JP3077778B2 - 液晶表示装置用電極基板およびそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置用電極基
板およびそれを用いた液晶表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】一般にプラスチック材料
は軽量で、耐衝撃性、加工性および大量生産性に優れる
ことから、近年光学フィルター、光学レンズおよび光デ
ィスク等の光学素子用材料としての需要が拡大しつつあ
る。これらの光学素子用プラスチック材料としては、現
在、メチルメタクリレート、ポリスチレンおよびポリカ
ーボネートなどの透明性樹脂が主に用いられている。し
かし、これらの熱可塑性樹脂では、熱変形温度に代表さ
れる耐熱性が劣るだけでなく、耐溶剤性が劣り、弾性率
が低いといった問題点があった。

【０００３】また、一般にプラスチック光学素子は無機
ガラスに比べて、上記問題点に加え表面硬度が低いとい
う欠点を有しており、これを改良しようとする試みがす
でに数多く提案されている。例えば、プラスチック基材
の表面にポリオルガノシラン系ハードコート膜やアクリ
ル系ハードコート膜を設ける方法（ＵＳＰ３，９８６，
９９７、ＵＳＰ４，２１１，８２３、特開昭５７−１６
８９２２号公報、特開昭５９−３８２６２号公報、特開
昭５９−５１９０８号公報、特開昭５９−５１９５４号
公報、特開昭５９−７８２４０号公報、特開昭５９−８
９３６８号公報、特開昭５９−１０２９６４号公報、特
開昭５９−１０９５２８号公報、特開昭５９−１２０６
６３号公報、特開昭５９−１５５４３７号公報、特開昭
５９−１７４６２９号公報、特開昭５９−１９３９６９
号公報、特開昭５９−２０４６６９号公報）が開示され
ている。

【０００４】しかしながら、特開昭５９−３８２６２号
公報、特開昭５９−５１９０８号公報などに開示されて
いるシラン系およびアクリル系のハードコート膜を設け
る技術では、耐熱性は幾分改善されるものの、その程度
は不充分なものであった。一方、液晶表示装置用の基板
として、ガラス基板に代えて透明プラスチック材料の使
用が検討されている。図１は、従来技術（特開昭５９−
２０４５４５号など）による液晶表示装置の構成を示す
断面図である。この液晶表示装置は、０．１〜０．４ｍ
ｍｔの熱可塑性樹脂基板２［例えば、ＰＥＳ（ポリエー
テルスルホン）または、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリ
レート）または、ＰＣ（ポリカーボネート）または、Ｐ
ＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）］の上に、ＳｉＯ
ｘアンダーコート膜３を１５０オングストローム、さら
にＩＴＯ透明導電膜４を２００オングストロームの厚み
で蒸着し、さらに配向膜の塗布および配向処理を行い、
得られた２枚の基板間に液晶を封入して得られる。

【０００５】しかし、スパッタリングにより膜付けされ
たＳｉＯｘアンダーコートおよびＩＴＯ透明導電膜を形
成した上記熱可塑性樹脂基板２を、硝子基板と同様に枚
葉にて既存の液晶表示装置製造工程に投入した際に、下
記問題が発生した。 １．フォトエッチング以降のアルカリ処理および加熱処
理工程において、ＳｉＯｘアンダーコートおよびＩＴＯ
蒸着膜にクラックが発生し、以後の加工ができない。ク
ラックの発生がない表示装置が作成できた場合でも、各
種信頼性試験（高温高湿保存、冷熱衝撃等）にて、ＩＴ
Ｏ膜にクラックが発生してＩＴＯ電極が断線したり、ま
たＳｉＯｘ膜にクラックが発生して表示部の液晶層内に
気泡が生じる。 ２．熱可塑性樹脂を用いているため、０．４ｍｍｔの厚
さでも基板にある程度の硬さ（いわゆる腰）がなく、硝
子基板と同じ枚葉処理が難しい。さらに、基板の軟化開
始温度が１００℃程度のため、加熱工程におけるソリ等
の変形や貼り合わせ工程における変形が生じ、セルギャ
ップを均一にすることができず表示ムラが発生する。 ３．ＳｉＯｘアンダーコートのガスバリアー性が不十分
な場合には、液晶層にＯ ₂ やＨ₂ Ｏ等のガスが侵入し、
気泡の発生につながる。

【０００６】本発明は、上記問題を解決しようとするも
のであり、耐熱性、耐擦傷性および透明性に優れた液晶
表示装置用電極基板およびそれを用いた液晶表示装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶表示装
置用電極基板は、透明な架橋構造の樹脂からなる基板上
に、無機微粒子を含む硬化被膜、金属酸化物膜、ＩＴＯ
膜をこの順序で有している。そして、無機微粒子を含む
硬化被膜は、シリカ微粒子を含むシロキサン系硬化被膜
である。また、本発明に係る別の液晶表示装置用電極基
板は、透明な架橋構造の樹脂からなる基板上に、無機微
粒子を含む硬化被膜、金属チッ化物膜、金属酸化物膜、
ＩＴＯ膜をこの順序で有している。さらに、本発明に係
るさらに別の液晶表示装置用電極基板は、透明な架橋構
造の樹脂からなる基板上に、無機微粒子を含む硬化被
膜、金属酸化物膜、ＩＴＯ膜をこの順序で有している。
そして、架橋構造の樹脂は、マレイミド系単量体を２０
重量％以上共重合してなる樹脂である。また、本発明に
係る液晶表示装置は、配向処理された２枚の電極基板間
に液晶を注入してなる液晶表示装置であり、電極基板と
して上記液晶表示装置用電極基板を有している。

【０００８】本発明における透明な架橋構造の樹脂（以
下、透明架橋樹脂と略す）としては、特に限定はされな
いが、１６０℃以上のガラス転移温度を有する透明架橋
樹脂が、耐熱性が良好であるため好ましく用いられる。
ここで、ガラス転移温度とは、高分子が非晶性のガラス
状態からゴム状態へ変わる温度である。この転移温度を
境界として、弾性率、膨脹率、熱容量、屈折率、誘電率
などの諸特性が変化するので、これらの特性の変化から
ガラス転移温度の測定が可能であり、具体的には示差走
査熱量分析（ＤＳＣ）などによる公知の手法により評価
できる（例えばＪＩＳ Ｋ７１２１）。示差走査熱量分
析によるガラス転移温度の測定の場合、透明架橋樹脂自
体あるいはそれを加熱処理したものを評価することによ
りガラス転移温度を求めることができるが、透明被膜が
十分に薄い場合は、透明架橋樹脂に透明被膜を設けたも
ののガラス転移温度を透明樹脂のガラス転移温度とみな
すことも可能である。

【０００９】透明架橋樹脂の機械的特性は、室温におけ
る曲げ弾性率を指標として表した場合、好ましくは２０
０ｋｇ／ｍｍ² 以上であり、より好ましくは３３０ｋｇ
／ｍｍ² 以上である。さらに、透明架橋樹脂の透明性
は、無着色時の全光線透過率を指標として表した場合、
好ましくは６０％以上であり、より好ましくは８０％以
上である。透明架橋樹脂は、透明性を損なわない範囲で
無機物などとの複合系にすることも可能であり、また、
シロキサン結合やフォスファゼン結合などの無機性結合
を含んでいてもよい。

【００１０】ガラス転移温度が１６０℃以上の透明架橋
樹脂の成分としては、例えば、(i)ポリメタクリル酸、
ポリカルボキシフェニルメタクリルアミドなどのポリメ
タクリル酸系樹脂やポリ（ビフェニル）スチレンなどの
ポリスチレン系樹脂などに代表されるポリオレフィン系
樹脂、(ii)ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレ
ンオキシド）に代表されるポリエーテル系樹脂、(iii)
ポリ（オキシカルボニルオキシ−１，４−フェニレンイ
ソプロピリデン−１，４−フェニレン）に代表されるポ
リカーボネート系樹脂、(iv)ポリ（オキシ−２，２，
４，４−テトラメチル−１，３−シクロブチレンオキシ
テレフタロイル）に代表されるポリエステル系樹脂、
(v) ポリ（オキシ−１，４−フェニレンスルホニル−
１，４−フェニレン）、ポリ（オキシ−１，４−フェニ
レンイソプロピリデン−１，４−フェニレンオキシ−
１，４−フェニレンスルホニル−１，４−フェニレン）
などに代表されるポリスルホン系樹脂、(vi)ポリ（イミ
ノイソフタロイルイミノ−４，４´−ビフェニレン）に
代表されるポリアミド系樹脂、(vii) ポリ（チオ−１，
４−フェニレンスルホニル−１，４−フェニレン）に代
表されるポリスルフィド系樹脂、(viii)不飽和ポリエス
テル系樹脂、(ix)エポキシ系樹脂、(x) メラミン系樹
脂、(xi)フェノール系樹脂、(xii) ジアリルフタレート
系樹脂、(xiii)ポリイミド系樹脂、(xiv) ポリフォスフ
ァゼン系樹脂などを挙げることができる。

【００１１】これらの高分子群に架橋構造を導入して、
上記熱的特性を示す透明架橋樹脂を得ることが可能であ
る。特に、透明性および成型性の観点から、ポリオレフ
ィン系樹脂が好ましく、不飽和基を２個以上有する多官
能単量体を含有してなる組成物を重合してなるポリオレ
フィン系共重合体がより好ましく用いられる。上記共重
合体としては、一般式（Ａ）で表されるマレイミド系単
量体を２０〜９８重量％、および不飽和基を２個以上有
する多官能単量体を２〜８０重量％含有し、かつ、式
（Ａ）で表される単量体と該不飽和基を２個以上有する
多官能単量体との合計重量割合が３０重量％以上である
組成物を重合してなる共重合体が好ましく用いられる。

【００１２】

【化１】 なお、式中、Ｒ¹ 、Ｒ² は、水素、メチル基およびエチ
ル基から選ばれる置換基を表わす。Ｒ³ は、水素および
炭素数１〜２０の炭化水素基から選ばれる置換基を表わ
す。Ｒ¹ とＲ² については、互いに同種であっても異種
であってもよい。Ｒ³ が炭化水素基である場合の具体例
としては、(i) メチル基、エチル基、プロピル基、オク
チル基、オクタデシル基などの直鎖状アルキル基、(ii)
イソプロピル基、sec-ブチル基、tert- ブチル基、イソ
ペンチル基などの分枝状アルキル基、(iii)シクロヘキ
シル基、メチルシクロヘキシル基などの脂環式炭化水素
基、(iv)フェニル基、メチルフェニル基などのアリール
基、(v) ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基
などを挙げることができる。なお、Ｒ¹ 、Ｒ² およびＲ
³ は、ハロゲノ基（フッ素、塩素、臭素など）、シアノ
基、カルボキシル基、スルホン酸基、ニトロ基、ヒドロ
キシ基、アルコキシ基などの各種置換基で置換されたも
のであってもよい。

【００１３】一般式（Ａ）で示される化合物の具体例と
しては、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミ
ド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−ｏ−メチルフェニル
マレイミド、Ｎ−ｍ−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−
ｐ−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−ｏ−ヒドロキシフ
ェニルマレイミド、Ｎ−ｍ−ヒドロキシフェニルマレイ
ミド、Ｎ−ｐ−ヒドロキシフェニルマレイミド、Ｎ−メ
トキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｍ−メトキシフェニル
マレイミド、Ｎ−ｐ−メトキシフェニルマレイミド、Ｎ
−ｏ−クロロフェニルマレイミド、Ｎ−ｍ−クロロフェ
ニルマレイミド、Ｎ−ｐ−クロロフェニルマレイミド、
Ｎ−ｏ−カルボキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｐ−カル
ボキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｐ−ニトロフェニルマ
レイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシル
マレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミドなどが挙げら
れる。

【００１４】これらの単量体は、１種で、あるいは２種
以上の混合物として用いられ得る。また、耐熱性テスト
後の黄変および耐候性の点からは、かかるマレイミド化
合物の中でも、アルキルマレイミドおよびシクロアルキ
ルマレイミドが好ましく、とくにＮ−イソ−プロピルマ
レイミドおよびＮ−シクロヘキシルマレイミドが好まし
い。さらには、キャスト重合時のモノマ溶液の調製の容
易さおよび前記特性を満足させ得るという点から、Ｎ−
イソ−プロピルマレイミドとＮ−シクロヘキシルマレイ
ミドとの併用など、Ｎ−アルキルマレイミドとＮ−脂環
式アルキルマレイミドとの併用が最も好ましい。併用時
のＮ−アルキルマレイミドとＮ−脂環式アルキルマレイ
ミドとの比率は、不飽和基を２個以上有する多官能単量
体の種類や量などにより、適宜実験的に定められるべき
ものであるが、併用の効果を発現させるためには、Ｎ−
アルキルマレイミド１００重量部に対してＮ−脂環式マ
レイミドを１０重量部から５００重量部の範囲で使用す
ることが好ましい。

【００１５】不飽和基を２個以上有する多官能単量体と
は、前記マレイミドと共重合可能な不飽和官能基を２個
以上有するモノマである。共重合可能な官能基として
は、ビニル基、メチルビニル基、アクリル基、メタクリ
ル基などが挙げられる。また、１分子中に共重合可能な
異なる官能基が２個以上含まれるモノマもこの多官能単
量体に含まれる。

【００１６】不飽和基を２個以上有する多官能単量体の
好ましい具体例としては、(i) エチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、グリセロール（ジ／トリ）（メタ）アク
リレート、トリメチロールプロパン（ジ／トリ）（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトール（ジ／トリ／
テトラ）（メタ）アクリレートなどの多価アルコールの
ジ−，トリ−，テトラ−（メタ）アクリレート類、(ii)
ｐ−ジビニルベンゼン、ｏ−ジビニルベンゼンなどの芳
香族多官能モノマ、(iii) （メタ）アクリル酸ビニルエ
ステル、（メタ）アクリル酸アリルエステルなどのエス
テル類、(iv)ブタジエン、ヘキサジエン、ペンタジエン
などのジエン類、(v) ジクロロフォスファゼンを原料と
して重合多官能基を導入したフォスファゼン骨格を有す
るモノマ、(vi)トリアリルイソシアヌレートなどの異原
子環状骨格を有する多官能モノマなどが挙げられる。

【００１７】上記ポリオレフィン系共重合体組成物中に
は、前述の一般式（Ａ）で表わされる単量体が２０〜９
８重量％含有されていることが好ましい。含有量が２０
重量％未満の場合には、充分な耐熱性、機械的強度、光
学等方性などの特性を満足させることができない場合が
ある。また、９８重量％を越える場合には、架橋度が低
下し、耐溶剤性、低吸水率化などが不充分である場合が
ある。この含有量は、３０〜８０重量％であることがよ
り好ましく、４０〜６０重量％であることがさらに好ま
しい。

【００１８】不飽和基を２個以上有する多官能単量体
は、架橋重合体組成物中に２〜８０重量％の割合で含有
されていることが好ましい。２重量％未満の場合には、
架橋が充分に進行せず、耐熱性、耐溶剤性などの低下が
認められる傾向がある。また、８０重量％を越えると、
耐衝撃性などが低下し、プラスチックとしての特性低下
が著しくなるといった問題が生じる場合がある。

【００１９】上記ポリオレフィン系共重合体組成物中に
は、機械的強度の向上、光学等方性向上、高屈折率化、
低吸水率化、染色性向上、耐熱性向上、耐衝撃性向上な
どを目的として、各種の共重合可能なモノマが好ましく
併用される。併用可能なモノマとしては、芳香族ビニル
系単量体、オレフィン系ビニル単量体、（メタ）アクリ
ル酸およびそのエステル系単量体、多価カルボン酸無水
物などが挙げられる。かかる芳香族ビニル系単量体の具
体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メ
チルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ビニル
トルエン、クロロスチレンおよびブロモスチレンなどが
挙げられる。通常は、性能および工業的に入手し易いな
どの点から、スチレン、α−メチルスチレンおよびｐ−
メチルスチレンが用いられる。また、その他のビニル系
単量体としては、(i) アクリロニトリル、メタクリロニ
トリルなどのシアン化ビニル系単量体、(ii)メタクリル
酸メチル、アクリル酸メチル、メタクリル酸シクロヘキ
シル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ベンジ
ル、アクリル酸、メタクリル酸などの（メタ）アクリル
酸（エステル）系単量体、(iii) 無水マレイン酸などが
好ましい具体例として挙げられる。

【００２０】上記ポリオレフィン系共重合体組成物にお
ける一般式（Ａ）で表されるモノマと、不飽和基を２個
以上有する多官能単量体との合計含有量は、架橋樹脂組
成物中、３０重量％以上であることが好ましく、４０重
量％以上であることがさらに好ましい。３０重量％未満
では、透明性、耐熱性、耐薬品性、耐衝撃性などが不十
分なポリマとなる場合がある。

【００２１】耐光性、耐酸化劣化性および帯電防止性を
向上させる目的から、各種紫外線吸収剤、酸化防止剤お
よび帯電防止剤を本発明における透明架橋樹脂に添加す
ることも有用である。とくに、耐薬品性や耐熱性を低下
させずに、それらの性能を向上させることが可能なこと
から、紫外線吸収性あるいは酸化防止性を有するモノマ
を共重合することが好ましい。かかるモノマの好ましい
例としては、不飽和二重結合を有するベンゾフェノン系
紫外線吸収剤、不飽和二重結合を有するフェニルベンゾ
エート系紫外線吸収剤、ヒンダードアミノ基を置換基と
して有する（メタ）アクリルモノマなどが挙げられる。
これらの共重合モノマは０．５〜２０重量％の範囲で使
用されることが好ましい。０．５重量％未満の場合には
添加効果が認められず、また、２０重量％を越える場合
には耐熱性および機械的強度などが低下する傾向があ
る。

【００２２】透明架橋樹脂の重合方法に関しては、特に
制限はなく、通常公知の方法で重合することができる。
透明架橋樹脂がポリオレフィン系共重合体の場合、ラジ
カル開始剤の存在下または非存在下において、上記単量
体混合物を所定の温度条件下に保つことによって重合す
ることができる。塊状重合、溶液重合、懸濁重合および
注型重合等各種の方法を用いることができる。本発明の
透明架橋樹脂の重合度に関しては、特に制限はないが、
重合率は高い方が好ましい。透明硬化被膜などの溶液コ
ーティングおよび真空蒸着などの後加工を考慮すると、
重合率は９０％以上が好ましい。透明樹脂の重合は３０
〜２５０℃の温度範囲で行うことが可能であるが、重合
温度を１３０℃以上、より好ましくは１５０℃以上にす
ることにより重合率を高めることができる。

【００２３】透明架橋樹脂の成形法に関しても特に制限
はないが、効果的な成形法としては注型重合法が挙げら
れる。また、機械的特性を考慮して、透明架橋樹脂から
なる基板の厚みは０．１〜５ｍｍであることが好まし
く、０．１〜０．８ｍｍであることがより好ましい。液
晶表示装置用電極基板の硬化被膜は、無機微粒子以外に
有機高分子を含有してなる被膜である。硬化被膜を構成
する有機高分子の具体例としては、アクリル系樹脂、シ
リコーン系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ系樹脂、
メラミン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルロース
類、ポリビニルアルコール系樹脂、尿素樹脂、ナイロン
樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが挙げられる。ま
た、これらの樹脂は、単独での使用あるいは２種以上の
併用が可能であり、さらに各種硬化剤、架橋剤などを用
いて三次元架橋することも可能である。特に表面硬度が
重要な用途には、硬化可能な樹脂であることが好まし
く、例えばアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキ
シ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、メラミン系樹脂などの
単独系ないしは複合系が好ましく使用される。また、表
面硬度、耐熱性、耐薬品性、透明性などの諸特性を考慮
した場合では、有機高分子としてシリコーン系樹脂を用
いることが好ましく、下記一般式（Ｂ）で示される有機
ケイ素化合物ないしはその加水分解物から得られるポリ
マを用いることがより好ましい。

【００２４】Ｒ⁴ _a Ｒ⁵ _b ＳｉＸ_4-a-b （Ｂ） ここで、Ｒ⁴ は炭素数１〜１０の有機基であり、Ｒ⁵ は
炭素数１〜６の炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基
であり、Ｘは加水分解性基であり、ａおよびｂは０また
は１である。一般式（Ｂ）で示される有機ケイ素化合物
の例としては、(i) メチルシリケート、エチルシリケー
ト、ｎ−プロピルシリケート、ｉｓｏ−プロピルシリケ
ート、ｎ−ブチルシリケート、ｓｅｃ−ブチルシリケー
ト、およびｔ−ブチルシリケートなどのテトラアルコキ
シシラン類およびその加水分解物、(ii)メチルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリア
セトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチル
トリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキ
シシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−クロロ
プロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリ
エトキシシラン、γ−クロロプロピルトリアセトキシシ
ラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエ
トキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリエ
トキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、クロロメ
チルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシ
ラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシ
ドキシメチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシエ
チルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリ
エトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシ
シラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、
α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グ
リシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリプロポキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、
α−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α−グリ
シドキシブチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシ
ブチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシブチルト
リエトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリメトキ
シシラン、γ−グリシドキシブチルトリエトキシシラ
ン、δ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ−
グリシドキシブチルトリエトキシシラン、（３、４−エ
ポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、
（３、４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキ
シシラン、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エ
チルトリメトキシシラン、β−（３、４−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３、４
−エポキシシクロヘキシル）エチルトリプロポキシシラ
ン、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リブトキシシラン、β−（３、４−エポキシシクロヘキ
シル）エチルトリフェノキシシラン、γ−（３、４−エ
ポキシシクロヘキシル）プロピルトリメトキシシラン、
γ−（３、４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリ
エトキシシラン、δ−（３、４−エポキシシクロヘキシ
ル）ブチルトリメトキシシラン、δ−（３、４−エポキ
シシクロヘキシル）ブチルトリエメトキシシランなどの
トリアルコキシシラン、トリアシルオキシシラン、また
はトリフェノキシシラン類またはその加水分解物、およ
び(iii) ジメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニル
メチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシ
シラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−メタクリル
オキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリ
ルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジ
エトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチ
ルビニルジエトキシシラン、グリシドキシメチルメチル
ジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキ
シシラン、α−グリシドキシエチルメチルジメトキシシ
ラン、α−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラ
ン、β−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、
β−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、α−
グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α−グ
リシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−グリ
シドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−グリシ
ドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジプロポキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジブトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルメチルメトキシエトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルメチルジフェノキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルメチルジアセトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルエチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルビニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロ
ピルビニルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルフェニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルフェニルジエトキシシランなどのジアルコキシシラ
ン、ジフェノキシシランまたはジアシルオキシシラン類
またはその加水分解物が挙げられる。

【００２５】これらの有機ケイ素化合物は１種または２
種以上添加することが可能である。とくに染色性を付与
することを目的としては、エポキシ基やグリシドキシ基
を含む有機ケイ素化合物の使用が好適であり、高付加価
値なものとなる。シリコーン系樹脂を主成分としてなる
被膜形成成分には、透明性をそこなわず表面硬度で満足
する範囲であれば、シリコーン樹脂の他に、アクリル系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン
系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルロース類、ポリビ
ニルアルコール系樹脂、尿素樹脂、ナイロン樹脂、ポリ
カーボネート系樹脂などを添加することが可能である。

【００２６】有機ケイ素化合物は、キュア温度を下げ、
硬化をより促進させるためには加水分解して使用するこ
とが好ましい。加水分解は、純水または塩酸、酢酸ある
いは硫酸などの酸性水溶液を添加、攪拌することによっ
て得られる。純水あるいは酸性水溶液の添加量を調節す
ることによって、加水分解の度合いをコントロールする
ことが容易に可能である。加水分解に際しては、一般式
（Ｂ）で示される化合物に含まれる加水分解性基と等モ
ル以上、３倍モル以下の純水または酸性水溶液の添加が
硬化促進の点で好ましい。

【００２７】加水分解に際しては、アルコール等が生成
してくるため無溶媒で加水分解することが可能である。
また、加水分解をさらに均一に行なう目的で、有機ケイ
素化合物と溶媒とを混合した後、加水分解を行なうこと
も可能である。また、目的に応じて、加水分解後のアル
コール等を加熱および／または減圧下に適当量除去して
使用することも可能であるし、その後に適当な溶媒を添
加することも可能である。

【００２８】上記組成物は、通常揮発性溶媒により希釈
して液状組成物として塗布されることが好ましい。溶媒
として塗布されるものは、特に限定されないが、使用に
あたって被塗布物の表面性状を損なわぬことが要求され
る。さらには、組成物の安定性、基材に対するぬれ性、
揮発性などをも考慮して、溶媒は決められるべきであ
る。また、溶媒は１種のみならず２種以上の混合物とし
て用いることも可能である。溶媒としては、アルコー
ル、エステル、エーテル、ケトン、ハロゲン化炭化水
素、トルエンやキシレンなどの芳香族炭化水素、および
非プロトン性極性溶媒などが挙げられる。

【００２９】透明被膜には、表面硬度の向上、屈折率の
調節、機械的強度の向上、熱的特性の向上などを目的
に、無機微粒子が添加される。かかる無機微粒子として
は、被膜状態で透明性を損わないものであればとくに限
定されない。作業性向上、透明性付与の点から特に好ま
しい例としては、コロイド状に分散したゾルが挙げられ
る。さらに具体的な例としては、シリカゾル、酸化アン
チモンゾルなどが挙げられる。

【００３０】無機微粒子の添加量は、とくに限定されな
いが、効果をより顕著にするためには、透明被膜中に１
重量％以上、８０重量％以下であることが好ましい。１
重量％未満では明らかな添加の効果が認められず、ま
た、８０重量％を越えるとプラスチック基体との接着性
不良や被膜自体のクラックが発生し、耐衝撃性が低下す
るなどの問題を生じる場合がある。

【００３１】無機微粒子の粒子径は、特に限定されない
が、通常は１〜２００ｍμ、好ましくは５〜１００ｍ
μ、さらに好ましくは２０〜８０ｍμのものが使用され
る。平均粒子径が２００ｍμを越えるものを使用した場
合は、生成する被膜の透明性が悪く、濁りが大きくなる
傾向がある。また、微粒子状無機物の分散性を改良する
ために、各種の微粒子表面処理を行ってもよいし、各種
の界面活性剤やアミンなどを添加しても何ら問題はな
い。

【００３２】硬化被膜形成時に使用されるコーティング
組成物には、硬化促進や低温硬化などを可能とする目的
で各種の硬化剤を併用してもよい。硬化剤としては、各
種エポキシ樹脂硬化剤あるいは各種有機ケイ素樹脂硬化
剤などが使用される。これらの硬化剤の具体例として
は、各種の有機酸およびそれらの酸無水物、窒素含有有
機化合物、各種金属錯化合物、金属アルコキシド、アル
カリ金属の有機カルボン酸塩や炭酸塩などの各種塩や過
酸化物、アゾビスイソブチロニトリルなどのラジカル重
合開始剤などが挙げられる。これらの硬化剤は２種以上
混合して使用することも可能である。これらの硬化剤の
中でも、コーティング組成物の安定性、コーティング後
の被膜の着色の有無などの点から、とくにアルミニウム
キレート化合物が有用である。

【００３３】ここでいうアルミニウムキレート化合物と
しては、例えば、一般式ＡｌＸ_n Ｙ_3-n で示されるアル
ミニウムキレート化合物である。ただし、式中のＸはＯ
Ｌ（Ｌは低級アルキル基を示す）、Ｙは一般式Ｍ¹ ＣＯ
ＣＨ₂ ＣＯＭ² （Ｍ¹ 、Ｍ²はいずれも低級アルキル
基）で示される化合物に由来する配位子および一般式Ｍ
³ ＣＯＣＨ₂ ＣＯＯＭ⁴ （Ｍ³ 、Ｍ⁴ はいずれも低級ア
ルキル基）で示される化合物に由来する配位子から選ば
れる少なくとも一つであり、ｎは０、１または２であ
る。

【００３４】一般式ＡｌＸ_n Ｙ_3-n で示されるアルミニ
ウムキレート化合物としては、各種化合物を挙げること
ができるが、組成物への溶解性、安定性、硬化触媒とし
ての効果などの観点からとくに好ましいのは、アルミニ
ウムアセチルアセトネート、アルミニウムビスエチルア
セトアセテートモノアセチルアセトネート、アルミニウ
ム−ジ−ｎ−ブトキシド−モノエチルアセトアセテー
ト、アルミニウム−ジ−ｉｓｏ−プロポキシド−モノメ
チルアセトアセテートなどである。これらは２種以上を
混合して使用することも可能である。

【００３５】硬化被膜形成時に使用されるコーティング
組成物には、塗布時におけるフローを向上させかつ透明
被膜の平滑性を向上させて被膜表面の摩擦係数を低下さ
せる目的で各種の界面活性剤を添加することも可能であ
る。界面活性剤としては、とくにジメチルポリシロキサ
ンとアルキレンオキシドとのブロックまたはグラフト共
重合体、およびフッ素系界面活性剤などが有効である。

【００３６】硬化被膜形成時に使用されるコーティング
組成物中には、被膜性能や透明性などを大幅に低下させ
ない範囲で、無機微粒子以外の無機酸化物なども添加す
ることができる。これらの添加物の併用によって、基材
との密着性、耐薬品性、表面硬度、耐久性などの諸特性
を向上させることができる。添加可能な無機材料として
は、以下の一般式（Ｃ）で表される金属アルコキシド、
キレート化合物および／またはその加水分解物が挙げら
れる。

【００３７】Ｍ（ＯＲ）_m （Ｃ） ここで、Ｍは、ケイ素、チタン、ジルコン、アンチモ
ン、タンタル、ゲルマニウム、アルミニウムなどであ
る。Ｒはアルキル基、アシル基、アルコキシアルキル基
である。ｍは金属Ｍの電荷数と同じ値である。さらに耐
光性を向上させる目的で紫外線吸収剤を、また耐熱劣化
を向上させる目的で酸化防止剤を添加することも可能で
ある。

【００３８】硬化被膜は、前記コーティング組成物を硬
化させることによって得られるが、硬化は加熱処理によ
って行なわれる。加熱温度は、コーティング組成物の組
成や透明架橋樹脂の耐熱性を考慮して適宜選択される
が、好ましくは５０〜２５０℃である。透明架橋樹脂上
への被膜の塗布方法としては、刷毛塗り、浸漬塗り、ロ
ール塗り、スプレー塗装、スピン塗装、流し塗りなどの
通常行なわれる塗布方法が容易に使用可能である。

【００３９】コーティング組成物の塗布にあたっては、
清浄化、密着性および耐水性等の向上を目的として各種
の前処理を施すことも有効な手段である。とくに好まし
く用いられる前処理としては、活性化ガス処理、薬品処
理、紫外線処理などが挙げられる。これらの前処理は、
連続的または段階的に併用して実施することも十分可能
である。

【００４０】前記活性化ガス処理とは、常圧もしくは減
圧下において生成するイオン、電子あるいは励起された
気体による処理である。これらの活性化ガスを生成させ
る方法としては、例えばコロナ放電、減圧下での直流、
低周波、高周波あるいはマイクロ波による高電圧放電な
どがある。ここで使用されるガスとしては、特に限定さ
れるものではないが、具体例としては酸素、窒素、水
素、炭酸ガス、二酸化硫黄、ヘリウム、ネオン、アルゴ
ン、フレオン、水蒸気、アンモニア、一酸化炭素、塩
素、一酸化窒素、二酸化窒素などが挙げられる。これら
は二種以上混合しても使用可能である。前記の中で好ま
しいガスとしては、酸素を含んだものが挙げられ、空気
などの自然界に存在するものであっても良い。さらに好
ましくは、純粋な酸素ガスが密着性向上に有効である。
さらに、前記処理に際して被処理基材の温度を挙げるこ
とも可能である。

【００４１】薬品処理の具体例としては、(i) 苛性ソー
ダなどのアルカリ処理、(ii)塩酸、硫酸、過マンガン酸
カリウム、重クロム酸カリウムなどの酸処理、(iii) 有
機溶剤処理などが挙げられる。硬化被膜の膜厚は、とく
に限定されるものではないが、接着強度の保持や硬度な
どの点から、０．１〜５０μの間が好ましい。特に好ま
しくは０．３〜１０μである。また、被膜の塗布にあた
って、作業性、被膜厚さ調節などの目的で、コーティン
グ組成物は各種溶剤により希釈して用いられる。希釈溶
剤としては例えば、水、アルコール、エステル、エーテ
ル、ハロゲン化炭化水素、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルスルホキシドなどが目的に応じて種々使用可能であ
り、必要に応じて混合溶媒を使用することも可能であ
る。微粒子状無機酸化物の分散性などの点から、水、ア
ルコール、ジメチルホルムアミド、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、フェニル
セロソルブなどの極性溶媒が好ましく用いられる。

【００４２】硬化被膜を有する基板の透明性は、全光線
透過率を指標として表した場合、６０％以上が好まし
く、８０％がより好ましい。また、光学等方性が重要な
用途では、液晶表示装置用電極基板の複屈折は３０nm以
下が好ましく、１５nm以下がより好ましい。硬化被膜を
有する基板上に設けられる金属酸化物膜は、Ｓｉ、Ａ
ｌ，Ｔｉから選ばれる金属の酸化物が好ましい。金属酸
化物膜と硬化被膜との間に、シリコンナイトライド膜、
シリコンオキシナイトライド膜などの金属チッ化物膜を
設けることも可能である。金属酸化物膜の膜厚は、基板
にガスバリア性を付与する観点から、好ましくは１００
〜２０００オングストローム、より好ましくは３００〜
１２００オングストロームである。

【００４３】また、以上により得られた金属酸化物膜を
有する基板上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘ
ｉｄｅ，インジウム・スズ混合酸化物）膜を形成する方
法としては、真空蒸着法、イオンプレーティング法、直
流方式やマグネトロン方式などのスパッタリング法など
の手法を用いることができる。ＩＴＯ膜の膜厚は、特に
限定されないが、抵抗値および成膜時間との関係から１
５０〜５０００オングストロームの範囲から適宜選択さ
れることが好ましい。また、ＩＴＯ膜の表面構造は、Ｉ
ＴＯ膜の耐久性を考慮した場合、グレイン状に形成され
ていることが好ましい。グレイン状とは、電子顕微鏡や
原子間力顕微鏡などの形態観察により、ＩＴＯ膜表面に
図３に示すような粒界が観察される構造をいう。なお、
グレインのサイズは、直径３００〜２０００オングスト
ロームが好ましい。

【００４４】液晶表示装置用電極基板の厚みは、機械的
特性を考慮して、０．１〜５ｍｍであることが好まし
く、０．１〜０．８ｍｍであることがより好ましい。本
発明の液晶表示装置用電極基板は、(i) ＴＮ（Ｔｗｉｓ
ｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔ
ｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、強誘電液晶（ＦＬ
Ｃ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒ
ｉｓｔａｌ）型などの単純マトリックス型、(ii)ＭＩＭ
（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型、
ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）
型などのアクティブマトリックス型などの液晶ディスプ
レイに適用可能である。なお、製造プロセスが比較的単
純であることから、単純マトリックス型液晶ディスプレ
イに好ましく用いられる。

【００４５】本発明の液晶表示装置用電極基板を用いた
液晶表示装置の製造方法としては、公知の方法を適用す
ることができる。例えば、単純マトリックス型液晶ディ
スプレイの場合〔液晶デバイスハンドブック（日本学術
振興会第１４２委員会編、日刊工業新聞社発行、１９８
９）ｐ．５３１参照〕、基板を洗浄後、透明導電膜成
膜、透明導電膜微細加工（レジスト塗布、現像、エッチ
ング、レジスト洗浄除去）、配向膜形成、ラビング処
理、洗浄、シール剤印刷、基板貼り合せ、加熱・加圧、
真空脱気、液晶注入、注入口封止、液晶セル分断、偏光
板・光反射板等の張付けなどの工程を順次経ることによ
って液晶ディスプレイ素子が得られる。これらの液晶デ
ィスプレイ製造工程においては、液晶ディスプレイ用基
板の耐熱性や機械的特性などの諸特性を考慮して製造条
件が設定されるべきである。

【００４６】液晶表示装置の製造方法の一例を以下に示
す。ＩＴＯ膜が形成された基板を洗浄した後、ロールコ
ータにより２〜３μｍの厚さでフォトレジストをコーテ
ィングし、８０〜１３０℃にてプリベークを行う。その
後、任意のフォトマスクを使用し露光する。フォトレジ
スト現像では、２５℃の液温で０．６Ｎ ＮａＯＨ水溶
液にて行い、４０〜４５℃の８．６Ｎ ＨＢｒ水溶液で
エッチングパターン化を行い、透明導電膜電極を得る。
透明導電膜電極パターンが形成された基板上にオフセッ
ト印刷によりシリカコーティング材を５００〜１５００
オングストロームの膜厚で印刷し、１５０〜１７０℃ピ
ーク６０分設定で焼成を行うことにより、トップコート
を成膜する。この膜により、上下のＩＴＯ膜間での導電
性異物によるリークを防止することができる。

【００４７】トップコート膜処理と同様に、トップコー
ト膜上にオフセット印刷によりポリイミド等の配向膜材
料を３００〜６００オングストロームの膜厚で印刷し、
１５０〜１７０℃ピーク９０分設定で焼成を行うことよ
り配向膜を形成する。一定の毛足長さを持つ化学繊維布
により、配向膜を一定方向にこすり物理的な微小キズを
つける。上部および下部基板（セグメント基板、コモン
基板）ではその方向は異なり、電気光学諸特性の要求に
より、その上部および下部基板のラビング方向クロス角
度を変える。この後、４０〜５０℃の温水により洗浄し
次工程へと移る。

【００４８】上部基板（セグメント基板）に、スクリー
ン印刷により所定のパターンで熱硬化型エポキシ系シー
ル材を印刷する。一方、下部基板（コモン基板）には、
液晶層厚みを確保するためのスペーサーであるプラスチ
ックビーズを均一に分散するように散布する。そして両
基板を、上下電極パターンが所定の位置仕上がりに重な
るように貼合わせる。この後、圧力０．８〜１．５ｋｇ
ｆ／ｃｍ² 、温度１００〜１４０℃にてホットプレスを
行い、１４０〜１６０℃でシールを硬化させる。この結
果、注入口を除き１対の基板をシールにより接着させた
容器形態のセルを得る。このセルを注入機にセッティン
グし真空引きを行い、その真空系の中でセル注入口を液
晶に含浸させ、大気圧にもどした時の圧力差により液晶
を注入させる。セル内を液晶で充填した後、ＵＶ硬化型
エポキシ材料により封止する。１対の表面処理を行った
セルに、所定の角度をもった偏光板をローラーにより貼
り付け、図２に示す液晶表示装置を得る。

【００４９】

【実施例】以下、本発明を実施例をもとに具体的に説明
する。実施例１ （１）樹脂成形板の作成 まず、架橋構造の樹脂からなる基板を作成した。イソプ
ロピルマレイミド２６．５ｇ、スチレン１８．５ｇ、ジ
ビニルベンゼン５．０ｇ、アゾビスイソブチロニトリル
０．０５ｇを混合，溶解させ、キャスト重合により注型
成形した。キャスト重合は、次のように行った。

【００５０】大きさ３００mm×３００mm、厚さ５mmの２
枚のガラス板の外周辺部に軟質塩化ビニル製ガスケット
を貼り、２枚のガラス板の距離が０．４mmになるように
組立てた。この組立てたガラス板の中へ単量体混合物を
注入し、７０℃で８時間、１００℃で１時間、さらに１
５０℃で１時間重合させ、架橋構造の樹脂からなる成形
板（Ｉ）を得た。

【００５１】この成形板（Ｉ）のガラス転移温度は１８
０℃であり、全光線透過率は９０％であった。また、室
温における曲げ弾性率は３９８ｋｇ／ｍｍ² 、曲げ強さ
は９ｋｇ／ｍｍ² であり、耐溶剤性が良好であった。 （２）無機微粒子を含む硬化被膜の形成 回転子を備えた反応器中にγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン９５．３ｇを仕込み、液温を１０℃に
保ち、マグネチックススターラーで攪拌しながら０．０
１規定の塩酸水溶液２１．８ｇを徐々に滴下した。滴下
終了後冷却をやめて、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシランの加水分解物を得た。

【００５２】このシラン加水分解物にメタノール２１６
ｇ、ジメチルホルムアミド２１６ｇ、シリコン系界面活
性剤０．５ｇ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化
シェルエポキシ社製、商品名エピコート８２７）６７．
５ｇを添加混合し、さらにコロイド状五酸化アンチモン
ゾル（平均粒子径５０ｍμ）２７０ｇ、アルミニウムア
セチルアセトネート１３．５ｇを添加し、充分攪拌した
後、コーティング組成物（Ｉ）とした。

【００５３】成形板（Ｉ）にコーティング組成物（Ｉ）
を浸漬塗布し、ついで１００℃にて１０分間予備硬化を
行い、さらに１１０℃にて４時間加熱して、成形板
（Ｉ）上に無機微粒子を含む硬化被膜を形成した。 （３）金属酸化物膜およびＩＴＯ膜の成膜 金属酸化物膜およびＩＴＯ透明導電膜の形成には、反応
性マグネトロンスパッタリング法を用いた。

【００５４】スパッタリング装置には、円筒状のベルジ
ャの外周にマグネトロン型ターゲットを配置し、該ター
ゲットの近傍に設置された導入孔よりスパッタリングガ
スが導入できる装置を用いた。この装置では、ベルジャ
外周に配置されたターゲットとして三種類の異なる材料
のターゲットが配置できるようになっており、ＳｉＯｘ
膜とＩＴＯ膜などの異なる材料の成膜が、真空を維持し
たままで連続して可能である。

【００５５】ここでは、ベルジャ内を所定真空度に保ち
ながら当該ターゲットに電力を印加してスパッタリング
を行った。また、成膜を行う基板を、ベルジャ内に設置
された基板保持治具に取り付け、スパッタをしているタ
ーゲットの前面を一定スピードで回転させた。このと
き、ベルジャ内の壁面に基板加熱用のヒーターを設置
し、スパッタリング中、基板を一定温度に保つようにし
た。

【００５６】上記スパッタリング装置を使用して以下に
示す処理条件により成膜を行い、液晶表示装置用電極基
板（Ｉ）を作成した。 ａ）金属酸化物膜の成膜 金属酸化物膜 ： ＳｉＯｘ ６００オングスト
ローム ターゲット材料 ： Ｓｉ 導入ガス ： Ａｒ および Ｏ₂ スパッタ真空度 ： １．０×１０^-3 Ｔｏｒｒ 投入電力 ： ０．３ Ｋｗ 基板温度 ： １１０ ℃ スパッタリングレイト： １０オングストローム／分 ｂ）ＩＴＯ膜の成膜 ＩＴＯ膜厚 ： １６００オングストローム ターゲット材料 ： ＩＴＯ（Ｉｎ＋Ｓｎ酸化物焼
結体） 導入ガス ： Ａｒ および Ｏ₂ スパッタ真空度 ： ２．０×１０^-3 Ｔｏｒｒ 投入電力 ： ３．０ Ｋｗ 基板温度 ： １１０ ℃ スパッタリングレイト： ６０オングストローム／分実施例２ 実施例１で得られた液晶表示装置用電極基板を用いて下
記方法により液晶表示装置を作成した。

【００５７】液晶表示装置用電極基板（Ｉ）を洗浄後、
ロールコーターにより２μｍの厚さでフォトレジストを
コーティングし、１００℃にてプリベークを行った。そ
の後、フォトマスクを使用し露光した。フォトレジスト
現像は、２５℃の液温で０．６Ｎ ＮａＯＨ水溶液を用
いて行い、４０℃の８．６Ｎ ＨＢｒ水溶液を用いてＩ
ＴＯ膜のエッチングパターン化を行った。

【００５８】パターン化した液晶表示装置用電極基板
（Ｉ）上にオフセット印刷によりシリカコーティング材
を８００オングストロームの膜厚で印刷し、１５０℃に
て６０分間焼成を行い、トップコート膜を成膜した。ト
ップコート膜上に、トップコート膜処理と同様にオフセ
ット印刷により配向膜材料を４００オングストロームの
膜厚で印刷し、１５０℃にて９０分間焼成を行い、成膜
した。

【００５９】一定の毛足長さを持つ化学繊維布により、
配向膜を一定方向に擦り、物理的な微小キズをつけた。
上部および下部基板（セグメント基板、コモン基板）と
もその方向は異なるようにした。このラビング処理の後
に４０℃の温水により洗浄した。次に、上部基板（セグ
メント基板）上にスクリーン印刷により、所定のパター
ンで熱硬化性エポキシ系シール材を印刷した。一方、下
部基板（コモン基板）には、液晶層厚みを確保するため
のスペーサーであるプラスチックビーズを均一に分散す
るように散布した。そして、上下電極パターンが所定の
位置に重なるように両基板を貼り合せた。この後、圧力
１．２ｋｇｆ／ｃｍ² 、温度１４０℃にてホットプレス
を行い、１４０℃でシールを硬化させた。こうして、１
対の電極基板を、注入口を除きシールされた容器の形態
とした。

【００６０】上記形態のセルを注入機にセッティング
し、真空引きを行った。真空系にてセル注入口を液晶に
含浸させ、大気圧に戻し、圧力差により液晶を注入し
た。セル内に液晶を充填した後、ＵＶ硬化型エポキシ材
料により封止した。基板間に液晶を充填したセルに所定
の角度を持った偏光板をローラーにより貼り付け図２に
示す形状構成を有する液晶表示装置を形成した。なお、
図２において、９は偏光板、１０は透明な架橋構造樹脂
基板、１１は無機微粒子を含む硬化被膜、１２は金属酸
化物膜、１２′は金属チッ化物膜、１３はＩＴＯ透明導
電膜電極、１４はトップコート、１５は配向膜、１６は
シール、１７は液晶である。

【００６１】上記方法により得られた液晶表示装置（Ｓ
ＴＮ型）は、鮮明なドット表示が可能であった。実施例３ （１）樹脂成形板の作成 架橋構造の樹脂からなる基板を作成した。イソプロピル
マレイミド２３．５ｇ、シクロヘキシルマレイミド５．
０ｇ、スチレン１５．５ｇ、ジビニルベンゼン６．０
ｇ、アゾビスイソブチロニトリル０．１ｇを混合，溶解
させ、キャスト重合により注型成形した。キャスト重合
は、次のように行った。

【００６２】大きさ３００mm×３００mm、厚さ５mmの２
枚のガラス板の外周辺部に、軟質塩化ビニル製ガスケッ
トを貼り、２枚のガラス板の距離が０．４mmになるよう
に組立てた。この組立てたガラス板の中へ単量体混合物
を注入し、７０℃で８時間、１００℃で１時間、さらに
１５０℃で１時間重合させ、架橋構造の樹脂からなる成
形板（II）を得た。

【００６３】この成形板（II）のガラス転移温度は１８
０℃であり、全光線透過率は９０％であった。また、室
温における曲げ弾性率は３９８ｋｇ／ｍｍ² 、曲げ強さ
は９ｋｇ／ｍｍ² であり、耐溶剤性が良好なであった。 （２）無機微粒子を含む硬化被膜の形成 回転子を備えた反応器中にγ−グリシドキシプロピルメ
チルジメトキシシラン９１．１ｇを仕込み、液温を１０
℃に保ち、マグネチックススターラーで攪拌しながら
０．０５規定の塩酸水溶液１３．２ｇを徐々に滴下し
た。滴下終了後冷却をやめて、γ−グリシドキシプロピ
ルメチルジメトキシシランの加水分解物を得た。

【００６４】このシラン加水分解物にｎ−プロピルアル
コール１７８．１ｇ、ベンジルアルコール２９．７ｇ、
ジアセトンアルコール５９．５ｇ、アセチルアセトン２
３．７ｇ、界面活性剤１．３ｇ，ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、商品名エピコー
ト８２７）６４．０ｇを添加混合し、さらにコロイド状
シリカゾル（平均粒子径５０ｍμ）４２６．５ｇ、アル
ミニウムアセチルアセトネート７．５ｇ、トリエチレン
グリコール８．５ｇを添加し、充分攪拌した後、コーテ
ィング組成物（II）とした。

【００６５】成形板（II）にコーティング組成物（II）
を浸漬塗布し、ついで１００℃にて１０分間予備硬化を
行い、さらに１１０℃にて４時間加熱して、成形板（I
I）上に無機微粒子を含む硬化被膜を形成した。 （３）金属酸化物膜およびＩＴＯ膜の成膜 実施例１の（３）項のスパッタリング装置を用いて以下
に示す処理条件により金属酸化物膜およびＩＴＯ膜を形
成し、液晶表示装置用電極基板（II）を作成した。

【００６６】ａ）金属酸化物膜の成膜 金属酸化物膜 ： ＳｉＮｘ １００オングスト
ローム およびＳｉＯｘ ５００オングストローム ＳｉＮｘ膜 ターゲット材料 ： Ｓｉ 導入ガス ： Ｎ₂ スパッタ真空度 ： ９．０×１０^-3 Ｔｏｒｒ 投入電力 ： ０．５ Ｋｗ 基板温度 ： １１０ ℃ スパッタリングレイト： １２オングストローム／分 ＳｉＯｘ膜 ターゲット材料 ： Ｓｉ 導入ガス ： Ａｒ および Ｏ₂ スパッタ真空度 ： １．０×１０^-3 Ｔｏｒｒ 投入電力 ： ０．３ Ｋｗ 基板温度 ： １１０ ℃ スパッタリングレイト： １０オングストローム／分 ｂ）ＩＴＯ膜の成膜 実施例１の（３）のｂ）項と同様にＩＴＯ膜１６００オ
ングストロームを成膜した。走査型電子顕微鏡による観
察により、このＩＴＯ膜の表面はグレイン状であること
を確認した（図３）。実施例４ 液晶表示装置用電極基板（II）を用いる以外は実施例２
と同様にして液晶表示装置を得た。この液晶表示装置
は、鮮明なドット表示が可能であった。また、この液晶
表示装置の信頼性評価は、液晶表示装置を４０℃、９５
％ＲＨの雰囲気下に所定の時間保存し、ＩＴＯ膜クラッ
クによる電極断線および気泡の発生状況を評価した。信
頼性評価結果を表１に示す。比較例１ 熱可塑性樹脂板（ＰＥＳ）を用いて図１に示す構造の液
晶表示装置を作成し、その信頼性評価を実施例４と同様
の条件で行った。信頼性評価結果を表１に示す。なお、
図１において、１は偏光板、２はＰＥＳ、３はＳｉＯｘ
アンダーコート、４はＩＴＯ透明導電膜電極、５はトッ
プコート、６は配向膜、７はシール、８は液晶である。

【００６７】

【表１】

【００６８】

【発明の効果】本発明にかかる液晶表示装置用電極基板
および液晶表示装置は、透明な架橋構造の樹脂からなる
基板上に、無機微粒子を硬化被膜、金属酸化物膜、ＩＴ
Ｏ膜をこの順序で有するので、耐熱性、耐擦傷性及び透
明性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】比較例１により得られた液晶表示装置の断面概
略図。

【図２】実施例２により得られた液晶表示装置の断面概
略図。

【図３】実施例３により得られた電極基板上のＩＴＯ膜
の表面構造の写真。

【符号の説明】

９：偏光板 10：透明な架橋構造樹脂基板 11：無機微粒子を含む硬化被膜 12：金属酸化物膜 12':金属チッ化物膜 13：ＩＴＯ透明導電膜電極 14：トップコート 15：配向膜 16：シール 17：液晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 誠 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャー プ株式会社内 (72)発明者 北畠 顕弘 東大阪市楠根１丁目８番27号 三容真空 工業株式会社内 (72)発明者 谷本 雅洋 東大阪市楠根１丁目８番27号 三容真空 工業株式会社内 (72)発明者 山田 申一 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ 株式会社滋賀事業場内 (72)発明者 前川 正樹 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ 株式会社滋賀事業場内 (56)参考文献 特開 昭60−25104（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−127227（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−253955（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1333 G02F 1/1343 G09F 9/00 - 9/46

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明な架橋構造の樹脂からなる基板上に、
   無機微粒子を含む硬化被膜、金属酸化物膜、ＩＴＯ膜を
   この順序で有し、 前記無機微粒子を含む硬化被膜が、シリカ微粒子を含む
   シロキサン系硬化被膜である、 液晶表示装置用電極基板。
2. 【請求項２】透明な架橋構造の樹脂からなる基板上に、
   無機微粒子を含む硬化被膜、金属チッ化物膜、金属酸化
   物膜、ＩＴＯ膜をこの順序で有する、液晶表示装置用電
   極基板。
3. 【請求項３】透明な架橋構造の樹脂からなる基板上に、
   無機微粒子を含む硬化被膜、金属酸化物膜、ＩＴＯ膜を
   この順序で有し、 前記架橋構造の樹脂が、マレイミド系単量体を２０重量
   ％以上共重合してなる樹脂である、 液晶表示装置用電極基板。
4. 【請求項４】前記架橋構造の樹脂が、１６０℃以上のガ
   ラス転移温度の樹脂である、請求項１から３のいずれか
   に記載の液晶表示装置用電極基板。
5. 【請求項５】前記ＩＴＯ膜の表面構造が、グレイン状に
   形成されている、請求項１から４のいずれかに記載の液
   晶表示装置用電極基板。
6. 【請求項６】前記グレインが、直径３００〜２０００オ
   ングストロームである、請求項５に記載の液晶表示装置
   用電極基板。
7. 【請求項７】前記ＩＴＯ膜が、１５０〜５０００オング
   ストロームの厚みを有する、請求項１から６のいずれか
   に記載の液晶表示装置用電極基板。
8. 【請求項８】前記金属酸化物膜が、３００〜１２００オ
   ングストロームの厚みを有する、請求項１から７のいず
   れかに記載の液晶表示装置用電極基板。
9. 【請求項９】前記金属酸化物膜が、Ｓｉ，Ａｌ及びＴｉ
   から選ばれる金属の酸化物からなる、請求項１から８の
   いずれかに記載の液晶表示装置用電極基板。
10. 【請求項１０】前記架橋構造の樹脂が、０．１〜０．８
    ｍｍの厚みを有する樹脂である、請求項１から９のいず
    れかに記載の液晶表示装置用電極基板。
11. 【請求項１１】配向処理された２枚の電極基板間に液晶
    を注入してなる液晶表示装置において、電極基板とし
    て、請求項１から１０のいずれかに記載の電極基板を用
    いた液晶表示装置。