JP3577232B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶層を介在する一対のプラスチック基板に無機ガスバリア膜と有機ガスバリア膜とが形成された液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子の薄型軽量化を図り、基板の加工性を向上するためにガラスのかわりにプラスチック素材を用いて液晶表示素子の基板を形成することが試みられている。しかし、プラスチック基板はガラス基板に比べてガス透過率が高く、このために外部から透過してきたガスが液晶層中に気泡を生じ、液晶表示素子の表示不良を生じる。
【０００３】
このため、特開平３−１３８６１７号公報に示されるように、液晶表示素子のプラスチック基板表面に透光性を有するＳｉ、Ｔｉなどの金属酸化物あるいは金属窒化物のガスバリア膜をスパッタ法などによって形成し、プラスチック基板のガス透過性を抑制する構造が提案されている。
【０００４】
図６は、従来の液晶表示素子１を示す断面図である。液晶表示素子１は、一対のプラスチック基板２間に液晶層３が封入され、シール材４によって封止されて形成される。前記一対のプラスチック基板２は、両面にハードコート膜６と、これに積層してＳｉ、Ｔｉなどのアモルファス金属酸化物あるいは金属窒化物から成るガスバリア膜７が形成され、さらに対向する面上にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などの透光性を有する電極５が形成される。
【０００５】
一方、前記ガスバリア膜７をＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＥＶＯＡ（ＰＶＡとエチレンの共重合体）などの有機物で形成した液晶表示素子１も試みられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のようなＳｉ、Ｔｉなどの酸化膜あるいは窒化膜、たとえばＳｉＯｘ、ＳｉＮｘなどから成るガスバリア膜７は、ガスバリア性が低いため、１００ｎｍ以上の厚さに形成しなければ充分な機能を果たさない。
【０００７】
図７は、基板２上に形成される成膜原子８の状態を示す断面図である。図７に示すように、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびＣＶＤ法などで基板上に形成される膜は、膜を構成する原子８が基板２上に積層されることによって成膜される。このとき、成膜原子８の第１層９の構造は、基板２表面の原子レベルの大きさでの凹凸および基板２表面を構成する原子および電子と成膜原子８との相互作用に依存しており、基板２表面の微視的状態を反映したものとなる。しかし、成膜原子８が積層していくにしたがって、上層の成膜原子８に対する基板２表面の影響は小さくなり、膜厚が大きくなると、膜と基板２表面との界面１０と膜内部との構造が異なってくる。このため、膜内部が外に拡がろうとし、膜と基板２表面との界面１０を圧縮する圧縮応力または膜内部が収縮し、膜と基板２表面との界面１０を引張る引張応力などの内部応力を生じる。このような内部応力は、膜厚が大きいほど大きくなる。したがって、このように厚く形成されたガスバリア膜７は、膜の内部応力が大きくなり、プラスチック基板２が反るなどの不都合を生じる。
【０００８】
図８は、基板２の曲げに対する膜７の強度と、膜７の膜厚との関係を説明するための断面図である。図８に示すように、膜７側が突部を形成するように基板２を曲げていくと、膜７の突部側表面の伸びが膜７の破壊伸度以上になったとき膜７の突部側表面に亀裂を生じる。また、同じ厚さの基板２上に膜７を形成する場合には、同じ曲げに対して膜７の膜厚４２が大きいほど突部側膜７表面の伸び４３が大きくなり、これに対して膜７の膜厚４５を小さくすると、突部側膜７表面の伸び４４は小さい。このように、ガスバリア膜７を１００ｎｍ以上の厚さに形成すると、プラスチック基板２の曲げに対して弱く、基板２の曲げによってガスバリア膜７に亀裂を生じることがあり、この亀裂から進入したガスによって液晶層３内に気泡を生じる結果となる。
【０００９】
また、これらの原因以外にもスパッタリング時に基板面上に異物が付着したり、スパッタリング時の異常放電などの原因によってガスバリア膜７に欠陥を生じ、これによって液晶層３内に気泡を生じる可能性がある。
【００１０】
これらの問題を解決するために、無機ガスバリア膜と有機ガスバリア膜とをプラスチック基板に形成した液晶表示素子が提案されているが、有機ガスバリア膜またはプラスチック基板に直接無機ガスバリア膜を積層すると、無機ガスバリア膜の密着性が十分ではない。
【００１１】
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みなされたものであって、プラスチック基板に無機ガスバリア膜と有機ガスバリア膜とを積層しても、十分な密着性でもって無機ガスバリア膜が形成された液晶表示素子を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の請求項１記載の液晶表示素子は、無機ガスバリア膜と有機ガスバリア膜とがそれぞれに積層された一対のプラスチック基板間に、液晶層を介在して形成される液晶表示素子において、前記無機ガスバリア膜は、有機ガスバリア膜及びプラスチック基板の何れにも直接積層されることなく、前記無機ガスバリア膜の密着性を向上させるシロキサン系をベースにＳｉ粒子を混入したハードコート層を介して積層されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明の液晶表示素子によれば、無機ガスバリア膜は、有機ガスバリア膜及びプラスチック基板の何れにも直接積層されることなく、無機ガスバリア膜の密着性を向上させるシロキサン系をベースにＳｉ粒子を混入したハードコート層を介して積層されていることにより、十分な密着性でもって無機ガスバリア膜を積層することができ、無機ガスバリア膜にクラックが生じることを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の参考例である液晶表示素子１１の全体の構成を示す断面図であり、図２は図１に示すプラスチック基板１２とそれに形成されるガスバリア膜１７の配置を示す断面図である。図１に示すように液晶表示素子１１は、膜処理が施された一対のプラスチック基板１８間に液晶層１３が注入され、シール材１４によって封止されて形成される。前記プラスチック基板１８は、図２（ａ）に示すように、プラスチック基板１２の片面のみ、あるいは図２（ｂ）に示すようにプラスチック基板１２の両面にガスバリア膜１７が形成される。ガスバリア膜１７がプラスチック基板１２の片面のみに形成されたプラスチック基板１８を用いて液晶表示素子１１を形成する場合には、ガスバリア膜１７はプラスチック基板１２の液晶層１３側に配置されてもよいし、反対側に配置されてもよい。また、あるいは図２（ａ）に示すように、プラスチック基板１２の片面にガスバリア膜１７を形成後、図２（ｃ）に示すように、２枚のプラスチック基板１２間にガスバリア膜１７を介在させてもよい。前述のように、それぞれガスバリア膜１７が形成されたプラスチック基板１８には、液晶層１３を介在して対向する表面にＩＴＯなどから成る電極１５が形成される。前記電極１５に積層して配向膜１６が形成され、配向処理が施される。
【００１５】
前述のガスバリア膜１７は、ＳｉおよびＡｌの酸化物と窒化物とが高次に結合した非晶質複合化合物であるＳｉＡｌＯＮから成り、Ｏ２とＮ２との混合ガスを雰囲気とする反応性スパッタ法によって前述のプラスチック基板１２面上に形成される。また、前述のスパッタリングに、スパッタターゲットとしてＳｉおよびＡｌの酸化物であるＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などを用いれば、Ｎ２ガスを雰囲気とする反応性スパッタ法によって、ＳｉＡｌＯＮ薄膜を形成することができる。このようにして、プラスチック基板１２上に形成されたＳｉＡｌＯＮ膜１７は、Ｓｉ、Ａｌの単純窒化膜、単純酸化膜がそれぞれの原子間の結合距離が一定であるのに対し、Ｓｉ−Ａｌ、Ｓｉ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ、Ａｌ−Ｏ、Ａｌ−ＮおよびＯ−Ｎの結合がランダムに生じるので、様々な原子が様々な結合距離で結合した構造を有する。このため、ガスバリア性に優れ、図６に示すＳｉＯｘ、ＳｉＮｘなどから成るガスバリア膜７と比較すると、ガスバリア膜１７を膜厚１００ｎｍ以下に形成した場合でも、１００ｎｍ以上の膜厚に形成されたＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ膜７に匹敵するガスバリア性を示す。
【００１６】
図３は基板１２上にＳｉＡｌＯＮ膜１７を形成する際の反応性スパッタ法を説明するための断面図であり、図４は反応性スパッタリングにおけるスパッタターゲット２３の１例を示す平面図である。図３（ａ）に示すように、プラスチック基板１２は充分な洗浄の後スパッタチャンバー２０内に設置される。さらに、スパッタチャンバー２０内を真空にし、スパッタチャンバー２０の内圧を５×１０−５ｔｏｒｒとする。このとき、スパッタチャンバー２０内の湿度は、ほぼ０％になる。その後、図３（ｂ）に示すように、スパッタチャンバー２０内にＯ２ガス２１を導入し、スパッタチャンバー２０の内圧を３×１０−３ｔｏｒｒとする。次に、プラスチック基板１２表面にＯ２プラズマ処理を施す。Ｏ２プラズマ処理は、プラスチック基板１２とガスバリア膜１７との密着性を良好にするために行われる。前記Ｏ２プラズマ処理を施すことによって、プラスチック基板１２の表面に原子レベルの単位で、すなわち数ｎｍ〜数１０ｎｍの凹凸を生じる。したがって、プラスチック基板１２の表面積すなわち結合面の面積が増大し、プラスチック基板１２とガスバリア膜１７との密着性が向上する。また、Ｏ２プラズマ処理によって、プラスチック基板１２表面にカルボニル基および水酸基を生成し（これを微視的酸化という）、ガスバリア膜１７とプラスチック基板１２の表面とが結合しやすくなる。Ｏ２プラズマ処理は、室温、湿度０％、Ｏ２ガス中気圧３×１０−３ｔｏｒｒにて１分間１００Ｗで放電して行われる。放電は、直流電源または交流電源のいずれを用いて行ってもよい。この後、スパッタチャンバー２０内にＮ２ガスを導入し、スパッタチャンバー２０の内圧が大気圧に等しくなったらプラスチック基板を取出す。
【００１７】
さらに、図３（ｃ）に示すように、スパッタチャンバー２０内にＯ２＋Ｎ２の混合ガス２２を導入する。Ｏ２とＮ２の混合比、Ｎ２／Ｏ２は、１／２〜２であればよく、Ｎ２／Ｏ２＝１が望ましい。このＯ２＋Ｎ２の混合ガス２２を雰囲気として、前述のＯ２プラズマ処理を施された基板１２をスパッタターゲット２３によってスパッタリングする。スパッタリングは、基板１２の温度を２０〜１２０℃とし、Ｎ２＋Ｏ２混合ガス中気圧５×１０−４〜３×１０−３ｔｏｒｒ、湿度０％、印加電力４０〜２００Ｗ（直流でも交流でもよい）で行われ、プラスチック基板１２表面上にＳｉＡｌＯＮ膜１７を１００ｎｍの膜厚に形成する。このときの印加電力およびスパッタリング時間は装置によって異なり、印加電力とスパッタリング時間の関係は表１に示す。また、プラスチック基板１２とスパッタターゲット２３との距離は３０ｍｍが望ましい。
【００１８】
【表１】
< ID=000001 HE=026 WI=154 LX=0000 LY=0000>
【００１９】
スパッタターゲット２３は、Ｓｉ−Ａｌの合金あるいは図４に示すようなＡｌ基板２４上にＳｉの小片２５を配置したものを用いる。スパッタターゲット２３は、Ｓｉ−Ａｌの合金を用いる場合、Ｓｉ／Ａｌが１／４〜４であればよく、Ｓｉ／Ａｌ＝１が望ましい。またスパッタターゲット２３として、図４に示すようなＡｌ基板２４上にＳｉの小片２５を配置したものを用いる場合には、ＳｉとＡｌの面積比Ｓｉ／Ａｌが１／４〜４となるよう、好ましくはＳｉ／Ａｌ＝１となるよう配置する。スパッタリングは、プラスチック基板１２が過熱しないよう４０〜２００Ｗで行う。このようにして、スパッタターゲット２３から飛来するＳｉとＡｌは、Ｎ２＋Ｏ２混合ガス２２と反応しながらプラスチック基板１２面上に積層され、ＳｉＡｌＯＮ薄膜１７を形成する。また、図４に示すように、スパッタターゲット２３は同面積の正方形状のＳｉ面２５と、Ａｌ面２４とが上下左右方向に交互に配置されているが、スパッタターゲット２３としてはＳｉ原子とＡｌ原子がむらなくプラスチック基板１２に放出されればよく、Ｓｉ面２５とＡｌ面２４とが図４に示す例とは異なるパターンに配置されてもよい。
【００２０】
さらにスパッタターゲット２３には、石英ガラス基板上にＡｌの小片を配置したもの、石英ガラス基板上にサファイアの小片を配置したもの、あるいはＳｉＡｌＯから成る焼成酸化物などを用いてもよい。またスパッタターゲット２３として、前述のうちＳｉＡｌＯの焼成酸化物を用いる場合、Ｎ２ガスを雰囲気としてスパッタリングを行うのが好ましいが、Ｎ２＋Ｏ２混合ガス２２を用いて行ってもよい。また、スパッタターゲット２３として、ＳｉＡｌＯＮセラミクスを用いる場合には、スパッタリングの雰囲気としてＡｒガスを用いることができる。
【００２１】
以上のようにして、本発明の参考例の液晶表示素子１１は、液晶層１３を介在する一対のプラスチック基板１２上にそれぞれ膜厚１００ｎｍのＳｉＡｌＯＮから成るガスバリア膜１７が形成される。前記ガスバリア膜１７は、ＳｉＯｘから成る膜厚２００ｎｍのガスバリア膜７より優れたガスバリア性を示し、前記ガスバリア膜１７をプラスチック基板１２上に形成した液晶表示素子１１と、ガスバリア膜７をプラスチック基板２上に形成した液晶表示素子１とを比較すると、室温、湿度５０％、大気中１０気圧下に１２時間放置した場合、基板２上に２００ｎｍにＳｉＯｘ膜を形成した液晶表示素子１には液晶層３中に気泡が発生したが、基板１２上に１００ｎｍの膜厚でＳｉＡｌＯＮ膜１７を形成した液晶表示素子１１には液晶層１３中に気泡の発生が認められなかった。
【００２２】
さらに、厚さ０．２ｍｍのポリカーボネートシートから成るプラスチック基板１２の表面上にガスバリア膜１７をそれぞれ５０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍおよび４００ｎｍの膜厚に形成し、前記各プラスチック基板１２を曲率半径Ｒ＝４０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍおよび５ｍｍに曲げ、プラスチック基板１２の曲げに対するガスバリア膜１７のクラック発生の有無を測定した。表２に示すように、曲率半径４０ｍｍでは、いずれの膜厚でもガスバリア膜１７にクラックの発生は認められず、曲率半径２０ｍｍでは膜厚４００ｎｍに形成されたガスバリア膜１７にクラックが発生した。また、曲率半径１０ｍｍでは、膜厚４００ｎｍおよび２００ｎｍのガスバリア膜１７にクラックの発生が認められ、曲率半径５ｍｍでは、全てのプラスチック基板１２が割損した。このように、プラスチック基板１２の曲げに対しては、ガスバリア膜１７の膜厚が薄いほどガスバリア膜１７にクラックを生じにくく、膜厚１００ｎｍ以下ではガスバリア膜１７はプラスチック基板１２とほぼ等しい膜強度を示すことが判る。
【００２３】
【表２】
< ID=000002 HE=066 WI=154 LX=0000 LY=0000>
【００２４】
このように本参考例によれば、プラスチック基板１２上にＳｉＡｌＯＮから成るガスバリア膜１７を形成することによって、ガスバリア膜１７の膜厚を１００ｎｍ程度に薄くしても充分に液晶層１３中に気泡が発生することを防止することができる。これによって、ガスバリア膜１７を薄くすることができるので、プラスチック基板１２のガスバリア膜１７の内部応力による反りを防止することができるとともに、ガスバリア膜１７のプラスチック基板１２の曲げに対するクラックの発生を低減することができ、前記プラスチック基板１２の加工性を向上することができる。
【００２５】
図５は、本発明の実施の形態である液晶表示素子３１の全体の構成を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、液晶表示素子３１は、２枚のプラスチック基板３２に有機ガスバリア膜３８を介在し、その両面にハードコート膜３６および無機ガスバリア膜３７を形成した一対の基板４１間に液晶層３３を介在して形成される。液晶表示素子３１のプラスチック基板３２には、３００ｍｍ×３２４ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのアクリル系プラスチック基板が用いられ、プラスチック基板３２の表面上にはＥＶＯＡがスピンコート法にて塗布され、前記ＥＶＯＡから成る有機ガスバリア膜３８が膜厚２〜４μｍ程度に形成される。その後、この面に前記アクリル系プラスチック基板３２が積層され、プラスチック基板３２間にＥＶＯＡ層３８が介在されるよう接着される。前記スピンコート法は、１０００〜３０００ｒｐｍで回転するステージ上にプラスチック基板３２を乗載し、回転中心部にＥＶＯＡから成る溶液を滴下して行われる。その後、前記プラスチック基板３２は、ディップ法によってシロキサン系をベースにＳｉ粒子を混入したハードコート剤を塗布され、焼結によって膜厚１．５〜２μｍのハードコート層３６がプラスチック基板３２の両面に形成される。
【００２６】
前記ディップ法とは、一定粘度に調整されたハードコート溶液槽中に有機ガスバリア膜３８を介在したプラスチック基板３２を浸し、前記プラスチック基板３２面を地面に対して垂直な状態で徐々に引上げ、前記基板３２の表面に均一にハードコート膜３６を形成する方法である。さらに、このようにして塗布されたハードコート膜３６は、１４０℃オーブン炉内で約２時間焼結による硬化が行われる。前記ハードコート処理は、下地となるプラスチック基板３２の保護およびこれに引続いてスパッタ法によって形成される無機ガスバリア膜３７の密着性の向上を目的とする前処理として行われる。
【００２７】
次に、スパッタ法によって前記ハードコート層３６上にＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ層が積層され、膜厚約６００Åの無機ガスバリア膜３７が形成される。本実施の形態においては、前記無機ガスバリア膜３７はＳｉＮｘ層を膜厚２００Åに形成した後、さらにＳｉＯｘ層を膜厚４００Åに積層形成した。前述のように、各処理を施された前記プラスチック基板４１の電極面となる側の表面上には、スパッタ法によってＩＴＯ層３５が形成された後、エッチングなどの既知の方法を用いて電極パターンが形成され、これに積層して図示しない配向膜が形成される。前記配向膜には、配向処理が施される。この後、前記プラスチック基板４１と、前述と同様にして形成されたプラスチック基板４１とが配向面が対向するようにスペーサを介して貼り合わされる。さらに、前記基板４１間に液晶３３が注入され、シール材３４で封止される。
【００２８】
以上のようにして形成された液晶表示素子３１を、恒温槽内でそれぞれ温度４０℃湿度９５％、温度６０℃湿度９５％および温度７０℃湿度９５％の条件下で通電状態あるいは通電しない状態で保存したが、前記いずれの場合にも１０００時間まで液晶層３３内に気泡の発生が見られなかった。さらに、温度５０℃、気圧５ｋｇｆ／ｃｍ２空気中で１２時間保存した場合も、液晶層３３内に気泡の発生は見られなかった。
【００２９】
図５（ｂ）に示す液晶表示素子３９は、３００ｍｍ×３２４ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのアクリル系プラスチック基板３２の一方表面上にＥＶＯＡをスピンコート法によって塗布し、有機ガスバリア膜３８が形成された後、ディップ法によってハードコート剤が基板３２の両面に塗布され、焼結によって前記基板３２の両面にハードコート層３６が形成される。さらに、スパッタ法によって前記基板３２の両面にＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ層が積層され、それぞれ無機ガスバリア膜３７が膜厚が約６００Åとなるよう形成される。さらに、前記基板４１の有機ガスバリア膜３８が形成された側の面上にＩＴＯから成る電極３５が形成され、これに積層して配向膜が形成され、配向処理が施される。以下、図５（ａ）に示す液晶表示素子３１と同様にして液晶表示素子３９が形成される。このようにして、形成された液晶表示素子３９は、前述の液晶表示素子３１と同様の条件下、すなわち温度４０℃湿度９５％、温度６０℃湿度９５％および温度７０℃湿度９５％の条件下で通電あるいは非通電状態で保存された。この場合も、前記いずれの条件下においても１０００時間まで液晶層３３内に気泡の発生が見られなかった。さらに、温度５０℃、気圧５ｋｇｆ／ｃｍ２空気中で１２時間保存した場合にも液晶層３３内に気泡の発生が認められなかった。
【００３０】
図５（ｃ）に示す液晶表示素子４０は、図５（ｂ）に示す液晶表示素子３９と同様にしてプラスチック基板３２の一方表面上にＥＶＯＡから成る有機ガスバリア膜３８が形成され、該基板３２の両面にハードコート層３６および無機ガスバリア膜３７が形成された後、有機ガスバリア膜３８が形成されていない側の無機ガスバリア膜３７に積層してＩＴＯから成る電極３５および配向膜が形成される。以下、図５（ａ）に示す液晶表示素子３１と同様にして液晶表示素子４０が形成される。このようにして形成された液晶表示素子４０は、前述の液晶表示素子３１と同様の条件下においても液晶層３３内に気泡の発生が認められなかった。
【００３１】
以上のように本実施の形態によれば液晶表示素子３１、３９、４０は、プラスチック基板３２の両面にＳｉＮｘ、ＳｉＯｘから成る無機ガスバリア膜３７が形成され、その下層にＥＶＯＡから成る有機ガスバリア膜３８が積層されているので、前記無機ガスバリア膜３７にスパッタリング時の異物付着や異常放電によって欠陥が生じていても、あるいは基板３２の曲げによって無機ガスバリア膜３７に亀裂が生じても、下層に積層された有機ガスバリア膜３８によってプラスチック基板３２からのガス透過が防止でき、液晶層３３内に気泡が生じることを防止することができる。
【００３２】
また本実施の形態においては、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘから成る無機ガスバリア膜３７を基板３２の両面に形成したが、いずれか一方の基板３２表面に形成してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明の液晶表示素子によれば、無機ガスバリア膜は、有機ガスバリア膜及びプラスチック基板の何れにも直接積層されることなく、無機ガスバリア膜の密着性を向上させるシロキサン系をベースにＳｉ粒子を混入したハードコート層を介して積層されていることにより、十分な密着性でもって無機ガスバリア膜を積層することができ、無機ガスバリア膜にクラックが生じることを防止することができる。したがって、表示信頼性に優れた液晶表示素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例である液晶表示素子１１の全体の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すプラスチック基板１２と、それに形成されるガスバリア膜１７とを示す断面図である。
【図３】基板１２上にＳｉＡｌＯＮ膜１７を形成する際の反応性スパッタ法を説明するための断面図である。
【図４】反応性スパッタリングにおけるスパッタターゲット２３の１例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態である液晶表示素子３１の全体の構成を示す断面図である。
【図６】従来のガスバリア膜７を備えるプラスチック基板液晶表示素子１を示す断面図である。
【図７】基板２上に形成される成膜原子８の状態を示す断面図である。
【図８】基板２の曲げに対する膜７の強度と、膜７の膜厚との関係を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１、１１、３１、３９、４０ 液晶表示素子
２、１２、３２ プラスチック基板
３、１３、３３ 液晶層
４、１４、３４ シール材
５、１５、３５ 電極
６、３６ ハードコート膜
７ ガスバリア膜
８ 成膜原子
９ 成膜原子の第１層
１０ 界面
１６ 配向膜
１７ ＳｉＡｌＯＮ膜（ガスバリア膜）
１８、４１ 膜処理を施したプラスチック基板
２０ スパッタチャンバー
２１ Ｏ２ガス
２２ Ｏ２＋Ｎ２の混合ガス
２３ スパッタターゲット
２４ Ａｌ基板
２５ Ｓｉの小片
３７ 無機ガスバリア膜
３８ 有機ガスバリア膜
４２、４５ 膜厚
４３、４４ 膜表面の伸び
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶層を介在する一対のプラスチック基板に無機ガスバリア膜と有機ガスバリア膜とが形成された液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子の薄型軽量化を図り、基板の加工性を向上するためにガラスのかわりにプラスチック素材を用いて液晶表示素子の基板を形成することが試みられている。しかし、プラスチック基板はガラス基板に比べてガス透過率が高く、このために外部から透過してきたガスが液晶層中に気泡を生じ、液晶表示素子の表示不良を生じる。
【０００３】
このため、特開平３−１３８６１７号公報に示されるように、液晶表示素子のプラスチック基板表面に透光性を有するＳｉ、Ｔｉなどの金属酸化物あるいは金属窒化物のガスバリア膜をスパッタ法などによって形成し、プラスチック基板のガス透過性を抑制する構造が提案されている。
【０００４】
図６は、従来の液晶表示素子１を示す断面図である。液晶表示素子１は、一対のプラスチック基板２間に液晶層３が封入され、シール材４によって封止されて形成される。前記一対のプラスチック基板２は、両面にハードコート膜６と、これに積層してＳｉ、Ｔｉなどのアモルファス金属酸化物あるいは金属窒化物から成るガスバリア膜７が形成され、さらに対向する面上にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などの透光性を有する電極５が形成される。
【０００５】
一方、前記ガスバリア膜７をＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＥＶＯＡ（ＰＶＡとエチレンの共重合体）などの有機物で形成した液晶表示素子１も試みられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のようなＳｉ、Ｔｉなどの酸化膜あるいは窒化膜、たとえばＳｉＯｘ、ＳｉＮｘなどから成るガスバリア膜７は、ガスバリア性が低いため、１００ｎｍ以上の厚さに形成しなければ充分な機能を果たさない。
【０００７】
図７は、基板２上に形成される成膜原子８の状態を示す断面図である。図７に示すように、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびＣＶＤ法などで基板上に形成される膜は、膜を構成する原子８が基板２上に積層されることによって成膜される。このとき、成膜原子８の第１層９の構造は、基板２表面の原子レベルの大きさでの凹凸および基板２表面を構成する原子および電子と成膜原子８との相互作用に依存しており、基板２表面の微視的状態を反映したものとなる。しかし、成膜原子８が積層していくにしたがって、上層の成膜原子８に対する基板２表面の影響は小さくなり、膜厚が大きくなると、膜と基板２表面との界面１０と膜内部との構造が異なってくる。このため、膜内部が外に拡がろうとし、膜と基板２表面との界面１０を圧縮する圧縮応力または膜内部が収縮し、膜と基板２表面との界面１０を引張る引張応力などの内部応力を生じる。このような内部応力は、膜厚が大きいほど大きくなる。したがって、このように厚く形成されたガスバリア膜７は、膜の内部応力が大きくなり、プラスチック基板２が反るなどの不都合を生じる。
【０００８】
図８は、基板２の曲げに対する膜７の強度と、膜７の膜厚との関係を説明するための断面図である。図８に示すように、膜７側が突部を形成するように基板２を曲げていくと、膜７の突部側表面の伸びが膜７の破壊伸度以上になったとき膜７の突部側表面に亀裂を生じる。また、同じ厚さの基板２上に膜７を形成する場合には、同じ曲げに対して膜７の膜厚４２が大きいほど突部側膜７表面の伸び４３が大きくなり、これに対して膜７の膜厚４５を小さくすると、突部側膜７表面の伸び４４は小さい。このように、ガスバリア膜７を１００ｎｍ以上の厚さに形成すると、プラスチック基板２の曲げに対して弱く、基板２の曲げによってガスバリア膜７に亀裂を生じることがあり、この亀裂から進入したガスによって液晶層３内に気泡を生じる結果となる。
【０００９】
また、これらの原因以外にもスパッタリング時に基板面上に異物が付着したり、スパッタリング時の異常放電などの原因によってガスバリア膜７に欠陥を生じ、これによって液晶層３内に気泡を生じる可能性がある。
【００１０】
これらの問題を解決するために、無機ガスバリア膜と有機ガスバリア膜とをプラスチック基板に形成した液晶表示素子が提案されているが、有機ガスバリア膜またはプラスチック基板に直接無機ガスバリア膜を積層すると、無機ガスバリア膜の密着性が十分ではない。
【００１１】
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みなされたものであって、プラスチック基板に無機ガスバリア膜と有機ガスバリア膜とを積層しても、十分な密着性でもって無機ガスバリア膜が形成された液晶表示素子を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の請求項１記載の液晶表示素子は、無機ガスバリア膜と有機ガスバリア膜とがそれぞれに積層された一対のプラスチック基板間に、液晶層を介在して形成される液晶表示素子において、前記無機ガスバリア膜は、有機ガスバリア膜及びプラスチック基板の何れにも直接積層されることなく、前記無機ガスバリア膜の密着性を向上させるシロキサン系をベースにＳｉ粒子を混入したハードコート層を介して積層されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明の液晶表示素子によれば、無機ガスバリア膜は、有機ガスバリア膜及びプラスチック基板の何れにも直接積層されることなく、無機ガスバリア膜の密着性を向上させるシロキサン系をベースにＳｉ粒子を混入したハードコート層を介して積層されていることにより、十分な密着性でもって無機ガスバリア膜を積層することができ、無機ガスバリア膜にクラックが生じることを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の参考例である液晶表示素子１１の全体の構成を示す断面図であり、図２は図１に示すプラスチック基板１２とそれに形成されるガスバリア膜１７の配置を示す断面図である。図１に示すように液晶表示素子１１は、膜処理が施された一対のプラスチック基板１８間に液晶層１３が注入され、シール材１４によって封止されて形成される。前記プラスチック基板１８は、図２（ａ）に示すように、プラスチック基板１２の片面のみ、あるいは図２（ｂ）に示すようにプラスチック基板１２の両面にガスバリア膜１７が形成される。ガスバリア膜１７がプラスチック基板１２の片面のみに形成されたプラスチック基板１８を用いて液晶表示素子１１を形成する場合には、ガスバリア膜１７はプラスチック基板１２の液晶層１３側に配置されてもよいし、反対側に配置されてもよい。また、あるいは図２（ａ）に示すように、プラスチック基板１２の片面にガスバリア膜１７を形成後、図２（ｃ）に示すように、２枚のプラスチック基板１２間にガスバリア膜１７を介在させてもよい。前述のように、それぞれガスバリア膜１７が形成されたプラスチック基板１８には、液晶層１３を介在して対向する表面にＩＴＯなどから成る電極１５が形成される。前記電極１５に積層して配向膜１６が形成され、配向処理が施される。
【００１５】
前述のガスバリア膜１７は、ＳｉおよびＡｌの酸化物と窒化物とが高次に結合した非晶質複合化合物であるＳｉＡｌＯＮから成り、Ｏ２とＮ２との混合ガスを雰囲気とする反応性スパッタ法によって前述のプラスチック基板１２面上に形成される。また、前述のスパッタリングに、スパッタターゲットとしてＳｉおよびＡｌの酸化物であるＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などを用いれば、Ｎ２ガスを雰囲気とする反応性スパッタ法によって、ＳｉＡｌＯＮ薄膜を形成することができる。このようにして、プラスチック基板１２上に形成されたＳｉＡｌＯＮ膜１７は、Ｓｉ、Ａｌの単純窒化膜、単純酸化膜がそれぞれの原子間の結合距離が一定であるのに対し、Ｓｉ−Ａｌ、Ｓｉ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ、Ａｌ−Ｏ、Ａｌ−ＮおよびＯ−Ｎの結合がランダムに生じるので、様々な原子が様々な結合距離で結合した構造を有する。このため、ガスバリア性に優れ、図６に示すＳｉＯｘ、ＳｉＮｘなどから成るガスバリア膜７と比較すると、ガスバリア膜１７を膜厚１００ｎｍ以下に形成した場合でも、１００ｎｍ以上の膜厚に形成されたＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ膜７に匹敵するガスバリア性を示す。
【００１６】
図３は基板１２上にＳｉＡｌＯＮ膜１７を形成する際の反応性スパッタ法を説明するための断面図であり、図４は反応性スパッタリングにおけるスパッタターゲット２３の１例を示す平面図である。図３（ａ）に示すように、プラスチック基板１２は充分な洗浄の後スパッタチャンバー２０内に設置される。さらに、スパッタチャンバー２０内を真空にし、スパッタチャンバー２０の内圧を５×１０−５ｔｏｒｒとする。このとき、スパッタチャンバー２０内の湿度は、ほぼ０％になる。その後、図３（ｂ）に示すように、スパッタチャンバー２０内にＯ２ガス２１を導入し、スパッタチャンバー２０の内圧を３×１０−３ｔｏｒｒとする。次に、プラスチック基板１２表面にＯ２プラズマ処理を施す。Ｏ２プラズマ処理は、プラスチック基板１２とガスバリア膜１７との密着性を良好にするために行われる。前記Ｏ２プラズマ処理を施すことによって、プラスチック基板１２の表面に原子レベルの単位で、すなわち数ｎｍ〜数１０ｎｍの凹凸を生じる。したがって、プラスチック基板１２の表面積すなわち結合面の面積が増大し、プラスチック基板１２とガスバリア膜１７との密着性が向上する。また、Ｏ２プラズマ処理によって、プラスチック基板１２表面にカルボニル基および水酸基を生成し（これを微視的酸化という）、ガスバリア膜１７とプラスチック基板１２の表面とが結合しやすくなる。Ｏ２プラズマ処理は、室温、湿度０％、Ｏ２ガス中気圧３×１０−３ｔｏｒｒにて１分間１００Ｗで放電して行われる。放電は、直流電源または交流電源のいずれを用いて行ってもよい。この後、スパッタチャンバー２０内にＮ２ガスを導入し、スパッタチャンバー２０の内圧が大気圧に等しくなったらプラスチック基板を取出す。
【００１７】
さらに、図３（ｃ）に示すように、スパッタチャンバー２０内にＯ２＋Ｎ２の混合ガス２２を導入する。Ｏ２とＮ２の混合比、Ｎ２／Ｏ２は、１／２〜２であればよく、Ｎ２／Ｏ２＝１が望ましい。このＯ２＋Ｎ２の混合ガス２２を雰囲気として、前述のＯ２プラズマ処理を施された基板１２をスパッタターゲット２３によってスパッタリングする。スパッタリングは、基板１２の温度を２０〜１２０℃とし、Ｎ２＋Ｏ２混合ガス中気圧５×１０−４〜３×１０−３ｔｏｒｒ、湿度０％、印加電力４０〜２００Ｗ（直流でも交流でもよい）で行われ、プラスチック基板１２表面上にＳｉＡｌＯＮ膜１７を１００ｎｍの膜厚に形成する。このときの印加電力およびスパッタリング時間は装置によって異なり、印加電力とスパッタリング時間の関係は表１に示す。また、プラスチック基板１２とスパッタターゲット２３との距離は３０ｍｍが望ましい。
【００１８】
【表１】
< ID=000001 HE=026 WI=154 LX=0000 LY=0000>
【００１９】
スパッタターゲット２３は、Ｓｉ−Ａｌの合金あるいは図４に示すようなＡｌ基板２４上にＳｉの小片２５を配置したものを用いる。スパッタターゲット２３は、Ｓｉ−Ａｌの合金を用いる場合、Ｓｉ／Ａｌが１／４〜４であればよく、Ｓｉ／Ａｌ＝１が望ましい。またスパッタターゲット２３として、図４に示すようなＡｌ基板２４上にＳｉの小片２５を配置したものを用いる場合には、ＳｉとＡｌの面積比Ｓｉ／Ａｌが１／４〜４となるよう、好ましくはＳｉ／Ａｌ＝１となるよう配置する。スパッタリングは、プラスチック基板１２が過熱しないよう４０〜２００Ｗで行う。このようにして、スパッタターゲット２３から飛来するＳｉとＡｌは、Ｎ２＋Ｏ２混合ガス２２と反応しながらプラスチック基板１２面上に積層され、ＳｉＡｌＯＮ薄膜１７を形成する。また、図４に示すように、スパッタターゲット２３は同面積の正方形状のＳｉ面２５と、Ａｌ面２４とが上下左右方向に交互に配置されているが、スパッタターゲット２３としてはＳｉ原子とＡｌ原子がむらなくプラスチック基板１２に放出されればよく、Ｓｉ面２５とＡｌ面２４とが図４に示す例とは異なるパターンに配置されてもよい。
【００２０】
さらにスパッタターゲット２３には、石英ガラス基板上にＡｌの小片を配置したもの、石英ガラス基板上にサファイアの小片を配置したもの、あるいはＳｉＡｌＯから成る焼成酸化物などを用いてもよい。またスパッタターゲット２３として、前述のうちＳｉＡｌＯの焼成酸化物を用いる場合、Ｎ２ガスを雰囲気としてスパッタリングを行うのが好ましいが、Ｎ２＋Ｏ２混合ガス２２を用いて行ってもよい。また、スパッタターゲット２３として、ＳｉＡｌＯＮセラミクスを用いる場合には、スパッタリングの雰囲気としてＡｒガスを用いることができる。
【００２１】
以上のようにして、本発明の参考例の液晶表示素子１１は、液晶層１３を介在する一対のプラスチック基板１２上にそれぞれ膜厚１００ｎｍのＳｉＡｌＯＮから成るガスバリア膜１７が形成される。前記ガスバリア膜１７は、ＳｉＯｘから成る膜厚２００ｎｍのガスバリア膜７より優れたガスバリア性を示し、前記ガスバリア膜１７をプラスチック基板１２上に形成した液晶表示素子１１と、ガスバリア膜７をプラスチック基板２上に形成した液晶表示素子１とを比較すると、室温、湿度５０％、大気中１０気圧下に１２時間放置した場合、基板２上に２００ｎｍにＳｉＯｘ膜を形成した液晶表示素子１には液晶層３中に気泡が発生したが、基板１２上に１００ｎｍの膜厚でＳｉＡｌＯＮ膜１７を形成した液晶表示素子１１には液晶層１３中に気泡の発生が認められなかった。
【００２２】
さらに、厚さ０．２ｍｍのポリカーボネートシートから成るプラスチック基板１２の表面上にガスバリア膜１７をそれぞれ５０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍおよび４００ｎｍの膜厚に形成し、前記各プラスチック基板１２を曲率半径Ｒ＝４０ｍｍ、２０ｍｍ、１０ｍｍおよび５ｍｍに曲げ、プラスチック基板１２の曲げに対するガスバリア膜１７のクラック発生の有無を測定した。表２に示すように、曲率半径４０ｍｍでは、いずれの膜厚でもガスバリア膜１７にクラックの発生は認められず、曲率半径２０ｍｍでは膜厚４００ｎｍに形成されたガスバリア膜１７にクラックが発生した。また、曲率半径１０ｍｍでは、膜厚４００ｎｍおよび２００ｎｍのガスバリア膜１７にクラックの発生が認められ、曲率半径５ｍｍでは、全てのプラスチック基板１２が割損した。このように、プラスチック基板１２の曲げに対しては、ガスバリア膜１７の膜厚が薄いほどガスバリア膜１７にクラックを生じにくく、膜厚１００ｎｍ以下ではガスバリア膜１７はプラスチック基板１２とほぼ等しい膜強度を示すことが判る。
【００２３】
【表２】
< ID=000002 HE=066 WI=154 LX=0000 LY=0000>
【００２４】
このように本参考例によれば、プラスチック基板１２上にＳｉＡｌＯＮから成るガスバリア膜１７を形成することによって、ガスバリア膜１７の膜厚を１００ｎｍ程度に薄くしても充分に液晶層１３中に気泡が発生することを防止することができる。これによって、ガスバリア膜１７を薄くすることができるので、プラスチック基板１２のガスバリア膜１７の内部応力による反りを防止することができるとともに、ガスバリア膜１７のプラスチック基板１２の曲げに対するクラックの発生を低減することができ、前記プラスチック基板１２の加工性を向上することができる。
【００２５】
図５は、本発明の実施の形態である液晶表示素子３１の全体の構成を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、液晶表示素子３１は、２枚のプラスチック基板３２に有機ガスバリア膜３８を介在し、その両面にハードコート膜３６および無機ガスバリア膜３７を形成した一対の基板４１間に液晶層３３を介在して形成される。液晶表示素子３１のプラスチック基板３２には、３００ｍｍ×３２４ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのアクリル系プラスチック基板が用いられ、プラスチック基板３２の表面上にはＥＶＯＡがスピンコート法にて塗布され、前記ＥＶＯＡから成る有機ガスバリア膜３８が膜厚２〜４μｍ程度に形成される。その後、この面に前記アクリル系プラスチック基板３２が積層され、プラスチック基板３２間にＥＶＯＡ層３８が介在されるよう接着される。前記スピンコート法は、１０００〜３０００ｒｐｍで回転するステージ上にプラスチック基板３２を乗載し、回転中心部にＥＶＯＡから成る溶液を滴下して行われる。その後、前記プラスチック基板３２は、ディップ法によってシロキサン系をベースにＳｉ粒子を混入したハードコート剤を塗布され、焼結によって膜厚１．５〜２μｍのハードコート層３６がプラスチック基板３２の両面に形成される。
【００２６】
前記ディップ法とは、一定粘度に調整されたハードコート溶液槽中に有機ガスバリア膜３８を介在したプラスチック基板３２を浸し、前記プラスチック基板３２面を地面に対して垂直な状態で徐々に引上げ、前記基板３２の表面に均一にハードコート膜３６を形成する方法である。さらに、このようにして塗布されたハードコート膜３６は、１４０℃オーブン炉内で約２時間焼結による硬化が行われる。前記ハードコート処理は、下地となるプラスチック基板３２の保護およびこれに引続いてスパッタ法によって形成される無機ガスバリア膜３７の密着性の向上を目的とする前処理として行われる。
【００２７】
次に、スパッタ法によって前記ハードコート層３６上にＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ層が積層され、膜厚約６００Åの無機ガスバリア膜３７が形成される。本実施の形態においては、前記無機ガスバリア膜３７はＳｉＮｘ層を膜厚２００Åに形成した後、さらにＳｉＯｘ層を膜厚４００Åに積層形成した。前述のように、各処理を施された前記プラスチック基板４１の電極面となる側の表面上には、スパッタ法によってＩＴＯ層３５が形成された後、エッチングなどの既知の方法を用いて電極パターンが形成され、これに積層して図示しない配向膜が形成される。前記配向膜には、配向処理が施される。この後、前記プラスチック基板４１と、前述と同様にして形成されたプラスチック基板４１とが配向面が対向するようにスペーサを介して貼り合わされる。さらに、前記基板４１間に液晶３３が注入され、シール材３４で封止される。
【００２８】
以上のようにして形成された液晶表示素子３１を、恒温槽内でそれぞれ温度４０℃湿度９５％、温度６０℃湿度９５％および温度７０℃湿度９５％の条件下で通電状態あるいは通電しない状態で保存したが、前記いずれの場合にも１０００時間まで液晶層３３内に気泡の発生が見られなかった。さらに、温度５０℃、気圧５ｋｇｆ／ｃｍ２空気中で１２時間保存した場合も、液晶層３３内に気泡の発生は見られなかった。
【００２９】
図５（ｂ）に示す液晶表示素子３９は、３００ｍｍ×３２４ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのアクリル系プラスチック基板３２の一方表面上にＥＶＯＡをスピンコート法によって塗布し、有機ガスバリア膜３８が形成された後、ディップ法によってハードコート剤が基板３２の両面に塗布され、焼結によって前記基板３２の両面にハードコート層３６が形成される。さらに、スパッタ法によって前記基板３２の両面にＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ層が積層され、それぞれ無機ガスバリア膜３７が膜厚が約６００Åとなるよう形成される。さらに、前記基板４１の有機ガスバリア膜３８が形成された側の面上にＩＴＯから成る電極３５が形成され、これに積層して配向膜が形成され、配向処理が施される。以下、図５（ａ）に示す液晶表示素子３１と同様にして液晶表示素子３９が形成される。このようにして、形成された液晶表示素子３９は、前述の液晶表示素子３１と同様の条件下、すなわち温度４０℃湿度９５％、温度６０℃湿度９５％および温度７０℃湿度９５％の条件下で通電あるいは非通電状態で保存された。この場合も、前記いずれの条件下においても１０００時間まで液晶層３３内に気泡の発生が見られなかった。さらに、温度５０℃、気圧５ｋｇｆ／ｃｍ２空気中で１２時間保存した場合にも液晶層３３内に気泡の発生が認められなかった。
【００３０】
図５（ｃ）に示す液晶表示素子４０は、図５（ｂ）に示す液晶表示素子３９と同様にしてプラスチック基板３２の一方表面上にＥＶＯＡから成る有機ガスバリア膜３８が形成され、該基板３２の両面にハードコート層３６および無機ガスバリア膜３７が形成された後、有機ガスバリア膜３８が形成されていない側の無機ガスバリア膜３７に積層してＩＴＯから成る電極３５および配向膜が形成される。以下、図５（ａ）に示す液晶表示素子３１と同様にして液晶表示素子４０が形成される。このようにして形成された液晶表示素子４０は、前述の液晶表示素子３１と同様の条件下においても液晶層３３内に気泡の発生が認められなかった。
【００３１】
以上のように本実施の形態によれば液晶表示素子３１、３９、４０は、プラスチック基板３２の両面にＳｉＮｘ、ＳｉＯｘから成る無機ガスバリア膜３７が形成され、その下層にＥＶＯＡから成る有機ガスバリア膜３８が積層されているので、前記無機ガスバリア膜３７にスパッタリング時の異物付着や異常放電によって欠陥が生じていても、あるいは基板３２の曲げによって無機ガスバリア膜３７に亀裂が生じても、下層に積層された有機ガスバリア膜３８によってプラスチック基板３２からのガス透過が防止でき、液晶層３３内に気泡が生じることを防止することができる。
【００３２】
また本実施の形態においては、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘから成る無機ガスバリア膜３７を基板３２の両面に形成したが、いずれか一方の基板３２表面に形成してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明の液晶表示素子によれば、無機ガスバリア膜は、有機ガスバリア膜及びプラスチック基板の何れにも直接積層されることなく、無機ガスバリア膜の密着性を向上させるシロキサン系をベースにＳｉ粒子を混入したハードコート層を介して積層されていることにより、十分な密着性でもって無機ガスバリア膜を積層することができ、無機ガスバリア膜にクラックが生じることを防止することができる。したがって、表示信頼性に優れた液晶表示素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例である液晶表示素子１１の全体の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すプラスチック基板１２と、それに形成されるガスバリア膜１７とを示す断面図である。
【図３】基板１２上にＳｉＡｌＯＮ膜１７を形成する際の反応性スパッタ法を説明するための断面図である。
【図４】反応性スパッタリングにおけるスパッタターゲット２３の１例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態である液晶表示素子３１の全体の構成を示す断面図である。
【図６】従来のガスバリア膜７を備えるプラスチック基板液晶表示素子１を示す断面図である。
【図７】基板２上に形成される成膜原子８の状態を示す断面図である。
【図８】基板２の曲げに対する膜７の強度と、膜７の膜厚との関係を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１、１１、３１、３９、４０ 液晶表示素子
２、１２、３２ プラスチック基板
３、１３、３３ 液晶層
４、１４、３４ シール材
５、１５、３５ 電極
６、３６ ハードコート膜
７ ガスバリア膜
８ 成膜原子
９ 成膜原子の第１層
１０ 界面
１６ 配向膜
１７ ＳｉＡｌＯＮ膜（ガスバリア膜）
１８、４１ 膜処理を施したプラスチック基板
２０ スパッタチャンバー
２１ Ｏ２ガス
２２ Ｏ２＋Ｎ２の混合ガス
２３ スパッタターゲット
２４ Ａｌ基板
２５ Ｓｉの小片
３７ 無機ガスバリア膜
３８ 有機ガスバリア膜
４２、４５ 膜厚
４３、４４ 膜表面の伸び
Claims (1)
- 無機ガスバリア膜と有機ガスバリア膜とがそれぞれに積層された一対のプラスチック基板間に、液晶層を介在して形成される液晶表示素子において、
前記無機ガスバリア膜は、有機ガスバリア膜及びプラスチック基板の何れにも直接積層されることなく、前記無機ガスバリア膜の密着性を向上させるシロキサン系をベースにＳｉ粒子を混入したハードコート層を介して積層されていることを特徴とする液晶表示素子。
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