JPS61243426A - 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
ｌＤ　１ｓｐｌａｙ　　：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波ｎ焚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と絶縁被膜２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
ｉｎりもしくは二酸化チタン（Ｔ　ｉＯｚ　）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。

またぐ化学スプレー法は、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−スズ（Ｉ
ｎ−３ｎ）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＜＜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、少なくともＰ　ｂ　Ｏｚ　−Ｔ
ｉＯ，を含む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。

〔作用〕

本発明によるＬＣＤにおいては、絶縁被膜に含まれる酸
化鉛および酸化チタンが、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有効に防止する。

また、酸化鉛および酸化チタンは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
ーンを見えにくくする。

〔実施例〕

本発明のＬＣＤの一実施例においては、Ｓ　ｉ　Ｏｚ−
ＰｂＯｔ　　Ｔｉ１ｔ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、鉛（Ｐｂ　）の有機金属化合物
およびチタン（Ｔｉ）の有機金属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、Ｓｉｎｇ　
　Ｐｂ０本−Ｔ　ｉ　Ｏ□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ｐｂ％ＴｉおよびＳＬ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。

ｐｂｏ宜　＝　２５〜４０（重量％）、Ｔｉ０ｉ　　＝
　　３０〜４０　　（重量％）、、Ｓｉｎｇ　　−残り
の割合。

なお、上記範囲よりＰ　ｂ　Ｏｔが多くなると液晶表示
素子の信頼性が悪くなる一方、少なくなると非駆動時に
電極パターンが目立つようになる。また、上記範囲より
Ｔ　ｉ　Ｏｔが多くなる孝非駆動時に電極パターンが目
立つようになる一方、少なくなると液晶表示素子の信頼
性が悪くなる。

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（Ｓｉ（ＯＣＨｓ）ａ　）　、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ｐｂの有機金属化合物としては、テトラエト
キシ鉛、テトライソプロキシ鉛、テトラブトキシ鉛＜Ｐ
ｂ＜０ＣａＨ９）ａ　）等がよい。

さらに、上記Ｔｉの有機金属化合物としては、テトラエ
トキシチタン、テトライソプロキシチタン、テトラ−□
ｎ−ブトキシチタン（Ｔ　ｉ　（ＯＣａ　Ｈｑ）９）、
テトラアセチルアセトナートチタン等がよい。

これら有機金属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−′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、３１０　ｚ　−Ｐ　
ｂ　Ｏｚ　−Ｔ　１ｏ　ｚ　ノ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　ＳＰｂおよびＴｉ
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５０００Å以
下の絶縁被膜を自由に形成することができる。

７　　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。

臭体斑 攪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、（２１Ｔ　ｉ（
ＯＣ４Ｈ９）　ａ を順次フラスコに加える。次に、これらを還流させなか
ら無溝してから、 （３１５ｉ（ＯＣＨｓ）ａ を加える。続いて、 （４１Ｐｂ（ＯＣ，Ｈｑ）ｎ を反応溶液中にさらに添加する。

このようにして作成された溶液の濃度は、酸化物濃度と
して、 Ｓｔｏｗ　　＝３３．３　（重量％）、Ｐｂ０ｚ　　”
３３．３　（重量％）、ＴｉＯ□　−３３，３（重量％
） を有する。

この溶液を浸漬液として用い、固液にガラス基板を浸漬
してから、ガラス基板を毎分６０Ｃ１ｌの引き上げ速度
で引き上げ、４００〜５００℃の温度範囲で３０〜６０
分間焼成した。この結果、ガラス基板上に膜厚が約１０
００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ｌ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剤で貼り合わせ、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
に偏光板７を貼り付ければ、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、少なくともＰｂ０
ｚ　　ＴｉＯ□を含む膜で絶縁被膜を形成したので、ｐ
ｂおよびＴｉの含有量に応じて絶縁被膜の屈折率を１．
６〜２．１の範囲で調整可能であり、このため、５ｉＯ
ｚ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がどうかの判定の
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、５ｉ
Ｏ１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、少なくともＰｂ
Ｏｘ　　Ｔｉ０ｉを含む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、絶縁被膜の屈折率を電極膜のそれに近づ
け電極パターンを見えにくくして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、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　、８゜ 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少なく
   ともＰｂＯ＿２−ＴｉＯ＿２を含む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。