透明導電膜形成用液体材料、透明導電膜の形成方法、及び電気光学装置の製造方法
【課題】低温プロセスでも安定した電気特性を有する透明導電膜を形成することができる酸化物微粒子及び透明導電膜形成用液体材料を提供する。また本発明は、安定な電気特性を有する透明導電膜を形成する方法、並びに信頼性に優れた電気光学装置を製造する方法を提供する。
【解決手段】本発明の液体材料１４Ａは、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子１１と、Ａｇ微粒子１２とを分散媒１３に含んでなる。本発明の透明導電膜の形成方法は、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子１１と、Ａｇ微粒子１２とを分散媒１３に含んでなる液体材料１４Ａを基板上に配置する工程と、基板Ｐ上の液体材Ｓ料１４Ａを減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して液体材料１４Ａの固化物を形成する工程と、固化物を酸素含有雰囲気中で加熱処理して固化物を酸化させる工程とを有する。
【解決手段】本発明の液体材料１４Ａは、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子１１と、Ａｇ微粒子１２とを分散媒１３に含んでなる。本発明の透明導電膜の形成方法は、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子１１と、Ａｇ微粒子１２とを分散媒１３に含んでなる液体材料１４Ａを基板上に配置する工程と、基板Ｐ上の液体材Ｓ料１４Ａを減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して液体材料１４Ａの固化物を形成する工程と、固化物を酸素含有雰囲気中で加熱処理して固化物を酸化させる工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電膜形成用液体材料、透明導電膜の形成方法、及び電気光学装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置等の表示デバイスの電極として、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いた透明導電膜が用いられている。このような透明導電膜は、スパッタ法を用いて形成するのが一般的であるが、プロセス温度を低減できる液相法を用いて透明導電膜を形成することも検討されている（例えば特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２００５−１６６３５０号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３０５４号公報
【特許文献３】特開２００６−０２８４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記各特許文献に記載の液体材料を所望の平面パターンにて基板上に塗布した後、熱処理を施すことで基板上に所望形状の透明導電膜を形成することができる。しかしながら、これらの液体材料を用いた導電膜形成において安定した特性を得るには、５００℃以上の熱処理を行うことが必要であり、熱処理温度が３５０℃以下であると透明導電膜の抵抗が経時的に変化し、デバイスの信頼性確保が難しくなるという問題がある。例えば、特許文献１に記載のＩＴＯ微粒子を用いる方法では、得られた透明導電膜におけるＩＴＯ微粒子間の接点が不安定であるために抵抗上昇が生じやすい。また特許文献２に記載の金属粒子を酸化させて透明導電膜を形成する方法では、接点は安定しているものの、得られる酸化物導電体の結晶性が悪く、活性種の活性度が低いために十分なキャリア濃度が得られない。さらに特許文献３記載の熱分解材料を用いる方法では、熱分解材料の分解が完全に進まないことによる炭素残渣の発生や導電膜の結晶性低下がシート抵抗上昇の原因となりうる。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、低温プロセスでも安定した電気特性を有する透明導電膜を形成することができる導電性微粒子及び液体材料を提供することを目的としている。また本発明は、安定な電気特性を有する透明導電膜を形成する方法、並びに信頼性に優れた電気光学装置を製造する方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の透明導電膜形成用液体材料は、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子と、を分散媒に含んでなることを特徴とする。
【０００６】
これによれば、分散媒中に、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子とＡｇからなる金属微粒子とを有しているので、加熱により分散媒を除去することで凝集した粒子同士において、導電性微粒子間の隙間を埋めるようにして金属微粒子が存在する。その結果、加熱により融着していない導電性微粒子同士の導通を金属微粒子を介して得ることができる。また、Ａｇからなる金属微粒子を分散媒中に含むことによって、導電性微粒子の移動度劣化を抑えることができる。したがって、本発明の透明導電膜形成用液体材料によれば、低抵抗を維持することができて信頼性に優れた透明導電膜を形成することができる。
【０００７】
導電性微粒子が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種以上の元素を含むことも好ましい。
【０００８】
すなわち、酸化物に変換ときに透光性を発現する材料からなることが好ましい。
【０００９】
透光性を有する酸化物からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子と、を分散媒に含んでなることが好ましい。
【００１０】
これによれば、分散媒中に、透光性を有する酸化物からなる導電性微粒子とＡｇからなる金属微粒子とを有しているので、加熱により分散媒を除去することで凝集した粒子同士において、導電性微粒子間の隙間を埋めるようにして金属微粒子が存在する。その結果、加熱により融着していない導電性微粒子同士の導通を金属微粒子を介して得ることができる。また、Ａｇからなる金属微粒子を分散媒中に含むことによって、導電性微粒子の移動度劣化を抑えることができる。したがって、本発明の透明導電膜形成用液体材料によれば、低抵抗を維持することができて信頼性に優れた透明導電膜を形成することができる。
【００１１】
本発明の透明導電膜形成用液体材料では、導電性微粒子が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種以上の元素を含む酸化物からなることが好ましい。
【００１２】
すなわち、導電性微粒子が透明導電材料を構成する酸化物からなることが好ましい。
【００１３】
本発明の透明導電膜形成用液体材料では、金属微粒子の含有量が、導電性微粒子に対して０．０１〜１０ｗｔ％となるように混合されていることが好ましい。
【００１４】
これによれば、透過率に影響を与えることなく低抵抗で導通性に優れた透明導電膜を形成することができる。なお、数値限定の根拠については後に示す実施形態にて述べるものとする。
【００１５】
本発明の透明導電膜形成用液体材料では、金属微粒子の含有量が、導電性微粒子に対して０．５〜２ｗｔ％となるように混合されていることが好ましい。
【００１６】
これによれば、透過率に影響を与えることなく、低抵抗でより導通性に優れた透明導電膜を形成することができる。この数値限定の根拠についても後に示す実施形態にて述べるものとする。
【００１７】
本発明の透明導電膜の形成方法は、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して透明導電膜形成用液体材料の固化物を形成する工程と、固化物を酸素含有雰囲気中で加熱処理して該固化物を酸化させる工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
この方法によれば、加熱処理をすることによって導電性微粒子が酸化されて金属酸化物となり、固化物を透明導電膜に変換することができる。このとき、導電性微粒子同士の隙間を埋めるようにして金属微粒子が存在することから、金属微粒子を介して隣り合う導電性微粒子間の安定した導通を得ることができる。また、透明導電膜の結晶性が良好となるので、膜強度及び密着性の向上に伴って信頼性に優れたものとなる。
【００１９】
透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
この方法によれば、酸化物からなる導通性微粒子を含む透明導電膜形成用液体材料を用いるため、分散媒を蒸発させるだけで固化物を透明導電膜に変換することができる。このとき、導電性微粒子同士の隙間を埋めるようにして金属微粒子が存在することから、金属微粒子を介して隣り合う導電性微粒子間の安定した導通を得ることができる。また、透明導電膜の結晶性が良好となるので、膜強度及び密着性の向上に伴って信頼性に優れたものとなる。
【００２１】
本発明の透明導電膜の形成方法では、複数の加熱処理における加熱温度がいずれも３００℃以下であることが好ましい。
【００２２】
この方法によれば、耐熱性に劣る樹脂製の基板上にも良好な導電性と信頼性とを具備した止め移動伝膜を形成することができる。本発明の形成方法は、フレキシブルデバイスの製造に好適に用いることができる。
【００２３】
本発明の電気光学装置の製造方法は、基板上に透明導電膜を備えた電気光学装置の製造方法であって、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して透明導電膜形成用液体材料の固化物を形成する工程と、固化物を酸素含有雰囲気中で加熱処理して該固化物を酸化させて透明導電膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、優れた導電性と信頼性とを具備した透明導電膜を有する電気光学装置を容易に製造することができ、表示特性及び信頼性に優れた電気光学装置を提供することができる。
【００２５】
本発明の電気光学装置の製造方法は、基板上に透明導電膜を備えた電気光学装置の製造方法であって、透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して透明導電膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、酸化処理を施す必要がないため、作業工程数を削減でき、短時間で効率良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
＜透明導電膜形成用液体材料＞
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る導電性微粒子及びＡｇ微粒子を含んだ透明導電膜形成用液体材料（以下、単に液体材料と称する。）を基板上に塗布した状態を示す概略断面図である。
【００２８】
まず、本実施形態に係る液体材料１４Ａについて説明する。液体材料１４Ａは、透明導電膜の形成に用いられるものである。図１に示すように、本実施形態に係る液体材料１４Ａは、酸化処理を施すことで透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子１１とＡｇ微粒子１２（金属微粒子）とを分散媒１３中に分散してなるものである。
（導電性微粒子）
導電性微粒子１１は、導電性を有するものであれば使用可能であるが、中でも特に酸化処理を施すことで高い透光性を有するものを使用する。本実施形態では、例えば、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎ等から選ばれる１種以上の元素を含む合金が挙げられる。具体的には、Ｉｎ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｓｂ、Ｆ−Ｓｎ、Ｚｎ−Ａｌ、Ｉｎ−Ｚｎ、Ｇａ−Ｚｎ等の合金を例示することができる。導電性微粒子１１は、液相法、気相法を問わず、公知の微粒子製造方法を用いて製造することができる。具体的には、ガス中蒸発法、液相還元法、スプレー法等を挙げることができ、導電性微粒子１１の材質に合わせて適切なものを選択すればよい。
【００２９】
導電性微粒子１１の粒径は、１ｎｍ〜１００ｎｍ程度であることが好ましく、１ｎｍ〜４０ｎｍの範囲であることがより好ましい。粒径０．１μｍ以下のものを用いることで、かかる導電性微粒子１１を含む液体材料１４Ａを液滴吐出ヘッドから吐出する際に目詰まりが生じるのを防止できる。また１ｎｍ〜４０ｎｍの範囲とすれば、導電性微粒子１１を用いて形成した透明導電膜１４Ｃについて良好な導電性と透明性を得ることができる。ここで、導電性微粒子１１の平均粒径が大きすぎると、得られる透明導電膜１４Ｃにおいて、導電性微粒子１１同士の空隙（隙間）が大きくなり、その結果、十分な導通性を得られない虞がある。
（Ａｇ微粒子）
Ａｇ微粒子１２は、Ａｇを主材料としていることから高い導電性を有するものである。その形状は、球状、棒状あるいは紐状のいずれかを呈している。球状のＡｇ微粒子１２は、その粒径が１ｎｍ〜４０ｎｍ程度であることが好ましい。棒状あるいは紐状をなすＡｇ微粒子１２は、その短手方向長さが１ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることが好ましい。また、Ａｇ微粒子１２は、導電性微粒子１１よりも小さい粒径（形状）であることがより好ましい。導電性微粒子１１よりも小さい粒径をなすＡｇ微粒子１２であれば、該Ａｇ微粒子１２が導電性微粒子１１間の隙間を埋め込むようにして存在することができる。また、棒状をなすＡｇ微粒子１２や紐状をなすＡｇ微粒子は、ある程度の長さを有しているほうがよく、これにより、複数の導電性微粒子１１に接触することができる。このようなことから、Ａｇ微粒子１２を介して導電性微粒子１１同士の導通性を確実且つ効果的に向上させることができる。この点に関しては、例えば、球状のＡｇ微粒子１２を数個から数十個、鎖状に凝集させて連鎖状にしたものを用いることによっても可能となる。
【００３０】
ここで、Ａｇ微粒子１２の粒径が小さすぎると、粒子同士で凝集し易くなり分散性が低下する虞がある。一方、Ａｇ微粒子１２の粒径が大きすぎると、液滴吐出ヘッドから吐出する際に目詰まりを生じる虞がある。そのため、これらのことを十分考慮した上で粒径を設定する。
【００３１】
なお、Ａｇからなる微粒子は、入手が容易であることから低コスト化を図ることもできる。
【００３２】
なお、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の表面には、分散媒１３に分散させて液体材料１４Ａを調製した際の各微粒子の凝集を防止する目的で有機物のコーティングを施しておいてもよい。
（分散媒）
分散媒１３としては、導電性微粒子１１を良好に分散させ、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の分散性と分散媒１３の安定性、また液滴吐出法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒１３としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
【００３３】
本実施形態の液体材料１４Ａは、透明導電膜形成用の液体材料であって、上記した導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を分散媒１３に分散させている。
【００３４】
図２は、液体材料中のＡｇ添加率に対するシート抵抗及び透過率の関係を示す図であって、図２の左縦軸はシート抵抗［Ω／□］、右縦軸は透過率［％］、横軸はＡｇ添加率［ｗｔ％］である。
【００３５】
図２に示すように、液体材料１４Ａから得られる透明導電膜１４Ｃのシート抵抗Ｒは、Ａｇ微粒子１２の添加量に比例して低くなるが、それに伴い透過率Ｔも低下する関係となっており、Ａｇ微粒子１２の添加量が多くなるほど不透明の度合が増加することが分かる。そのため、導電性と透明性との兼ね合いからＡｇ微粒子１２の含有量を適宜設定することが望ましい。
【００３６】
本実施形態において、分散媒１３中に含まれるＡｇ微粒子１２の含有量は、導電性微粒子１１に対して、０．０１〜１０ｗｔ％の比率で添加されていることが好ましい。本発明者は、導電性微粒子１１に対して０．０１ｗｔ％の比率で添加したときからシート抵抗Ｒの低下に効果が出はじめることを知った。しかしながら、導電性微粒子１１に対するＡｇの添加率の比率が１０ｗｔ％を超えると透過率に影響が出てしまうことが分かっている。そのため、本発明者は、得られる透明導電膜１４Ｃが有用とされる最低限の透過率を８０％として導電性微粒子１１に対するＡｇの添加率の比率を１０ｗｔ％までとした。
【００３７】
図２によれば、特に、Ａｇ含有率が０．５〜２ｗｔ％の範囲内からなる液体材料１４Ａを用いることがより好ましく、この場合、十分な透過率Ｔで低抵抗を有する透明導電膜１４Ｃを得ることができる。
【００３８】
分散媒１３中に含まれる導電性微粒子１１は、所望とする透明導電膜１４Ｃの機能を果たす含有量となっている。また、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の添加量（混合量）が少なすぎると、形成される透明導電膜１４Ｃが薄い膜厚となって断線しやすくなったり、導電膜としての十分な導電性を得ることができない虞がある。一方、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の添加量（混合量）が多すぎると、分散媒１３中における粒子の分散性が低下して基板Ｐ上への塗布が困難になり、透明導電膜１４Ｃの膜厚が厚くなる虞がある。そのため、焼成後の透明導電膜１４Ｃの膜厚を所定の範囲内に抑えることができるように、分散媒１３に配合するときの導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の粒径及び配合比率を調整するようにしても良い。
【００３９】
液体材料１４Ａの表面張力は、上記条件の導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の含有量との兼ね合いから、０．０２Ｎ／ｍ〜０．０７Ｎ／ｍの範囲内であることが好ましい。インクジェット法にて液体材料１４Ａを吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、分散媒１３には、基板Ｐとの接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板Ｐへの濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００４０】
液体材料１４Ａの粘度は、１ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。インクジェット法を用いて液体材料１４Ａを液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるだけでなく、液滴の吐出量が減少する。
【００４１】
（透明導電膜の形成方法）
次に、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を分散媒１３に含む液体材料１４Ａを用いた透明導電膜１４Ｃの形成方法について説明する。
【００４２】
図３（ａ）は、本実施形態の透明導電膜の形成方法を示す概略工程図であり、図３（ｂ）は（ａ）に示す各工程に対応する透明導電膜の断面工程図である。
【００４３】
本実施形態では、透明導電膜の形成方法の一例として、図３（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に透明導電膜１４Ｃを形成する方法について説明する。
【００４４】
本実施形態の透明導電膜の形成方法は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を含む液体材料１４Ａを塗布する第１の工程Ｓ１と、基板Ｐ上に塗布された液体材料１４Ａに加熱処理を施すことで液体材料１４Ａを乾燥、固化させ、基板Ｐ上に液体材料１４Ａの固化物１４Ｂを形成する第２の工程Ｓ２と、基板Ｐ上の固化物１４Ｂに酸化処理を施すことで固化物１４Ｂを透明導電膜１４Ｃに変換する第３の工程Ｓ３とを有している。
【００４５】
図３（ｂ）に示す基板Ｐとしては、ガラス、石英、セラミックス等の硬質基板のほか、プラスチック等の可撓性基板も用いることができる。液体材料１４Ａは、上述した導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を有機溶媒等の分散媒１３に分散させた分散媒からなるものである。
［液体材料塗布工程］
第１の工程Ｓ１では、基板Ｐ上に液体材料１４Ａを塗布する。液体材料１４Ａの塗布方法としては、特に限定されず、種々の方法を採用することが可能であり、例えば、液滴吐出法、ＣＡＰコート法、ダイコート法、あるいは、カーテンコート法等を液体材料１４Ａの塗布形態に応じて用いることができる。
【００４６】
基板Ｐ上の特定位置に特定平面形状の透明導電膜１４Ｃを形成する場合には、液滴吐出法を用いることが好ましい。ここで、図４（ａ）は、本実施形態で用いる液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
【００４７】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ軸方向駆動軸３０４と、Ｙ軸方向ガイド軸３０５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５とを備えている。液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と基板Ｐを支持するステージ３０７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出するものである。液滴吐出ヘッド３０１は、基板Ｐの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整し、基板Ｐの進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することができる。また、基板Ｐとノズル面との距離を任意に調節できるようにしてもよい。
【００４８】
図４（ｂ）は、ピエゾ方式による液状体材料の吐出原理を説明するための液滴吐出ヘッドの概略構成図である。液滴吐出ヘッド３０１において、液状体材料（インク）を収容する液体室３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、液状体材料を収容する材料タンクを含む液状体材料供給系３２３を介して液状体材料が供給される。ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させて液体室３２１を弾性変形させる。そして、この弾性変形時の内容積の変化によってノズル３２５から液状体材料が吐出されるようになっている。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み速度を制御することができる。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有している。
【００４９】
また液滴吐出法を用いる場合に、基板Ｐ上には、液体材料１４Ａの仕切部材としてのバンク（堰）を形成してもよい。バンクの形成はリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で行うことができる。バンクにより区画された領域に液体材料１４Ａを配置することで、基板Ｐ上に所望の平面形状の透明導電膜１４Ｃを正確な位置及び形状にて形成することができる。
［加熱処理工程］
図３（ｂ）に示すように、上述の液滴吐出装置ＩＪを用いて、液体材料１４Ａを基板Ｐ上に吐出配置したならば、基板Ｐ上の液体材料１４Ａから分散媒１３を除去するために、加熱処理工程である第２の工程Ｓ２を行う。第２の工程Ｓ２は、真空減圧雰囲気、不活性雰囲気、あるいは還元雰囲気のもとで行われる。すなわち第２の工程Ｓ２は酸素を排除した環境下で行われる。このような環境としては、１０−５Ｐａ〜１０３Ｐａ程度の真空減圧雰囲気、Ｎ２ガス、Ａｒガス（又は他の希ガス）等の不活性雰囲気、あるいは、Ｈ２ガス、Ｈ２ガスと不活性ガスとの混合ガス、ＣＯガス、ＣＯガスとＣＯ２ガスとの混合ガス等の還元雰囲気を例示することができる。
【００５０】
第２の工程Ｓ２の処理温度は、分散媒１３の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して決定すればよい。例えば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、少なくとも約３００℃程度で焼成させる必要がある。また、プラスチックなどの耐熱性に劣る基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行うことが好ましい。加熱時間は、加熱温度に合わせて適宜設定される。
【００５１】
なお、加熱温度及び加熱時間を適宜設定して、分散媒１３の加熱速度を調整することにより、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２をより整然と配列させることができる。また、この点に関して、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の緻密化をより促進させるために振動を与えつつ行うようにしても良い。これにより、内部に気泡が含まれることを防止することができる。
【００５２】
この第２の工程Ｓ２は、液体材料１４Ａに含まれる分散媒１３の除去と、導電性微粒子１１間の融着の促進とを目的として行なわれるものである。この第２の工程Ｓ２での加熱処理により、図３（ａ），（ｂ）に示すように、分散媒１３が除去され、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２が凝集して粒子同士が互いに接触してなる固化物１４Ｂが基板Ｐ上に形成される。このとき、Ａｇ微粒子１２は、導電性微粒子１１間の隙間を埋めるようにして入り込みながら凝集することになる。このように、２種類の異なる形状をなす粒子（導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２）を組み合わせて用いることにより、粒子間の隙間をなくして緻密化を効果的に高めることができる。また、導電性微粒子１１の表面に凝集防止用の有機物コーティングが施されている場合には、このコーティングについても第２の工程Ｓ２において分解除去される。
【００５３】
本実施形態において、導電性微粒子１１は、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種類以上の元素を含む金属膜からなるものであり、比較的低温で溶融する金属を含んでいる。そのため、３００℃以下の加熱温度でも導電性微粒子１１の一部が溶融し、隣接する導電性微粒子１１同士が融着する。
【００５４】
さらに、融着しない導電性微粒子１１間の隙間を埋めるようにして存在するＡｇ微粒子１２は、Ａｇの溶融温度が３００℃以上であることから初期形状のまま在残する。このとき、例えば、凝着している導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２同士は、加熱によって一部が溶融した導電性微粒子１１がＡｇ微粒子１２に周着する。
【００５５】
このように第２の工程Ｓ２において、液体材料１４Ａに対して真空減圧雰囲気、不活性雰囲気、あるいは還元雰囲気のもとで加熱処理を行うことで、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を凝集させて隣り合う導電性微粒子１１同士の融着を進行させることができる。また、Ａｇ微粒子１２を介して導電性微粒子１１同士を連結させることができるので、非常に安定した接点を粒子間に形成することができる。これにより、膜密度を上げて結晶性が良好となり、その結果、優れた低抵抗の透明導電膜１４Ｃを形成することができる。
【００５６】
第２の工程Ｓ２は、例えば、ホットプレート、恒温チャンバー等を用いた全体的な加熱処理や、フラッシュランプを用いた光照射による局所的な加熱処理によって行うことができる。フラッシュランプを用いる場合、その光照射条件は光照射エネルギーが１〜５０Ｊ／ｃｍ２程度、光照射時間が１μ秒〜数ｍ秒程度で十分であり、極めて迅速に第２の工程Ｓ２を実行することができる。
［酸化処理工程］
基板Ｐ上に固化物１４Ｂが形成されたならば、次に、固化物１４Ｂを酸化処理することで透明導電膜１４Ｃに変換する第３の工程Ｓ３を実施する。第３の工程Ｓ３は、例えば、酸素含有雰囲気下で固化物１４Ｂを選択的に、又は基板Ｐを含めた全体を加熱処理（例えば焼成等）を施すことで行う。酸素含有雰囲気としては、大気環境であってもよく、酸素ガスと不活性ガス（Ｎ２ガス、希ガス等）との混合ガス雰囲気であってもよい。
【００５７】
このように酸素含有雰囲気下で固化物１４Ｂを加熱することで、図３（ａ），（ｂ）に示すように、導電性微粒子１１が酸化されて金属酸化物となり、固化物１４Ｂを透明導電膜１４Ｃに変換することができる。つまり、固着していない導電性微粒子１１間の隙間を埋めるようにしてＡｇ微粒子１２が介在することにより、導電性微粒子１１同士の電気的な接続が確保されて透明導電膜１４Ｃに変換される。導電性微粒子１１間の接続不安定が解消されるとともに、良好な結晶性を有した金属酸化物となる。そのため、透明導電膜１４Ｃは全体として優れた低抵抗を有する導電膜となる。また、Ａｇ微粒子１２を介して導電性微粒子１１同士が接続されているため、かかる固化物１４Ｂを酸化処理してなる透明導電膜１４Ｃにおいては粒子間の接点が安定で、信頼性に優れた透明導電膜１４Ｃとなる。
【００５８】
また、加熱温度は、低すぎるとＡｇ微粒子１２を介した導電性微粒子１１同士の固着が十分に行なわれない虞がある。一方、加熱温度を必要以上に高くしてもそれ以上の効果を見込むことはできない。また、加熱時間は、加熱温度に応じて適宜設定され、固化物１４Ｂの酸化を十分に進行させる時間とする。
【００５９】
このように本実施形態の透明導電膜１４Ｃの形成方法によれば、以下のように、従来技術では得られない格別な効果を得ることができる。まず、従来のＩＴＯ微粒子を含む液体材料を基板Ｐ上に塗布し、これを乾燥、焼成して形成した透明導電膜では、透明導電膜を構成するＩＴＯ微粒子間の接点が不安定で、経時的に抵抗値が変化するという問題があった。また、従来の金属微粒子を酸化させて形成した透明導電膜では、接点は安定であるものの形成した透明導電膜の結晶性が悪く、抵抗が高くなる傾向にあった。これに対して本実施形態では、融着していない導電性微粒子１１間の隙間を埋めるようにしてＡｇ微粒子１２が存在することになる。これにより、導電性微粒子１１間の接続が安定して低抵抗に優れた透明導電膜１４Ｃを形成することができる。
【００６０】
また、溶融することで導電性微粒子１１同士における粒子間の接触面積、あるいは、Ａｇ微粒子１２及び導電性微粒子１１同士における粒子間の接触面積が増大し、より安定した接続が得られる。その結果、かかる固化物１４Ｂを酸化処理してなる透明導電膜１４Ｃにおいては、導電性、膜強度、基板Ｐに対する密着性の安定に優れ、信頼性の高い透明導電膜１４Ｃを得ることができる。
【００６１】
〔透明導電膜形成用液体材料の他の実施形態〕
まず、本実施形態に係る液体材料１４Ａについて説明する。図５に示すように、本実施形態に係る液体材料１４Ａは、透光性を有する導電性微粒子１１’とＡｇ微粒子１２（金属微粒子）とを分散媒１３に分散してなるものである。本実施形態において、上記第１実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
（導電性微粒子）
本実施形態の導電性微粒子１１’は、無機酸化物からなり、導電性を有するものであれば使用可能であるが、中でも特に高い透光性を有するものを使用する。例えば、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎ等から選ばれる１種以上の元素を含む酸化物が挙げられる。具体的には、ＩＴＯ（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ）、ＡＴＯ（Ｓｎ−Ｓｂ−Ｏ）、ＦＴＯ（Ｆ−Ｓｎ−Ｏ）、ＡＺＯ（Ｚｎ−Ａｌ−Ｏ）、ＩＺＯ（Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ）、ＧＺＯ（Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ）等の複合酸化物、あるいは、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２等の無機酸化物を例示することができる。導電性微粒子１１’は、液相法、気相法を問わず、公知の微粒子製造方法を用いて製造することができる。具体的には、ガス中蒸発法、液相還元法、スプレー法等を挙げることができ、導電性微粒子１１’の材質に合わせて適切なものを選択すればよい。
【００６２】
また、上記気相法や液相法を用いて形成した微粒子に対して５００℃〜８００℃程度の熱処理を施すことで、微粒子を構成する酸化物の結晶性を高めた導電性微粒子１１を製造することが好ましい。このように、導電性微粒子１１を構成する酸化物の結晶性を高めておくことで、この導電性微粒子１１を用いて透明導電膜１４Ｃを形成した場合に、良好な結晶性を有する透明導電膜１４Ｃとすることができる。したがって、低抵抗で信頼性に優れた透明導電膜１４Ｃを得ることができる。
【００６３】
（透明導電膜の形成方法）
次に、酸化物からなる導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２を分散媒１３に含む液体材料１４Ａを用いた透明導電膜１４Ｃの形成方法について説明する。
【００６４】
図５（ａ）は、本実施形態の透明導電膜の形成方法を示す概略工程図であり、図５（ｂ）は（ａ）に示す各工程に対応する透明導電膜の断面工程図である。
【００６５】
本実施形態では、透明導電膜の形成方法の一例として、図５（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に透明導電膜１４Ｃを形成する方法について説明する。
【００６６】
本実施形態の透明導電膜１４Ｃの形成方法は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に、導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２を含む液体材料１４Ａを塗布する第１の工程Ｓ１と、基板Ｐ上に塗布された液体材料１４Ａに加熱処理を施すことで液体材料１４Ａを乾燥、固化させ、基板Ｐ上に液体材料１４Ａからなる透明導電膜１４Ｃを形成する第２の工程Ｓ２とを有している。
［液体材料塗布工程］
第１の工程Ｓ１では、基板Ｐ上に液体材料１４Ａを塗布する。液体材料１４Ａの塗布方法としては、特に限定されず、種々の方法を採用することが可能であり、例えば、液滴吐出法、ＣＡＰコート法、ダイコート法、あるいは、カーテンコート法等を液体材料１４Ａの塗布形態に応じて用いることができる。
【００６７】
基板Ｐ上の特定位置に特定平面形状の透明導電膜１４Ｃを形成する場合には、図４に示す液滴吐出装置ＩＪが用いられる。
［加熱処理工程］
図５（ｂ）に示すように、上述の液滴吐出装置ＩＪを用いて、液体材料１４Ａを基板Ｐ上に吐出配置したならば、基板Ｐ上の液体材料１４Ａから分散媒１３を除去するために、加熱処理工程である第２の工程Ｓ２を行う。第２の工程Ｓ２は、真空減圧雰囲気、不活性雰囲気、あるいは還元雰囲気のもとで行われる。すなわち第２の工程Ｓ２は酸素を排除した環境下で行われる。このような環境としては、１０−５Ｐａ〜１０３Ｐａ程度の真空減圧雰囲気、Ｎ２ガス、Ａｒガス（又は他の希ガス）等の不活性雰囲気、あるいは、Ｈ２ガス、Ｈ２ガスと不活性ガスとの混合ガス、ＣＯガス、ＣＯガスとＣＯ２ガスとの混合ガス等の還元雰囲気を例示することができる。
【００６８】
第２の工程Ｓ２の処理温度は、分散媒１３の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して決定すればよい。例えば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、少なくとも約３００℃程度で焼成させる必要がある。また、プラスチックなどの耐熱性に劣る基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行うことが好ましい。加熱時間は、加熱温度に合わせて適宜設定される。
【００６９】
なお、加熱温度及び加熱時間を適宜設定して、分散媒１３の加熱速度を調整することにより、導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２をより整然と配列させることができる。また、この点に関して、導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２の緻密化をより促進させるために振動を与えつつ行うようにしても良い。これにより、内部に気泡が含まれることを防止することができる。
【００７０】
この第２の工程Ｓ２は、液体材料１４Ａに含まれる分散媒１３の除去と、導電性微粒子１１’間の融着の促進とを目的として行なわれるものである。この第２の工程Ｓ２での加熱処理により、図５（ａ），（ｂ）に示すように、分散媒１３が除去され、導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２が凝集して粒子同士が互いに接触してなる固化物１４Ｂが基板Ｐ上に形成される。このとき、Ａｇ微粒子１２は、導電性微粒子１１’間の隙間を埋めるようにして入り込みながら凝集することになる。このように、２種類の異なる形状をなす粒子（導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２）を組み合わせて用いることにより、粒子間の隙間をなくして緻密化を効果的に高めることができる。また、導電性微粒子１１’の表面に凝集防止用の有機物コーティングが施されている場合には、このコーティングについても第２の工程Ｓ２において分解除去される。
【００７１】
本実施形態において、導電性微粒子１１’は、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種類以上の元素を含む金属膜からなるものであり、比較的低温で溶融する金属を含んでいる。そのため、３００℃以下の加熱温度でも導電性微粒子１１’の一部が溶融し、隣接する導電性微粒子１１’同士が融着する。
【００７２】
さらに、融着しない導電性微粒子１１’間の隙間を埋めるようにして存在するＡｇ微粒子１２は、Ａｇの溶融温度が３００℃以上であることから初期形状のまま在残する。このとき、例えば、凝着している導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２同士は、加熱によって一部が溶融した導電性微粒子１１’がＡｇ微粒子１２に周着する。
【００７３】
このように第２の工程Ｓ２において、液体材料１４Ａに対して真空減圧雰囲気、不活性雰囲気、あるいは還元雰囲気のもとで加熱処理を行うことで、導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２を凝集させて隣り合う導電性微粒子１１’同士の融着を進行させることができる。また、Ａｇ微粒子１２を介して導電性微粒子１１’同士を連結させることができるので、非常に安定した接点を粒子間に形成することができる。これにより、膜密度を上げて結晶性が良好となり、その結果、優れた低抵抗の透明導電膜１４Ｃを形成することができる。
【００７４】
本実施形態では、酸化物からなる導電性微粒子１１’を用いているので、分散媒１３を蒸発させるだけで透明導電膜１４Ｃが形成される。第１実施形態のように酸化処理を施す工程が必要ないため、作業工程数の削減に伴う生産効率の向上及びコストダウンを図ることができる。
＜電気光学装置とその製造方法＞
先の実施形態に係る透明導電膜１４Ｃは、各種電気光学装置の電極や静電保護膜として好適に用いることができる。以下、図面を参照しつつ本発明に係る電気光学装置の一例である液晶表示装置の構成、及びその製造方法の一例について説明する。
【００７５】
本実施形態の液晶表示装置は、基板面に対して垂直に配向させた誘電率異方性が負の液晶に対して電界を印加し、配向を制御することにより画像表示を行うＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードのアクティブマトリクス型液晶表示装置であって、パネル背面側に配設したバックライトから供給される光を用いて表示を行う透過型液晶表示装置である。
【００７６】
そして、本実施形態の液晶表示装置は、基板上に設けられたカラーフィルタによるカラー表示が可能であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素で１個の画素を構成するものとなっている。
【００７７】
したがって本明細書では、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素」と称する。また、一組（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のサブ画素から構成される表示領域を「画素」と称する。
【００７８】
なお、各実施形態で参照する図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示している。
【００７９】
図５は、本実施形態の液晶表示装置を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素の回路構成図である。図７は、液晶表示装置１００の全体構成図である。図８は、３つのサブ画素から構成される画素におけるＴＦＴアレイ基板の平面構成を示す図である。図９は図８のＢ−Ｂ'線に沿う液晶表示装置１００の部分断面構成図である。
【００８０】
図６に示すように、液晶表示装置１００の画像表示領域は、マトリクス状に配列形成された複数のサブ画素Ｓｐを有している。各サブ画素Ｓｐは、互いに交差する方向に延びる複数の走査線１８ａと、複数のデータ線１６とにより区画された矩形状の領域に形成されている。サブ画素Ｓｐには、画素電極１９と画素電極１９をスイッチング制御するためのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）６０とが形成されている。データ線１６はＴＦＴ６０のソースに電気的に接続されており、図示略の駆動回路から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがデータ線１６を介して各サブ画素に書き込まれるようになっている。画像信号Ｓ１〜Ｓｎはこの順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線１６同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００８１】
ＴＦＴ６０のゲートには走査線１８ａが電気的に接続されており、図示略の駆動回路から所定のタイミングで走査線１８ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ６０のゲートに印加されるようになっている。画素電極１９はＴＦＴ６０のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子であるＴＦＴ６０が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線１６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで画素電極１９に書き込まれるようになっている。
【００８２】
画素電極１９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極１９と液晶を介して対向する共通電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極１９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１７が接続されている。蓄積容量１７はＴＦＴ６０のドレインと容量線１８ｂとの間に設けられている。
【００８３】
図７に示すように、本実施形態の液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０とがシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶層５０が封入された構成である。シール材５２の内周に沿って設けられた周辺見切り５３に囲まれた矩形状の領域が画像表示領域となっている。シール材５２の外側の周辺回路領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路実装端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路１０４がそれぞれ形成されている。走査線駆動回路１０４同士は、配線１０５を介して互いに電気的に接続されており、データ線駆動回路１０１、及び走査線駆動回路１０４，１０４は、それぞれ対応する外部回路実装端子１０２と電気的に接続されている。また、対向基板２０の角部にはＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材１０６が配設されている。
【００８４】
次に、図８及び図９を参照して液晶表示装置１００の詳細な構成について説明する。
【００８５】
液晶表示装置１００は、図９に示すように、液晶層５０を挟持して対向するＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（図示下面側）には、導光板９１と反射板９２とを具備したバックライト（照明装置）９０が配設されている。
【００８６】
図８の平面構成図に示すように、液晶表示装置１００のサブ画素には、画素電極１９と、画素スイッチング素子であるＴＦＴ６０とが設けられている。画素電極１９の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って延びる複数の走査線１８ａと、画素電極１９の短手方向（Ｘ軸方向）に沿って延びるデータ線１６とが形成されており、これらデータ線１６、走査線１８ａは、その交差点の近傍において上記ＴＦＴ６０と電気的に接続されている。
【００８７】
また、１つのサブ画素に対応して３原色のうち１色のカラーフィルタ（色材層）２２（２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）が形成されており、３色のカラーフィルタ２２を含む隣接して配列された３つのサブ画素が１つの画素を形成している。カラーフィルタ２２は、例えば、色毎に図示上下方向に延びるストライプ状に形成され、その延在方向で各々複数のサブ画素に跨って形成されるとともに、図示左右方向にて周期的に配列されたものとなっている。
【００８８】
画素電極１９は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用い、本発明に係る透明導電膜の形成方法によって形成された透明導電膜である。本実施形態の液晶表示装置１００は垂直配向モードの液晶表示装置であるから、配向膜のラビング処理により液晶にプレチルトを付与する方式のほか、サブ画素領域を複数の島状領域に分割し、各島状領域の中央に相当する対向基板上の位置に突起を設ける、いわゆるＣＰＡ（Continuous Pinwheel Alignment）構造や、突起やスリット構造により形成した核を基準に液晶を４方向に配向させるＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）構造等、公知の配向制御構造を採用することができる。
【００８９】
図８に示す画素電極１９のうち図示左下側に形成された切欠部と、走査線１８ａ及びデータ線１６との間に、ＴＦＴ６０が介挿されている。ＴＦＴ６０は、半導体層３３と、半導体層３３の下層側（基板本体１０Ａ側）に設けられたゲート電極３２と、半導体層３３の上層側に設けられたソース電極３４と、ドレイン電極３５とを備えている。本実施形態ではドレイン電極３５をソース電極３４と同等の幅の帯状の導電膜により形成しているが、かかるドレイン電極３５をさらに延設し、延設されたドレイン電極と平面的に重なる位置に容量線（又は容量線と接続された容量電極）を配置することで、当該サブ画素の蓄積容量を形成することもできる。
【００９０】
ゲート電極３２は、走査線１８ａの一部をデータ線１６の延在方向に分岐して形成されており、その先端側で半導体層３３と図示略の絶縁膜を介して対向している。ソース電極３４は、データ線１６の一部を走査線１８ａの延在方向に分岐して形成されており、半導体層３３と平面的に重なる位置で電気的に接続されている。ドレイン電極３５と半導体層３３も両者が平面的に重なる位置で電気的に接続されている。そして、ドレイン電極３５の半導体層３３と反対側の端部に設けられた画素コンタクトホールを介して、ドレイン電極３５と画素電極１９とが電気的に接続されている。
【００９１】
このような構成のもと、ＴＦＴ６０は、走査線１８ａを介して入力されるゲート信号により所定期間だけオン状態とされることで、データ線１６を介して供給される画像信号を、所定のタイミングで液晶に対して書き込めるようになっている。
【００９２】
一方、図９に示す断面構造をみると、液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置された対向基板２０とを備えており、これらの基板１０，２０間に挟持された液晶層５０は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶（屈折率異方性Δｎは例えば０．１）からなるものとされている。
【００９３】
ＴＦＴアレイ基板１０は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層側）にゲート電極３２（走査線１８ａ）が形成されている。ゲート電極３２を覆って絶縁薄膜（ゲート絶縁膜）３６が形成されており、この絶縁薄膜３６上のゲート電極３２と対向する位置に、島状のアモルファスシリコン膜等からなる半導体層３３が形成されている。また、半導体層３３に一部乗り上げるようにして、ソース電極３４とドレイン電極３５とが絶縁薄膜３６上に形成されている。ソース電極３４と半導体層３３との間、及びドレイン電極３５と半導体層３３との間には、半導体層３３と電極とをオーミック接合するｎ＋シリコン層３３ｎが介挿されている。
【００９４】
ソース電極３４、ドレイン電極３５を覆って第１層間絶縁膜３７が形成され、第１層間絶縁膜３７を覆って第２層間絶縁膜３８が形成されている。第１層間絶縁膜３７はＴＦＴ６０を構成する各導電膜を保護するシリコン窒化膜等からなる絶縁膜であり、第２層間絶縁膜３８はＴＦＴ６０等が形成された基板本体１０Ａの表面を平坦化する機能を兼ね備えた透光性を有する樹脂材料等からなる絶縁膜である。第２層間絶縁膜３８上に、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる画素電極１９が形成されている。画素電極１９の一部は、第１層間絶縁膜３７と第２層間絶縁膜３８とを貫通してドレイン電極３５に達するコンタクトホール４５内に形成されており、かかる構造により画素電極１９とドレイン電極３５とが電気的に接続されている。画素電極１９を覆ってポリイミド等の垂直配向膜３９が形成されており、液晶分子を基板面に対し垂直に配向させるようになっている。基板本体１０Ａの外面側には、位相差板４６と偏光板４４とが積層配置されている。
【００９５】
対向基板２０は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体２０Ａを基体としてなる。基板本体２０Ａの内面側には、カラーフィルタ２２が設けられている。先に記載のように、カラーフィルタ２２はサブ画素の長手方向に延びるストライプ状であり、各カラーフィルタ２２の延在方向で隣接するサブ画素の境界領域には、金属膜や黒色樹脂等からなる遮光膜（ブラックマトリクス）２３が配置されている。
【００９６】
カラーフィルタ２２上には、対向電極２１が形成されている。対向電極２１は平面ベタ状のＩＴＯ等からなる透明導電膜であり、かかる対向電極２１も本発明に係る透明導電膜の形成方法によって形成された透明導電膜である。対向電極２１を覆ってポリイミド等の垂直配向膜２８が形成されており、液晶分子を基板面に対し垂直に配向させるようになっている。
【００９７】
基板本体２０Ａの外面側には、位相差板２６と偏光板２４とが積層配置されている。上記偏光板４４，２４は、特定方向に振動する直線偏光のみを透過させる機能を有する。また位相差板４６，２６には、可視光の波長に対して略１／４波長の位相差を持つλ／４板が採用されている。偏光板４４，２４の透過軸と位相差板４６，２６の遅相軸とは約４５°の角度を成して配置され、偏光板４４と位相差板４６、及び偏光板２４と位相差板２６とは、協働してそれぞれ円偏光板として機能する。この円偏光板により、直線偏光を円偏光に変換して液晶層５０に入射させる一方、液晶層５０から射出される円偏光を直線偏光に変換して出力するようになっている。また、偏光板４４の透過軸と偏光板２４の透過軸とは直交して配置され、位相差板４６の遅相軸は位相差板２６の遅相軸と直交して配置されている。
【００９８】
なお、偏光板と位相差板の構成としては、「偏光板＋λ／４板の構成の円偏光板」が一般的だが、「偏光板＋λ／２板＋λ／４板の構成の円偏光板（広帯域円偏光板）」を用いることで、黒表示をより無彩色にすることもできる。
【００９９】
上述したように、画素電極１９及び対向電極２１は、本発明に係る透明導電膜の形成方法によって形成されたものである。以下、液晶表示装置１００の製造方法について簡単に説明する。
【０１００】
ＴＦＴアレイ基板１０を製造するには、まず、基板本体１０Ａ上に、公知の製造方法を用いてＴＦＴ６０及びこれを覆う第１層間絶縁膜３７及び第２層間絶縁膜３８を形成し、第１層間絶縁膜３７及び第２層間絶縁膜３８を貫通する画素コンタクトホール４５を開口する。その後、液滴吐出法を用いて、本発明に係る導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を含む液体材料１４Ａを第２層間絶縁膜３８上に選択的に配置する。このとき、第２層間絶縁膜３８上の画素電極１９を形成すべき領域を取り囲むようにしてバンクを形成しておけば、さらに正確に液体材料１４Ａの吐出配置を行うことができる。
【０１０１】
次いで、基板本体１０Ａを減圧下や還元雰囲気下に保持し、液体材料１４Ａを加熱することでこれを乾燥固化させて固化物１４Ｂとし、これを酸素雰囲気下で加熱することで、固化物１４Ｂを透明導電膜１４Ｃに変換することで画素電極１９を形成することができる。その後、画素電極１９上にスピンコート法等によりポリイミド膜からなる配向膜３９を形成すれば、ＴＦＴアレイ基板１０を製造することができる。
【０１０２】
このように、画素電極１９について本発明に係る透明導電膜の形成方法を適用することで、従来はスパッタ法等により形成し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングしていた画素電極の形成工程を液相法で行うことができる。これにより、画素電極１９の製造に高温を要せず、また原料の無駄を低減できるため、加熱による基板本体１０Ａや第２層間絶縁膜３８の劣化を防止でき、低コストで高歩留まりにＴＦＴアレイ基板１０を製造することができる。また、液相法を用いて画素電極１９を形成することから、スパッタ法等の気相法を用いて画素電極１９を形成する場合のように画素コンタクトホール４５内での膜の付き回りに起因するコンタクト不良の発生が生じることが無く、電気的信頼性にも優れたＴＦＴアレイ基板１０となる。
【０１０３】
次に、対向基板２０を製造するには、基板本体２０Ａ上に遮光膜２３及びカラーフィルタ２２を、印刷法、液滴吐出法等、公知の製造方法を用いて形成する。次いで、カラーフィルタ２２上に、スピンコート法や液滴吐出法を用いて、本発明に係る導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を含む液体材料１４Ａを配置する。次に、基板本体２０Ａを減圧下や還元雰囲気下に保持し、液体材料１４Ａを加熱することでこれを乾燥固化させて固化物１４Ｂとし、これを酸素雰囲気下で加熱することで、固化物１４Ｂを透明導電膜１４Ｃに変換することで対向電極２１を形成することができる。その後、対向電極２１上にスピンコート法等によりポリイミド膜からなる配向膜２８を形成すれば、対向基板２０を製造することができる。
【０１０４】
対向電極２１は、先に記載のように平面ベタ状の透明導電膜であるから、カラーフィルタ２２上に液体材料１４Ａを塗布するに際して、液滴吐出法を用いる必要はなく、スピンコート法等を用いて全体的に塗布すればよい。
【０１０５】
このようにカラーフィルタ２２上に対向電極２１を形成するに際して、本発明の透明導電膜の形成方法を適用することで、３００℃以下の加熱で十分に低抵抗で、かつ信頼性に優れた対向電極２１を形成することができる。したがって、加熱によりカラーフィルタ２２の劣化を防止でき、低コストで高歩留まりに対向基板２０を製造することができる。
【０１０６】
以上の工程によりＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を製造したならば、シール材５２を介して両者を接着し、シール材５２に設けられた封止口から液晶を内部に注入した後、シール材５２の封止口を封止材で封止することで、上記実施形態の液晶表示装置１００を製造することができる。
【０１０７】
このように本実施形態の液晶表示装置１００では、各サブ画素に設けられた画素電極１９，及びカラーフィルタ２２上に設けられた対向電極２１について、本発明に係る方法により形成された透明導電膜が用いられているので、透明導電材料の結晶性に優れるとともに、粒子間の接点が安定であり、優れた信頼性と導電性とを有する透明電極を具備したものとなっている。したがって本発明によれば、消費電力が小さく、また信頼性にも優れた液晶表示装置を提供することができる。また、画素電極１９の形成工程に液滴吐出法を用いるので、画素コンタクトホール４５を介した画素電極１９とＴＦＴ６０との電気的接続が確実なものとなり、電気的信頼性をも向上させた液晶表示装置を実現できる。
＜他の実施形態＞
上記実施形態では、本発明に係る透明導電膜の形成方法を適用して液晶表示装置１００の画素電極１９及び対向電極２１を形成する場合について説明したが、本発明に係る透明導電膜の形成方法は、液晶表示装置の基板外面側に設けられる静電保護膜の形成にも問題なく用いることができる。以下、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。
【０１０８】
図１０は、本実施形態の液晶表示装置２００の１サブ画素の平面構成図であり、図１１は、図１０のＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図である。本実施形態の液晶表示装置２００は、いわゆる横電界方式により液晶を駆動し、画像表示を行う液晶表示装置であり、横電界方式のうちでも特にＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式を用いたものである。本実施形態の液晶表示装置２００は、先の実施形態に係る液晶表示装置１００とその基本構成において共通するので、図１０及び図１１のうち、液晶表示装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０９】
なお、本発明に係る液晶表示装置２００の液晶層５０は、先の実施形態と異なり、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で液晶分子が基板面に平行に配向するものであり、正の誘電率異方性を有する液晶が用いられている。
【０１１０】
図１０に示すように、液晶表示装置２００のサブ画素には、平面視略梯子状の画素電極１１９と、画素電極１１９と平面視でほぼ重なる位置に形成された共通電極１２９と、画素電極１１９と電気的に接続されたＴＦＴ６０と、ＴＦＴ６０と電気的に接続されるとともに画素電極１１９の縦横の辺端に沿って延在する走査線１８ａ及びデータ線１６と、走査線１８ａに沿って延在するとともに共通電極１２９と電気的に接続された容量線１８ｂと、が設けられている。
【０１１１】
図１１に示す断面構造をみると、ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１０Ａの内面側に、ＴＦＴ６０が形成されており、ＴＦＴ６０のゲート電極３２（走査線１８ａ）と同層に容量線１８ｂ及び共通電極１２９が形成されている。共通電極１２９はＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成された透明導電膜であり、かかる共通電極１２９の形成に際しても本発明の透明導電膜の形成方法を適用することができる。共通電極１２９を覆って絶縁薄膜３６が形成されており、ＴＦＴ６０及び絶縁薄膜３６を覆って、第１層間絶縁膜３７と第２層間絶縁膜３８とが順次積層されている。そして、第２層間絶縁膜３８上に、上述した略梯子形状の画素電極１１９が形成されており、画素電極１１９を覆って配向膜３９が形成されている。画素電極１１９の形成に本発明の透明導電膜の形成方法を適用してもよいのは勿論である。
【０１１２】
対向基板２０を構成する基板本体２０Ａの内面側には、遮光膜２３とカラーフィルタ２２とが形成されており、カラーフィルタ２２上には配向膜２８が形成されている。基板本体２０Ａの外面側には、平面ベタ状の透明導電膜からなる静電保護膜１２１が形成されており、静電保護膜１２１上に位相差板２６と偏光板２４とが配設されている。
【０１１３】
上記構成を備えた液晶表示装置２００は、ＴＦＴ６０を介して画素電極１１９に電圧を印加することで、画素電極１１９と共通電極１２９との電位差によって略基板面方向の電界を形成する。そしてこの略基板面方向の電界によって液晶を駆動し、液晶の配向状態の差異に基づき透過光を変調して画像表示を行うようになっている。
【０１１４】
このように横電界方式の液晶表示装置２００では、液晶を駆動する電界を形成するための電極である画素電極１１９と共通電極１２９とがいずれもＴＦＴアレイ基板１０上に形成されており、対向基板２０の液晶層５０側には電極が形成されていない。そのため、対向基板２０側から静電気が入射して基板本体２０Ａが帯電すると、当該電荷により形成された電界が液晶層５０に作用し、液晶の配向乱れを生じて表示不良を起こすおそれがある。そこで横電界方式の液晶表示装置では、対向基板２０の外面側に静電保護膜として透明導電膜を形成し、入射する静電気を吸収するようになっている。
【０１１５】
本発明に係る透明導電膜の形成方法は、上述した静電保護膜１２１の形成工程に適用することができ、本発明に係る透明導電膜の形成方法を用いることで、比較的低温で導電性に優れた静電保護膜１２１を形成することができる。従って本実施形態によれば、加熱によりカラーフィルタ２２等に劣化を生じさせることなく静電保護膜１２１を具備した液晶表示装置２００を製造することができる。
＜電子機器＞
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。
【０１１６】
図１２（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。符号１０００は携帯電話本体を示し、１００１は上記実施形態の液晶表示装置１００を備えた表示部を示している。図１２（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。符号１１００は時計本体を示し、１１０１は上記実施形態の液晶表示装置１００を備えた表示部を示している。図１２（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。符号１２００は情報処理装置、１２０２はキーボードなどの入力部、１２０４は情報処理本体、１２０６は上記実施形態の液晶表示装置１００を備えた表示部を示している。
【０１１７】
図１２（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置１００を備えたものであるので、信頼性の高い導電膜が電極部材等に用いられたことで、信頼性に優れる電子機器となっている。また、テレビやモニター等の大型液晶パネルにおいても上記実施形態の製造方法を適用することができる。
【０１１８】
なお、本実施形態の電子機器は液晶表示装置１００を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】一実施形態に係る導電性微粒子及びＡｇ微粒子を含む液体材料の構成図。
【図２】一実施形態に係る液体材料におけるＡｇ微粒子の添加率に対する抵抗値及び透過率の関係を示すグラフ。
【図３】一実施形態に係る液体材料を用いた透明導電膜の形成方法を示す工程図。
【図４】液滴吐出装置及び吐出ヘッドを示す図。
【図５】他の実施形態に係る液体材料を用いた透明導電膜の形成方法を示す工程図。
【図６】一実施形態に係る液晶表示装置の回路構成図。
【図７】一実施形態に係る液晶表示装置の全体構成図。
【図８】一実施形態に係る液晶表示装置の画素構成図。
【図９】他の実施形態に係る液晶表示装置の画素構成図。
【図１０】他の実施形態に係る液晶表示装置の断面構成図。
【図１１】一実施形態に係る液晶表示装置の回路構成図。
【図１２】電子機器を例示する斜視図。
【符号の説明】
【０１２０】
１１，１１’…導電性微粒子、１２…Ａｇ微粒子、１３…分散媒、１４Ａ…液体材料（透明導電膜形成用液体材料）、１４Ｂ…固化物、１４Ｃ…透明導電膜、１９，１１９…画素電極、２１…対向電極、１２１…静電保護膜、１００，２００…液晶表示装置（電気光学装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電膜形成用液体材料、透明導電膜の形成方法、及び電気光学装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置等の表示デバイスの電極として、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いた透明導電膜が用いられている。このような透明導電膜は、スパッタ法を用いて形成するのが一般的であるが、プロセス温度を低減できる液相法を用いて透明導電膜を形成することも検討されている（例えば特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２００５−１６６３５０号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３０５４号公報
【特許文献３】特開２００６−０２８４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記各特許文献に記載の液体材料を所望の平面パターンにて基板上に塗布した後、熱処理を施すことで基板上に所望形状の透明導電膜を形成することができる。しかしながら、これらの液体材料を用いた導電膜形成において安定した特性を得るには、５００℃以上の熱処理を行うことが必要であり、熱処理温度が３５０℃以下であると透明導電膜の抵抗が経時的に変化し、デバイスの信頼性確保が難しくなるという問題がある。例えば、特許文献１に記載のＩＴＯ微粒子を用いる方法では、得られた透明導電膜におけるＩＴＯ微粒子間の接点が不安定であるために抵抗上昇が生じやすい。また特許文献２に記載の金属粒子を酸化させて透明導電膜を形成する方法では、接点は安定しているものの、得られる酸化物導電体の結晶性が悪く、活性種の活性度が低いために十分なキャリア濃度が得られない。さらに特許文献３記載の熱分解材料を用いる方法では、熱分解材料の分解が完全に進まないことによる炭素残渣の発生や導電膜の結晶性低下がシート抵抗上昇の原因となりうる。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、低温プロセスでも安定した電気特性を有する透明導電膜を形成することができる導電性微粒子及び液体材料を提供することを目的としている。また本発明は、安定な電気特性を有する透明導電膜を形成する方法、並びに信頼性に優れた電気光学装置を製造する方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の透明導電膜形成用液体材料は、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子と、を分散媒に含んでなることを特徴とする。
【０００６】
これによれば、分散媒中に、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子とＡｇからなる金属微粒子とを有しているので、加熱により分散媒を除去することで凝集した粒子同士において、導電性微粒子間の隙間を埋めるようにして金属微粒子が存在する。その結果、加熱により融着していない導電性微粒子同士の導通を金属微粒子を介して得ることができる。また、Ａｇからなる金属微粒子を分散媒中に含むことによって、導電性微粒子の移動度劣化を抑えることができる。したがって、本発明の透明導電膜形成用液体材料によれば、低抵抗を維持することができて信頼性に優れた透明導電膜を形成することができる。
【０００７】
導電性微粒子が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種以上の元素を含むことも好ましい。
【０００８】
すなわち、酸化物に変換ときに透光性を発現する材料からなることが好ましい。
【０００９】
透光性を有する酸化物からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子と、を分散媒に含んでなることが好ましい。
【００１０】
これによれば、分散媒中に、透光性を有する酸化物からなる導電性微粒子とＡｇからなる金属微粒子とを有しているので、加熱により分散媒を除去することで凝集した粒子同士において、導電性微粒子間の隙間を埋めるようにして金属微粒子が存在する。その結果、加熱により融着していない導電性微粒子同士の導通を金属微粒子を介して得ることができる。また、Ａｇからなる金属微粒子を分散媒中に含むことによって、導電性微粒子の移動度劣化を抑えることができる。したがって、本発明の透明導電膜形成用液体材料によれば、低抵抗を維持することができて信頼性に優れた透明導電膜を形成することができる。
【００１１】
本発明の透明導電膜形成用液体材料では、導電性微粒子が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種以上の元素を含む酸化物からなることが好ましい。
【００１２】
すなわち、導電性微粒子が透明導電材料を構成する酸化物からなることが好ましい。
【００１３】
本発明の透明導電膜形成用液体材料では、金属微粒子の含有量が、導電性微粒子に対して０．０１〜１０ｗｔ％となるように混合されていることが好ましい。
【００１４】
これによれば、透過率に影響を与えることなく低抵抗で導通性に優れた透明導電膜を形成することができる。なお、数値限定の根拠については後に示す実施形態にて述べるものとする。
【００１５】
本発明の透明導電膜形成用液体材料では、金属微粒子の含有量が、導電性微粒子に対して０．５〜２ｗｔ％となるように混合されていることが好ましい。
【００１６】
これによれば、透過率に影響を与えることなく、低抵抗でより導通性に優れた透明導電膜を形成することができる。この数値限定の根拠についても後に示す実施形態にて述べるものとする。
【００１７】
本発明の透明導電膜の形成方法は、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して透明導電膜形成用液体材料の固化物を形成する工程と、固化物を酸素含有雰囲気中で加熱処理して該固化物を酸化させる工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
この方法によれば、加熱処理をすることによって導電性微粒子が酸化されて金属酸化物となり、固化物を透明導電膜に変換することができる。このとき、導電性微粒子同士の隙間を埋めるようにして金属微粒子が存在することから、金属微粒子を介して隣り合う導電性微粒子間の安定した導通を得ることができる。また、透明導電膜の結晶性が良好となるので、膜強度及び密着性の向上に伴って信頼性に優れたものとなる。
【００１９】
透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
この方法によれば、酸化物からなる導通性微粒子を含む透明導電膜形成用液体材料を用いるため、分散媒を蒸発させるだけで固化物を透明導電膜に変換することができる。このとき、導電性微粒子同士の隙間を埋めるようにして金属微粒子が存在することから、金属微粒子を介して隣り合う導電性微粒子間の安定した導通を得ることができる。また、透明導電膜の結晶性が良好となるので、膜強度及び密着性の向上に伴って信頼性に優れたものとなる。
【００２１】
本発明の透明導電膜の形成方法では、複数の加熱処理における加熱温度がいずれも３００℃以下であることが好ましい。
【００２２】
この方法によれば、耐熱性に劣る樹脂製の基板上にも良好な導電性と信頼性とを具備した止め移動伝膜を形成することができる。本発明の形成方法は、フレキシブルデバイスの製造に好適に用いることができる。
【００２３】
本発明の電気光学装置の製造方法は、基板上に透明導電膜を備えた電気光学装置の製造方法であって、酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して透明導電膜形成用液体材料の固化物を形成する工程と、固化物を酸素含有雰囲気中で加熱処理して該固化物を酸化させて透明導電膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、優れた導電性と信頼性とを具備した透明導電膜を有する電気光学装置を容易に製造することができ、表示特性及び信頼性に優れた電気光学装置を提供することができる。
【００２５】
本発明の電気光学装置の製造方法は、基板上に透明導電膜を備えた電気光学装置の製造方法であって、透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して透明導電膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、酸化処理を施す必要がないため、作業工程数を削減でき、短時間で効率良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
＜透明導電膜形成用液体材料＞
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る導電性微粒子及びＡｇ微粒子を含んだ透明導電膜形成用液体材料（以下、単に液体材料と称する。）を基板上に塗布した状態を示す概略断面図である。
【００２８】
まず、本実施形態に係る液体材料１４Ａについて説明する。液体材料１４Ａは、透明導電膜の形成に用いられるものである。図１に示すように、本実施形態に係る液体材料１４Ａは、酸化処理を施すことで透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子１１とＡｇ微粒子１２（金属微粒子）とを分散媒１３中に分散してなるものである。
（導電性微粒子）
導電性微粒子１１は、導電性を有するものであれば使用可能であるが、中でも特に酸化処理を施すことで高い透光性を有するものを使用する。本実施形態では、例えば、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎ等から選ばれる１種以上の元素を含む合金が挙げられる。具体的には、Ｉｎ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｓｂ、Ｆ−Ｓｎ、Ｚｎ−Ａｌ、Ｉｎ−Ｚｎ、Ｇａ−Ｚｎ等の合金を例示することができる。導電性微粒子１１は、液相法、気相法を問わず、公知の微粒子製造方法を用いて製造することができる。具体的には、ガス中蒸発法、液相還元法、スプレー法等を挙げることができ、導電性微粒子１１の材質に合わせて適切なものを選択すればよい。
【００２９】
導電性微粒子１１の粒径は、１ｎｍ〜１００ｎｍ程度であることが好ましく、１ｎｍ〜４０ｎｍの範囲であることがより好ましい。粒径０．１μｍ以下のものを用いることで、かかる導電性微粒子１１を含む液体材料１４Ａを液滴吐出ヘッドから吐出する際に目詰まりが生じるのを防止できる。また１ｎｍ〜４０ｎｍの範囲とすれば、導電性微粒子１１を用いて形成した透明導電膜１４Ｃについて良好な導電性と透明性を得ることができる。ここで、導電性微粒子１１の平均粒径が大きすぎると、得られる透明導電膜１４Ｃにおいて、導電性微粒子１１同士の空隙（隙間）が大きくなり、その結果、十分な導通性を得られない虞がある。
（Ａｇ微粒子）
Ａｇ微粒子１２は、Ａｇを主材料としていることから高い導電性を有するものである。その形状は、球状、棒状あるいは紐状のいずれかを呈している。球状のＡｇ微粒子１２は、その粒径が１ｎｍ〜４０ｎｍ程度であることが好ましい。棒状あるいは紐状をなすＡｇ微粒子１２は、その短手方向長さが１ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることが好ましい。また、Ａｇ微粒子１２は、導電性微粒子１１よりも小さい粒径（形状）であることがより好ましい。導電性微粒子１１よりも小さい粒径をなすＡｇ微粒子１２であれば、該Ａｇ微粒子１２が導電性微粒子１１間の隙間を埋め込むようにして存在することができる。また、棒状をなすＡｇ微粒子１２や紐状をなすＡｇ微粒子は、ある程度の長さを有しているほうがよく、これにより、複数の導電性微粒子１１に接触することができる。このようなことから、Ａｇ微粒子１２を介して導電性微粒子１１同士の導通性を確実且つ効果的に向上させることができる。この点に関しては、例えば、球状のＡｇ微粒子１２を数個から数十個、鎖状に凝集させて連鎖状にしたものを用いることによっても可能となる。
【００３０】
ここで、Ａｇ微粒子１２の粒径が小さすぎると、粒子同士で凝集し易くなり分散性が低下する虞がある。一方、Ａｇ微粒子１２の粒径が大きすぎると、液滴吐出ヘッドから吐出する際に目詰まりを生じる虞がある。そのため、これらのことを十分考慮した上で粒径を設定する。
【００３１】
なお、Ａｇからなる微粒子は、入手が容易であることから低コスト化を図ることもできる。
【００３２】
なお、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の表面には、分散媒１３に分散させて液体材料１４Ａを調製した際の各微粒子の凝集を防止する目的で有機物のコーティングを施しておいてもよい。
（分散媒）
分散媒１３としては、導電性微粒子１１を良好に分散させ、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の分散性と分散媒１３の安定性、また液滴吐出法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒１３としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
【００３３】
本実施形態の液体材料１４Ａは、透明導電膜形成用の液体材料であって、上記した導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を分散媒１３に分散させている。
【００３４】
図２は、液体材料中のＡｇ添加率に対するシート抵抗及び透過率の関係を示す図であって、図２の左縦軸はシート抵抗［Ω／□］、右縦軸は透過率［％］、横軸はＡｇ添加率［ｗｔ％］である。
【００３５】
図２に示すように、液体材料１４Ａから得られる透明導電膜１４Ｃのシート抵抗Ｒは、Ａｇ微粒子１２の添加量に比例して低くなるが、それに伴い透過率Ｔも低下する関係となっており、Ａｇ微粒子１２の添加量が多くなるほど不透明の度合が増加することが分かる。そのため、導電性と透明性との兼ね合いからＡｇ微粒子１２の含有量を適宜設定することが望ましい。
【００３６】
本実施形態において、分散媒１３中に含まれるＡｇ微粒子１２の含有量は、導電性微粒子１１に対して、０．０１〜１０ｗｔ％の比率で添加されていることが好ましい。本発明者は、導電性微粒子１１に対して０．０１ｗｔ％の比率で添加したときからシート抵抗Ｒの低下に効果が出はじめることを知った。しかしながら、導電性微粒子１１に対するＡｇの添加率の比率が１０ｗｔ％を超えると透過率に影響が出てしまうことが分かっている。そのため、本発明者は、得られる透明導電膜１４Ｃが有用とされる最低限の透過率を８０％として導電性微粒子１１に対するＡｇの添加率の比率を１０ｗｔ％までとした。
【００３７】
図２によれば、特に、Ａｇ含有率が０．５〜２ｗｔ％の範囲内からなる液体材料１４Ａを用いることがより好ましく、この場合、十分な透過率Ｔで低抵抗を有する透明導電膜１４Ｃを得ることができる。
【００３８】
分散媒１３中に含まれる導電性微粒子１１は、所望とする透明導電膜１４Ｃの機能を果たす含有量となっている。また、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の添加量（混合量）が少なすぎると、形成される透明導電膜１４Ｃが薄い膜厚となって断線しやすくなったり、導電膜としての十分な導電性を得ることができない虞がある。一方、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の添加量（混合量）が多すぎると、分散媒１３中における粒子の分散性が低下して基板Ｐ上への塗布が困難になり、透明導電膜１４Ｃの膜厚が厚くなる虞がある。そのため、焼成後の透明導電膜１４Ｃの膜厚を所定の範囲内に抑えることができるように、分散媒１３に配合するときの導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の粒径及び配合比率を調整するようにしても良い。
【００３９】
液体材料１４Ａの表面張力は、上記条件の導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の含有量との兼ね合いから、０．０２Ｎ／ｍ〜０．０７Ｎ／ｍの範囲内であることが好ましい。インクジェット法にて液体材料１４Ａを吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、分散媒１３には、基板Ｐとの接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板Ｐへの濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００４０】
液体材料１４Ａの粘度は、１ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。インクジェット法を用いて液体材料１４Ａを液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるだけでなく、液滴の吐出量が減少する。
【００４１】
（透明導電膜の形成方法）
次に、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を分散媒１３に含む液体材料１４Ａを用いた透明導電膜１４Ｃの形成方法について説明する。
【００４２】
図３（ａ）は、本実施形態の透明導電膜の形成方法を示す概略工程図であり、図３（ｂ）は（ａ）に示す各工程に対応する透明導電膜の断面工程図である。
【００４３】
本実施形態では、透明導電膜の形成方法の一例として、図３（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に透明導電膜１４Ｃを形成する方法について説明する。
【００４４】
本実施形態の透明導電膜の形成方法は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を含む液体材料１４Ａを塗布する第１の工程Ｓ１と、基板Ｐ上に塗布された液体材料１４Ａに加熱処理を施すことで液体材料１４Ａを乾燥、固化させ、基板Ｐ上に液体材料１４Ａの固化物１４Ｂを形成する第２の工程Ｓ２と、基板Ｐ上の固化物１４Ｂに酸化処理を施すことで固化物１４Ｂを透明導電膜１４Ｃに変換する第３の工程Ｓ３とを有している。
【００４５】
図３（ｂ）に示す基板Ｐとしては、ガラス、石英、セラミックス等の硬質基板のほか、プラスチック等の可撓性基板も用いることができる。液体材料１４Ａは、上述した導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を有機溶媒等の分散媒１３に分散させた分散媒からなるものである。
［液体材料塗布工程］
第１の工程Ｓ１では、基板Ｐ上に液体材料１４Ａを塗布する。液体材料１４Ａの塗布方法としては、特に限定されず、種々の方法を採用することが可能であり、例えば、液滴吐出法、ＣＡＰコート法、ダイコート法、あるいは、カーテンコート法等を液体材料１４Ａの塗布形態に応じて用いることができる。
【００４６】
基板Ｐ上の特定位置に特定平面形状の透明導電膜１４Ｃを形成する場合には、液滴吐出法を用いることが好ましい。ここで、図４（ａ）は、本実施形態で用いる液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
【００４７】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ軸方向駆動軸３０４と、Ｙ軸方向ガイド軸３０５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５とを備えている。液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と基板Ｐを支持するステージ３０７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出するものである。液滴吐出ヘッド３０１は、基板Ｐの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整し、基板Ｐの進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することができる。また、基板Ｐとノズル面との距離を任意に調節できるようにしてもよい。
【００４８】
図４（ｂ）は、ピエゾ方式による液状体材料の吐出原理を説明するための液滴吐出ヘッドの概略構成図である。液滴吐出ヘッド３０１において、液状体材料（インク）を収容する液体室３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、液状体材料を収容する材料タンクを含む液状体材料供給系３２３を介して液状体材料が供給される。ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させて液体室３２１を弾性変形させる。そして、この弾性変形時の内容積の変化によってノズル３２５から液状体材料が吐出されるようになっている。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み速度を制御することができる。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有している。
【００４９】
また液滴吐出法を用いる場合に、基板Ｐ上には、液体材料１４Ａの仕切部材としてのバンク（堰）を形成してもよい。バンクの形成はリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で行うことができる。バンクにより区画された領域に液体材料１４Ａを配置することで、基板Ｐ上に所望の平面形状の透明導電膜１４Ｃを正確な位置及び形状にて形成することができる。
［加熱処理工程］
図３（ｂ）に示すように、上述の液滴吐出装置ＩＪを用いて、液体材料１４Ａを基板Ｐ上に吐出配置したならば、基板Ｐ上の液体材料１４Ａから分散媒１３を除去するために、加熱処理工程である第２の工程Ｓ２を行う。第２の工程Ｓ２は、真空減圧雰囲気、不活性雰囲気、あるいは還元雰囲気のもとで行われる。すなわち第２の工程Ｓ２は酸素を排除した環境下で行われる。このような環境としては、１０−５Ｐａ〜１０３Ｐａ程度の真空減圧雰囲気、Ｎ２ガス、Ａｒガス（又は他の希ガス）等の不活性雰囲気、あるいは、Ｈ２ガス、Ｈ２ガスと不活性ガスとの混合ガス、ＣＯガス、ＣＯガスとＣＯ２ガスとの混合ガス等の還元雰囲気を例示することができる。
【００５０】
第２の工程Ｓ２の処理温度は、分散媒１３の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して決定すればよい。例えば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、少なくとも約３００℃程度で焼成させる必要がある。また、プラスチックなどの耐熱性に劣る基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行うことが好ましい。加熱時間は、加熱温度に合わせて適宜設定される。
【００５１】
なお、加熱温度及び加熱時間を適宜設定して、分散媒１３の加熱速度を調整することにより、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２をより整然と配列させることができる。また、この点に関して、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２の緻密化をより促進させるために振動を与えつつ行うようにしても良い。これにより、内部に気泡が含まれることを防止することができる。
【００５２】
この第２の工程Ｓ２は、液体材料１４Ａに含まれる分散媒１３の除去と、導電性微粒子１１間の融着の促進とを目的として行なわれるものである。この第２の工程Ｓ２での加熱処理により、図３（ａ），（ｂ）に示すように、分散媒１３が除去され、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２が凝集して粒子同士が互いに接触してなる固化物１４Ｂが基板Ｐ上に形成される。このとき、Ａｇ微粒子１２は、導電性微粒子１１間の隙間を埋めるようにして入り込みながら凝集することになる。このように、２種類の異なる形状をなす粒子（導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２）を組み合わせて用いることにより、粒子間の隙間をなくして緻密化を効果的に高めることができる。また、導電性微粒子１１の表面に凝集防止用の有機物コーティングが施されている場合には、このコーティングについても第２の工程Ｓ２において分解除去される。
【００５３】
本実施形態において、導電性微粒子１１は、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種類以上の元素を含む金属膜からなるものであり、比較的低温で溶融する金属を含んでいる。そのため、３００℃以下の加熱温度でも導電性微粒子１１の一部が溶融し、隣接する導電性微粒子１１同士が融着する。
【００５４】
さらに、融着しない導電性微粒子１１間の隙間を埋めるようにして存在するＡｇ微粒子１２は、Ａｇの溶融温度が３００℃以上であることから初期形状のまま在残する。このとき、例えば、凝着している導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２同士は、加熱によって一部が溶融した導電性微粒子１１がＡｇ微粒子１２に周着する。
【００５５】
このように第２の工程Ｓ２において、液体材料１４Ａに対して真空減圧雰囲気、不活性雰囲気、あるいは還元雰囲気のもとで加熱処理を行うことで、導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を凝集させて隣り合う導電性微粒子１１同士の融着を進行させることができる。また、Ａｇ微粒子１２を介して導電性微粒子１１同士を連結させることができるので、非常に安定した接点を粒子間に形成することができる。これにより、膜密度を上げて結晶性が良好となり、その結果、優れた低抵抗の透明導電膜１４Ｃを形成することができる。
【００５６】
第２の工程Ｓ２は、例えば、ホットプレート、恒温チャンバー等を用いた全体的な加熱処理や、フラッシュランプを用いた光照射による局所的な加熱処理によって行うことができる。フラッシュランプを用いる場合、その光照射条件は光照射エネルギーが１〜５０Ｊ／ｃｍ２程度、光照射時間が１μ秒〜数ｍ秒程度で十分であり、極めて迅速に第２の工程Ｓ２を実行することができる。
［酸化処理工程］
基板Ｐ上に固化物１４Ｂが形成されたならば、次に、固化物１４Ｂを酸化処理することで透明導電膜１４Ｃに変換する第３の工程Ｓ３を実施する。第３の工程Ｓ３は、例えば、酸素含有雰囲気下で固化物１４Ｂを選択的に、又は基板Ｐを含めた全体を加熱処理（例えば焼成等）を施すことで行う。酸素含有雰囲気としては、大気環境であってもよく、酸素ガスと不活性ガス（Ｎ２ガス、希ガス等）との混合ガス雰囲気であってもよい。
【００５７】
このように酸素含有雰囲気下で固化物１４Ｂを加熱することで、図３（ａ），（ｂ）に示すように、導電性微粒子１１が酸化されて金属酸化物となり、固化物１４Ｂを透明導電膜１４Ｃに変換することができる。つまり、固着していない導電性微粒子１１間の隙間を埋めるようにしてＡｇ微粒子１２が介在することにより、導電性微粒子１１同士の電気的な接続が確保されて透明導電膜１４Ｃに変換される。導電性微粒子１１間の接続不安定が解消されるとともに、良好な結晶性を有した金属酸化物となる。そのため、透明導電膜１４Ｃは全体として優れた低抵抗を有する導電膜となる。また、Ａｇ微粒子１２を介して導電性微粒子１１同士が接続されているため、かかる固化物１４Ｂを酸化処理してなる透明導電膜１４Ｃにおいては粒子間の接点が安定で、信頼性に優れた透明導電膜１４Ｃとなる。
【００５８】
また、加熱温度は、低すぎるとＡｇ微粒子１２を介した導電性微粒子１１同士の固着が十分に行なわれない虞がある。一方、加熱温度を必要以上に高くしてもそれ以上の効果を見込むことはできない。また、加熱時間は、加熱温度に応じて適宜設定され、固化物１４Ｂの酸化を十分に進行させる時間とする。
【００５９】
このように本実施形態の透明導電膜１４Ｃの形成方法によれば、以下のように、従来技術では得られない格別な効果を得ることができる。まず、従来のＩＴＯ微粒子を含む液体材料を基板Ｐ上に塗布し、これを乾燥、焼成して形成した透明導電膜では、透明導電膜を構成するＩＴＯ微粒子間の接点が不安定で、経時的に抵抗値が変化するという問題があった。また、従来の金属微粒子を酸化させて形成した透明導電膜では、接点は安定であるものの形成した透明導電膜の結晶性が悪く、抵抗が高くなる傾向にあった。これに対して本実施形態では、融着していない導電性微粒子１１間の隙間を埋めるようにしてＡｇ微粒子１２が存在することになる。これにより、導電性微粒子１１間の接続が安定して低抵抗に優れた透明導電膜１４Ｃを形成することができる。
【００６０】
また、溶融することで導電性微粒子１１同士における粒子間の接触面積、あるいは、Ａｇ微粒子１２及び導電性微粒子１１同士における粒子間の接触面積が増大し、より安定した接続が得られる。その結果、かかる固化物１４Ｂを酸化処理してなる透明導電膜１４Ｃにおいては、導電性、膜強度、基板Ｐに対する密着性の安定に優れ、信頼性の高い透明導電膜１４Ｃを得ることができる。
【００６１】
〔透明導電膜形成用液体材料の他の実施形態〕
まず、本実施形態に係る液体材料１４Ａについて説明する。図５に示すように、本実施形態に係る液体材料１４Ａは、透光性を有する導電性微粒子１１’とＡｇ微粒子１２（金属微粒子）とを分散媒１３に分散してなるものである。本実施形態において、上記第１実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
（導電性微粒子）
本実施形態の導電性微粒子１１’は、無機酸化物からなり、導電性を有するものであれば使用可能であるが、中でも特に高い透光性を有するものを使用する。例えば、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎ等から選ばれる１種以上の元素を含む酸化物が挙げられる。具体的には、ＩＴＯ（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ）、ＡＴＯ（Ｓｎ−Ｓｂ−Ｏ）、ＦＴＯ（Ｆ−Ｓｎ−Ｏ）、ＡＺＯ（Ｚｎ−Ａｌ−Ｏ）、ＩＺＯ（Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ）、ＧＺＯ（Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ）等の複合酸化物、あるいは、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２等の無機酸化物を例示することができる。導電性微粒子１１’は、液相法、気相法を問わず、公知の微粒子製造方法を用いて製造することができる。具体的には、ガス中蒸発法、液相還元法、スプレー法等を挙げることができ、導電性微粒子１１’の材質に合わせて適切なものを選択すればよい。
【００６２】
また、上記気相法や液相法を用いて形成した微粒子に対して５００℃〜８００℃程度の熱処理を施すことで、微粒子を構成する酸化物の結晶性を高めた導電性微粒子１１を製造することが好ましい。このように、導電性微粒子１１を構成する酸化物の結晶性を高めておくことで、この導電性微粒子１１を用いて透明導電膜１４Ｃを形成した場合に、良好な結晶性を有する透明導電膜１４Ｃとすることができる。したがって、低抵抗で信頼性に優れた透明導電膜１４Ｃを得ることができる。
【００６３】
（透明導電膜の形成方法）
次に、酸化物からなる導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２を分散媒１３に含む液体材料１４Ａを用いた透明導電膜１４Ｃの形成方法について説明する。
【００６４】
図５（ａ）は、本実施形態の透明導電膜の形成方法を示す概略工程図であり、図５（ｂ）は（ａ）に示す各工程に対応する透明導電膜の断面工程図である。
【００６５】
本実施形態では、透明導電膜の形成方法の一例として、図５（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に透明導電膜１４Ｃを形成する方法について説明する。
【００６６】
本実施形態の透明導電膜１４Ｃの形成方法は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に、導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２を含む液体材料１４Ａを塗布する第１の工程Ｓ１と、基板Ｐ上に塗布された液体材料１４Ａに加熱処理を施すことで液体材料１４Ａを乾燥、固化させ、基板Ｐ上に液体材料１４Ａからなる透明導電膜１４Ｃを形成する第２の工程Ｓ２とを有している。
［液体材料塗布工程］
第１の工程Ｓ１では、基板Ｐ上に液体材料１４Ａを塗布する。液体材料１４Ａの塗布方法としては、特に限定されず、種々の方法を採用することが可能であり、例えば、液滴吐出法、ＣＡＰコート法、ダイコート法、あるいは、カーテンコート法等を液体材料１４Ａの塗布形態に応じて用いることができる。
【００６７】
基板Ｐ上の特定位置に特定平面形状の透明導電膜１４Ｃを形成する場合には、図４に示す液滴吐出装置ＩＪが用いられる。
［加熱処理工程］
図５（ｂ）に示すように、上述の液滴吐出装置ＩＪを用いて、液体材料１４Ａを基板Ｐ上に吐出配置したならば、基板Ｐ上の液体材料１４Ａから分散媒１３を除去するために、加熱処理工程である第２の工程Ｓ２を行う。第２の工程Ｓ２は、真空減圧雰囲気、不活性雰囲気、あるいは還元雰囲気のもとで行われる。すなわち第２の工程Ｓ２は酸素を排除した環境下で行われる。このような環境としては、１０−５Ｐａ〜１０３Ｐａ程度の真空減圧雰囲気、Ｎ２ガス、Ａｒガス（又は他の希ガス）等の不活性雰囲気、あるいは、Ｈ２ガス、Ｈ２ガスと不活性ガスとの混合ガス、ＣＯガス、ＣＯガスとＣＯ２ガスとの混合ガス等の還元雰囲気を例示することができる。
【００６８】
第２の工程Ｓ２の処理温度は、分散媒１３の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して決定すればよい。例えば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、少なくとも約３００℃程度で焼成させる必要がある。また、プラスチックなどの耐熱性に劣る基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行うことが好ましい。加熱時間は、加熱温度に合わせて適宜設定される。
【００６９】
なお、加熱温度及び加熱時間を適宜設定して、分散媒１３の加熱速度を調整することにより、導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２をより整然と配列させることができる。また、この点に関して、導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２の緻密化をより促進させるために振動を与えつつ行うようにしても良い。これにより、内部に気泡が含まれることを防止することができる。
【００７０】
この第２の工程Ｓ２は、液体材料１４Ａに含まれる分散媒１３の除去と、導電性微粒子１１’間の融着の促進とを目的として行なわれるものである。この第２の工程Ｓ２での加熱処理により、図５（ａ），（ｂ）に示すように、分散媒１３が除去され、導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２が凝集して粒子同士が互いに接触してなる固化物１４Ｂが基板Ｐ上に形成される。このとき、Ａｇ微粒子１２は、導電性微粒子１１’間の隙間を埋めるようにして入り込みながら凝集することになる。このように、２種類の異なる形状をなす粒子（導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２）を組み合わせて用いることにより、粒子間の隙間をなくして緻密化を効果的に高めることができる。また、導電性微粒子１１’の表面に凝集防止用の有機物コーティングが施されている場合には、このコーティングについても第２の工程Ｓ２において分解除去される。
【００７１】
本実施形態において、導電性微粒子１１’は、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種類以上の元素を含む金属膜からなるものであり、比較的低温で溶融する金属を含んでいる。そのため、３００℃以下の加熱温度でも導電性微粒子１１’の一部が溶融し、隣接する導電性微粒子１１’同士が融着する。
【００７２】
さらに、融着しない導電性微粒子１１’間の隙間を埋めるようにして存在するＡｇ微粒子１２は、Ａｇの溶融温度が３００℃以上であることから初期形状のまま在残する。このとき、例えば、凝着している導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２同士は、加熱によって一部が溶融した導電性微粒子１１’がＡｇ微粒子１２に周着する。
【００７３】
このように第２の工程Ｓ２において、液体材料１４Ａに対して真空減圧雰囲気、不活性雰囲気、あるいは還元雰囲気のもとで加熱処理を行うことで、導電性微粒子１１’及びＡｇ微粒子１２を凝集させて隣り合う導電性微粒子１１’同士の融着を進行させることができる。また、Ａｇ微粒子１２を介して導電性微粒子１１’同士を連結させることができるので、非常に安定した接点を粒子間に形成することができる。これにより、膜密度を上げて結晶性が良好となり、その結果、優れた低抵抗の透明導電膜１４Ｃを形成することができる。
【００７４】
本実施形態では、酸化物からなる導電性微粒子１１’を用いているので、分散媒１３を蒸発させるだけで透明導電膜１４Ｃが形成される。第１実施形態のように酸化処理を施す工程が必要ないため、作業工程数の削減に伴う生産効率の向上及びコストダウンを図ることができる。
＜電気光学装置とその製造方法＞
先の実施形態に係る透明導電膜１４Ｃは、各種電気光学装置の電極や静電保護膜として好適に用いることができる。以下、図面を参照しつつ本発明に係る電気光学装置の一例である液晶表示装置の構成、及びその製造方法の一例について説明する。
【００７５】
本実施形態の液晶表示装置は、基板面に対して垂直に配向させた誘電率異方性が負の液晶に対して電界を印加し、配向を制御することにより画像表示を行うＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードのアクティブマトリクス型液晶表示装置であって、パネル背面側に配設したバックライトから供給される光を用いて表示を行う透過型液晶表示装置である。
【００７６】
そして、本実施形態の液晶表示装置は、基板上に設けられたカラーフィルタによるカラー表示が可能であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素で１個の画素を構成するものとなっている。
【００７７】
したがって本明細書では、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素」と称する。また、一組（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のサブ画素から構成される表示領域を「画素」と称する。
【００７８】
なお、各実施形態で参照する図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示している。
【００７９】
図５は、本実施形態の液晶表示装置を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素の回路構成図である。図７は、液晶表示装置１００の全体構成図である。図８は、３つのサブ画素から構成される画素におけるＴＦＴアレイ基板の平面構成を示す図である。図９は図８のＢ−Ｂ'線に沿う液晶表示装置１００の部分断面構成図である。
【００８０】
図６に示すように、液晶表示装置１００の画像表示領域は、マトリクス状に配列形成された複数のサブ画素Ｓｐを有している。各サブ画素Ｓｐは、互いに交差する方向に延びる複数の走査線１８ａと、複数のデータ線１６とにより区画された矩形状の領域に形成されている。サブ画素Ｓｐには、画素電極１９と画素電極１９をスイッチング制御するためのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）６０とが形成されている。データ線１６はＴＦＴ６０のソースに電気的に接続されており、図示略の駆動回路から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがデータ線１６を介して各サブ画素に書き込まれるようになっている。画像信号Ｓ１〜Ｓｎはこの順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線１６同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００８１】
ＴＦＴ６０のゲートには走査線１８ａが電気的に接続されており、図示略の駆動回路から所定のタイミングで走査線１８ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ６０のゲートに印加されるようになっている。画素電極１９はＴＦＴ６０のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子であるＴＦＴ６０が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線１６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで画素電極１９に書き込まれるようになっている。
【００８２】
画素電極１９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極１９と液晶を介して対向する共通電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極１９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１７が接続されている。蓄積容量１７はＴＦＴ６０のドレインと容量線１８ｂとの間に設けられている。
【００８３】
図７に示すように、本実施形態の液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０とがシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶層５０が封入された構成である。シール材５２の内周に沿って設けられた周辺見切り５３に囲まれた矩形状の領域が画像表示領域となっている。シール材５２の外側の周辺回路領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路実装端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路１０４がそれぞれ形成されている。走査線駆動回路１０４同士は、配線１０５を介して互いに電気的に接続されており、データ線駆動回路１０１、及び走査線駆動回路１０４，１０４は、それぞれ対応する外部回路実装端子１０２と電気的に接続されている。また、対向基板２０の角部にはＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材１０６が配設されている。
【００８４】
次に、図８及び図９を参照して液晶表示装置１００の詳細な構成について説明する。
【００８５】
液晶表示装置１００は、図９に示すように、液晶層５０を挟持して対向するＴＦＴアレイ基板（第１基板）１０と対向基板（第２基板）２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０の背面側（図示下面側）には、導光板９１と反射板９２とを具備したバックライト（照明装置）９０が配設されている。
【００８６】
図８の平面構成図に示すように、液晶表示装置１００のサブ画素には、画素電極１９と、画素スイッチング素子であるＴＦＴ６０とが設けられている。画素電極１９の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って延びる複数の走査線１８ａと、画素電極１９の短手方向（Ｘ軸方向）に沿って延びるデータ線１６とが形成されており、これらデータ線１６、走査線１８ａは、その交差点の近傍において上記ＴＦＴ６０と電気的に接続されている。
【００８７】
また、１つのサブ画素に対応して３原色のうち１色のカラーフィルタ（色材層）２２（２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）が形成されており、３色のカラーフィルタ２２を含む隣接して配列された３つのサブ画素が１つの画素を形成している。カラーフィルタ２２は、例えば、色毎に図示上下方向に延びるストライプ状に形成され、その延在方向で各々複数のサブ画素に跨って形成されるとともに、図示左右方向にて周期的に配列されたものとなっている。
【００８８】
画素電極１９は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用い、本発明に係る透明導電膜の形成方法によって形成された透明導電膜である。本実施形態の液晶表示装置１００は垂直配向モードの液晶表示装置であるから、配向膜のラビング処理により液晶にプレチルトを付与する方式のほか、サブ画素領域を複数の島状領域に分割し、各島状領域の中央に相当する対向基板上の位置に突起を設ける、いわゆるＣＰＡ（Continuous Pinwheel Alignment）構造や、突起やスリット構造により形成した核を基準に液晶を４方向に配向させるＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）構造等、公知の配向制御構造を採用することができる。
【００８９】
図８に示す画素電極１９のうち図示左下側に形成された切欠部と、走査線１８ａ及びデータ線１６との間に、ＴＦＴ６０が介挿されている。ＴＦＴ６０は、半導体層３３と、半導体層３３の下層側（基板本体１０Ａ側）に設けられたゲート電極３２と、半導体層３３の上層側に設けられたソース電極３４と、ドレイン電極３５とを備えている。本実施形態ではドレイン電極３５をソース電極３４と同等の幅の帯状の導電膜により形成しているが、かかるドレイン電極３５をさらに延設し、延設されたドレイン電極と平面的に重なる位置に容量線（又は容量線と接続された容量電極）を配置することで、当該サブ画素の蓄積容量を形成することもできる。
【００９０】
ゲート電極３２は、走査線１８ａの一部をデータ線１６の延在方向に分岐して形成されており、その先端側で半導体層３３と図示略の絶縁膜を介して対向している。ソース電極３４は、データ線１６の一部を走査線１８ａの延在方向に分岐して形成されており、半導体層３３と平面的に重なる位置で電気的に接続されている。ドレイン電極３５と半導体層３３も両者が平面的に重なる位置で電気的に接続されている。そして、ドレイン電極３５の半導体層３３と反対側の端部に設けられた画素コンタクトホールを介して、ドレイン電極３５と画素電極１９とが電気的に接続されている。
【００９１】
このような構成のもと、ＴＦＴ６０は、走査線１８ａを介して入力されるゲート信号により所定期間だけオン状態とされることで、データ線１６を介して供給される画像信号を、所定のタイミングで液晶に対して書き込めるようになっている。
【００９２】
一方、図９に示す断面構造をみると、液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置された対向基板２０とを備えており、これらの基板１０，２０間に挟持された液晶層５０は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶（屈折率異方性Δｎは例えば０．１）からなるものとされている。
【００９３】
ＴＦＴアレイ基板１０は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層側）にゲート電極３２（走査線１８ａ）が形成されている。ゲート電極３２を覆って絶縁薄膜（ゲート絶縁膜）３６が形成されており、この絶縁薄膜３６上のゲート電極３２と対向する位置に、島状のアモルファスシリコン膜等からなる半導体層３３が形成されている。また、半導体層３３に一部乗り上げるようにして、ソース電極３４とドレイン電極３５とが絶縁薄膜３６上に形成されている。ソース電極３４と半導体層３３との間、及びドレイン電極３５と半導体層３３との間には、半導体層３３と電極とをオーミック接合するｎ＋シリコン層３３ｎが介挿されている。
【００９４】
ソース電極３４、ドレイン電極３５を覆って第１層間絶縁膜３７が形成され、第１層間絶縁膜３７を覆って第２層間絶縁膜３８が形成されている。第１層間絶縁膜３７はＴＦＴ６０を構成する各導電膜を保護するシリコン窒化膜等からなる絶縁膜であり、第２層間絶縁膜３８はＴＦＴ６０等が形成された基板本体１０Ａの表面を平坦化する機能を兼ね備えた透光性を有する樹脂材料等からなる絶縁膜である。第２層間絶縁膜３８上に、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる画素電極１９が形成されている。画素電極１９の一部は、第１層間絶縁膜３７と第２層間絶縁膜３８とを貫通してドレイン電極３５に達するコンタクトホール４５内に形成されており、かかる構造により画素電極１９とドレイン電極３５とが電気的に接続されている。画素電極１９を覆ってポリイミド等の垂直配向膜３９が形成されており、液晶分子を基板面に対し垂直に配向させるようになっている。基板本体１０Ａの外面側には、位相差板４６と偏光板４４とが積層配置されている。
【００９５】
対向基板２０は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体２０Ａを基体としてなる。基板本体２０Ａの内面側には、カラーフィルタ２２が設けられている。先に記載のように、カラーフィルタ２２はサブ画素の長手方向に延びるストライプ状であり、各カラーフィルタ２２の延在方向で隣接するサブ画素の境界領域には、金属膜や黒色樹脂等からなる遮光膜（ブラックマトリクス）２３が配置されている。
【００９６】
カラーフィルタ２２上には、対向電極２１が形成されている。対向電極２１は平面ベタ状のＩＴＯ等からなる透明導電膜であり、かかる対向電極２１も本発明に係る透明導電膜の形成方法によって形成された透明導電膜である。対向電極２１を覆ってポリイミド等の垂直配向膜２８が形成されており、液晶分子を基板面に対し垂直に配向させるようになっている。
【００９７】
基板本体２０Ａの外面側には、位相差板２６と偏光板２４とが積層配置されている。上記偏光板４４，２４は、特定方向に振動する直線偏光のみを透過させる機能を有する。また位相差板４６，２６には、可視光の波長に対して略１／４波長の位相差を持つλ／４板が採用されている。偏光板４４，２４の透過軸と位相差板４６，２６の遅相軸とは約４５°の角度を成して配置され、偏光板４４と位相差板４６、及び偏光板２４と位相差板２６とは、協働してそれぞれ円偏光板として機能する。この円偏光板により、直線偏光を円偏光に変換して液晶層５０に入射させる一方、液晶層５０から射出される円偏光を直線偏光に変換して出力するようになっている。また、偏光板４４の透過軸と偏光板２４の透過軸とは直交して配置され、位相差板４６の遅相軸は位相差板２６の遅相軸と直交して配置されている。
【００９８】
なお、偏光板と位相差板の構成としては、「偏光板＋λ／４板の構成の円偏光板」が一般的だが、「偏光板＋λ／２板＋λ／４板の構成の円偏光板（広帯域円偏光板）」を用いることで、黒表示をより無彩色にすることもできる。
【００９９】
上述したように、画素電極１９及び対向電極２１は、本発明に係る透明導電膜の形成方法によって形成されたものである。以下、液晶表示装置１００の製造方法について簡単に説明する。
【０１００】
ＴＦＴアレイ基板１０を製造するには、まず、基板本体１０Ａ上に、公知の製造方法を用いてＴＦＴ６０及びこれを覆う第１層間絶縁膜３７及び第２層間絶縁膜３８を形成し、第１層間絶縁膜３７及び第２層間絶縁膜３８を貫通する画素コンタクトホール４５を開口する。その後、液滴吐出法を用いて、本発明に係る導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を含む液体材料１４Ａを第２層間絶縁膜３８上に選択的に配置する。このとき、第２層間絶縁膜３８上の画素電極１９を形成すべき領域を取り囲むようにしてバンクを形成しておけば、さらに正確に液体材料１４Ａの吐出配置を行うことができる。
【０１０１】
次いで、基板本体１０Ａを減圧下や還元雰囲気下に保持し、液体材料１４Ａを加熱することでこれを乾燥固化させて固化物１４Ｂとし、これを酸素雰囲気下で加熱することで、固化物１４Ｂを透明導電膜１４Ｃに変換することで画素電極１９を形成することができる。その後、画素電極１９上にスピンコート法等によりポリイミド膜からなる配向膜３９を形成すれば、ＴＦＴアレイ基板１０を製造することができる。
【０１０２】
このように、画素電極１９について本発明に係る透明導電膜の形成方法を適用することで、従来はスパッタ法等により形成し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングしていた画素電極の形成工程を液相法で行うことができる。これにより、画素電極１９の製造に高温を要せず、また原料の無駄を低減できるため、加熱による基板本体１０Ａや第２層間絶縁膜３８の劣化を防止でき、低コストで高歩留まりにＴＦＴアレイ基板１０を製造することができる。また、液相法を用いて画素電極１９を形成することから、スパッタ法等の気相法を用いて画素電極１９を形成する場合のように画素コンタクトホール４５内での膜の付き回りに起因するコンタクト不良の発生が生じることが無く、電気的信頼性にも優れたＴＦＴアレイ基板１０となる。
【０１０３】
次に、対向基板２０を製造するには、基板本体２０Ａ上に遮光膜２３及びカラーフィルタ２２を、印刷法、液滴吐出法等、公知の製造方法を用いて形成する。次いで、カラーフィルタ２２上に、スピンコート法や液滴吐出法を用いて、本発明に係る導電性微粒子１１及びＡｇ微粒子１２を含む液体材料１４Ａを配置する。次に、基板本体２０Ａを減圧下や還元雰囲気下に保持し、液体材料１４Ａを加熱することでこれを乾燥固化させて固化物１４Ｂとし、これを酸素雰囲気下で加熱することで、固化物１４Ｂを透明導電膜１４Ｃに変換することで対向電極２１を形成することができる。その後、対向電極２１上にスピンコート法等によりポリイミド膜からなる配向膜２８を形成すれば、対向基板２０を製造することができる。
【０１０４】
対向電極２１は、先に記載のように平面ベタ状の透明導電膜であるから、カラーフィルタ２２上に液体材料１４Ａを塗布するに際して、液滴吐出法を用いる必要はなく、スピンコート法等を用いて全体的に塗布すればよい。
【０１０５】
このようにカラーフィルタ２２上に対向電極２１を形成するに際して、本発明の透明導電膜の形成方法を適用することで、３００℃以下の加熱で十分に低抵抗で、かつ信頼性に優れた対向電極２１を形成することができる。したがって、加熱によりカラーフィルタ２２の劣化を防止でき、低コストで高歩留まりに対向基板２０を製造することができる。
【０１０６】
以上の工程によりＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を製造したならば、シール材５２を介して両者を接着し、シール材５２に設けられた封止口から液晶を内部に注入した後、シール材５２の封止口を封止材で封止することで、上記実施形態の液晶表示装置１００を製造することができる。
【０１０７】
このように本実施形態の液晶表示装置１００では、各サブ画素に設けられた画素電極１９，及びカラーフィルタ２２上に設けられた対向電極２１について、本発明に係る方法により形成された透明導電膜が用いられているので、透明導電材料の結晶性に優れるとともに、粒子間の接点が安定であり、優れた信頼性と導電性とを有する透明電極を具備したものとなっている。したがって本発明によれば、消費電力が小さく、また信頼性にも優れた液晶表示装置を提供することができる。また、画素電極１９の形成工程に液滴吐出法を用いるので、画素コンタクトホール４５を介した画素電極１９とＴＦＴ６０との電気的接続が確実なものとなり、電気的信頼性をも向上させた液晶表示装置を実現できる。
＜他の実施形態＞
上記実施形態では、本発明に係る透明導電膜の形成方法を適用して液晶表示装置１００の画素電極１９及び対向電極２１を形成する場合について説明したが、本発明に係る透明導電膜の形成方法は、液晶表示装置の基板外面側に設けられる静電保護膜の形成にも問題なく用いることができる。以下、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。
【０１０８】
図１０は、本実施形態の液晶表示装置２００の１サブ画素の平面構成図であり、図１１は、図１０のＤ−Ｄ’線に沿う断面構成図である。本実施形態の液晶表示装置２００は、いわゆる横電界方式により液晶を駆動し、画像表示を行う液晶表示装置であり、横電界方式のうちでも特にＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式を用いたものである。本実施形態の液晶表示装置２００は、先の実施形態に係る液晶表示装置１００とその基本構成において共通するので、図１０及び図１１のうち、液晶表示装置１００と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０９】
なお、本発明に係る液晶表示装置２００の液晶層５０は、先の実施形態と異なり、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で液晶分子が基板面に平行に配向するものであり、正の誘電率異方性を有する液晶が用いられている。
【０１１０】
図１０に示すように、液晶表示装置２００のサブ画素には、平面視略梯子状の画素電極１１９と、画素電極１１９と平面視でほぼ重なる位置に形成された共通電極１２９と、画素電極１１９と電気的に接続されたＴＦＴ６０と、ＴＦＴ６０と電気的に接続されるとともに画素電極１１９の縦横の辺端に沿って延在する走査線１８ａ及びデータ線１６と、走査線１８ａに沿って延在するとともに共通電極１２９と電気的に接続された容量線１８ｂと、が設けられている。
【０１１１】
図１１に示す断面構造をみると、ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１０Ａの内面側に、ＴＦＴ６０が形成されており、ＴＦＴ６０のゲート電極３２（走査線１８ａ）と同層に容量線１８ｂ及び共通電極１２９が形成されている。共通電極１２９はＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成された透明導電膜であり、かかる共通電極１２９の形成に際しても本発明の透明導電膜の形成方法を適用することができる。共通電極１２９を覆って絶縁薄膜３６が形成されており、ＴＦＴ６０及び絶縁薄膜３６を覆って、第１層間絶縁膜３７と第２層間絶縁膜３８とが順次積層されている。そして、第２層間絶縁膜３８上に、上述した略梯子形状の画素電極１１９が形成されており、画素電極１１９を覆って配向膜３９が形成されている。画素電極１１９の形成に本発明の透明導電膜の形成方法を適用してもよいのは勿論である。
【０１１２】
対向基板２０を構成する基板本体２０Ａの内面側には、遮光膜２３とカラーフィルタ２２とが形成されており、カラーフィルタ２２上には配向膜２８が形成されている。基板本体２０Ａの外面側には、平面ベタ状の透明導電膜からなる静電保護膜１２１が形成されており、静電保護膜１２１上に位相差板２６と偏光板２４とが配設されている。
【０１１３】
上記構成を備えた液晶表示装置２００は、ＴＦＴ６０を介して画素電極１１９に電圧を印加することで、画素電極１１９と共通電極１２９との電位差によって略基板面方向の電界を形成する。そしてこの略基板面方向の電界によって液晶を駆動し、液晶の配向状態の差異に基づき透過光を変調して画像表示を行うようになっている。
【０１１４】
このように横電界方式の液晶表示装置２００では、液晶を駆動する電界を形成するための電極である画素電極１１９と共通電極１２９とがいずれもＴＦＴアレイ基板１０上に形成されており、対向基板２０の液晶層５０側には電極が形成されていない。そのため、対向基板２０側から静電気が入射して基板本体２０Ａが帯電すると、当該電荷により形成された電界が液晶層５０に作用し、液晶の配向乱れを生じて表示不良を起こすおそれがある。そこで横電界方式の液晶表示装置では、対向基板２０の外面側に静電保護膜として透明導電膜を形成し、入射する静電気を吸収するようになっている。
【０１１５】
本発明に係る透明導電膜の形成方法は、上述した静電保護膜１２１の形成工程に適用することができ、本発明に係る透明導電膜の形成方法を用いることで、比較的低温で導電性に優れた静電保護膜１２１を形成することができる。従って本実施形態によれば、加熱によりカラーフィルタ２２等に劣化を生じさせることなく静電保護膜１２１を具備した液晶表示装置２００を製造することができる。
＜電子機器＞
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。
【０１１６】
図１２（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。符号１０００は携帯電話本体を示し、１００１は上記実施形態の液晶表示装置１００を備えた表示部を示している。図１２（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。符号１１００は時計本体を示し、１１０１は上記実施形態の液晶表示装置１００を備えた表示部を示している。図１２（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。符号１２００は情報処理装置、１２０２はキーボードなどの入力部、１２０４は情報処理本体、１２０６は上記実施形態の液晶表示装置１００を備えた表示部を示している。
【０１１７】
図１２（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置１００を備えたものであるので、信頼性の高い導電膜が電極部材等に用いられたことで、信頼性に優れる電子機器となっている。また、テレビやモニター等の大型液晶パネルにおいても上記実施形態の製造方法を適用することができる。
【０１１８】
なお、本実施形態の電子機器は液晶表示装置１００を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】一実施形態に係る導電性微粒子及びＡｇ微粒子を含む液体材料の構成図。
【図２】一実施形態に係る液体材料におけるＡｇ微粒子の添加率に対する抵抗値及び透過率の関係を示すグラフ。
【図３】一実施形態に係る液体材料を用いた透明導電膜の形成方法を示す工程図。
【図４】液滴吐出装置及び吐出ヘッドを示す図。
【図５】他の実施形態に係る液体材料を用いた透明導電膜の形成方法を示す工程図。
【図６】一実施形態に係る液晶表示装置の回路構成図。
【図７】一実施形態に係る液晶表示装置の全体構成図。
【図８】一実施形態に係る液晶表示装置の画素構成図。
【図９】他の実施形態に係る液晶表示装置の画素構成図。
【図１０】他の実施形態に係る液晶表示装置の断面構成図。
【図１１】一実施形態に係る液晶表示装置の回路構成図。
【図１２】電子機器を例示する斜視図。
【符号の説明】
【０１２０】
１１，１１’…導電性微粒子、１２…Ａｇ微粒子、１３…分散媒、１４Ａ…液体材料（透明導電膜形成用液体材料）、１４Ｂ…固化物、１４Ｃ…透明導電膜、１９，１１９…画素電極、２１…対向電極、１２１…静電保護膜、１００，２００…液晶表示装置（電気光学装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子と、を分散媒に含んでなることを特徴とする透明導電膜形成用液体材料。
【請求項２】
前記導電性微粒子が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種以上の元素を含むことを特徴とする請求項１記載の透明導電膜形成用液体材料。
【請求項３】
透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子と、を分散媒に含んでなることを特徴とする透明導電膜形成用液体材料。
【請求項４】
前記導電性微粒子が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種以上の元素を含む酸化物からなることを特徴とする請求項３記載の透明導電膜形成用液体材料。
【請求項５】
前記金属微粒子の含有量が、前記導電性微粒子に対して０．０１〜１０ｗｔ％となるように混合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の透明導電膜形成用液体材料。
【請求項６】
前記金属微粒子の含有量が、前記導電性微粒子に対して０．５〜２ｗｔ％となるように混合されていることを特徴とする請求項５に記載の透明導電膜形成用液体材料。
【請求項７】
酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、
前記基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して前記透明導電膜形成用液体材料の固化物を形成する工程と、
前記固化物を酸素含有雰囲気中で加熱処理して該固化物を酸化させる工程と、
を有することを特徴とする透明導電膜の形成方法。
【請求項８】
透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、
前記基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理する工程と、
を有することを特徴とする透明導電膜の形成方法。
【請求項９】
複数の前記加熱処理における加熱温度がいずれも３００℃以下であることを特徴とする請求項７又は８記載の透明導電膜の形成方法。
【請求項１０】
基板上に透明導電膜を備えた電気光学装置の製造方法であって、
酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、
前記基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して前記透明導電膜形成用液体材料の固化物を形成する工程と、
前記固化物を酸素含有雰囲気中で加熱処理して該固化物を酸化させて前記透明導電膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１１】
基板上に透明導電膜を備えた電気光学装置の製造方法であって、
透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、
前記基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して前記透明導電膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１】
酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子と、を分散媒に含んでなることを特徴とする透明導電膜形成用液体材料。
【請求項２】
前記導電性微粒子が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種以上の元素を含むことを特徴とする請求項１記載の透明導電膜形成用液体材料。
【請求項３】
透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子と、を分散媒に含んでなることを特徴とする透明導電膜形成用液体材料。
【請求項４】
前記導電性微粒子が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｆ及びＳｎから選ばれる１種以上の元素を含む酸化物からなることを特徴とする請求項３記載の透明導電膜形成用液体材料。
【請求項５】
前記金属微粒子の含有量が、前記導電性微粒子に対して０．０１〜１０ｗｔ％となるように混合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の透明導電膜形成用液体材料。
【請求項６】
前記金属微粒子の含有量が、前記導電性微粒子に対して０．５〜２ｗｔ％となるように混合されていることを特徴とする請求項５に記載の透明導電膜形成用液体材料。
【請求項７】
酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、
前記基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して前記透明導電膜形成用液体材料の固化物を形成する工程と、
前記固化物を酸素含有雰囲気中で加熱処理して該固化物を酸化させる工程と、
を有することを特徴とする透明導電膜の形成方法。
【請求項８】
透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、
前記基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理する工程と、
を有することを特徴とする透明導電膜の形成方法。
【請求項９】
複数の前記加熱処理における加熱温度がいずれも３００℃以下であることを特徴とする請求項７又は８記載の透明導電膜の形成方法。
【請求項１０】
基板上に透明導電膜を備えた電気光学装置の製造方法であって、
酸化物に変換されたときに透光性を発現する導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、
前記基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して前記透明導電膜形成用液体材料の固化物を形成する工程と、
前記固化物を酸素含有雰囲気中で加熱処理して該固化物を酸化させて前記透明導電膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１１】
基板上に透明導電膜を備えた電気光学装置の製造方法であって、
透光性を有する酸化膜からなる導電性微粒子と、Ａｇからなる金属微粒子とを分散媒に含んでなる透明導電膜形成用液体材料を基板上に配置する工程と、
前記基板上の透明導電膜形成用液体材料を減圧又は還元雰囲気中で加熱処理して前記透明導電膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−５２９１２（Ｐ２００８−５２９１２Ａ）
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２５００７（Ｐ２００６−２２５００７）
【出願日】平成１８年８月２２日（２００６．８．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２２日（２００６．８．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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