JP5160880B2 - Method for producing ion diffusion prevention film, substrate with ion diffusion prevention film and liquid crystal display cell - Google Patents

Method for producing ion diffusion prevention film, substrate with ion diffusion prevention film and liquid crystal display cell Download PDF

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Description

本発明は、ガラス基材との密着性、膜の耐熱性、膜の脱ガス特性、膜強度等に優れるとともにイオン拡散防止性能に優れたイオン拡散防止膜の製造方法、ガラス基材上に該イオン拡散防止膜の製造方法によって製造されたイオン拡散防止膜を有するイオン拡散防止膜付基材および該イオン拡散防止膜付基材を有する液晶表示セルに関する。   The present invention provides a method for producing an ion diffusion prevention film having excellent adhesion to a glass substrate, heat resistance of the film, degassing characteristics of the film, film strength and the like, and excellent ion diffusion prevention performance. The present invention relates to a substrate with an ion diffusion prevention film having an ion diffusion prevention film produced by a method for producing an ion diffusion prevention film, and a liquid crystal display cell having the substrate with an ion diffusion prevention film.

従来より、ガラス基材の表面にITOなどの透明電極膜、絶縁膜(透明イオンゲッター膜)、ポリイミドなどの高分子からなる配向膜が順次積層されている一対の透明電極付基材を、それぞれの透明電極膜同士が対向するようにスペーサを介して対向させ、このスペーサによって所定の間隔に開けられた隙間に液晶を封入した液晶表示セルが知られている。   Conventionally, a pair of transparent electrode-equipped substrates in which a transparent electrode film such as ITO, an insulating film (transparent ion getter film), and an alignment film made of a polymer such as polyimide are sequentially laminated on the surface of a glass substrate, There is known a liquid crystal display cell in which liquid crystal is sealed in a gap opened at a predetermined interval by a spacer so that the transparent electrode films face each other through a spacer.

しかしながら、ソーダライムガラス基材等のアルカリを含むガラス基材の場合、アルカリイオンが拡散して表示不良や信頼性低下、特にTFT型液晶表示セル装置においては、アルカリイオンが拡散して、TFTの半導体層の電圧特性が変わり動作不良を引き起こす等の問題があった。   However, in the case of a glass substrate containing an alkali such as a soda lime glass substrate, alkali ions diffuse and display defects and reliability decrease. In particular, in a TFT type liquid crystal display cell device, alkali ions diffuse and TFT There was a problem that the voltage characteristics of the semiconductor layer changed and caused malfunction.

このため、例えば、TFT型液晶表示セル装置においては高電圧保持率特性を持たせるために、セルを構成する材料に起因するイオンを低減する対策がとられている。
また、ガラス基材と透明電極膜との間にアルカリパッシベーション膜を設けることも知られている(特開2000−169766号公報、特許文献1)。
For this reason, for example, in a TFT liquid crystal display cell device, in order to have a high voltage holding ratio characteristic, a measure is taken to reduce ions caused by the material constituting the cell.
It is also known to provide an alkali passivation film between a glass substrate and a transparent electrode film (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-169766, Patent Document 1).

従来のアルカリパッシベーション膜は主にアクリル系樹脂、ポリエステル樹脂などの有機樹脂からなる膜、SiO2、Si34などの無機系被膜、有機・無機複合系のアルキルト
リヒドロキシシランの重合物などからなる膜が用いられている。
Conventional alkali passivation films are mainly composed of films made of organic resins such as acrylic resins and polyester resins, inorganic coatings such as SiO 2 and Si 3 N 4 , and organic / inorganic composite alkyltrihydroxysilane polymers. Is used.

また、特開平9−235514号公報(特許文献2)には、特定のアルコキシシラン化合物の加水分解生成物と多価アルコールのエーテル誘導体とケトールとを含むシリカ系被膜形成用塗布液が開示されている。   JP-A-9-235514 (Patent Document 2) discloses a coating liquid for forming a silica-based film containing a hydrolysis product of a specific alkoxysilane compound, an ether derivative of a polyhydric alcohol, and ketol. Yes.

特開2000−169766号公報JP 2000-169766 A 特開平9−235514号公報JP-A-9-235514

従来のアルカリパッシベーション膜では、長期にわたって使用すると水分を徐々に吸着する傾向が認められ、これに対応してアルカリパッシベーション効果が低下する場合があり、液晶表示装置に用いた場合に表示ムラが発生することがあった。また、このなかで、リン酸等の触媒の存在下でアルコキシシラン化合物とカルボン酸または水とを有機溶媒中で加水分解することが開示されているが、塗布液が酸性であるためか、塗布時にソーダライムガラスのアルカリ成分を抽出し、イオン拡散防止膜表面にアルカリが移動し、特にTFT型液晶表示セル装置においては動作不良を引き起こすことがあった。   Conventional alkali passivation films tend to adsorb moisture gradually when used over a long period of time, and the alkali passivation effect may decrease correspondingly, and display unevenness occurs when used in a liquid crystal display device. There was a thing. Further, among them, it is disclosed that an alkoxysilane compound and carboxylic acid or water are hydrolyzed in an organic solvent in the presence of a catalyst such as phosphoric acid. Occasionally, an alkali component of soda lime glass is extracted, and the alkali moves to the surface of the ion diffusion preventing film, which may cause malfunction in the TFT type liquid crystal display cell device.

上記問題点に鑑み、鋭意検討した結果、特定の加水分解性有機ケイ素化合物をテトラア
ルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)の存在下で加水分解して得られるケイ素化合物を含む塗布液を用いて形成した被膜を水熱処理すると、ソーダライムガラス基材中のアルカリイオンの拡散を抑制することを見出して本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies in view of the above problems, a film formed using a coating solution containing a silicon compound obtained by hydrolyzing a specific hydrolyzable organosilicon compound in the presence of tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) It was found that when hydrothermal treatment was performed, the diffusion of alkali ions in the soda lime glass substrate was suppressed, and the present invention was completed.

[1]下記の工程(a)〜(d)からなることを特徴とするイオン拡散防止膜の製造方法

(a)下記一般式(I)および/または下記一般式(II)で示される有機珪素化合物をテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)の存在下で加水分解して得られるケイ素化合物を含むイオン拡散防止膜形成用塗布液を調製する工程
nSi(OR)4-n (I)
(式中、Xは水素原子、フッ素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、フッ素置換アルキル基、アリール基もしくはビニル基を表し、Rは水素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、アリール基もしくはビニル基を表す。また、nは0〜3の整数である。)
[1] A method for producing an ion diffusion preventing film comprising the following steps (a) to (d):
(A) Ion diffusion prevention containing a silicon compound obtained by hydrolyzing an organosilicon compound represented by the following general formula (I) and / or the following general formula (II) in the presence of tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) Step X n Si (OR) 4-n (I) for preparing a coating solution for film formation
(In the formula, X represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a fluorine-substituted alkyl group, an aryl group or a vinyl group, and R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, Represents an aryl group or a vinyl group, and n is an integer of 0 to 3.)

Figure 0005160880
(式中、R1はメチレン基、エチレン基またはプロピレン基を表し、R2〜R7は同一でも
異なっていてもよく、水素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、フッ素置換アルキル基、アリール基もしくはビニル基を表す。)
(b)イオン拡散防止膜形成用塗布液をガラス基材上に塗布する工程
(c)塗布膜を25〜350℃の温度で乾燥処理する工程(乾燥工程)
(d)水蒸気の存在下、塗布膜を105〜450℃の温度条件下で加熱処理する工程(水熱処理工程)
Figure 0005160880
(In the formula, R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a propylene group, and R 2 to R 7 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a fluorine-substituted alkyl group, Represents an aryl group or a vinyl group.)
(B) The process of apply | coating the coating liquid for ion diffusion prevention film formation on a glass base material (c) The process of drying a coating film at the temperature of 25-350 degreeC (drying process)
(D) A step of heat-treating the coating film in the presence of water vapor at a temperature of 105 to 450 ° C. (hydrothermal treatment step)

[2]前記有機珪素化合物が、前記一般式(I)のn=0の有機珪素化合物(テトラアル
キルオルソシリケート(TAOS))から選ばれる1種以上と、前記一般式(I)のn=1〜3の有機珪素化合物(アルコキシシラン(AS))から選ばれる1種以上との混合物である[1]のイオン拡散防止膜形成用塗布液の製造方法。
[2] The organic silicon compound is one or more selected from n = 0 organic silicon compounds (tetraalkylorthosilicate (TAOS)) of the general formula (I), and n = 1 of the general formula (I). A method for producing a coating liquid for forming an ion diffusion preventing film according to [1], which is a mixture with one or more selected from organic silicon compounds (alkoxysilane (AS)) of ~ 3.

[3]前記工程(d)の後に、
(e)不活性ガスの存在下、塗布膜を350〜450℃の温度条件下で焼成する工程(焼成工程)を行う[1]のイオン拡散防止膜形成用塗布液の製造方法。
[3] After the step (d),
(E) The manufacturing method of the coating liquid for ion diffusion prevention film formation of [1] which performs the process (baking process) which bakes a coating film on 350-450 degreeC temperature conditions in presence of inert gas.

[4]工程(a)で使用されるテトラアルキルオルソシリケート(TAOS)のモル数(
TAOS)と前記アルコキシシラン(AS)のモル数(MAS)とのモル比(MTAOS)/(MAS)が0.25〜1.5の範囲にある[2]のイオン拡散防止膜の製造方法。
[4] Number of moles of tetraalkylorthosilicate (TAOS) used in step (a) (
M TAOS) and the alkoxysilane moles of silane (AS) (M AS) and the molar ratio of (M TAOS) / (M AS ) is ion diffusion preventing film [2] in the range of 0.25 to 1.5 Manufacturing method.

[5]前記工程(a)において、テトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TA
AOH)のモル数(MT)と有機ケイ素化合物の合計モル数(MS)とのモル比(MT)/
(MS)が0.1〜0.7の範囲にある[2]〜[4]のイオン拡散防止膜の製造方法。
[5] In the step (a), tetraalkylammonium hydroxide (TA
AOH) number of moles of (M T) and the total number of moles of the organic silicon compound (M S) and the molar ratio of (M T) /
(M S) is a manufacturing method of the ion diffusion preventing film [2] to [4] in the range of 0.1 to 0.7.

[6][1]〜[5]の方法で得られてなり、膜厚が100〜2,500nmの範囲にあるイオ
ン拡散防止膜の製造方法。
[6] A method for producing an ion diffusion prevention film obtained by the method of [1] to [5] and having a film thickness in the range of 100 to 2,500 nm.

[7]さらに、平均細孔径が1.0〜3.0nmの範囲にあり、アルカリ含有量が50ppb以下である[6]のイオン拡散防止膜。 [7] The ion diffusion prevention film according to [6], further having an average pore diameter in the range of 1.0 to 3.0 nm and an alkali content of 50 ppb or less.

[8]ガラス基材と、該ガラス基材上形成されたイオン拡散防止膜とからなるイオン拡散
防止膜付基材であって、イオン拡散防止膜が[1]〜[5]の方法で得られたものであることを特徴とするイオン拡散防止膜付基材。
[8] A substrate with an ion diffusion prevention film comprising a glass substrate and an ion diffusion prevention film formed on the glass substrate, wherein the ion diffusion prevention film is obtained by the method of [1] to [5] A substrate with an ion diffusion prevention film, which is characterized in that

[9]前記イオン拡散防止膜の膜厚が100〜2,500nmの範囲にある[8]のイオン拡散防止膜付基材。   [9] The substrate with an ion diffusion prevention film according to [8], wherein the film thickness of the ion diffusion prevention film is in a range of 100 to 2,500 nm.

[10]前記イオン拡散防止膜の平均細孔径が1.0〜3.0nmの範囲にあり、アルカリ含有量が50ppb以下である[8]のイオン拡散防止膜付基材。   [10] The substrate with an ion diffusion prevention film according to [8], wherein the ion diffusion prevention film has an average pore diameter in the range of 1.0 to 3.0 nm and an alkali content of 50 ppb or less.

[11]少なくとも一方のガラス基材の表面にはイオン拡散防止膜、透明電極膜、透明絶縁膜(イオンゲッター膜)および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基材が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基材の間にあけられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、イオン拡散防止膜が、[1]〜[5]のイオン拡散防止膜の製造方法によって形成されてなることを特徴とする液晶表示セル。   [11] A pair of substrates with a transparent electrode in which an ion diffusion preventing film, a transparent electrode film, a transparent insulating film (ion getter film) and an alignment film are sequentially laminated on the surface of at least one glass substrate, In a liquid crystal display cell that is arranged with a predetermined interval so that the transparent electrodes face each other, and liquid crystal is sealed in a gap formed between the pair of substrates with transparent electrodes, an ion diffusion prevention film is A liquid crystal display cell formed by the method for producing an ion diffusion prevention film according to any one of [1] to [5].

[12]少なくとも一方のガラス基材の表面にはイオン拡散防止膜、カラーフィルター、透明絶縁膜(イオンゲッター膜)、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基材が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基材の間にあけられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、イオン拡散防止膜が、[1]〜[5]のイオン拡散防止膜の製造方法によって形成されてなることを特徴とするイオン拡散防止膜であることを特徴とする液晶表示セル。   [12] A pair of substrates with a transparent electrode in which an ion diffusion preventing film, a color filter, a transparent insulating film (ion getter film), a transparent electrode film, and an alignment film are sequentially laminated on the surface of at least one glass substrate. In a liquid crystal display cell in which liquid crystal is sealed in a gap between the pair of transparent electrode-equipped substrates, the transparent electrodes are arranged so as to face each other, and prevent diffusion of ions. A liquid crystal display cell, characterized in that the film is an ion diffusion preventing film formed by the method for producing an ion diffusion preventing film of [1] to [5].

[13]少なくとも一方のガラス基材の表面にはイオン拡散防止膜、TFTアレイ(TFT素子、データ電極)、透明絶縁膜(イオンゲッター膜)、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基材が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基材の間にあけられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、イオン拡散防止膜が、[1]〜[5]のイオン拡散防止膜の製造方法によって形成によって形成されてなることを特徴とする液晶表示セル。   [13] A pair in which an ion diffusion preventing film, a TFT array (TFT element, data electrode), a transparent insulating film (ion getter film), a transparent electrode film and an alignment film are sequentially laminated on the surface of at least one glass substrate. The transparent electrode-equipped base material is disposed at a predetermined interval so that the respective transparent electrodes are opposed to each other, and liquid crystal is sealed in a gap formed between the pair of transparent electrode-equipped base materials. A liquid crystal display cell, wherein the ion diffusion preventing film is formed by the method for producing an ion diffusion preventing film of [1] to [5] in the display cell.

本発明によれば、イオン拡散防止膜が所定のイオン拡散防止膜形成用塗布液をガラス基材上に塗布し、所定の乾燥工程、水熱処理工程を経ているので、基材からのアルカリイオンの拡散を防止することができ、液晶表示セルに用いた場合に、TFTの半導体層の電圧特性が変わり動作不良を防止することができ、また、液晶中の可動イオン量を増加させることがない。このため、低消費電力で表示ムラがなく、表示品位等に優れた液晶表示セルを提供できる。   According to the present invention, the ion diffusion preventing film is applied with a predetermined coating solution for forming an ion diffusion preventing film on a glass substrate, and has undergone a predetermined drying step and hydrothermal treatment step. Diffusion can be prevented, and when used in a liquid crystal display cell, the voltage characteristics of the semiconductor layer of the TFT can be changed to prevent malfunction, and the amount of movable ions in the liquid crystal is not increased. Therefore, it is possible to provide a liquid crystal display cell with low power consumption, no display unevenness, and excellent display quality.

以下、先ず、本発明に係るイオン拡散防止膜の製造方法について説明する。
イオン拡散防止膜の製造方法
本発明に係るイオン拡散防止膜の製造方法は、下記の工程(a)〜(d)からなることを特徴としている。
(b)イオン拡散防止膜形成用塗布液をガラス基材上に塗布する工程
(c)塗布膜を25〜350℃の温度で乾燥処理する工程(乾燥工程)
(d)水蒸気の存在下、塗布膜を105〜450℃の温度条件下で加熱処理する工程(水熱処理工程)
Hereinafter, first, a method for producing an ion diffusion preventing film according to the present invention will be described.
Method for Manufacturing Ion Diffusion Prevention Film The method for manufacturing an ion diffusion prevention film according to the present invention is characterized by comprising the following steps (a) to (d).
(B) The process of apply | coating the coating liquid for ion diffusion prevention film formation on a glass base material (c) The process of drying a coating film at the temperature of 25-350 degreeC (drying process)
(D) A step of heat-treating the coating film in the presence of water vapor at a temperature of 105 to 450 ° C. (hydrothermal treatment step)

イオン拡散防止膜形成用塗布液を調製する工程(工程(a))
まず、下記一般式(I)および/または下記一般式(II)で示される有機珪素化合物をテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)の存在下で加水分解して得られるケイ素化合物を含むイオン拡散防止膜形成用塗布液を調製する。
nSi(OR)4-n (I)
(式中、Xは水素原子、フッ素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、フッ素置換アルキル基、アリール基もしくはビニル基を表し、Rは水素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、アリール基もしくはビニル基を表す。また、nは0〜3の整数である。)
Step of preparing a coating solution for forming an ion diffusion prevention film (step (a))
First, an ion diffusion prevention film containing a silicon compound obtained by hydrolyzing an organosilicon compound represented by the following general formula (I) and / or the following general formula (II) in the presence of tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) A forming coating solution is prepared.
X n Si (OR) 4-n (I)
(In the formula, X represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a fluorine-substituted alkyl group, an aryl group or a vinyl group, and R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, Represents an aryl group or a vinyl group, and n is an integer of 0 to 3.)

Figure 0005160880
(式中、R1はメチレン基、エチレン基またはプロピレン基を表し、R2〜R7は同一でも
異なっていてもよく、水素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、フッ素置換アルキル基、アリール基もしくはビニル基を表す。)
Figure 0005160880
(In the formula, R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a propylene group, and R 2 to R 7 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a fluorine-substituted alkyl group, Represents an aryl group or a vinyl group.)

式(I)で表される有機珪素化合物としては、
テトラメチルオルソシリケート、テトラエチルオルソシリケート、テトラプロピルオルソシリケート、テトライソプロピルオルソシリケート、テトラブチルオルソシリケートなどのテトラアルキルオルソシリケート(TAOS)、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリイソプロポキシシラン、フルオロトリメトキシシラン、フルオロトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、ジフルオロジメトキシシラン、ジフルオロジエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシランなどアルコキシシラン(AS)が挙げられる。
As the organosilicon compound represented by the formula (I),
Tetraalkylorthosilicates (TAOS) such as tetramethylorthosilicate, tetraethylorthosilicate, tetrapropylorthosilicate, tetraisopropylorthosilicate, tetrabutylorthosilicate,
Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxy Silane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, trimethoxysilane, triethoxysilane, triisopropoxysilane, fluorotrimethoxysilane, fluorotriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldi Ethoxysilane, dimethoxysilane, diethoxysilane, difluorodimethoxysilane, difluorodiethoxysilane, trifluoromethyl Trimethoxysilane, alkoxysilanes such as trifluoromethyl triethoxysilane (AS) and the like.

これらの中でも、メチルトリメトキシシラン(MTMS)、メチルトリエトキシシラン(MTES)またはその混合物を使用使用して得られるイオン拡散防止膜は熱的安定性に優れているので好ましい。   Among these, an ion diffusion prevention film obtained by using methyltrimethoxysilane (MTMS), methyltriethoxysilane (MTES) or a mixture thereof is preferable because it is excellent in thermal stability.

また、上記一般式(II)で示されるビス(トリアルコキシシリル)アルカン(BTASA)
としては、このようなビス(トリアルコキシシリル)アルカン(BTASA)としてはビス(
トリメトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリプロポキシシリル)メタン、ビス(トリメトキシシリル)エタン、ビス(トリエトキシシリル)エタン、ビス(トリプロポキシシリル)エタン、ビス(トリメトキシシリル)プロパン、ビス(トリエトキシシリル)プロパン、ビス(トリプロポキシシリル)プロパンなどが挙げられる。この中でも、ビス(トリアルコキシシリル)アルカン(BTASA)は、ビス(トリ
メトキシシリル)メタン(BTMSM)、ビス(トリエトキシシリル)メタン(BTESM)、ビス(トリメトキシシリル)エタン(BTMSE)、ビス(トリエトキシシリル)エタン(BTESE)またはその混合物を使用することが好ましい。
In addition, bis (trialkoxysilyl) alkane (BTASA) represented by the above general formula (II)
As such bis (trialkoxysilyl) alkane (BTASA) as bis (
Trimethoxysilyl) methane, bis (triethoxysilyl) methane, bis (tripropoxysilyl) methane, bis (trimethoxysilyl) ethane, bis (triethoxysilyl) ethane, bis (tripropoxysilyl) ethane, bis (trimethoxy Silyl) propane, bis (triethoxysilyl) propane, bis (tripropoxysilyl) propane and the like. Among them, bis (trialkoxysilyl) alkane (BTASA) is bis (trimethoxysilyl) methane (BTMSM), bis (triethoxysilyl) methane (BTESM), bis (trimethoxysilyl) ethane (BTMSE), bis ( Preference is given to using triethoxysilyl) ethane (BTESE) or mixtures thereof.

本発明では、前記有機珪素化合物が、前記一般式(I)のn=0の有機珪素化合物(テ
トラアルキルオルソシリケート(TAOS))から選ばれる1種以上と、前記一般式(I)のn=1〜3の有機珪素化合物(アルコキシシラン(AS))から選ばれる1種以上との混合物であることが好ましい。
In the present invention, the organosilicon compound is one or more selected from the organosilicon compounds of n = 0 of the general formula (I) (tetraalkyl orthosilicate (TAOS)), and n = of the general formula (I). It is preferable that it is a mixture with 1 or more types chosen from 1-3 organosilicon compounds (alkoxysilane (AS)).

工程(a)で使用されるテトラアルキルオルソシリケート(TAOS)のモル数(MTAOS)と前記アルコキシシラン(AS)のモル数(MAS)とのモル比(MTAOS)/(MAS)が0.25〜1.5、さらには0.4〜1の範囲にあることが好ましい。
モル比(MTAOS)/(MAS)が小さすぎると、細孔径が大きくなり、膜のイオン拡散防止性能が不充分となることがある。モル比(MTAOS)/(MAS)が大きすぎると、膜の親水性、あるいは水分吸着量が増加するためか、膜のイオン拡散防止性能が不充分となることがある。
Step tetraalkyl orthosilicate used in (a) the number of moles of (TAOS) (M TAOS) and the alkoxysilane moles of silane (AS) (M AS) and the molar ratio of (M TAOS) / (M AS ) is It is preferably in the range of 0.25 to 1.5, more preferably 0.4 to 1.
If the molar ratio (M TAOS ) / (M AS ) is too small, the pore size becomes large, and the ion diffusion preventing performance of the membrane may be insufficient. If the molar ratio (M TAOS ) / (M AS ) is too large, the membrane may have insufficient ion diffusion preventing performance, possibly due to an increase in the hydrophilicity of the membrane or moisture adsorption.

有機ケイ素化合物の使用量は、最終的に得られるイオン拡散防止膜形成用塗布液中の有機ケイ素化合物の加水分解物濃度が、固形分として2〜20重量%、好ましくは3〜15重量%の範囲となるように調整することが好ましい。   The amount of the organosilicon compound used is such that the hydrolyzate concentration of the organosilicon compound in the finally obtained coating solution for forming an ion diffusion preventing film is 2 to 20% by weight, preferably 3 to 15% by weight as a solid content. It is preferable to adjust to be in the range.

加水分解物濃度が低すぎると、膜厚が薄くなりすぎたり、ピンホールができることがあり、膜のイオン拡散防止性能が不充分となることがある。加水分解物濃度が固形分として20重量%を越えると、膜厚が厚くなりすぎたり、クラックが発生することがあり、膜のイオン拡散防止性能が不充分となることがある。   If the hydrolyzate concentration is too low, the film thickness may become too thin or pinholes may be formed, and the ion diffusion preventing performance of the film may be insufficient. If the hydrolyzate concentration exceeds 20% by weight as the solid content, the film thickness may become too thick or cracks may occur, and the ion diffusion preventing performance of the film may be insufficient.

また、テトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)としては、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラn−オクチルアンモニウムハイドロオキサイド、n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド、n−オクタデシルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイドなどが挙げられる。この中でも、テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド(TPAOH)、テトラブチルアンモニウムハイドロオキサイド(TBAOH)またはその混合物を使用することが好ましい。   Tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) includes tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetra-n-octylammonium hydroxide, and n-hexadecyltrimethylammonium. Examples thereof include hydroxide and n-octadecyltrimethylammonium hydroxide. Among these, it is preferable to use tetrapropylammonium hydroxide (TPAOH), tetrabutylammonium hydroxide (TBAOH) or a mixture thereof.

TAAOHは、有機ケイ素化合物の加水分解触媒として機能する。従来、水酸化アルカリ金属化合物や、酸触媒が使用されていたが、これらでは、ミクロ孔を有するゼオライト様となるという問題点がある。   TAAOH functions as a hydrolysis catalyst for organosilicon compounds. Conventionally, an alkali metal hydroxide compound or an acid catalyst has been used. However, these have a problem of becoming a zeolite having micropores.

通常、一般的な用途のために市販されているテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)中には、不純物としてナトリウム(Na)、カリウム(K)などのアルカリ金属元素の化合物、および臭素(Br)、塩素(Cl)などのハロゲン族元素の化合物がそれぞれ元素基準で数100重量ppm〜数重量%のレベルで含有されていることが知られている。しかしながら、ナトリウム(Na)やカリウム(K)などのアルカリ金属元素の化合物からなる不純物がそれぞれ元素基準で50重量ppbより多く含まれると、TFT型液晶表示セル装置においては、アルカリイオンが拡散して、TFTの半導体層の電圧特性が変わり動作不良を引き起こす場合がある。   Usually, tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) marketed for general use includes alkali metal element compounds such as sodium (Na) and potassium (K) as impurities, and bromine (Br), It is known that halogen group compounds such as chlorine (Cl) are contained at a level of several hundred weight ppm to several weight percent on an element basis. However, if impurities containing an alkali metal element compound such as sodium (Na) or potassium (K) are contained in an amount larger than 50 ppb on an element basis, alkali ions diffuse in the TFT type liquid crystal display cell device. The voltage characteristics of the semiconductor layer of the TFT may change and cause malfunction.

また、臭素(Br)や塩素(Cl)などのハロゲン元素の化合物からなる不純物がそれぞれ元素基準で1重量ppmより多く含まれると、塗布時にソーダライムガラスのアルカリ成分を抽出し、イオン拡散防止膜に拡散し、特にTFT型液晶表示セル装置においては、アルカリイオンが拡散して、TFTの動作不良を引き起こすことがあった。   Further, when impurities containing halogen compounds such as bromine (Br) and chlorine (Cl) are contained in an amount of more than 1 ppm by weight on an element basis, an alkali component of soda lime glass is extracted at the time of coating, and an ion diffusion preventing film In particular, in TFT type liquid crystal display cell devices, alkali ions may diffuse and cause TFT malfunction.

さらに、本発明者らは、これらのアルカリ金属元素化合物の不純物が50重量ppbより多く含まれると、テトラアルキルオルソシリケート(TAOS)および前記一般式(I
)で示されるアルコキシシラン(AS)をテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)の存在下で加水分解する際に、この不純物が触媒として作用し、結果として得られるケイ素化合物がゼオライト状の結晶性シリカとなることを見出した。その結果、ガラス基材上に形成されるイオン拡散防止膜がミクロ孔を有するゼオライト結晶質となるため、充分なイオン拡散防止性能が得られないことが分かった。
Furthermore, when the impurities of these alkali metal element compounds are contained in an amount of more than 50 wt. Ppb, the present inventors have introduced tetraalkyl orthosilicate (TAOS) and the above general formula (I
When the alkoxysilane (AS) represented by) is hydrolyzed in the presence of tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH), this impurity acts as a catalyst, and the resulting silicon compound is converted into zeolitic crystalline silica. I found out that As a result, it has been found that the ion diffusion preventing film formed on the glass substrate becomes a zeolite crystalline having micropores, so that sufficient ion diffusion preventing performance cannot be obtained.

したがって、上記のような性状を有する市販のテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)を使用する場合には、その中に含まれる前記不純物をあらかじめ上記レベルまで取り除いておく必要がある。すなわち、本発明方法で使用されるテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)は、市販のテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイドを陽イオン交換樹脂処理工程および陰イオン交換樹脂処理工程に供することにより、その中に含まれるナトリウム(Na)、カリウム(K)などのアルカリ金属元素の化合物および臭素(Br)、塩素(Cl)などのハロゲン族元素の化合物からなる不純物を実質的に除去して高純度化することが好ましい。   Therefore, when using a commercially available tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) having the above properties, it is necessary to remove the impurities contained therein to the above level in advance. That is, the tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) used in the method of the present invention is included in a commercially available tetraalkylammonium hydroxide subjected to a cation exchange resin treatment step and an anion exchange resin treatment step. It is preferable to improve the purity by substantially removing impurities composed of compounds of alkali metal elements such as sodium (Na) and potassium (K) and halogen group elements such as bromine (Br) and chlorine (Cl). .

工程(a)で使用されるテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)のモル数(MT)と有機ケイ素化合物の合計のモル数(MS)とのモル比(MT)/(MS)が0.1〜0.7、さらには0.1〜0.6の範囲にあることが好ましい。 The molar ratio (M T ) / (M S ) between the number of moles (M T ) of the tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) used in the step (a) and the total number of moles (M S ) of the organosilicon compound is It is preferably in the range of 0.1 to 0.7, more preferably 0.1 to 0.6.

モル比(MT)/(MS)が小さいと、加水分解が不充分になるためか、このような加水分解物を含む塗布液を用いてイオン拡散防止膜を形成するとクラックガ発生し、イオン拡散防止性能が不充分となることがある。モル比(MT)/(MS)が大きすぎると、イオン拡散防止膜が多孔質になり、膜強度が不充分となるとともにイオン拡散防止性能が不充分となることがある。 If the molar ratio (M T ) / (M S ) is small, hydrolysis may be insufficient, or if an ion diffusion prevention film is formed using a coating solution containing such a hydrolyzate, cracks occur and ions The anti-diffusion performance may be insufficient. If the molar ratio (M T ) / (M S ) is too large, the ion diffusion preventing film becomes porous, resulting in insufficient film strength and insufficient ion diffusion preventing performance.

つぎに、本発明に用いるイオン拡散防止膜形成用塗布液は以下のようにして調製することができる。
(i)有機珪素化合物、好ましくは、テトラアルキルオルソシリケート(TAOS)お
よび上記一般式(I)で示されるアルコキシシラン(AS)を有機溶媒と混合した後、概ね10〜30℃の温度でこれらの成分が十分に混合するまで100〜200rpmの速度で攪拌する。
Next, the coating solution for forming an ion diffusion preventing film used in the present invention can be prepared as follows.
(I) An organosilicon compound, preferably a tetraalkylorthosilicate (TAOS) and an alkoxysilane (AS) represented by the above general formula (I) are mixed with an organic solvent, and then at a temperature of about 10 to 30 ° C. Stir at a speed of 100-200 rpm until the ingredients are well mixed.

(ii)次に、(i)で調製した混合溶液と、テトラアルキルアンモニウムハイドロオキ
サイド(TAAOH)の水溶液を5〜20分かけて混合し、概ね10〜30℃の温度で30〜90分間、100〜200rpmの速度で攪拌する。
(Ii) Next, the mixed solution prepared in (i) and an aqueous solution of tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) are mixed for 5 to 20 minutes, and the temperature is approximately 10 to 30 ° C. for 30 to 90 minutes. Stir at a speed of ~ 200 rpm.

なお、上記(i)、(ii)のかわりに、テトラアルキルオルソシリケート(TAOS)
をテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)の存在下で加水分解または部分加水分解した後、アルコキシシラン(AS)またはその加水分解物もしくは部分加水分解物と混合することもできる。
Instead of the above (i) and (ii), tetraalkyl orthosilicate (TAOS)
Can be hydrolyzed or partially hydrolyzed in the presence of tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) and then mixed with alkoxysilane (AS) or a hydrolyzate or partial hydrolyzate thereof.

(iii)次いで、30〜80℃の温度に加熱した後、この温度に保ちながら1〜72時
間、100〜200rpmの速度で撹拌することにより、生成した有機ケイ素化合物の部分加水分解物を含むイオン拡散防止膜形成用塗布液を調製することができる。
(Iii) Next, after heating to a temperature of 30 to 80 ° C., the ion containing a partial hydrolyzate of the organosilicon compound produced by stirring at a speed of 100 to 200 rpm for 1 to 72 hours while maintaining this temperature. A coating solution for forming a diffusion barrier film can be prepared.

有機ケイ素化合物とテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)は、それぞれ前記したモル比となるように混合または添加して使用される。
使用される有機溶媒としては、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、炭化水素類などが挙げられ、より具体的には、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど
のケトン類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノプロピルエーテルなどのグリコールエーテル類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコールなどのグリコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどのエステル類、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタンなどの炭化水素類やトルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類が挙げられる。この中でも、エタノールなどのアルコール類を使用することが好ましい。
The organosilicon compound and tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) are used by mixing or adding each so as to have the molar ratio described above.
Examples of the organic solvent used include alcohols, ketones, ethers, esters, hydrocarbons, and the like. More specifically, for example, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol, methyl ethyl ketone, methyl Ketones such as isobutyl ketone, glycol ethers such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propylene glycol monopropyl ether, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, hexylene glycol, methyl acetate, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, etc. Esters, hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, and octane, and aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and mesitylene. Among these, it is preferable to use alcohols such as ethanol.

有機溶媒は、得られるイオン拡散防止膜形成用塗布液の上記成分の濃度(固形分濃度)が2〜20重量%、さらには3〜15重量%の範囲となるように用いることが好ましい。
イオン拡散防止膜形成用塗布液の固形分濃度が少ないと、膜厚が薄くなりすぎたり、ピンホールができることがあり、イオン拡散防止性能が不充分となることがある。固形分濃度が高すぎると、膜厚が厚くなりすぎたり、クラックが発生することがあり、イオン拡散防止性能が不充分となることがある。
The organic solvent is preferably used so that the concentration (solid content concentration) of the above components in the resulting coating solution for forming an ion diffusion preventing film is in the range of 2 to 20% by weight, more preferably 3 to 15% by weight.
If the concentration of the solid content of the coating solution for forming the ion diffusion preventing film is small, the film thickness may be too thin or a pinhole may be formed, and the ion diffusion preventing performance may be insufficient. If the solid content concentration is too high, the film thickness may become too thick or cracks may occur, and the ion diffusion preventing performance may be insufficient.

前記の混合有機溶媒と混合するテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)水溶液は、蒸留水または超純水中にテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)を5〜40重量%、好ましくは10〜30重量%の割合で含んでいることが望ましい。このとき使用される水は、テトラアルキルオルソシリケート(TAOS)およびアルコキシシラン(AS)などの有機ケイ素化合物の加水分解反応を生起させるために使用されるので、その加水分解反応に必要な量を含むものでなければならない。したがって水の量は、有機ケイ素化合物中のSi-ORまたはSi-Xの当量以上含むことが望ましい。なお、この加水分解反応を促進させるための触媒としては、テトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)がその機能を有しているので、特別にその他の触媒(たとえば、アンモニア等)を外部から添加する必要はない。   The tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) aqueous solution to be mixed with the mixed organic solvent is 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight of tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) in distilled water or ultrapure water. It is desirable to include it in proportion. The water used at this time is used to cause a hydrolysis reaction of an organosilicon compound such as tetraalkyl orthosilicate (TAOS) and alkoxysilane (AS), and therefore includes an amount necessary for the hydrolysis reaction. Must be a thing. Therefore, it is desirable that the amount of water is at least equivalent to Si—OR or Si—X in the organosilicon compound. As a catalyst for promoting this hydrolysis reaction, tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) has its function, so it is necessary to add another catalyst (for example, ammonia) from the outside. There is no.

前記加水分解の条件としては、30〜80℃、好ましくは35〜60℃の温度で、攪拌しながら1〜72時間、好ましくは10〜48時間かけて行うことが望ましい。得られたイオン拡散防止膜形成用塗布液中に含まれるケイ素化合物(TAOSおよびASの加水分解物)の数平均分子量は、ポリスチレン換算で500〜1000,000、好ましくは1,000〜100,000の範囲にあることが望ましい。この数平均分子量が上記の範囲にあれば、優れた経時安定性と良好な塗工性を示すイオン拡散防止膜形成用塗布液を調製することができる。   The hydrolysis is performed at a temperature of 30 to 80 ° C., preferably 35 to 60 ° C. for 1 to 72 hours, preferably 10 to 48 hours with stirring. The number average molecular weight of the silicon compound (TAOS and AS hydrolyzate) contained in the obtained coating solution for forming an ion diffusion prevention film is 500 to 1,000,000, preferably 1,000 to 100,000 in terms of polystyrene. It is desirable to be in the range. If this number average molecular weight is in the above range, a coating solution for forming an ion diffusion preventing film can be prepared which exhibits excellent stability over time and good coating properties.

なお、本発明のイオン拡散防止膜形成用塗布液には、さらに必要に応じて5〜50nmの平均粒径を有するシリカ系微粒子、あるいは下記一般式(V)で示されるアルコキシシ
ランおよび下記一般式(VI)で示されるハロゲン化シランからなる群から選ばれる1種以上のケイ素化合物および/またはこれらの加水分解物と前記5〜50nmの平均粒径を有するシリカ系微粒子との反応物であるポリシロキサン(PS)微粒子を含ませることができる。
nSi(OR)4-n (V)
nSi(X')4-n (VI)
(式中、Xは水素原子、フッ素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、フッ素置換アルキル基、アリール基もしくはビニル基を表し、Rは水素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、アリール基もしくはビニル基を表し、X’はハロゲン原子を表す。また、nは0〜3の整数である。)
In the coating solution for forming an ion diffusion preventing film of the present invention, if necessary, silica-based fine particles having an average particle diameter of 5 to 50 nm, or alkoxysilanes represented by the following general formula (V) and the following general formulas: Poly which is a reaction product of one or more silicon compounds selected from the group consisting of halogenated silanes represented by (VI) and / or their hydrolysates and silica-based fine particles having an average particle diameter of 5 to 50 nm. Siloxane (PS) particulates can be included.
X n Si (OR) 4-n (V)
X n Si (X ') 4 -n (VI)
(In the formula, X represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a fluorine-substituted alkyl group, an aryl group or a vinyl group, and R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, Represents an aryl group or a vinyl group, X ′ represents a halogen atom, and n is an integer of 0 to 3.)

シリカ系微粒子は、前記一般式(V)のアルコキシシランの一種以上を有機溶媒に混合
して、水およびアンモニアの存在下で加水分解・縮重合させることによって得ることができ、ポリシロキサン(PS)微粒子は、シリカ微粒子の表面に前記のアルコキシシランおよび/またはハロゲン化シランの加水分解物を反応させて得ることができる。(その詳細
については、特開平9−315812号公報などを参照。)
このようなシリカ系微粒子またはポリシロキサン(PS)微粒子の使用量は、得られるイオン拡散防止膜中に固形分として10〜80重量%、さらには20〜60重量%の範囲にあることが望ましい。シリカ系微粒子またはポリシロキサン(PS)微粒子を前記範囲で含んでいると、ソーダライムガラス基材との密着性、強度、クラックの生成抑制等に優れたイオン拡散防止膜を得ることができる。
Silica-based fine particles can be obtained by mixing one or more of the alkoxysilanes of the general formula (V) with an organic solvent and subjecting them to hydrolysis / condensation polymerization in the presence of water and ammonia. Polysiloxane (PS) Fine particles can be obtained by reacting the above-mentioned alkoxysilane and / or halogenated silane hydrolyzate on the surface of silica fine particles. (For details, see JP-A-9-315812, etc.)
The amount of such silica-based fine particles or polysiloxane (PS) fine particles used is desirably in the range of 10 to 80% by weight, more preferably 20 to 60% by weight, as a solid content in the obtained ion diffusion preventing film. When silica-based fine particles or polysiloxane (PS) fine particles are contained in the above range, an ion diffusion preventing film excellent in adhesion to a soda lime glass substrate, strength, cracking suppression, and the like can be obtained.

塗布工程(b)
次に工程(b)として、イオン拡散防止膜形成用塗布液をガラス基材上に塗布する。
ガラス基材としては、無アルカリガラス、ソーダライムガラス等のガラス基材が用いられる。液晶表示セルには、アルカリを実質的に含まない無アルカリガラスが用いられるが、高価であることから、アルカリ含有量は多いものの安価なソーダライムガラスを問題なく使用できるようにすることが望まれている。
Application process (b)
Next, as a process (b), the coating liquid for ion diffusion prevention film formation is apply | coated on a glass base material.
As the glass substrate, a glass substrate such as alkali-free glass or soda lime glass is used. Alkali-free glass that does not substantially contain alkali is used for the liquid crystal display cell, but since it is expensive, it is desirable to be able to use an inexpensive soda-lime glass with a high alkali content without problems. ing.

イオン拡散防止膜形成用塗布液をガラス基材上に塗布するが、塗布方法としてはディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、フレキソ印刷、スリットコーター法等などの方法が挙げられる。本発明では、塗布膜厚の均一性の理由により、スピナー法とスリットコーター法が推奨される。
塗膜の厚さは特に制限されず、最終的に形成されるイオン拡散防止膜の厚さに応じて適宜選択される。
A coating solution for forming an ion diffusion preventing film is applied on a glass substrate. Examples of the coating method include dipping method, spinner method, spray method, roll coater method, flexographic printing, and slit coater method. In the present invention, the spinner method and the slit coater method are recommended because of the uniformity of the coating film thickness.
The thickness of the coating film is not particularly limited, and is appropriately selected according to the thickness of the ion diffusion prevention film finally formed.

乾燥工程(c)
形成した塗膜を、25〜350℃、さらに好ましくは40〜250℃で乾燥処理して乾燥する。
Drying step (c)
The formed coating film is dried by drying at 25 to 350 ° C, more preferably 40 to 250 ° C.

乾燥方法としては、前記、有機溶媒、水を実質的に除去できれば特に制限はなく従来公知の方法を採用することができる。なお、乾燥時に乾燥ガス気流中で行うこともできる。
乾燥温度が低ければ、乾燥が不充分となり、さらには形成される膜の膜厚が不均一になることがある。乾燥温度が高すぎると、テトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)の分解がおこり、有機溶媒、水と一緒に脱離するため、膜中に比較的大口径の
細孔や空隙を形成してしまうことがある。さらに、後述する加熱処理を行った際に、膜の収縮による緻密化が起きにくくなるため被膜強度が不充分となったり、イオン拡散防止性能が不充分となることがある。なお、乾燥には後述する水熱処理装置において使用するキャリアガス等のガスの供給を乾燥工程でも行うことが好ましい。
The drying method is not particularly limited as long as the organic solvent and water can be substantially removed, and a conventionally known method can be employed. In addition, it can also carry out in a dry gas stream at the time of drying.
If the drying temperature is low, drying may be insufficient, and the thickness of the formed film may be nonuniform. If the drying temperature is too high, decomposition of the tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) will occur and will be released together with the organic solvent and water, resulting in the formation of relatively large pores and voids in the membrane. There is. Further, when heat treatment described later is performed, densification due to shrinkage of the film is less likely to occur, so that the film strength may be insufficient or the ion diffusion preventing performance may be insufficient. In addition, it is preferable to supply gas, such as carrier gas used in the hydrothermal processing apparatus mentioned later, also in a drying process for drying.

水熱工程(d)
乾燥後の塗膜を、水蒸気の存在下、塗布膜を105〜450℃、好ましくは150〜350℃の温度条件下で水熱処理する。
Hydrothermal process (d)
The dried coating film is hydrothermally treated in the presence of water vapor under a temperature condition of 105 to 450 ° C., preferably 150 to 350 ° C.

水熱処理装置としては、加熱下、水蒸気を供給し、水蒸気他の排気ガスを排気できる密閉系の装置を使用することが好ましい。
水熱処理温度が低いと、テトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)の
分解あるいは脱離があまり進まないため、これが膜中に残り、液晶表示装置に使用した場合、イオン性不純分として消費電力の増大、表示ムラの原因になるなど悪影響することがある。
As the hydrothermal treatment apparatus, it is preferable to use a closed system capable of supplying water vapor under heating and exhausting water vapor and other exhaust gases.
When the hydrothermal treatment temperature is low, the decomposition or desorption of tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) does not progress so much, so this remains in the film, and when used in a liquid crystal display device, power consumption increases as ionic impurities. It may adversely affect display unevenness.

水熱処理温度が450℃を越えると、有機珪素化合物に由来して残存するアルキル基、アルコキシ基が減少し、これに対応して膜に水分吸着が起こり、イオン拡散防止性能が不充分となる傾向がある。   When the hydrothermal treatment temperature exceeds 450 ° C., the remaining alkyl groups and alkoxy groups derived from the organosilicon compound decrease, and accordingly, moisture adsorption occurs on the film and the ion diffusion prevention performance tends to be insufficient. There is.

また、水熱処理時間は、温度によっても異なるが、1〜70分間、好ましくは10〜60分間かけて行うことが望ましい。
水蒸気としては、市販の水蒸気発生装置から得られる水蒸気を使用することができ、さらに詳しくはボイラーなどを用いて発生させた水蒸気(温度:約100℃)をそのまま用いる方法や、堀場エステック(株)製の液体材料気化装置(TLシリーズ)やリンテック(
株)製の水用気化器(VU-450)などを用いて発生させた水蒸気を窒素ガスなどのキャリア
ガスと混合して用いる方法などがある。
The hydrothermal treatment time varies depending on the temperature, but it is desirable to carry out for 1 to 70 minutes, preferably 10 to 60 minutes.
As the water vapor, water vapor obtained from a commercially available water vapor generator can be used. More specifically, water vapor generated using a boiler or the like (temperature: about 100 ° C.) is used as it is, or HORIBA STEC Co., Ltd. Liquid material vaporizer (TL series) and Lintec (
There is a method in which water vapor generated using a water vaporizer (VU-450) manufactured by Co., Ltd. is mixed with a carrier gas such as nitrogen gas.

水蒸気を供給することによって、テトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)の脱離あるいは分解を促進でき、さらにはシリカを主成分とする膜の架橋を促進でき、強度に優れたイオン拡散防止膜を得ることができる。
本発明では、前記工程(d)についで、下記の焼成工程(e)を行うことが好ましい。
By supplying water vapor, desorption or decomposition of tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) can be promoted, and further, crosslinking of a film containing silica as a main component can be promoted to obtain an ion diffusion prevention film having excellent strength. Can do.
In this invention, it is preferable to perform the following baking process (e) following the said process (d).

焼成工程(e)
焼成工程(e)では、不活性(N2)ガスの存在下、塗膜を350〜450℃の温度条
件下で焼成する工程。この工程(e)では、前記工程(d)における水蒸気を含むガスを不活性ガスに切り替えて供給する。
Firing step (e)
In the firing step (e), the coating is fired under a temperature condition of 350 to 450 ° C. in the presence of an inert (N 2 ) gas. In this step (e), the gas containing water vapor in the step (d) is switched to an inert gas and supplied.

焼成温度が低ければ、焼成が不十分となり、シリカ系被膜形成成分の重合(前記ネットワークの形成)、あるいは緻密化が進みにくいので膜強度が不充分であったり、イオン拡散防止性能が不充分となることがある。焼成温度が高すぎると、有機珪素化合物に由来して残存するアルキル基、アルコキシ基の減少に対応して膜に水分吸着が起こり、これに対応してイオン拡散防止性能が不充分となる傾向がある。   If the firing temperature is low, firing will be insufficient and polymerization of the silica-based film forming component (formation of the network) or densification will not proceed easily, so that the film strength is insufficient, or ion diffusion prevention performance is insufficient. May be. If the firing temperature is too high, moisture adsorption occurs on the film in response to the decrease in the remaining alkyl groups and alkoxy groups derived from the organosilicon compound, and the ion diffusion prevention performance tends to be insufficient in response to this. is there.

なお、焼成時間は、温度によっても異なるが、5〜90分間、好ましくは10〜60分間かけて行うことが望ましい。
不活性ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、窒素等のガスが用いられるが、本発明では安価な窒素ガスが経済性の点から好ましい。
In addition, although baking time changes with temperature, it is desirable to carry out for 5 to 90 minutes, Preferably it takes 10 to 60 minutes.
As the inert gas, a gas such as helium, neon, argon, xenon, or nitrogen is used. In the present invention, inexpensive nitrogen gas is preferable from the viewpoint of economy.

なお、不活性ガス中には空気または酸素ガスを少量加えて用いることもでき、具体的には500〜10000容量ppm程度の酸素を含ませた不活性ガスを用いてもよい。
不活性ガス中に空気または酸素ガスを少量含んでいると、膜の架橋が進み、膜強度が向上する。さらにまた、膜の水分吸着が起きにくくなり、イオン拡散防止性を向上させることができる。
Note that a small amount of air or oxygen gas can be added to the inert gas, and specifically, an inert gas containing about 500 to 10,000 ppm by volume of oxygen may be used.
When a small amount of air or oxygen gas is contained in the inert gas, the crosslinking of the film proceeds and the film strength is improved. Furthermore, moisture adsorption of the film is difficult to occur, and the ion diffusion preventing property can be improved.

このようにして基材上に形成されたイオン拡散防止膜の膜厚は、100〜2,500nm、さらには200〜1,500nmの範囲にあることが好ましい。
イオン拡散防止膜の膜厚が薄いと、イオン拡散防止性能が不充分となることがある。イオン拡散防止膜の膜厚が厚すぎると、クラックが発生することがあり、イオン拡散防止性能が不充分となることがある。
Thus, it is preferable that the film thickness of the ion diffusion prevention film formed on the substrate is in the range of 100 to 2,500 nm, more preferably 200 to 1,500 nm.
If the ion diffusion preventing film is thin, the ion diffusion preventing performance may be insufficient. If the ion diffusion preventing film is too thick, cracks may occur and the ion diffusion preventing performance may be insufficient.

また、イオン拡散防止膜中のアルカリ含有量は50ppb以下、さらには10ppb以下であることが好ましい。
イオン拡散防止膜中のアルカリ含有量が50ppbを越えると、特にTFT型液晶表示セル装置においては、アルカリイオンが拡散して、TFTの動作不良を引き起こすことがある。
Further, the alkali content in the ion diffusion preventing film is preferably 50 ppb or less, more preferably 10 ppb or less.
When the alkali content in the ion diffusion preventing film exceeds 50 ppb, especially in the TFT type liquid crystal display cell device, alkali ions may diffuse and cause malfunction of the TFT.

また、イオン拡散防止膜中のCl,Br等のアニオンの含有量は10ppm以下、さらには1ppm以下であることが好ましい。
イオン拡散防止膜中のアニオンの含有量が10ppmを越えると、基材ガラスからのア
ルカリイオンの拡散を促進することがあり、アルカリイオン拡散防止性能が不十分となることがある。
In addition, the content of anions such as Cl and Br in the ion diffusion preventing film is preferably 10 ppm or less, more preferably 1 ppm or less.
When the content of anions in the ion diffusion preventing film exceeds 10 ppm, the diffusion of alkali ions from the base glass may be promoted, and the alkali ion diffusion preventing performance may be insufficient.

アルカリ含有量の調整は、陽イオン、陰イオン交換樹脂によって除去する方法が好ましい。この分析は、原子吸光法によって測定される。
さらに、イオン拡散防止膜はヤング弾性率として3.0〜15GPa、さらには5.0
〜15GPaの膜強度を有していることが好ましい。強度が低ければ、イオン拡散防止膜
上に透明電極膜、透明絶縁膜(イオンゲッター膜)、配向膜等を設ける際に損傷することがある。強度が15GPaが高いものは、本発明の方法では得ることが困難である。なお
、膜強度は、ナノインデンテーション法により、MTS Systems Corp製:ナノインデ
ンターXPを用い、ヤング弾性率を測定した。
つぎに、本発明に係るイオン拡散防止膜付基材について説明する。
The alkali content is preferably adjusted by a method using a cation or anion exchange resin. This analysis is measured by atomic absorption.
Further, the ion diffusion preventing film has a Young's modulus of 3.0 to 15 GPa, more preferably 5.0.
It preferably has a film strength of ˜15 GPa. If the strength is low, it may be damaged when a transparent electrode film, a transparent insulating film (ion getter film), an alignment film or the like is provided on the ion diffusion preventing film. Those having a high strength of 15 GPa are difficult to obtain by the method of the present invention. In addition, the film | membrane intensity | strength measured the Young's elastic modulus by the nano indentation method using MTS SystemsCorp: Nanoindenter XP.
Below, the base material with an ion diffusion prevention film concerning the present invention is explained.

イオン拡散防止膜付基材
本発明に係るイオン拡散防止膜付基材は、ガラス基材と、ガラス基材上に前記したイオン拡散防止膜の製造方法によって形成されたイオン拡散防止膜とからなることを特徴としている。
A substrate with an ion diffusion preventing film A substrate with an ion diffusion preventing film according to the present invention comprises a glass substrate and an ion diffusion preventing film formed on the glass substrate by the above-described method for producing an ion diffusion preventing film. It is characterized by that.

基材としては前記したと同様のガラス基材が用いられる。
イオン拡散防止膜の膜厚は、100〜2,500nm、さらには200〜1,500nmの範囲にあることが好ましい。イオン拡散防止膜の膜厚が薄いと、イオン拡散防止性能が不充分となることがあり、イオン拡散防止膜の膜厚が厚いとクラックが発生することがあり、イオン拡散防止性能が不充分となることがある。
As the substrate, the same glass substrate as described above is used.
The film thickness of the ion diffusion preventing film is preferably in the range of 100 to 2,500 nm, more preferably 200 to 1,500 nm. If the ion diffusion prevention film is thin, the ion diffusion prevention performance may be insufficient. If the ion diffusion prevention film is thick, cracks may occur, and the ion diffusion prevention performance is insufficient. May be.

また、イオン拡散防止膜中のアルカリ含有量はNa等として50ppb以下、さらには10ppb以下であることが好ましい。また、イオン拡散防止膜中のCl,Br等のアニオンの含有量は10ppm以下、さらには1ppm以下であることが好ましい。   Further, the alkali content in the ion diffusion preventing film is preferably 50 ppb or less, more preferably 10 ppb or less as Na or the like. In addition, the content of anions such as Cl and Br in the ion diffusion preventing film is preferably 10 ppm or less, more preferably 1 ppm or less.

さらに、イオン拡散防止膜はヤング弾性率として3.0〜15GPa、さらには5.0
〜15GPaの膜強度を有していることが好ましい。
つぎに、本発明に係る液晶表示セルについて説明する。
Further, the ion diffusion preventing film has a Young's modulus of 3.0 to 15 GPa, more preferably 5.0.
It preferably has a film strength of ˜15 GPa.
Next, the liquid crystal display cell according to the present invention will be described.

液晶表示セル
本発明に係る第1の液晶表示セルは、少なくとも一方のソーダライムガラス基材の表面にはイオン拡散防止膜、透明電極膜、透明絶縁膜(イオンゲッター膜)および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基材が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基材の間にあけられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、イオン拡散防止膜が、前記イオン拡散防止膜の製造方法によって形成されたイオン拡散防止膜であることを特徴としている。
Liquid crystal display cell In the first liquid crystal display cell according to the present invention, an ion diffusion prevention film, a transparent electrode film, a transparent insulating film (ion getter film) and an alignment film are sequentially laminated on the surface of at least one soda lime glass substrate. A pair of transparent electrode-equipped substrates are arranged at a predetermined interval so that the transparent electrodes face each other, and liquid crystal is enclosed in a gap formed between the pair of transparent electrode-equipped substrates. In the liquid crystal display cell, the ion diffusion preventing film is an ion diffusion preventing film formed by the method for producing an ion diffusion preventing film.

図1は、本発明に係る第1の液晶表示セルの一態様例を模式的に表す断面図である。この液晶表示セル1は、ソーダライムガラス基材11の表面にイオン拡散防止膜17、透明電極膜18、透明イオンゲッター膜13および配向膜14が順次積層されてなる一対の透明電極付基材2、2が、それぞれの透明電極膜18同士が対向するように複数のスペーサー粒子3により所定の間隔dを開けて配置され、この所定間隔dに開けられた透明電極付基材2間の隙間に液晶6が封入されて形成されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the first liquid crystal display cell according to the present invention. This liquid crystal display cell 1 includes a pair of substrates 2 with a transparent electrode in which an ion diffusion prevention film 17, a transparent electrode film 18, a transparent ion getter film 13 and an alignment film 14 are sequentially laminated on the surface of a soda lime glass substrate 11. 2 are arranged at a predetermined interval d by a plurality of spacer particles 3 so that the transparent electrode films 18 face each other, and in the gap between the transparent electrode-equipped substrates 2 opened at the predetermined interval d. The liquid crystal 6 is enclosed and formed.

当該イオン拡散防止膜17は、上記イオン拡散防止膜形成用塗布液をソーダライムガラス基材21の表面上に塗布することにより形成されたものである。従ってこの膜は、透明性および耐擦傷性に優れ、絶縁抵抗が高く、基材からのアルカリイオンの拡散を効果的に防
止することができる。
The ion diffusion preventing film 17 is formed by applying the ion diffusion preventing film forming coating solution on the surface of the soda lime glass substrate 21. Therefore, this film is excellent in transparency and scratch resistance, has high insulation resistance, and can effectively prevent diffusion of alkali ions from the substrate.

本発明に係る別態様の液晶表示セルは、少なくとも一方の基材の表面にカラーフィルター、透明イオンゲッター膜、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基材が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基材の間にあけられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルである。   A liquid crystal display cell according to another aspect of the present invention includes a pair of substrates with a transparent electrode in which a color filter, a transparent ion getter film, a transparent electrode film, and an alignment film are sequentially laminated on the surface of at least one substrate, respectively. This is a liquid crystal display cell in which liquid crystal is sealed in a gap formed between the pair of substrates with a transparent electrode, which is disposed with a predetermined interval so that the transparent electrodes face each other.

図2は、本発明に係る第2の液晶表示セルの一態様例を模式的に表す概略図である。この図2にその特徴的部分が示されているカラー液晶表示装置1'は、ソーダライムガラス
基材21a上にイオン拡散防止膜21b、複数の画素電極21c、透明イオンゲッター膜21dおよび配向膜21eが順次積層された電極板21と、ガラス基材22a上にイオン拡散防止膜22b、カラーフィルター22c、透明イオンゲッター膜22d、透明電極22eおよび配向膜22fが順次積層された対向電極板22を有する液晶表示セル2'と、この液晶表示セルの両側に一対の偏光板3'、4'とを備えている。このうち、透明イオンゲッター膜21dおよび22dは、前記透明イオンゲッター膜形成用塗布液を塗布して形成された膜である。
FIG. 2 is a schematic view schematically showing an example of an embodiment of the second liquid crystal display cell according to the present invention. The color liquid crystal display device 1 ′, whose characteristic parts are shown in FIG. 2, has an ion diffusion prevention film 21b, a plurality of pixel electrodes 21c, a transparent ion getter film 21d and an alignment film 21e on a soda lime glass substrate 21a. And a counter electrode plate 22 in which an ion diffusion prevention film 22b, a color filter 22c, a transparent ion getter film 22d, a transparent electrode 22e, and an alignment film 22f are sequentially stacked on a glass substrate 22a. A liquid crystal display cell 2 ′ and a pair of polarizing plates 3 ′ and 4 ′ are provided on both sides of the liquid crystal display cell. Among these, the transparent ion getter films 21d and 22d are films formed by applying the coating liquid for forming the transparent ion getter film.

前記液晶表示セル2の電極板21と対向電極板22とは、それぞれのガラス基材21aおよび22aを外側にして、複数の画素電極21cのそれぞれと複数のカラーフィルターR、G、Bのそれぞれが対向するように配置されている。また、この電極板21と対向電極板22との間の隙間には液晶23が封入されている。   The electrode plate 21 and the counter electrode plate 22 of the liquid crystal display cell 2 are arranged such that each of the plurality of pixel electrodes 21c and each of the plurality of color filters R, G, and B has the glass base materials 21a and 22a outside. It arrange | positions so that it may oppose. A liquid crystal 23 is sealed in a gap between the electrode plate 21 and the counter electrode plate 22.

さらに複数の画素電極21cのそれぞれと透明電極22eとの間には不図示の回路が形成され、この回路はカラー液晶表示装置1本体に接続されている。また、対向電極板22のパッシベーション膜22b上に形成されたカラーフィルター22cは、R(レッドフィルター)、G(グリーンフィルター)、B(ブルーフィルター)の複数のカラー要素からなり、各カラー要素が互いに隣接するように規則正しく配列され、これにより液晶表示装置1'本体から送られてくる表示信号により特定の画素電極21cと透明電極22eとの
間に形成された回路が作動し、表示信号に対応したカラー画像が対向電極板22の外側に配置された偏光板4を通して観察できるようになっている。
Further, a circuit (not shown) is formed between each of the plurality of pixel electrodes 21c and the transparent electrode 22e, and this circuit is connected to the main body of the color liquid crystal display device 1. The color filter 22c formed on the passivation film 22b of the counter electrode plate 22 is composed of a plurality of color elements R (red filter), G (green filter), and B (blue filter). A circuit formed between the specific pixel electrode 21c and the transparent electrode 22e is actuated by a display signal sent from the liquid crystal display device 1 ′ main body so as to be regularly arranged so as to correspond to the display signal. A color image can be observed through the polarizing plate 4 disposed outside the counter electrode plate 22.

本発明に係る第3の液晶表示セルは、少なくとも一方の基材の表面にはTFTアレイ、透明イオンゲッター膜、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基材が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基材の間にあけられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルである。   A third liquid crystal display cell according to the present invention has a pair of substrates with a transparent electrode in which a TFT array, a transparent ion getter film, a transparent electrode film, and an alignment film are sequentially laminated on the surface of at least one substrate. In this liquid crystal display cell, liquid crystal is sealed in a gap formed between the pair of transparent electrode-equipped substrates, with the transparent electrodes disposed so as to face each other.

図3は、本発明に係る第3の液晶表示セルの一態様例を模式的に表す概略断面図である。この液晶表示セル1"は、ソーダライムガラス基材31の表面に、イオン拡散防止膜38が形成され、さらにこの表面に絶縁膜36、TFTアレイ32が形成されている。そして、このTFTアレイ32表面に、透明イオンゲッター膜33、画素電極34および配向膜35が順次積層された透明絶縁性基材31と、表面に、イオン拡散防止膜38、ブラックマトリクス(遮蔽膜)42、カラーフィルター43、透明イオンゲッター膜44、対向電極45および配向膜46が順次積層された対向基材41とが、液晶層51とを挟んで配向膜35および46が対峙するように構成される。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of an aspect of the third liquid crystal display cell according to the present invention. In the liquid crystal display cell 1 ″, an ion diffusion prevention film 38 is formed on the surface of a soda lime glass substrate 31, and an insulating film 36 and a TFT array 32 are further formed on the surface. A transparent insulating substrate 31 having a transparent ion getter film 33, a pixel electrode 34, and an alignment film 35 sequentially stacked on the surface, an ion diffusion preventing film 38, a black matrix (shielding film) 42, a color filter 43, The transparent ion getter film 44, the counter electrode 45, and the counter substrate 41 on which the alignment film 46 is sequentially stacked are configured so that the alignment films 35 and 46 face each other with the liquid crystal layer 51 interposed therebetween.

以上のような本発明に係る液晶表示セルは、特定の工程を経て得られたイオン拡散防止膜が形成されているので、基材からのアルカリイオンの拡散を防止することができ、液晶表示セルに用いた場合に、TFTの半導体層の電圧特性が変わり動作不良を防止することができ、また、液晶中の可動イオン量を増加させることがなく、このため、低消費電力で
表示ムラがなく、表示品位等に優れている。
Since the liquid crystal display cell according to the present invention as described above is formed with an ion diffusion prevention film obtained through a specific process, the diffusion of alkali ions from the substrate can be prevented, and the liquid crystal display cell When used in a TFT, the voltage characteristics of the semiconductor layer of the TFT are changed to prevent malfunction, and the amount of movable ions in the liquid crystal is not increased, so that there is no display unevenness with low power consumption. Excellent display quality.

[実施例]
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[Example]
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

[実施例1]
イオン拡散防止膜形成用塗布液(1)の調製
テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイドを40重量%含む水溶液1kg(TPAOH、ライオン(株)製)に、陽イオン交換樹脂の粉末300g(WK−40、三菱化学(株)製)を添加し、室温条件下、100rpmの速度で1時間撹拌した後、添加した陽イオン交換樹脂粉末を濾過して取り除いた。次に、陰イオン交換樹脂の粉末2100g(SAT−10、三菱化学(株)製)を添加し、室温条件下、100rpmの速度で1時間攪拌した後、添加した陰イオン交換樹脂粉末を濾過して取り除いた。
[Example 1]
Preparation of coating solution (1) for forming an ion diffusion prevention film 1 kg of an aqueous solution containing 40% by weight of tetrapropylammonium hydroxide (TPAOH, manufactured by Lion Corporation) and 300 g of cation exchange resin powder (WK-40, Mitsubishi Chemical) (Made by Co., Ltd.) was added and stirred at room temperature for 1 hour at a speed of 100 rpm, and the added cation exchange resin powder was removed by filtration. Next, 2100 g of anion exchange resin powder (SAT-10, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added and stirred at room temperature for 1 hour at a speed of 100 rpm, and then the added anion exchange resin powder was filtered. Removed.

得られたテトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド(TPAOH)の水溶液に超純水
を加えて、10重量%の濃度に調整し、該水溶液中に不純物として含まれるナトリウム(Na)およびカリウム(K)のアルカリ金属元素の化合物、並びに臭素(Br)および塩素(Cl)のハロゲン族元素の化合物の量をそれぞれ原子吸光法(AAS法、(株)日立製作所製偏光ゼーマン原子吸光光度計Z-5710)およびイオンクロマト法(DIONEX製2020i)で測定した。
Ultrapure water is added to the resulting aqueous solution of tetrapropylammonium hydroxide (TPAOH) to adjust the concentration to 10% by weight, and sodium (Na) and potassium (K) alkali metals contained as impurities in the aqueous solution Amounts of elemental compounds and halogen group compounds of bromine (Br) and chlorine (Cl) were determined by atomic absorption spectrometry (AAS method, polarized Zeeman atomic absorption photometer Z-5710, manufactured by Hitachi, Ltd.) and ion chromatography, respectively. Measured by the method (2020i made by DIONEX).

さらに、上記のイオン交換処理を行う前の前記テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイドの水溶液(市販品)に超純水を加えて、10重量%の濃度に調整した後、同様にその中に含まれる不純物の含有量を測定した。   Further, after adding ultrapure water to the aqueous solution (commercial product) of the tetrapropylammonium hydroxide before the ion exchange treatment described above to adjust the concentration to 10% by weight, the impurities contained therein are similarly treated. The content was measured.

その結果、イオン交換処理前の水溶液中に含まれていた不純物量が元素基準でナトリウム50重量ppm、カリウム2500重量ppm、臭素2250重量ppmおよび塩素13重量ppmであったのに対し、イオン交換処理後の水溶液中に含む不純物の含有量は、元素基準でナトリウム10重量ppb以下(検出限界)、カリウム10重量ppb(検出限界)、臭素1重量ppm以下および塩素1重量ppm以下であった。すなわち、本発明で求められる許容不純物レベルまで、テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(市販品)の高純度化を行うことができた。   As a result, the amount of impurities contained in the aqueous solution before the ion exchange treatment was 50 ppm by weight of sodium, 2500 ppm by weight of potassium, 2250 ppm by weight of bromine, and 13 ppm by weight of chlorine on the element basis. The content of impurities contained in the subsequent aqueous solution was 10 wt ppb or less of sodium (detection limit), 10 wt ppb (detection limit) of potassium, 1 wt ppm or less of bromine and 1 wt ppm or less of chlorine on an element basis. That is, the purity of the tetrapropylammonium hydroxide aqueous solution (commercial product) could be increased to the allowable impurity level required in the present invention.

次に、テトラエチルオルソシリケート89.3g(TEOS、多摩化学工業(株)製)、メチルトリメトキシシラン56.8g(MTMS、信越化学工業(株)製)および99.5重量%濃度のエタノール260.7g(ETOH、和光純薬(株)製)を混合して、この混合溶液を20℃の温度に保持し、150rpmの速度で30分間撹拌した。   Next, 89.3 g of tetraethylorthosilicate (TEOS, manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.), 56.8 g of methyltrimethoxysilane (MTMS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and 260.000 ethanol at a concentration of 99.5% by weight. 7 g (ETOH, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was mixed, and this mixed solution was kept at a temperature of 20 ° C. and stirred at a speed of 150 rpm for 30 minutes.

この混合溶液に、高純度化された前記テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液593.2g(10重量%のTPAOHを含む)を10分かけて滴下し、さらに20℃
の温度で200rpmの速度で1時間撹拌した。その後、50℃の温度に加熱し、この温度条件下にて200rpmの速度で攪拌しながら20時間TEOS およびMTMSの加水分解を
行った。
To this mixed solution, 593.2 g of a purified tetrapropylammonium hydroxide aqueous solution (containing 10 wt% TPAOH) was added dropwise over 10 minutes, and further 20 ° C.
For 1 hour at a speed of 200 rpm. Then, it heated to the temperature of 50 degreeC, and hydrolyzed TEOS and MTMS for 20 hours, stirring at the speed of 200 rpm under this temperature condition.

次いで、加水分解物を含む混合溶液中のエタノール(有機溶媒)を、ロータリーエバポレーター(柴田科学(株)製R-114)を用いてプロピレングリコールモノプロピルエーテ
ル(PGP、日本乳化剤(株)製)と溶媒置換する工程に供して、テトラエチルオルソシリ
ケート(TEOS)とメチルトリメトキシシラン(MTMS)の加水分解物からなるケイ素化合物と水分の濃度を調整し、前記ケイ素化合物をSiO2換算基準で12重量%含み、かつ水
分を1重量%含むイオン拡散防止膜形成用塗布液(1)416.73gを得た。
Next, ethanol (organic solvent) in the mixed solution containing the hydrolyzate is mixed with propylene glycol monopropyl ether (PGP, Nippon Emulsifier Co., Ltd.) using a rotary evaporator (R-114 manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd.). In the solvent substitution step, the concentration of the silicon compound consisting of a hydrolyzate of tetraethylorthosilicate (TEOS) and methyltrimethoxysilane (MTMS) and water is adjusted, and the silicon compound is 12% by weight on the basis of SiO 2 conversion. In this way, 416.73 g of a coating solution (1) for forming an ion diffusion preventing film containing 1% by weight of water was obtained.

得られたイオン拡散防止膜形成用塗布液中に含まれるケイ素化合物の数平均分子量を測定(液体クロマトグラフ法)したところ、ポリエチレンオキサイド換算基準で約15,0
00であった。
When the number average molecular weight of the silicon compound contained in the obtained coating solution for forming an ion diffusion preventing film was measured (liquid chromatographic method), it was about 15.0 based on polyethylene oxide conversion standard.
00.

イオン拡散防止膜付基材(1)の調製
前記イオン拡散防止膜形成用塗布液(1)を、ソーダライムガラス基材(旭硝子(株)製
:Na含有量13重量%)上にスピンコート法で塗布し、60℃で3分間乾燥した。その
後、加熱水蒸気中で250℃で30分間水熱処理し、ついで、窒素ガス雰囲気下、400℃で30分間焼成してイオン拡散防止膜付基材(1)を調製した。
Preparation of Ion Diffusion-Preventing Base Material (1) The above-mentioned coating solution for forming an ion diffusion-preventing film (1) is spin-coated on a soda lime glass base material (Asahi Glass Co., Ltd .: Na content: 13% by weight). And dried at 60 ° C. for 3 minutes. Thereafter, a hydrothermal treatment was performed in heated steam at 250 ° C. for 30 minutes, and then the substrate was baked at 400 ° C. for 30 minutes in a nitrogen gas atmosphere to prepare a substrate (1) with an ion diffusion prevention film.

得られたイオン拡散防止膜付基材(1)について、膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカ
リイオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。なお、膜強度およびアルカリイオン拡散防止性能は以下の方法によって測定した。
With respect to the obtained substrate (1) with an ion diffusion preventing film, the film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion preventing performance, the average pore diameter and the film strength were measured, and the results are shown in Table 1. The film strength and alkali ion diffusion prevention performance were measured by the following methods.

アルカリイオン拡散防止性能の評価
イオン拡散防止膜付基材(1)上に蒸留水10mlを滴下し、30℃で2時間放置したち
後、蒸留水を全量回収した。その回収した液中のアルカリイオン(ナトリウムイオン)をICP−MSにて定量し、結果を表1に示す。
Evaluation of Alkali Ion Diffusion Prevention Performance 10 ml of distilled water was dropped on a substrate (1) with an ion diffusion prevention film and allowed to stand at 30 ° C. for 2 hours, and then all of the distilled water was recovered. The alkali ions (sodium ions) in the collected liquid were quantified by ICP-MS, and the results are shown in Table 1.

透明絶縁膜形成用塗布液(1)の調製
マトリックス形成成分としてエチルシリケート28(多摩化学工業社製:SiO2濃度 28.8重量%)14.6gを、純水 5gおよびエチルアルコール62.3gとの混合溶媒に添加し、これに濃度61%の硝酸0.1gを加えてエチルシリケートの部分加水分解物
(オリゴマー)溶液(分散液)を調製した。
Preparation of coating liquid (1) for forming transparent insulating film 14.6 g of ethyl silicate 28 (manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd .: SiO 2 concentration 28.8 wt%) as a matrix forming component, 5 g of pure water and 62.3 g of ethyl alcohol Then, 0.1 g of nitric acid having a concentration of 61% was added thereto to prepare a partial hydrolyzate (oligomer) solution (dispersion) of ethyl silicate.

この溶液に、無機イオン吸着体微粒子として平均粒径200Åの五酸化アンチモン微粒子(Sb25・0.1H2O)をヘキシレングリコールに均一分散させた固形分濃度10重
量%の無機イオン吸着体微粒子ゾル1.0gを加えて24時間攪拌し、ついで、ヘキシレングリコール70g加えた後、減圧蒸留を行い固形分濃度6.0重量%の透明絶縁膜形成
用塗布液(1)を調製した。
Into this solution, inorganic ion adsorbent fine particles having an average particle diameter of 200 mm (Sb 2 O 5 .0.1H 2 O) as inorganic ion adsorbent fine particles are uniformly dispersed in hexylene glycol and having a solid content of 10% by weight. 1.0 g of the fine particle sol was added and stirred for 24 hours, and then 70 g of hexylene glycol was added, followed by distillation under reduced pressure to prepare a coating liquid (1) for forming a transparent insulating film having a solid content concentration of 6.0% by weight. .

透明絶縁膜(1)の形成
パターニングされたITO表示電極つきソーダライムガラス基材(旭硝子(株)製:30Ω/□以下品)上にフレキソ印刷にて塗布液(A)を塗布し、得られた塗膜を90℃で5分間乾燥させた後、高圧水銀ランプで積算光量6,000mJ/cm2(365nm用センサにて測定)の条件で紫外線を照射し、次いで300℃で30分間焼成を行ない透明絶縁膜(1)を形成した。得られた透明絶縁膜(1)の膜厚を触針式表面粗さ計で測定したところ80nmであった。
Formation of transparent insulating film (1) Obtained by applying coating solution (A) by flexographic printing on a patterned soda lime glass substrate with ITO display electrode (Asahi Glass Co., Ltd .: 30Ω / □ or less) The coated film was dried at 90 ° C. for 5 minutes, then irradiated with ultraviolet light under a condition of an integrated light intensity of 6,000 mJ / cm 2 (measured with a 365 nm sensor) with a high-pressure mercury lamp, and then baked at 300 ° C. for 30 minutes. A transparent insulating film (1) was formed. The film thickness of the obtained transparent insulating film (1) was measured with a stylus type surface roughness meter to be 80 nm.

液晶表示セル(1)の作成
次に、透明絶縁膜(1)上にポリイミド膜形成用塗料(日産化学(株)製:サンエバー)
をフレキソ印刷で塗布し、100℃で5分間乾燥した後、240℃で30分間加熱処理してポリイミド膜を形成し、ついでラビング処理を行った。
Preparation of liquid crystal display cell (1) Next, a coating for forming a polyimide film on the transparent insulating film (1) (Nissan Chemical Co., Ltd .: Sunever)
Was applied by flexographic printing, dried at 100 ° C. for 5 minutes, heat-treated at 240 ° C. for 30 minutes to form a polyimide film, and then rubbed.

このようにして、ソーダライムガラス基材上にイオン拡散防止膜(1)、透明電極、透明
絶縁膜(1)およびラビング処理した配向膜が順次積層した一対の透明電極付き基材を得た
In this way, a pair of substrates with a transparent electrode was obtained in which an ion diffusion preventing film (1), a transparent electrode, a transparent insulating film (1), and a rubbing-treated alignment film were sequentially laminated on a soda lime glass substrate.

得られた一対の透明電極付き基材のうち一方の基材には(2枚の基材間距離に相当する粒子径)のスペーサを散布し、もう一方の基材には(エポキシ樹脂樹脂とシリカ微粒子とからなる)シーリング用のシール材を印刷し、これらの基材を透明電極同士が互いに対向するように貼り合わせ、STN液晶を封入し、ついで封入口を封止材で封止して液晶表示セル(1)を作成した。   Spacers of (particle diameter corresponding to the distance between two substrates) are dispersed on one of the obtained substrates with a transparent electrode, and (epoxy resin resin and on the other substrate) Sealing material for sealing (consisting of silica fine particles) is printed, these substrates are bonded so that the transparent electrodes face each other, STN liquid crystal is sealed, and the sealing port is sealed with a sealing material A liquid crystal display cell (1) was prepared.

液晶パネルの表示ムラの観察
また、液晶表示セル(1)を10枚を作成し、高温高湿の環境(相対湿度95%、温度8
0℃)に500時間曝した後に、各液晶パネルの点灯表示テストを実施し、この時の表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、表示ムラの発生しなかったパネルの枚数を表1に示す。
Observation of display unevenness of the liquid crystal panel In addition, 10 liquid crystal display cells (1) were prepared, and the environment was high temperature and high humidity (relative humidity 95%, temperature 8).
After 500 hours exposure to 0 ° C., a lighting display test of each liquid crystal panel was performed, and the presence or absence of display unevenness and display performance at this time were visually observed. Table 1 shows the number of panels in which display unevenness did not occur. Shown in

[実施例2]
イオン拡散防止膜付基材(2)の調製
実施例1において、加熱水蒸気中、150℃で30分間水熱処理した以外は同様にしてイオン拡散防止膜付基材(2)を調製した。
[Example 2]
Preparation of substrate with ion diffusion preventing film (2) Preparation of substrate (2) with ion diffusion preventing film in the same manner as in Example 1 except that hydrothermal treatment was performed in heated steam at 150C for 30 minutes. did.

得られたイオン拡散防止膜付基材(2)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリ
イオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
With respect to the obtained substrate (2) with an ion diffusion prevention film, the film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion prevention performance, the average pore diameter and the film strength were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(2)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(2)を用いた以外は同様にして液晶表示セ
ル(2)を作成した。得られた、液晶表示セル(2)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、結果を表1に示す。
In the creation Example 1 of the liquid crystal display cell (2), except for using an ion diffusion preventing film substrate with (2) to create a liquid crystal display cell (2) in the same manner. The obtained liquid crystal display cell (2) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[実施例3]
イオン拡散防止膜付基材(3)の調製
実施例1において、加熱水蒸気中、350℃で30分間水熱処理した以外は同様にしてイオン拡散防止膜付基材(3)を調製した。得られたイオン拡散防止膜付基材(3)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリイオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
[Example 3]
Preparation of substrate with ion diffusion preventing film (3) A substrate with ion diffusion preventing film (3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that hydrothermal treatment was performed in heated steam at 350 ° C for 30 minutes. With respect to the obtained substrate (3) with an ion diffusion prevention film, the film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion prevention performance, the average pore diameter and the film strength were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(3)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(3)を用いた以外は同様にして液晶表示セ
ル(3)を作成した。
得られた、液晶表示セル(3)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を
行い、結果を表1に示す。
In preparing a first embodiment of the liquid crystal display cell (3), except for using an ion diffusion preventing film-substrate (3) to create a liquid crystal display cell (3) in the same manner.
The obtained liquid crystal display cell (3) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[実施例4]
イオン拡散防止膜形成用塗布液(4)の調製
実施例1において、テトラエチルオルソシリケート89.3g、メチルトリメトキシシラン190.7gおよび99.5重量%濃度のエタノール260.7gを混合した以外は同様にしてケイ素化合物をSiO2換算基準で12重量%含み、かつ水分を1重量%含む
イオン拡散防止膜形成用塗布液900.0gを得た。
[Example 4]
Preparation of Coating Solution (4) for Forming Ion Diffusion Prevention Film Same as in Example 1 except that 89.3 g of tetraethylorthosilicate, 190.7 g of methyltrimethoxysilane and 260.7 g of ethanol of 99.5 wt% concentration were mixed. Thus, 90.0 g of a coating solution for forming an ion diffusion prevention film containing 12% by weight of a silicon compound on a SiO 2 conversion basis and 1% by weight of water was obtained.

得られたイオン拡散防止膜形成用塗布液(4)中に含まれるケイ素化合物の数平均分子量
を測定(液体クロマトグラフ法)したところ、ポリエチレンオキサイド換算基準で約10,000であった。
When the number average molecular weight of the silicon compound contained in the obtained coating solution (4) for forming an ion diffusion preventing film was measured (liquid chromatographic method), it was about 10,000 in terms of polyethylene oxide.

イオン拡散防止膜付基材(4)の調製
実施例1において、イオン拡散防止膜形成用塗布液(4)を用いた以外は同様にしてイオ
ン拡散防止膜付基材(4)を調製した。得られたイオン拡散防止膜付基材(4)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリイオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
Preparation of base material (4) with an ion diffusion prevention film A base material (4) with an ion diffusion prevention film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid (4) for forming an ion diffusion prevention film was used. With respect to the obtained substrate (4) with an ion diffusion prevention film, the film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion prevention performance, the average pore diameter and the film strength were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(4)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(4)を用いた以外は同様にして液晶表示セ
ル(4)を作成した。得られた、液晶表示セル(4)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、結果を表1に示す。
In preparing a first embodiment of the liquid crystal display cell (4), except for using an ion diffusion preventing film-substrate (4) was prepared a liquid crystal display cell (4) in a similar manner. The obtained liquid crystal display cell (4) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[実施例5]
イオン拡散防止膜形成用塗布液(5)の調製
実施例1において、テトラエチルオルソシリケート122.9g、メチルトリメトキシシラン56.8gおよび99.5重量%濃度のエタノール260.7gを混合した以外は同様にしてケイ素化合物をSiO2換算基準で12重量%含み、かつ水分を1重量%含む
イオン拡散防止膜形成用塗布液500gを得た。
[Example 5]
Preparation of coating solution (5) for forming an ion diffusion preventing film The same as in Example 1, except that 122.9 g of tetraethylorthosilicate, 56.8 g of methyltrimethoxysilane and 260.7 g of ethanol having a concentration of 99.5% by weight were mixed. Thus, 500 g of a coating solution for forming an ion diffusion preventing film containing 12% by weight of a silicon compound in terms of SiO 2 and 1% by weight of water was obtained.

得られたイオン拡散防止膜形成用塗布液中に含まれるケイ素化合物の数平均分子量を測定(液体クロマトグラフ法)したところ、ポリエチレンオキサイド換算基準で約30,0
00であった。
When the number average molecular weight of the silicon compound contained in the obtained coating solution for forming an ion diffusion preventing film was measured (liquid chromatographic method), it was about 30,000 in terms of polyethylene oxide.
00.

イオン拡散防止膜付基材(5)の調製
実施例1において、イオン拡散防止膜形成用塗布液(5)を用いた以外は同様にしてイオ
ン拡散防止膜付基材(5)を調製した。
得られたイオン拡散防止膜付基材(5)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリ
イオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
Preparation of base material (5) with an ion diffusion prevention film A base material (5) with an ion diffusion prevention film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid (5) for forming an ion diffusion prevention film was used.
With respect to the obtained substrate (5) with an ion diffusion prevention film, the film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion prevention performance, the average pore diameter and the film strength were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(5)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(5)を用いた以外は同様にして液晶表示セ
ル(5)を作成した。得られた、液晶表示セル(5)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、結果を表1に示す。
In preparing a first embodiment of the liquid crystal display cell (5), except for using an ion diffusion preventing film substrate with (5) to create a liquid crystal display cell (5) in the same manner. The obtained liquid crystal display cell (5) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[実施例6]
イオン拡散防止膜形成用塗布液(6)の調製
実施例1において、高純度化されたテトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液261.7g(10重量%のTPAOHを含む)を10分かけて滴下した以外は同様にし
て、ケイ素化合物をSiO2換算基準で12重量%含み、かつ水分を1重量%含むイオン
拡散防止膜形成用塗布液416.7gを得た。
[Example 6]
Preparation of coating solution (6) for forming an ion diffusion preventing film In Example 1, except that 261.7 g of a highly purified tetrapropylammonium hydroxide aqueous solution (containing 10 wt% TPAOH) was added dropwise over 10 minutes. Similarly, 416.7 g of a coating solution for forming an ion diffusion preventing film containing 12% by weight of a silicon compound on a SiO 2 conversion basis and 1% by weight of water was obtained.

得られたイオン拡散防止膜形成用塗布液(6)中に含まれるケイ素化合物の数平均分子量
を測定(液体クロマトグラフ法)したところ、ポリエチレンオキサイド換算基準で約12,000であった。
When the number average molecular weight of the silicon compound contained in the obtained coating solution (6) for forming an ion diffusion preventing film was measured (liquid chromatographic method), it was about 12,000 in terms of polyethylene oxide conversion.

イオン拡散防止膜付基材(6)の調製
実施例1において、イオン拡散防止膜形成用塗布液(6)を用いた以外は同様にしてイオ
ン拡散防止膜付基材(6)を調製した。
得られたイオン拡散防止膜付基材(6)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリ
イオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
Preparation of base material (6) with an ion diffusion prevention film A base material (6) with an ion diffusion prevention film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid (6) for forming an ion diffusion prevention film was used.
With respect to the obtained substrate (6) with an ion diffusion prevention film, the film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion prevention performance, the average pore diameter, and the film strength were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(6)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(6)を用いた以外は同様にして液晶表示セ
ル(6)を作成した。
得られた、液晶表示セル(6)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察
を行い、結果を表1に示す。
In preparing a first embodiment of the liquid crystal display cell (6), except for using an ion diffusion preventing film-substrate (6) has created a liquid crystal display cell (6) in a similar manner.
The obtained liquid crystal display cell (6) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[実施例7]
イオン拡散防止膜形成用塗布液(7)の調製
実施例1において、高純度化されたテトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液1046.8g(10重量%のTPAOHを含む)を20分かけて滴下した以外は同様に
して、ケイ素化合物をSiO2換算基準で12重量%含み、かつ水分を1重量%含むイオ
ン拡散防止膜形成用塗布液416.7gを得た。
[Example 7]
Preparation of Coating Solution for Forming Ion Diffusion Prevention Film (7) In Example 1, except that 1046.8 g of highly purified tetrapropylammonium hydroxide aqueous solution (containing 10 wt% TPAOH) was added dropwise over 20 minutes. Similarly, 416.7 g of a coating solution for forming an ion diffusion preventing film containing 12% by weight of a silicon compound on a SiO 2 conversion basis and 1% by weight of water was obtained.

得られたイオン拡散防止膜形成用塗布液(7)中に含まれるケイ素化合物の数平均分子量
を測定(液体クロマトグラフ法)したところ、ポリエチレンオキサイド換算基準で約50,000であった。
When the number average molecular weight of the silicon compound contained in the obtained coating solution (7) for forming an ion diffusion preventing film was measured (liquid chromatographic method), it was about 50,000 in terms of polyethylene oxide.

イオン拡散防止膜付基材(7)の調製
実施例1において、イオン拡散防止膜形成用塗布液(7)を用いた以外は同様にしてイオ
ン拡散防止膜付基材(7)を調製した。
得られたイオン拡散防止膜付基材(7)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリ
イオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
Preparation of substrate (7) with ion diffusion preventing film A substrate (7) with ion diffusion preventing film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating solution (7) for forming an ion diffusion preventing film was used.
The film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion preventing performance, the average pore diameter and the film strength of the obtained substrate (7) with an ion diffusion preventive film were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(7)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(7)を用いた以外は同様にして液晶表示セ
ル(7)を作成した。得られた、液晶表示セル(7)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、結果を表1に示す。
In preparing a first embodiment of the liquid crystal display cell (7), except for using an ion diffusion preventing film-substrate (7) to create a liquid crystal display cell (7) in the same manner. The obtained liquid crystal display cell (7) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[実施例8]
イオン拡散防止膜形成用塗布液(8)の調製
実施例1において、テトラメチルオルソシリケート65.4g(TMOS、多摩化学工業(株)製)、メチルトリエトキシシラン74.9g(MTES、信越化学工業(株)製)および99.5重量%濃度のエタノール260.7g(ETOH、和光純薬(株)製)を混合した以外は同様にしてケイ素化合物をSiO2換算基準で12重量%含み、かつ水分を1重量%含むイオン拡散防止膜形成用塗布液425.0gを得た。
[Example 8]
Preparation of Coating Solution for Forming Ion Diffusion Preventing Film (8) In Example 1, tetramethylorthosilicate 65.4 g (TMOS, manufactured by Tama Chemical Co., Ltd.), methyltriethoxysilane 74.9 g (MTES, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) And 129.5% by weight of silicon compound in terms of SiO 2 , except that 260.7 g of ethanol having a concentration of 99.5% by weight (ETOH, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was mixed, and 425.0 g of a coating solution for forming an ion diffusion preventing film containing 1% by weight of water was obtained.

得られたイオン拡散防止膜形成用塗布液(8)中に含まれるケイ素化合物の数平均分子量
を測定(液体クロマトグラフ法)したところ、ポリエチレンオキサイド換算基準で約20,000であった。
When the number average molecular weight of the silicon compound contained in the obtained coating solution (8) for forming an ion diffusion barrier film was measured (liquid chromatographic method), it was about 20,000 in terms of polyethylene oxide.

イオン拡散防止膜付基材(8)の調製
実施例1において、イオン拡散防止膜形成用塗布液(8)を用いた以外は同様にしてイオ
ン拡散防止膜付基材(8)を調製した。
得られたイオン拡散防止膜付基材(8)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリ
イオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
Preparation of base material (8) with an ion diffusion prevention film A base material (8) with an ion diffusion prevention film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid (8) for forming an ion diffusion prevention film was used.
The film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion preventing performance, the average pore diameter and the film strength of the obtained substrate (8) with an ion diffusion preventive film were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(8)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(8)を用いた以外は同様にして液晶表示セ
ル(8)を作成した。得られた、液晶表示セル(8)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、結果を表1に示す。
In preparing a first embodiment of the liquid crystal display cell (8), except for using an ion diffusion preventing film-substrate (8) to create a liquid crystal display cell (8) in a similar manner. The obtained liquid crystal display cell (8) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[実施例9]
イオン拡散防止膜形成用塗布液(9)の調製
ビス(トリエトキシシリル)エタン22.5g(BTESE、GELEST製)、メチルトリメト
キシシラン52.5g(MTMS、信越化学工業(株)製)および99.5重量%濃度のエタ
ノール147g(ETOH、和光純薬(株)製)を混合して、この混合溶液を20℃の温度に保持し、150rpmの速度で30分間撹拌した。
[Example 9]
Preparation of Coating Solution (9) for Formation of Ion Diffusion Prevention Film 22.5 g of bis (triethoxysilyl) ethane (BTESE, manufactured by GELEST), 52.5 g of methyltrimethoxysilane (MTMS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 99 147 g of ethanol having a concentration of 5% by weight (ETOH, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was mixed, and this mixed solution was kept at a temperature of 20 ° C. and stirred at a speed of 150 rpm for 30 minutes.

この混合溶液に、調製例1で調製された前記高純度テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液417g(10重量%のTPAOHを含む)を10分かけて滴下し、さら
に20℃の温度で200rpmの速度で1時間撹拌した。その後、75℃の温度に加熱し、この温度条件下にて200rpmの速度で攪拌しながら20時間、前記のシリカ系被膜形成成分(BTESMおよびMTMS)の加水分解を行った。
To this mixed solution, 417 g (containing 10 wt% TPAOH) of the high purity tetrapropylammonium hydroxide aqueous solution prepared in Preparation Example 1 was added dropwise over 10 minutes, and further 1 at a speed of 200 rpm at a temperature of 20 ° C. Stir for hours. Then, it heated to the temperature of 75 degreeC, and hydrolyzed the said silica type film formation component (BTESM and MTMS) for 20 hours, stirring at the speed | rate of 200 rpm under this temperature condition.

次いで、シリカ系被膜形成成分の加水分解物を含む混合溶液中のエタノール(有機溶媒)を、ロータリーエバポレーター(柴田科学(株)製R-114)を用いてプロピレングリコールモノプロピルエーテル(PGP、日本乳化剤(株)製)と溶媒置換する工程に供して、ビス(トリエトキシシリル)メタン(BTESM)とメチルトリメトキシシラン(MTMS)の加水分解物からなるケイ素化合物と水分の濃度を調整し、前記ケイ素化合物をSiO2換算基準で6重量%含み、かつ水分を0.5重量%含むイオン拡散防止膜形成用塗布液(9) 554gを調製した。 Next, ethanol (organic solvent) in the mixed solution containing the hydrolyzate of the silica-based film-forming component was mixed with propylene glycol monopropyl ether (PGP, Nippon Emulsifier) using a rotary evaporator (R-114 manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd.). And the concentration of water and the silicon compound consisting of a hydrolyzate of bis (triethoxysilyl) methane (BTESM) and methyltrimethoxysilane (MTMS) 554 g of an ion diffusion prevention film forming coating solution (9) containing 6% by weight of the compound on a SiO 2 conversion basis and 0.5% by weight of water was prepared.

イオン拡散防止膜形成用塗布液(9)中のケイ素化合物の数平均分子量を測定(液体クロ
マトグラフ法)したところ、ポリエチレンオキサイド換算基準で約21,000であった
When the number average molecular weight of the silicon compound in the coating solution (9) for forming an ion diffusion preventing film was measured (liquid chromatographic method), it was about 21,000 in terms of polyethylene oxide.

イオン拡散防止膜付基材(9)の調製
実施例1において、イオン拡散防止膜形成用塗布液(9)を用いた以外は同様にしてイオ
ン拡散防止膜付基材(9)を調製した。
得られたイオン拡散防止膜付基材(9)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリ
イオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
Preparation of base material (9) with an ion diffusion prevention film A base material (9) with an ion diffusion prevention film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid (9) for forming an ion diffusion prevention film was used.
With respect to the obtained substrate (9) with an ion diffusion prevention film, the film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion prevention performance, the average pore diameter, and the film strength were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(9)の作成
1において、イオン拡散防止膜付基材(9)を用いた以外は同様にして液晶表示セル(9)を作成した。
得られた、液晶表示セル(9)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察
を行い、結果を表1に示す。
A liquid crystal display cell (9) was prepared in the same manner as in preparation 1 of the liquid crystal display cell (9) except that the base material (9) with an ion diffusion preventing film was used.
The obtained liquid crystal display cell (9) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[実施例10]
イオン拡散防止膜形成用塗布液(10)の調製
ビス(トリエトキシシリル)エタン14g(BTESE、GELEST製)、メチルトリメトキシ
シラン21g(MTMS、信越化学工業(株)製)、テトラエチルオルソシリケート24g(TEOS、多摩化学工業(株)製)および99.5重量%濃度のエタノール98g(ETOH、和光純薬(株)製)を混合して、この混合溶液を20℃の温度に保持し、150rpmの速度で30分間撹拌した。
[Example 10]
Preparation of coating solution (10) for ion diffusion prevention film formation 14 g of bis (triethoxysilyl) ethane (BTESE, manufactured by GELEST), 21 g of methyltrimethoxysilane (MTMS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 24 g of tetraethylorthosilicate ( TEOS (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd.) and 98 g of ethanol of 99.5% by weight (ETOH, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were mixed, and this mixed solution was kept at a temperature of 20 ° C. Stir at speed for 30 minutes.

この混合溶液に、調製例1で調製された前記高純度テトラプロピルアンモニウムハイド
ロオキサイド水溶液308g(10重量%のTPAOHを含む)を10分かけて滴下し、さら
に20℃の温度で200rpmの速度で1時間撹拌した。その後、75℃の温度に加熱し、この温度条件下にて200rpmの速度で攪拌しながら20時間、前記のシリカ系被膜形成成分(BTESE、MTMSおよびTEOS)の加水分解を行った。
To this mixed solution, 308 g of the high-purity tetrapropylammonium hydroxide aqueous solution prepared in Preparation Example 1 (containing 10 wt% TPAOH) was added dropwise over 10 minutes, and further 1 at a temperature of 20 ° C. and a speed of 200 rpm. Stir for hours. Then, it heated to the temperature of 75 degreeC, and hydrolyzed the said silica type film formation component (BTESE, MTMS, and TEOS) for 20 hours, stirring at the speed of 200 rpm on this temperature condition.

次いで、シリカ系被膜形成成分の加水分解物を含む混合溶液中のエタノール(有機溶媒)を、ロータリーエバポレーター(柴田科学(株)製R-114)を用いてプロピレングリコールモノプロピルエーテル500g(PGP、日本乳化剤(株)製)と溶媒置換する工程に供して、ビス(トリエトキシシリル)エタン(BTESE)、メチルトリメトキシシラン(MTMS)およびテトラエチルオルソシリケート(TEOS)の加水分解物からなるケイ素化合物と水分の濃度を調整し、前記ケイ素化合物をSiO2換算基準で6重量%含み、かつ水分を4重量%含むイオン拡散防止膜形成用塗布液(10) 371gを調製した。 Next, 500 g of propylene glycol monopropyl ether (PGP, Japan) was added to the ethanol (organic solvent) in the mixed solution containing the hydrolyzate of the silica-based film forming component using a rotary evaporator (R-114 manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd.). Emulsifier (manufactured by Co., Ltd.) and a solvent substitution process, silicon compound consisting of hydrolyzate of bis (triethoxysilyl) ethane (BTESE), methyltrimethoxysilane (MTMS) and tetraethylorthosilicate (TEOS) and moisture In this way, 371 g of an ion diffusion prevention film-forming coating solution (10) containing 6% by weight of the silicon compound on a SiO 2 conversion basis and 4% by weight of water was prepared.

イオン拡散防止膜形成用塗布液(10)中のケイ素化合物の数平均分子量を測定(液体クロマトグラフ法)したところ、ポリエチレンオキサイド換算基準で約17,000であった
When the number average molecular weight of the silicon compound in the coating solution (10) for forming an ion diffusion preventing film was measured (liquid chromatographic method), it was about 17,000 in terms of polyethylene oxide.

イオン拡散防止膜付基材(10)の調製
実施例1において、イオン拡散防止膜形成用塗布液(10)を用いた以外は同様にしてイオン拡散防止膜付基材(10)を調製した。
得られたイオン拡散防止膜付基材(10)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリイオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
Preparation of Substrate (10) with Ion Diffusion Prevention Film A substrate (10) with an ion diffusion prevention film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid (10) for forming an ion diffusion prevention film was used.
With respect to the obtained substrate (10) with an ion diffusion prevention film, the film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion prevention performance, the average pore diameter and the film strength were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(10)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(10)を用いた以外は同様にして液晶表示セル(10)を作成した。得られた、液晶表示セル(10)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、結果を表1に示す。
In preparing a first embodiment of liquid crystal display cell (10), except for using an ion diffusion preventing film-substrate (10) to create a liquid crystal display cell (10) in a similar manner. The obtained liquid crystal display cell (10) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[比較例1]
イオン拡散防止膜形成用塗布液(R1)の調製
テトラエチルオルソシリケート89.3g(TEOS、多摩化学工業(株)製)、メチルトリメトキシシラン56.8g(MTMS、信越化学工業(株)製)および99.5重量%濃度のエタノール260.7g(ETOH、和光純薬(株)製)を混合して、この混合溶液を20℃の温度に保持し、150rpmの速度で30分間撹拌した。
[Comparative Example 1]
Preparation of coating solution (R1) for forming an ion diffusion preventing film Tetraethyl orthosilicate 89.3 g (TEOS, manufactured by Tama Chemical Co., Ltd.), methyltrimethoxysilane 56.8 g (MTMS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 260.7 g of ethanol having a concentration of 99.5% by weight (ETOH, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was mixed, and this mixed solution was kept at a temperature of 20 ° C. and stirred at a speed of 150 rpm for 30 minutes.

この混合溶液に、濃度10重量%のNH3水溶液49.3gを10分かけて滴下し、さ
らに20℃の温度で200rpmの速度で1時間撹拌した。その後、50℃の温度に加熱し、この温度条件下にて200rpmの速度で攪拌しながら20時間TEOS およびMTMSの
加水分解を行った。
To this mixed solution, 49.3 g of a 10 wt% NH 3 aqueous solution was added dropwise over 10 minutes, and the mixture was further stirred at a temperature of 20 ° C. and a speed of 200 rpm for 1 hour. Then, it heated to the temperature of 50 degreeC, and hydrolyzed TEOS and MTMS for 20 hours, stirring at the speed of 200 rpm under this temperature condition.

次いで、加水分解物を含む混合溶液中のエタノール(有機溶媒)を、ロータリーエバポレーター(柴田科学(株)製R-114)を用いてプロピレングリコールモノプロピルエーテ
ル(PGP、日本乳化剤(株)製)と溶媒置換する工程に供して、テトラエチルオルソシリ
ケート(TEOS)とメチルトリメトキシシラン(MTMS)の加水分解物からなるケイ素化合物と水分の濃度を調整し、前記ケイ素化合物をSiO2換算基準で12重量%含み、かつ水
分を1重量%含むイオン拡散防止膜形成用塗布液416.7gを得た。
Next, ethanol (organic solvent) in the mixed solution containing the hydrolyzate is mixed with propylene glycol monopropyl ether (PGP, Nippon Emulsifier Co., Ltd.) using a rotary evaporator (R-114 manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd.). In the solvent substitution step, the concentration of the silicon compound consisting of a hydrolyzate of tetraethylorthosilicate (TEOS) and methyltrimethoxysilane (MTMS) and water is adjusted, and the silicon compound is 12% by weight on the basis of SiO 2 conversion. 416.7 g of a coating solution for forming an ion diffusion preventing film containing 1% by weight of water was obtained.

このようにして得られたイオン拡散防止膜形成用塗布液中に含まれるケイ素化合物の数平均分子量を測定(液体クロマトグラフ法)したところ、ポリエチレンオキサイド換算基準で約12,000であった。   When the number average molecular weight of the silicon compound contained in the thus obtained coating solution for forming an ion diffusion preventing film was measured (liquid chromatographic method), it was about 12,000 in terms of polyethylene oxide.

イオン拡散防止膜付基材(R1)の調製
実施例1において、イオン拡散防止膜形成用塗布液(R1)を用い、加熱水蒸気中で250℃で30分間水熱処理をしなかった以外は同様にしてイオン拡散防止膜付基材(R1)を調製した。
得られたイオン拡散防止膜付基材(R1)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリイオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
Preparation of Ion Diffusion-Preventing Substrate (R1) In Example 1, the same procedure was used except that the ion-diffusion-preventing film-forming coating solution (R1) was used and hydrothermal treatment was not performed in heated steam at 250 ° C. for 30 minutes. Thus, a base material (R1) with an ion diffusion preventing film was prepared.
The film thickness, alkali content in the film, alkali ion diffusion preventing performance, average pore diameter and film strength of the obtained substrate (R1) with ion diffusion preventing film were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(R1)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(R1)を用いた以外は同様にして液晶表示セル(R1)を作成した。
得られた、液晶表示セル(R1)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、結果を表1に示す。
In preparing a first embodiment of the liquid crystal display cell (R1), except for using an ion diffusion preventing film substrate with (R1) was prepared a liquid crystal display cell (R1) in a similar manner.
The obtained liquid crystal display cell (R1) was visually observed for display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[比較例2]
イオン拡散防止膜付基材(R2)の調製
実施例1において、比較例1と同様にして調製したイオン拡散防止膜形成用塗布液(R1)を用いた以外は同様にしてイオン拡散防止膜付基材(R2)を調製した。
得られたイオン拡散防止膜付基材(R2)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリイオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
Preparation of substrate with ion diffusion preventing film (R2) In Example 1, with the use of ion diffusion preventing film, except that the coating liquid for forming ion diffusion preventing film (R1) prepared in the same manner as Comparative Example 1 was used. A substrate (R2) was prepared.
With respect to the obtained substrate (R2) with an ion diffusion prevention film, the film thickness, the alkali content in the film, the alkali ion diffusion prevention performance, the average pore diameter and the film strength were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(R2)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(R2)を用いた以外は同様にして液晶表示セル(R2)を作成した。得られた、液晶表示セル(R2)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、結果を表1に示す。
In preparing a first embodiment of the liquid crystal display cell (R2), except for using an ion diffusion preventing film substrate with (R2) was prepared a liquid crystal display cell (R2) in a similar manner. The obtained liquid crystal display cell (R2) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[比較例3]
イオン拡散防止膜付基材(R3)の調製
実施例1において、加熱水蒸気中、100℃で30分間水熱処理した以外は同様にしてイオン拡散防止膜付基材(R3)を調製した。
得られたイオン拡散防止膜付基材(R3)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリイオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
Preparation of substrate with ion diffusion preventing film (R3) A substrate with ion diffusion preventing film (R3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that hydrothermal treatment was performed in heated steam at 100 ° C for 30 minutes.
With respect to the obtained substrate (R3) with an ion diffusion prevention film, the film thickness, alkali content in the film, alkali ion diffusion prevention performance, average pore diameter, and film strength were measured, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(R3)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(R3)を用いた以外は同様にして液晶表示セル(R3)を作成した。
得られた、液晶表示セル(R3)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、結果を表1に示す。
In preparing a first embodiment of the liquid crystal display cell (R3), except for using an ion diffusion preventing film substrate with (R3) has created a liquid crystal display cell (R3) in the same manner.
The obtained liquid crystal display cell (R3) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

[比較例4]
イオン拡散防止膜付基材(R4)の調製
実施例1において、加熱水蒸気中、500℃で30分間水熱処理した以外は同様にしてイオン拡散防止膜付基材(R4)を調製した。
得られたイオン拡散防止膜付基材(R4)について膜厚、膜中のアルカリ含有量、アルカリイオン拡散防止性能、平均細孔径および膜強度を測定し、結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]
Preparation of substrate with ion diffusion preventing film (R4) A substrate with ion diffusion preventing film (R4) was prepared in the same manner as in Example 1 except that hydrothermal treatment was performed in heated steam at 500 ° C for 30 minutes.
The obtained substrate (R4) with an ion diffusion prevention film was measured for film thickness, alkali content in the film, alkali ion diffusion prevention performance, average pore diameter and film strength, and the results are shown in Table 1.

液晶表示セル(R4)の作成
実施例1において、イオン拡散防止膜付基材(R4)を用いた以外は同様にして液晶表示セル(R4)を作成した。
In preparing a first embodiment of the liquid crystal display cell (R4), except for using an ion diffusion preventing film-substrate (R4) has created a liquid crystal display cell (R4) in the same manner.

得られた、液晶表示セル(R4)について表示ムラの有無および表示性能について目視観察を行い、結果を表1に示す。   The obtained liquid crystal display cell (R4) was visually observed for the presence of display unevenness and display performance, and the results are shown in Table 1.

Figure 0005160880
Figure 0005160880

本発明に係る第1の液晶表示セルの一態様例の概略断面図を示す。The schematic sectional drawing of the example of 1 aspect of the 1st liquid crystal display cell which concerns on this invention is shown. 本発明に係る第2の液晶表示セルの一態様例の概略断面図を示す。The schematic sectional drawing of the example of 1 aspect of the 2nd liquid crystal display cell which concerns on this invention is shown. 本発明に係る第3の液晶表示セルの一態様例の概略断面図を示す。The schematic sectional drawing of the example of 1 aspect of the 3rd liquid crystal display cell which concerns on this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1、1'、1"・・・液晶表示セル
2、2'・・・・・液晶表示セル
3、4・・・・・・偏光板
5・・・・・・・・スペーサ粒子
6・・・・・・・・液晶
11・・・・・・・ガラス基材
12・・・・・・・透明電極膜
13・・・・・・・透明イオンゲッター膜
14・・・・・・・配向膜
17・・・・・・イオン拡散防止膜
18・・・・・・透明電極膜
21・・・・・・・電極板
21a・・・・・・ガラス基材
21b・・・・・・イオン拡散防止膜
21c・・・・・・複数の画素電極
21d・・・・・・透明イオンゲッター膜
21e・・・・・・配向膜
22・・・・・・・対向電極板
22a・・・・・・ガラス基材
22b・・・・・・イオン拡散防止膜
22c・・・・・・カラーフィルター
22d・・・・・・透明イオンゲッター膜
22e・・・・・・透明電極
22f・・・・・・配向膜
23・・・・・・・液晶
31・・・・・・・透明絶縁性基材
32・・・・・・・TFTアレイ
33・・・・・・・透明イオンゲッター膜
34・・・・・・・画素電極
35・・・・・・・配向膜
36・・・・・・・絶縁膜
38・・・・・・・イオン拡散防止膜
41・・・・・・・対向基材
42・・・・・・・ブラックマトリクス(遮蔽膜)
43・・・・・・・カラーフィルター
44・・・・・・・透明イオンゲッター膜
45・・・・・・・対向電極
46・・・・・・・配向膜
51・・・・・・・液晶層
1, 1 ', 1 "... liquid crystal display cell 2, 2' ... liquid crystal display cell 3, 4, ... polarizing plate 5 ... spacer particles 6 ... ······························································································· Orientation Film 17... Ion diffusion prevention film 18... Transparent electrode film 21... Electrode plate 21 a. Diffusion prevention film 21c... Multiple pixel electrodes 21d... Transparent ion getter film 21e... Orientation film 22. ··· Glass substrate 22b ··· Ion diffusion preventing film 22c ··· Color filter 22d ··· Transparent ion getter film 22e ···・ Transparent electrode 22f ・ ・ ・ ・ ・ ・ Alignment film 23 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Liquid crystal 31 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Transparent insulating substrate 32 ・ ・ ・ ・ ・ ・ TFT array 33 ・ ・ ・.. Transparent ion getter film 34... Pixel electrode 35... Alignment film 36. ···································· Black matrix (shielding film)
43 ... Color filter 44 ... Transparent ion getter film 45 ... Counter electrode 46 ... Orientation film 51 ... Liquid crystal layer

Claims (13)

下記の工程(a)〜(d)からなることを特徴とするイオン拡散防止膜の製造方法。
(a)下記一般式(I)および/または下記一般式(II)で示される有機珪素化合物をテトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)の存在下で加水分解して得られるケイ素化合物を含むイオン拡散防止膜形成用塗布液を調製する工程
nSi(OR)4-n (I)
(式中、Xは水素原子、フッ素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、フッ素置換アルキル基、アリール基もしくはビニル基を表し、Rは水素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、アリール基もしくはビニル基を表す。また、nは0〜3の整数である。)
Figure 0005160880
(式中、R1はメチレン基、エチレン基またはプロピレン基を表し、R2〜R7は同一でも異なっていてもよく、水素原子、または炭素数1〜8のアルキル基、フッ素置換アルキル基、アリール基もしくはビニル基を表す。)
(b)イオン拡散防止膜形成用塗布液をガラス基材上に塗布する工程(c)塗布膜を25〜350℃の温度で乾燥処理する工程(乾燥工程)
(d)水蒸気の存在下、塗布膜を105〜450℃の温度条件下で加熱処理する工程(水熱処理工程)
The manufacturing method of the ion diffusion prevention film | membrane characterized by including the following process (a)-(d).
(A) Ion diffusion prevention containing a silicon compound obtained by hydrolyzing an organosilicon compound represented by the following general formula (I) and / or the following general formula (II) in the presence of tetraalkylammonium hydroxide (TAAOH) Step X n Si (OR) 4-n (I) for preparing a coating solution for film formation
(In the formula, X represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a fluorine-substituted alkyl group, an aryl group or a vinyl group, and R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, Represents an aryl group or a vinyl group, and n is an integer of 0 to 3.)
Figure 0005160880
(In the formula, R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a propylene group, and R 2 to R 7 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a fluorine-substituted alkyl group, Represents an aryl group or a vinyl group.)
(B) The process of apply | coating the coating liquid for ion diffusion prevention film formation on a glass base material (c) The process of drying a coating film at the temperature of 25-350 degreeC (drying process)
(D) A step of heat-treating the coating film in the presence of water vapor at a temperature of 105 to 450 ° C. (hydrothermal treatment step)
前記有機珪素化合物が、前記一般式(I)のn=0の有機珪素化合物(テトラアルキルオルソシリケート(TAOS))から選ばれる1種以上と、前記一般式(I)のn=1〜3の有機珪素化合物(アルコキシシラン(AS))から選ばれる1種以上との混合物であることを特徴とする請求項1に記載のイオン拡散防止膜形成用塗布液の製造方法。   The organosilicon compound is one or more selected from n = 0 organic silicon compounds (tetraalkylorthosilicate (TAOS)) of the general formula (I), and n = 1 to 3 of the general formula (I). 2. The method for producing a coating liquid for forming an ion diffusion preventing film according to claim 1, wherein the coating liquid is a mixture with one or more selected from an organosilicon compound (alkoxysilane (AS)). 前記工程(d)の後に、(e)不活性ガスの存在下、塗布膜を350〜450℃の温度条件下で焼成する工程(焼成工程)を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のイオン拡散防止膜形成用塗布液の製造方法 3. The method according to claim 1, wherein after the step (d), (e) a step (baking step) of baking the coating film under a temperature condition of 350 to 450 ° C. in the presence of an inert gas is performed. The manufacturing method of the coating liquid for ion diffusion prevention film description of description . 工程(a)で使用されるテトラアルキルオルソシリケート(TAOS)のモル数(MTAOS)と前記アルコキシシラン(AS)のモル数(MAS)とのモル比(MTAOS)/(MAS)が0.25〜1.5の範囲にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のイオン拡散防止膜の製造方法。 Step tetraalkyl orthosilicate used in (a) the number of moles of (TAOS) (M TAOS) and the alkoxysilane moles of silane (AS) (M AS) and the molar ratio of (M TAOS) / (M AS ) is The method for producing an ion diffusion preventing film according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is in a range of 0.25 to 1.5. 前記工程(a)において、テトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド(TAAOH)のモル数(MT)と有機ケイ素化合物の合計モル数(MS)とのモル比(MT)/(MS)が0.1〜0.7の範囲にあることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のイオン拡散防止膜の製造方法。 In the step (a), the number of moles of the tetraalkyl ammonium hydroxide (TAAOH) (M T) and the total number of moles of the organic silicon compound (M S) and the molar ratio of (M T) / (M S ) is 0. It exists in the range of 1-0.7, The manufacturing method of the ion diffusion prevention film in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜5のいずれかに記載の方法で得られてなり、膜厚が100〜2,500nmの範囲にあるイオン拡散防止膜の製造方法。   A method for producing an ion diffusion preventing film obtained by the method according to claim 1 and having a film thickness in the range of 100 to 2,500 nm. さらに、平均細孔径が1.0〜3.0nmの範囲にあり、アルカリ含有量が50ppb以下であることを特徴とする請求項6に記載のイオン拡散防止膜。 Furthermore, the average pore diameter is in the range of 1.0 to 3.0 nm, and the alkali content is 50 ppb or less. ガラス基材と、該ガラス基材上形成されたイオン拡散防止膜とからなるイオン拡散防止膜付基材であって、イオン拡散防止膜が請求項1〜5のいずれかに記載の方法で得られたものであることを特徴とするイオン拡散防止膜付基材。   A substrate with an ion diffusion prevention film comprising a glass substrate and an ion diffusion prevention film formed on the glass substrate, wherein the ion diffusion prevention film is obtained by the method according to claim 1. A substrate with an ion diffusion prevention film, which is characterized in that 前記イオン拡散防止膜の膜厚が100〜2,500nmの範囲にあることを特徴とする請求項8に記載のイオン拡散防止膜付基材。   The base material with an ion diffusion preventing film according to claim 8, wherein the film thickness of the ion diffusion preventing film is in a range of 100 to 2,500 nm. 前記イオン拡散防止膜の平均細孔径が1.0〜3.0nmの範囲にあり、アルカリ含有量が50ppb以下であることを特徴とする請求項8に記載のイオン拡散防止膜付基材。   9. The substrate with an ion diffusion preventing film according to claim 8, wherein the ion diffusion preventing film has an average pore diameter in a range of 1.0 to 3.0 nm and an alkali content of 50 ppb or less. 少なくとも一方のガラス基材の表面にはイオン拡散防止膜、透明電極膜、透明絶縁膜(イオンゲッター膜)および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基材が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基材の間にあけられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、イオン拡散防止膜が、請求項1〜5のいずれかに記載のイオン拡散防止膜の製造方法によって形成されてなることを特徴とする液晶表示セル。   A pair of substrates with a transparent electrode, in which an ion diffusion preventing film, a transparent electrode film, a transparent insulating film (ion getter film) and an alignment film are sequentially laminated on the surface of at least one glass substrate, In a liquid crystal display cell in which liquid crystal is sealed in a gap formed between the pair of substrates with a transparent electrode and arranged at a predetermined interval so as to face each other, the ion diffusion preventing film is formed from claim 1. A liquid crystal display cell formed by the method for producing an ion diffusion preventing film according to any one of. 少なくとも一方のガラス基材の表面にはイオン拡散防止膜、カラーフィルター、透明絶縁膜(イオンゲッター膜)、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基材が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基材の間にあけられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、イオン拡散防止膜が、請求項1〜5のいずれかに記載のイオン拡散防止膜の製造方法によって形成されてなることを特徴とするイオン拡散防止膜であることを特徴とする液晶表示セル。   On the surface of at least one glass substrate, a pair of substrates with a transparent electrode, in which an ion diffusion preventing film, a color filter, a transparent insulating film (ion getter film), a transparent electrode film and an alignment film are sequentially laminated, In a liquid crystal display cell that is arranged with a predetermined interval so that the transparent electrodes face each other, and liquid crystal is sealed in a gap formed between the pair of substrates with transparent electrodes, an ion diffusion prevention film is A liquid crystal display cell comprising an ion diffusion prevention film formed by the method for producing an ion diffusion prevention film according to claim 1. 少なくとも一方のガラス基材の表面にはイオン拡散防止膜、TFTアレイ(TFT素子、データ電極)、透明絶縁膜(イオンゲッター膜)、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基材が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基材の間にあけられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、イオン拡散防止膜が、請求項1〜5のいずれかに記載のイオン拡散防止膜の製造方法によって形成によって形成されてなることを特徴とする液晶表示セル。   A pair of transparent electrodes in which an ion diffusion preventing film, a TFT array (TFT element, data electrode), a transparent insulating film (ion getter film), a transparent electrode film and an alignment film are sequentially laminated on the surface of at least one glass substrate In the liquid crystal display cell in which the base material is disposed at a predetermined interval so that the transparent electrodes face each other, and liquid crystal is sealed in the gap formed between the pair of base materials with the transparent electrode A liquid crystal display cell, wherein the ion diffusion preventing film is formed by the method for producing an ion diffusion preventing film according to claim 1.
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