(57)【要約】  表示ムラが発生しないような液晶表示装置を提供する。  補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板のうち、隣り合うガラス基板のうちの少なくともいずれか２つを構成する各々のガラス基板の平均厚さの差が４μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ未満である液晶表示素子。【特許請求の範囲】
【請求項１】
補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板のうち、隣り合うガラス基板のうちの少なくともいずれか２つを構成する各々のガラス基板の平均厚さの差が４μｍ以上であることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板の、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の平均厚さの差が４μｍ以上である請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
表示用液晶セルの正面側のガラス基板と背面側のガラス基板、および補償セルの正面側のガラス基板と背面側のガラス基板のどちらかの組み合わせにおいて、各々のガラス基板の平均厚さの差が４μｍ以上である請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の平均厚さの差が５０μｍ未満である請求項１、２または３に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、前記補償セルおよび表示用液晶セルを構成するガラス基板において、隣り合うガラス基板の長辺方向または短辺方向と平行な任意のラインにおける任意の２ｍｍ離れた位置で、かつ前記隣り合うガラス基板の重なる位置における各々のガラス基板の厚さの差の傾きが、０．１μｍ／ｍｍ以上である点が３つ以上連続して発生していない、または−０．１μｍ／ｍｍ以下である点が３つ以上連続して発生していない液晶表示素子。
【請求項６】
補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、前記補償セルおよび表示用液晶セルを構成するガラス基板において、隣り合うガラス基板の長辺方向または短辺方向と平行な任意のラインにおける任意の２ｍｍ離れた位置で、かつ、前記隣り合うガラス基板の重なる位置における各々のガラス基板の厚さの差の傾きが、０．１μｍ／ｍｍ以上である点が３つ以上連続して発生していない、または−０．１μｍ／ｍｍ以下である点が３つ以上連続して発生していない請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、補償セルの正面側のガラス基板および補償セルの背面側のガラス基板、補償用セルの背面側のガラス基板および表示用液晶セルの表面側のガラス基板、表示用液晶セルの正面側のガラス基板および表示用液晶セルの背面側のガラス基板において、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の平均厚さの差をＴ１−２、Ｔ２−３、Ｔ３−４とすると、Ｔ１−２、Ｔ２−３およびＴ３−４のうちの少なくともいずれか２つの値が４μｍ以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記Ｔ３−４の値が４μｍ以上である請求項７に記載の液晶表示素子。
【請求項９】
補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の同一位置における厚さの差が０．１μｍ以下となるような特定の部分が、ガラス基板に存在しない液晶表示素子。
【請求項１０】
補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の同一位置における厚さの差が０．１μｍ以下となるような特定の部分が、ガラス基板に存在しない請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特にＤ−ＳＴＮ（Ｄｏｕｂｌｅ  ｌａｙｅｒｅｄ  Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードやＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード等の各種液晶表示装置が広く使用されている。ＴＮモードは２枚のガラス基板間にネマチック液晶を挟み、液晶分子の長軸方向がガラス基板の間で９０°ねじれるようにした方式である。ＳＴＮモードは、電圧に対する透過光強度変化を急峻にするためにねじれ角を１８０°以上にした方式である。ＳＴＮモードで光源色と黒色の２色表示を行う場合、表示用液晶セルの他に補償セルを設ける。補償セルによって光源色と黒色の２色表示を行えるようにした方式をＤ−ＳＴＮモードという。【０００３】
従来から、上記のようなＤ−ＳＴＮモードの液晶表示装置においては、バックライトからの光を遮断して黒色を映し出すときに、第２の偏光板から光が漏れ、表示ムラが発生する問題があった。【０００４】
上記問題を解決するために、表示用液晶セルの正面側のガラス基板の厚さと、補償セルの背面側のガラス基板の厚さとの差を５０μｍ以上にした液晶表示装置が記載されている（例えば、特許文献１参照。）。【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、本発明者らは、特許文献１のような方法では、表示ムラを完全に解消できず、不十分であることが分かった。【０００７】
本発明は、表示ムラが発生しないような液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板のうち、隣り合うガラス基板のうちの少なくともいずれか２つを構成する各々のガラス基板の平均厚さの差が４μｍ以上であることを特徴とする液晶表示素子を提供する。
また、本発明は、補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、前記補償セルおよび表示用液晶セルを構成するガラス基板において、隣り合うガラス基板の長辺方向または短辺方向と平行な任意のラインにおける任意の２ｍｍ離れた位置で、かつ前記隣り合うガラス基板の重なる位置における各々のガラス基板の厚さの差の傾きが、０．１μｍ／ｍｍ以上である点が３つ以上連続して発生していない、または−０．１μｍ／ｍｍ以下である点が３つ以上連続して発生していない液晶表示素子を提供する。
さらにまた、本発明は、補償セルおよび表示用液晶セルを有するＤ−ＳＴＮモードの液晶表示素子であって、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の同一位置における厚さの差が０．１μｍ以下となるような特定の部分が、ガラス基板に存在しない液晶表示素子を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液晶表示素子によれば、ガラス基板の厚さがある特定の条件を満たすガラス基板を用いることにより、表示ムラを消失させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の液晶表示素子の模式断面図。
【図２】ΔΔｔを求め方を説明する説明図。
【図３】ガラス基板の厚さの測定位置を記載した平面図。
【符号の説明】
【００１１】
１、９、２１、３３：ガラス基板
３、７、２５、２９：配向膜
５、２７：液晶層
１０：補償セル
１１、６０：偏光板
２３、３１：透明電極
５０：表示用セル
７０：バックライト
１００：液晶表示素子
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、Ｄ−ＳＴＮモードの液晶表示装置の模式的断面図である。Ｄ−ＳＴＮモードでは、第１の偏光板６０と第２の偏光板１１との間に表示用液晶セル（以下、表示用セルという。）５０と補償セル１０を設ける。第１の偏光板６０の背面にはバックライト７０を設ける。バックライト７０が存在する側が背面側、第２の偏光板１１が存在する側が正面側であり、画像を表示する側である。【００１３】
表示用セル５０は、透明電極２３，３１が形成された一対のガラス基板２１，３３によって液晶層２７を挟持する。対向する透明電極２３，３１は、それぞれ対向する面に配向膜２５，２９を有する。補償セル１０は、配向膜３，７が形成された一対のガラス基板１，９によって液晶層５を挟持する。表示用セル５０の液晶層２７と補償セル１０の液晶層５は、ねじれ角が等しく、液晶分子の長軸方向のねじれ方向が逆向きであるという関係を有する。表示用セル５０と補償セル１０の互いに隣接するガラス基板側の液晶分子の配向方向は互いに直交する。すなわち、表示用セル５０の液晶層１０におけるガラス基板２１側の配向方向と、補償セル１０の液晶層５におけるガラス基板９側の配向方向とは、互いに直交する。【００１４】
本発明においては、前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板のうち、隣り合うガラス基板のうちの少なくともいずれか２つを構成する各々のガラス基板の平均厚さの差（以下、隣接厚さ差という。）が４μｍ以上であることを特徴としている。なお、平均厚さの測定方法は後述する。隣接厚さ差が４μｍ未満であると、全波長域において干渉光の強め合う光の周期が重なり、表示ムラが生じるため好ましくない。なお、隣り合うガラス基板とは、補償セルおよび表示用セルを直列に並べた場合に、最も近い関係にある２枚のガラス板を意味する。例えば、図１においては、表示用セルの正面側のガラス基板２１および表示用セルの背面側のガラス基板３１、補償セルの背面側のガラス基板９および表示用セルの正面側のガラス基板２１、補償セルの正面側のガラス基板１および補償セルの背面側のガラス基板９が、各々隣り合うガラス基板に該当する。隣接厚さ差は、１０μｍ以上、特には１５μｍ以上であることが表示ムラをさらに完全に抑制できる点で好ましい。また、隣接厚さ差は、５０μｍ未満、特に３０μｍ以下であることが好ましい。【００１５】
特許文献１には、表示用セル５０の正面側のガラス基板２１の厚さと、補償セル１０の背面側のガラス基板９の厚さとの差を５０μｍ以上とすると、表示ムラを防止できる旨の記載がある。しかし、上記方法では、表示ムラを完全には抑制できない。また、ガラス基板の生産性を考えると、厚さがほぼ同等のガラス基板を製造しそれを用いることが生産効率の点で有利と考えられる。しかし、厚さが５０μｍ以上という板厚偏差が大きいガラス基板を用いる場合、別々な製造条件でガラス基板を製造しなければならず、生産効率が低下する問題がある。この点は、バッチ処理で物を生産することが困難なガラス板製造業という業種においては、非常に重要視される効果である。よって、液晶表示装置を構成する４枚のガラス基板の平均厚さの差の最大値は、５０μｍ未満、特には３０μｍ以下であることが好ましい。
さらに、液晶表示装置の軽量化のため、できるだけガラス基板を薄くすることが求められており、通常は液晶表示装置の強度を満たすぎりぎりまでガラス基板の厚さを薄くするように求められている。特許文献１に記載されているように、隣り合うガラス基板の厚さの差を５０μｍ以上とするためには、隣り合うガラス基板を構成する一方のガラス基板の厚さを薄くする必要がある。一方、液晶表示装置の強度を満たすためには、隣り合うガラス基板を構成するもう一方のガラス基板の厚さを厚くすることが必要になるため、さらにガラス基板の生産性も劣る上、液晶表示装置の表示や設計自体も変更を余儀なくされる可能性もある。よって、特許文献１に記載されているような、ガラス基板の厚さを極端に大きく違えたガラス基板を用いることは実用上好ましくない。【００１６】
各ガラス基板１、９、２１および３３の平均厚さは、各々０．１〜１．１ｍｍであることが製造上及び要求特性上好ましい。また、各ガラス基板の大きさは、縦２００〜１２００ｍｍ×横２００〜１２００ｍｍであることが生産性の点で好ましい。なお、ガラス基板の平均厚さは、その基板の平面上における数多くの点の平均値を採用することが理想であるが、ガラス板の製造上の特性から、具体的には、図３のように、各基板の表示領域の平面を９等分（３×３等分）し、分割した各面の中心値の厚さを測定し、９点の平均を取ることで平均厚さを求めることが可能である。なお、表示領域とは、表示用セルと補償セルの画面が表示される部分であり、画面の大きさにもよるが、例えば、端から１０ｍｍの部分を除いた中心部分である。【００１７】
さらに、隣り合うガラス基板を構成する、表示用セルの正面側のガラス基板２１および表示用セルの背面側のガラス基板３３、補償セルの正面側のガラス基板１および補償セルの背面側のガラス基板９のどちらか一方の組合せにおいて、隣接厚さ差が４μｍ以上、特に１０μｍ以上、さらには１５μｍ以上、５０μｍ未満、さらには３０μｍ以下とすることが好ましい。特許文献１に記載してあるような、表示用セルの正面側のガラス基板２１と補償セルの背面側のガラス基板９との厚さの差を考慮しただけでは、表示ムラの発生防止の点で不十分であり、さらに他のガラス基板との関係を考慮する必要があるからである。よって、表示用セルの正面側のガラス基板２１および表示用セルの背面側のガラス基板３３、補償セルの正面側のガラス基板１および補償セルの背面側のガラス基板９の両方の組合せにおいて、隣接厚さ差を４μｍ以上、特に１０μｍ以上、さらには１５μｍ以上、５０μｍ未満、さらには３０μｍ以下とすることが特に好ましい。さらには、隣り合うガラス基板のすべての組合せにおいて、隣接厚さ差を４μｍ以上、特に１０μｍ以上、さらには１５μｍ以上とすることが好ましい。ただし、ガラス基板の生産性、および表示ムラの完全除去のためには、隣接厚さ差が５０μｍ未満、特に３０μｍ以下であることが好ましい。【００１８】
さらに、本発明においては、前記補償セルおよび表示用液晶セルを構成するガラス基板において、前記ガラス基板の長辺方向または短辺方向と平行な任意のラインにおける任意の２ｍｍ離れた位置において、前記隣り合うガラス基板において重なる位置における各々のガラス基板の厚さの差の傾き（以下、ΔΔｔという。）が、０．１μｍ／ｍｍ以上である点が３つ以上連続して発生していない、または−０．１μｍ／ｍｍ以下である点が３つ以上連続して発生しないことが好ましい。つまり、本発明者らは、一定値以上の値を有するΔΔｔが一定長さ以上にわたって発生していることが、表示ムラの発生の要因になっていることを見出し、一定値以上の値を有するΔΔｔが一定の長さ以上にわたって大きくなっている場所を作製しないようにすることで、表示ムラをさらに防止できることを見出した。【００１９】
上記内容を以下、詳細に説明する。
「前記補償セルおよび表示用液晶セルに存在するガラス基板」とは、図１における各ガラス基板１、９、２１、３３を意味する。「ガラス基板の長辺方向」とは、ガラス基板が長方形（つまり、縦と横の長さが異なる場合）の場合、長軸を水平に設置した場合における横方向を意味する。「ガラス基板の短辺方向」とは、長軸を水平に設置した場合における縦方向を意味する。長辺方向は、通常、液晶表示素子を見る場合における横方向となり、短辺方向は、通常、液晶表示素子を見る場合における縦方向となる。なお、ガラス基板が正方形である場合は、どちらかを長辺方向と決めればよい。
「長辺方向と平行な任意のライン」とは、長辺方向と平行なライン（線）はガラス基板上において無数に引くことが可能であるが、そのなかから任意に選択したラインをいう。なお、製造上の特質から、ガラス基板の表面の平坦性は急激には変化せず、緩やかに変動する傾向を有しているため、任意といっても、いくつかのラインを選択して評価することで、ガラス基板全体のラインの評価を行うことが可能である。【００２０】
「ラインにおける任意の２ｍｍ離れた位置」とは、ラインに沿って任意に選択された、２ｍｍ間隔の点を意味する。ラインに沿って２ｍｍ間隔で点を選択する手段は、どこを起点とするかによって無数に存在する。しかし、ガラス基板の表面の平坦性は急激には変化せず、緩やかに変動する傾向を有しているため、任意に起点を決めた場合であっても、そのライン全体の評価を行うことが可能である。
その後、当該２ｍｍ離れた各点において、各々の隣り合うガラス基板の厚さを測定する。その後、当該２ｍｍ離れた各位置でガラス基板の厚さの差を測定し、さらに、隣り合った位置における差をそれぞれの位置の長さ（２ｍｍ）で割ることにより、ΔΔｔを求めることが可能である。【００２１】
ΔΔｔを求める方法を、図２を用いてさらに詳しく説明する。図２においては、隣り合うガラス基板を構成する一方のガラス基板がガラス基板Ａであり、もう一方のガラス基板がガラス基板Ｂとなる。例えば、表示用セル５０において、ガラス基板Ａが図１におけるガラス基板２１に相当し、ガラス基板Ｂが図１におけるガラス基板３１に相当する。ガラス基板における実線はガラス基板自体の大きさを示し、破線は表示領域を示す。また、ガラス基板のおける長辺方向をＸ方向、短辺方向をＹ方向とする。
まず、ガラス基板ＡおよびＢのそれぞれについて、Ｘ方向のラインに沿って厚さを測定する。具体的には、図２において、ガラス基板の長辺から１０ｍｍ離れた表示領域内のラインについて、ガラス基板の厚さを２ｍｍ間隔で測定する。この測定をガラス基板ＡおよびＢのそれぞれについて行う。この測定点は、ガラス基板Ａおよびガラス基板Ｂで同じ位置となる。つまり、ガラス基板を２枚重ねて正面から見た場合、同じ位置の厚さの測定をしていることになる。また、表示ムラの発生が問題視されるのは画像を表示する範囲内であることから、測定する範囲は表示領域内である。【００２２】
ついで、各測定点において、ガラス基板Ａおよびガラス基板Ｂの厚さの差を計算で求める。例えば、ガラス基板Ａにおける各測定点における厚さをＡ１、Ａ２・・とし、ガラス基板Ｂにおける各測定点における厚さをＢ１、Ｂ２・・とすると、厚さの差は、Ａ１−Ｂ１、Ａ２−Ｂ２・・という式で求めることが可能である。【００２３】
ついで、隣り合う測定点の厚さの差の傾きを求める。例えば、上記のように求めた値Ａ１−Ｂ１、Ａ２−Ｂ２・・の各値の差を、その隣り合う測定点間の距離である２ｍｍで割る、つまり（（Ａ１−Ｂ１）−（Ａ２−Ｂ２））／２・・という式で、ガラス基板の各点におけるΔΔｔ（単位：μｍ／ｍｍ）を求めることが可能である。【００２４】
本発明においては、ΔΔｔが０．１μｍ／ｍｍ以上である点が３つ以上連続して発生しないこと、または−０．１以下である点が３つ以上連続して発生しないこと（以下、両者を合わせて、ΔΔｔが０．１μｍ／ｍｍ以上である点が３つ以上連続して発生しないこと、という。）を特徴としている。上記場合は、表示ムラが発生しにくい。上記方法により表示ムラの発生が防止できる理由は、干渉縞の幅が太くなり干渉光の強度が弱くなるため、表示ムラが視認し難くなるためと推定している。ここでいう「０．１μｍ／ｍｍ以上」とは、絶対値ではなく実際の値で評価したもので、例えば、ΔΔｔが＋０．２μｍ／ｍｍ、−０．２μｍ／ｍｍ、＋０．２μｍ／ｍｍとなった場合は、「ΔΔｔが０．１μｍ／ｍｍ以上である点が３つ以上連続して発生した」とはならない。【００２５】
なお、ΔΔｔは、１組の隣り合うガラス基板のみならず、他の２組の隣り合うガラス基板においても、連続して０．１μｍ／ｍｍ以上である点が３つ以上連続して発生しないことが好ましい。特に０．０７μｍ／ｍｍ以上、さらには０．０５μｍ／ｍｍ以上、よりさらには０．０３μｍ／ｍｍ以上である点が３つ以上連続して発生しないことが好ましい。
なお、前述した隣接厚さ差の好適範囲と、ΔΔｔの好適範囲は、より効果的に表示ムラを防止できる点で、両方の範囲を満たすことがさらに好ましい。【００２６】
本発明は、補償セルの正面側のガラス基板１および補償セルの背面側のガラス基板９、補償セルの背面側のガラス基板９および表示用セルの表面側のガラス基板２１、表示用セルの正面側のガラス基板２１および表示用セルの背面側のガラス基板３３において、隣接厚さ差をそれぞれＴ１−２、Ｔ２−３、Ｔ３−４とすると、Ｔ１−２、Ｔ２−３およびＴ３−４のうちの少なくともいずれか２つの値が４μｍ以上である液晶表示素子を提供する。上記隣接厚さ差は、特に１０μｍ以上、さらには１５μｍ以上、５０μｍ未満、特に３０μｍ以下であることが好ましい。
上記のような範囲となるように隣接厚さ差を調整することで、表示ムラの発生しない液晶表示素子を形成できる。なお、上記のような範囲とすることで、表示ムラが発生しなくなる理由は、もし、ある隣り合うガラス基板を構成するガラス基板の平均厚さの差が４μｍ未満であっても、他の隣り合うガラス基板では平均厚さの差が４μｍ以上であるため、一度表示ムラが発生しても他の隣り合うガラス基板でそれが弱められ、ムラが見えにくくなるためであると考えられる。なお、ガラス基板の平均厚さの求め方は［００１６］に記載されている方法と同様であり、具体的には、図３のように、各基板の表示領域の平面を９等分（３×３等分）し、分割した各面の中心値の厚さを測定し、９点の平均を取ることで平均厚さを求めることができる。
Ｔ１−２、Ｔ２−３およびＴ３−４のうちの２つの値が４μｍ以上となった場合、残りの１つの値は特に限定されない。しかし、表示ムラの発生のしにくさを考えた場合には、さらに残りの１つの値が、４μｍ以上、特に１０μｍ以上、さらには１５μｍ以上、５０μｍ未満、特に３０μｍ以下であることが好ましい。つまり、Ｔ１−２、Ｔ２−３およびＴ３−４すべてが４μｍ以上、１０μｍ以上、特に１５μｍ以上、５０μｍ未満、特に３０μｍ以下であることが好ましい。
値が４μｍ以上となる組合せは特に限定されないが、Ｔ３−４は４μｍ以上とすることが、表示ムラが表示側に現れにくいという理由で好ましい。
なお、このＴ１−２、Ｔ２−３およびＴ３−４のうちの少なくともいずれか２つの値が４μｍ以上という条件は、上述したΔΔｔが０．１μｍ／ｍｍ以上という要件と併せることで、より効果的に表示ムラを防止できるため好ましい。【００２７】
また、本発明においては、隣り合うガラス基板（補償セルの正面側のガラス基板１および補償セルの背面側のガラス基板９、補償セルの背面側のガラス基板９および表示用セルの表面側のガラス基板２１、表示用セルの正面側のガラス基板２１および表示用セルの背面側のガラス基板３３）を構成する各々のガラス基板の厚さの差が０．１μｍ以下となるような特定の部分がガラス基板に存在しないような液晶表示素子を提供する。さらに好ましくは、上記厚さの差が０．２μｍ以下となるような特定の部分がガラス基板に存在しないことである。言い換えれば、隣り合うガラス基板を構成する各々のガラス基板の厚さの差の最小値が０．１μｍ超である液晶表示素子を提供する。
具体的には、各々のガラス基板の厚さの分布を全面にわたって測定し、同一位置における厚さの差を算出した場合、厚さの差が０．１μｍ以下となる部分が存在すれば、その部分には表示ムラが発生しやすいこととなる。この厚さの差が小さい部分が存在しないことで、表示ムラが発生しにくくなる理由は以下のように考えている。
前述したとおり、表示ムラの発生の主原因は、全波長域において干渉光の強め合う光の周期が重なりあうことである。ガラス基板において、部分的に厚さが等しい箇所が存在すると、２枚の基板の干渉の波長依存性が等しくなる。つまり、ガラス基板の厚さが異なっていても、ある特定の波長を有する一部の光は干渉するため表示ムラの発生の可能性はあるが、厚さが全く同じであれば、すべての波長領域の光で干渉が発生するため、表示ムラが発生しやすくなる。よって、厚さの差が０．１μｍ以下となる部分が存在しないようにすることで、表示ムラの発生を防止できると考えられる。
なお、このガラス基板の厚さの差が０．１μｍ以下となるような特定の部分がガラス基板に存在しないという要件は、上述した、Ｔ１−２、Ｔ２−３およびＴ３−４のうちの少なくともいずれか２つの値が４μｍ以上という条件およびΔΔｔが０．１μｍ／ｍｍ以上という条件と併せることで、より効果的に表示ムラを防止できるため好ましい。【００２８】
各ガラス基板を製造する場合、その製造方法や後処理によっては、各ガラス基板の厚さにムラ（不均一性）が生じる場合がある。ただし、液晶表示素子を形成するような薄いガラスを形成する場合、その製造方法の特性により、ガラス基板はある一定方向に板厚偏差を有する場合が多い。よって、表示ムラの発生の有無は、長辺方向または短辺方向のある特定のラインについて検討すればよいと考えられる。【００２９】
また、ガラス基板の組成は、液晶表示素子に用いる点でソーダライムガラスや無アルカリガラス（アルカリ分が実質的に含有していないガラス）であることが好ましい。
【実施例】
【００３０】
（例１）
縦５０ｍｍ×横６０ｍｍの大きさのガラス基板を２枚準備した（以下、サンプル１、サンプル２という。）。サンプル１および２のガラス基板の平均厚さを下記のとおり各々測定し、差を求めた。平均厚さの差は２８μｍであった。【００３１】
＜ガラス基板の平均厚さの測定法＞
図３に示すとおり、各基板の表示領域を９等分（３×３等分）し、図３に示された測定点１〜９について、各々の点において、超音波精密厚さ計（Ｋｒａｕｔｋｒａｍｅｒ  Ｂｒａｎｓｏｎ社製、型番：ＣＬ３０４）により測定した。計測された９点の厚さの平均値をとることで、そのガラス基板の平均厚さとした。なお、ガラス基板の端から１０ｍｍの部分は、画像が表示されない部分であるため、測定からはずし、表示領域のみの測定としている。【００３２】
次に、サンプル１および２のガラス基板のＹ＝１５ｍｍ（端から１５ｍｍ離れた部分）のラインにおけるガラス基板の厚さを、図２に記載されているとおり、２ｍｍ刻みで測定した。厚さはレーザー厚み測定機（アンリツ株式会社製、型番：ＫＬ７２０２Ａ）により測定した。なお、ガラス基板の端から１０ｍｍの部分は、画像が表示されない部分であるため、測定からはずし、表示領域のみの測定としている。その後、各々の測定点について、サンプル１と２との厚さの差を計算により算出した。その結果を表１に示す。表１において、Ｘ１とは、Ａ１−Ｂ１の値を示し、Ｘ２以下も同様である。さらに、各点におけるΔΔｔ（μｍ／ｍｍ）を、（（Ｘ１）−（Ｘ２））／２・・という式で、計算により求めた。その結果を併せて表１に示す。【００３３】
サンプル１を補償セルの正面側に、サンプル２を補償セルの背面側（表示用セル側）に配して、補償セルを作製する。また、縦５０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚さ０．７ｍｍ狙いのガラス基板を表示用セルの正面側（補償セル側）、縦５０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚さ０．７ｍｍ狙いのガラス基板を背面側（バックライト側）に配して、表示用セルを作製する。【００３４】
上記のように作製した補償セル１０および表示用セル５０に、第１の偏光板１１、第２の偏光板６０およびバックライト７０を配することで、図１に記載のＤ−ＳＴＮ型の液晶表示素子を形成する。【００３５】
形成した液晶表示素子の表示ムラを下記の方法で評価すると、ムラの発生は認められない。【００３６】
＜表示ムラ評価方法＞
液晶表示素子に電圧を印加しない状態で、１５００ルクスの蛍光灯下において目視で干渉縞を観察し、干渉縞の有無を評価する。【００３７】
（例２）
縦５０ｍｍ×横６０ｍｍの大きさのガラス基板を２枚準備した（以下、サンプル３、サンプル４という。）。サンプル３および４のガラス基板の平均厚さを例１と同様の方法で各々測定し、差を求めた。平均厚さの差は１５μｍであった。【００３８】
さらに、サンプル３とサンプル４について、２ｍｍ間隔の点における厚さの差を例１と同様の方法により求めた。その結果を表１に示す。さらに、ΔΔｔを例１と同様の方法により求めた。その結果を併せて表１に示す。【００３９】
サンプル１の代わりにサンプル３を、サンプル２の代わりにサンプル４を配した以外は例１と同様に処理して液晶表示素子を形成する。【００４０】
この液晶表示素子について例１と同様の方法で表示ムラを評価すると、ムラの発生は認められない。【００４１】
【表１】
2007010728.tif 000002
【００４２】
（例３）
縦５０ｍｍ×横６０ｍｍの大きさのガラス基板を２枚準備した（以下、サンプル５、サンプル６という。）。サンプル５および６のガラス基板の平均厚さを例１と同様の方法で各々測定し、差を求めた。平均厚さの差は７μｍであった。【００４３】
さらに、サンプル５とサンプル６について、２ｍｍ間隔の点における厚さの差を例１と同様の方法により求めた。その結果を表２に示す。さらに、ΔΔｔを例１と同様の方法により求めた。その結果を併せて表２に示す。【００４４】
サンプル１の代わりにサンプル５を、サンプル２の代わりにサンプル６を配した以外は例１と同様に処理して液晶表示素子を形成する。【００４５】
この液晶表示素子について、例１と同様の方法で表示ムラを評価すると、若干のムラの発生は認められるが、実用上問題はない。【００４６】
（例４）（比較例）
縦５０ｍｍ×横６０ｍｍの大きさのガラス基板を２枚準備した（以下、サンプル７、サンプル８という。）。サンプル７および８のガラス基板の平均厚さを例１と同様の方法で各々測定し、差を求めた。平均厚さの差は０μｍであった。【００４７】
さらに、サンプル７とサンプル８について、２ｍｍ間隔の点における厚さの差を例１と同様の方法により求めた。その結果を表２に示す。さらに、ΔΔｔを例１と同様の方法により求めた。その結果を併せて表２に示す。【００４８】
サンプル１の代わりにサンプル７を、サンプル２の代わりにサンプル８を配した以外は例１と同様に処理して液晶表示素子を形成する。【００４９】
この液晶表示素子について、例１と同様の方法で表示ムラを評価すると、実用上問題あるムラの発生が認められる。【００５０】
【表２】
2007010728.tif 000003
【００５１】
例１および例２の液晶表示素子は、ガラス基板の厚さの差が４μｍ以上であり、かつΔΔｔが０．１以上である点が３つ以上連続して発生していないため、表示ムラが発生せず、良好である。【００５２】
これに対し、例３の液晶表示素子は、ガラス基板の厚さの差が５μｍ以上であるが、ΔΔｔが０．１以上である点が３つ以上連続して発生している（Ｘ１３〜Ｘ１５）ため、表示ムラが若干発生している。【００５３】
例４の液晶表示素子は、ガラス基板の厚さの差が５μｍ未満であり、かつΔΔｔが０．１以上である点が３つ以上連続して発生している（Ｘ１２〜Ｘ１４）ため、表示ムラが大きく発生している。【００５４】
（例５）
縦５０ｍｍ×横６０ｍｍの大きさのガラス基板を４枚準備した（以下、サンプル９〜１２という。）。サンプル９〜１２のガラス基板の平均厚さを、例１の＜ガラス基板の平均厚さの測定法＞と同様の方法で各々測定し、各々のガラス基板の平均厚さの差を求めた。結果を表３に示す。
サンプル９〜１２のガラス基板を、それぞれ補償セルの正面側のガラス基板１、補償セルの背面側のガラス基板９、表示用セルの正面側のガラス基板２１、表示用セルの背面側のガラス基板３３として、図１に記載されているような液晶表示素子を作製した。
作製された液晶表示素子を例１の＜表示ムラ評価方法＞と同様の方法でムラの有無を評価した。結果を表３に示す。
（例６、７）
例５とは異なる別のガラス基板を用いて、例５と同様に液晶表示素子を作製した。そして、この液晶表示素子について例５と同様に表示ムラの有無を評価した。結果を表３に示す。
【表３】
2007010728.tif 000004
例５は、すべてのサンプルの組合せで平均厚さの差が４μｍ以上であるので、表示ムラが発生しなかった。しかし、例６は、１つの組合せのサンプル（サンプル１１−１２）で厚さの差が４μｍ未満であるので、若干ではあるが薄いムラが生じた。なお、例６の薄いムラは、液晶表示素子としては問題のないレベルであった。
これに対し、例７においては、２つの組合せ（サンプル１０−１１、サンプル１１−１２）で厚さの差が４μｍ未満であるため、濃いムラが発生している。【００５５】
（例８）
縦５０ｍｍ×横６０ｍｍの大きさのガラス基板を４枚準備した（以下、サンプル１３〜１６という。）。サンプル１３〜１６のガラス基板の厚さ分布を下記のとおり測定し、サンプル１３−１４間、サンプル１４−１５間およびサンプル１５−１６間の厚さの差を求めた。このとき、サンプル１３−１４間、サンプル１４−１５間およびサンプル１５−１６間すべてにおいて、基板全面にわたって同一位置における厚さの差は０．１μｍ超であった。
＜ガラス基板の厚さ分布の測定方法（レーザ）＞
各々のガラス基板の厚さを、レーザ厚さ計（干渉計式形状測定器）（ザイゴ社製）を用いて光学測定した。この装置を用いると、ガラス基板の厚さを基板全面にわたって測定でき、かつその値を電子データとして取り出すことが可能となる。次いで、サンプル１３のガラス基板の厚さと、サンプル１４のガラス基板の厚さとの差を基板全面にわたって求めた。同様に、サンプル１４−１５間、サンプル１５−１６間の厚さの差も求めた。
次いで、サンプル１３〜１６のガラス基板を、それぞれ補償セルの正面側のガラス基板１、補償セルの背面側のガラス基板９、表示用セルの正面側のガラス基板２１、表示用セルの背面側のガラス基板３３として、図１に記載されているような液晶表示素子を作製する。作製された液晶表示素子を例１の＜表示ムラ評価方法＞と同様の方法でムラの有無を評価すると、ムラの発生は認められない。
（例９）
例８とは異なるガラス基板を用いて、例８と同様に厚さ分布を測定し、厚さの差を求めた。そのとき、１組のサンプル間において、ガラス基板のある特定の部分において、厚さの差が０．１μｍ以下である箇所が存在した。
各々のガラス基板を用いて、例８と同様に液晶表示素子を作製し表示ムラの評価を行う。ちょうど厚さの差が０．１μｍ以下である箇所に、ムラが発生する。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の液晶表示素子は、表示ムラの発生を防止できるため有用である。
なお、２００５年７月２２日に出願された日本特許出願２００５−２１２２５３号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【図１】
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【図２】
2007010728.tif 000006
【図３】
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【国際調査報告】
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