【事件の表示】
　特許第２９３８３０８号「液晶表示素子」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９３８３０８号の特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第２９３８３０８号の請求項１に係る発明についての出願は、平成５年５月２７日に出願され、平成１１年６月１１日にその特許の設定登録がなされ、その後、村戸良至より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年６月２９日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否
(1)訂正事項
　請求項１における「少なくとも1層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を形成したことを特徴とする液晶表示素子。」を「少なくとも1層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を膜厚１００ｎｍ以下に形成し、前記プラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げても前記ＳｉＡｌＯＮ膜にクラックが発生しないことを特徴とする液晶表示素子。」と訂正するとともに、明細書段落１１【課題を解決するための手段】の記載中「少なくとも1層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を形成したことを特徴とする液晶表示素子である。」を「少なくとも1層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を膜厚１００ｎｍ以下に形成し、前記プラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げても前記ＳｉＡｌＯＮ膜にクラックが発生しないことを特徴とする液晶表示素子である。」と訂正するものである。
(2)訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とし、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求項の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
(3)むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び第３項で準用する特許法第１２６条第２−３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．取消理由についての判断
(1)訂正明細書の請求項１に係る発明
　訂正明細書の請求項１に係る発明は、その特許請求の範囲に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。（以下、「本件発明」という。）
「一対のプラスチック基板間に液晶層を介在して形成される液晶表示素子において、
　前記プラスチック基板に少なくとも1層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を膜厚１００ｎｍ以下に形成し、前記プラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げても前記ＳｉＡｌＯＮ膜にクラックが発生しないことを特徴とする液晶表示素子。」
(2)引用刊行物
　当審が通知した取消理由通知に引用した刊行物２（特開平3-138617号公報）には、次のように記載されている。
「液晶表示素子用基板としては、これまでガラスが一般に使用されてきた。しかし近時は、液晶表示素子の薄型化、軽量化、加工の容易性、低コスト化等の観点から、構成基板として可撓性のあるポリマーフィルム(ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォンなどの高分子フィルム)が多く用いられているようになっている。だが、ポリマーフィルムは、ガラス基板に比べて、ガス透過性が高いため、短時間でフィルム面を通して気体が液晶層に溶け込み液晶中に溶存気体量が過飽和となって気泡を発生させたり、時として、電極に破損を与えたりするといった現象を生じさせている。」（第1頁右下欄第15行〜第2頁左上欄第7行）
「本発明は、少なくとも液晶層及びその液晶層を挟持し透明電極を形成した一対の基板を有する液晶表示装置において、前記基板が可撓性ポリマーフィルムの片面又は両面に厚さ200〜1000Åの範囲で光透過率が70%以上でありかつ酸素透過量がlcc/m2/24hours/latom/20 ℃以下である金属酸化物あるいは金属窒化物の薄膜を保護膜として設けたものであることを特徴としている。」（第2頁左下欄第2行〜9行）
「本発明における保護膜142の構成材料としては、SiO2,SnO2,TiO2,Al2O3,ZnO,Ta2O5,ZrOなどの金属酸化物、SiNX.,TiN,AlN,TaN などの窒素酸化物が例示できる。」（第3頁右上欄第18行~左下欄第1行）
　したがって、刊行物２には、「液晶層を挟持する一対の基板に可撓性ポリマーフィルムを用いた液晶表示装置において、前記ポリマーフィルムのガス透過性を抑制するため、前記基板の片面又は両面に厚さ200〜1000Åの範囲でSiO2,SnO2,TiO2,Al2O3,ZnO,Ta2O5,ZrOなどの金属酸化物あるいはSiNX.,TiN,AlN,TaNなどの金属窒化物の薄膜を保護膜として設けた液晶表示装置。」の発明が記載されているものと認められる。
　同じく、刊行物１（特開平4-256922号公報）には、液晶デイスプレイに関し、次のように記載されている。
「現在は透明電極としてガラス基板が用いられているが、軽量化のためにプラスチックフィルムを用いる検討がなされている。」（第2頁第2欄第11行〜13行）
「上記の如くして得られる透明導電フィルムは、必要に応じて、水分、酸素、窒素の透過の防止、耐溶剤性の改良のためのバリヤー膜を設けてもよい。バリヤー膜を具体的に例示すると、〜ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＳｉＡｌＯＮ、ＳｉＮ等の無機材料を蒸着、CVD等の物理的堆積法で積層したもの〜が挙げられる。」（第３頁第4欄第14行〜第24行。）
　この記載によれば、刊行物１には、「液晶デイスプレイの透明電極基板としてプラスチックフィルムを用い、そのプラスチックフィルムには、水分、酸素、窒素の透過の防止のためにＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＳｉＡｌＯＮ、ＳｉＮ等のバリアー膜を設ける」ことが記載されているものと認められる。
　同じく、刊行物３（特開平1-185852号公報）には、次のように記載されている。
「〜記録層２の上にSiO、SiO2などの保護膜３を設けることにより、記録層２が直接大気にさらされないようにし、記録層２の環境による特性劣化の改善を図っている。」（第1頁右下欄第15行〜18行）
「しかしながら、SiOやSiO2などの保護膜３はピンホールを持たない極めて緻密な薄膜として形成することは困難であり、実用上は大気および大気中の湿気がピンホールを通って記録層２まで侵入するのを完全に防止することはできない。」（第2頁左上欄第1行〜第5行）
「本発明は、〜記録層の上に高硬度で緻密な、しかも化学的に安定なアモルファスSiAlONの保護膜を堆積するものとする。〜アモルファスSiAlONの保護膜は〜、記録層への大気および大気中に含まれる湿気の浸透が防止され、光磁気記録媒体の耐食性を向上させる。」（第2頁左上欄第18行〜右上欄第7行）
「〜、この記録層２の上に厚さ500〜1000ÅのアモルファスSiAlON保護膜４を堆積したものである。」（第2頁右上欄第16行〜18行）
 「このようにアモルファスSiAlON保護膜4を記録層2の上に設けた本発明の光磁気記録媒体は大気中に放置されたときも、大気および大気中の湿気が記録層2へ浸透することがないため、記録層2を酸化させることもなく、耐食性に優れた光磁気記録媒体とすることができる。」（第2頁左下欄第6行〜11行）
「厚さ1000ÅのアモルファスSiAlONを保護膜４として積層した。かくして得られた光磁気記録媒体を温度80°C湿度90%の恒温恒湿槽100時間放置して特性の変化を調べた結果、記録層２の保持力（Hc）の初期値に対する低下は約8%であった。これと同時に比較のために厚さ1000ÅのSiO2を保護膜としてＲＦマグネトロンスパッタ法により記録層に形成した光磁気記録媒体を前述と同一条件で試験したところ、記録層のHcは初期値に対して約23%低下した。このことからアモルファスSiAlONが保護膜として従来のものよりすぐれており、通常使用される環境においては十分実用性を有するものと判断される。」（第2頁右下欄第14行〜第3頁左上欄第6行）
　この記載によれば、刊行物３には、「アモルファスSiAlONの保護膜は、SiO、SiO2などの保護膜に比べ、大気および大気中に含まれる湿気の浸透を防止する点ですぐれており、厚さが500〜1000ÅのアモルファスSiAlON保護膜が使用されること」が記載されているものと認められる。
(3)対比
　本件発明と刊行物２に記載された発明とを比較すると、ともに一対の基板間に液晶層を介在している液晶表示素子の発明であり、刊行物２の可撓性ポリマーフィルムの基板は、プラスチック基板に他ならず、また、その保護膜の厚さは、200〜1000Å、すなわち、２０〜１００ｎｍであるから、両者は、
「一対のプラスチック基板間に液晶層を介在して形成される液晶表示素子において、
　前記プラスチック基板に少なくとも1層から成る膜厚１００ｎｍ以下の保護膜を形成してなる液晶表示素子。」である点で一致し、次の点で相違する。
　刊行物２の発明では、保護膜がSiO2,SnO2,TiO2,Al2O3,ZnO,Ta2O5,ZrOなどの金属酸化物あるいはSiNX.,TiN,AlN,TaN などの窒素酸化物の薄膜を膜厚２０〜１００ｎｍで形成したものであるのに対し、本件発明では、保護膜がＳｉＡｌＯＮ膜を膜厚１００ｎｍ以下に形成したものであり、プラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げても前記ＳｉＡｌＯＮ膜にクラックが発生しない点。
(4)判断
　上記相違点について検討するに、刊行物１には、刊行物２の保護膜と同様の機能を果たすガスバリア膜として前記のとおり、刊行物２において記載されているＳｉＯ２、ＳｉＮとともにＳｉＡｌＯＮが挙げられているのだから、刊行物２の発明における保護膜として本件発明のごとくＳｉＡｌＯＮ膜を採用することは、当業者が容易に想到し得たものと認められる。
　さらに、刊行物３に記載のとおり、アモルファスＳｉＡｌＯＮの保護膜は、ＳｉＯ、ＳｉＯ２などの保護膜に比べ、大気および大気中に含まれる湿気の浸透を防止する点ですぐれているのだから、ＳｉＡｌＯＮ膜を採用すればＳｉＯ２などの保護膜より薄い膜厚のものですむことが明らかであり、刊行物２に記載されているＳｉＯ２膜に代えてＳｉＡｌＯＮ膜を採用するに際し、その膜厚を刊行物２でのＳｉＯ２の膜厚範囲２０〜１００ｎｍより大なものとする理由はなく、また、刊行物３においても厚さが500〜1000Å（５０〜１００ｎｍ）のアモルファスＳｉＡｌＯＮ保護膜が使用されていることを考えれば、その膜厚として１００ｎｍ以下が普通に採用されるところである。
　したがって、結局、液晶表示素子の基板にプラスチックを用いた場合に、そのガス透過を防止するために、本件発明のごとく、その保護膜として、膜厚１００ｎｍ以下の ＳｉＡｌＯＮ膜を形成することは、刊行物１ないし３に記載された発明に基づき当業者が容易に想到し得たものと認められる。
　次に、本件発明において、プラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げてもＳｉＡｌＯＮ膜にクラックが発生しないという点について検討する。
　クラックに関し、本件特許明細書には次のように記載されている。
「図７は、基板２の曲げに対する膜７の強度と、膜７の膜厚との関係を説明するための断面図である。図７に示すように、膜７側が突部を形成するように基板２を曲げていくと、膜７の突部側表面の伸びが膜７の破壊伸度以上になったとき膜７の突部側表面に亀裂を生じる。また、同じ厚さの基板２上に膜７を形成する場合には、同じ曲げに対して膜７の膜厚４２が大きいほど突部側膜７表面の伸び４３が大きくなり、これに対して膜７の膜厚４５を小さくすると、突部側膜７表面の伸び４４は小さい。このように、ガスバリア膜７を１００ｎｍ以上の厚さに形成すると、プラスチック基板２の曲げに対して弱く、基板２の曲げによってガスバリア膜７に亀裂を生じることがあり、この亀裂から進入したガスによって液晶層３内に気泡を生じる結果となる。」（第８段落）
「厚さ０．２ｍｍのポリカーボネートシートから成るプラスチック基板１２の表面上にガスバリア膜１７をそれぞれ５０ｎｍ，１００ｎｍ，２００ｎｍおよび４００ｎｍの膜厚に形成し、前記各プラスチック基板１２を曲率半径Ｒ＝４０ｍｍ，２０ｍｍ，１０ｍｍおよび５ｍｍに曲げ、プラスチック基板１２の曲げに対するガスバリア膜１７のクラック発生の有無を測定した。表２に示すように、曲率半径４０ｍｍでは、いずれの膜厚でもガスバリア膜１７にクラックの発生は認められず、曲率半径２０ｍｍでは膜厚４００ｎｍに形成されたガスバリア膜１７にクラックが発生した。また、曲率半径１０ｍｍでは、膜厚４００ｎｍおよび２００ｎｍのガスバリア膜１７にクラックの発生が認められ、曲率半径５ｍｍでは、全てのプラスチック基板１２が割損した。このように、プラスチック基板１２の曲げに対しては、ガスバリア膜１７の膜厚が薄いほどガスバリア膜１７にクラックを生じにくく、膜厚１００ｎｍ以下ではガスバリア膜１７はプラスチック基板１２とほぼ等しい膜強度を示すことが判る。」（第２３段落）
「ガスバリア膜１７を薄くすることができるので、〜、ガスバリア膜１７のプラスチック基板１２の曲げに対するクラックの発生を低減することができ、」（第２５段落）
　これらの記載によれば、プラスチック基板を曲げたときのクラックの発生に関しては、要するに厚さが厚いほどクラックが発生しやすく、薄いほど発生しにくいものであり、厚さが１００ｎｍ以下であれば、プラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げてもＳｉＡｌＯＮガスバリア膜１７にクラックが発生しないことが分かる。
　してみれば、刊行物２において、その保護膜として膜厚１００ｎｍ以下のＳｉＡｌＯＮ膜を採用した場合にも、当然にそのプラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げてもクラックが発生しないものと考えられ、本件発明におけるプラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げてもＳｉＡｌＯＮ膜にクラックが発生しないという点は格別のものとはいえない。
(5)むすび
　以上のとおりであるから、本件発明は、上記刊行物１ないし３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものと認められ、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであるから、本件発明についての特許は、拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認める。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の一部の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第１項及び第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年７月１３日（２０００．７．１３）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　請求項１における「少なくとも１層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を形成したことを特徴とする液晶表示素子。」を「少なくとも１層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を膜厚１００ｎｍ以下に形成し、前記プラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げても前記ＳｉＡｌＯＮ膜にクラックが発生しないことを特徴とする液晶表示素子。」と訂正するとともに、明細書段落１１【課題を解決するための手段】の記載中「少なくとも１層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を形成したことを特徴とする液晶表示素子である。」を「少なくとも１層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を膜厚１００ｎｍ以下に形成し、前記プラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げても前記ＳｉＡｌＯＮ膜にクラックが発生しないことを特徴とする液晶表示素子である。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
液晶表示素子
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　一対のプラスチック基板間に液晶層を介在して形成される液晶表示素子において、
　前記プラスチック基板に少なくとも１層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を
膜厚１００ｎｍ以下に形成し、前記プラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げても前記ＳｉＡｌＯＮ膜にクラックが発生しない
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　本発明は、液晶層を介在する一対のプラスチック基板に少なくとも１層から成るガスバリア膜を形成した液晶表示素子に関する。
　　　【０００２】
　　【従来の技術】
　液晶表示素子の薄型軽量化を図り、基板の加工性を向上するためにガラスのかわりにプラスチック素材を用いて液晶表示素子の基板を形成することが試みられている。しかし、プラスチック基板はガラス基板に比べてガス透過率が高く、このために外部から透過してきたガスが液晶層中に気泡を生じ、液晶表示素子の表示不良を生じる。
　　　【０００３】
　このため、特開平３−１３８６１７に示されるように、液晶表示素子のプラスチック基板表面に透光性を有するＳｉ，Ｔｉなどの金属酸化物あるいは金属窒化物のガスバリア膜をスパッタ法などによって形成し、プラスチック基板のガス透過性を抑制する構造が提案されている。
　　　【０００４】
　図５は、従来の液晶表示素子１を示す断面図である。液晶表示素子１は、一対のプラスチック基板２間に液晶層３が封入され、シール材４によって封止されて形成される。前記一対のプラスチック基板２は、両面にハードコート膜６と、これに積層してＳｉ，Ｔｉなどのアモルファス金属酸化物あるいは金属窒化物から成るガスバリア膜７が形成され、さらに対向する面上にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などの透光性を有する電極５が形成される。
　　　【０００５】
　一方、前記ガスバリア膜７をＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＥＶＯＡ（ＰＶＡとエチレンの共重合体）などの有機物で形成した液晶表示素子１も試みられている。
　　　【０００６】
　　【発明が解決しようとする課題】
　しかし、前述のようなＳｉ，Ｔｉなどの酸化膜あるいは窒化膜、たとえばＳｉＯＸ，ＳｉＮＸなどから成るガスバリア膜７は、ガスバリア性が低いため、１００ｎｍ以上形成しなければ充分な機能を果たさない。
　　　【０００７】
　図６は、基板２上に形成される成膜原子８の状態を示す断面図である。図６に示すように、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびＣＶＤ法などで基板上に形成される膜は、膜を構成する原子８が基板２上に積層されることによって成膜される。このとき、成膜原子８の第１層９の構造は、基板２表面の原子レベルの大きさでの凹凸および基板２表面を構成する原子および電子と成膜原子８との相互作用に依存しており、基板２表面の微視的状態を反映したものとなる。しかし、成膜原子８が積層していくにしたがって、上層の成膜原子８に対する基板２表面の影響は小さくなり、膜厚が大きくなると、膜と基板２表面との界面１０と膜内部との構造が異なってくる。このため、膜内部が外に拡がろうとし、膜と基板２表面との界面１０を圧縮する圧縮応力または膜内部が収縮し、膜と基板２表面との界面１０を引張る引張応力などの内部応力を生じる。このような内部応力は、膜厚が大きいほど大きくなる。したがって、このように厚く形成されたガスバリア膜７は、膜の内部応力が大きくなり、プラスチック基板２が反るなどの不都合を生じる。
　　　【０００８】
　図７は、基板２の曲げに対する膜７の強度と、膜７の膜厚との関係を説明するための断面図である。図７に示すように、膜７側が突部を形成するように基板２を曲げていくと、膜７の突部側表面の伸びが膜７の破壊伸度以上になったとき膜７の突部側表面に亀裂を生じる。また、同じ厚さの基板２上に膜７を形成する場合には、同じ曲げに対して膜７の膜厚４２が大きいほど突部側膜７表面の伸び４３が大きくなり、これに対して膜７の膜厚４５を小さくすると、突部側膜７表面の伸び４４は小さい。このように、ガスバリア膜７を１００ｎｍ以上の厚さに形成すると、プラスチック基板２の曲げに対して弱く、基板２の曲げによってガスバリア膜７に亀裂を生じることがあり、この亀裂から進入したガスによって液晶層３内に気泡を生じる結果となる。
　　　【０００９】
　また、これらの原因以外にもスパッタリング時に基板面上に異物が付着したり、スパッタリング時の異常放電などの原因によってガスバリア膜７に欠陥を生じ、これによって液晶層３内に気泡を生じる可能性がある。
　　　【００１０】
　本発明の目的は、ガスバリア性に優れた薄い膜厚のガスバリア膜をプラスチック基板面に形成することによって、表示信頼性に優れた薄型軽量の液晶表示素子を提供することである。
　　　【００１１】
　　【課題を解決するための手段】
　本発明は、一対のプラスチック基板間に液晶層を介在して形成される液晶表示素子において、前記プラスチック基板に少なくとも１層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を
膜厚１００ｎｍ以下に形成し、前記プラスチック基板を曲率半径Ｒ＝１０ｍｍに曲げても前記ＳｉＡｌＯＮ膜にクラックが発生しない
　　　【００１２】
　　　【００１３】
　　【作用】
　本発明に従えば、液晶表示素子は一対のプラスチック基板間に液晶層を介在して成り、前記プラスチック基板に少なくとも１層から成るＳｉＡｌＯＮ膜をたとえば１００ｎｍ以下の薄い膜厚に形成される。前記ＳｉＡｌＯＮ膜は、Ｓｉ−Ａｌ，Ｓｉ−Ｏ，Ｓｉ−Ｎ，Ａｌ−Ｏ，Ａｌ−ＮおよびＯ−Ｎの結合がランダムに生じ、様々な原子が様々な結合距離で結合した構造から成る。これによって、ＳｉＡｌＯＮ膜は高いガスバリア性を有し、１００ｎｍ以下に形成してもプラスチック基板を介するガスの透過を防止することができる。
　　　【００１４】
　　　【００１５】
　　【実施例】
　図１は本発明の一実施例である液晶表示素子１１の全体の構成を示す断面図であり、図２は図１に示すプラスチック基板１２とそれに形成されるガスバリア膜１７の配置を示す断面図である。図１に示すように液晶表示素子１１は、膜処理が施された一対のプラスチック基板１８間に液晶層１３が注入され、シール材１４によって封止されて形成される。前記プラスチック基板１８は、図２（ａ）に示すように、プラスチック基板１２の片面のみ、あるいは図２（ｂ）に示すようにプラスチック基板１２の両面にガスバリア膜１７が形成される。ガスバリア膜１７がプラスチック基板１２の片面のみに形成されたプラスチック基板１８を用いて液晶表示素子１１を形成する場合には、ガスバリア膜１７はプラスチック基板１２の液晶層１３側に配置されてもよいし、反対側に配置されてもよい。また、あるいは図２（ａ）に示すように、プラスチック基板１２の片面にガスバリア膜１７を形成後、図２（ｃ）に示すように、２枚のプラスチック基板１２間にガスバリア膜１７を介在させてもよい。前述のように、それぞれガスバリア膜１７が形成されたプラスチック基板１８には、液晶層１３を介在して対向する表面にＩＴＯなどから成る電極１５が形成される。前記電極１５に積層して配向膜１６が形成され、配向処理が施される。
　　　【００１６】
　前述のガスバリア膜１７は、ＳｉおよびＡｌの酸化物と窒化物とが高次に結合した非晶質複合化合物であるＳｉＡｌＯＮから成り、Ｏ２とＮ２との混合ガスを雰囲気とする反応性スパッタ法によって前述のプラスチック基板１２面上に形成される。また、前述のスパッタリングに、スパッタターゲットとしてＳｉおよびＡｌの酸化物であるＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３などを用いれば、Ｎ２ガスを雰囲気とする反応性スパッタ法によって、ＳｉＡｌＯＮ薄膜を形成することができる。このようにして、プラスチック基板１２上に形成されたＳｉＡｌＯＮ膜１７は、Ｓｉ，Ａｌの単純窒化膜、単純酸化膜がそれぞれの原子間の結合距離が一定であるのに対し、Ｓｉ−Ａｌ，Ｓｉ−Ｏ，Ｓｉ−Ｎ，Ａｌ−Ｏ，Ａｌ−ＮおよびＯ−Ｎの結合がランダムに生じるので、様々な原子が様々な結合距離で結合した構造を有する。このため、ガスバリア性に優れ、図６に示すＳｉＯＸ，ＳｉＮＸなどから成るガスバリア膜７と比較すると、ガスバリア膜１７を膜厚１００ｎｍ以下に形成した場合でも、１００ｎｍ以上の膜厚に形成されたＳｉＯＸ，ＳｉＮＸ膜７に匹敵するガスバリア性を示す。
　　　【００１７】
　図３は基板１２上にＳｉＡｌＯＮ膜１７を形成する際の反応性スパッタ法を説明するための断面図であり、図４は反応性スパッタリングにおけるスパッタターゲット２３の１例を示す平面図である。図３（ａ）に示すように、プラスチック基板１２は充分な洗浄の後スパッタチャンバー２０内に設置される。さらに、スパッタチャンバー２０内を真空にし、スパッタチャンバー２０の内圧を５×１０−５ｔｏｒｒとする。このとき、スパッタチャンバー２０内の湿度は、ほぼ０％になる。その後、図３（ｂ）に示すように、スパッタチャンバー２０内にＯ２ガス２１を導入し、スパッタチャンバー２０の内圧を３×１０−３ｔｏｒｒとする。次に、プラスチック基板１２表面にＯ２プラズマ処理を施す。Ｏ２プラズマ処理は、プラスチック基板１２とガスバリア膜１７との密着性を良好にするために行われる。前記Ｏ２プラズマ処理を施すことによって、プラスチック基板１２の表面に原子レベルの単位で、すなわち数ｎｍ〜数１０ｎｍの凹凸を生じる。したがって、プラスチック基板１２の表面積すなわち結合面の面積が増大し、プラスチック基板１２とガスバリア膜１７との密着性が向上する。また、Ｏ２プラズマ処理によって、プラスチック基板１２表面にカルボニル基および水酸基を生成し（これを微視的酸化という）、ガスバリア膜１７とプラスチック基板１２の表面とが結合しやすくなる。Ｏ２プラズマ処理は、室温、湿度０％、Ｏ２ガス中気圧３×１０−３ｔｏｒｒにて１分間１００Ｗで放電して行われる。放電は、直流電源または交流電源のいずれを用いて行ってもよい。この後、スパッタチャンバー２０内にＮ２ガスを導入し、スパッタチャンバー２０の内圧が大気圧に等しくなったらプラスチック基板を取出す。
　　　【００１８】
　さらに、図３（ｃ）に示すように、スパッタチャンバー２０内にＯ２＋Ｎ２の混合ガス２２を導入する。Ｏ２とＮ２の混合比、Ｎ２／Ｏ２は、１／２〜２であればよく、Ｎ２／Ｏ２＝１が望ましい。このＯ２＋Ｎ２の混合ガス２２を雰囲気として、前述のＯ２プラズマ処理を施された基板１２をスパッタターゲット２３によってスパッタリングする。スパッタリングは、基板１２の温度を２０〜１２０℃とし、Ｎ２＋Ｏ２混合ガス中気圧５×１０−４〜３×１０−３ｔｏｒｒ、温度０％、印加電力４０〜２００Ｗ（直流でも交流でもよい）で行われ、プラスチック基板１２表面上にＳｉＡｌＯＮ膜１７を１００ｎｍの膜厚に形成する。このときの印加電力およびスパッタリング時間は装置によって異なり、印加電力とスパッタリング時間の関係は表１に示す。また、プラスチック基板１２とスパッタターゲット２３との距離は３０ｎｍが望ましい。
　　　【００１９】
　【表１】
　　　【００２０】
　スパッタターゲット２３は、Ｓｉ−Ａｌの合金あるいは図４に示すようなＡｌ基板２４上にＳｉの小片２５を配置したものを用いる。スパッタターゲット２３は、Ｓｉ−Ａｌの合金を用いる場合、Ｓｉ／Ａｌが１／４〜４であればよく、Ｓｉ／Ａｌ＝１が望ましい。またスパッタターゲット２３として、図４に示すようなＡｌ基板２４上にＳｉの小片２５を配置したものを用いる場合には、ＳｉとＡｌの面積比Ｓｉ／Ａｌが１／４〜４となるよう、好ましくはＳｉ／Ａｌ＝１となるよう配置する。スパッタリングは、プラスチック基板１２が過熱しないよう４０〜２００Ｗで行う。このようにして、スパッタターゲット２３から飛来するＳｉとＡｌは、Ｎ２＋Ｏ２混合ガス２２と反応しながらプラスチック基板１２面上に積層され、ＳｉＡｌＯＮ薄膜１７を形成する。また、図４に示すように、スパッタターゲット２３は同面積の正方形状のＳｉ面２５と、Ａｌ面２４とが上下左右方向に交互に配置されているが、スパッタターゲット２３としてはＳｉ原子とＡｌ原子がむらなくプラスチック基板１２に放出されればよく、Ｓｉ面２５とＡｌ面２４とが図４に示す例とは異なるパターンに配置されてもよい。
　　　【００２１】
　さらにスパッタターゲット２３には、石英ガラス基板上にＡｌの小片を配置したもの、石英ガラス基板上にサファイアの小片を配置したもの、あるいはＳｉＡｌＯから成る焼成酸化物などを用いてもよい。またスパッタターゲット２３として、前述のうちＳｉＡｌＯの焼成酸化物を用いる場合、Ｎ２ガスを雰囲気としてスパッタリングを行うのが好ましいが、Ｎ２＋Ｏ２混合ガス２２を用いて行ってもよい。また、スパッタターゲット２３として、ＳｉＡｌＯＮセラミクスを用いる場合には、スパッタリングの雰囲気としてＡｒガスを用いることができる。
　　　【００２２】
　以上のようにして、本発明の液晶表示素子１１は、液晶層１３を介在する一対のプラスチック基板１２上にそれぞれ膜厚１００ｎｍのＳｉＡｌＯＮから成るガスバリア膜１７が形成される。前記ガスバリア膜１７は、ＳｉＯＸから成る膜厚２００ｎｍのガスバリア膜７より優れたガスバリア性を示し、前記ガスバリア膜１７をプラスチック基板１２上に形成した液晶表示素子１１と、ガスバリア膜７をプラスチック基板２上に形成した液晶表示素子１とを比較すると、室温、湿度５０％、大気中１０気圧下に１２時間放置した場合、基板２上に２００ｎｍにＳｉＯＸ膜を形成した液晶表示素子１には液晶層３中に気泡が発生したが、基板１２上に１００ｎｍの膜厚でＳｉＡｌＯＮ膜１７を形成した液晶表示素子１１には液晶層１３中に気泡の発生が認められなかった。
　　　【００２３】
　さらに、厚さ０．２ｍｍのポリカーボネートシートから成るプラスチック基板１２の表面上にガスバリア膜１７をそれぞれ５０ｎｍ，１００ｎｍ，２００ｎｍおよび４００ｎｍの膜厚に形成し、前記各プラスチック基板１２を曲率半径Ｒ＝４０ｍｍ，２０ｍｍ，１０ｍｍおよび５ｍｍに曲げ、プラスチック基板１２の曲げに対するガスバリア膜１７のクラック発生の有無を測定した。表２に示すように、曲率半径４０ｍｍでは、いずれの膜厚でもガスバリア膜１７にクラックの発生は認められず、曲率半径２０ｍｍでは膜厚４００ｎｍに形成されたガスバリア膜１７にクラックが発生した。また、曲率半径１０ｍｍでは、膜厚４００ｎｍおよび２００ｎｍのガスバリア膜１７にクラックの発生が認められ、曲率半径５ｍｍでは、全てのプラスチック基板１２が割損した。このように、プラスチック基板１２の曲げに対しては、ガスバリア膜１７の膜厚が薄いほどガスバリア膜１７にクラックを生じにくく、膜厚１００ｎｍ以下ではガスバリア膜１７はプラスチック基板１２とほぼ等しい膜強度を示すことが判る。
　　　【００２４】
　【表２】
　　　【００２５】
　このように本実施例によれば、プラスチック基板１２上にＳｉＡｌＯＮから成るガスバリア膜１７を形成することによって、ガスバリア膜１７の膜厚を１００ｎｍ程度に薄くしても充分に液晶層１３中に気泡が発生することを防止することができる。これによって、ガスバリア膜１７を薄くすることができるので、プラスチック基板１２のガスバリア膜１７の内部応力による反りを防止することができるとともに、ガスバリア膜１７のプラスチック基板１２の曲げに対するクラックの発生を低減することができ、前記プラスチック基板１２の加工性を向上することができる。
　　　【００２６】
　　　【００２７】
　　　【００２８】
　　　【００２９】
　　　【００３０】
　　　【００３１】
　　　【００３２】
　　　【００３３】
　　　【００３４】
　　【発明の効果】
　以上のように本発明によれば、一対のプラスチック基板間に液晶層を介在して成る液晶表示素子は、前記プラスチック基板に少なくとも１層から成るＳｉＡｌＯＮ膜を形成される。ＳｉＡｌＯＮ膜は、高いガスバリア性を有し、薄膜に形成しても充分効果を発揮し、たとえば膜厚１００ｎｍ以下に形成した場合でも、プラスチック基板のガスの透過を防止し、液晶層内に気泡が発生することを防止することができる。さらに、ＳｉＡｌＯＮ膜を１００ｎｍ以下に形成することによって、プラスチック基板の曲げに対してＳｉＡｌＯＮ膜に亀裂を生じにくくなり、ＳｉＡｌＯＮ膜のガス透過防止の信頼性を向上することができる。これによって、表示信頼性に優れた薄型軽量の液晶表示素子を得ることができる。
　　　【００３５】
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　本発明の一実施例である液晶表示素子１１の全体の構成を示す断面図である。
　　【図２】
　図１に示すプラスチック基板１２と、それに形成されるガスバリア膜１７とを示す断面図である。
　　【図３】
　基板１２上にＳｉＡｌＯＮ膜１７を形成する際の反応性スパッタ法を説明するための断面図である。
　　【図４】
　反応性スパッタリングにおけるスパッタターゲット２３の１例を示す平面図である。
　　【図５】
　従来のガスバリア膜７を備えるプラスチック基板液晶表示素子１を示す断面図である。
　　【図６】
　基板２上に形成される成膜原子８の状態を示す断面図である。
　　【図７】
　基板２の曲げに対する膜７の強度と、膜７の膜厚との関係を説明するための断面図である。
　　【符号の説明】
　１１　液晶表示素子
　１２　プラスチック基板
　１３　液晶層
　１４　シール材
　１５　電極
　１６　配向膜
　１７　ＳｉＡｌＯＮ膜（ガスバリア膜）
　１８　膜処理を施したプラスチック基板