JPH08248401A

JPH08248401A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH08248401A
Application number: JP18477095A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Sekiguchi; 守関口; Takao Minato; 孝夫湊; Ryukichi Matsuo; 龍吉松尾; Toshiaki Yoshihara; 俊昭吉原
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】プラスチックフィルムを基材とし表示素子自
体の変形や表示欠陥等が起こり難くかつ表示性能の向上
が図れる液晶表示素子を提供する。【構成】プラスチックフィルム1,1'の片面に電極2,2'
と配向膜3,3'を有しその配向膜を内側にして対向配置さ
れた一対のプラスチック基板と、これ等プラスチック基
板間に封入された液晶物質５とを備え、かつプラスチッ
ク基板の少なくとも一方の電極が透明である液晶表示素
子であって、上記プラスチックフィルムの少なくとも電
極側片面に無機薄膜層4,4'が設けられていることを特徴
とする。そして上記無機薄膜層がプラスチックフィルム
の電極側に設けられており、電極を構成する被膜と無機
薄膜層が作用し合って両者の成膜時に生じたピンホール
やクラック等を相互に充填し合うため、プラスチック基
板のガス遮断性と水蒸気遮断性が改善され、この結果表
示性能の向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子に係り、特
に、ガラス基板に代えて可撓性フィルムが適用され、電
子手帳、パーソナルコンピータ等に使用される液晶表示
素子の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、片面に電極と配向膜を
有しその配向膜を内側にして対向配置された一対の基板
と、これ等基板間に封入された液晶物質とでその主要部
が構成されている。そして、従来の液晶表示素子では、
その基板としてガラス基板が用いられていた。この理由
として、液晶表示素子の製造プロセス中に２５０℃〜３
００℃に達する工程があり、基板の耐熱性の点からガラ
スが選ばれていた。

【０００３】しかし、近年においては製造プロセスの低
温化が可能となり、これに伴って基板もガラスから軽く
て薄いプラスチックフィルムが用いられるようになっ
た。

【０００４】ところで、ガラス基板に代えてプラスチッ
クフィルムが用いられるようになると、プラスチックフ
ィルムはガラス基板に較べてそのガス遮断性、水蒸気遮
断性等が十分でないため、液晶注入工程時や高温保存時
の気泡の発生に起因した表示素子欠陥、表示性能が低下
するなどの問題が発生し易かった。

【０００５】そこで、これ等の問題を解決するために、
ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルム、ＥＶＡ（エ
チレンビニルアルコール共重合体）フィルム等のガスバ
リアー性フィルムを基材であるプラスチックフィルムと
貼りあわせた複合フィルムが適用されたり（特開昭６４
−９０４１８号公報，特開平４−２０８９２５号公報参
照）、プラスチックフィルム基材の電極側とは反対側の
面（すなわち外層）に２０ｎｍ以上の金属酸化物薄膜を
形成したもの（特開平２ー３０４４１７）等が適用され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のものは
バリアー層が有機高分子であるため高温多湿での気泡浸
入が起きたり、熱膨張係数が相違する異種フィルムを接
着剤等で貼り合わせて成る複合フィルムがカールしたり
変形する等の問題があった。また、後者のものは、バリ
アー層として金属酸化物薄膜をプラスチックフィルム基
材の外層に用いているが、金属酸化物薄膜の成膜時にこ
の薄膜にピンホールやクラック等が生じ易くそのガス遮
断性、水蒸気遮断性が未だ十分ではないため、表示素子
欠陥、表示性能等を向上させる上で改善の余地を有して
いた。

【０００７】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、表示素子自体の変
形や表示素子欠陥等が起こり難くしかも表示性能の向上
が図れる液晶表示素子を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、プラスチックフィルムの片面に電極と配向膜
を有しその配向膜を内側にして対向配置された一対のプ
ラスチック基板と、これ等プラスチック基板間に封入さ
れた液晶物質とを備え、かつ、上記プラスチック基板の
少なくとも一方の電極が透明である液晶表示素子を前提
とし、上記プラスチックフィルムの少なくとも電極側片
面に無機薄膜層が設けられていることを特徴とするもの
である。

【０００９】そして、この請求項１記載の発明に係る液
晶表示素子においては、以下に述べる酸化珪素、酸化マ
グネシウム等の無機薄膜層が基材となるプラスチックフ
ィルムの電極側に設けられており、電極を構成する被膜
と無機薄膜層が作用し合って両者の成膜時に生じたピン
ホールやクラック等を相互に充填し合うため、プラスチ
ックフィルム基材の電極側とは反対側の面（すなわち外
層）に金属酸化物薄膜が形成された従来の液晶表示素子
に較べてプラスチック基板のガス遮断性と水蒸気遮断性
が改善され、この結果、液晶表示素子自体の変形や表示
素子欠陥が起こり難くしかも表示性能の向上が図れる。

【００１０】尚、プラスチックフィルムの電極側とその
反対側の両面に無機薄膜層を設ける構成にしてもよい。

【００１１】次に、請求項２に係る発明は、プラスチッ
クフィルムの片面に電極と配向膜を有しその配向膜を内
側にして対向配置された一対のプラスチック基板と、こ
れ等プラスチック基板間に封入された液晶物質とを備
え、かつ、上記プラスチック基板の少なくとも一方の電
極が透明である液晶表示素子を前提とし、上記プラスチ
ックフィルムの少なくとも片面に複数の無機薄膜層が重
ねて設けられていることを特徴とするものである。

【００１２】この発明に係る液晶表示素子ではプラスチ
ックフィルムの少なくとも片面に設けられる無機薄膜層
が複数重ねて形成されており、成膜時に各無機薄膜層に
生じたピンホール、クラック、粒界等の欠陥や微細孔を
互いに充填し合うと共に補強するためプラスチック基板
のガス遮断性と水蒸気遮断性が更に改善される。

【００１３】尚、ガス遮断性と水蒸気遮断性をより向上
させる目的で、各無機薄膜層間に以下に詳述するポリビ
ニルアルコール等の透明樹脂層を介在させた構造にして
もよい（請求項３）。そして、この透明樹脂層が、最初
に成膜された無機薄膜層の粒界、マイクロクラックを充
填すると共に保護し、かつ、この透明樹脂層を介し次の
無機薄膜層が形成されることになるためプラスチック基
板のガス遮断性と水蒸気遮断性が大幅に改善される。

【００１４】次に、請求項４に係る発明は、プラスチッ
クフィルムの片面に電極と配向膜を有しその配向膜を内
側にして対向配置された一対のプラスチック基板と、こ
れ等プラスチック基板間に封入された液晶物質とを備
え、かつ、上記プラスチック基板の少なくとも一方の電
極が透明である液晶表示素子を前提とし、上記プラスチ
ックフィルムの少なくとも片面に、無機薄膜層と、金属
アルコキシド若しくはその加水分解物又は塩化錫の少な
くとも１種を有するコーティング層が設けられているこ
とを特徴とするものである。

【００１５】そして、この発明に係る液晶表示素子にお
いては、金属アルコキシド若しくはその加水分解物又は
塩化錫の少なくとも１種を有するコーティング層が、成
膜の際に無機薄膜層に生じたピンホール、クラック、粒
界等の欠陥や微細孔を充填しかつ補強するためプラスチ
ック基板のガス遮断性と水蒸気遮断性がより大幅に改善
される。

【００１６】尚、上記金属アルコキシドとしてテトラエ
トキシシラン及びポリイソプロポキシアルミニウムより
選択された１種又は２種の混合体が適用された場合、こ
れ等テトラエトキシシラン及びポリイソプロポキシアル
ミニウムは、加水分解後、水系の溶媒中で比較的安定な
ため、塗工後におけるコーティング層が無機薄膜層とハ
イブリッド化し易くなり、この結果、プラスチック基板
のガス遮断性と水蒸気遮断性がより改善される利点を有
する（請求項５）。

【００１７】また、請求項６に係る発明は、請求項４又
は５記載の液晶表示素子を前提とし、バインダー、及
び、金属アルコキシド若しくはその加水分解物又は塩化
錫の少なくとも１種を有する水溶液あるいは水／アルコ
ール混合溶液を主成分とするコーティング剤を塗布・乾
燥して上記コーティング層が形成されていることを特徴
とする。

【００１８】そして、この発明に係る液晶表示素子にお
いては、上記コーティング層が蒸着等のドライプロセス
や各種ウエットプロセスと異なり塗布等の一般的手段に
より形成されているため、製造プロセスの簡便化が図れ
る。

【００１９】また、上記コーティング層に含まれるバイ
ンダーとしてポリビニルアルコールが適用された場合、
このポリビニルアルコールは金属アルコキシド又は塩化
錫との相溶性がよいため、形成されるコーティング層の
ガス遮断性と水蒸気遮断性に優れており、上記無機薄膜
層と作用し合ってプラスチック基板のガス遮断性と水蒸
気遮断性が更に大幅に改善される利点を有する（請求項
７）。

【００２０】次に、請求項８〜請求項１１に係る発明
は、ポリシラザン前駆体等にて形成される無機高分子被
膜を上記無機薄膜層に代えてあるいは無機薄膜層と組合
わせて適用した液晶表示素子に関する。

【００２１】すなわち、請求項８に係る発明は、プラス
チックフィルムの片面に電極と配向膜を有しその配向膜
を内側にして対向配置された一対のプラスチック基板
と、これ等プラスチック基板間に封入された液晶物質と
を備え、かつ、上記プラスチック基板の少なくとも一方
の電極が透明である液晶表示素子を前提とし、上記プラ
スチックフィルムの少なくとも片面に無機高分子被膜が
設けられていることを特徴とし、請求項９に係る発明
は、上記プラスチックフィルムの少なくとも片面に無機
薄膜層と無機高分子被膜が設けられていることを特徴と
し、また、請求項１０に係る発明は、上記プラスチック
フィルムの少なくとも片面に無機高分子被膜を間に介し
て２つの無機薄膜層が設けられていることを特徴とする
ものである。

【００２２】そして、これ等発明に係る液晶表示素子に
よれば、プラスチックフィルムの少なくとも片面に設け
られポリシラザン前駆体等にて形成される無機高分子被
膜が、従来の酸化珪素等無機薄膜層に較べてそのガス遮
断性と水蒸気遮断性が共に優れているため、無機高分子
被膜が単体で適用された場合でもプラスチック基板のガ
ス遮断性と水蒸気遮断性が従来より改善され、また、無
機薄膜層と組合わせて適用された場合にはプラスチック
基板のガス遮断性と水蒸気遮断性が更に大幅に改善され
る。

【００２３】次に、請求項１１〜請求項１２に係る発明
は上記無機高分子被膜の構成材料を特定した発明、請求
項１３に係る発明は無機高分子被膜の膜厚を特定した発
明、及び、請求項１４に係る発明は上記無機薄膜層の構
成材料を特定した発明に関する。

【００２４】すなわち、請求項１１に係る発明は、請求
項８〜１０のいずれかに記載の液晶表示素子を前提と
し、ポリシラザン前駆体若しくはこの変性体又はこれ等
の混合体を含有する塗布液を加熱若しくは低温プラズマ
処理し上記ポリシラザン前駆体若しくはこの変性体又は
これ等の混合体を硬化・重合させて形成した酸化ケイ素
系若しくは窒化ケイ素系又はこれ等の混合系から成る無
機高分子により無機高分子被膜が構成されていることを
特徴とし、請求項１２に係る発明は、Ｈ₃Ｓｉ（ＮＨＳ
ｉＨ₂）_nＮＨＳｉＨ₃で示されるケイ素化合物又はその
誘導体を含有する塗布液を加熱・乾燥させて形成した酸
化ケイ素系若しくは窒化ケイ素系又はこれ等の混合系か
ら成る無機高分子により無機高分子被膜が構成されてい
ることを特徴とする。

【００２５】また、請求項１３に係る発明は、請求項８
〜１２のいずれかに記載の液晶表示素子を前提とし、上
記無機高分子被膜の膜厚が、０．０１μｍ〜５．０μｍ
であることを特徴とし、また、請求項１４に係る発明
は、請求項１〜７及び請求項９〜１３いずれかに記載の
液晶表示素子を前提とし、上記無機薄膜層が、酸化珪
素、酸化マグネシウム及び酸化アルミニウムより選択さ
れた１種又は２種以上の混合体から成ることを特徴とす
るものである。

【００２６】以下本発明を図面を参照して更に詳細に説
明する。

【００２７】図１は本発明に係る液晶表示素子の一構成
例を示す模式図である。

【００２８】１，１’は基材としてのプラスチックフィ
ルムであり、例えば一軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフィルム、ポリサルフォンフィルム、ポリエーテルサ
ルフォンフィルム、ポリカーボネートフィルム、セルロ
ーストリアセテートフィルム等が適用される。プラスチ
ックフィルム１，１’の内面には表示電極用の透明電極
２，２’が形成されている。

【００２９】この透明電極としては、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｓｎが
ドープされたＩｎ₂Ｏ₃（ＩＴＯ）、Ａｌがドープされた
ＺｎＯ、ＳｎＯ₂等のいずれでもよく、光線透過率と比
抵抗値の要求に応じて２５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の膜
厚に設定することが望ましい。２５ｎｍより低いと比抵
抗値が高くなり表示用電極としては問題があり、また２
００ｎｍ大きくなると比抵抗値は低くなり、電極として
の性能は向上するがやや着色を呈するので好ましくな
い。

【００３０】また、これらの透明電極２，２’の形成方
法としては、公知の真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法等が利用できる。

【００３１】更に、上記透明電極２，２’上には配向膜
３，３’が形成されており配向処理が施されている。

【００３２】プラスチックフィルム１，１’の外面（電
極が形成される面とは反対側の面）には必要に応じて多
層構造を有する無機薄膜層４，４’が設けられている。

【００３３】また、プラスチックフィルム１，１’と透
明電極２，２’間にも無機薄膜層４，４’が形成されて
いる。

【００３４】この無機薄膜層を構成する無機薄膜材料と
しては、アルミニウム、マグネシウム、珪素、チタン、
クロム、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、インジウ
ム、錫等の酸化物、それらの炭化物、それらの窒化物等
から選ばれるものが用いられる。また、二種以上の材料
が混合され又は積層されたものでもよい。この場合、一
層がこれら無機薄膜材料で構成されているならばプラス
チック基板のガス遮断性等の特性は具備されることにな
るため、その他の層は樹脂等の有機層で構成されていて
もよい。この場合の樹脂としては、請求項３に係る発明
において透明樹脂層として適用される酢酸エチル、メチ
ルエチルケトン、トルエン、ノルマルヘキサン、メチル
アルコール等の脂肪族若しくは芳香族性のエステル、ケ
トン、アルコール等の有機溶媒に溶解可能な各種ポリエ
ステル、ポリウルタン、塩化ビニル、アクリル樹脂、エ
チレン酢酸ビニル共重合体、エチレン塩化ビニル共重合
体等の熱可塑性樹脂，ポリ尿素、メラミン樹脂等の熱硬
化性樹脂等が利用でき、更に、ポリビニルアルコール、
セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カ
ルボキシルメチルセルロース等の水系可溶性の合成若し
くは天然高分子樹脂を用いることも出来る。

【００３５】また、上記無機薄膜層の厚みとしては、例
えば１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に設定される。１０ｎ
ｍ未満になると本来の機能であるガスバリアー性（ガス
遮断性）が不十分になり、液晶セル内にガスが浸入し気
泡が発生して液晶表示素子の性能が劣化してしまうこと
がある。また、２００ｎｍを越えると無機薄膜層内の応
力によりクラックが発生し、基材であるプラスチックフ
ィルムから無機薄膜層の剥がれ、脱落を引き起こしてし
まうことがある。

【００３６】尚、上記無機薄膜層の層数については原則
として１層で十分であるが、ガス遮断性と水蒸気遮断性
の両方についてより高い特性が要求される液晶表示素子
に適用される場合には多層構造にすることが好ましく、
より好ましくは異種材料から成る多層構造にすることが
望ましい。例えば、酸化アルミニウム薄膜（ＡｌＯｘ：
Ｘ＝１〜１．５）と酸化マグネシウム薄膜（ＭｇＯ）を
それぞれ１０ｎｍ、５０ｎｍの膜厚で順次形成したり、
酸化珪素（ＳｉＯｘ：０＜Ｘ≦２）薄膜と酸化マグネシ
ウム薄膜（ＭｇＯ）をそれぞれ２０ｎｍ、５０ｎｍの膜
厚で順次形成する方法等が挙げられる。

【００３７】また、上記の無機薄膜層の形成方法として
は、上述した透明電極の形成に適用される真空蒸着法、
スパッタリング法、イオンプレーティング法等の他に公
知の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）が利用でき、更に転
写等の他の方法を排除するものではない。

【００３８】ここで、上記無機薄膜層４，４’は図１に
示すようにプラスチックフィルム１，１’の両面に設け
るのが最も好ましいが、目的とする液晶表示素子の特性
に対応させてプラスチックフィルム１，１’の電極側片
面にのみ設ける構造にしても当然のことながらよい。

【００３９】また、透明電極２，２’上にＰＶＡをスピ
ンコート後、１１０℃で乾燥し、約５０ｎｍの配向膜
３，３’を形成する。もちろん、他の形成方法を適用し
ても本発明の要旨を損なうものではない。すなわち、ス
ピンコート以外のディップコート、Ｌ．Ｂ法、蒸着法等
の形成方法の適用が可能で、かつ、配向膜の一般的な厚
みは数百Å〜数千Å（例えば４００〜２０００Å）に設
定される。また、配向膜を構成する材料としては、上述
したＰＶＡに加えて、例えば、ポリエチレン、ナイロン
６６、ナイロン６９、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リエステル、ポリイミド、パリレンポラキシレン、ポリ
シクロヘキシルメタクリレート、架橋ナイロン、ポリビ
ニルメチルケトン、ポリビニルシンナメート、ポリアセ
タール、ポリベンジルメタクリレート、ポリブレン等の
高分子配向材料が挙げられる。

【００４０】次に、液晶５を注入し、封止剤６で封止す
る。この場合、実際には封止剤６を、一部を除いて形成
した後に液晶５を注入し、最終的な封を行うのが一般的
であるが、他の方法であっても本発明の要旨を損なうも
のではなく、その封止剤６の材質、形成方法等を各種変
更実施しても本発明の要旨を損なうものではない。

【００４１】最後に最外層に偏光板７，７’を積層して
プラスチックフィルム液晶表示素子を形成した。ここ
で、上記偏光板７，７’の構成材料としてはＰＶＡ−ヨ
ウ素系やＰＶＡ−染料系材料が例示され、構造的には上
記ＰＶＡ−ヨウ素系材料若しくはＰＶＡ−染料系材料
を、コーティング法により例えば三酢酸セルロースでサ
ンドイッチした厚さ５００μｍ程度の積層体が一般的で
ある。もちろん、他の材料並びに形成方法の適用は可能
であり、かつ、その厚みについても本発明に係る封止性
能に直接関連しないためいかなる厚みであってもよい。

【００４２】尚、複数の無機薄膜層を重ねて形成する
際、各無機薄膜層間に介在させる透明樹脂層を構成す透
明樹脂としては、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ト
ルエン、ノルマルヘキサン、メチルアルコール等の脂肪
族若しくは芳香族性のエステル、ケトン、アルコール等
の有機溶媒に溶解可能な各種ポリエステル、ポリウルタ
ン、塩化ビニル、アクリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共
重合体、エチレン塩化ビニル共重合体等の熱可塑性樹
脂，ポリ尿素、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂等が利用
できる。また、ポリビニルアルコール、セルロース、メ
チルセルロース、エチルセルロース、カルボキシルメチ
ルセルロース等の水系可溶性の合成若しくは天然高分子
樹脂を用いることも出来る。

【００４３】次に、酸化珪素等の無機薄膜層と共に設け
られるコーティング層は、金属アルコキシド若しくはそ
の加水分解物又は塩化錫の少なくとも１種を有する被膜
から成るもので、この被膜については、バインダー（水
溶液高分子）と塩化錫を水系（水或いは水／アルコール
混合）溶媒で溶解させた溶液、或いはこれに金属アルコ
キシドを直接、或いは予め加水分解させる処理を行った
ものを混合した溶液を、上記プラスチックフィルム上に
若しくはこの上に設けられた無機薄膜層上にコーティン
グし、かつ加熱乾燥させて形成することができる。

【００４４】また、コーティング方法については特に制
限はなく、スピンコート法、ディッピング法、ロールコ
ート法、スプレー法など公知の方法を利用できる。

【００４５】上記バインダー（水溶液高分子）として
は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デ
ンプン、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロ
ース、アルギン酸ナトリウムなどが例示される。特に、
ポリビニルアルコールを本発明に係るバインダーとして
用いた場合効果が大きい。ここでいうＰＶＡは、一般に
ポリ酢酸ビニルをけん化して得られるもので、酢酸基が
数十％残存している部分けん化ＰＶＡから酢酸基が数％
しか残存していない完全けん化ＰＶＡまでを含み特に限
定されない。

【００４６】また、塩化錫は塩化第一錫（ＳｎＣ
ｌ₂）、塩化第２錫（ＳｎＣｌ₄）或いはそれらの混合物
であってもよく、無水物でも水和物でも用いることがで
きる。

【００４７】他方、金属アルコキシドは、テトラエトキ
シシラン、トリイソプロポキシアルミニウムなどの一般
式Ｍ（ＯＲ）ｎ（ｎ＝１〜４、Ｍ：Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、
Ｚｒ等の金属、Ｒ：ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅等のアルキル基）で
表せるものである。中でもテトラエトキシシラン、トリ
イソプロポキシアルミニウムが加水分解後、水系の溶媒
中において比較的安定なため好ましい。

【００４８】更に、コーティング層の補強のために、ト
リレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソ
シアネート、テトラメチルキシレンイソシアネートなど
のモノマーとこれらの誘導体からなるイソシアネート化
合物を適宜添加したり、公知の分散剤、粘度調整剤を添
加してもいっこうにかまわない。

【００４９】また、コーティング層の膜厚としては０．
０１〜１００μｍが例示され、好ましくは１．０〜５０
μｍである。５０μｍより厚くなるとコーティング層が
カールを起こしたり、製造後の乾燥時にクラックが発生
したりする場合がある。

【００５０】次に、上記無機薄膜層と共にあるいは単体
で適用される無機高分子薄膜については、主鎖にＳｉ−
Ｎを、側鎖に水素又はアルキル基を有する構造（ＳｉＨ
_lＮ_m）_n で代表されるポリシラザンの前駆体若しくはこ
の変性体又はこれ等の混合体を含有する塗布液を加熱若
しくは低温プラズマ処理し、上記ポリシラザン前駆体若
しくはこの変性体又はこれ等の混合体を硬化・重合させ
て形成した酸化ケイ素系若しくは窒化ケイ素系又はこれ
等の混合系から成る無機高分子が挙げられ、これに加え
てＨ₃Ｓｉ（ＮＨＳｉＨ₂）_nＮＨＳｉＨ₃で示されるケイ
素化合物又はその誘導体を含有する塗布液を加熱・乾燥
させて形成した酸化ケイ素系若しくは窒化ケイ素系又は
これ等の混合系から成る無機高分子等についても適用可
能である。また、上記酸化ケイ素系若しくは窒化ケイ素
系又はこれ等の混合系から成る無機高分子を加熱・酸化
処理して酸化ケイ素に転化させ、この酸化ケイ素により
上記無機高分子薄膜を構成してもよい。この場合、酸化
ケイ素系若しくは窒化ケイ素系又はこれ等の混合系から
成る無機高分子に較べて化学的安定性が増すためガス遮
断性がより長期に亘って劣化し難い利点を有する。

【００５１】また、上記ポリシラザン前駆体若しくはこ
の変性体又はこれ等の混合体や、上記Ｈ₃Ｓｉ（ＮＨＳ
ｉＨ₂）_nＮＨＳｉＨ₃で示されるケイ素化合物又はその
誘導体を溶解若しくは分散させる溶媒としては、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、ジエチルエーテル、テトラヒ
ドロキシフラン、塩化メチレン、四塩化炭素等から選ば
れた単一成分あるいは混合溶媒が適用される。

【００５２】尚、上記塗布液の塗布方式としては、公知
の塗布方法が適用でき特に限定されるものではない。例
えば、ロールコート法、グラビアコート法、スプレーコ
ート法、エアーナイフコート法等が挙げられる。

【００５３】また、ポリシラザン前駆体若しくはこの変
性体又はこれ等の混合体を含有する塗布液を加熱処理し
て無機高分子被膜を形成する場合、上記塗布液を塗布し
た後、１００℃〜３００℃、好ましくは１２０℃〜２５
０℃で硬化処理することが望ましい。他方、低温プラズ
マ処理により無機高分子被膜を形成する場合、水素を数
パーセント含む窒素、または、酸素のいずれか一方若し
くは両方の成分を含むガスにより発生された公知のプラ
ズマ処理が施され、このプラズマ処理によりポリシラザ
ン前駆体若しくはこの変性体又はこれ等の混合体が硬化
・重合されて酸化ケイ素系若しくは窒化ケイ素系又はこ
れ等の混合系から成る上記無機高分子被膜が形成され
る。尚、上記プラズマについては、上述したガスにより
数Torr〜１×１０^-4Torr程度の真空度に維持された密閉
系内に公知の電極若しくは導波管を配置し、直流、交
流、ラジオ波あるいはマイクロ波等の電力を上記電極若
しくは導波管を介して印加することにより任意のプラズ
マを発生させることができる。そして、発生されたプラ
ズマのガス濃度の違いにより硬化・重合後におけるポリ
シラザン前駆体若しくはこの変性体又はこれ等の混合体
の構造が、酸化ケイ素系若しくは窒化ケイ素系又はこれ
等の混合系と様々な無機高分子となるが、本発明では特
に問題はない。

【００５４】また、上記無機高分子被膜の膜厚について
は、０．０１μｍ〜５．０μｍの範囲、特に、０．０５
μｍ〜１μｍの範囲が好ましい。０．０１μｍ未満であ
ると形成される無機高分子被膜の機能が不十分となりガ
ス遮断性等の改善が十分図れなくなることがあり、他
方、５μｍを越えるとポリシラザン前駆体若しくはこの
変性体又はこれ等の混合体が加熱されあるいはプラズマ
処理されて無機高分子被膜が形成される際、体積収縮に
伴う塗膜の割れや脱落が生じて良好な無機高分子被膜が
形成されない場合があるからである。

【００５５】尚、本発明における液晶物質は、実施例に
おいて適用された通常の液晶の他に、強誘電性高分子液
晶等他の液晶物質をプラスチックで挟んだものでも本発
明の要旨を外れないものである。

【００５６】

【作用】請求項１及び１４記載の発明に係る液晶表示素
子によれば、酸化珪素等の無機薄膜層が基材となるプラ
スチックフィルムの電極側に設けられており、電極を構
成する被膜と無機薄膜層が作用し合って両者の成膜時に
生じたピンホールやクラック等を相互に充填し合うた
め、プラスチックフィルム基材の電極側とは反対側の面
（すなわち外層）に金属酸化物薄膜が形成された従来の
液晶表示素子に較べてプラスチック基板のガス遮断性と
水蒸気遮断性が改善され、この結果、液晶表示素子自体
の変形や表示素子欠陥が起こり難くしかも表示性能の向
上を図ることが可能となる。

【００５７】また、請求項２〜３記載の発明に係る液晶
表示素子によれば、上記無機薄膜層が多層で若しくは透
明樹脂層を介し多層で構成されているためプラスチック
基板のガス遮断性と水蒸気遮断性が更に改善され、請求
項４〜７記載の発明に係る液晶表示素子によれば、上記
無機薄膜層と共に、金属アルコキシド若しくはその加水
分解物又は塩化錫の少なくとも１種を有するコーティン
グ層が重ねて設けられているためプラスチック基板のガ
ス遮断性と水蒸気遮断性が更に改善され、従って、請求
項１に係る液晶表示素子よりその表示性能の改善が図れ
る。

【００５８】他方、請求項８〜１３記載の発明に係る液
晶表示素子によれば、上記無機薄膜層に較べてそのガス
遮断性と水蒸気遮断性が優れた無機高分子被膜を単体あ
るいは無機薄膜層と共に重ねて設けられているため、請
求項４〜７に係る発明と同様にプラスチック基板のガス
遮断性と水蒸気遮断性が向上しその表示性能の改善が図
れる。

【００５９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００６０】［実施例１］基材としてのプラスチックフ
ィルム１，１’に１００μｍの一軸延伸ポリエチレンテ
レフタレートフィルム（ポリエステルフィルム）を適用
し、これ等プラスチックフィルム１，１’の片面にＤＣ
スパッタリング法により厚さ５０ｎｍのＩＴＯ膜２，
２’を形成すると共に、その反対側面に電子線加熱法に
よる真空蒸着により厚さ１０ｎｍの酸化珪素、厚さ５０
ｎｍの酸化マグネシウムをそれぞれ形成し無機薄膜層
４，４’とした（図２参照）。

【００６１】このようにして得たプラスチックフィルム
基板の酸素透過度、水蒸気透過度を測定したところ、そ
れぞれ０．１（ｃｍ³／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ）、０．１
（ｇ／ｍ²・ｄａｙ）以下であり、ガス遮断性が優れて
いた。

【００６２】次に、上記ＩＴＯ膜２，２’をフォトリソ
グラフィー法によりパターン加工して表示電極とした。

【００６３】更に、配向剤としてＰＶＡをスピンコート
法により塗工し約５０ｎｍの配向膜３，３’を形成した
後、ラビング処理を施した。

【００６４】次に、一方のプラスチック基板（上記配向
膜３’が設けられたプラスチックフィルム１’）にギャ
ップ材８として粒径６．５μｍのプラスチックビーズを
分散させた。

【００６５】他方のプラスチック基板にはエポキシ系接
着剤からなる封止剤６をスクリーン印刷法により印刷
し、両方のプラスチック基板を貼り合わせ８５℃−１時
間で封止材を硬化させ、液晶セルを得た。

【００６６】この液晶セル内にネマチック（Ｅ７メル
ク社製）液晶５を真空封止方式で注入した。

【００６７】最後に上記無機薄膜層４，４’上に偏光板
７，７’を貼り付けてプラスチックフィルムを基材とす
る液晶表示素子を完成させた。

【００６８】このように得られた液晶表示素子を８０℃
９０％ＲＨの高温放置に２４時間放置後、高温動作試験
の信頼性試験を実施したところ、液晶セル内への気泡の
侵入、外観不良はなく液晶駆動（表示性能）の劣化はな
く、信頼性の高いプラスチックフィルム液晶表示素子が
得られた。

【００６９】尚、以下の表１に『気泡侵入』、『外観』
及び『表示性能』の評価点数を挙げると共に（５が最良
で１が最悪の評価を示す）、総合評価を『評価』の欄に
おいて、◎、○、×で示す。

【００７０】［実施例２］基材としてのプラスチックフ
ィルム１，１’に１００μｍの一軸延伸ポリエチレンテ
レフタレートフィルム（ポリエステルフィルム）を適用
し、これ等プラスチックフィルム１，１’の両面に電子
線加熱法による真空蒸着により厚さ５０ｎｍの酸化マグ
ネシウムから成る無機薄膜層４，４’をそれぞれ形成し
た。

【００７１】次に、一方のプラスチックフィルム１’に
設けられた無機薄膜層４’上に電極パターンを形成した
マスクを密着させ該マスク上からＤＣスパッタリング法
により厚さ５０ｎｍのＩＴＯ膜をパターン状に成膜し透
明電極を形成した。

【００７２】また、他方のプラスチックフィルム１に設
けられた無機薄膜層４上には、通常のＤＣスパッタリン
グ法により全面にＩＴＯ膜を形成した。この場合、液晶
表示方式としてＸ−Ｙマトリックス方式を採用したとき
には両方のＩＴＯ膜をパターンニングする必要がある
が、Ｘ−Ｙマトリックス方式以外も本発明では可能であ
る。

【００７３】以下、実施例１と同様に試験を行った。

【００７４】酸素透過度、水蒸気透過度それぞれ０．１
（ｃｍ³／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ）、０．１（ｇ／ｍ²・
ｄａｙ）であり、ガスバリアー性も優れていた。

【００７５】高温多湿保存試験後の液晶セル内への気泡
の侵入、液晶表示の劣化もなく、良好な液晶表示素子が
得られた。

【００７６】尚、表１に評価結果を示す。

【００７７】［実施例３］基材としてのプラスチックフ
ィルムに８０μｍのポリカーボネートフィルムを用い、
かつ、実施例２と同様の試験を行った。その評価結果を
表１に示す。

【００７８】［実施例４］基材としてのポリエステルフ
ィルムの両面に２５ｎｍの酸化アルミニウムと５０ｎｍ
の酸化マグネシウムをそれぞれ成膜して二層構造にした
以外は実施例１と同様であり、実施例１と同様の試験を
行った。その評価結果を表１に示す。

【００７９】［実施例５］基材としてのポリエステルフ
ィルムの片面に、厚さ３０ｎｍの酸化珪素１１と厚さ２
μｍのポリビニルアルコール樹脂層９と厚さ３０ｎｍの
酸化珪素１１から成る多層膜（図３参照）が成膜された
以外は実施例１と同様であり、実施例１と同様の試験を
行った。その評価結果を表１に示す。

【００８０】［実施例６］基材としてポリエステルフィ
ルムを適用すると共に、このフィルムの電極側に厚さ５
０ｎｍの酸化マグネシウムから成る無機薄膜層が成膜さ
れている以外は実施例１と同様であり、実施例１と同様
の試験を行った。その評価結果を表１に示す。

【００８１】［実施例７］厚さ５０ｎｍの酸化マグネシ
ウムに代えて、厚さ５０ｎｍの酸化珪素が適用されてい
る点を除き実施例２と同様であり、実施例２と同様の試
験を行った。その評価結果を表１に示す。

【００８２】［実施例８］基材としてのプラスチックフ
ィルムに１００μｍの一軸延伸ポリエーテルサルフォン
フィルムを用い、かつ、この両面に厚さ４０ｎｍの酸化
珪素が適用されている点を除き実施例７と同様であり、
実施例７と同様の試験を行った。その評価結果を表１に
示す。

【００８３】［実施例９］基材としてのプラスチックフ
ィルムに８０μｍのポリカーボネートフィルムが適用さ
れ、かつ、このフィルムの電極側とは反対側の面に厚さ
５０ｎｍの酸化マグネシウムと厚さ２５ｎｍの酸化アル
ミニウムから成る二層構造の無機薄膜層が設けられてい
る点を除き、実施例４と同様であり、実施例４と同様の
試験を行った。その評価結果を表１に示す。

【００８４】［実施例10］ポリカーボネートフィルムの
両面に厚さ５０ｎｍの酸化マグネシウムと厚さ２５ｎｍ
の酸化アルミニウムから成る二層構造の無機薄膜層がそ
れぞれ設けられている点を除き、実施例９と同様であ
り、実施例９と同様の試験を行った。その評価結果を表
１に示す。

【００８５】［実施例11］ポリカーボネートフィルムの
電極側片面に厚さ２５ｎｍの酸化アルミニウムと厚さ５
０ｎｍの酸化マグネシウムから成る二層構造の無機薄膜
層が設けられている点を除き、実施例９と同様であり、
実施例９と同様の試験を行った。その評価結果を表１に
示す。

【００８６】［実施例12］ポリエステルフィルムの電極
側片面に厚さ３０ｎｍの酸化珪素と厚さ２μｍのポリビ
ニルアルコール樹脂層と厚さ３０ｎｍの酸化珪素から成
る多層膜が成膜された以外は実施例５と同様であり、実
施例５と同様の試験を行った。その評価結果を表１に示
す。

【００８７】［実施例13］ポリエステルフィルムの両面
に厚さ３０ｎｍの酸化珪素と厚さ２μｍのポリビニルア
ルコール樹脂層と厚さ３０ｎｍの酸化珪素から成る多層
膜がそれぞれ設けられている点を除き、実施例５と同様
であり、実施例５と同様の試験を行った。その評価結果
を表１に示す。

【表１】

【００８８】［実施例14］図４を用いて以下詳細に説明
する。

【００８９】基材としてのプラスチックフィルム１，
１’に１００μｍのポリエーテルサルホンフィルムを用
い、かつ、これ等プラスチックフィルム１，１’の電極
側片面に電子線加熱方法による真空蒸着により厚さ４０
ｎｍの酸化珪素から成る無機薄膜層４，４’を成膜し
た。次に、各無機薄膜層４，４’上に以下に示す（Ａ
液）を乾燥後の厚みが１μｍになるようにロールコート
法によりコーティングして透明のコーティング層１２，
１２’を形成し、かつ、これ等の上にＤＣスパッタリン
グ法により厚さ５０ｎｍのＩＴＯ膜２，２’を形成し
た。

【００９０】このようにして得たプラスチック基材の酸
素透過度、水蒸気透過度をそれぞれ測定したところ、
０．１（ｃｍ³／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ）、０．１（ｇ／
ｍ²・ｄａｙ）でありガス遮断性が優れていた。

【００９１】次に、上記ＩＴＯ膜２，２’をフォトリソ
グラフィー法によりパターン加工して表示電極とした。

【００９２】更に、上記表示電極上に配向剤としてポリ
イミドをスピンコート法により塗工し約５０ｎｍの配向
膜３，３’を形成した後、ラビング処理を施した。

【００９３】次に、一方のプラスチック基板（配向膜
３’が設けられたプラスチックフィルム１’）にギャッ
プ剤８として粒経６．５μｍのプラスチックビーズを分
散させた。

【００９４】他方のプラスチック基板にはエポキシ系接
着剤からなる封止剤６をスクリーン印刷法により印刷
し、両方のプラスチック基板を貼り合わせ８５℃−１時
間で封止材を硬化させ、液晶セルを得た。

【００９５】この液晶セル内にネマチック（Ｅ７：メル
ク社製）液晶５を真空封止方式で注入した。

【００９６】最後に上記無機薄膜層４，４’上に偏光板
７，７’を貼り付けて図４に示すような液晶表示素子を
完成させた。

【００９７】以下、実施例１と同様な試験を行った。そ
の評価結果を表２に示す。

【００９８】［実施例15］基材としてのプラスチックフ
ィルム１，１’に１００μｍのポリエーテルサルホンフ
ィルムを用い、かつ、これ等プラスチックフィルム１，
１’の電極側とは反対の面に電子線加熱方法による真空
蒸着により厚さ２５ｎｍの酸化アルミニウムから成る無
機薄膜層４，４’を成膜すると共に、上記プラスチック
フィルム１の反対側の面には通常のＤＣスパッタリング
法によりＩＴＯ膜２を５０ｎｍ形成した。また、上記プ
ラスチックフィルム１’の反対側の面には電極パターン
の開口部を有するマスクを介してＤＣスパッタリング法
により厚さ５０ｎｍのＩＴＯ膜２’を成膜し透明電極を
形成した。

【００９９】次に、上記プラスチックフィルム１，１’
の各無機薄膜層４，４’上に以下に示す（Ｂ液）を乾燥
後の厚みが１μｍになるようにロールコート法によりコ
ーティングして透明のコーティング層１２，１２’を形
成し、かつ、実施例１４と同様な工程により図５に示す
ような液晶表示素子を得た。

【０１００】以下、実施例１と同様な試験を行ったとこ
ろ、酸素透過度、水蒸気透過度はそれぞれ０．１（ｃｍ
³／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ）、０．１（ｇ／ｍ²・ｄａ
ｙ）でありガスバリアー性も優れていた。また、高温多
湿保存試験後の液晶セル内への気泡の侵入、液晶表示の
劣化もなく、良好な液晶表示素子が得られた。

【０１０１】尚、表２にその評価結果を示す。

【０１０２】［実施例16］下記の（Ｃ液）を用いてコー
ティング層が形成されている点を除き実施例１４と同様
の構造であり、かつ実施例１と同様に試験した。

【０１０３】そして、高温多湿保存試験後の液晶セル内
の気泡の侵入、液晶表示の劣化もなく、良好な液晶表示
素子が得られた。

【０１０４】尚、表２にその評価結果を示す。

【０１０５】［実施例17］ポリエーテルサルフォンフィ
ルムから成るプラスチックフィルム１，１’の両面に、
厚さ２０ｎｍの酸化アルミニウムと厚さ３０ｎｍの酸化
珪素から成る２層構造の無機薄膜層４，４’及び下記の
（Ｂ液）を用いたコーティング層１２，１２’をそれぞ
れ設け、かつ実施例１４と同様にして図６に示す液晶表
示素子を得た。そして実施例１と同様な試験を実施し
た。表２にその評価結果を示す。

【０１０６】［実施例18］厚さ２５ｎｍの酸化アルミニ
ウムに代えて厚さ５０ｎｍの酸化錫（ＳｎＯｘ：０＜ｘ
≦２）から成る無機薄膜層が設けられている点を除き実
施例１５と同様であり、実施例１５と同様の試験を行っ
た。その評価結果を表２に示す。

【０１０７】［実施例19］厚さ２５ｎｍの酸化アルミニ
ウムに代えて厚さ５０ｎｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ
ｘ：０＜ｘ≦２）から成る無機薄膜層が設けられている
点を除き実施例１５と同様であり、かつ、実施例１５と
同様の試験を行った。その評価結果を表２に示す。

【０１０８】［実施例20］１００μｍの一軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルム（ポリエステルフィル
ム）の電極側の片面に、厚さ２０ｎｍの酸化アルミニウ
ムから成る無機薄膜層と、下記の（Ｂ液）を用いてコー
ティング層が形成されている点を除き実施例１４と同様
の構造であり、かつ、実施例１４と同様に試験した。そ
の評価結果を表２に示す。

【０１０９】［実施例21］厚さ２０ｎｍの酸化アルミニ
ウムに代えて厚さ５０ｎｍの酸化錫から成る無機薄膜層
が設けられている点を除き実施例２０と同様の構造であ
り、かつ、実施例２０と同様に試験した。その評価結果
を表２に示す。

【０１１０】［実施例22］厚さ２０ｎｍの酸化アルミニ
ウムに代えて厚さ５０ｎｍの酸化マグネシウムから成る
無機薄膜層が設けられている点を除き実施例２０と同様
の構造であり、かつ、実施例２０と同様に試験した。そ
の評価結果を表２に示す。

【０１１１】［実施例23］１００μｍの一軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルム（ポリエステルフィル
ム）の電極側の片面に、厚さ４０ｎｍの酸化珪素から成
る無機薄膜層と、下記の（Ａ液）を用いてコーティング
層が形成されている点を除き実施例１４と同様の構造で
あり、かつ、実施例１４と同様に試験した。その評価結
果を表２に示す。

【０１１２】［実施例24］下記の（Ａ液）に代えて下記
（Ｃ液）を用いてコーティング層が設けられている点を
除き実施例２３と同様の構造であり、かつ、実施例２３
と同様に試験した。その評価結果を表２に示す。

【表２】

【０１１３】［実施例25］１００μｍの一軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルム（ポリエステルフィル
ム）の電極側とは反対の面に、下記の（Ｂ液）を用いた
コーティング層と厚さ２０ｎｍの酸化アルミニウムから
成る無機薄膜層が形成されている点を除き実施例１５と
同様の構造であり、かつ、実施例１５と同様に試験し
た。その評価結果を表３に示す。

【０１１４】［実施例26］厚さ２０ｎｍの酸化アルミニ
ウムに代えて厚さ５０ｎｍの酸化錫から成る無機薄膜層
が設けられている点を除き実施例２５と同様の構造であ
り、かつ、実施例２５と同様に試験した。その評価結果
を表３に示す。

【０１１５】［実施例27］厚さ２０ｎｍの酸化アルミニ
ウムに代えて厚さ５０ｎｍの酸化マグネシウムから成る
無機薄膜層が設けられている点を除き実施例２５と同様
の構造であり、かつ、実施例２５と同様に試験した。そ
の評価結果を表３に示す。

【０１１６】［実施例28］１００μｍの一軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルム（ポリエステルフィル
ム）の電極側とは反対の面に、下記の（Ａ液）を用いた
コーティング層と厚さ４０ｎｍの酸化珪素から成る無機
薄膜層が形成されている点を除き実施例１５と同様の構
造であり、かつ、実施例１５と同様に試験した。その評
価結果を表３に示す。

【０１１７】［実施例29］下記の（Ａ液）に代えて下記
（Ｃ液）を用いてコーティング層が設けられている点を
除き実施例２８と同様の構造であり、かつ、実施例２８
と同様に試験した。その評価結果を表３に示す。

【０１１８】［実施例30］ポリエステルフィルムに対す
る無機薄膜層とコーティング層の形成順位が逆である点
を除き実施例２５と同様の構造であり、かつ、実施例２
５と同様に試験した。その評価結果を表３に示す。

【０１１９】［実施例31］ポリエステルフィルムに対す
る無機薄膜層とコーティング層の形成順位が逆である点
を除き実施例２６と同様の構造であり、かつ、実施例２
６と同様に試験した。その評価結果を表３に示す。

【０１２０】［実施例32］ポリエステルフィルムに対す
る無機薄膜層とコーティング層の形成順位が逆である点
を除き実施例２７と同様の構造であり、かつ、実施例２
７と同様に試験した。その評価結果を表３に示す。

【０１２１】［実施例33］ポリエステルフィルムに対す
る無機薄膜層とコーティング層の形成順位が逆である点
を除き実施例２８と同様の構造であり、かつ、実施例２
８と同様に試験した。その評価結果を表３に示す。

【０１２２】［実施例34］ポリエステルフィルムに対す
る無機薄膜層とコーティング層の形成順位が逆である点
を除き実施例２９と同様の構造であり、かつ、実施例２
９と同様に試験した。その評価結果を表３に示す。

【０１２３】［実施例35］１００μｍの一軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルム（ポリエステルフィル
ム）の両面に、厚さ２０ｎｍの酸化アルミニウムから成
る無機薄膜層と下記の（Ｂ液）を用いてコーティング層
がそれぞれ形成されている点を除き実施例１７と同様の
構造であり、かつ、実施例１７と同様に試験した。その
評価結果を表３に示す。

【０１２４】［実施例36］厚さ２０ｎｍの酸化アルミニ
ウムに代えて厚さ５０ｎｍの酸化錫から成る無機薄膜層
が設けられている点を除き実施例３５と同様の構造であ
り、かつ、実施例３５と同様に試験した。その評価結果
を表３に示す。

【０１２５】［実施例37］厚さ２０ｎｍの酸化アルミニ
ウムに代えて厚さ５０ｎｍの酸化マグネシウムから成る
無機薄膜層が設けられている点を除き実施例３５と同様
の構造であり、かつ、実施例３５と同様に試験した。そ
の評価結果を表３に示す。

【表３】

【０１２６】［実施例38］１００μｍの一軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルム（ポリエステルフィル
ム）の両面に、厚さ４０ｎｍの酸化珪素から成る無機薄
膜層と下記の（Ａ液）を用いてコーティング層がそれぞ
れ形成されている点を除き実施例３５と同様の構造であ
り、かつ、実施例３５と同様に試験した。その評価結果
を表４に示す。

【０１２７】［実施例39］下記の（Ａ液）に代えて下記
（Ｃ液）を用いてコーティング層が設けられている点を
除き実施例３８と同様の構造であり、かつ、実施例３８
と同様に試験した。その評価結果を表４に示す。『コーティング層を構成するコーティング剤の組成』各
実施例で適用されたコーティング剤の組成は以下の通り
である。

【０１２８】（Ａ液）以下の／の配合比６０／４０重量％（Ｂ液）以下の／／の配合比４０／３０／３０重量％（Ｃ液）以下の／／の配合比４０／３０／３０重量％但し、〜は以下の溶液をそれぞれ示している。：テトラエトキシシラン１０．４ｇに０．１Ｎの塩酸
８９．６ｇを加え、３０分間撹拌し加水分解させた固形
物３重量％（ＳｉＯ₂換算）の加水分解溶液：ポリビニルアルコール３．０重量％の水／イソプロ
ピルアルコール溶液（水：イソプロピルアルコール重量
比９０：１０）：塩化第１錫（無水物）の３重量％の水／エタノール
溶液（水：エタノール重量比＝５０：５０）：塩化第２錫（無水物）の３重量％の水溶液：ポリビニルアルコール３重量％の水／イソプロピル
アルコール溶液（水：イソプロピルアルコール重量比＝
９０：１０）［実施例40］基材としてのプラスチックフィルムに１０
０μｍの一軸延伸ポリエーテルサルホンフィルムを用
い、かつ、これ等プラスチックフィルムの電極側片面に
真空蒸着法により厚さ５０ｎｍの酸化マグネシウムから
成る無機薄膜層を形成すると共に、この上にポリシラザ
ンから成る厚さ１μｍの無機高分子被膜を形成した。

【０１２９】すなわち、トルエン／キシレン（１：１）
にて希釈されたポリシラザン前駆体［東燃（株）社製
ポリシラザン『ＴＮＬ−１００』２０重量％］を上記無
機薄膜層上にロールコート法により塗布し、かつ、１２
０℃で１０分間乾燥させて乾燥後の膜厚が１μｍの無機
高分子被膜を形成した。

【０１３０】次に、この無機高分子被膜上にＤＣスパッ
タリング法により厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成し
た。

【０１３１】このようにして得たプラスチック基材の酸
素透過度、水蒸気透過度をそれぞれ測定したところ、
０．１（ｃｍ³／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ）、０．１（ｇ／
ｍ²・ｄａｙ）以下でありガス遮断性が優れていた。

【０１３２】次に、上記ＩＴＯ膜をフォトリソグラフィ
ー法によりパターン加工して表示電極とした。

【０１３３】更に、上記表示電極上に配向剤としてＰＶ
Ａをスピンコート法により塗工し約５０ｎｍの配向膜を
形成した後、ラビング処理を施した。

【０１３４】次に、一方のプラスチック基板にギャップ
剤として粒経６．５μｍのプラスチックビーズを分散さ
せた。

【０１３５】他方のプラスチック基板にはエポキシ系接
着剤からなる封止剤をスクリーン印刷法により印刷し、
両方のプラスチック基板を貼り合わせ８５℃−１時間で
封止材を硬化させ、液晶セルを得た。

【０１３６】この液晶セル内にネマチック（Ｅ７：メル
ク社製）液晶を真空封止方式で注入した。

【０１３７】最後にプラスチックフィルムの電極側とは
反対の面に偏光板を貼り付けて液晶表示素子を完成させ
た。

【０１３８】このように得られた液晶表示素子を８０℃
９０％ＲＨの高温放置に２４時間放置後、高温動作試験
の信頼性試験を実施したところ、液晶セル内への気泡の
侵入、外観不良はなく液晶駆動（表示性能）の劣化はな
く、信頼性の高いプラスチックフィルム液晶表示素子が
得られた。

【０１３９】尚、表４に評価結果を示す。

【０１４０】［実施例41］ポリエーテルサルフォンフィ
ルムから成るプラスチックフィルムの電極側とは反対の
面に厚さ２５ｎｍの酸化アルミニウムから成る無機薄膜
層を形成し、かつ、この無機薄膜層上に実施例４０で適
用したポリシラザン前駆体［東燃（株）社製ポリシラ
ザン『ＴＮＬ−１００』２０重量％］を同様の方法によ
りコーティングして厚さ１μｍの無機高分子被膜が形成
されている点を除き実施例４０と同様の液晶表示素子を
製造し、かつ、同様の試験を行った。

【０１４１】その評価結果を表４に示す。

【０１４２】［実施例42］ポリエーテルサルフォンフィ
ルムから成るプラスチックフィルムの電極側片面に酸化
マグネシウムから成る無機薄膜層を設けることなく上記
ポリシラザンから成る厚さ１μｍの無機高分子被膜が直
接形成されている点を除き実施例４０と同様の液晶表示
素子を製造し、かつ、同様の試験を行った。

【０１４３】その評価結果を表４に示す。

【０１４４】［実施例43］基材としてのプラスチックフ
ィルムに１００μｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム（ポリエステルフィルム）を適用すると共
に、このフィルムの電極側片面に厚さ２５ｎｍの酸化ア
ルミニウムから成る無機薄膜層と上記ポリシラザンから
成る厚さ１μｍの無機高分子被膜が形成されている点を
除き実施例４０と同様の液晶表示素子を製造し、かつ、
同様の試験を行った。

【０１４５】その評価結果を表４に示す。

【０１４６】［実施例44］基材としてのプラスチックフ
ィルムに１００μｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム（ポリエステルフィルム）を適用すると共
に、このフィルムの電極側とは反対の面に厚さ１μｍの
上記ポリシラザンから成る無機高分子被膜と厚さ４０ｎ
ｍの酸化珪素から成る無機薄膜層が形成されている点を
除き実施例４０と同様の液晶表示素子を製造し、かつ、
同様の試験を行った。

【０１４７】その評価結果を表４に示す。

【０１４８】［実施例45］ポリエステルフィルムに対す
る無機高分子被膜と無機薄膜層の形成順位が逆である点
を除き実施例４４と同様の構造であり、かつ、実施例４
４と同様に試験した。その評価結果を表４に示す。

【０１４９】［実施例46］基材としてのプラスチックフ
ィルムに１００μｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム（ポリエステルフィルム）を適用すると共
に、このフィルムの電極側とは反対の面に上記ポリシラ
ザンから成る厚さ１μｍの無機高分子被膜と厚さ４０ｎ
ｍの酸化珪素から成る無機薄膜層と同じくポリシラザン
から成る厚さ１μｍの無機高分子被膜が形成されている
点を除き実施例４０と同様の液晶表示素子を製造し、か
つ、同様の試験を行った。

【０１５０】その評価結果を表４に示す。

【０１５１】［実施例47］基材としてのプラスチックフ
ィルムに１００μｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム（ポリエステルフィルム）を適用すると共
に、このフィルムの両面に厚さ４０ｎｍの酸化珪素から
成る無機薄膜層と上記ポリシラザンから成る厚さ１μｍ
の無機高分子被膜がそれぞれ成膜されている点を除き実
施例４０と同様の液晶表示素子を製造し、かつ、同様の
試験を行った。

【０１５２】その評価結果を表４に示す。

【０１５３】［比較例１］基材としてのプラスチックフ
ィルム１，１’に１００μｍの一軸延伸ポリエチレンテ
レフタレートフィルム（ポリエステルフィルム）を用
い、かつ、これ等プラスチックフィルム１，１’の片面
にＤＣスパッタリング法により厚さ１００ｎｍのＩＴＯ
膜２，２’を形成した。

【０１５４】次に、上記ＩＴＯ膜２，２’をフォトリソ
グラフィー法によりパターン加工して表示電極とした。

【０１５５】更に、上記表示電極上に配向剤としてＰＶ
Ａをスピンコート法により塗工し約５０ｎｍの配向膜
３，３’を形成した後、ラビング処理を施した。

【０１５６】次に、一方のプラスチック基板（上記配向
膜３’が設けられたプラスチックフィルム１’）にギャ
ップ材８として粒径６．５μｍのプラスチックビーズを
分散させた。

【０１５７】他方のプラスチック基板にはエポキシ系接
着剤からなる封止剤６をスクリーン印刷法により印刷
し、両方のプラスチック基板を貼り合わせ８５℃−１時
間で封止材を硬化させ、液晶セルを得た。

【０１５８】この液晶セル内にネマチック（Ｅ７メル
ク社製）液晶５を真空封止方式で注入した。

【０１５９】最後に上記プラスチックフィルム１，１’
の電極側とは反対の面に偏光板７，７’を貼り付けてプ
ラスチックフィルムを基材とする液晶表示素子を完成さ
せた（図７参照）。

【０１６０】このように得られた液晶表示素子を８０℃
９０％ＲＨの高温放置に２４時間放置後、液晶セル内へ
の気泡の侵入を確認したところ、部分的に気泡が侵入し
かつ液晶表示の劣化が生じていた。

【０１６１】尚、評価結果を表４に示す。

【０１６２】［比較例２］基材としてのプラスチックフ
ィルムに１００μｍの一軸延伸ポリエーテルサルホンフ
ィルムが適用されている点を除き比較例１と同様の液晶
表示素子を製造し、かつ、同様の試験を行った。

【０１６３】その評価結果を表４に示す。

【０１６４】［比較例３］基材としてのプラスチックフ
ィルムに１００μｍの一軸延伸ポリエーテルサルホンフ
ィルムが適用され、かつ、このフィルムの電極側片面に
エポキシ系接着剤を介して厚さ１００μｍのポリビニル
アルコールフィルム（ＰＶＡ）が貼り合されている点を
除き比較例１と同様の液晶表示素子を製造し、かつ、同
様の試験を行った。その評価結果を表４に示す。尚、こ
の液晶表示素子はフィルムの積層に起因してカールが発
生し液晶表示性能がよくなかった。

【０１６５】［比較例４］基材としてのプラスチックフ
ィルムに１００μｍの一軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム（ポリエステルフィルム）を適用すると共
に、このフィルムの電極側とは反対の面に厚さ５０ｎｍ
の酸化マグネシウムから成る無機薄膜層が設けられてい
る点を除き比較例１と同様の液晶表示素子を製造し、か
つ、同様の試験を行った。

【０１６６】その評価結果を表４に示す。『確認』上記表１〜表３及び以下に示す表４の結果から
比較例に係る液晶表示素子に較べ、各実施例に係る液晶
表示素子はカール等が発生せず、かつ、液晶セル内への
気泡の侵入も起こり難く、更に液晶の表示性能が大幅に
改善されていることが確認できる。

【表４】

【０１６７】

【発明の効果】請求項１及び１４記載の発明に係る液晶
表示素子によれば、酸化珪素等の無機薄膜層が基材とな
るプラスチックフィルムの電極側に設けられており、電
極を構成する被膜と無機薄膜層が作用し合って両者の成
膜時に生じたピンホールやクラック等を相互に充填し合
うため、プラスチックフィルム基材の電極側とは反対側
の面（すなわち外層）に金属酸化物薄膜が形成された従
来の液晶表示素子に較べてプラスチック基板のガス遮断
性と水蒸気遮断性が改善され、この結果、液晶表示素子
自体の変形や表示素子欠陥が起こり難くしかも表示性能
の向上が図れる効果を有している。

【０１６８】また、請求項２〜３記載の発明に係る液晶
表示素子によれば、上記無機薄膜層が多層で若しくは透
明樹脂層を介し多層で構成されているためプラスチック
基板のガス遮断性と水蒸気遮断性が更に改善され、請求
項４〜７記載の発明に係る液晶表示素子によれば、上記
無機薄膜層と共に、金属アルコキシド若しくはその加水
分解物又は塩化錫の少なくとも１種を有するコーティン
グ層が重ねて設けられているためプラスチック基板のガ
ス遮断性と水蒸気遮断性が更に改善される。

【０１６９】従って、請求項１に係る液晶表示素子に較
べその表示性能のより一層の改善が図れる効果を有して
いる。

【０１７０】他方、請求項８〜１３記載の発明に係る液
晶表示素子によれば、上記無機薄膜層に較べてそのガス
遮断性と水蒸気遮断性が優れた無機高分子被膜を単体あ
るいは無機薄膜層と共に重ねて設けられているため、請
求項４〜７に係る発明と同様にプラスチック基板のガス
遮断性と水蒸気遮断性が向上しその表示性能の改善が図
れる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示素子の一構成例を示す模
式図（断面図）。

【図２】実施例１に係る液晶表示素子の断面図。

【図３】実施例５においてフィルムの片面に設けられた
多層膜の構成断面図。

【図４】実施例１４に係る液晶表示素子の断面図。

【図５】実施例１５に係る液晶表示素子の断面図。

【図６】実施例１７に係る液晶表示素子の断面図。

【図７】比較例１に係る液晶表示素子の断面図。

【符号の説明】

１，１’ プラスチックフィルム２，２’ 透明電極（ＩＴＯ膜）３，３’ 配向膜４，４’ 無機薄膜層５液晶６封止剤７，７’ 偏光板８ギャップ材

フロントページの続き (72)発明者吉原俊昭東京都台東区台東一丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチックフィルムの片面に電極と配向
膜を有しその配向膜を内側にして対向配置された一対の
プラスチック基板と、これ等プラスチック基板間に封入
された液晶物質とを備え、かつ、上記プラスチック基板
の少なくとも一方の電極が透明である液晶表示素子にお
いて、上記プラスチックフィルムの少なくとも電極側片面に、
無機薄膜層が設けられていることを特徴とする液晶表示
素子。
【請求項２】プラスチックフィルムの片面に電極と配向
膜を有しその配向膜を内側にして対向配置された一対の
プラスチック基板と、これ等プラスチック基板間に封入
された液晶物質とを備え、かつ、上記プラスチック基板
の少なくとも一方の電極が透明である液晶表示素子にお
いて、上記プラスチックフィルムの少なくとも片面に、複数の
無機薄膜層が重ねて設けられていることを特徴とする液
晶表示素子。
【請求項３】各無機薄膜層間に透明樹脂層が介在してい
ることを特徴とする請求項２記載の液晶表示素子。
【請求項４】プラスチックフィルムの片面に電極と配向
膜を有しその配向膜を内側にして対向配置された一対の
プラスチック基板と、これ等プラスチック基板間に封入
された液晶物質とを備え、かつ、上記プラスチック基板
の少なくとも一方の電極が透明である液晶表示素子にお
いて、上記プラスチックフィルムの少なくとも片面に、無機薄
膜層と、金属アルコキシド若しくはその加水分解物又は
塩化錫の少なくとも１種を有するコーティング層が設け
られていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項５】コーティング層に含まれる上記金属アルコ
キシドが、テトラエトキシシラン及びポリイソプロポキ
シアルミニウムより選択された１種又は２種の混合体で
あることを特徴とする請求項４記載の液晶表示素子。
【請求項６】バインダー、及び、金属アルコキシド若し
くはその加水分解物又は塩化錫の少なくとも１種を有す
る水溶液あるいは水／アルコール混合溶液を主成分とす
るコーティング剤を塗布・乾燥して上記コーティング層
が形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載
の液晶表示素子。
【請求項７】上記コーティング層に含まれるバインダー
がポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項
４〜６のいずれかに記載の液晶表示素子。
【請求項８】プラスチックフィルムの片面に電極と配向
膜を有しその配向膜を内側にして対向配置された一対の
プラスチック基板と、これ等プラスチック基板間に封入
された液晶物質とを備え、かつ、上記プラスチック基板
の少なくとも一方の電極が透明である液晶表示素子にお
いて、上記プラスチックフィルムの少なくとも片面に、無機高
分子被膜が設けられていることを特徴とする液晶表示素
子。
【請求項９】プラスチックフィルムの片面に電極と配向
膜を有しその配向膜を内側にして対向配置された一対の
プラスチック基板と、これ等プラスチック基板間に封入
された液晶物質とを備え、かつ、上記プラスチック基板
の少なくとも一方の電極が透明である液晶表示素子にお
いて、上記プラスチックフィルムの少なくとも片面に、無機薄
膜層と無機高分子被膜が設けられていることを特徴とす
る液晶表示素子。
【請求項１０】プラスチックフィルムの片面に電極と配
向膜を有しその配向膜を内側にして対向配置された一対
のプラスチック基板と、これ等プラスチック基板間に封
入された液晶物質とを備え、かつ、上記プラスチック基
板の少なくとも一方の電極が透明である液晶表示素子に
おいて、上記プラスチックフィルムの少なくとも片面に、無機高
分子被膜を間に介して２つの無機薄膜層が設けられてい
ることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１１】ポリシラザン前駆体若しくはこの変性体
又はこれ等の混合体を含有する塗布液を加熱若しくは低
温プラズマ処理し上記ポリシラザン前駆体若しくはこの
変性体又はこれ等の混合体を硬化・重合させて形成した
酸化ケイ素系若しくは窒化ケイ素系又はこれ等の混合系
から成る無機高分子により上記無機高分子被膜が構成さ
れていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに
記載の液晶表示素子。
【請求項１２】Ｈ₃Ｓｉ（ＮＨＳｉＨ₂）_nＮＨＳｉＨ₃で
示されるケイ素化合物又はその誘導体を含有する塗布液
を加熱・乾燥させて形成した酸化ケイ素系若しくは窒化
ケイ素系又はこれ等の混合系から成る無機高分子により
上記無機高分子被膜が構成されていることを特徴とする
請求項８〜１０のいずれかに記載の液晶表示素子。
【請求項１３】上記無機高分子被膜の膜厚が、０．０１
μｍ〜５．０μｍであることを特徴とする請求項８〜１
２のいずれかに記載の液晶表示素子。
【請求項１４】上記無機薄膜層が、酸化珪素、酸化マグ
ネシウム及び酸化アルミニウムより選択された１種又は
２種以上の混合体から成ることを特徴とする請求項１〜
７及び９〜１３のいずれかに記載の液晶表示素子。