JPH09152581A

JPH09152581A - 液晶表示素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH09152581A
Application number: JP7312952A
Authority: JP
Inventors: Tsunemitsu Torigoe; 恒光鳥越
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】カラーフィルタの上に設けられる配向膜の膜面
の凹凸をほとんどなくして液晶分子の配向状態を均一に
し、むらの無い良好な表示を得る。【解決手段】液晶層ＬＣをはさんで対向する一対の基板
１，２の一方にカラーフィルタ７を設けた液晶表示素子
において、前記カラーフィルタ７を、シリコンのアルコ
キシドからなるポリマーのネットワーク中にシリコン酸
化物の微粒子が閉じ込められた構造をなすオーバコート
膜８で覆い、その上に電極９と配向膜１０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラーフィルタ
を備えた液晶表示素子およびその製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】カラーフィルタを備えた液晶表示素子
は、液晶層をはさんで対向する一対の透明基板の内面に
それぞれ透明電極と配向膜とを設けるとともに、いずれ
か一方の基板の内面に、複数の色カラーフィルタ、例え
ば赤、緑、青の３色のカラーフィルタを設けた構成とな
っている。

【０００３】この種の液晶表示素子には、カラーフィル
タを設ける基板側の電極をカラーフィルタの下に設け、
このカラーフィルタの上に配向膜を形成しているもの
と、前記電極をカラーフィルタの上に設け、その上に配
向膜を形成しているものとがあり、さらに、電極をカラ
ーフィルタの上に設けたものとしては、カラーフィルタ
の上に直接電極を設けているものと、カラーフィルタを
アクリル系樹脂からなるオーバコート膜で覆ってその上
に電極を設けているものとがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記カラーフ
ィルタを備えた液晶表示素子は、カラーフィルタの上に
設けられる配向膜の膜面に凹凸が生じ、そのために、液
晶分子の配向状態が不均一になるという問題をもってい
た。

【０００５】すなわち、上記カラーフィルタは、一般
に、所定の色の顔料を添加したフィルタ材料を基板上に
塗布して所定の形状にパターニングし、それを焼成して
形成されているが、このカラーフィルタの表面は凹凸の
ある粗い面であるため、その上に設けられる配向膜の膜
面に凹凸が生じる。

【０００６】また、カラーフィルタの上に電極を設ける
場合は、電極となる透明導電膜（ＩＴＯ膜等）を成膜す
る際に、カラーフィルタが加熱されて顔料が二次凝集
し、それによりカラーフィルタの表面の凹凸がさらに大
きくなるため、配向膜の膜面の凹凸が大きくなる。

【０００７】一方、カラーフィルタをオーバコート膜で
覆う場合は、カラーフィルタの表面の凹凸がオーバコー
ト膜で平坦化されるし、またオーバコート膜の上に電極
となる透明導電膜を成膜する際の顔料の二次凝集による
フィルタ表面の粗さの増大をオーバコート膜で抑えるこ
とができる。

【０００８】しかしながら、従来オーバコート膜の材料
として用いられているアクリル系樹脂は、その膜面の平
坦性が充分でないため、その上に設けられる配向膜の膜
面に、オーバコート膜の膜面の粗さに応じた凹凸ができ
てしまう。

【０００９】このような配向膜の膜面の凹凸は、ネマテ
ィック液晶を用いる液晶表示素子ではあまり問題とされ
ていないが、強誘電性液晶または反強誘電性液晶を用い
る強誘電性液晶表示素子では、液晶分子の配向の均一性
が表示品質に大きく影響するため、配向膜の膜面の凹凸
が無視できない問題となっている。

【００１０】この発明は、カラーフィルタの上に設けら
れる配向膜の膜面の凹凸をほとんどなくして液晶分子の
配向状態を均一にし、むらの無い良好な表示を得ること
ができる液晶表示素子を提供するとともに、あわせて、
その製造方法を提供することを目的としたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、液晶層をは
さんで対向する一対の基板の一方にカラーフィルタを設
けた液晶表示素子において、前記カラーフィルタを、ポ
リマーのネットワーク中にシリコン酸化物の微粒子が閉
じ込められた構造をなすオーバコート膜で覆い、その上
に配向膜を設けたことを特徴とするものである。

【００１２】この発明において、前記ポリマーは、シリ
コンを含む有機化合物が望ましく、また、シリコン酸化
物の微粒子の粒径は５〜１０ｎｍであり、オーバコート
膜中の微粒子の含有量は１〜７．５重量％であるのが好
ましい。さらに、前記オーバコート膜の表面張力は、カ
ラーフィルタの表面張力以下であるのが望ましい。

【００１３】すなわち、この発明は、カラーフィルタの
表面の凹凸を、ポリマーのネットワーク中にシリコン酸
化物の微粒子が閉じ込められた構造をなすオーバコート
膜で平坦化したものであり、このオーバコート膜は、そ
の膜面が凹凸が極く小さい平坦面であるから、この発明
の液晶表示素子によれば、カラーフィルタの上に設けら
れる配向膜の膜面の凹凸をほとんどなくして液晶分子の
配向状態を均一にし、むらの無い良好な表示を得ること
ができる。

【００１４】また、この発明の液晶表示素子の製造方法
は、前記カラーフィルタを覆うオーバコート膜を、有機
化合物をオリゴマー化して平均分子量を１００００以下
に低分子化した基材中にシリコン酸化物の微粒子を１〜
７．５重量％混入したものを前記カラーフィルタの上に
塗布し、その後、前記基材をポリマー化して形成するこ
とを特徴とするものであり、この製造方法によれば、カ
ラーフィルタの上に設けられる配向膜の膜面の凹凸をほ
とんどなくして液晶分子の配向状態を均一にした液晶表
示素子を得ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を図面
を参照して説明する。図１は液晶表示素子の一部分の断
面図である。この実施例の液晶表示素子は、ＴＦＴ（薄
膜トランジスタ）を能動素子とするアクティブマトリッ
クス型の強誘電性液晶表示素子であり、液晶層ＬＣをは
さんで対向する一対の透明基板（例えばガラス基板）
１，２のうち、図１において下側の基板（以下、下基板
という）１の内面には、行方向および列方向に配列され
た透明導電膜（ＩＴＯ膜等）からなる複数の画素電極３
と、これら画素電極３にそれぞれ対応する複数のＴＦＴ
４とが設けられており、その上に配向膜５が形成されて
いる。

【００１６】なお、図ではＴＦＴ４を簡略化して示して
いるが、このＴＦＴ４は、基板１上に形成されたゲート
電極と、このゲート電極を覆うゲート絶縁膜と、このゲ
ート絶縁膜の上に前記ゲート電極と対向させて形成され
たｉ型半導体膜と、このｉ型半導体膜の両側部の上にｎ
型半導体膜を介して形成されたソース電極およびドレイ
ン電極とからなっている。

【００１７】さらに、図では省略しているが、上記下基
板１の内面には、各行のＴＦＴ４にゲート信号を供給す
るゲートラインと、各列のＴＦＴ４にデータ信号を供給
するデータラインとが設けられている。前記ゲートライ
ンは基板１上に配線されており、ＴＦＴ４のゲート電極
は前記ゲートラインに一体に形成されている。また、Ｔ
ＦＴ４のゲート絶縁膜（透明膜）は、基板１のほぼ全面
にわたって形成されており、データラインは、前記ゲー
ト絶縁膜の上に配線されてＴＦＴ４のドレイン電極に接
続され、画素電極３はゲート絶縁膜の上に形成されてＴ
ＦＴ４のソース電極に接続されている。

【００１８】一方、図１において上側の基板（以下、上
基板という）２の内面には、各画素部に対応する部分が
開口した格子状パターンの遮光膜（ブラックマトリック
ス）６がクロム等の金属膜によって形成されるととも
に、複数の色のカラーフィルタ７とそのオーバーコート
膜８が設けられており、その上に、透明導電膜（ＩＴＯ
膜等）からなる対向電極９が表示領域全体にわたって設
けられ、さらにその上に配向膜１０が形成されている。

【００１９】上記カラーフィルタ７は、例えば、赤色フ
ィルタ７Ｒと、緑色フィルタ７Ｇと、青色フィルタ７Ｂ
の３色のフィルタであり、これら各色のフィルタ７Ｒ，
７Ｇ，７Ｂは、各画素部にそれぞれ対応させて、交互に
並べて設けられている。

【００２０】また、上記カラーフィルタ７を覆うオーバ
コート膜８は、ポリマーのネットワーク中にシリコン酸
化物の微粒子（以下、Ｓi Ｏ₂ 微粒子と記す）が閉じ込
められた構造をなしており、このオーバコート膜８は、
カラーフィルタ７の厚さ（０．６〜１．２μｍ）と同程
度の厚さか、あるいはそれより若干薄い厚さに形成され
ている。

【００２１】なお、前記ポリマーは、シリコンを含む有
機化合物、例えばシリコンのアルコキシドである。ま
た、前記Ｓi Ｏ₂ 微粒子は、粒径が５〜１０ｎｍのもの
であり、オーバコート膜８中の微粒子の含有量は１〜
７．５重量％とされている。さらに、このオーバコート
膜８の表面張力は、上記カラーフィルタ７の表面張力以
下である。

【００２２】また、両基板１，２に設けられた配向膜
５，１０はそれぞれ、ポリイミド等からなる水平配向膜
であり、これらの配向膜５，１０にはラビングによる配
向処理が施されている。

【００２３】そして、上記両基板１，２は、その周縁部
において図示しない枠状のシール材を介して接合されて
おり、この両基板１，２間の前記シール材で囲まれた領
域に、強誘電性液晶または反強誘電性液晶が充填されて
いる。また、両基板１，２の外面にはそれぞれ、偏光板
１１，１２が配置されている。

【００２４】この液晶表示素子の製造方法を説明する
と、下基板１に設ける画素電極３とＴＦＴ４およびゲー
ト，データラインと配向膜５は、従来から行なわれてい
る通常の方法で形成する。

【００２５】また、上基板２に設ける遮光膜６は、周知
の方法で形成し、カラーフィルタ７は、赤、緑、青のう
ちの１つの色の顔料を添加した感光性樹脂からなるフィ
ルタ材料を基板２上に塗布して露光および現像処理によ
り所定の形状にパターニングした後、それを焼成する工
程の繰り返により、赤、緑、青のフィルタ７Ｒ，７Ｇ，
７Ｂを順次設ける方法で形成する。

【００２６】さらに、上記カラーフィルタ７を覆うオー
バーコート膜８は、シリコン（Ｓｉ）を含む有機化合
物、例えば、Ｓｉ（ＯＲ）₃ （ＯＨ）Ｒ：Ｃ_n Ｈ_2n+1 （ｎ＝１〜５）の化学式で表されるシリコンのアルコキシドをベースポ
リマーとする材料をオリゴマー化して、平均分子量を１
００００以下に低分子化した基材をつくり、それに、粒
径が５〜１０ｎｍのＳi Ｏ₂ 微粒子を１〜７．５重量％
混入したオーバーコート材を、溶媒に溶かした状態でカ
ラーフィルタ７の上にスピンコート法等によって所定厚
さに塗布し、それをプリベークした後、熱処理によりオ
リゴマーの状態の基材を脱水縮重合反応させてポリマー
化する方法で形成する。

【００２７】なお、このオーバーコート膜８の形成にお
いて、上記Ｓi Ｏ₂ 微粒子は、基材を溶媒に溶解した後
に添加してもよい。また、前記溶媒には、Ｐ．Ｇ．Ｐ
（プロピレングリコールモノエチルエーテル）を用い、
基材のポリマー化は、２００℃で２０〜３０分加熱する
ことによって行なう。

【００２８】図２は、上記基材にＳi Ｏ₂ 微粒子を混入
したオーバーコート材の構造を模式的に示した図であ
り、このオーバーコート材は、シリコンのアルコキシド
からなるオリゴマーのネットワーク中にＳi Ｏ₂ 微粒子
が閉じ込められた構造をなしている。

【００２９】そして、このオーバーコート材をカラーフ
ィルタ７の上に所定厚さに塗布すると、Ｓi Ｏ₂ 微粒子
が閉じ込められたオリゴマーのネットワークが塗膜の膜
面に沿った方向と厚さ方向とに三次元的にランダムに並
んだ膜が形成され、その基材をポリマー化すると、前記
オリゴマーが互いに結合したポリマーのネットワーク中
にＳi Ｏ₂ 微粒子が閉じ込められた構造のオーバコート
膜８が形成される。

【００３０】ここで、オーバコート膜８の基材に上記化
学式で表されるシリコンのアルコキシドを用いたのは、
そのオリゴマーの脱水縮重合を良好に進行させてゲル化
速度を速くし、２００℃程度の比較的低い温度でのポリ
マー化、およびオーバコート膜８の膜質のち密化をはか
るためである。

【００３１】このようにして形成されたオーバコート膜
８は、Ｓi Ｏ₂ 微粒子が１〜７．５重量％の含有量で存
在することによる、膜面の平坦化、膜質のち密化、ポリ
マー化処理時の溶媒の脱ガスの均等化、耐クラック性等
の膜強度の向上、耐酸素プラズマ特性の向上といった特
長をもっている。なお、このオーバコート膜８の光の屈
折率ｎおよび透過率Ｔ（％）と、誘電率εは、ｎ＝１．
４〜１．５、Ｔ＝９２％、ε＝３．５である。

【００３２】また、上基板２に設ける対向電極９は、上
記オーバコート膜８の上にＩＴＯ膜等の透明導電膜をス
パッタ装置により成膜し、それをフォトリソグラフィ法
により表示領域全体に対応する形状にパターニングして
形成し、その上に設ける配向膜１０は、従来から行なわ
れている通常の方法で形成する。

【００３３】そして、液晶表示素子は、画素電極３とＴ
ＦＴ４およびゲート，データラインと配向膜５とを形成
し、この配向膜５に配向処理を施した下基板１と、遮光
膜６とカラーフィルタ７とオーバーコート膜８と対向電
極９と配向膜１０とを形成し、この配向膜１０に配向処
理を施した上基板２とを、枠状のシール材を介して接合
し、この両基板１，２間に、前記シール材の一部を欠落
させて形成しておいた液晶注入口から真空注入法によっ
て液晶（強誘電性液晶または反強誘電性液晶）を充填し
た後、前記液晶注入口を封止し、その後、両基板１，２
の外面にそれぞれ偏光板１１，１２を貼り付けて製造す
る。

【００３４】上記液晶表示素子によれば、カラーフィル
タ７を、ポリマーのネットワーク中にＳi Ｏ₂ 微粒子が
閉じ込められた構造をなすオーバコート膜８で覆い、そ
の上に対向電極９および配向膜１０を設けているため、
前記カラーフィルタ７の上に設けられる配向膜１０の膜
面の凹凸をほとんどなくして液晶分子の配向状態を均一
にし、むらの無い良好な表示を得ることができる。

【００３５】すなわち、上記液晶表示素子では、カラー
フィルタ７をオーバコート膜８で覆っているため、カラ
ーフィルタ７の表面の凹凸を前記オーバコート膜８で平
坦化することができる。

【００３６】しかも、上記液晶表示素子では、カラーフ
ィルタ７を、ポリマーのネットワーク中にＳi Ｏ₂ 微粒
子が閉じ込められた構造をなすオーバコート膜８で平坦
化しているため、このオーバコート膜８の上に対向電極
９となる透明導電膜を成膜する際の、顔料の二次凝集に
よるカラーフィルタ７の表面の粗さの増大をオーバコー
ト膜８で抑えることができ、したがって、カラーフィル
タ７の顔料の二次凝集が、カラーフィルタ７の表面粗さ
の増大および、それによるオーバコート膜８の膜面の荒
れとなって表われることがない。

【００３７】これは、上記オーバコート膜８が、Ｓi Ｏ
₂ 微粒子を含有した、耐クラック性等の膜強度が高い膜
であるからであり、したがって、カラーフィルタ７の顔
料の二次凝集による表面粗さの増大が、オーバコート膜
８によって効果的に抑制される。

【００３８】そして、上記オーバコート膜８は、上述し
たように、Ｓi Ｏ₂ 微粒子が１〜７．５重量％の含有量
で存在することによる、膜面の平坦化、膜質のち密化、
ポリマー化処理時の脱ガスの均等化、耐クラック性等の
膜強度の向上、耐酸素プラズマ特性の向上といった特長
をもっているため、このオーバコート膜８の膜面は、凹
凸が極く小さい平坦面である。

【００３９】図３は、凹凸のない平坦面上に、２００℃
でポリマー化したオーバコート膜８を設けて、そのＳi
Ｏ₂ 微粒子（粒径５〜１０ｎｍ）の含有量と膜面の平坦
性との関係を調べた結果を示しており、横軸の値はＳi
Ｏ₂ 微粒子の含有量（重量％）、縦軸の値はオーバコー
ト膜面の表面粗さであって、膜面の断面形状における大
きなうねりの波形に重畳している小さな凹凸の高さの平
均値である。

【００４０】この図３のように、上記オーバコート膜８
は、Ｓi Ｏ₂ 微粒子の粒径が５〜１０ｎｍである場合、
その含有量が１重量％以上であれば、表面粗さが１０ｎ
ｍより小さくなるから、従来のオーバコート膜であるア
クリル系樹脂膜（表面粗さ１０ｎｍ以上）に比べて膜面
の平坦度が高い。

【００４１】なお、このオーバコート膜８のＳi Ｏ₂ 微
粒子の含有量は、望ましくは４重量％以上、より望まし
くは５重量％以上であり、Ｓi Ｏ₂ 微粒子の含有量が４
重量％以上であれば、表面粗さが約４ｎｍ以下になり、
Ｓi Ｏ₂ 微粒子の含有量が５重量％以上であれば、表面
粗さが約３ｎｍ以下とさらに小さくなる。

【００４２】また、図４は、２００℃でポリマー化した
オーバコート膜８のＳi Ｏ₂ 微粒子（粒径５〜１０ｎ
ｍ）の含有量と膜硬度との関係を調べた結果を示してお
り、横軸の値はＳi Ｏ₂ 微粒子の含有量（重量％）、縦
軸の値は鉛筆硬度である。

【００４３】この図４のように、上記オーバコート膜８
は、Ｓi Ｏ₂ 微粒子の粒径が５〜１０ｎｍである場合、
その含有量が１重量％以上であれば、鉛筆硬度がＨ以上
であり、オーバコート膜８の上に対向電極９となる透明
導電膜を成膜する際の、顔料の二次凝集によるカラーフ
ィルタ７の表面の粗さの増大を充分抑えることができ
る。

【００４４】なお、このオーバコート膜８の硬度に着目
した場合も、Ｓi Ｏ₂ 微粒子の含有量は、望ましくは４
重量％以上、より望ましくは５重量％以上であり、Ｓi
Ｏ₂微粒子の含有量が４重量％以上であれば、鉛筆硬度
が４Ｈ以上とより高くなり、Ｓi Ｏ₂ 微粒子の含有量が
５重量％以上であれば、鉛筆硬度が４，５Ｈ以上とさら
に高くなる。

【００４５】ただし、図３および図４のように、Ｓi Ｏ
₂ 微粒子の含有量を多くしても、その含有量が５重量％
を越えると、オーバコート膜８の表面粗さや鉛筆硬度が
ほとんど変化しなくなるし、また、含有量が７．５重量
％を越えると、膜面の平坦化、膜質のち密化といった効
果が逆に悪くなるとともに、上述したオーバーコート材
の塗布性も悪くなるため、Ｓi Ｏ₂ 微粒子の含有量は、
１〜７．５重量％の範囲が好ましい。

【００４６】図５は、Ｓi Ｏ₂ 微粒子の含有量を５重量
％としたオーバコート膜８の熱処理温度（ポリマー化温
度）と膜強度との関係を鉛筆硬度について調べた結果
を、従来のオーバコート膜であるアクリル系樹脂膜と比
較して示しており、横軸の値は熱処理温度（アクリル系
樹脂膜では硬化温度）、縦軸の値は鉛筆硬度である。

【００４７】また、図６は、Ｓi Ｏ₂ 微粒子の含有量を
５重量％としたオーバコート膜８の熱処理温度（ポリマ
ー化温度）と膜強度との関係をクロスカット試験により
調べた結果を、上記アクリル系樹脂膜と比較して示して
おり、横軸の値は熱処理温度（アクリル系樹脂膜では硬
化温度）、縦軸の値はクロスカット試験後の試験枚数
（１００枚）に対する残存数である。

【００４８】図５のように、上記オーバコート膜８は、
熱処理温度（ポリマー化温度）を高くするのにともなっ
て鉛筆硬度が高くなり、例えば、２００℃でポリマー化
すると４Ｈ以上の鉛筆硬度が得られるが、アクリル系樹
脂膜は、その硬化温度範囲（約１６０〜１８０℃）のう
ちの最も高い温度で硬化させた場合でも鉛筆硬度はＨＢ
程度である。

【００４９】また、図６のように、上記オーバコート膜
８は、熱処理温度（ポリマー化温度）を高くするのにと
もなってクロスカット試験強度が高くなり、例えば、２
００℃でポリマー化すると９８／１００以上の残存数が
得られるが、アクリル系樹脂膜は、その硬化温度範囲の
うちの最も高い温度で硬化させた場合でも、クロスカッ
ト試験残存数は９２／１００程度である。

【００５０】そして、従来のオーバコート膜であるアク
リル系樹脂膜は、その上に電極９となる透明導電膜（Ｉ
ＴＯ膜等）を成膜する際に、膜中の残留溶媒の脱ガスに
よってクラック等を発生し、その上に成膜された透明導
電膜の密着性が悪くなるが、上記Ｓi Ｏ₂ 微粒子を含有
したオーバコート膜８は、その強度、つまり鉛筆硬度お
よびクロスカット試験強度が高いため、前記透明導電膜
を成膜する際に残留溶媒の脱ガスによるクラック等を発
生することはなく、したがって、その上に成膜された透
明導電膜の密着性を高くすることができる。

【００５１】このため、上記液晶表示素子によれば、オ
ーバコート膜８の上に形成された電極９の耐剥離性を高
くして信頼性を向上させることができるし、また、前記
オーバコート膜８の膜面が凹凸の極く小さい平坦面であ
るため、その上に設けられる配向膜１０の膜面の凹凸を
ほとんどなくして液晶分子の配向状態を均一にすること
ができるから、液晶分子の配向の均一性が表示品質に大
きく影響する強誘電性液晶表示素子であっても、むらの
無い良好な表示を得ることができる。

【００５２】また、上記液晶表示素子は、上述した製造
方法、すなわち、カラーフィルタ７を覆うオーバコート
膜８を、有機化合物（上記実施例ではシリコンのアルコ
キシド）をオリゴマー化して平均分子量を１００００以
下に低分子化した基材中にＳi Ｏ₂ 微粒子を１〜７．５
重量％混入したものを前記カラーフィルタ７の上に塗布
し、その後、前記基材をポリマー化して形成する方法に
よって製造することができる。

【００５３】なお、上記実施例の液晶表示素子では、カ
ラーフィルタ７の上にオーバーコート膜８を介して電極
９を設けているが、この電極９はカラーフィルタ７の下
に設けてもよく、その場合も、カラーフィルタ７の上に
Ｓi Ｏ₂ 微粒子を含有する上述したオーバーコート膜８
を設けて、その上に配向膜１０を形成すれば、前記配向
膜１０の膜面の凹凸をほとんどなくして液晶分子の配向
状態を均一にし、むらの無い良好な表示を得ることがで
きる。

【００５４】また、上記実施例の液晶表示素子は、ＴＦ
Ｔを能動素子とするアクティブマトリックス型のもので
あるが、この発明は、ダイオード特性をもったＭＩＭ型
の素子を能動素子とするアクティブマトリックス型の液
晶表示素子にも、また単純マトリックス型の液晶表示素
子にも適用することができる。さらに、この発明は、強
誘電性液晶表示素子に限らず、ネマティック液晶を用い
る液晶表示素子に適用してもよい。

【００５５】

【発明の効果】この発明の液晶表示素子は、カラーフィ
ルタをポリマーのネットワーク中にシリコン酸化物の微
粒子が閉じ込められた構造をなすオーバコート膜で覆
い、その上に配向膜を設けたものであるから、カラーフ
ィルタの上に設けられる配向膜の膜面の凹凸をほとんど
なくして液晶分子の配向状態を均一にし、むらの無い良
好な表示を得ることができる。

【００５６】また、この発明の液晶表示素子の製造方法
は、前記カラーフィルタを覆うオーバコート膜を、有機
化合物をオリゴマー化して平均分子量を１００００以下
に低分子化した基材中にシリコン酸化物の微粒子を１〜
７．５重量％混入したものを前記カラーフィルタの上に
塗布し、その後、前記基材をポリマー化して形成するこ
とを特徴とするものであり、この製造方法によれば、カ
ラーフィルタの上に設けられる配向膜の膜面の凹凸をほ
とんどなくして液晶分子の配向状態を均一にした液晶表
示素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す液晶表示素子の一部
分の断面図。

【図２】オーバーコート材の構造を模式的に示した図。

【図３】オーバコート膜の微粒子含有量と膜面の平坦性
との関係を示す図。

【図４】２００℃でポリマー化したオーバコート膜の微
粒子含有量と膜硬度との関係をを示す図。

【図５】微粒子含有量を５重量％としたオーバコート膜
の熱処理温度（ポリマー化温度）と膜強度との関係を鉛
筆硬度について調べた結果を、従来のオーバコート膜で
あるアクリル系樹脂膜と比較して示す図。

【図６】微粒子含有量を５重量％としたオーバコート膜
の熱処理温度（ポリマー化温度）と膜強度との関係をク
ロスカット試験により調べた結果を、従来のオーバコー
ト膜であるアクリル系樹脂膜と比較して示す図。

【符号の説明】

ＬＣ…液晶層１，２…基板３…画素電極４…ＴＦＴ５…配向膜６…遮光膜７…カラーフィルタ８…オーバコート膜９…対向電極１０…配向膜１１，１２…偏光板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層をはさんで対向する一対の基板の一
方にカラーフィルタを設けた液晶表示素子において、前記カラーフィルタを、ポリマーのネットワーク中にシ
リコン酸化物の微粒子が閉じ込められた構造をなすオー
バコート膜で覆い、その上に配向膜を設けたことを特徴
とする液晶表示素子。
【請求項２】ポリマーはシリコンを含む有機化合物であ
ることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】微粒子の粒径は５〜１０ｎｍであり、オー
バコート膜中の微粒子の含有量は１〜７．５重量％であ
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液
晶表示素子。
【請求項４】オーバコート膜の表面張力はカラーフィル
タの表面張力以下であることを特徴とする請求項１に記
載の液晶表示素子。
【請求項５】液晶層をはさんで対向する一対の基板の一
方にカラーフィルタを設けた液晶表示素子を製造する方
法において、前記カラーフィルタを覆うオーバコート膜を、有機化合
物をオリゴマー化して平均分子量を１００００以下に低
分子化した基材中にシリコン酸化物の微粒子を１〜７．
５重量％混入したものを前記カラーフィルタの上に塗布
し、その後、前記基材をポリマー化して形成することを
特徴とする液晶表示素子の製造方法。