(57)【要約】【課題】透明導電性膜内に発生する圧縮応力を緩和し、透明導電性膜のクラックや剥離の問題点を解消して、良好な表示を行なう。【解決手段】透明基板１の上面に形成された有機物膜２と前記有機物膜２の上方に形成される透明導電性膜６との間に、複数種の物質の薄膜を順次積層させて成膜した多層薄膜層を配設する。【選択図】      図１
2004317649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電性膜が形成された一対の透明基板を、前記透明導電性膜を内側にして一定間隔をもって略平行に対向させ、周囲をシール材でシールした空洞部内に液晶を封入してなり、前記透明導電性膜に通電することにより前記液晶を配向させて所望の表示を行うように構成された液晶表示素子において、前記一対の透明基板のうち少なくとも一方の透明基板の上面に形成される有機物膜と前記有機物膜の上方に形成される透明導電性膜との間に、複数種の物質の薄膜を順次積層させて成膜した多層薄膜層が配設されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記多層薄膜層を構成する各種の薄膜は、それぞれ１０ｎｍ以下の膜厚で成膜されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透明基板に形成された有機物膜の上方に透明導電性膜が成膜された構成を有する液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー液晶表示素子は、ガラスやプラスチック等からなる一対の透明基板を有している。前記一対の透明基板のうちの少なくとも一方の透明基板には、例えば、赤、緑および青の３色の透光膜であるカラーフィルタ、コントラストを向上させるために前記各色のカラーフィルタの周囲に配設される遮光用のブラックマスク（遮光膜）、前記カラーフィルタやブラックマスクなどの前記透明基板上に形成された各膜層を保護するための保護膜などの有機物からなる膜層（以下、有機物膜という。）が形成されている。そして、前記有機物膜の上面には透明導電性膜としてＩＴＯ（酸化インジウム錫）からなる薄膜（以下、ＩＴＯ膜という。）が形成されている。
【０００３】
そして、前記一方の透明基板は、基板上面に透明導電性膜が形成された他の透明基板と前記透明導電性膜を内側にして一定間隔をもって略平行に対向して配置され、周囲をシール材でシールされた後、前記シール材により囲繞した空洞部内に液晶が封入され、カラー液晶表示素子を形成するようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記カラー液晶表示素子において、透明導電性膜６としてのＩＴＯ膜は、多くの場合、低温の透明基板１上にスパッタ法で成膜されるが、このような方法で成膜されるＩＴＯ膜内には圧縮応力や引張応力などの内部応力が生ずる。
【０００５】
前述のようにカラーフィルタやブラックマスク等の有機物膜２の上面に形成したＩＴＯ膜１Ａの場合においては、この内部応力は、図２に示すように、前記有機物膜２の裾部分（図２中、Ａ丸枠で示す部分）と前記有機物膜２の肩部分（図２中、Ｂ丸枠で示す部分）とでは異なるように作用する応力となって表われる。
【０００６】
例えば、前記裾部分のＩＴＯ膜内においては、図２中のＡ丸枠内に太矢印で示すように、圧縮応力の合成ベクトルが基板側に向くこととなるため、前記圧縮応力は、透明基板１に対し、ＩＴＯ膜を押し付ける力となる。これに対し、前記肩部分のＩＴＯ膜内においては、図２中のＢ丸枠内に太矢印で示すように、圧縮応力の合成ベクトルが反基板側に向くこととなるため、前記圧縮応力は、透明基板１に対し、ＩＴＯ膜を引き剥がそうとする力となる。
【０００７】
このように、前記裾部分のＩＴＯ膜内と肩部分のＩＴＯ膜内とで相異なる応力がはたらき、前記裾部分のＩＴＯ膜においてはクラックが生じやすく、前記肩部分のＩＴＯ膜では剥離が生じやすいといった問題点があった。
【０００８】
特に、ＩＴＯ膜のコラム構造が大きく成長したり、有機物膜２が必要以上に高温に加熱されて表面状態が悪化したような場合に、前記裾部や肩部におけるＩＴＯ膜にそれぞれの問題が発生する傾向が強い。さらに、前記裾部分のＩＴＯ膜においては、前記透明基板１上に成長するＩＴＯ膜と有機物膜２上に成長するＩＴＯ膜とでは膜構造が異なっているため、特に、内部応力の影響を受けやすく、クラックが発生しやすい。またさらに、前記ＩＴＯ膜と有機物膜２との密着性が悪ければ、これらの現象は顕著となる。そして、ＩＴＯ膜にクラックや剥離の現象が発生すれば、液晶表示素子の前記ＩＴＯ膜からなる電極間に印加される電圧が一対の透明基板１間に配設された液晶の液晶分子の配向を制御するに十分なものではなくなるため、良好な表示を得ることができない。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、透明導電性膜内に発生する圧縮応力を緩和し、透明導電性膜のクラックや剥離の問題点を解消して、良好な表示を行なうことのできる構成を有する液晶表示素子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明の液晶表示素子は、前記一対の透明基板のうち少なくとも一方の前記透明基板の上面に形成された有機物膜と、前記有機物膜の上方に形成される透明導電性膜としてのＩＴＯ膜との間に、複数種の物質の薄膜を順次積層させて成膜した多層薄膜層が配設されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の液晶表示素子によれば、有機物膜と透明導電性膜との間に介在させて配設された多層薄膜層を、前記透明導電性膜の内部に生じる応力を緩衝させるバッファ層として機能させることができる。
【００１２】
そして、前記多層薄膜層を構成する各種の薄膜は、それぞれ１０ｎｍ以下の膜厚で成膜されていることを特徴とし、このように前記多層薄膜層を形成することで、応力を緩衝させる島状結晶粒を効果的に発生させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本実施形態の液晶表示素子においては、前記透明基板の上面に形成された有機物膜と、前記有機物膜の上方に形成される透明導電性膜との間に、複数種の物質の薄膜を順次積層させて成膜した多層薄膜層を介在させた構成とされている。
【００１４】
詳しくは、本実施形態の液晶表示素子は、図１に示すように、ガラスからなる透明基板１上に、カラーフィルタ、ブラックマスク、保護膜などのアクリルやポリイミド、エポキシといった樹脂等からなる有機物膜２が形成されている。また、前記有機物膜２の上面には、ＳｉＯ２  （酸化珪素）の薄膜３とＣｒ２Ｏ３（酸化クロム）の薄膜４とをスパッタ法により交互に積層させて６層構造に成膜した多層薄膜層５が形成されている。本実施形態において、前記ＳｉＯ２  とＣｒ２Ｏ３の各薄膜３，４は、それぞれ５ｎｍ以下の膜厚で成膜されている。
【００１５】
そして、前記透明基板１および前記多層薄膜層５の上面には、透明導電性膜６としてのＩＴＯ膜が、前記多層薄膜層５を成膜した真空環境を破ることなく次工程で２００ｎｍの膜厚に成膜されている。
【００１６】
このように構成された液晶表示素子は、ＳｉＯ２  の薄膜３とＣｒ２Ｏ３の薄膜４を積層させて構成した前記多層薄膜層５が、有機物膜２とＩＴＯ膜６とのバッファ層として作用することとなる。つまり、前記多層薄膜層５を構成する各層の膜厚を１０ｎｍ以下とすることで、各層を三次元構造ではなく二次元構造に近い構造とすることができ、ＩＴＯ膜内に働く応力を緩衝させる島状結晶粒を効果的に発生させることができる。
【００１７】
よって、このような構成を有する透明基板１を、前記ＩＴＯ膜を内側にして一定間隔をもって他の透明基板と平行に対向させ、周囲をシール材でシールした空洞部内に液晶を封入して液晶表示素子を構成することで、前記液晶表示素子は、透明導電性膜６としてのＩＴＯ膜内に発生する圧縮応力が前記多層薄膜層５によって緩和され、ＩＴＯ膜のクラックや剥離の問題点が解消されて、電気的に安定した良好な表示を行なうことのできる液晶表示素子となる。
【００１８】
なお、透明基板１について、高温高湿度雰囲気中で使用した場合のＩＴＯ膜のクラック発生や剥離の現象に対する耐性を評価するべく、不飽和型プレシャクッカ試験装置を用いて試験したところ、前述のようなクラックの発生や剥離は見られず、高い信頼性を示すものであった。
【００１９】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、前記多層薄膜層を構成する物質は、前記ＳｉＯ２  とＣｒ２Ｏ３に限ることなく、付着強度が確保されれば、光学特性などに影響が出ない範囲で選択することができる。また、物質も２種類に限らず、多層薄膜層の積層数も前述の６層に限らない。さらに、前記多層薄膜層を構成する各層の積層順は問わないものとするが、前記多層薄膜層は、前記有機物膜と透明導電性膜との中間の弾性的性質を有するものとすることで、バッファ層としての機能をより発揮できるものと考える。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、前記多層薄膜層により透明導電性膜内に発生する圧縮応力を緩和させて、前記透明導電性膜のクラックや剥離の問題点を解消することができるので、液晶分子の配向を制御するに十分な電圧を印加することができ、良好な表示を行なうことができる等の効果を奏するものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の液晶表示素子の要部概略断面図
【図２】従来の液晶表示素子の問題点を説明するための要部概略断面図
【符号の説明】
１  透明基板
２  有機物膜
３  ＳｉＯ２  膜
４  Ｃｒ２Ｏ３膜
５  多層薄膜層
６  透明導電性膜
【図１】
2004317649.tif 000003
【図２】
2004317649.tif 000004