カメラ付き携帯電話用キーデバイスにおけるガラス部材の薄膜化［PAGE5］
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5.低温ポリシリコン液晶基板ガラス
液晶ディスプレイはノートパソコン、モニター等に幅広く用いられ、最近ではフラットテレビとしても多く見られるようになってきた。基本事項について確認すると共に、
最近、携帯電話用としても多く採用されるようになってきたポリシリコン液晶ディスプレイについて述べる。
（1）動作原理
液晶は団体と液体の中間の性質を持ち、電圧を印加すると液晶を形成している分子の方向を変えることができる。この性質を用いて光のスイッチが実現する。
TN（Twisted Nematic）モードで説明する（図11）。
液晶セルは2枚のガラス基板からなり、その隙間に液晶が注入されている。液晶セルは、互いに偏光方向が直行した偏光板で挟まれている。
液晶分子に電圧を印 加するために2校のガラス基板が向かい合う面には透明電極が形成され、その上には液晶を所定の方向に配向させるための配向傾が形成されている。
対向するガ ラス基板上の配向は互いに垂直にしておき、液晶はねじれた状態になっている。電圧非印加時は、平面状蛍光体のバックライト光は偏光板を通り一方向に揃った
光となって液晶セルに入射し、90°方向を変え、もう一方の偏光板を通過する。電圧印加時は液晶分子が電界方向に揃うため、液晶中をそのまま抜けて偏光板
を通り抜ける
ことができない。このようにして、電気的な光スイッチとなっている。
さらに、1つの画素を3分割し赤(R)、緑(G)、青(B)の カラーフィルターを通せば、カラー表示ができる。電圧を印如する方法に関して、当初は画素領域の液晶に直接電圧を
かける単純マトリックス方式であった。し かし、画質や応答速度を求められる商品群に対しては、各画素にスイッチとなるTFT（Thin
Film Transistor）を配置したアクティブ
マトリックス方式が主流となっている。このTFTは、これまでアモルファスシリコン（a-Si）で形成される のが一般的とされてきた。
（2）低温ポリシリコンTFT-LCD
多結晶シリコン、すなわちポリシリコン（p−Si）はa−Siに比べて結晶が規則正しく並んでおり、電子を100倍以上速く動かせる。そのため、
P−SiTFTを用いて任意の回路を
作ることができる。石英基板を用いた高温p−SiTFT−LCDはLCDプロジェクター用として大きく伸びてきている。しかし、900℃以上で処理しなければならない石英タイプの
高温p−Siは、携帯電話のような用途にはあまりにも高価なパネルとなる。
このような中で、a-Siタイプと同様にアルカリフリーの低膨張ガラス基板上に低温（600℃以下）で作製できることが実証されてから、小型で高精細化を要求される用途へ
応用が広まってきた。これが低温p−Si TFT−LCDである。P−Siの形成工程ではエキシマレーザー（波長308nm）を照射したレーザーアニールの工程を経るが、
この時瞬時に1，000℃ 以上になる（瞬時のためガラスヘの損傷はない）。
形成前のs−Si膜（水素を10％前後含有）から水素が急激に抜けて膜が剥がれるということになるため、事前の一定の熱処理が必要である。
そのようなことに関連してガラスの収縮を考慮した基板のアニール処理接術も、重要なノウハウとなっている。
（3）低温ポリシリコンTFT-LCDの技術・製品展開
p−Si製品では高精細がキーワードとなり、目安は画素密度を表す解傾度で与えられる。一般に、解像度が130ppiを超えると画質が向上し、印刷画像に近くなると言われている。
現状のa−SiタイプのノートPCでは、100ppiまでが主流である。150ppiを超える表示能力を持つ低温 p−SiTFT−LCDは、先に述べたイメージセンサーの画素数アップとも
連動して採用範囲が広くなることは間違いない。カメラ付き携帯電話についても、高画素タイプが矢継ぎ早に出てきている中で飛躍的に拡大するであろう。
基板ガラスについては、これまでtO．7材が使用されてきたが、さらに薄型に移行することが確実な状況である。
今後、製板持術の向上、熱処理関連の技術対応が確実に進んでいくものと考えられる。
