JPS61223827A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶表示素子に関し、特に、電極基板のガラ
ス基板と電極膜との間に形成される絶縁被膜に関する。

〔従来の技術〕

一般に、液晶表示素子（Ｌ　１ｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａ
ｌ。

ＤｉｓｐｌａＹ　　Ｄｅｖｉｃｅ　：以下、ＬＣＤと略
記する）の電極基板は、第１図に示すように、ガラス基
板１と、このガラス基板１の上面に一様に被着された絶
縁被膜２と、この絶縁被膜２の上面に表示パターンに応
じた形状に形成された電極膜３と、上面が平坦面となる
ように電極膜３と絶縁液Ｍ４２とを被覆する配向膜４と
で構成されている。

従来のＬＣＤにおける絶縁被膜２は、真空蒸着法または
化学スプレー法を用いて、主として二酸化シリコン（Ｓ
ｉｎｔ）もしくは二酸化チタン（Ｔｉｌｔ）で形成され
ていた。

〔従来の問題点〕

しかし、従来用いられていた真空蒸着法は、優れた特性
の絶縁被膜を形成することはできるが、量産性の点で問
題があった。

また、化学スプレー法は、形成される絶縁被膜の特性が
劣るとともに、材料の無駄が生じやすいという問題点が
あった。

一方、印刷法を使用することも考えられるが、量産性の
点で問題がある。

上記の各種方法に比べて、浸漬法は、数多くの電極基板
を同時に処理できるとともに材料の無駄が生ぜず、量産
に適しているという特徴がある。

しかし、従来の浸漬法では、Ｓ　ｉ　Ｏｔのみで絶縁被
膜を作った場合に、その屈折率がインジウムースズ（Ｉ
ｎ　　Ｓｎ）酸化物からなる電極膜の屈折率より小さく
なるために、ＬＣＤとしてみたときに非駆動時に電極パ
ターンが目立つという問題点があった。

また、電極膜の屈折率を上げるために、Ｔ　ｉ　Ｏｚを
２層に重ねることも行われているが、工程が増えてコス
ト高になるという問題点があった。

さらに、Ｔｉ０ｇを単層だけ設けると、ガラス基板から
液晶へのナトリウムイオン（Ｎａ”）等のアルカリイオ
ンの溶出が生じ、信頼性テストにおいて表示パターンの
にじみが生じるという問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点を解消するために、アルカ
リイオンの液晶への溶出を防止するとともに、絶縁被膜
の屈折率を電極膜のそれに近づけることにより電極パタ
ーンを見えに（クシ、よって信頼性および表示品位を向
上させるようにしたしＣＤを提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るＬＣＤは、Ｓｉｆｔ−Ｔａｇ’ｓ　　Ｂａ
Ｏ２の膜でなる絶縁被膜をガラス基板と電極膜との間に
有する電極基板を備える。

本発明によるＬＣＤにおいては、絶縁被膜に含まれる酸
化タンタルおよび酸化ホウ素が、ガラス基板から液晶へ
のＮａゝ等のアルカリイオンの溶出を有効に防止する。

また、絶縁被膜に含まれる酸化タンタルが、その含有量
に応じて絶縁被膜の屈折率を変化させるので、絶縁被膜
の屈折率を電極膜のそれに近づけることにより非駆動時
に電極パターンを見えにく（することができる。

本発明のＬＣＤにおいては、ＳｔＯｉ−Ｔａｇ０５Ｂｔ
ｕｓの膜でなる絶縁被膜を浸漬法によ、り形成する。詳
しくは、有機溶剤に可溶なケイ素（Ｓｉ）の有機金属化
合物、タンタル（Ｔａ　）の有機金属化合物およびホウ
素（Ｂ）の化合物を有機溶剤に溶解させて相互に反応さ
せるとともに、望ましくは溶液の安定化のためにキレー
ト化剤を添加して、生成された反応生成物を均一に含有
する溶液とし、この溶液にガラス基板を浸漬後、焼成し
て有機溶剤を除去し、Ｓ　ｉ　Ｏｚ　　Ｔ　ａ　ｔ　Ｏ
ｓ　　Ｂ　ｚ　Ｏｓの膜でなる絶縁被膜をガラス基板上
に形成する。

上記溶液におけるＴａ、ＢおよびＳｉの各有機金属化合
物の成分の割合は、酸化物の重量比で下記の範囲となる
ようにすることが好ましい。

Ｔａｇ’ｓ　　：　　５０〜８５　（重量％）、８１０
３　７　２〜１０　（重量％）、Ｓｔｏｗ　　’　　残
りの割合。

ただし、本発明の目的を達成するならば、上記範囲に限
られるものではない。

上記Ｓｉの有機金属化合物としては、テトラメトキシシ
ラン（Ｓｔ（ＯＣＨ３）４　）　、テトラエトキシシラ
ン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン等の
有機シラン化合物がよい。

また、上記Ｔａの有機金属化合物としては、ベンタフ゛
トキシタンタル（Ｔａ（ＯＣｎＨ啼）％）、ペンタアセ
チルアセトナートタンタル等がよい。

さらに、上記Ｂの化合物としては、ホウ酸（ＨｓＢＯｓ
）　、）リエトキシボロン等がよい。

これら有機金属化合物およびＢの化合物を溶解させる有
機溶剤としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）　、酢
酸エチル、エタノール、メタノール等がよい。

また、溶液の安定化のために添加するキレート化剤とし
ては、アセチルアセトン、トリエタノールアミン等がよ
い。

これらを混合して作成された溶液を浸漬液として使用し
、これにガラス基板を浸漬した後に、４００℃以上特に
５００℃程度の温度で焼成すると、Ｓ　ｉ　Ｏ！　　Ｔ
　ａ　＠　Ｏｓ　、　Ｂ　ｔ　Ｏｓの膜でなる絶縁被膜
が形成される。浸漬液中に含有されるＳｉ、Ｔａおよび
Ｂの量、浸漬液の粘度、ガラス基板の浸漬液中からの引
き上げ速度等を制御することにより、膜厚が５ｏｏｏÅ
以下の絶縁被膜を自由に形成することができる。

°このようにして形成された絶縁被膜は、透明であるこ
とはもちろん、膜強度が大きいとともに高い絶縁性を有
する。よって、ガラス基板からのＮａ・等のアルカリイ
オンの溶出を完全に防ぎ、信頼性の高いＬＣＤを大量に
製造することを可能とする。

〔実施例〕

撹拌器および還流冷却器を備えた３首フラスコを攪拌さ
せながら、窒素ガス（Ｎ２）の導入下で、まず、 （１）　　エタノール　＋　アセチルアセトン、＋２１
　５ｉ（ＯＣＨｓ）４ を順次フラスコに加える０次に、これらを還流させなが
ら煮沸して、 （３１Ｔａ（ＯＣａＨｗ）ｓ を加える。続いて、 （４）沸騰したエタノール　　　　− に、 ＋５１　　Ｈｓ　Ｂ　Ｏｓ を溶解して、さらに添加する。

なお、各添加液の量は、作成された溶液の濃度が酸化物
濃度として次の組成になるような量とする。

Ｓｉｎｇ　　＝１６．４　（重量％）、Ｔａｇ’ｓ　−
７８，６（重量％）、 Ｂ＊Ｏｓ　　−５，０（重量％）。

以上のようにして作成した浸漬液を用い、同波にガラス
基板を浸漬してから、ガラス基板を毎分６０ｃｎの引き
上げ速度で引き上げ、４００〜５００℃の温度範囲で３
０〜６０分間焼成した。この結果、ガラス基板上に膜厚
が約１０００人の絶縁被膜が形成された。

絶縁被膜２が形成されたガラス基板１上に、さらにスパ
ッタリングにより電極膜３を形成し、パターニング後、
ポリイミド膜をコートしラビングによって配向膜４を形
成すれば、第１図に示したＬＣＤ用の電極基板が得られ
る。

この後、第２図に示すように、配向膜４側を互いに対向
させた２枚の電極基板をスペーサ５を介してギャップが
１０μｍとなるようにシール削で貼り合わせ、このギャ
ップに例えばネマティック液晶６を封入し、各電極基板
の外面に偏光板７をそれぞれ貼り付ければ、ツイストネ
マティック形のＬＣＤが完成する。

このようにして製作されたＬＣＤは、Ｓ＋０Ｚ−Ｔ　ａ
　ｚ　Ｏｓ　　Ｂ　ｔ　Ｏｘの膜で絶縁被膜を形成した
ので、Ｔａの含有量に応じて絶縁被膜の屈折率を１．６
〜１．７３の範囲で調整可能であり、このため、Ｓｉｎ
ｇ単層の場合の屈折率１．５２に比べて非駆動時に電極
パターンが見えにくく、ＬＣＤとしての視認性がよい。

また、アルカリイオンが溶出してきたかどうかの判定の
基準となる駆動時の表示パターンのくずれ、いわゆるに
じみ現象が起こりにくい。例えば、８０℃、９０％の耐
湿加速試験下において、にじみ現象の発生時間は、Ｓｉ
Ｏ□単層の場合に比べて、約３０％長くなる。したがっ
て、常温常圧下においては、さらに長寿命のＬＣＤとな
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、Ｓ　ｆ　ＯｔＴ
　ａ　＊　Ｏｓ　　Ｂ　ｔ　Ｏｙの膜でなる絶縁被膜が
ガラス基板から液晶へのＮａ’等のアルカリイオンの溶
出を防止するとともに、絶縁被膜の屈折率が電極膜のそ
れに近づき、電極パターンを見えに＜＜シてＬＣＤの視
認性を高めるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、液晶表示素子における電極基板の構成を示す
断面図、 第２図は、第１図に示した電極基板を用いて構成された
液晶表示素子の断面図である。 図において、 １・・・・・ガラス基板、 ２・・・・・絶縁被膜、 ３・・・・・電極膜、 ４・・・・・配向膜、 ５・・・・・スペーサ、 ６・・・・・液晶、 ７・・・・・偏光板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス基板と電極膜との間に介在する絶縁被膜をＳｉＯ
   ＿２−Ｔａ＿２Ｏ＿５−Ｂ＿２Ｏ＿３からなる膜で形成
   した電極基板を備えたことを特徴とする液晶表示素子。