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TWI418881B - Liquid crystal display device, and liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device, and liquid crystal display device Download PDF

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TWI418881B
TWI418881B TW096125261A TW96125261A TWI418881B TW I418881 B TWI418881 B TW I418881B TW 096125261 A TW096125261 A TW 096125261A TW 96125261 A TW96125261 A TW 96125261A TW I418881 B TWI418881 B TW I418881B
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Yoshikazu Kondo
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Konica Minolta Holdings Inc
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Description

液晶顯示裝置之製造方法及液晶顯示裝置
本發明，係關於液晶顯示裝置之製造方法及液晶顯示裝置，詳言之，係關於具有透光性、電阻特性、基材密接性優異的透明導電層之液晶顯示裝置的製造方法及液晶顯示裝置。
一般而言，使用主動矩陣之液晶顯示裝置，具有畫素電極，與供控制對前述畫素電極施加的電壓之TFT被矩陣配置之主動矩陣基板，於此主動矩陣基板與對向基板之間夾入液晶，以對畫素電極與他方電極間施加的電壓來驅動液晶的構成。在此場合，有一種是主動矩陣基板之畫素電極以透明電極構成，與作為他方之電極形成於對向基板的透明的共通電極之間施加電壓而驅動液晶的縱電場方式之液晶顯示裝置，或者是以使主動矩陣基板之畫素電極與共通電極成對的梳齒狀電極來構成，對這些電極間施加電壓驅動液晶之橫電場方式之液晶顯示裝置。無論是哪一種，於主動矩陣基板，都有必要使前述TFT與畫素電極微細地形成，現在是藉由光蝕刻技術形成這些TFT與畫素電極。
一般而言，稱為橫電場方式的液晶顯示裝置，與稱為縱電場方式的液晶顯示裝置成為對比，在介由液晶層相互對向配置的透明基板之中，於其一方或者雙方的液晶層側之相當於單位畫素的區域面，具備顯示用電極與基準電極，藉由在此顯示用電極與基準電極之間與透明基板平行地產生的電場，使透過液晶層的光被調變。
另一方面，縱電場方式的液晶顯示裝置，在介由液晶層相互對向配置的透明基板之液晶層側之相當於單位畫素的區域面，對向地具備由透明電極構成的畫素電極與共通電極，藉由在此畫素電極與共通電極之間產生對透明基板垂直產生的電場，使透過液晶層的光被調變。橫電場方式的液晶顯示裝置，與這樣的縱電場方式之液晶顯示裝置不同，對其顯示面即使由大的視角來觀察也可以認識鮮明的影像，亦即視角優異的優點係屬習知。又，作為這樣構成的液晶顯示裝置，例如於日本專利申請案公表平5－505247號公報，特公昭63－21907號公報，特開平6－160878號公報等揭示了其詳細內容。
這樣的橫電場方式之液晶顯示裝置，由該液晶顯示面板的表面外部施加靜電等高電位的場合，會引起顯示的異常，這是到目前為止縱電場方式的液晶顯示裝置所未曾見過的弊病。亦即，橫電場方式之液晶顯示裝置，以液晶隔開而在被平行或者幾乎平行配置的顯示用電極與基準電極之間，完全沒有對來自外部的靜電等具備遮蔽功能的導電層之構成。假設，被配置這樣的導電層的場合，來自顯示用電極的電場不是在基準電極側而是以該到電層側為終端，而無法藉由該電場進行適切的顯示。
接著，因為沒有這樣的遮蔽功能，所以於顯示用電極與基準電極之間，對應於與透明基板平行地產生的影像訊號之電場，會受到來自外部的靜電等的影響。此來自外部的靜電等使液晶顯示面板自身帶電，此帶電產生對透明基板為垂直的電場。
對於前述課題，已經揭示有在橫電場方式之液晶顯示裝置，藉由濺鍍法形成在透明基板的液晶層相反側之面上具備透光性的導電層，即使在從液晶顯示面板的表面外部施加靜電等高電位的場合，也可以防止顯示異常的發生之液晶顯示裝置(例如參照專利文獻1)。
然而，橫電場方式或縱電場方式之液晶顯示裝置，以濺鍍法形成導電層的場合，容易在電極部產生短路，此外對透明基板容易造成損傷，已知會引起透明基板的破損等。進而，現狀是在液晶層中填充液晶之後，以濺鍍法形成導電層的話，容易在液晶層中引起氣泡等的發生，而無法得到高品質的液晶顯示裝置。
此外，塗佈含有導電性微粒子的塗佈液形成導電性層的方法係屬已知，但在此方法以塗佈方式形成的導電膜乾燥後，必須要在高溫下進行燒結處理，所以導電膜的形成很耗時間，此外還有形成的導電膜的透光性降低或與基材的密接性很低的課題。
[專利文獻1]日本特許第2758864號公報
本發明，係有鑑於前述課題而完成之發明，其目的在於提供具有透光性、電阻特性、基材密接性優異的透明導電層之液晶顯示裝置的製造方法及液晶顯示裝置。
本發明之前述目的，藉由以下構成而達成。
1.一種液晶顯示裝置之製造方法，係具有具備液晶顯示面板及使光透過至該液晶顯示面板之顯示面側之背光單元，前述液晶顯示面板，於介由液晶層相互對向配置的透明基板之中，其一方或者雙方之液晶層側的相當於單位畫素的區域面，具備顯示用電極與基準電極，該基準電極與至少介由開關元件被供給來自影像訊號線之影像訊號的前述顯示用電極之間，藉由與透明基板平行地產生的電場使透過前述液晶層的光被調變的構成之液晶顯示裝置之製造方法，前述液晶顯示面板之透明基板之中，位於對前述背光單元較遠側的透明基板，為未被形成前述開關元件之側的透明基板，同時在與該透明基板之液晶層相反之側的面側具有具備透光性之透明導電層，藉由作為薄膜形成氣體至少使用稀有氣體之大氣壓電漿法至少於畫素區域形成該透明導電層。
2.如前述1所記載之液晶顯示裝置之製造方法，其中前述液晶顯示面板，係於介由液晶層相互對向配置的透給基板之中，該一方之液晶層側的相當於單位畫素的區域面，具備顯示用電極與基準電極，該基準電極與至少介由開關元件被供給來自影像訊號線的影像訊號的前述顯示用電極之間，藉由與透明基板平行產生的電場使透過前述液晶層的光被調變之橫電場方式。
3.如前述1或2所記載之液晶顯示裝置之製造方法，其中前述稀有氣體係氬氣。
4.如前述1、2或3所記載之液晶顯示裝置之製造方法，其中於被設在前述透明基板間的液晶層充填液晶後，使在透明基板之與該液晶層相反側的面側具備透光性的透明導電層，係藉由作為薄膜形成氣體至少使用稀有氣體之大氣壓電漿法來形成。
5.一種液晶顯示裝置，係具有具備液晶顯示面板及使光透過至該液晶顯示面板之顯示面側之背光單元，前述液晶顯示面板，於介由液晶層相互對向配置的透明基板之中，其一方或者雙方之液晶層側的相當於單位畫素的區域面，具備顯示用電極與基準電極，該基準電極與至少介由開關元件被供給來自影像訊號線之影像訊號的前述顯示用電極之間，藉由與透明基板平行地產生的電場使透過前述液晶層的光被調變的構成之液晶顯示裝置，其特徵為：前述液晶顯示面板之透明基板之中，位於對前述背光單元較遠側的透明基板，為未被形成前述開關元件之側的透明基板，同時在與該透明基板之液晶層相反之側的面側具有具備透光性之透明導電層，該透明導電層，藉由作為薄膜形成氣體至少使用稀有氣體之大氣壓電漿法，至少被形成於畫素區域。
6.如前述5所記載之液晶顯示裝置，其中前述液晶顯示面板，係於介由液晶層相互對向配置的透給基板之中，該一方之液晶層側的相當於單位畫素的區域面，具備顯示用電極與基準電極，該基準電極與至少介由開關元件被供給來自影像訊號線的影像訊號的前述顯示用電極之間，藉由與透明基板平行產生的電場使透過前述液晶層的光被調變之橫電場方式。
7.如前述5或6所記載之液晶顯示裝置，其中前述稀有氣體係氬氣。
8.如前述5、6或7項之液晶顯示裝置，其中於被設在前述透明基板間的液晶層充填液晶後，使在透明基板之與該液晶層相反側的面側具備透光性的透明導電層，係藉由作為薄膜形成氣體至少使用稀有氣體之大氣壓電漿法來形成。
藉由本發明，可以提供具有透光性、電阻特性、基材密接性優異的透明導電層之液晶顯示裝置的製造方法及液晶顯示裝置。
 [供實施發明之最佳型態]
以下，詳細說明供實施本發明之最佳型態。
本案發明人，有鑑於前述課題，進行銳意檢討的結果發現藉由一種液晶顯示裝置之製造方法，係具有具備液晶顯示面板及使光透過至該液晶顯示面板之顯示面側之背光單元，前述液晶顯示面板，於介由液晶層相互對向配置的透明基板之中，其一方或者雙方之液晶層側的相當於單位畫素的區域面，具備顯示用電極與基準電極，該基準電極與至少介由開關元件被供給來自影像訊號線之影像訊號的前述顯示用電極之間，藉由與透明基板平行地產生的電場使透過前述液晶層的光被調變的構成之液晶顯示裝置之製造方法，前述液晶顯示面板之透明基板之中，位於對前述背光單元較遠側的透明基板，為未被形成前述開關元件之側的透明基板，同時在與該透明基板之液晶層相反之側的面側具有具備透光性之透明導電層，藉由作為薄膜形成氣體至少使用稀有氣體之大氣壓電漿法至少於畫素區域形成該透明導電層之液晶顯示裝置的製造方法，可以實現具有透光性、電阻特性、基材密接性優異的透明導電層之液晶顯示裝置之製造方法，因而完成本發明。
從前，作為在透明基板單體上形成透明導電層的方法，習知有蒸鍍法、濺鍍法、離子佈植法、塗佈方式等，對於組起來的液晶顯示元件表面形成透明導電層的方法，從對液晶顯示元件零件之影響，或形成透過性極高的薄膜之透明導電層的觀點來看伴隨著很多的困難。
如前所述，雖然可以舉出將含有導電性微粒子的塗佈液塗佈於液晶顯示元件零件表面而形成導電性層的方法，但在此方法以塗佈方式形成的導電膜乾燥後，必須要在高溫下進行燒結處理，使液晶顯示元件零件暴露於高溫下，所以對這些之影響很大，此外，導電膜的形成根耗時間，進而組裝起來的液晶顯示元件表面要形成由均一膜厚構成的導電膜是極為困難的，此外還有形成的導電膜的透光性降低或與基材的密接性很低的課題。此外，藉由真空蒸鍍法形成導電膜的方法，例如必須在真空下等嚴格的條件下進行，所以這些對組裝起來的液晶顯示元件零件的特性、品質造成的影響，或是製造工程的組織方法變難，會有太過費工的障礙。此外，在使用濺鍍法而組裝起來的液晶顯示元件表面形成透明導電層的方法，容易在電極部產生短路，此外對透明基板容易造成損傷，已知會引起透明基板的破損等。進而，也被證明了在液晶層中填充液晶的狀態，以濺鍍法形成導電層的話，容易在液晶層中引起氣泡等的發生，而無法得到高品質的液晶顯示裝置。
本案發明人，對於前述課題進行銳意檢討的結果，發現藉由在被組裝的液晶顯示元件的表面構件之透明基板上，作為薄膜形成氣體至少使用稀有氣體之大氣壓電漿法進行形成，可以在大氣壓或其附近形成導電膜，此外因為可將導電膜形成時之處理溫度抑制於比較低的溫度，所以可抑制對液晶顯示元件零件之熱的影響，不會引起透明基板的短路破損，能夠以簡便的方法，得到透光性、電阻特性、基板密接性優異的透明導電層。
以下，針對本發明之詳細內容進行說明。
《液晶顯示元件》首先，用圖說明本發明的液晶顯示元件的基本構成。又，本發明之液晶顯示元件的構成，並不以此例示之圖為限。
圖1係顯示具備本發明之背光單元之液晶顯示元件的構成之一例之概略剖面圖。
於圖1，液晶顯示面板100，介由以密封構件105密封兩端部之液晶層104，在相互對向的位置被配置透明基板103A及透明基板103B，而透明基板103A之主表面側(圖中的上側)為觀察側。於透明基板103B側被配置背光單元107，由此背光單元107均勻的觀察光照射於透明基板103B之幾乎全區域。
形成於透明基板103A與透明基板103B之間的液晶層104，被構成形成於各透明基板的液晶層104側的電子電路，以及在該液晶層104之橫方向上配置為矩陣狀的複數畫素。
這些配置為矩陣狀的各畫素的集合，在從透明基板103A側觀察的場合，構成其顯示區域。
構成顯示區域的分別之各畫素，藉由透過電子電路之訊號供給，分別獨自地控制來自背光單元107的光透過，藉此，可以在顯示區域顯示出任意的影像。
各畫素之光透過的控制，係藉由使在各畫素之液晶層104內產生的電場，對透明基板之面平行地產生的方式進行的，亦即採用所謂的橫電場方式較佳。
這樣構成的橫電場方式之液晶顯示面板100，與縱電場方式之面板同樣，在透明基板103A的與液晶層104相反側之面(觀察側之面)以及透明基板103B之與液晶層104相反側之面(背光單元107側之面)分別貼附偏光板101、106。
於本發明之液晶顯示元件，特徵為在透明基板103A之被貼附的偏光板101與該透明基板103A之間，具有藉由至少使用稀有氣體作為薄膜形成氣體之大氣壓電漿法形成的透明導電層102。此透明導電層102，對來自外部之靜電等之帶電作為進行遮蔽之導電膜而發揮功能。
圖2係顯示進行全彩顯示的液晶顯示元件的構成之一例之概略剖面圖。
於圖2，陣列基板2，介由液晶層3，依序被構成配向膜10a、透明電極膜9以及透明基板5a，此透明基板5a之與透明電極相反側之面，設有背光13。陣列基板2，具備包圍含有液晶13的液晶層3被設置的顯示區域之周邊區域之密封構件4，液晶層3含有少量的固形球狀間隔件11(例如0.3質量百分比)。彩色濾光片基板1，以中央的彩色畫素區域7R、7G、7B與周邊的黑矩陣區域6構成。於中央的彩色畫素區域的上部被配置透明基板5b，於其上部具有藉由至少使用稀有氣體作為薄膜形成氣體的大氣壓電漿法形成的透明導電層12。
液晶顯示元件之組裝，係以使陣列基板2與彩色濾光片基板1相隔的狀態，真空組裝而配置於裝置的真空室內，在常壓下，使彩色濾光片基板1正確地配置於陣列基板2上。使真空室內的氣壓逐漸減少，藉由使2個基板在一起，彩色濾光片基板1被重疊於陣列基板2上。密封構件，例如藉由包含藉紫外線的應用而硬化的樹脂之黏接劑而進行黏接，接著，藉由使用稀有氣體之大氣壓電漿法，在透明基板5b上形成透明導電層12之後，由密封構件之開口部藉由真空插入法對液晶層3中注入液晶，封住密封構件4的開口部，形成進行全彩顯示的液晶顯示元件。
如前所述組裝了液晶顯示元件之後，在對液晶層注入液晶的方法，採用以密封構件封住周圍的空狀態之液晶層，藉由真空插入法注入液晶的方法，在此方法，對液晶層之液晶的充填需要耗費很多時間，同時周圍附著的液晶量也多，結果必須要後洗淨工程，或者是液晶的損耗變多，含有在時間上以及經濟上應該要改良的要素。
對於前述課題，亦有在液晶顯示元件組裝之後，對液晶層注入液晶的方法，採用在使透明基板重合之前，在包圍顯示區域的周邊區域設密封構件4之後，於該處滴下液晶，接著將上側之構件覆蓋上而形成液晶層之方法，此方法被稱為液晶滴下法(ODF法，one drop fill)，於本發明之液晶顯示元件的製造方法，以適用此ODF法為佳。針對此ODF法之詳細，例如可以參照美國專利第5,263,888號說明書(Teruhisa Ishihara等、1993年11月23日)所揭示之技術。
圖3係本發明之液晶顯示元件的構成之其他例之概略剖面圖。
圖3所示之液晶顯示元件，係對圖1、圖2所示的液晶顯示元件那樣於一方面側全部配置透明電極膜之方法，改採使一對電極9夾持液晶層3而於一方之面側設置複數個分別獨立的電極對，藉由獨立施加電壓，而使液晶層中的液晶(偏光子)的配向改變之顯示影像的方法。
於圖1~圖3，說明夾持液晶層於透明基材之一方面側設置電極的橫電場方式，但作為本發明的液晶顯示元件之構成，亦可採用夾著液晶層而在兩側設置電極的縱電場方式。
《透明導電層》本發明之液晶顯示元件，特徵為具有在透明基板之液晶層的相反側之面側具備透光性之透明導電層，藉由作為薄膜形成氣體至少使用稀有氣體的大氣壓電漿法至少於畫素區域形成此透明導電層(亦稱透明導電膜)。以下，針對透明導電膜的形成材料及形成其之大氣壓電漿法進行說明。
(透明導電層之形成材料)作為相關於本發明之透明導電層，最好以In2 O3 、摻雜Sn的氧化銦(ITO)、ZnO、In2 O3 －ZnO系非晶質氧化物(IZO)、摻雜Al之ZnO(AZO)、摻雜Ga之ZnO(GZO)、SnO2 、摻雜F之SnO2 (FTO)以及TiO2 所選出的透明導電層形成材料之至少1種為主成分。ITO以及AZO膜，具有非晶質構造或結晶質構造。另一方面，IZO膜，具有非晶質構造。
於本發明，透明導電層之面積電阻最好為1×109 Ω/□以下、更佳者為1×106 Ω/□以下。
相關於本發明之透明導電層之形成方法，特徵為使用在大氣壓或大氣壓附近的壓力下進行電漿處理原材料之大氣壓電漿法來形成。
藉由大氣壓電漿法，透明導電層之主成分之金屬氧化物的形成所使用的反應性氣體，例如有金屬有機化合物的一種之金屬烷氧化物、烷基金屬、β－二酮酸鹽、金屬羧酸鹽、金屬二烷醯胺等。進而可以使用由兩種金屬所構成的雙烷氧化物或以其他有機基置換一部份者，特別是可以使用具有揮發性者。
例如，可以舉出六氟戊二酸銦(Indium hexafluoro－pentanedionate)，甲基(三甲基)乙醯乙酸銦，乙醯丙酮酸銦，異丙氧化銦(Indium Isopropoxide)，三氟戊二酸銦(Indium trifluoro－pentanedionate)，三(2,2,6,6－四甲基－3,5－庚二酸)銦(tris－(2,2,6,6－tetramethyl－3,5－heptanedionate)Indium)，二－n－丁基雙(2,4－戊二酸)錫，二－n－丁基二乙醯氧基錫，二－t－丁基二乙醯氧基錫，四異丙氧基錫，四丁氧基錫，乙烯乙酸鋅等。其中，特別以乙醯丙酮酸銦，三(2,2,6,6－四甲基－3,5－庚二酸)銦，乙烯乙酸鋅，二－n－丁基二乙醯氧基錫為佳。此外，前述化合物中，作為氧化錫(SnO2 )之製作材料，以二丁基錫二醋酸鹽或者四丁基錫、四甲基錫等為佳。進而，氧化錫膜含有氟或銻亦可。
作為摻雜用的反應性氣體，例如可以舉出異丙氧鋁、乙醯乙酸鎳，乙醯乙酸錳，異丙氧硼、n－丁氧銻，三－n－丁基銻，二－n－丁基二(2,4－戊二酸)錫，二－n－丁基二乙烯氧錫，二－t－丁基二乙烯氧錫，四異丙氧錫，四丁氧錫，四丁基錫，乙醯乙酸鋅，六氟丙烯，八氟環丁烷，四氟甲烷等。
作為調整透明導電層的電阻值之用的反應性氣體，可以舉出例如三異丙氧鈦，四甲氧矽烷，四乙氧矽烷，六甲基二矽氧烷等。
(大氣壓電漿法)以下，針對適用於相關本發明之透明導電層的形成之大氣壓電漿法進行說明。
在大氣壓附近進行電漿處理之大氣壓電漿法，與真空下之電漿CVD法相比，不僅是不需要減壓生產性很高，而且因為電漿密度為高密度所以製膜速度很快，進而與通常的CVD法之條件相比，在大氣壓下之高壓力條件，氣體的平均自由徑極短，可得到極為平坦的膜，這樣的平坦的薄膜，光學特性很好。
相關於本發明之透明導電層，在大氣壓或其附近的壓力下，在產生高頻電場的放電空間內供給含有透明導電層形成氣體之氣體而使其激發，藉由使透明基板暴露於該激發的氣體，而在透明基板上形成透明導電層。
在本發明，所謂大氣壓或其附近的壓力，是指20kPa~110kPa程度，為了得到本發明所記載之良好的效果，最好為93kPa~104kPa。
此外，在本發明所說的激發氣體，係藉由得到能量，而氣體中的分子之至少一部份，由現存狀態遷移至更高的狀態，包含激發氣體分子、自由基化之氣體分子、離子化之氣體分子的氣體該當於此。
亦即，將對向電極間(放電空間)，設為大氣壓或者其附近之壓力，將含有放電氣體及金屬氧化物氣體之金屬氧化物(透明導電層)形成氣體導入至對向電極間，使高頻電壓施加於對向電極間，使金屬氧化物形成氣體成為電漿狀態，接著使基材暴露於成為電漿狀態的金屬氧化物形成氣體，而於透明基板上形成透明導電層。
其次，說明形成相關於本發明之透明導電層之氣體。使用的氣體，基本上係以放電氣體與透明導電層形成氣體為構成成分之氣體。
放電氣體，係擔負於放電空間成為激發狀態或者電漿狀態對透明導電層形成氣體提供能量使其激發或者成為電漿狀態的功能之氣體，特徵為使用稀有氣體。作為稀有氣體，為週期表第I8屬元素，具體而言，可舉出氦、氖、氬、氪、氙、氡等。放電氣體，最好對所有氣體100體積百分比而言，含有90.0~99.9體積百分比。
於相關於本發明的透明導電層之形成，透明導電層形成氣體在放電空間由放電氣體接受能量而成為激發狀態或者電漿狀態，也是形成透明導電性薄膜之氣體，或者控制反應，促進反應的氣體。此透明導電層形成氣體在所有氣體中最好含有0.01~10體積百分比，更佳者為含有0.1~3體積百分比。
在本發明，於透明導電層之形成，藉由使在透明導電層形成氣體內含有氫、甲烷等碳氫化合物、水所選出的還原性氣體，可以使被形成的透明導電性薄膜更均勻緻密，可以提高導電性、密接性、龜裂耐性。還原性氣體在對所有氣體100體積百分比而言，最好為0.0001~10體積百分比，更佳者為含有0.001~5體積百分比。
此外，相關於本發明的透明導電層的形成，可以藉由暴露於使放電氣體以及氧化性氣體激發為電漿狀態的氣體而形成，使用於本發明的氧化性氣體，可以舉出氧氣、臭氧、過氧化氫、二氧化碳等。作為此時之放電氣體可以舉出從氦、氬所選出的氣體。氧化性氣體與放電氣體所構成的混合氣體之氧化性氣體成分的濃度最好含有0.0001~30體積百分比，較佳者為0.001~15體積百分比，特別以含有0.01~10體積百分比最佳。氧化性氣體種以及氦、氬所選出的放電氣體之各濃度的最佳值可以依照基板溫度、氧化處理次數、處理時間而選擇適當的條件。作為氧化性氣體，以氧氣、二氧化碳較佳，更佳者為氧氣與氬氣之混合氣體。此外，為了控制放電的區域，可以混合數%~數十%之氮氣。
其次，用圖說明相關於本發明之大氣壓電漿法。
作為可是用於本發明的大氣壓電漿放電處理裝置，並無特別限制，大致可舉出以下2種方式。
1個方法，是所謂電漿噴射型大氣壓電漿放電處理裝置之方法，在對向電極間施加高頻電壓，於其對向電極間供給含有放電氣體之混合氣體，使該混合氣體電漿化，接著使電漿化的混合氣體，與透明導電層形成氣體會合、混合之後，吹拂於於透明基板上形成透明導電層之方法。
其他方法，還有直接型大氣壓電漿放電處理裝置之方法，將含有放電氣體的混合氣體與透明導電層形成氣體混合之後，對對向電極間以擔持透明基材的狀態對該放電空間導入前述氣體，在對向電極間施加高頻電壓，而在透明基板上形成透明導電層之方法。
圖4係顯示相關於本發明的電漿噴射型大氣壓電漿放電處理裝置之一例之概略圖。又，本發明並不以此為限。此外，以下之說明中對於用語有包含斷定的表現方式，但是本發明只是舉出較佳的實施例而已，本發明的內容並不受限於用語的意義或揭示的技術範圍。
於圖4，大氣壓電漿放電處理裝置21，其被接續於電源31之1對電極41a、41b，被平行地並設兩對。電極41a、41b，分別至少使一方以介電體42覆蓋，在該電極間形成的放電空間43，藉由電源31而施加高頻電壓。
電極41a、41b的內部為中空構造44，放電中藉由水、油等等取除放電中所產生的熱，而可以達成保持安定溫度的熱交換。
此外，藉由未記載之各氣體供給手段，含有放電所必要的放電氣體之氣體22，通過流路24被供給至放電空間43，對此放電空間43施加高頻電壓而產生電漿放電，藉此含有放電氣體之氣體22被電漿化。被電漿化的氣體22被噴出至混合空間45。
另一方面，藉由各氣體供給手段(未圖示)所供給的，含有透明導電層的形成所必要的氣體之混合氣體23通過流路25，同樣被運往混合空間45，與前述被電漿化的放電氣體22合流、混合，而被吹噴於承載於移動台座47的透明基材或者於最表面含有透明基材之液晶光學元件單元(以下，總稱為基材)46上。
接觸於被電漿化的混合氣體之透明導電層形成用氣體，藉由電漿的能量而被活化產生化學反應，在基材46上形成透明導電層。
此電漿噴射型大氣壓電漿放電處理裝置，具有被夾於或者被包圍於含有透明導電層之形成所必要的氣體之混合氣體被活化的放電氣體的構造。
承載基材的移動台座47，具有可以往返掃描或者連續掃描的構造，可以應需要而為以可保持基板溫度的方式與前述電極同樣地進行熱交換的構造。
此外，可以應需要而安裝排氣對基材46上吹噴的氣體之廢棄排氣流路48。藉此可以使空間中製膜所不必要的副產物迅速地由放電空間45上除去，或者由基材46上除去。
此電漿噴射型大氣壓電漿放電處理裝置，成為使放電氣體電漿化而活化後，與含有透明導電層形成所必要的氣體之混合氣體合流的構造。藉此，可以防止在電極表面堆積製膜物，可以如特願2003－095367號公報所記載的，藉由在電極表面貼合污染防止膜等，而在放電前混合放電氣體與透明導電層之形成所必要的氣體之構造。
此外，在圖4所記載之裝置，高頻電源係以1頻帶進行，但也可以如日本特開2003－96569號公報所記載的，實施對各個電極設置不同頻率的電源之方式。
此外，藉由將此電漿噴射型大氣壓電漿放電處理裝置並排於複數台數台座之掃描方向，可以提高製膜的能力。
此外，雖未顯示於此電漿噴射型大氣壓電漿放電處理裝置，但藉由使成為包圍電極、台座全體而外氣無法進入的構造，可使裝置內維持於一定的氣體環境下，可以製造所要的高品質的透明帶電防止膜。
圖5係顯示相關於本發明的電漿噴射型大氣壓電漿放電處理裝置之其他一例之概略圖。
於前述圖4，供給包含放電氣體的氣體22之流路24，與供給含有形成透明導電層所必要的氣體之混合氣體23的流路25，分別被平行設置，但如圖5所示，斜向形成供給包含放電氣體的氣體22之流路24，而提高由流路25供給的混合氣體23之混合效率的方法亦可採用。
圖6係顯示相關於本發明的直接型大氣壓電漿放電處理裝置之一例之概略圖。
如圖6所示之直接型大氣壓電漿放電處理裝置，其被接續於電源31之2條電極41，以平行於移動台座電極47地被並設。電極41及47，分別至少使一方以介電體42覆蓋，在該電極41與47之間形成的空間43，藉由電源31而施加高頻電壓。
又，電極41、47的內部為中空構造44，放電中藉由水、油等等取除放電中所產生的熱，而可以達成保持安定溫度的熱交換。
此外，藉由各氣體供給手段(未圖示)，含有放電所必要的放電氣體之氣體22，通過流路24，或者形成透明導電層所必要的氣體之混合氣體23通過流路25，而在混合空間45合流、混合。被混合的氣體G，通過電極41間，被供給至電極41與47之間的空間43，於空間43被施加高頻電壓時產生電漿放電，氣體G被電漿化。藉由電漿化的氣體G，透明導電層形成用氣體被活化而引起化學反應，在基材(透明基材或者最表面包含透明基材的液晶光學元件單元)46上被形成透明導電層。
承載基材的台座47，具有可以往返掃描或者連續掃描的構造，可以應需要而為以可保持基板溫度的方式與前述電極同樣地進行熱交換的構造。
此外，可以應需要而安裝排氣對基材46上吹噴的氣體之廢棄排氣流路48。藉此可以使空間中製膜所不必要的副產物迅速地由放電空間45上除去，或者由基材46上除去。
此外，可以如特願2003－095367號公報所記載的，藉由在電極表面貼合污染防止膜等，而在放電前混合放電氣體與透明導電層之形成所必要的氣體之構造。
此外，在圖6所記載之裝置，高頻電源係以1頻帶進行，但也可以如日本特開2003－96569號公報所記載的，實施對各個電極設置不同頻率的電源之方式。
此外，藉由將此直接型大氣壓電漿放電處理裝置並排於複數台數台座之掃描方向，可以提高製膜的能力。
此外，雖未顯示於此直接型大氣壓電漿放電處理裝置，但藉由使成為包圍電極、台座全體而外氣無法進入的構造，可使裝置內維持於一定的氣體環境下，可以製造所要的高品質的透明帶電防止膜。
[實施例]
以下，舉實施例具體說明本發明，但本發明並不以此為限。又，於實施例使用「部」或「%」之表示法，在沒有特別說明時代表「重量部(重量份)」或者「質量百分比」。
實施例1
《液晶顯示元件的製作》(液晶顯示元件1的製作)(液晶顯示元件單元的製作)依照日本特開2002－258262號公報所記載之方法，製作由圖2所記載的構成所構成的彩色的液晶顯示元件單元。其中，對液晶層3，為未注入液晶13的狀態。
(透明導電層之形成)藉由下述之大氣壓電漿法(直接型大氣壓電漿放電處理裝置)，於圖2所記載之透明基材5b(玻璃基材)上，形成透明導電層(稱為電漿CVD法DP)。
(大氣壓電漿放電處理裝置)使用圖6所記載的直接型的大氣壓電漿放電處理裝置，以下列製膜條件形成透明導電層。
(電源條件)電源：Parl(音譯)工業製造之高頻電源，高頻側27MHz，10W/cm2
(電極條件)第2電極(圖6之41)的角形電極，係對30mm四角狀的中空鈦管，作為介電體進行陶瓷溶射加工而製得。
介電體厚度：1mm電極寬幅：300mm施加電極溫度：90℃第2電極間狹縫間隙：1.0mm電極間間隙：1.5mm
(氣體條件)藉由氣泡法使四甲基錫氣化。Ar氣體：1 slm，20℃放電氣體：Ar，50 slm輔助氣體：H2 0.3slm
(移動架台電極(圖6之47))材質：SUS316L移動架台電極之溫度：100℃
於移動架台電極，將前述製作之液晶顯示單元，以使透明基材5b成為最上面的方式配置，連續以20mm/sec的條件進行掃描處理，形成厚度10nm的透明導電層。
(液晶顯示元件2的製作)使用以前述液晶顯示元件1製作的液晶顯示元件單元，藉由下述之大氣壓電漿法(電漿噴射型大氣壓電漿放電處理裝置)，於圖2所記載之透明基材5b上，形成透明導電層(稱為電漿CVD法PJ)。
(大氣壓電漿放電處理裝置)使用圖4所記載的電漿噴射型的大氣壓電漿放電處理裝置，以下列製膜條件形成透明導電層。
(電源條件)電源：Hiden研究所社製造之高頻電源，高頻側100kHz 8kV
(電極條件)[電極1(圖4所記載之41a)]角形電極41a，係對30mm四角狀的中空鈦管，作為介電體進行陶瓷溶射加工而製得。
介電體厚度：1mm電極寬幅：300mm施加電極溫度：90℃
[電極2(圖4所記載之41b)]電極41b，係對厚度4mm之鈦板，作為介電體進行陶瓷溶射加工而製得。進而，如圖4所記載作為電極41b冷卻構件安裝20mm四角狀的中空鈦管。
電極間(放電)間隙：0.5mm移動架台－電極間間隙：1.0mm
(氣體條件)藉由氣泡法使四甲基錫氣化。Ar氣體：1 slm，20℃放電氣體：Ar，100 slm輔助氣體：O2 0.3 slm
於移動架台，將前述製作之液晶顯示單元，以使透明基材5b成為最上面的方式配置，連續以10mm/sec的條件進行掃描處理，形成厚度10nm的透明導電層。
(液晶顯示元件3的製作)使用以前述液晶顯示元件1製作的液晶顯示元件單元，藉由下述之濺鍍法，於圖2所記載之透明基材5b上，形成透明導電層。
(根據濺鍍法之透明導電層之形成)將In2 O3 粉末(純度99.99%)與SnO2 粉末(純度99.99%)以92：8之質量比混合後，進行成形、焼結，製作直徑為20cm之In2 O3 －SnO2 系高密度烷結體。把所得到的In2 O3 －SnO2 系高密度焼結體安裝於批次式之DC磁控管濺鍍裝置，進行透明導電層之形成。標靶上之磁束密度為1000高斯。作為濺鍍氣體使用氬氣與氬氣和氧氣之混合氣體，以其他系統導入真空室內，使真空室內的真空度達到5×10－4 Pa以下，濺鍍時之氣壓為0.5Pa，需要10分鐘，在加熱至100℃的液晶顯示元件單元的透明基材5b上，形成膜厚10nm之In2 O3 －SnO2 系透明導電層。
(液晶顯示元件4的製作)使用以前述液晶顯示元件1製作的液晶顯示元件單元，藉由下述之塗佈方式，於圖2所記載之透明基材5b上，形成透明導電層。
(錫摻雜氧化銦(ITO，或稱銦錫氧化物)微粒子A分散液之調製)調製將硝酸銦80g溶解於700g水所得到之溶液，與將錫酸鉀12g溶解於濃度為10重量百分比的氫氧化鉀溶液所得的溶液，對被保持於50℃的1000g純水以保持系內的pH值為11同時花1個小時來添加這些溶液。由所得到的錫摻雜氧化銦水和物分散液過濾洗淨錫摻雜氧化銦水和物之後，再度使分散於水中，調製固形物成分濃度達10質量百分比之金屬氧化物前軀體氫氧化物分散液。將此金屬氧化物前軀體氫氧化物分散液，以溫度100℃噴霧乾燥，調製金屬氧化物前軀體氫氧化物粉體。將此金屬氧化物前軀體氫氧化物粉體，在氮氣環境下，以550℃加熱處理2個小時。
接著，以使濃度成為30質量百分比的方式使分散於乙醇，進而以硝酸水溶液調整pH至3.5之後，將此混合液保持於30℃同時以沙磨機粉碎半小時調製出溶膠。接著，加入乙醇調製濃度為20質量百分比的錫摻雜氧化銦微粒子分散液A。以SEM測定平均粒子徑的結果，為25nm。
(著色劑粒子B分散液之調製)混和碳黑微粒子(三菱化學(股)製造：MA230)32g、乙醇268g、四丁氧基鋯(日本曹達(股)製造：ZR－181、ZrO2 濃度15質量百分比)40g、6質量百分比之硝酸3g，將混合液以沙磨機處理1.5小時，調製固形成分濃度為9.7質量百分比的著色劑粒子分散液B。著色劑粒子分散液B中的碳黑微粒子的平均粒徑為40nm。
(透明導電層形成用塗佈液之調製)將前述調製之錫摻雜氧化銦(ITO)微粒子A分散液與著色劑粒子B分散液，以成為配合比例86：14的方式混合，進而以固形成分濃度成為1.0%的方式以極性溶媒(乙醇/異丙基乙二醇/二丙酮醇質量比為80/15/5)稀釋，調製透明導電層形成用塗佈液。
(透明導電層之形成)保持液晶顯示元件單元於35℃，同時在透明基材5b上，以旋轉塗佈機以200rpm、90秒的條件塗佈、乾燥前述透明導電層形成用塗佈液。此時之膜厚為80nm。接著，以180℃進行30分鐘的燒結處理，形成透明導電層。
《液晶顯示元件的評估》(對液晶顯示元件之影響度的評估)(顯示元件動作性的評估)於製作的各液晶顯示元件之液晶層注入液晶之後，使其動作，卻是是否有短路等所導致的動作不良。正常動作的場合評估為○，短路等引起動作不良的場合評估為×。
(對透明基材適性的評估)以目視觀察所製作的各液晶顯示元件之形成透明導電層的透明基材5b之破損狀態，未發生破損的場合評估為○，即使有一點點破損也評估為×。
(透明導電層的生產性之評估：製膜時間之測定)測定在透明基材上形成透明導電層所需要的時間，以此作為生產性的尺度。
(透明導電層之透光性的評估)製作前述各液晶顯示元件後，分解並取出形成透明導電層的透明基材5b，機械研磨形成透明導電層的面的相反側之透明基材面，剝取透明基材至0.3mm厚，測定其透過率A。同樣地，對未被賦予透明導電層的透明基材也同樣研磨至0.3mm厚而測定其透過率，依照下式，求出透明導電層的透過率C。又，各透過率之測定，使用550nm的波長，測定機使用JASCO社製造之V－530。
透明導電層之透過率C＝透過率A/透過率B×100
依照前述測定求得的透明導電層之透過率C若為99%以上則為○，96~98%之範圍則為△，95%以下則判定為×。
(透明導電層之表面比電阻之測定)各透明導電層之表面電阻率(Ω/□)，在常温常濕下(26℃，相対濕度50%)，使用三菱化學控股公司製造之Hirester(音譯)IP(MCP－HT450)，探針MCP－HTP12，以施加電壓10V，測定時間10秒進行計測。
依照前述測定求得的表面比電阻值若不滿1×105 (Ω/□)則為○，1×105 (Ω/□)以上但不滿1×108 (Ω/□)之範圍則為△，1×108 (Ω/□)以上則判定為×。
(透明導電層之密接性的評估)於各透明導電層表面，使用透明膠帶(Nichiban(音譯)(股)製造的工業用24mm寬幅透明膠帶)，在同一處所反覆十次黏貼膠帶以及撕下膠帶，求出直到透明導電層剝離為止的剝離(貼撕)次數，依照下列標準評估密接性。
○：進行10次膠帶剝離之後，透明導電層也沒有剝離△：4~9次的膠帶剝離操作，就使透明導電層剝離×：第1次的膠帶剝離操作，就使透明導電層剝離
藉由以上所得之結果顯示於表1。
由表1記載的結果可知，作為在本發明規定的薄膜形成氣體藉由使用稀有氣體(氬氣)之大氣壓電漿法形成透明導電層之本發明的試料，相對於比較例，沒有對液晶顯示元件的構成零件造成不良影響，且生產性優異，形成的透明導電層的透光性(透明性)、導電性(表面比電阻)以及與透明基材之密接性均優異。
實施例2
(液晶顯示元件的製作)於實施例1之液晶顯示元件1~4之製作，除了藉由ODF法於重疊透明基板之前，於包圍顯示區域的周邊區域設密封構件，於該處滴下液晶，接著覆蓋上側的透明基板形成液晶層以外，採同樣作法進行組裝，在液晶層中存在液晶的狀態，藉由實施例1記載之各方法，形成透明導電層，製作液晶顯示元件5~8。在液晶顯示元件5~8之製作使用的4透明導電層形成方法，分別對應於實施例1之液晶顯示元件1~4的製作所使用的透明導電層形成方法。
(液晶顯示元件的評估)針對製作之各液晶顯示元件，以記載於實施例1同樣的方法，進行生產性、透明導電層的透光性(透明性)、表面比電阻(導電性)以及密接性的評估，而且依照下列方法進行液晶耐性的評估。
(液晶耐性的評估)針對製造的各液晶顯示元件，確認於液晶層有無氣泡發生以及有無變色，依照下列基準評估液晶耐性。
○：液晶層沒有氣泡的發生，液晶也全未變質△：液晶層被確認有微量的極微小的氣泡發生，但液晶沒有變質，為實用上容許的品質×：液晶層有明顯的氣泡發生××：確認了液晶層有明顯的氣泡發生，與液晶的變質
藉由以上所得之結果顯示於表2。
由表2記載的結果可知，藉由ODF法填充液晶之後，作為在本發明規定的薄膜形成氣體藉由使用稀有氣體(氬氣)之大氣壓電漿法形成透明導電層之本發明的試料，相對於比較例，沒有對液晶層造成不良影響，且生產性優異，形成的透明導電層的透光性(透明性)、導電性(表面比電阻)以及與透明基材之密接性均優異。
1．．．彩色濾光片基板
2．．．陣列基板
3,104．．．液晶層
4,105．．．密封構件
5a,5b,103A,103B．．．透明基板
6．．．黑矩陣區域
7R,7G,7B．．．彩色畫素區域
8．．．保護膜
9．．．透明電極膜(電極)
10a,10b．．．配向膜
11．．．固形球狀間隔件
12,102．．．透明導電層
13,107．．．背光單元
21．．．大氣壓電漿放電處理裝置
22．．．含放電氣體之氣體
23．．．混合氣體
24,25．．．流路
27．．．電極冷卻用構件
31．．．電源
41,41a,41b．．．電極
42．．．介電體
43．．．放電空間
44．．．中空構造
45．．．混合空間
46．．．基材
47．．．移動台座(stage)，移動台座電極
48．．．廢棄排氣流路
49．．．廢棄流路形成構件
100．．．液晶顯示面板
101,106．．．偏光板
A．．．上側基板
B．．．下側基板
C,D,E．．．電極單元
G．．．氣體
L．．．液晶(偏光子)
圖1係顯示具備本發明之背光單元之液晶顯示元件的構成之一例之概略剖面圖。
圖2係顯示進行全彩顯示的液晶顯示元件的構成之一例之概略剖面圖。
圖3係本發明之液晶顯示元件的構成之其他例之概略剖面圖。
圖4係顯示相關於本發明的電漿噴射型大氣壓電漿放電處理裝置之一例之概略圖。
圖5係顯示相關於本發明的電漿噴射型大氣壓電漿放電處理裝置之其他例之概略圖。
圖6係顯示相關於本發明的直接型大氣壓電漿放電處理裝置之一例之概略圖。
21．．．大氣壓電漿放電處理裝置
22．．．含放電氣體之氣體
23．．．混合氣體
24,25．．．流路
27．．．電極冷卻用構件
31．．．電源
41a,41b．．．電極
42．．．介電體
43．．．放電空間
44．．．中空構造
45．．．混合空間
46．．．基材
47．．．移動台座(stage)，移動台座電極
48．．．廢棄排氣流路
49．．．廢棄流路形成構件
G．．．氣體

Claims (3)

  1. 一種液晶顯示裝置之製造方法，係具有具備液晶顯示面板及使光透過至該液晶顯示面板之顯示面側之背光單元，前述液晶顯示面板，於介由液晶層相互對向配置的第一透明基板及第二透明基板之中，其一方或者雙方之液晶層側的相當於單位畫素的區域面，具備顯示用電極與基準電極，該基準電極與至少介由開關元件被供給來自影像訊號線之影像訊號的前述顯示用電極之間，藉由與第一透明基板及第二透明基板平行地產生的電場使透過前述液晶層的光被調變的構成之液晶顯示裝置之製造方法，其特徵為：前述液晶顯示面板之前述第一透明基板及第二透明基板之中，位於對前述背光單元較遠側的前述第一透明基板，為未被形成前述開關元件之側的透明基板，同時在與該第一透明基板之液晶層相反之側的面側具有具備透光性之透明導電層，製作具有中介者前述液晶層相互對向配置的前述第一透明基板與前述第二透明基板的液晶顯示元件單元，對設於前述第一透明基板與前述第二透明基板間的液晶層填充液晶之後，藉由作為薄膜形成氣體至少使用稀有氣體之大氣壓電漿法直接於前述第一透明基板之至少畫素區域形成該透明導電層。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置之製造方法，其中前述液晶顯示面板，係於介由液晶層相互對向配置的前述第一透明基板及前述第二透明基板之中，僅該一 方之液晶層側的相當於單位畫素的區域面，具備顯示用電極與基準電極，該基準電極與至少介由開關元件被供給來自影像訊號線的影像訊號的前述顯示用電極之間，藉由與前述第一透明基板及第二透明基板平行產生的電場使透過前述液晶層的光被調變之橫電場方式。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置之製造方法，其中前述稀有氣體係氬氣。
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