(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板の片面に透明電極膜が形成された一対の透明電極付基板を、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置してなり、かつ該間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、
一方の透明電極付基板の透明電極が形成されていない片面に、ヤング率が１×１０2〜１×１０6dyne／cm2であり、シリコーン系エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、可撓性エポキシ樹脂から選ばれる絶縁性透明弾性物質からなり、厚さが5〜100μmの範囲にある絶縁性透明弾性層が設けられていることを特徴とする液晶表示セル。
【請求項２】
少なくとも一方の絶縁性基板の片面にカラーフィルター、透明絶縁膜、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基板が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置してなり、かつ該間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、
一方の透明電極付基板の透明電極が形成されていない片面に、ヤング率が１×１０2〜１×１０6dyne／cm2であり、シリコーン系エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、可撓性エポキシ樹脂から選ばれる絶縁性透明弾性物質からなり、厚さが5〜100μmの範囲にある絶縁性透明弾性層が設けられていることを特徴とする液晶表示セル。
【請求項３】
少なくとも一方の絶縁性基板の片面にＴＦＴアレイ、透明絶縁膜、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基板が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置してなり、かつ該間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、
一方の基板の透明電極が形成されていない片面に、ヤング率が１×１０2〜１×１０6dyne／cm2であり、シリコーン系エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、可撓性エポキシ樹脂から選ばれる絶縁性透明弾性物質からなり、厚さが5〜100μmの範囲にある絶縁性透明弾性層が設けられていることを特徴とする液晶表示セル。
【請求項４】
前記絶縁性透明弾性層の表面にさらに、位相差膜および偏光膜がこの順序で設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示セル。
【請求項５】
前記絶縁性透明弾性層の表面にハードコート膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示セル。
【請求項６】
偏光膜の表面に、さらにハードコート膜および反射防止膜がこの順序で設けられている請求項４に記載の液晶表示セル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、新規な液晶表示セルに関する。さらに詳しくは、液晶表示セルに応力が加わった場合に応力を吸収することができ、応力を除去した場合には速やかに復元することができ、このため表示画像が乱れることが無く、配向膜、透明電極、液晶を保護することができ、また光透過性が低下することもないので表示される画像はコントラストを高く維持でき、鮮明な画像が得られるなど優れた特性を有する液晶表示セルに関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
従来、図４に示す構成の液晶表示セルが知られている。
図４に示す液晶表示セル６１は、透明基板６１ａ、６１ｂ上にＩＴＯなどからなる透明電極膜６２ａ、６２ｂが形成されており、この上にポリイミドなどの重合体からなる配向膜６４ａ、６４ｂが形成されている。また、透明電極膜６２ａと配向膜６４ａの間には、液晶内に混入した異物やスペーサによる配向膜の損傷、配向膜の損傷による上下電極間の導通による表示不良、配向膜ラビング時に発生帯電する静電気の放電による配向膜の損傷などを防止したり、さらに平坦で密着性よく配向膜を形成するために、透明保護膜、透明平坦化膜ともいわれる透明絶縁膜６３ａ、６３ｂが形成されている。このような一対の透明電極付基板が、それぞれの透明電極同士が対向するように複数のスペーサ６６を介して所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基板の間にあけられた間隙に液晶２６が封入されている。この従来の液晶表示セルさらに、必要に応じて、一方の透明基板の表面には位相差膜と偏光膜および／またはハードコート膜と反射防止膜（いずれも図示せず）がこの順で設けられている。
【０００３】
ところで、このような従来の液晶表示セルでは、透明基板としては、ガラス、プラスチックスなどが使用されている。
このような液晶表示セルでは、液晶表示セルに応力が加わった場合に、液晶中の異物やスペーサなどによる配向膜の損傷、電極の損傷、絶縁膜の損傷などが起こることがあり、またこのような損傷が起きないまでも液晶の配向乱れが生じることがあり、これらに起因して表示性能を損なうことがあった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、液晶表示セルに応力が加わった場合に応力を吸収することができ、応力を除去した際には速やかに復元することができ、このため表示画像が乱れることが無く、配向膜、透明電極、絶縁膜、液晶を保護することができ、表示性能を損なうことのない液晶表示セルを提供することを目的としている。
【０００５】
【発明の概要】
本発明に係る第１の液晶表示セルは、
絶縁性基板の片面に透明電極膜が形成された一対の透明電極付基板を、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置してなり、かつ該間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、
一方の透明電極付基板の透明電極が形成されていない片面に、絶縁性透明弾性層が設けられていることを特徴としている。
【０００６】
本発明に係る第２の液晶表示セルは、
絶縁性基板の片面に透明電極膜が形成された一対の透明電極付基板であって、少なくとも一方の絶縁性基板の片面にカラーフィルター、透明絶縁膜、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基板が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置してなり、かつ該間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、
一方の透明電極付基板の透明電極が形成されていない片面に、絶縁性透明弾性層が設けられていることを特徴としている。
【０００７】
本発明に係る第３の液晶表示セルは、
絶縁性基板の片面に透明電極膜が形成された一対の透明電極付基板であって、
少なくとも一方の絶縁性基板の片面にＴＦＴアレイ、透明絶縁膜、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基板が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置してなり、かつ該間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、
一方の基板の透明電極が形成されていない片面に、絶縁性透明弾性層が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
前記絶縁性透明弾性層のヤング率は、１×１０2〜１×１０6dyne／cm2であることが好ましい。
また、前記絶縁性透明弾性層の上にさらに、位相差膜と偏光膜が設けられていてもよく、またハードコート膜と反射防止膜が設けられていてもよい。
【０００９】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係る液晶表示セルについて説明する。
本発明に係る第１の液晶表示セルは、少なくとも一方の基板の表面には透明電極膜、透明絶縁膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基板が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基板の間にあけられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、一方の基板上に絶縁性透明弾性層が設けられている。
【００１０】
図１は、本発明に係る第１の液晶表示セルの一態様例を模式的に示す断面図である。
この液晶表示セル１は、ガラス基板１a、１ｂの表面に、透明電極２ａ、２ｂ、透明絶縁膜３ａ、３ｂ、およびポリイミド樹脂などからなる配向膜４ａ、４ｂが順次積層されてなる一対の透明電極付基板が、それぞれの透明電極膜２ａ、２ｂ同士が対向するように複数のスペーサ粒子６により所定の間隔ｄを開けて配置され、この所定間隔内の間隙に液晶９が封入されている。
【００１１】
さらに、一方の基板１ｂの透明電極が形成されていない片面に絶縁性透明弾性層７が設けられ、該絶縁性透明弾性層７表面に位相差膜、偏光膜、ハードコート膜、反射防止膜などからなる表面膜８が形成されている。
透明電極２ａ、２ｂとして、透明でかつ導電性を有するものであれば特に制限されるものではなく、たとえば、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）などの導電性無機酸化物、および金、銀、銅などの金属からなるものが用いられる。
【００１２】
また配向膜４ａ、４ｂとしても、公知のものを特に制限されることなく使用することが可能であり、たとえば、ポリイミド樹脂などからなるものが用いられる。
封入される液晶としては、公知の液晶を特に制限なく使用することができる。たとえば、p-シアノフェニル−ペンチルピリミジン、2,3-ジフルオロ-4-エチレン−フェニル-p-ペンチルシクロヘキサン、2-(4'-ヘプチルオキシフェニル)-6-ドデシルチオベンゾチアゾールなどの液晶化合物が使用される。
【００１３】
このような透明電極の厚さおよび形状、および配向膜の厚さは特に制限されるものではなく、従来より液晶表示セルに使用されてきた範囲にあればよい。
前記スペーサ粒子６としては樹脂粒子、シリカ等の無機酸化物粒子、ポリオルガノシロキサン粒子など従来公知のスペーサ用粒子を用いることができる。またこのようなスペーサ粒子としては、弾性を有するものが好ましく、具体的には、３００〜２０００Kgf/mm2、好ましくは４００〜１０００Kgf/mm2の圧縮弾性率を有するものが望ましい。このようなスペーサ粒子は、ポリエステル樹脂などからなる合成樹脂製粒子、または無機酸化物粒子表面にポリメチルメタクリレートなどの合成樹脂層が形成されてなる無機−有機複合粒子、アルキルアルコキシシランの部分加水分解・重縮合物からなるシリカ系粒子などが挙げられる。
【００１４】
なお、このようなスペーサ粒子は、本発明に係る液晶表示装置では、必ずしも設けられていなくともよい。
またスペーサ粒子は、図１に示されるような液晶表示セルの面内で電極同士を所定の間隔を保つスペーサ（すなわち面内スペーサ）として機能するものに限られず、基板のシール部に例えばエポキシ樹脂などの接着性樹脂とともに、シーリング材として使用し、シール部において、一対の基板を透明電極同士が互いに対向するように貼り合わせたときに電極同士を所定の間隔を保つスペーサ（シール用スペーサ）として機能するものであってもよい。
【００１５】
また、前記透明絶縁膜３ａ、３ｂとしてはシリカ等からなる従来公知の絶縁膜を用いることができる。また、本出願人の出願（特開2000-169766号公報）による透明イオンゲッター膜形成用塗布液を塗布して得られる透明イオンゲッター膜は、無機イオン吸着性微粒子を含んでいるため液晶中の可動イオンを低減できるので高電圧保持率特性に優れ、表示不良が生じることが無く、長期信頼性に優れ、電力効率を高めることができるので好適である。なお、特開2000-169766号公報に記載された透明イオンゲッター膜形成用塗布液とは、(A)マトリックス形成成分と、(B)平均粒子径が１nm〜１０μm、イオン吸着容量が0.1〜3.0mmol/gの範囲にあるイオン吸着性無機微粒子とが、水-有機溶媒の混合用に分散されてなる塗布液である。さらにまた、透明絶縁膜として、ポリイミド樹脂などの疎水性の強い樹脂からなる膜との密着性が良く、耐殺傷性、耐酸性、耐アルカリ性、耐水性および絶縁性にも優れているので好適に用いることができる。このような透明絶縁膜の厚さは特に制限されるものではない。
【００１６】
前記絶縁性透明弾性層７は透明絶縁性弾性物質からなっている。この液晶表示セルに応力が加わった場合、絶縁性透明弾性層７で応力を吸収することができるので、絶縁性透明弾性層より下層の透明基板１ｂなどに伝わる応力を低減あるいは吸収することができる。このため液晶の配向乱れも生じることが無く、また液晶中の異物やスペーサなどによる配向膜の損傷、電極の損傷、絶縁膜の損傷などが起こることもない。また応力を除去した際に速やかに復元することができるので、表示画像が乱れることもなく、優れた表示性能を維持することができる。
【００１７】
上述したような機能を有する絶縁性透明弾性層７は、例えばシリコーン系エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマー、可撓性エポキシ樹脂などの絶縁性透明弾性物質からなっている。
本発明に用いる上記絶縁性透明弾性物質は、圧縮時のヤング率が１×１０2〜１×１０6dyne／cm2、特に１×１０3〜１×１０6dyne／cm2の範囲にあることが好ましい。
【００１８】
絶縁性透明弾性物質のヤング率が１×１０2dyne／cm2未満の場合は、絶縁性透明弾性層が柔らかすぎて応力を吸収することができず、応力はそのまま下層の透明基板に伝わってしまい、前記のような本発明特有の効果を発現することがない。また、ヤング率が１×１０6dyne／cm2を越える場合は、絶縁性透明弾性層が硬すぎて応力を吸収することができず、応力はそのまま下層の透明基板などに伝わり前記した本発明特有の効果を発現することができない。
【００１９】
このような絶縁性透明弾性層の厚さは１〜５００μｍの範囲にあることが好ましい。さらに好ましい範囲は５〜１００μｍである。
このような絶縁性透明弾性層７の厚さが１μｍ未満の場合は、絶縁性透明弾性層が薄すぎて応力を充分吸収することができず、応力はそのまま下層の透明基板以下に伝わり前記した本願発明の効果を発現することができないことがある。
【００２０】
絶縁性透明弾性層の厚さが５００μｍを越えると、斜めから見た場合の視認性が低下する。
このような絶縁性透明弾性層を有する第１の液晶表示セル１は、例えば次のようにして製造することができる。
１）まず、ガラスまたはプラスチックからなる透明基板１ａおよび１ｂの表面に、例えば蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などでスズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）薄膜などの透明導電性薄膜からなる透明電極膜２ａおよび２ｂを形成する。
【００２１】
２）ついで、この透明基板１ａ上に形成された透明電極膜２ａ（または透明基板１ｂ上に形成された透明電極膜２ｂ）の表面上に、例えば、前述した透明イオンゲッター膜形成用塗布液をディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、フレキソ印刷法等により塗布し、ついで常温から約１００℃で乾燥し、さらに２００℃以上、場合によっては３００℃以上に加熱して硬化するなどの方法により透明絶縁膜３ａおよび３ｂを形成する。このとき、加熱硬化と併用して、または別個に、紫外線などの電磁波を照射したり、硬化反応を促進するアンモニアなどのガス雰囲気に晒してもよい。
【００２２】
３）ついで、透明絶縁膜３ａおよび３ｂの表面上に、ポリイミド樹脂などからなる配向膜形成用樹脂塗料をフレキソ印刷法、ディッピング法、スピンコート法、スプレー法、ロールコーター法などにより塗布し、乾燥し、ついで加熱処理することによって配向膜４ａおよび４ｂを形成する。配向膜４ａおよび４ｂの膜厚は通常２０〜１００ｎｍの範囲にある。
【００２３】
４）つぎに、配向膜４ａおよび４ｂの表面を、対向して貼り合わせる際に、ラビング方向が平行になるようにラビングし、一方の配向膜面上にシリカあるいは樹脂などからなるスペーサ粒子を散布したのち、また一方の基板のシール部に例えばエポキシ樹脂などの接着性樹脂を、必要に応じてシリカ等からなるシール用スペーサ粒子を含む接着性樹脂をシーリング材として印刷し、一対の基板を透明電極同士が互いに対向するように貼り合わせたのち、液晶を封入し、封入口を封止材で封止して液晶表示セルを形成する。
【００２４】
５）ついで、上記で得た液晶表示セルの一方の基板１ａまたは１ｂの表面上に、前述した絶縁性透明弾性物質またはその硬化前駆体を必要に応じて有機溶媒などで希釈した後、フレキソ印刷、スクリーン印刷、バーコーター法、ディッピング法、スピンコート法、ロールコーター法などにより塗布し、ついで加熱などの硬化手段で絶縁性透明弾性層７を硬化させれば本発明に係る第１の液晶表示セル１を製造することができる。
【００２５】
このような絶縁性透明弾性層７は、一対の透明電極基板のいずれか一方に形成されていればよく、また双方に形成されていてもよい。より好ましくは、液晶表示装置として使用したときに、表示面側に絶縁性透明弾性層が形成されていることが望ましく、このように絶縁性透明弾性層が形成されていると、液晶表示装置に加わった応力を充分に緩和することができる。
【００２６】
本発明に液晶表示セルでは、図１に示すように、絶縁性透明弾性層７の表面上に従来公知の位相差膜、偏光膜、ハードコート膜、反射防止膜などの表面膜８が設けられていてもよい。なお、必ずしもこれら表面膜８は設けられていなくともよい。
このような位相差膜、偏光膜、ハードコート膜、反射防止膜は個別に設けられていても良く、位相差膜機能、偏光膜機能、ハードコート膜機能、反射防止膜機能のいずれかを併せ持った１つ、あるいは２つの膜からなっていても良い。例えばハードコート機能を有する偏光膜、反射防止性能を有するハードコート膜等である。また前記膜を個別に複数設ける場合は、絶縁性透明弾性層から順に位相差膜、偏光膜、ハードコート層、反射防止層が位置するように設けることが好ましい。なお、絶縁性透明弾性層は、直接基板表面に設けられていなくとも、基板上に設けられた偏光膜上に設けられていてもよい。
【００２７】
また、本発明に係る第１の液晶表示セルでは、ガラス基板１ａ、１ｂと透明電極膜２ａ、２ｂとの間にさらにＳiＯ2膜などのアルカリパッシベーション膜が形成されていてもよい。
本発明に係る第２の液晶表示セルは、少なくとも一方の基板の表面にはカラーフィルター、透明絶縁膜、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基板が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置され、この一対の透明電極付基板の間に設けられた間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、一方の基板の透明電極膜が形成されていない片面に絶縁性透明弾性層が設けられている。なお、使用される透明電極付基板は、一方がカラーフィルター、透明絶縁膜、透明電極膜および配向膜が順次積層されたものであれば、他方の透明電極付基板は透明電極が形成されていれば特に制限されない。
【００２８】
図２は、本発明に係る第２の液晶表示セルの一態様例を模式的に表す概略図である。図２に示される液晶表示セルは、ガラス基板２１ａの片面にアルカリパッシベーション膜２１ｂ、複数の画素電極２１ｃ、透明絶縁膜２１ｄおよび配向膜２１ｅが順次積層された電極板２１と、ガラス基板２２ａの片面にアルカリパッシベーション膜２２ｂ、カラーフィルター２２ｃ、透明絶縁膜２２ｄ、透明電極２２ｅおよび配向膜２２ｆが順次積層された対向電極板２２とを有し、対向電極板のガラス基板２２ａのカラーフィルターが形成されていない片面に、絶縁性透明弾性層２７と偏光膜２４とが順次積層され、ガラス基板２１ａの片面に偏光膜２５が形成されている。
【００２９】
前記液晶表示セルの電極板２１と対向電極板２２とは、それぞれの偏光膜２４および２５を外側にして、複数の画素電極２１ｃのそれぞれと複数のカラーフィルターＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれが対向するように配置されている。また、この電極板２１と対向電極板２２との間の隙間には液晶２３が封入されている。
さらに複数の画素電極２１ｃのそれぞれと透明電極２２ｅとの間には不図示の回路が形成され、この回路はカラー液晶表示装置本体に接続されている。また、対向電極板２２のパッシベーション膜２２ｂ上に形成されたカラーフィルター２２ｃは、Ｒ（レッドフィルター）、Ｇ（グリーンフィルター）、Ｂ（ブルーフィルター）の複数のカラー要素からなり、各カラー要素が互いに隣接するように規則正しく配列され、これにより液晶表示装置本体から送られてくる表示信号により特定の画素電極２１ｃと透明電極２２ｅとの間に形成された回路が作動し、表示信号に対応したカラー画像が対向電極板２２の外側に配置された偏光膜２４を通して観察できるようになっている。
【００３０】
本発明に係る液晶表示セルでは、ガラス基板２１ａおよび２２ａのいずれか一方に絶縁性透明弾性層２７が設けられていればよく、また双方の基板に絶縁性透明弾性層が設けられていてもよい。より好ましくは、たとえば図２に示すように、液晶表示装置を形成したときに表示面側に、絶縁性透明弾性層が形成されていることが望ましい。
【００３１】
透明電極、画素電極としては、透明でかつ導電性を有するものであれば特に制限されるものではなく、前記第１の液晶表示セルで透明電極として例示されたものと同様のものが挙げられる。
本発明に係る第３の液晶表示セルは、少なくとも一方の絶縁性基板の片面にＴＦＴアレイ、透明絶縁膜、透明電極膜および配向膜が順次積層されてなる一対の透明電極付基板が、それぞれの透明電極同士が対向するように所定の間隔をあけて配置してなり、かつ該間隙に液晶が封入されている液晶表示セルにおいて、
一方の基板の透明電極が形成されていない片面に、絶縁性透明弾性層が設けられている液晶表示セルである。
【００３２】
図３は、本発明に係る第３の液晶表示セルの一態様例を模式的に表す概略断面図である。この液晶表示セル１"は、表面にＴＦＴアレイ３２が形成され、このＴＦＴアレイ３２表面に、透明絶縁膜３３、画素電極３４および配向膜３５が順次積層された透明絶縁性基板３１と、表面にブラックマトリクス（遮蔽膜）４２、カラーフィルター４３、透明絶縁膜４４、対向電極４５および配向膜４６が順次積層された対向基板４１とが、液晶層５１とを挟んで配向膜３５および４６が対峙するように構成される。この対向基板４１の対向電極が形成されていない片面に絶縁性透明弾性層４７が形成され、該絶縁性透明弾性層４７表面にハードコート膜４８が形成されている。
【００３３】
本発明に係る液晶表示セルでは、透明絶縁性基板３１および対向基板４１のいずれか一方に絶縁性透明弾性層４７が設けられていればよく、また双方の基板に絶縁性透明弾性層が設けられていてもよい。より好ましくは、たとえば図３に示すように、液晶表示装置を形成したときに表示面側に、絶縁性透明弾性層が形成されていることが望ましい。
【００３４】
透明絶縁性基板３１、対向基板としては、透明でかつ絶縁性を有するものであれば特に制限なく使用することでき、たとえばガラス基板、プラチック基板などの公知のものが使用される。
画素電極３４、対向電極４５としては、透明でかつ導電性を有するものであれば特に制限されるものではなく、前記第１の液晶表示セルで透明電極として例示されたものと同様のものが挙げられる。
【００３５】
ＴＦＴアレイ３２は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子、データ電極、補助容量などからなるものである。
また透明絶縁膜３３、４４、配向膜３５、４６としては、従来公知のものを特に制限されることなく使用することが可能であり、具体的には、前記第１の液晶表示セルにて例示したものと同様のものが使用される。
【００３６】
カラーフィルター４３としては、前記第２の液晶表示セルで使用したものと同様のものが挙げられる。
ブラックマトリクス４２を設けることによって、隣り合う４３のイとロ、ロとハなどが明確に区別できるために、色がにじむことがなく鮮明になる。このようなブラックマトリクス４２は、アルミ蒸着や顔料を含む塗料をスクリーン印刷するなどして設けられる。
【００３７】
また、透明絶縁性基板３１と対向基板４１とは、配向膜３５と４６の間にスペーサ粒子を介在させて、対向させてもよい。スペーサ粒子としては、前記第１の液晶表示セルにて例示したものと同様のものが挙げられる。
絶縁性透明弾性層４７の表面には偏光膜に限らず、従来公知の位相差膜、偏光膜、ハードコート膜、反射防止膜が設けられていてもよい。
【００３８】
このような、位相差膜、偏光膜、ハードコート膜、反射防止膜は個別に設けられていても良く、位相差膜機能、偏光膜機能、ハードコート膜機能、反射防止膜機能のいずれかを併せ持った１つ、あるいは２つの膜からなっていても良い。例えばハードコート機能を有する偏光膜、反射防止性能を有するハードコート膜等である。また前記膜を個別に複数設ける場合は、絶縁性透明弾性層から順に位相差膜、偏光膜、ハードコート層、反射防止層が位置するように設けることが好ましい。なお、絶縁性透明弾性層は、直接基板表面に設けられていなくとも、基板上に設けられた偏光膜上に設けられていてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液晶表示セルは、絶縁性透明弾性層が設けられているので表示画面に応力が加わった場合に絶縁性透明弾性層で応力を吸収することができるので下層に伝わる応力を低減あるいは吸収することができ、このため液晶の配向乱れも生じることが無く、また液晶中の異物やスペーサなどによる配向膜の損傷、電極の損傷、絶縁膜の損傷などが起こることもなく、また応力を除去した際に速やかに復元することができ、さらに必要に応じて位相差膜、偏向膜、ハードコート膜、反射防止膜が形成されているので、優れた表示性能を維持することができる。
【００４０】
【実施例】
以下、本願発明を実施例によって説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【００４１】
【実施例１】
透明絶縁膜形成用塗布液の調製
マトリックス形成成分としてエチルシリケ−ト２８（多摩化学工業社製：ＳｉＯ2濃度２８.８重量％）１４.６ｇを純水５ｇおよびエチルアルコ−ル６２.３ｇとの混合溶媒に添加し、これに濃度６１重量％の硝酸０.１ｇを加えてエチルシリケ−トの部分加水分解物分散液を調製した。
【００４２】
この分散液に、無機イオン吸着体微粒子として平均粒径２０ｎｍの五酸化アンチモン微粒子（Ｓb2Ｏ5・2.7Ｈ2Ｏ）をヘキシレングリコ−ルに均一分散させた固形分濃度１０重量％の無機イオン吸着体微粒子ゾル１８ｇを加えて２４時間攪拌し、ついで、ヘキレングリコ−ル７０ｇを加えた後、減圧蒸留を行い固形分濃度６.０重量％の透明絶縁膜形成用塗布液（Ａ）を調製した。
【００４３】
透明絶縁膜の形成
パタ−ニングされたＩＴＯ表示電極つきガラス基板（旭硝子（株）製：３０Ω/□以下品）上にフレキソ印刷にて透明絶縁膜形成用塗布液（Ａ）を塗布し、得られた塗膜を９０℃で５分間乾燥させて後、高圧水銀ランプで積算光量６０００ｍＪ/ｃｍ2（３６５ｍｍ用センサにて測定）の条件で紫外線を照射し、次いで３００℃で３０分間焼成を行って透明絶縁膜（Ａ）を形成した。得られた透明絶縁膜（Ａ）の膜厚を触針式表面粗さ計で測定したところ８０ｎｍであった。
【００４４】
液晶表示セルの作成
次に、透明絶縁膜（Ａ）上にポリイミド配向膜形成用塗料（日産化学（株）製：サンエバ−）をフレキソ印刷法で塗布し、１００℃で５分間乾燥した後、２４０℃で３０分間加熱処理してポリイミド配向膜を形成し、ついでラビング処理を行った。
【００４５】
このようにして、ガラス基板上に透明電極、透明絶縁膜（Ａ）およびラビング処理した配向膜が順次積層した一対の透明電極付き基板を得た。得られた一対の透明電極付き基板のうち一方の基板にはスペ−サ−粒子を散布し、もう一方の基板にはエポキシ樹脂とシリカ微粒子からなるシ−リング用のシ−ル材を印刷し、これらの基板を透明電極同士が互いに対向するように貼り合わせ、ＳＴＮ液晶を封入し、ついで封入口を封止材で封止して液晶表示セル（Ａ）を作成した。
【００４６】
絶縁性透明弾性層形成用塗布液の調製
シリコ−ン系エラストマ−主剤（東レダウコ−ニングシリコ−ン（株）製：シリコ−ンゲルＳＥ１８８５主剤）１００重量部とトルエン５０重量部を充分混合した後、得られた混合液にシリコ−ン系エラストマ−硬化剤（東レダウコ−ニングシリコ−ン（株）製：シリコ−ンゲルＳＥ１８８５硬化剤）１００重量部を加えて混合し絶縁性透明弾性層形成用塗布液（Ａ）を調製した。
【００４７】
絶縁性透明弾性層の形成
液晶表示セル（Ａ）の一方のガラス基板の表面上に絶縁性透明弾性層形成用塗布液（Ａ）をスクリ−ン印刷法で塗布した後、７０℃で３０分間加熱硬化してその表面がほぼ平坦な絶縁性透明弾性層（Ａ）を形成した。
このようにして作成した絶縁性透明弾性層（Ａ）は圧縮時のヤング率が４×１０4dyne/cm2であった。
【００４８】
なお、ヤング率の測定は、連続剛性測定装置（ナノインスツルメント社製：Nano Indentor XP）によって行った。
また、得られた絶縁性透明弾性層（Ａ）の膜厚を触針式表面粗さ計で測定したところ２０μｍであった。
位相差膜、偏光膜の形成
次に、液晶セルの一方のガラス基板の表面上に形成された絶縁性透明弾性層（Ａ）上に位相差フィルム（住友化学工業（株）製：スミカライトＳＥＦ−４６０２５）および偏光フィルム（住友化学工業（株）製：スミカラン：ＳＧ１２５０ＡＰ−ＡＧ１）を順次貼り付けて位相差膜および偏光膜付き液晶表示セル（Ａ−１）を作成した。作成した液晶表示セル（Ａ−１）について以下の評価を行い、結果を表に示した。
【００４９】
耐応力試験・衝撃試験（表示性能・損傷等の評価）
液晶表示セル（Ａ−１）の偏光膜面を、先端の曲率半径が１ｍｍであるポリアセタ−ル押圧子でこの偏光膜面に垂直に２００ｇの荷重を掛け押圧を１,０００回繰り返した後、液晶を点灯し、表示抜け等の表示不良および傷付き等の外観不良の有無を観察し、耐応力性（１）として以下の基準で評価した。
【００５０】
表示性能
表示抜けが殆ど認められないもの：○
表示抜けが多く認められるもの  ：×
外観
偏向膜表面上に傷が殆ど認められないもの：○
偏向膜表面上に傷が多く認められるもの  ：×
次ぎに、液晶表示セル（Ａ−１）の偏光膜面を、先端の曲率半径Ｒが１０ｍｍ、硬度６０のシリコ−ン樹脂製押圧子を３kgバネばかりに取り付け、６０回／分の速度で、この偏光膜面に垂直に1Ｋｇの荷重を掛け押圧を１０,０００回繰り返した後、液晶を点灯し、表示抜け等の表示不良および傷付き等の外観不良の有無を耐応力性（２）として、前記基準で評価した。
【００５１】
結果を表１に示す。
【００５２】
【実施例２】
実施例１の一方の透明電極付基材として、５重量％の酸化スズを含む酸化インジウム成型物を、２ｋＷの電子銃を用いて、酸素分圧３×１０-4Torr、蒸着速度０.３nm/secで、１００℃に予熱された厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）フィルム上に蒸着してＰＥＴフィルムの片面に厚さ０.１μｍのＩＴＯ導電膜からなる透明電極を形成し、パタ−ニングしたＩＴＯ電極付ＰＥＴ基板を用いた以外は実施例１と同様にして液晶表示セル（Ｂ）を作成した。
【００５３】
位相差膜、偏光膜の形成
次いで、実施例１と同様にして一方のＩＴＯ表示電極付ＰＥＴ基板上に絶縁性透明弾性層、位相差膜、偏光膜を順次形成して液晶表示セル（Ｂ−１）を作成した。
作成した液晶表示セル（Ｂ−１）について実施例１と同様の評価を行った。
【００５４】
結果を表１に示す。
【００５５】
【実施例３】
絶縁性透明弾性層形成用塗布液の調製
エポキシ樹脂（日本ペルノックス(株)製：ペルノックスME-113）１００重量部と硬化剤（日本ペルノックス(株)製：ペルキュアXH-1859-2）１００重量部を混合し、絶縁性透明弾性層形成用塗布液（Ｂ）を調製した。
【００５６】
絶縁性透明弾性層の形成
実施例1と同様に作成した液晶表示セル（Ａ）の一方のガラス基板表面上にスクリ−ン印刷機で塗布した後、１００℃で５時間加熱硬化してその表面がほぼ平坦な絶縁性透明弾性層（Ｂ）を形成した。
このようにして形成した絶縁性透明弾性層（Ｂ）は圧縮時のヤング率が２×１０5dyne/cm2であった。また、絶縁性透明弾性層（Ｂ）の膜厚は１０μｍであった。
【００５７】
位相差膜、偏光膜の形成
次いで、実施例１と同様にして絶縁性透明弾性層の上に位相差膜、偏光膜を順次形成して液晶表示セル（Ｃ−１）を作成した。
作成した液晶表示セル（Ｃ−１）について実施例１と同様の評価を行い、結果を表に示した。
【００５８】
【実施例４】
絶縁性透明弾性層形成用塗布液の調製
シリコ−ン系エラストマ−主剤（東レダウコ−ニングシリコ−ン(株)製：シリコ−ンゲルＳＥ１８８５主剤）１００重量部とトルエン３０重量部を充分混合した後、混合液にシリコ−ン系エラストマ−硬化剤（東レダウコ−ニングシリコ−ン(株)製：シリコ−ンゲルＳＥ１８８５硬化剤）１００重量部を加えて混合し絶縁性透明弾性層形成用塗布液（Ｃ）を調製した。
【００５９】
絶縁性透明弾性層の形成
絶縁性透明弾性層形成用塗布液（Ｃ）を厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）フィルム上にスクリ−ン印刷法で塗布した後、７０℃で３０分間加熱硬化してその表面がほぼ平坦な絶縁性透明弾性層（Ｃ）を形成した。
このようにして形成した絶縁性透明弾性層（Ｃ）は圧縮時のヤング率が３×１０4dyne/cm2であった。また、絶縁性透明弾性層（Ｃ）の膜厚は２５μｍであった。
【００６０】
位相差膜、偏光膜の形成
実施例１と同様にして作成した液晶表示セル（Ａ）の上に位相差膜、絶縁性透明弾性層形成ＰＥＴフィルム、偏光膜を順次積層して液晶表示セル（Ｄ−１）を作成した。
作成した液晶表示セル（Ｄ−１）について実施例１と同様の評価を行った。
【００６１】
結果を表１に示す。
【００６２】
【実施例５】
透明絶縁膜形成用塗布液の調製
メチルトリメトキシシラン（信越化学(株)製）１００ｇ、イソプロピルアルコ−ル２００ｇ、ブタノ−ル６０ｇ、ジルコニウムノルマルブチレ−ト８.５ｇ、アセチルアセトン０.８ｇを入れ、これを攪拌しながら純水１１４ｇと濃度６１重量％の硝酸１.０ｇを滴下し、６０℃で１５時間加水分解および重縮合反応を行った。
【００６３】
次いで、３０℃以下に冷却し陰イオン交換樹脂でｐＨ５.５になるまで硝酸イオンを除去した。この溶液中にジアセトンアルコ−ル１１４.３ｇを入れ、減圧蒸留器で固形分濃度が３０重量％になるまで濃縮し、ジルコニア含有シスセスキオキサンポリマ−溶液を調製した。
一方、シリカゾル（触媒化成工業(株)製：ＳＩ−３０、平均粒子径１２ｎｍ、ＳｉＯ2濃度３０重量％）３６７ｇと純水４０３３ｇを入れ、これを攪拌しながら濃度３重量％の水酸化ナトリウム水溶液を滴下し、ｐＨを１２に調整した後、濃度３５重量％の過酸化水素水１８００ｇを加え、８０℃に昇温した。８０℃に到達した後、ＳｉＯ2濃度３重量％の珪酸液１３７５ｇと純水１０９５ｇの混合溶液、および炭酸ジルコニウムアンモニウム１０６ｇと純水２３６４ｇの混合溶液を８時間かけて添加した。なお、この珪酸液とは珪酸ソーダ（水ガラス）をイオン交換樹脂等で脱アルカリして得られる酸性珪酸水溶液をいう。
【００６４】
次いで、炭酸ジルコニウムアンモニウムを添加した混合溶液をオ−トクレ−ブに導入し、１４０℃で１５時間加熱したのち、３０℃以下に冷却し、両イオン交換樹脂でイオンを除去しｐＨを３にした。その後、メタノ−ルを加え限外ろ過膜で水の残量が５〜１０重量％になるようにメタノ−ルと溶媒置換した。この溶液中にジアセトンアルコ−ル６２５ｇを入れ、減圧蒸留器で固形分濃度が１５重量％になるまで濃縮し、ＳｉＯ2−ＺｒＯ2複合酸化物微粒子分散液を調製した。
【００６５】
上記のように調製したジルコニア含有シスセスキオキサンポリマ−溶液１００ｇとＳｉＯ2−ＺｒＯ2複合酸化物微粒子分散液５０ｇとエチルカルビト−ル１０ｇとを混合し、固形分濃度２３.４重量％の透明絶縁膜形成用塗布液（Ｂ）を調製した。
表示電極付ガラス基板の作成
カラ−フィルタ−が形成されたガラス基板上に、上記で調製した透明絶縁膜形成用塗布液（Ｂ）をスピンコ−ティング法により回転数１２００ｒｐｍで塗布し、２２０℃で６０分加熱処理を行って表面が平坦化された透明絶縁膜（Ｂ）を形成した。
【００６６】
このとき、透明絶縁膜（Ｂ）の膜厚は２．０μｍであった。
次に透明絶縁膜上にスパッタリング法により２５０℃でＩＴＯ膜を形成し、さらに常法によってパタ−ニングし、表示電極付ガラス基板を作成した。
液晶表示セルの作成
次に透明電極膜上に実施例１と同様にしてポリイミド配向膜を形成し、ラビング処理を行い、カラーフィルターが設けられた透明電極付ガラス基板を形成した。後、ガラス基板上に透明電極、透明絶縁膜（Ｂ）およびラビング処理した配向膜が形成された表示電極付ガラス基板とをスペ−サ−を介してシ−ル材で貼り合わせ、液晶を注入して液晶表示セル（Ｅ）を作成した。
【００６７】
次いで、カラーフィルターが設けられている透明電極付ガラス基板の電極が設けられていない片面に、実施例１と同様にして絶縁性透明弾性層、位相差膜、偏光膜を順次形成して液晶表示セル（Ｅ−１）を作成した。
作成した液晶表示セル（Ｅ−１）について実施例１と同様の評価を行った。
結果を表１に示す。
【００６８】
【実施例６】
ガラス基板上に透明絶縁膜（Ｂ）、ＩＴＯ膜を形成し、さらに常法によってパタ−ニングし、透明電極膜上にポリイミド配向膜を形成し、ラビング処理を行い透明電極付ガラス基板を作製した。
一方、カラーフィルターを形成したＰＥＴ基板上に透明電極、透明絶縁膜およびラビングした配向膜を形成した表示電極付ＰＥＴ基板を作製した。
【００６９】
得られた透明電極付ガラス基板と表示電極付ＰＥＴ基板とを、電極同士が対峙するように、スペ−サ−を介してシ−ル材で貼り合わせ、液晶を注入して液晶表示セル（Ｆ）を作成した。
次いで、透明電極付ＰＥＴ基板の電極が形成されていない面に、実施例２と同様にして絶縁性透明弾性層、位相差膜、偏光膜を順次形成して液晶表示セル（Ｆ−１）を作成した。
【００７０】
得られた液晶表示セル（Ｆ−１）について実施例1と同様の評価を行った。
結果を表１に示す。
【００７１】
【比較例１】
絶縁性透明弾性層を設けなかった以外は実施例1と同様にして液晶表示セル（Ｇ−１）を作製した。
得られた液晶表示セル（Ｇ−１）について実施例1と同様の評価を行った。
結果を表１に示す。
【００７２】
【比較例２】
第一の液晶表示セル
絶縁性透明弾性層を設けなかった以外は実施例２と同様にして液晶表示セル（Ｈ−１）を作成した。
得られた液晶表示セル（Ｈ−１）について実施例1と同様の評価を行った。
結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
0004772186.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明に係る第１の液晶表示セルの概略断面図を表す。
【図２】  図２は本発明に係る第２の液晶表示セルの概略断面図を表す。
【図３】  図３は本発明に係る第１の液晶表示セルの概略断面図を表す。
【図４】  図４従来の液晶表示セルの概略断面図を表す。
【符号の説明】
１、１’、１”………液晶表示セル
１a、１ｂ、２１ａ、２２ａ……………ガラス基板
２ａ、２ｂ、２２ｅ…………透明電極
３ａ、３ｂ、２１ｄ、２２ｄ、３３、４４…………透明絶縁膜
４ａ、４ｂ、２１ｅ、２２ｆ、３５、４６…………配向膜
６……………………スペーサ粒子
７、２７、４７……………絶縁性透明弾性層
８……………………表面層
９、２３、５１……………………液晶
２１………………電極板
２２……………対向電極板
２１ｂ、２２ｂ……………アルカリパッシベーション膜
２１ｃ、３４……………画素電極
２２ｃ、４３………………カラーフィルター
２４、２５…………偏光膜
３１………………透明絶縁性基板
３２………………ＴＦＴアレイ
４１………………対向基板
４２………………ブラックマトリクス（遮蔽膜）
４５………………対向電極
４８………………ハードコート膜
【図１】
0004772186.tif 000003
【図２】
0004772186.tif 000004
【図３】
0004772186.tif 000005
【図４】
0004772186.tif 000006