(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶素子において、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶側に形成された電極、
前記電極上に形成された絶縁膜、及び
前記絶縁膜上に形成された配向膜、を具備し、
前記絶縁膜は、金属アルコキシド及び金属酸化物粒子を含んでなり表面が凹凸形状であることを特徴とする液晶素子。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶素子において、
前記金属アルコキシドとしてエチルシリケートを含むことを特徴とする液晶素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液晶素子において、
前記金属酸化物粒子は、アルミナゾル又はシリカゾルから選ばれることを特徴とする液晶素子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載の液晶素子において、
前記金属酸化物粒子の平均粒径が１００オングストローム〜２００オングストロームであることを特徴とする液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電極上に絶縁膜及び配向膜を有する液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電極間に液晶層が挟持された構造からなる液晶表示素子においては、導電性の異物に起因する電極間ショートを防ぐため、絶縁層の形成が不可欠となっている。従来の液晶表示素子における電極上の絶縁層としては、ＳｉＯ２などのスパッタ膜や、アルコキシシランを加水分解したゾル（例えばＮＴＬ６００８、日産化学社製）をコーティングした後焼成した膜を用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スパッタを用いた従来の絶縁膜では、電極が変色する、エッジ部がボケるなどの問題がある上、スループットの悪い高価な真空装置を必要とするため特に大きな面積を必要とする用途には、非常に高価なものとなってしまうという課題があった。
【０００４】
また、従来のゾルゲル法を用いた絶縁膜は、量産性や大面積対応には適するものの、５００℃近い温度での焼成が必要となるため、基板の変形や電極の変質による高抵抗化が起こり大きな問題となっている。また膜硬度の信頼性も十分ではなく、更に絶縁層上に形成する配向膜との密着性が悪く、液晶の配向不良の原因となっている。
【０００５】
本発明の目的は、配向膜との密着性に優れた絶縁膜を実現することにより信頼性に高い液晶素子を得ることをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示素子は、一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶素子において、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶側に形成された電極、前記電極上に形成された絶縁膜、及び前記絶縁膜上に形成された配向膜、を具備し、前記絶縁膜は、金属アルコキシド及び金属酸化物粒子を含んでなり表面が凹凸形状であることを特徴とする。
また、前記金属アルコキシドとしてエチルシリケートを含むことを特徴とする。
また、前記金属酸化物粒子は、アルミナゾル又はシリカゾルから選ばれることを特徴とする。
また、前記金属酸化物粒子の平均粒径が１００オングストローム〜２００オングストロームであることを特徴とする。
【作用】
本発明によれば、絶縁膜が金属アルコキシド及び金属酸化物粒子を含むことで、絶縁膜上に凹凸が形成され、配向膜と絶縁膜との密着性が向上する。
【０００７】
【実施例】
（実施例１）
金属酸化物微粒子として平均粒子径１００〜２００オングストロームのアルミナゾル（アルミナゾル５２０、日産化学社製）を金属アルコキシドとしてエチルシリケートを用い、メタノール、エタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等の溶剤により固形分濃度５〜１０ｗｔ％に希釈したものを用いた。
基板として表面を光学研磨したパイレックスガラスあるいはソーダライムガラスを用いＩＴＯなどの導電性膜をスパッターもしくは蒸着で形成しフォトエッチングによってパターンを形成して電極としたものを用いた。
この基板上に８００〜９００オングストロームの膜厚となるように制御してロールコーテイングにより前記液状ゾルを塗布し、４００℃で１時間、加熱し安定な絶縁層とした。
【０００８】
こうして形成した絶縁層は、大面積ながら均質で、金属針の加圧による膜硬度試験においても十分な信頼性が得られ基板との密着性も確保されていた。さらに配向膜を積層し、回転ラビングを行ったが、配向膜の剥離は生じなかった。液晶を挾持した液晶表示素子にして、表示特性を評価したところ、長時間に渡り極めて安定した表示特性を示した。
【０００９】
（実施例２）
金属酸化物微粒子として平均粒子径１００〜２００オングストロームのシリカゾル（スノーテックスＯ、日産化学社製）を用いた。また金属アルコキシドとしてエチルシリケートを用い、０．０２規定の塩酸に混合し激しく攪拌することにより加水分解溶液を調製した。次に上記シリカゾルと加水分解溶液を混合しメタノール、エタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等の溶剤により固形分濃度５〜１０％ｗｔに希釈し液状ゾルとした。
【００１０】
実施例１と同様に、基板として表面を光学研磨したパイレックスガラスあるいはソーダライムガラスを用いＩＴＯなどの導電性膜をスパッターもしくは蒸着で形成しフォトエッチングによってパターンを形成して電極としたものを用いた。この基板上に８００〜９００オングストロームの膜厚となるように制御してロールコーテイングにより前記液状ゾルを塗布し、４００℃で１時間、加熱し安定な絶縁層とした。
【００１１】
こうして形成した絶縁層は、大面積ながら均質で、金属針の加圧による膜硬度試験においても十分な信頼性が得られ基板との密着性も確保されていた。さらに配向膜を積層し、回転ラビングを行ったが、配向膜の剥離は生じなかった。液晶を挾持した液晶表示素子にして、表示特性を評価したところ、長時間に渡り極めて安定した表示特性を示した。
【００１２】
（実施例３）
エチルシリケートまたはメチルシリケート、エタノールまたはメタノール、水およびアンモニア水を混合、攪拌した後、減圧濃縮することにより、平均粒子径５０オングストロームの単分散シリカ微粒子分散液を調製した。なお出発原料の割合を調整することにより粒子径および分散性の制御が可能である。またエチルシリケートと０．０２規定の塩酸を混合し激しく攪拌することにより加水分解溶液を調製した。
次に上記シリカ微粒子分散液と加水分解溶液を混合しメタノール、エタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等の溶剤により固形分濃度５〜１０％ｗｔに希釈し状ゾルとした。
【００１３】
前記実施例と同様に基板として表面を光学研磨したパイレックスガラスあるいはソーダライムガラスを用いＩＴＯなどの導電性膜をスパッターもしくは蒸着で形成しフォトエッチングによってパターンを形成して電極としたものを用いた。この基板上に８００〜９００オングストロームの膜厚となるように制御してロールコーテイングにより前記液状ゾルを塗布し、３５０℃で１時間、加熱し安定な絶縁層とした。
ここでは単分散シリカ微粒子を用いたが、平均粒子径のほぼ等しい多分散シリカ微粒子を用いた場合には、より低温での安定な膜の形成が可能であった。こうして形成した絶縁層は、大面積ながら均質で、金属針の加圧による膜硬度試験においても十分な信頼性が得られ基板との密着性も確保されていた。さらに配向膜を積層し、回転ラビングを行ったが、配向膜の剥離は生じなかった。液晶を挾持した液晶表示素子にして、表示特性を評価したところ、長時間に渡り極めて安定した表示特性を示した。
【００１４】
（実施例４）
金属酸化物微粒子として平均粒子径１００〜２００オングストロームのアルミナゾル（アルミナゾル５２０、日産化学社製）を用いた。また金属アルコキシドとしてエチルシリケートを用い、０．０２規定の塩酸に混合し激しく攪拌することにより加水分解溶液を調製した。次に上記アルミナゾルと加水分解溶液を混合しメタノール、エタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等の溶剤により固形分濃度５〜１０％ｗｔに希釈し液状ゾルとした。
【００１５】
前記実施例と同様に、基板として表面を光学研磨したパイレックスガラスあるいはソーダライムガラスを用いＩＴＯなどの導電性膜をスパッターもしくは蒸着で形成しフォトエッチングによってパターンを形成して電極としたものを用いた。
この基板上に８００〜９００オングストロームの膜厚となるように制御してロールコーテイングにより前記液状ゾルを塗布し、４００℃で１時間、加熱し安定な絶縁層とした。
【００１６】
こうして形成した絶縁層は、大面積ながら均質で、金属針の加圧による膜硬度試験においても十分な信頼性が得られ基板との密着性も確保されていた。さらに配向膜を積層し、回転ラビングを行ったが、配向膜の剥離は生じなかった。液晶を挾持した液晶表示素子にして、表示特性を評価したところ、長時間に渡り極めて安定した表示特性を示した。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、金属酸化物粒子により、絶縁膜上に凹凸が形成されるので、配向膜と絶縁膜と密着性が向上し、配向不良をおこしにくくなる。特に大きな面積の液晶素子を作成するのには有利である。