布を各入力条件とし、液晶パネルの差圧を変数条件とし
て、まず液晶パネルの容積変化を計算する。
する板とし、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
い、かつ液晶パネル内のスペーサの分布密度を均一とし
て液晶パネルを単純化（モデル化）する。そして、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、及び空間分
布を各入力条件とし、液晶パネルの差圧を変数条件とし
て、まず液晶パネルの容積変化を計算する。
【００１４】この容積変化の計算は、以下のようにして
行う。
行う。
【００１５】まず、このようにモデル化した液晶パネル
を複数のセグメントに分割し、こ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。
を複数のセグメントに分割し、こ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。
【００１６】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。
【００１７】
【数１】
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】
【数２】
【００２２】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。
【００２３】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。
【００２４】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。ここで、ｉ番目のセグメント１
１ｉ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１
１ｉ内では、変位は均一でｕi であるとする。
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。ここで、ｉ番目のセグメント１
１ｉ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１
１ｉ内では、変位は均一でｕi であるとする。
【００２５】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。
【００２６】
【数３】
【００２７】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。
【００２８】また、ｈi とｕi との関係は、図８より次
式の関係となる。
式の関係となる。
【数４】ｈi ＝ｄ＋２ｕi 従って、Ｆi とｕi との関係は、次式で表される。
【００２９】
【数５】
【００３０】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。
【００３１】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。
【００３２】
【数６】
【００３３】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、
【００３４】
【数７】
【００３５】ただし、１≦ｉ，ｊ≦ｎ、ｎ：総セグメン
ト数である。
ト数である。
【００３６】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。
【００３７】ただし、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。これにより、基板の変位が
決まり、シール部周辺のギャップ（ｄ）は一定であるか
ら、ｄ＋２ｕi のギャップも決まることになる。つま
り、液晶パネルの容積変化が計算できる。
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。これにより、基板の変位が
決まり、シール部周辺のギャップ（ｄ）は一定であるか
ら、ｄ＋２ｕi のギャップも決まることになる。つま
り、液晶パネルの容積変化が計算できる。
【００３８】次に、液晶を非圧縮性流体と仮定してその
熱膨張率より液晶の体積変化を計算する。
熱膨張率より液晶の体積変化を計算する。
【００３９】この体積変化の計算は、以下のようにして
行う。
行う。
【００４０】液晶の各成分は、熱力学的状態方程式（圧
力−体積−温度の関係式）に基づいて体積変化するが、
本発明では液晶を非圧縮性流体として取り扱う。これに
より、液晶の体積は圧力に依存せず、温度のみの関数と
して扱える。
力−体積−温度の関係式）に基づいて体積変化するが、
本発明では液晶を非圧縮性流体として取り扱う。これに
より、液晶の体積は圧力に依存せず、温度のみの関数と
して扱える。
【００４１】ここで、液晶パネルの製造方法は従来の技
術で説明したものと同様である。
術で説明したものと同様である。
【００４２】つまり、液晶の注入口を光硬化性樹脂で封
止した後、プレスを除いた状態では、液晶を非圧縮性流
体として取り扱うことから、液晶圧力は大気圧（１気
圧）から（１−プレス圧力）気圧まで減圧される。この
とき、液晶体積は状態方程式に従って変化する。つま
り、温度が変化すると、状態方程式に従ってその体積が
膨張、収縮する。
止した後、プレスを除いた状態では、液晶を非圧縮性流
体として取り扱うことから、液晶圧力は大気圧（１気
圧）から（１−プレス圧力）気圧まで減圧される。この
とき、液晶体積は状態方程式に従って変化する。つま
り、温度が変化すると、状態方程式に従ってその体積が
膨張、収縮する。
【００４３】ここで、プレスを除去した状態での液晶圧
力をｐ０（＝大気圧−プレス圧力）、体積をｖ０、温度
をＴ０とし、液晶の熱膨張係数をαとすると、液晶は非
圧縮性流体であるから、温度Ｔにおける液晶体積ｖＴ
は、圧力に依存せず次式で与えられる。
力をｐ０（＝大気圧−プレス圧力）、体積をｖ０、温度
をＴ０とし、液晶の熱膨張係数をαとすると、液晶は非
圧縮性流体であるから、温度Ｔにおける液晶体積ｖＴ
は、圧力に依存せず次式で与えられる。
【数８】ｖＴ＝ｖ０×〔１＋α（Ｔ−Ｔ０）〕 液晶が液体のままであれば、液晶パネルの容積は液晶圧
力＝０での値以下にはならない。そのため、ある温度で
の液晶体積が、液晶圧力＝０でのパネル容積以下になれ
ば、必ず発泡が起こることになる。
力＝０での値以下にはならない。そのため、ある温度で
の液晶体積が、液晶圧力＝０でのパネル容積以下になれ
ば、必ず発泡が起こることになる。
【００４４】
【実施例】以下、本発明に係わる液晶パネルの剛性評価
方法について、具体例を挙げて説明を行う。
方法について、具体例を挙げて説明を行う。
【００４５】本実施例では、液晶パネルのスペーサ３の
空間分布は均一なものとして扱う。そして、以下の入力
データを計算条件とする。
空間分布は均一なものとして扱う。そして、以下の入力
データを計算条件とする。
【００４６】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 ＝４８０kgf/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
％、スペーサの散布密度＝１００、２００、３００個／
mm2 、シール部ギャップ＝６μｍ、シール部幅＝１mm 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、各スペーサの散布密度における液晶パネ
ルの容積を求める。
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 ＝４８０kgf/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
％、スペーサの散布密度＝１００、２００、３００個／
mm2 、シール部ギャップ＝６μｍ、シール部幅＝１mm 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、各スペーサの散布密度における液晶パネ
ルの容積を求める。
【００４７】このようにして求めた液晶パネルの容積と
パネル内圧との関係をグラフ表示したのが図１及び図２
である。図１及び図２において、符号２１がスペーサ散
布密度１００個／mm2 の場合の液晶パネルの容積とパネ
ル内圧との関係をグラフ、符号２２がスペーサ散布密度
２００個／mm2 の場合の液晶パネルの容積とパネル内圧
との関係をグラフ、符号２３がスペーサ散布密度３００
個／mm2 の場合の液晶パネルの容積とパネル内圧との関
係をグラフである。
パネル内圧との関係をグラフ表示したのが図１及び図２
である。図１及び図２において、符号２１がスペーサ散
布密度１００個／mm2 の場合の液晶パネルの容積とパネ
ル内圧との関係をグラフ、符号２２がスペーサ散布密度
２００個／mm2 の場合の液晶パネルの容積とパネル内圧
との関係をグラフ、符号２３がスペーサ散布密度３００
個／mm2 の場合の液晶パネルの容積とパネル内圧との関
係をグラフである。
【００４８】図２より、スペーサ散布密度１００個／mm
2 の液晶パネルのパネル内圧＝０のときの容積は符号２
１により示すグラフより３４．０２１mm3 、スペーサ散
布密度２００個／mm2 の液晶パネルのパネル内圧＝０の
ときの容積は符号２２により示すグラフより３５．０４
３mm3 、スペーサ散布密度３００個／mm2 の液晶パネル
のパネル内圧＝０のときの容積は符号２３により示すグ
ラフより３５．５２８mm3 となっている。
2 の液晶パネルのパネル内圧＝０のときの容積は符号２
１により示すグラフより３４．０２１mm3 、スペーサ散
布密度２００個／mm2 の液晶パネルのパネル内圧＝０の
ときの容積は符号２２により示すグラフより３５．０４
３mm3 、スペーサ散布密度３００個／mm2 の液晶パネル
のパネル内圧＝０のときの容積は符号２３により示すグ
ラフより３５．５２８mm3 となっている。
【００４９】ここで、パネル封止時のプレス圧力（＝差
圧）を０．３気圧（従って、このときのパネル内圧は
０．７気圧）とし、そのときの温度を２０℃とする。ま
た、液晶の熱膨張率αを８×１０-4 deg-1とする。この
とき、図２より、スペーサ散布密度１００個／mm2 の液
晶パネルのパネル内圧＝０．７のときの容積ｖ１は３
５．６２５mm3 、スペーサ散布密度２００個／mm2 の液
晶パネルのパネル内圧＝０．７のときの容積ｖ２は３
６．３１９mm3 、スペーサ散布密度３００個／mm2 の液
晶パネルのパネル内圧＝０．７のときの容積ｖ３は３
６．６６１mm3 となっている。
圧）を０．３気圧（従って、このときのパネル内圧は
０．７気圧）とし、そのときの温度を２０℃とする。ま
た、液晶の熱膨張率αを８×１０-4 deg-1とする。この
とき、図２より、スペーサ散布密度１００個／mm2 の液
晶パネルのパネル内圧＝０．７のときの容積ｖ１は３
５．６２５mm3 、スペーサ散布密度２００個／mm2 の液
晶パネルのパネル内圧＝０．７のときの容積ｖ２は３
６．３１９mm3 、スペーサ散布密度３００個／mm2 の液
晶パネルのパネル内圧＝０．７のときの容積ｖ３は３
６．６６１mm3 となっている。
【００５０】この条件で液晶パネルの温度が２０℃から
−２０℃に下がったとき、液晶は収縮し、３種類の液晶
パネルはそれぞれ次の量だけ収縮する。
−２０℃に下がったとき、液晶は収縮し、３種類の液晶
パネルはそれぞれ次の量だけ収縮する。
【００５１】スペーサ散布密度１００個／mm2 の液晶パ
ネルの収縮量Δｖ１は、
ネルの収縮量Δｖ１は、
【数９】 Δｖ１＝ｖ１×α×４０＝３５．６５２×α×４０＝１．１４１ スペーサ散布密度２００個／mm2 の液晶パネルの収縮量
Δｖ２は、
Δｖ２は、
【数１０】 Δｖ２＝ｖ２×α×４０＝３６．３１９×α×４０＝１．１６２ スペーサ散布密度３００個／mm2 の液晶パネルの収縮量
Δｖ３は、
Δｖ３は、
【数１１】 Δｖ３＝ｖ３×α×４０＝３６．６６１×α×４０＝１．１７３ また、図２より、スペーサ散布密度１００個／mm2 の液
晶パネルの容積の最大可変量Δｖ１１は１．６３１m
m3 、スペーサ散布密度２００個／mm2 の液晶パネルの
容積の最大可変量Δｖ１２は１．２７６mm3 、スペーサ
散布密度３００個／mm2 の液晶パネルの容積の最大可変
量Δｖ１３は１．１３３mm3 となる。 そこで、各液晶
パネルの収縮量とパネル容量の最大可変量とを比較する
と、スペーサ散布密度３００個／mm2 の液晶パネルにお
いて、収縮量（１．１７３）＞パネル容量の最大可変量
（１．１３３）となり、このスペーサ散布密度３００個
／mm2の液晶パネルにおいて低温発泡が発生することが
分かる。
晶パネルの容積の最大可変量Δｖ１１は１．６３１m
m3 、スペーサ散布密度２００個／mm2 の液晶パネルの
容積の最大可変量Δｖ１２は１．２７６mm3 、スペーサ
散布密度３００個／mm2 の液晶パネルの容積の最大可変
量Δｖ１３は１．１３３mm3 となる。 そこで、各液晶
パネルの収縮量とパネル容量の最大可変量とを比較する
と、スペーサ散布密度３００個／mm2 の液晶パネルにお
いて、収縮量（１．１７３）＞パネル容量の最大可変量
（１．１３３）となり、このスペーサ散布密度３００個
／mm2の液晶パネルにおいて低温発泡が発生することが
分かる。
【００５２】つまり、この液晶パネルの剛性は高すぎる
と評価できるものである。
と評価できるものである。
【００５３】
【発明の効果】本発明に係わる液晶パネルの剛性評価方
法は、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、及び
空間分布を各入力条件とし、液晶パネルの差圧を変数条
件として液晶パネルの容積変化を計算する一方、液晶を
非圧縮性流体と仮定してその熱膨張率より液晶の体積変
化を計算し、これらの計算結果による液晶パネルの容積
変化と液晶の体積変化との比較を行い、液晶の収縮量が
液晶パネルの容積の最大可変量を超えることにより発生
する低温発泡の有無によって液晶パネルの剛性を評価す
るように構成したので、液晶の物性を考慮したより的確
な剛性の評価が可能になるといった効果を奏する。
法は、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、及び
空間分布を各入力条件とし、液晶パネルの差圧を変数条
件として液晶パネルの容積変化を計算する一方、液晶を
非圧縮性流体と仮定してその熱膨張率より液晶の体積変
化を計算し、これらの計算結果による液晶パネルの容積
変化と液晶の体積変化との比較を行い、液晶の収縮量が
液晶パネルの容積の最大可変量を超えることにより発生
する低温発泡の有無によって液晶パネルの剛性を評価す
るように構成したので、液晶の物性を考慮したより的確
な剛性の評価が可能になるといった効果を奏する。
【図１】本発明に係わる液晶パネルの剛性評価方法によ
る計算結果を示すグラフである。
る計算結果を示すグラフである。
【図２】本発明に係わる液晶パネルの剛性評価方法によ
る計算結果を示すグラフである。
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】ｉ番目のセグメントの代表点でのｈi とｕi と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
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、かつ液
晶パネル内のスペーサの分布密度を均一として前記液晶
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、及び空
間分布を各入力条件とし、液晶パネルの差圧を変数条件
として液晶パネルの容積変化を計算する一方、前記液晶
を非圧縮性流体と仮定してその熱膨張率より液晶の体積
変化を計算し、これらの計算結果による液晶パネルの容
積変化と液晶の体積変化との比較を行い、液晶の収縮量
が液晶パネルの容積の最大可変量を超えることにより発
生する低温発泡の有無によって液晶パネルの剛性を評価
することを特徴とする液晶パネルの剛性評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14763293A JP3209829B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 液晶パネルの剛性評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14763293A JP3209829B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 液晶パネルの剛性評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075131A true JPH075131A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3209829B2 JP3209829B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=15434726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14763293A Expired - Fee Related JP3209829B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 液晶パネルの剛性評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3209829B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005326887A (ja) * | 2005-08-05 | 2005-11-24 | Toshiba Corp | 液晶表示素子 |
| CN109814287A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-28 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板的检测方法及装置、控制器、存储介质 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP14763293A patent/JP3209829B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005326887A (ja) * | 2005-08-05 | 2005-11-24 | Toshiba Corp | 液晶表示素子 |
| CN109814287A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-28 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板的检测方法及装置、控制器、存储介质 |
| CN109814287B (zh) * | 2019-01-30 | 2021-11-02 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板的检测方法及装置、控制器、存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3209829B2 (ja) | 2001-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |