JP2008132643A - Substrate for liquid crystal cell and liquid crystal display apparatus - Google Patents

Substrate for liquid crystal cell and liquid crystal display apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for a liquid crystal cell comprising a resin film having high gas barrier properties and suppressed color shift. <P>SOLUTION: In the substrate for the liquid crystal cell comprising the resin film, the substrate for the liquid crystal cell is a resin film having at least two layers of metal films selected from metal oxide films, metal nitride films or metal oxide nitride films on the resin film, and at least two layers of the metal films have the same composition, but have different shearing strengths. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶セル用基板、特に、樹脂フィルムからなる液晶セル用樹脂基板に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal cell substrate, and more particularly to a liquid crystal cell resin substrate made of a resin film.

液晶表示装置等の電子デバイスは、近年、軽量化、大型化と言う要求に加え、長期信頼性や形状の自由度が高いこと、曲面表示が可能であること等の高度な要求が加わり、重く割れやすく大面積化が困難なガラス基板に代わって透明プラスチック等の樹脂フィルムが採用され始めている。例えば、特開平2−251429号公報や特開平6−124785号公報には、透明樹脂フィルムを用いた例が開示されている。   In recent years, electronic devices such as liquid crystal display devices have become heavy due to the addition of high demands such as long-term reliability and high degree of freedom in shape, and the ability to display curved surfaces in addition to the demands for weight reduction and size increase. Resin films such as transparent plastics have begun to be used in place of glass substrates that are easily broken and difficult to increase in area. For example, JP-A-2-251429 and JP-A-6-124785 disclose examples using a transparent resin film.

しかしながら、樹脂フィルムはガラスに対しガスバリア性に劣ると言う問題がある。例えば、液晶セル用基板として用いた場合、ガスバリア性が劣る基材を用いると、樹脂フィルム上に回路を形成している際に、樹脂フィルムが劣化し物性的に基板としての要求を満たさなくなってしまうという欠点を有していた。   However, there is a problem that the resin film is inferior in gas barrier properties to glass. For example, when a base material with inferior gas barrier properties is used when used as a substrate for a liquid crystal cell, the resin film deteriorates when the circuit is formed on the resin film, and the physical properties do not meet the requirements for the substrate. It had the disadvantage that it would end up.

この様な問題を解決し、ガスバリア性フィルムとして、例えば特公昭53−12953号公報にフィルム基板の上に酸化珪素を蒸着し透明薄膜を形成したガスバリア性フィルム基材、特開昭58−217344号公報にはフィルム基板の上に酸化アルミニウムを蒸着し透明薄膜を形成してガスバリア性フィルム基材とすることが知られている。   As a gas barrier film that solves such problems, for example, Japanese Patent Publication No. 53-12953 discloses a gas barrier film base material in which silicon oxide is deposited on a film substrate to form a transparent thin film, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-217344. In the publication, it is known that aluminum oxide is deposited on a film substrate to form a transparent thin film to form a gas barrier film substrate.

しかしながら、何れも水蒸気バリア性が2g/m2/day、酸素透過性が2ml/m2/day・atm程度であるため液晶セル用基板としては不十分となっている。又、酸化珪素の膜厚又は酸化アルミニウムの膜厚を厚くしようとする場合、これらの透明無機膜は柔軟性、可撓性の観点から一定以上にするとクラックが生じてしまい、ガスバリア性が低下してしまう欠点を有している。 However, both have a water vapor barrier property of about 2 g / m 2 / day and an oxygen permeability of about 2 ml / m 2 / day · atm, which is insufficient as a substrate for a liquid crystal cell. In addition, when trying to increase the thickness of silicon oxide or aluminum oxide, if these transparent inorganic films are set to a certain level or more from the viewpoint of flexibility and flexibility, cracks will occur and gas barrier properties will be reduced. Have the disadvantages.

更に近年では、更なるガスバリア性が要求される液晶ディスプレイの大型化、高精細ディスプレイ等の開発により、フィルム基板へのガスバリア性能について水蒸気バリア性能で10-5g/m2/day程度まで要求が上がってきている。 Furthermore, in recent years, liquid crystal displays that require further gas barrier properties have been demanded to have a water vapor barrier performance of about 10 −5 g / m 2 / day for gas barrier performance due to the development of large-sized liquid crystal displays and high-definition displays. It is rising.

これらの要求に対応するために、これまでに酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機物を使用したガスバリア性材料の多くの検討がなされてきた。   In order to meet these requirements, many studies have been made on gas barrier materials using inorganic substances such as silicon oxide and aluminum oxide.

例えば、特開2006−44231号公報には基材フィルムの上に無機酸化物、無機酸化窒化物、無機酸化炭化物、無機酸化窒化炭化物からなるバリア層とカルドポリマーを含む平滑化層を積層することでバリア性を改良したガスバリア性フィルムが記載されている。   For example, in JP-A-2006-44231, a barrier layer made of an inorganic oxide, an inorganic oxynitride, an inorganic oxycarbide, and an inorganic oxynitride carbide is laminated on a base film and a smoothing layer containing a cardo polymer. And gas barrier films with improved barrier properties are described.

特開2005−289052号公報には、樹脂フィルムの上にガスバリア層として有機層と無機層とを交互に積層し、基材フィルムの裏面を凹凸面とすることでガスバリア層のクラック防止を図ったガスバリア性フィルムが記載されている。   In JP-A-2005-289052, an organic layer and an inorganic layer are alternately laminated on a resin film as a gas barrier layer, and the back surface of the base film is an uneven surface to prevent cracking of the gas barrier layer. A gas barrier film is described.

しかしながら、これらバリア層を有機層/無機層の組み合わせで積層して形成した場合、有機層と無機層との物性が大きく異なるため、界面でクラックが入り易く、又、ガスバリア性も十分とは言えない。   However, when these barrier layers are formed by laminating a combination of an organic layer and an inorganic layer, the physical properties of the organic layer and the inorganic layer are greatly different, so that cracks easily occur at the interface, and the gas barrier property is sufficient. Absent.

更に、高いガスバリア性を得るために、バリア層を無機層/無機層で形成する検討もなされている。   Furthermore, in order to obtain a high gas barrier property, studies have been made to form the barrier layer as an inorganic layer / inorganic layer.

例えば、基材フィルムの上にバリア層として、酸化珪素単独からなる第一層と炭素を含む酸化珪素からなる第二層、更にその上に酸化珪素単独からなる第三層を順次形成した積層構成であることを特徴とする透明ガスバリア材が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   For example, a laminated structure in which a first layer made of silicon oxide alone, a second layer made of silicon oxide containing carbon, and a third layer made of silicon oxide alone are sequentially formed on the base film as a barrier layer. A transparent gas barrier material characterized by the above is known (for example, see Patent Document 1).

基材フィルムの上にバリア層として炭素含有量の異なる酸化珪素を積層したガスバリア性材料が知られている(例えば、特許文献2参照。)。   A gas barrier material in which silicon oxides having different carbon contents are laminated as a barrier layer on a base film is known (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載の透明ガスバリア材は通常の状態では高いガスバリア性を示すのであるが、折り曲げ耐性が十分でないため、取り扱い過程でバリア層にクラックが入り易くガスバリア性が低下する危険が高いため、液晶ディスプレイ等への適用が困難である。   However, the transparent gas barrier materials described in Patent Document 1 and Patent Document 2 exhibit high gas barrier properties under normal conditions. However, since the bending resistance is not sufficient, the barrier layer is liable to crack in the handling process and the gas barrier properties are reduced. Therefore, it is difficult to apply to a liquid crystal display or the like.

基材フィルムの上に下層の窒化酸化珪素層を上層の窒化酸化珪素層よりも緻密性を高くして形成したバリア層を有するガスバリア性フィルムが知られている(例えば、特許文献3参照。)。しかしながら、特許文献3に記載のガスバリア性フィルムは透過率が低く、有機ELディスプレイや、液晶ディスプレイ等への適用が困難である。   A gas barrier film having a barrier layer in which a lower silicon nitride oxide layer is formed on a base film with a higher density than the upper silicon nitride oxide layer is known (see, for example, Patent Document 3). . However, the gas barrier film described in Patent Document 3 has a low transmittance and is difficult to apply to an organic EL display, a liquid crystal display, or the like.

樹脂フィルムの上にバリア層として、SiOxy/無機膜/SiOxyの層構成とすることでSiOxy層で生じた欠陥を補い高いバリア性を有するガスバリア性フィルムが知られている(例えば、特許文献4参照。)。 As a barrier layer on a resin film, a gas barrier film having a high barrier property that compensates for defects generated in the SiO x N y layer by using a layer structure of SiO x N y / inorganic film / SiO x N y is known. (For example, refer to Patent Document 4).

確かに組成を変更することでクラックの成長を一旦止めることは出来るが、本発明者らが確認したところ、特許文献4に記載のガスバリア性フィルムは、組成が異なる無機膜を有することで積層界面で新たなクラックが入り易い欠点を有していることが判った。   Certainly, the growth of cracks can be temporarily stopped by changing the composition, but the present inventors have confirmed that the gas barrier film described in Patent Document 4 has a laminated interface by having inorganic films having different compositions. Thus, it has been found that it has a defect that new cracks are easily generated.

すなわち、組成を変更した層の導入により、クラックの成長抑制と発生が同時に起きており、クラック起因のバリア性低下の原因を完全に取り除くことは出来ない本質を有していることが判った。   That is, it has been found that the introduction of a layer having a changed composition causes the crack growth to be suppressed and generated at the same time, and the cause of the deterioration of the barrier property due to the crack cannot be completely removed.

さらに、液晶表示装置の本質的な問題として、液晶セル用基板として用いた場合には、液晶表示画面をガラスセルと同等の画質で表示することが求められるが、これまでのバリア膜を有する樹脂フィルムからなる基板ではガラスに対して弾性率が低いこと、平面性に劣ること等を原因と推定されているガラス基板に対するカラーシフトのレベル劣化を抑えることができなかった(例えば、特許文献5参照)。
特開平8−48369号公報 特開2003−257619号公報 特開2003−206361号公報 特開2003−211579号公報 特開2002−221707号公報
Furthermore, as an essential problem of liquid crystal display devices, when used as a substrate for a liquid crystal cell, it is required to display a liquid crystal display screen with an image quality equivalent to that of a glass cell, but a resin having a barrier film so far A substrate made of a film could not suppress a color shift level deterioration with respect to a glass substrate, which is estimated to be caused by a low elastic modulus with respect to glass or poor flatness (for example, see Patent Document 5). ).
JP-A-8-48369 JP 2003-257619 A JP 2003-206361 A JP 2003-21579 A JP 2002-221707 A

本発明は、上記状況に鑑みなされたものであり、その目的は高いガスバリア性を有し、カラーシフトの抑制された樹脂フィルムからなる液晶セル用基板を提供することである。   The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal cell substrate made of a resin film having high gas barrier properties and suppressed color shift.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
1.樹脂フィルムからなる液晶セル用基板において、該液晶セル用基板が樹脂フィルム上に、酸化金属膜、窒化金属膜または酸窒化金属膜から選ばれる少なくとも2層の金属膜を有する樹脂フィルムであって、該少なくとも2層の金属膜が同一組成であってかつ剪断強度が異なる金属膜であることを特徴とする液晶セル用基板、
2.前記剪断強度が異なる2層の金属膜が、隣接する2層の金属膜であることを特徴とする前記1記載の液晶セル用基板、
3.前記隣接する2層の金属膜の密度比Yが1≧Y≧0.95であることを特徴とする前記1または2記載の液晶セル用基板、
4.前記少なくとも2層の金属膜が、樹脂フィルムの両側に設けられていることを特徴とする前記1〜3いずれかに記載の液晶セル用基板、
5.前記金属膜が大気圧プラズマCVDにより形成されていることを特徴とする前記1〜4いずれかに記載の液晶セル用基板、
6.前記1〜5いずれかに記載の液晶セル用基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
The above object of the present invention has been achieved by the following constitution.
1. In the liquid crystal cell substrate comprising a resin film, the liquid crystal cell substrate is a resin film having at least two metal films selected from a metal oxide film, a metal nitride film, or a metal oxynitride film on the resin film, A substrate for a liquid crystal cell, wherein the at least two metal films have the same composition and different shear strengths;
2. 2. The liquid crystal cell substrate according to claim 1, wherein the two layers of metal films having different shear strengths are adjacent two layers of metal films,
3. 3. The liquid crystal cell substrate according to 1 or 2 above, wherein the density ratio Y of the two adjacent metal films is 1 ≧ Y ≧ 0.95,
4). The liquid crystal cell substrate according to any one of 1 to 3, wherein the at least two metal films are provided on both sides of a resin film,
5. The liquid crystal cell substrate according to any one of 1 to 4, wherein the metal film is formed by atmospheric pressure plasma CVD,
6). 6. A liquid crystal display device using the liquid crystal cell substrate according to any one of 1 to 5 above.

本発明によって、高いガスバリア性を有し、カラーシフトの抑制された樹脂フィルムからなる液晶セル用基板を提供することが可能となった。   According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal cell substrate made of a resin film having high gas barrier properties and suppressed color shift.

以下本発明を実施するための最良の形態について、図1〜図7を参照しながら説明するが本発明はこれにより限定されるものではない。
<樹脂フィルム上に作製された金属膜の層構成およびその機能>
図1は本発明の液晶セル用基板の層構成の一例を示す概略断面図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7, but the present invention is not limited thereto.
<Layer structure and function of metal film produced on resin film>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the layer structure of the liquid crystal cell substrate of the present invention.

図1(a)は剪断強度の異なる金属膜を、隣接して少なくとも2層有する液晶セル用基板の概略断面図である。   FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal cell substrate having at least two adjacent metal films having different shear strengths.

図1(b)は剪断強度の異なる隣接した金属膜2層を1ユニットとした時、2ユニットの金属膜を有する液晶セル用基板の概略断面図である。   FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal cell substrate having two units of metal films when two adjacent metal films having different shear strengths are taken as one unit.

図1(c)は樹脂フィルムの両側にそれぞれ1ユニットの金属膜を有する液晶セル用基板の概略断面図である。   FIG. 1C is a schematic sectional view of a liquid crystal cell substrate having one unit of metal film on each side of the resin film.

図1(d)は、剪断強度の異なる隣接した金属膜3層を1ユニットとして有する液晶セル用基板の概略断面図である。   FIG. 1D is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal cell substrate having three adjacent metal film layers having different shear strengths as one unit.

なお、本発明では、本発明の金属膜以外に、ガスバリア以外の機能を付与させている場合があり、これらは密着層および保護層と称している。組成的には、本発明の金属膜に近似しているものであるが、機能を付与するために組成の調整がなされている。   In the present invention, functions other than the gas barrier may be provided in addition to the metal film of the present invention, which are referred to as an adhesion layer and a protective layer. Although the composition is similar to that of the metal film of the present invention, the composition is adjusted in order to provide a function.

図1(a)に示される液晶セル用基板に付き説明する。図中、1aは液晶セル用基板を示す。液晶セル用基板1aは、樹脂フィルム101の上に、本発明の金属膜100を有している。金属膜100は、密着層103と、密着層103の上に積層された剪断強度の異なる隣接した第1金属膜102aと第2金属膜102bとの少なくとも2層を有する金属膜102を1ユニットと、保護層104とを有している。   A description will be given of the liquid crystal cell substrate shown in FIG. In the figure, reference numeral 1a denotes a liquid crystal cell substrate. The liquid crystal cell substrate 1 a has the metal film 100 of the present invention on the resin film 101. The metal film 100 is composed of an adhesion layer 103 and a metal film 102 that is laminated on the adhesion layer 103 and has at least two layers of adjacent first metal film 102a and second metal film 102b having different shear strength. And a protective layer 104.

尚、金属膜102は少なくとも2層の剪断強度の異なる隣接した第1金属膜102aと第2金属膜102bとから構成されているが、必要に応じて金属膜を増加することは可能である。本図では1ユニットの金属膜102が隣接した第1金属膜102aと第2金属膜102bとの2層で構成されている場合を示している。   The metal film 102 is composed of at least two layers of adjacent first metal film 102a and second metal film 102b having different shear strengths. However, the metal film can be increased as necessary. This figure shows a case where one unit of the metal film 102 is composed of two layers of an adjacent first metal film 102a and second metal film 102b.

図1(b)に示される液晶セル用基板に付き説明する。図中、1bは液晶セル用基板を示す。他の符号は図1(a)の符号と同義である。液晶セル用基板1bは、金属膜100−1の中に、2層の剪断強度の異なる隣接した第1金属膜102aと第2金属膜102bとを有する金属膜を1ユニットとしたとき、2ユニットの金属膜102を積層して有するタイプである。   The liquid crystal cell substrate shown in FIG. In the figure, 1b represents a liquid crystal cell substrate. Other symbols are synonymous with the symbols in FIG. The liquid crystal cell substrate 1b has two units when the metal film having the first metal film 102a and the second metal film 102b adjacent to each other in two layers in the metal film 100-1 is one unit. The metal film 102 is laminated.

図1(c)に示される液晶セル用基板について説明する。図中、1cは液晶セル用基板を示す。他の符号は図1(a)の符号と同義である。液晶セル用基板1cは、樹脂フィルム101の両側にそれぞれ金属膜100を有している。それぞれの金属膜100は、図1(a)と同じである。   The liquid crystal cell substrate shown in FIG. 1C will be described. In the figure, reference numeral 1c denotes a liquid crystal cell substrate. Other symbols are synonymous with the symbols in FIG. The liquid crystal cell substrate 1c has metal films 100 on both sides of the resin film 101, respectively. Each metal film 100 is the same as that shown in FIG.

図1(d)に示される液晶セル用基板について説明する。図中、1dは液晶セル用基板を示す。他の符号は図1(a)の符号と同義である。液晶セル用基板1dは、金属膜100−2の中に、3層の剪断強度の異なる隣接した第1金属膜102aと第2金属膜102bと第3金属膜102cとを有している。金属膜のユニット数は2から10ユニットが好ましい。   The liquid crystal cell substrate shown in FIG. In the figure, reference numeral 1d denotes a liquid crystal cell substrate. Other symbols are synonymous with the symbols in FIG. The liquid crystal cell substrate 1d has three layers of adjacent first metal film 102a, second metal film 102b, and third metal film 102c having different shear strengths in the metal film 100-2. The number of units of the metal film is preferably 2 to 10 units.

金属膜を複数ユニット有することで図1(a)に示される液晶セル用基板1aよりも更に高いガスバリア性を有している。尚、樹脂フィルム101と密着層103との間に樹脂フィルム101の保護、平面性保持等のために透明な保護層を必要に応じて配設することも可能である。   By having a plurality of metal films, the gas barrier property is higher than that of the liquid crystal cell substrate 1a shown in FIG. Note that a transparent protective layer may be provided between the resin film 101 and the adhesion layer 103 as needed for protecting the resin film 101, maintaining flatness, and the like.

本図に示す液晶セル用基板は、樹脂フィルムの上に、金属膜100を有し、金属膜100は、剪断強度の異なる隣接した第1金属膜102aと第2金属膜102bとの少なくとも2層を有する金属膜102を有することを特徴とし、金属膜と樹脂フィルム101の間に密着層103と、金属膜の上に保護層104を積層した層構成をしている。金属膜100は、これ以外の層を有していてももちろんよい。
<剪断強度>
本発明の液晶セル用基板を構成している密着層103と金属膜(第1金属膜102a、第2金属膜102b)と保護層104との各層の剪断強度は、ダイプラウインテス製サイカスNN−04型の剪断強度測定器で測定(本発明ではサイカス剪断強度測定と言う)で出来る。
The substrate for a liquid crystal cell shown in this figure has a metal film 100 on a resin film, and the metal film 100 has at least two layers of adjacent first metal film 102a and second metal film 102b having different shear strengths. The metal film 102 has a layer structure in which an adhesion layer 103 is provided between the metal film and the resin film 101, and a protective layer 104 is laminated on the metal film. Of course, the metal film 100 may have other layers.
<Shear strength>
The shear strength of each of the adhesion layer 103, the metal film (first metal film 102a, second metal film 102b) and the protective layer 104 constituting the substrate for a liquid crystal cell of the present invention is as follows. It can be measured by a 04 type shear strength measuring instrument (referred to as cycus shear strength measurement in the present invention).

本発明においては、金属膜aと金属膜bは隣接しているが、その剪断強度の違いは、本図に示される液晶セル用基板をサイカス剪断強度測定によって検出が可能である。   In the present invention, the metal film a and the metal film b are adjacent to each other, but the difference in the shear strength can be detected by measuring the liquid crystal cell substrate shown in FIG.

本発明において、剪断強度の異なる金属膜とは、このサイカス剪断強度測定による剪断強度が、隣接する実質的に同じ組成の金属酸化物、金属窒化物または金属酸窒化物から構成されている金属膜間で異なっていることを意味する。具体的には、膜厚方向の組成が同じ範囲において、サイカス剪断強度測定によるピークが1つ以上出ることである。   In the present invention, the metal film having different shear strength is a metal film in which the shear strength by this cycas shear strength measurement is composed of adjacent metal oxides, metal nitrides or metal oxynitrides having substantially the same composition. Means different. Specifically, one or more peaks obtained by the cycas shear strength measurement appear in the same range of the composition in the film thickness direction.

隣接金属膜の剪断強度の差異は、好ましくは0.01N以上1.0N以下、更に好ましくは0.02N以上、0.8N以下である。   The difference in shear strength between adjacent metal films is preferably 0.01 N or more and 1.0 N or less, more preferably 0.02 N or more and 0.8 N or less.

サイカス剪断強度の測定条件としては、サンプリングステップは0.2sec/pointで、ダイヤモンド製1mm幅の刃を使用し、剪断角度は45°、押圧荷重を2μN、バランス加重1μNとし、垂直速度1nm/sec、水平速度100nm/secにて切削を行い、水平、垂直力を記録した。   The measurement conditions of the cycas shear strength are as follows: the sampling step is 0.2 sec / point, a diamond 1 mm wide blade is used, the shear angle is 45 °, the pressing load is 2 μN, the balance load is 1 μN, and the vertical speed is 1 nm / sec. Cutting was performed at a horizontal speed of 100 nm / sec, and horizontal and vertical forces were recorded.

本発明の液晶セル用基板は、この条件の記録において、水平力プロファイルの振幅が、ピークになって複数現れるのを特徴としている。これは、膜の表面(すなわち保護層側から)から徐々に荷重を掛けてゆくプロセスにおいて、金属膜102b(強い)から102a(やや強い)へと剪断強度の異なる領域に荷重がシフトする時、溜め込んだ応力が緩和される様子を示している。   The substrate for a liquid crystal cell of the present invention is characterized in that a plurality of amplitudes of the horizontal force profile appear in a peak in recording under this condition. This is because, in the process of gradually applying a load from the surface of the film (that is, from the protective layer side), when the load is shifted from the metal film 102b (strong) to 102a (somewhat strong) to a region having different shear strength, It shows how the accumulated stress is relaxed.

この緩和される様子がピークとなって検出されるが、緩和される回数は複数回に渡って観察されることもある。一方で、この様な剪断強度の違いがないバリア層は荷重による応力緩和が急激に起こらないのでピークが検出されることはない。   This mode of relaxation is detected as a peak, but the number of times of relaxation may be observed multiple times. On the other hand, in the barrier layer having no difference in shear strength, no peak is detected because stress relaxation due to load does not occur abruptly.

≪その他の膜物性:金属膜の密度比≫
本発明において、樹脂フィルム上に形成される金属膜は、その密度をρfとしたとき、該金属膜と同組成比となるように、母体材料を熱酸化或いは熱窒化して形成した金属膜の密度をρbとしたとき、その密度比Y(=ρf/ρb)が1≧Y>0.95であるように形成されるべきである。
≪Other film properties: density ratio of metal film≫
In the present invention, the metal film formed on the resin film is a metal film formed by thermally oxidizing or thermally nitriding the base material so that the composition ratio is the same as that of the metal film when the density is ρf. When the density is ρb, the density ratio Y (= ρf / ρb) should be formed so that 1 ≧ Y> 0.95.

本発明において、樹脂フィルム上に形成される金属膜の密度は、公知の分析手段を用いて求めることができるが、本発明においては、X線反射率法により求めた値を用いる。   In the present invention, the density of the metal film formed on the resin film can be determined using a known analysis means, but in the present invention, the value determined by the X-ray reflectance method is used.

X線反射率法の概要は、X線回折ハンドブック 151ページ(理学電機株式会社編 2000年 国際文献印刷社)や化学工業1999年1月No.22を参照して行うことができる。   The outline of the X-ray reflectivity method is described in page 151 of the X-ray diffraction handbook (Science Electric Co., Ltd., 2000, International Literature Printing Co., Ltd.) 22 can be performed.

本発明に有用な測定方法の具体例を以下に示す。   Specific examples of measurement methods useful in the present invention are shown below.

これは、表面が平坦な物質に非常に浅い角度でX線を入射させ測定を行う方法で、測定装置としては、マックサイエンス社製MXP21を用いて行う。X線源のターゲットには銅を用い、42kV、500mAで作動させる。インシデントモノクロメータには多層膜パラボラミラーを用いる。   This is a method in which X-rays are incident on a material having a flat surface at a very shallow angle, and measurement is performed using MXP21 manufactured by Mac Science. Copper is used as the target of the X-ray source and it is operated at 42 kV and 500 mA. A multilayer parabolic mirror is used for the incident monochromator.

入射スリットは0.05mm×5mm、受光スリットは0.03mm×20mmを用いる。2θ/θスキャン方式で0から5°をステップ幅0.005°、1ステップ10秒のFT法にて測定を行う。   The incident slit is 0.05 mm × 5 mm, and the light receiving slit is 0.03 mm × 20 mm. Measurement is performed by the FT method with a step width of 0.005 ° and a step of 10 seconds from 0 to 5 ° in the 2θ / θ scan method.

得られた反射率曲線に対し、マックサイエンス社製Reflectivity Analysis Program Ver.1を用いてカーブフィティングを行い、実測値とフッティングカーブの残差平方和が最小になるように各パラメータを求める。   With respect to the obtained reflectance curve, Reflectivity Analysis Program Ver. Curve fitting is performed using 1 and each parameter is obtained so that the residual sum of squares of the actually measured value and the footing curve is minimized.

各パラメータから積層膜の厚さ及び密度を求めることができる。本発明における積層膜の膜厚評価も上記X線反射率測定より求めることができる。   From each parameter, the thickness and density of the laminated film can be obtained. The film thickness evaluation of the laminated film in the present invention can also be obtained from the X-ray reflectivity measurement.

≪その他の膜物性:弾性率≫
密着層103は、液晶セル用基板1a〜1dを折り曲げた時、第1金属膜102aが樹脂フィルムから剥離及び割れを防ぐために樹脂フィルム101と第1金属膜102aとの間に配設されおり、第1金属膜102aの密着性を挙げると共に、外部からの応力を緩和させる作用を付与する目的がある。
≪Other film properties: elastic modulus≫
The adhesion layer 103 is disposed between the resin film 101 and the first metal film 102a in order to prevent the first metal film 102a from peeling and cracking from the resin film when the liquid crystal cell substrates 1a to 1d are bent. The purpose is to provide adhesion of the first metal film 102a and to provide an action to relieve external stress.

保護層104は、液晶セル用基板1a〜1dを折り曲げた時、割れ及び第2金属膜102bを保護すると共に、外部からの応力を緩和させる作用を付与する目的がある。密着層及び保護層は本発明のガスバリアを目的とする金属膜より弾性率が低いことが好ましい。   The protective layer 104 serves to protect the cracks and the second metal film 102b when the liquid crystal cell substrates 1a to 1d are bent, and to provide an effect of relieving external stress. The adhesion layer and the protective layer preferably have a lower elastic modulus than the metal film intended for the gas barrier of the present invention.

本図に示される液晶セル用基板を構成している密着層103と金属膜102と保護層104の弾性率の関係は、密着層103<金属膜102>保護層104となっていることが好ましい。   The relationship between the elastic modulus of the adhesion layer 103, the metal film 102, and the protective layer 104 constituting the liquid crystal cell substrate shown in this figure is preferably the adhesion layer 103 <metal film 102> protective layer 104. .

また、金属膜を構成している弾性率の異なる第1金属膜102aと第2金属膜102bの弾性率は、第1金属膜102a<第2金属膜102bの関係を有していることが好ましい。   Further, the elastic modulus of the first metal film 102a and the second metal film 102b having different elastic moduli constituting the metal film preferably has a relationship of the first metal film 102a <the second metal film 102b. .

本図に示される、金属膜102は上と下に金属膜102より弾性率の低い密着層103と保護層104とにより挟まれた状態となっている。   The metal film 102 shown in this figure is sandwiched between an adhesive layer 103 and a protective layer 104 having a lower elastic modulus than the metal film 102 above and below.

密着層103の弾性率は、5GPa〜20Gpaであることが好ましい。保護層104の弾性率は、5GPa〜20GPaであることが好ましい。バリア層102の弾性率は密着層と保護層よりも高く、例えば20GPa〜70GPaであることが好ましく、更に剪断強度が異なる積層構成となっている。   The elastic modulus of the adhesion layer 103 is preferably 5 GPa to 20 GPa. The elastic modulus of the protective layer 104 is preferably 5 GPa to 20 GPa. The elastic modulus of the barrier layer 102 is higher than that of the adhesion layer and the protective layer, and is preferably 20 GPa to 70 GPa, for example, and further has a laminated structure with different shear strengths.

弾性率は、ナノインデンテーション測定法を用いて測定した値を示す。具体的には、装置として、Hysitron社製Triboscope及びSII製SPI3800Nを用い、圧子は90°Cube corner tip、最大荷重を20μN、測定n数をn=3で測定した。   An elastic modulus shows the value measured using the nanoindentation measuring method. Specifically, as a device, a Triscope made by Hystron and SPI3800N made by SII were used, the indenter was 90 ° Cube corner tip, the maximum load was 20 μN, and the number of measurement n was n = 3.

≪その他の膜物性:残留応力≫
本図に示される液晶セル用基板の金属膜(剪断強度の異なる少なくとも2層の第1金属膜、第2金属膜を有する金属膜)の残留応力は、金属膜の耐久性、ガスバリア性(水蒸気透過率及び酸素透過率)等を考慮し、圧縮応力で0.01MPa〜20MPa以下であることが好ましい。更に好ましくは0.1MPa〜10MPa以下で、より硬い第2金属膜は0.1〜3MPaが好ましい。
≪Other film properties: residual stress≫
The residual stress of the metal film (the metal film having at least two layers of the first metal film and the second metal film having different shear strengths) of the substrate for the liquid crystal cell shown in this figure is the durability and gas barrier properties (water vapor) of the metal film. In consideration of the transmission rate and the oxygen transmission rate, etc., the compression stress is preferably 0.01 MPa to 20 MPa or less. More preferably, it is 0.1 MPa to 10 MPa or less, and the harder second metal film is preferably 0.1 to 3 MPa.

例えば、蒸着法、CVD法、ゾルゲル法等により形成した金属膜を有する樹脂フィルムは、一定条件に放置した時、プラスカール、マイナスカールをその樹脂フィルムフィルムとセラミック膜の膜質との関係で生じる。このカールは、金属膜の中に発生する応力によって、生じるもので、カールの大きいもの(プラスカール)ほど、圧縮応力が大きいと言うことが出来る。   For example, a resin film having a metal film formed by a vapor deposition method, a CVD method, a sol-gel method, or the like causes a positive curl and a negative curl due to the relationship between the resin film film and the film quality of the ceramic film when left under certain conditions. This curl is caused by the stress generated in the metal film, and it can be said that the larger the curl (plus curl), the greater the compressive stress.

金属膜の中の内部応力の測定は、以下の方法により測定する。すなわち、測定膜と同じ組成、厚みの金属膜を、幅10mm、長さ50mm、厚み0.1mmの石英基板上に同じ方法により厚み1μmとなるよう製膜し、作製したサンプルに生じるカールをサンプルの凹部を上に向けて、NEC三栄社製、薄膜物性評価装置MH4000にて測定して得ることが出来る。   The internal stress in the metal film is measured by the following method. That is, a metal film having the same composition and thickness as the measurement film is formed on a quartz substrate having a width of 10 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 0.1 mm so as to have a thickness of 1 μm by the same method. With the concave portion facing upward, it can be obtained by measurement with a thin film physical property evaluation apparatus MH4000 manufactured by NEC Saneisha.

一般に圧縮応力により樹脂フィルムに対し膜側が縮むプラスカールの場合プラスの応力とし、逆に引っ張り応力によりマイナスカールを生じる場合マイナスの応力と表現する。   In general, a positive curl in which the film side contracts with respect to a resin film due to a compressive stress is expressed as a positive stress, and conversely, when a negative curl is generated due to a tensile stress, it is expressed as a negative stress.

酸化珪素膜を形成した樹脂フィルムの残留応力は、例えば真空蒸着法により酸化珪素膜を作製する時に、真空度を調整することで、調整出来る。残留応力が小さいことは、層に歪みが少ないことを意味し、平滑で、折り曲げ等による変形に対し平均的には強いことを意味する。   The residual stress of the resin film on which the silicon oxide film is formed can be adjusted by adjusting the degree of vacuum when the silicon oxide film is formed by, for example, a vacuum deposition method. A small residual stress means that the layer is less distorted, which means that it is smooth and, on average, is strong against deformation due to bending or the like.

応力が小さすぎる時には部分的に引っ張り応力になっている場合もあり、膜にひびや、亀裂が入り易く、耐久性のない膜となり、大きすぎる場合には割れ易い膜となる。   When the stress is too small, there may be a partial tensile stress, and the film is easily cracked or cracked, resulting in a non-durable film.

本発明の液晶セル用基板の金属膜を構成している密着層と金属膜(第1金属膜、第2金属膜)と保護層との各層の剪断強度を必要とする剪断強度にするには、大気圧或いは大気圧近傍でのプラズマCVD法を用いて堆積速度を調整することで可能である。   To obtain a shear strength that requires the shear strength of each of the adhesion layer, the metal film (first metal film, second metal film) and the protective layer constituting the metal film of the liquid crystal cell substrate of the present invention. It is possible to adjust the deposition rate using a plasma CVD method at or near atmospheric pressure.

例えば、大気圧プラズマCVD法を用いて樹脂フィルムの上に密着層と金属膜(第1金属膜、第2金属膜)と保護層とを積層する場合、堆積速度(nm/sec)は、密着層20〜70、第1バリア層4〜15、第2バリア層0.1〜1.0、保護層50〜150が挙げられる。   For example, when an adhesion layer, a metal film (first metal film, second metal film), and a protective layer are laminated on a resin film using an atmospheric pressure plasma CVD method, the deposition rate (nm / sec) Examples include layers 20 to 70, first barrier layers 4 to 15, second barrier layers 0.1 to 1.0, and protective layers 50 to 150.

堆積速度(nm/sec)の値が低いほど、より緻密で硬い構造の層が堆積される。堆積速度の調整は、プラズマ密度や原料の供給量などの因子で任意に決めることが出来る。例えば、緻密で硬い膜を作製する時には、高いプラズマ密度の放電空間に原料供給量を少なめに投入することで作製が可能である。
<同一組成の金属膜>
本発明の液晶セル用基板の金属膜102を構成している第1金属膜102aと第2金属膜102bとは、実質的に同じ組成の金属酸化物、金属窒化物または金属酸窒化物から構成されている。
The lower the deposition rate (nm / sec) value, the denser and harder the layer is deposited. The adjustment of the deposition rate can be arbitrarily determined by factors such as the plasma density and the supply amount of the raw material. For example, when a dense and hard film is produced, it can be produced by putting a small amount of raw material supply into a discharge space having a high plasma density.
<Metal film with the same composition>
The first metal film 102a and the second metal film 102b constituting the metal film 102 of the liquid crystal cell substrate of the present invention are composed of metal oxide, metal nitride or metal oxynitride having substantially the same composition. Has been.

本発明において同一組成とは、金属膜を構成している金属酸化物、金属窒化物または金属酸窒化物を、XPS測定し、Mxyzで表わしたとき(Mは金属原子を表わす。x、y、zは、M原子、O原子、N原子それぞれの組成比を表わす。)、隣接する第1金属膜と第2金属膜のx、y、zそれぞれの値の差が10%未満であることを意味する。好ましくは5%未満、更に好ましくは2%未満、最も好ましくは0%である。 In the present invention, the same composition means that a metal oxide, metal nitride or metal oxynitride constituting a metal film is measured by XPS and expressed as M x O y N z (M represents a metal atom). X, y, and z represent the composition ratio of M atom, O atom, and N atom, respectively), and the difference between the x, y, and z values of the adjacent first metal film and second metal film is 10%. Means less than. Preferably it is less than 5%, more preferably less than 2%, most preferably 0%.

尚、本発明の金属膜は、金属酸化物、金属窒化物または金属酸窒化物から構成されているので、炭素(C)等の不純物は、XPS測定において0.5%以下である。好ましくは検出限界以下(0.1%以下)である。本発明においては、第1金属膜と第2金属膜ともにSiO2であることが好ましい。 In addition, since the metal film of this invention is comprised from the metal oxide, the metal nitride, or the metal oxynitride, impurities, such as carbon (C), are 0.5% or less in XPS measurement. Preferably it is below detection limit (0.1% or less). In the present invention, both the first metal film and the second metal film are preferably SiO 2 .

密着層103の厚さは、10nm〜500nmが好ましく、より好ましくは20nm〜100nmである。第1金属膜102aの厚さは、ガスバリア性、可撓性、折り曲げ耐性等を考慮し、5nm〜100nmが好ましく、より好ましくは10nm〜50nmである。   The thickness of the adhesion layer 103 is preferably 10 nm to 500 nm, more preferably 20 nm to 100 nm. The thickness of the first metal film 102a is preferably 5 nm to 100 nm, more preferably 10 nm to 50 nm in consideration of gas barrier properties, flexibility, bending resistance, and the like.

第2金属膜102bの厚さは、ガスバリア性、可撓性、折り曲げ耐性等を考慮し、5nm〜200nmが好ましく、より好ましくは20nm〜100nmである。保護層104の厚さは、バリア層の保護、可撓性等を考慮し、50nm〜600nmが好ましく、より好ましくは50nm〜500nmである。   The thickness of the second metal film 102b is preferably 5 nm to 200 nm, more preferably 20 nm to 100 nm in consideration of gas barrier properties, flexibility, bending resistance, and the like. The thickness of the protective layer 104 is preferably 50 nm to 600 nm, more preferably 50 nm to 500 nm in consideration of protection of the barrier layer, flexibility, and the like.

本図に示される同一組成の酸化金属膜、窒化金属膜または酸窒化金属膜から構成され、剪断強度の異なる金属膜を隣接して少なくとも2層有する金属膜を有し、この金属膜よりも剪断強度が低い密着層と保護層とで挟んだ層構成にすることで次の効果が挙げられる。   It is composed of a metal oxide film, metal nitride film or metal oxynitride film of the same composition shown in this figure, and has a metal film having at least two layers of adjacent metal films having different shear strengths, and is sheared more than this metal film. The following effects can be obtained by forming a layer structure sandwiched between an adhesive layer having a low strength and a protective layer.

1)金属膜を剪断強度の異なる第1金属膜と第2金属膜とに分割することで、折り曲げた時に金属膜に掛かる応力を金属膜内でも緩和することが可能となり、且つ、1層で形成するよりも厚く積層することが可能になり、高いガスバリア性を保持した金属膜の形成が可能となった。   1) By dividing the metal film into a first metal film and a second metal film having different shear strengths, the stress applied to the metal film when bent can be relaxed even in the metal film, and in one layer It became possible to laminate a layer thicker than it was formed, and a metal film having a high gas barrier property could be formed.

2)折り曲げた時、密着層と保護層とが応力緩和層として作用するため、緻密な硬い構造を有する金属膜をより厚く積層することが可能になり、高いガスバリア性を有する液晶セル用基板の作製が可能となった。
<金属膜等の組成>
≪金属膜≫
次に、本発明の液晶セル用基板を構成している金属膜に使用される素材に付き説明する。金属膜を構成している第1金属膜と第2金属膜とは同じ組成であり、例えば金属炭化物、金属窒化物、金属酸化物、金属硫化物、金属ハロゲン化物、又これらの混合物(金属酸窒化物、金属酸化ハロゲン化物、金属窒化炭化物など)等が挙げられる。
2) Since the adhesion layer and the protective layer act as a stress relaxation layer when bent, it becomes possible to laminate a metal film having a dense hard structure thicker, and a liquid crystal cell substrate having a high gas barrier property. Fabrication is now possible.
<Composition of metal film, etc.>
≪Metal film≫
Next, the materials used for the metal film constituting the liquid crystal cell substrate of the present invention will be described. The first metal film and the second metal film constituting the metal film have the same composition. For example, metal carbide, metal nitride, metal oxide, metal sulfide, metal halide, or a mixture thereof (metal acid Nitride, metal oxyhalide, metal nitride carbide, etc.).

これらのうち、第1金属膜と第2金属膜のうち少なくとも一層が実質的に金属酸化物、金属窒化物又はその複合化合物からなることが好ましい。これらの中で、金属酸化物である酸化珪素(SiOx)が特に好ましい。 Among these, it is preferable that at least one layer of the first metal film and the second metal film is substantially made of a metal oxide, a metal nitride, or a composite compound thereof. Among these, silicon oxide (SiO x ) which is a metal oxide is particularly preferable.

なお、実質的にとは、原子数濃度で炭素等の副次成分を0at%〜1at%、好ましくは0at%〜0.5at%含有してもよいことを意味する。   The term “substantially” means that secondary components such as carbon may be contained in an atomic number concentration of 0 at% to 1 at%, preferably 0 at% to 0.5 at%.

≪密着層≫
密着層に使用する素材は、炭素含有率の異なる金属化合物である金属酸化物、金属酸窒化物、金属窒化物又はその複合物が好ましく、具体的には、酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ等が好ましく挙げられる。
≪Adhesion layer≫
The material used for the adhesion layer is preferably a metal oxide, a metal oxynitride, a metal nitride or a composite thereof, which are metal compounds having different carbon contents. Specifically, silicon oxide, aluminum oxide, silicon nitride, Preferable examples include silicon oxynitride, aluminum oxynitride, magnesium oxide, zinc oxide, indium oxide, and tin oxide.

より好ましくは炭素含有量が1at%〜30at%の金属化合物である金属酸化物、金属窒化物又はその複合化合物が好ましい。これらの中で、金属酸化物である酸化珪素(SiOx)が特に好ましい。 More preferably, a metal oxide, a metal nitride or a composite compound thereof which is a metal compound having a carbon content of 1 at% to 30 at% is preferable. Among these, silicon oxide (SiO x ) which is a metal oxide is particularly preferable.

≪保護層≫
保護層に使用する素材は、炭素含有率の異なる金属酸化物、金属酸窒化物、金属窒化物が好ましく、具体的には、酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ等が好ましく挙げられる。
≪Protective layer≫
The materials used for the protective layer are preferably metal oxides, metal oxynitrides, and metal nitrides having different carbon contents. Specifically, silicon oxide, aluminum oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxynitride, Preferred examples include magnesium oxide, zinc oxide, indium oxide and tin oxide.

より好ましくは、炭素含有量が1at%〜30at%の金属化合物である金属酸化物、金属窒化物又はその複合化合物が好ましい。これらの中で、金属酸化物である酸化珪素(SiOx)が特に好ましい。 More preferably, a metal oxide, a metal nitride or a composite compound thereof which is a metal compound having a carbon content of 1 at% to 30 at% is preferable. Among these, silicon oxide (SiO x ) which is a metal oxide is particularly preferable.

ここにおいて、at%は、原子数濃度%(atomic concentration)を表す。本発明において炭素含有量は原子数濃度%であり、公知の分析手段を用いて求めることが出来るが、本発明においては下記のXPS法によって算出されるもので、以下に定義される。   Here, at% represents atomic concentration (atomic concentration). In the present invention, the carbon content is atomic number concentration% and can be determined using a known analysis means. In the present invention, the carbon content is calculated by the following XPS method and is defined below.

原子数濃度%(atomic concentration)=炭素原子の個数/全原子の個数×100
XPS表面分析装置は、本発明では、VGサイエンティフィックス社製ESCALAB−200Rを用いた。具体的には、X線アノードにはMgを用い、出力600W(加速電圧15kV、エミッション電流40mA)で測定した。エネルギー分解能は、清浄なAg3d5/2ピークの半値幅で規定した時、1.5eV〜1.7eVとなるように設定した。
Atomic concentration% = number of carbon atoms / number of all atoms × 100
In the present invention, the XPS surface analyzer used ESCALAB-200R manufactured by VG Scientific. Specifically, Mg was used for the X-ray anode, and measurement was performed at an output of 600 W (acceleration voltage: 15 kV, emission current: 40 mA). The energy resolution was set to be 1.5 eV to 1.7 eV when defined by the half width of a clean Ag3d5 / 2 peak.

測定としては、先ず、結合エネルギー0eV〜1100eVの範囲を、データ取り込み間隔1.0eVで測定し、いかなる元素が検出されるかを求めた。次に、検出された、エッチングイオン種を除く全ての元素について、データの取り込み間隔を0.2eVとして、その最大強度を与える光電子ピークについてナロースキャンを行い、各元素のスペクトルを測定した。   As a measurement, first, the range of the binding energy of 0 eV to 1100 eV was measured at a data acquisition interval of 1.0 eV to determine what elements were detected. Next, with respect to all the detected elements except for the etching ion species, the data capture interval was set to 0.2 eV, and the photoelectron peak giving the maximum intensity was subjected to narrow scan, and the spectrum of each element was measured.

得られたスペクトルは、測定装置、或いは、コンピュータの違いによる含有率算出結果の違いを生じせしめなくするために、VAMAS−SCA−JAPAN製のCOMMON DATA PROCESSING SYSTEM (Ver.2.3以降が好ましい)上に転送した後、同ソフトで処理を行い、各分析ターゲットの元素(炭素、酸素、珪素、チタン等)の含有率の値を原子数濃度(atomic concentration:at%)として求めた。   The obtained spectrum is COMMON DATA PROCESSING SYSTEM manufactured by VAMAS-SCA-JAPAN (preferably Ver. 2.3 or later) so as not to cause a difference in the content rate calculation result due to a difference in measuring apparatus or computer. After being transferred to the top, the processing was performed with the same software, and the content value of each analysis target element (carbon, oxygen, silicon, titanium, etc.) was determined as the atomic concentration (at%).

定量処理を行う前に、各元素についてCount Scaleのキャリブレーションを行い、5ポイントのスムージング処理を行った。定量処理では、バックグラウンドを除去したピークエリア強度(cps*eV)を用いた。   Before performing the quantification process, calibration of the count scale was performed for each element, and a 5-point smoothing process was performed. In the quantitative process, the peak area intensity (cps * eV) from which the background was removed was used.

バックグラウンド処理には、Shirleyによる方法を用いた。又、Shirley法については、D.A.Shirley,Phys.Rev.,B5,4709(1972)を参考にすることが出来る。
<樹脂フィルム>
樹脂フィルムとしては枚葉シート状又は帯状の樹脂フィルムが挙げられ必要に応じて選択することが可能である。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロハン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート(TAC)、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリスルホン類、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)或いはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
<金属膜、密着層、保護層の作製方法>
本発明に係る密着層、金属膜(剪断強度の異なる少なくとも2層の第1金属膜、第2金属膜を有する金属膜)及び保護層は、大気圧もしくは大気圧近傍の圧力下、放電空間に薄膜形成ガス及び放電ガスを含有するガスを供給し、放電空間に高周波電界を印加することによりガスを励起し、樹脂フィルムを励起したガスに晒すことにより、樹脂フィルムの上に薄膜を形成する大気圧プラズマCVD法を用いて形成することが好ましい。
For the background treatment, the method by Shirley was used. For the Shirley method, see D.C. A. Shirley, Phys. Rev. , B5, 4709 (1972).
<Resin film>
As the resin film, a sheet-like sheet-like or strip-like resin film is exemplified, and can be selected as necessary. Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (CAP), Cellulose esters such as cellulose acetate phthalate (TAC) and cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polysulfones, polyetherketone imide, polyester Amide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic or polyarylates, and cycloolefin resins such as ARTON (trade name JSR Corp.) or APEL (trade name Mitsui Chemicals, Inc.).
<Production method of metal film, adhesion layer, protective layer>
The adhesion layer, metal film (at least two first metal films having different shear strength, metal film having a second metal film) and protective layer according to the present invention are placed in the discharge space under atmospheric pressure or pressure near atmospheric pressure. A thin film is formed on a resin film by supplying a gas containing a thin film forming gas and a discharge gas, exciting the gas by applying a high-frequency electric field to the discharge space, and exposing the resin film to the excited gas. It is preferable to form by using the atmospheric pressure plasma CVD method.

大気圧近傍とは、20kPa〜110kPaの圧力を表すが、本発明に記載の良好な効果を得るためには、93kPa〜104kPaが好ましい。   The vicinity of atmospheric pressure represents a pressure of 20 kPa to 110 kPa, but 93 kPa to 104 kPa is preferable in order to obtain a good effect described in the present invention.

≪大気圧プラズマCVD法≫
本発明の大気圧プラズマCVD法による薄膜形成においては、薄膜形成ガスは、主に、薄膜を形成するための原料ガス、該原料ガスを分解して薄膜形成化合物を得るための分解ガス及びプラズマ状態とするための放電ガスとから構成されている。
≪Atmospheric pressure plasma CVD method≫
In the thin film formation by the atmospheric pressure plasma CVD method of the present invention, the thin film forming gas mainly includes a raw material gas for forming a thin film, a decomposition gas and a plasma state for decomposing the raw material gas to obtain a thin film forming compound And a discharge gas.

大気圧プラズマCVD法による薄膜形成において、同一組成物から構成された薄膜を形成する薄膜形成ガスをそれぞれ用いることが好ましく、これにより不純物の混入がなく、非常に安定した製造が可能となり、且つ過酷な環境下で保存した場合においても密着性が劣化することなく、良好な透明性、ガスバリア耐性を備えた液晶セル用基板を得ることが出来る。   In the thin film formation by the atmospheric pressure plasma CVD method, it is preferable to use a thin film forming gas for forming a thin film composed of the same composition, respectively, which makes it possible to produce a very stable production without contamination with impurities. Even when stored in a rough environment, a liquid crystal cell substrate having good transparency and gas barrier resistance can be obtained without deterioration of adhesion.

本発明の液晶セル用基板において、所望の構成からなる密着層、金属膜及び保護層を形成する方法としては、特に制限はないが、最適な原材料を選択すると共に、原料ガス、分解ガス及び放電ガスの組成比、プラズマ放電発生装置への薄膜形成ガスの供給速度、或いはプラズマ放電処理時の出力条件等を適宜選択することが好ましい。   In the liquid crystal cell substrate of the present invention, the method for forming the adhesion layer, the metal film, and the protective layer having a desired configuration is not particularly limited, but an optimum raw material is selected, and a raw material gas, a decomposition gas, and a discharge are selected. It is preferable to appropriately select the gas composition ratio, the supply rate of the thin film forming gas to the plasma discharge generator, the output conditions during the plasma discharge process, and the like.

次いで、本発明に係る密着層、金属膜及び保護層の製造に用いる原料について説明する。本発明に係る密着層、金属膜及び保護層は、プラズマCVD法、大気圧プラズマCVD法において、原料(原材料とも言う)である有機金属化合物、分解ガス、分解温度、投入電力などの条件を選ぶことで、金属化合物である金属酸化物、金属窒化物又はその複合化合物等、その組成を作り分けることが出来る。   Subsequently, the raw material used for manufacture of the contact | adherence layer based on this invention, a metal film, and a protective layer is demonstrated. For the adhesion layer, metal film and protective layer according to the present invention, conditions such as organometallic compound, decomposition gas, decomposition temperature, and input power as raw materials (also referred to as raw materials) are selected in the plasma CVD method and atmospheric pressure plasma CVD method. Thus, the composition of the metal compound, such as a metal oxide, a metal nitride, or a composite compound thereof, can be made differently.

例えば、珪素化合物を原料化合物として用い、分解ガスに酸素を用いれば、珪素酸化物が生成する。これはプラズマ空間内では非常に活性な荷電粒子・活性ラジカルが高密度で存在するため、プラズマ空間内では多段階の化学反応が非常に高速に促進され、プラズマ空間内に存在する元素は熱力学的に安定な化合物へと非常な短時間で変換されるためである。   For example, when a silicon compound is used as a raw material compound and oxygen is used as a decomposition gas, silicon oxide is generated. This is because highly active charged particles and active radicals exist in the plasma space at a high density, so that multistage chemical reactions are accelerated at high speed in the plasma space, and the elements present in the plasma space are thermodynamic. This is because it is converted into an extremely stable compound in a very short time.

この様な無機物の原料としては、典型又は遷移金属元素を有していれば、常温常圧下で気体、液体、固体何れの状態であっても構わない。気体の場合にはそのまま放電空間に導入出来るが、液体、固体の場合は、加熱、バブリング、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用する。   As such an inorganic material, as long as it contains a typical or transition metal element, it may be in a gas, liquid, or solid state at normal temperature and pressure. In the case of gas, it can be introduced into the discharge space as it is, but in the case of liquid or solid, it is used after being vaporized by means such as heating, bubbling, decompression or ultrasonic irradiation.

また、溶媒によって希釈して使用してもよく、溶媒は、メタノール,エタノール,n−ヘキサンなどの有機溶媒及びこれらの混合溶媒が使用出来る。尚、これらの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中において、分子状、原子状に分解されるため、影響は殆ど無視することが出来る。   Moreover, you may dilute and use with a solvent and can use organic solvents, such as methanol, ethanol, n-hexane, and these mixed solvents. Since these diluted solvents are decomposed into molecular and atomic forms during the plasma discharge treatment, the influence can be almost ignored.

この様な有機金属化合物としては、珪素化合物として、シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトラt−ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチルアミノ)ジメチルシラン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド、ジエチルアミノトリメチルシラン、ジメチルアミノジメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ヘプタメチルジシラザン、ノナメチルトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、テトラキスジメチルアミノシラン、テトライソシアナートシラン、テトラメチルジシラザン、トリス(ジメチルアミノ)シラン、トリエトキシフルオロシラン、アリルジメチルシラン、アリルトリメチルシラン、ベンジルトリメチルシラン、ビス(トリメチルシリル)アセチレン、1,4−ビストリメチルシリル−1,3−ブタジイン、ジ−t−ブチルシラン、1,3−ジシラブタン、ビス(トリメチルシリル)メタン、シクロペンタジエニルトリメチルシラン、フェニルジメチルシラン、フェニルトリメチルシラン、プロパルギルトリメチルシラン、テトラメチルシラン、トリメチルシリルアセチレン、1−(トリメチルシリル)−1−プロピン、トリス(トリメチルシリル)メタン、トリス(トリメチルシリル)シラン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロテトラシロキサン、Mシリケート51等が挙げられる。   As such an organometallic compound, as a silicon compound, silane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, tetrat-butoxysilane, dimethyldimethoxysilane, Dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane, hexamethyldisiloxane, bis ( Dimethylamino) dimethylsilane, bis (dimethylamino) methylvinylsilane, bis (ethylamino) dimethylsilane, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, bis (trimethylsilyl) carbonate Bodiimide, diethylaminotrimethylsilane, dimethylaminodimethylsilane, hexamethyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, heptamethyldisilazane, nonamethyltrisilazane, octamethylcyclotetrasilazane, tetrakisdimethylaminosilane, tetraisocyanatosilane, tetramethyldi Silazane, tris (dimethylamino) silane, triethoxyfluorosilane, allyldimethylsilane, allyltrimethylsilane, benzyltrimethylsilane, bis (trimethylsilyl) acetylene, 1,4-bistrimethylsilyl-1,3-butadiyne, di-t-butylsilane 1,3-disilabutane, bis (trimethylsilyl) methane, cyclopentadienyltrimethylsilane, phenyldimethylsilane, phenyltri Tylsilane, propargyltrimethylsilane, tetramethylsilane, trimethylsilylacetylene, 1- (trimethylsilyl) -1-propyne, tris (trimethylsilyl) methane, tris (trimethylsilyl) silane, vinyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, octamethylcyclotetrasiloxane, tetra Examples include methylcyclotetrasiloxane, hexamethylcyclotetrasiloxane, and M silicate 51.

チタン化合物としては、例えば、チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンイソプロポキシド、チタンテトライソポロポキシド、チタンn−ブトキシド、チタンジイソプロポキシド(ビス−2,4−ペンタンジオネート)、チタンジイソプロポキシド(ビス−2,4−エチルアセトアセテート)、チタンジ−n−ブトキシド(ビス−2,4−ペンタンジオネート)、チタンアセチルアセトネート、ブチルチタネートダイマー等が挙げられる。   Examples of the titanium compound include titanium methoxide, titanium ethoxide, titanium isopropoxide, titanium tetraisoporooxide, titanium n-butoxide, titanium diisopropoxide (bis-2,4-pentanedionate), titanium. Examples thereof include diisopropoxide (bis-2,4-ethylacetoacetate), titanium di-n-butoxide (bis-2,4-pentanedionate), titanium acetylacetonate, and butyl titanate dimer.

ジルコニウム化合物としては、ジルコニウムn−プロポキシド、ジルコニウムn−ブトキシド、ジルコニウムt−ブトキシド、ジルコニウムトリ−n−ブトキシドアセチルアセトネート、ジルコニウムジ−n−ブトキシドビスアセチルアセトネート、ジルコニウムアセチルアセトネート、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムヘキサフルオロペンタンジオネート等が挙げられる。   Zirconium compounds include zirconium n-propoxide, zirconium n-butoxide, zirconium t-butoxide, zirconium tri-n-butoxide acetylacetonate, zirconium di-n-butoxide bisacetylacetonate, zirconium acetylacetonate, zirconium acetate, Zirconium hexafluoropentanedioate and the like can be mentioned.

アルミニウム化合物としては、アルミニウムエトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムn−ブトキシド、アルミニウムs−ブトキシド、アルミニウムt−ブトキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、トリエチルジアルミニウムトリ−s−ブトキシド等が挙げられる。   Examples of the aluminum compound include aluminum ethoxide, aluminum triisopropoxide, aluminum isopropoxide, aluminum n-butoxide, aluminum s-butoxide, aluminum t-butoxide, aluminum acetylacetonate, and triethyl dialumonium tri-s-butoxide. Can be mentioned.

硼素化合物としては、ジボラン、テトラボラン、フッ化硼素、塩化硼素、臭化硼素、ボラン−ジエチルエーテル錯体、ボラン−THF錯体、ボラン−ジメチルスルフィド錯体、三フッ化硼素ジエチルエーテル錯体、トリエチルボラン、トリメトキシボラン、トリエトキシボラン、トリ(イソプロポキシ)ボラン、ボラゾール、トリメチルボラゾール、トリエチルボラゾール、トリイソプロピルボラゾール、等が挙げられる。   The boron compounds include diborane, tetraborane, boron fluoride, boron chloride, boron bromide, borane-diethyl ether complex, borane-THF complex, borane-dimethyl sulfide complex, boron trifluoride diethyl ether complex, triethylborane, trimethoxy. Examples include borane, triethoxyborane, tri (isopropoxy) borane, borazole, trimethylborazole, triethylborazole, triisopropylborazole, and the like.

錫化合物としては、テトラエチル錫、テトラメチル錫、二酢酸ジ−n−ブチル錫、テトラブチル錫、テトラオクチル錫、テトラエトキシ錫、メチルトリエトキシ錫、ジエチルジエトキシ錫、トリイソプロピルエトキシ錫、ジエチル錫、ジメチル錫、ジイソプロピル錫、ジブチル錫、ジエトキシ錫、ジメトキシ錫、ジイソプロポキシ錫、ジブトキシ錫、錫ジブチラート、錫ジアセトアセトナート、エチル錫アセトアセトナート、エトキシ錫アセトアセトナート、ジメチル錫ジアセトアセトナート等、錫水素化合物等、ハロゲン化錫としては、二塩化錫、四塩化錫等が挙げられる。   Examples of tin compounds include tetraethyltin, tetramethyltin, di-n-butyltin diacetate, tetrabutyltin, tetraoctyltin, tetraethoxytin, methyltriethoxytin, diethyldiethoxytin, triisopropylethoxytin, diethyltin, Dimethyltin, diisopropyltin, dibutyltin, diethoxytin, dimethoxytin, diisopropoxytin, dibutoxytin, tin dibutyrate, tin diacetoacetonate, ethyltin acetoacetonate, ethoxytin acetoacetonate, dimethyltin diacetoacetonate Examples of tin halides such as tin hydrogen compounds include tin dichloride and tin tetrachloride.

又、その他の有機金属化合物としては、例えば、アンチモンエトキシド、ヒ素トリエトキシド、バリウム2,2,6,6−テトラメチルヘプタンジオネート、ベリリウムアセチルアセトナート、ビスマスヘキサフルオロペンタンジオネート、ジメチルカドミウム、カルシウム2,2,6,6−テトラメチルヘプタンジオネート、クロムトリフルオロペンタンジオネート、コバルトアセチルアセトナート、銅ヘキサフルオロペンタンジオネート、マグネシウムヘキサフルオロペンタンジオネート−ジメチルエーテル錯体、ガリウムエトキシド、テトラエトキシゲルマン、テトラメトキシゲルマン、ハフニウムt−ブドキシド、ハフニウムエトキシド、インジウムアセチルアセトナート、インジウム2,6−ジメチルアミノヘプタンジオネート、フェロセン、ランタンイソプロポキシド、酢酸鉛、テトラエチル鉛、ネオジウムアセチルアセトナート、白金ヘキサフルオロペンタンジオネート、トリメチルシクロペンタジエニル白金、ロジウムジカルボニルアセチルアセトナート、ストロンチウム2,2,6,6−テトラメチルヘプタンジオネート、タンタルメトキシド、タンタルトリフルオロエトキシド、テルルエトキシド、タングステンエトキシド、バナジウムトリイソプロポキシドオキシド、マグネシウムヘキサフルオロアセチルアセトナート、亜鉛アセチルアセトナート、ジエチル亜鉛等が挙げられる。   Other organometallic compounds include, for example, antimony ethoxide, arsenic triethoxide, barium 2,2,6,6-tetramethylheptanedionate, beryllium acetylacetonate, bismuth hexafluoropentanedionate, dimethylcadmium, calcium 2,2,6,6-tetramethylheptanedionate, chromium trifluoropentanedionate, cobalt acetylacetonate, copper hexafluoropentanedionate, magnesium hexafluoropentanedionate-dimethyl ether complex, gallium ethoxide, tetraethoxygermane Tetramethoxygermane, hafnium t-butoxide, hafnium ethoxide, indium acetylacetonate, indium 2,6-dimethylaminoheptanedionate, Erocene, lanthanum isopropoxide, lead acetate, tetraethyl lead, neodymium acetylacetonate, platinum hexafluoropentanedionate, trimethylcyclopentadienylplatinum, rhodium dicarbonylacetylacetonate, strontium 2,2,6,6-tetramethyl Examples include heptanedionate, tantalum methoxide, tantalum trifluoroethoxide, tellurium ethoxide, tungsten ethoxide, vanadium triisopropoxide oxide, magnesium hexafluoroacetylacetonate, zinc acetylacetonate, and diethylzinc.

又、これらの金属を含む原料ガスを分解して無機化合物を得るための分解ガスとしては、水素ガス、メタンガス、アセチレンガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、アンモニアガス、亜酸化窒素ガス、酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、酸素ガス、水蒸気、フッ素ガス、フッ化水素、トリフルオロアルコール、トリフルオロトルエン、硫化水素、二酸化硫黄、二硫化炭素、塩素ガスなどが挙げられる。   In addition, as a decomposition gas for decomposing a raw material gas containing these metals to obtain an inorganic compound, hydrogen gas, methane gas, acetylene gas, carbon monoxide gas, carbon dioxide gas, nitrogen gas, ammonia gas, nitrous oxide Examples include gas, nitrogen oxide gas, nitrogen dioxide gas, oxygen gas, water vapor, fluorine gas, hydrogen fluoride, trifluoroalcohol, trifluorotoluene, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, carbon disulfide, and chlorine gas.

金属元素を含む原料ガスと、分解ガスを適宜選択することで、各種の金属炭化物、金属窒化物、金属酸化物、金属ハロゲン化物、金属硫化物を得ることが出来る。   Various metal carbides, metal nitrides, metal oxides, metal halides, and metal sulfides can be obtained by appropriately selecting a source gas containing a metal element and a decomposition gas.

これらの反応性ガスに対して、主にプラズマ状態になり易い放電ガスを混合し、プラズマ放電発生装置にガスを送りこむ。この様な放電ガスとしては、窒素ガス及び/又は周期表の第18属原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも特に、窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられる。   A discharge gas that tends to be in a plasma state is mixed with these reactive gases, and the gas is sent to the plasma discharge generator. As such a discharge gas, nitrogen gas and / or 18th group atom of the periodic table, specifically, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc. are used. Among these, nitrogen, helium, and argon are preferably used.

上記放電ガスと反応性ガスを混合し、薄膜形成(混合)ガスとしてプラズマ放電発生装置(プラズマ発生装置)に供給することで膜形成を行う。放電ガスと反応性ガスの割合は、得ようとする膜の性質によって異なるが、混合ガス全体に対し、放電ガスの割合を50%以上として反応性ガスを供給する。   The discharge gas and the reactive gas are mixed and supplied to a plasma discharge generator (plasma generator) as a thin film forming (mixed) gas to form a film. Although the ratio of the discharge gas and the reactive gas varies depending on the properties of the film to be obtained, the reactive gas is supplied with the ratio of the discharge gas being 50% or more with respect to the entire mixed gas.

密着層は炭素含有量が1at%〜30at%の金属化合物である金属酸化物、金属窒化物又はその複合化合物から、保護層は、炭素含有量が1at%〜30at%の金属化合物である金属酸化物、金属窒化物又はその複合化合物から構成されていることが好ましい。   The adhesion layer is made of a metal oxide, metal nitride or a composite compound thereof, which is a metal compound having a carbon content of 1 at% to 30 at%, and the protective layer is a metal oxide which is a metal compound having a carbon content of 1 at% to 30 at%. It is preferable that it is comprised from the thing, the metal nitride, or its complex compound.

特に水蒸気や酸素などのガス遮断性、光線透過性及び後述する大気圧プラズマCVD適性の観点から、金属酸化物の酸化珪素(SiOx)であることが好ましい。 In particular, from the viewpoint of gas barrier properties such as water vapor and oxygen, light transmittance, and suitability for atmospheric pressure plasma CVD described later, metal oxide silicon oxide (SiO x ) is preferable.

本発明に係る無機化合物は、例えば、上記有機珪素化合物に、更に酸素ガスや窒素ガスを所定割合で組み合わせて、O原子とN原子の少なくとも何れかと、Si原子及びC原子とを含む膜を得ることが出来る。   The inorganic compound according to the present invention, for example, obtains a film containing at least one of O atoms and N atoms, and Si atoms and C atoms by further combining oxygen gas and nitrogen gas in a predetermined ratio with the above organic silicon compound. I can do it.

次に、本発明に用いられる大気圧プラズマ放電処理装置に付き説明する。大気圧プラズマ放電処理装置は、対向電極の間で放電させ、対向電極間に導入したガスをプラズマ状態とし、対向電極間に静置或いは電極間を移送される樹脂フィルムをプラズマ状態のガスに晒すことによって、樹脂フィルムの上に薄膜を形成させるものである。又他の方式として、大気圧プラズマ放電処理装置は、上記同様の対向電極間で放電させ、対向電極間に導入したガスを励起し又はプラズマ状態とし、対向電極外にジェット状に励起又はプラズマ状態のガスを吹き出し、対向電極の近傍にある樹脂フィルム(静置していても移送されていてもよい)を晒すことによって樹脂フィルムの上に薄膜を形成させるジェット方式の装置がある。   Next, the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus used in the present invention will be described. The atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus discharges between the counter electrodes, puts the gas introduced between the counter electrodes into a plasma state, and exposes the resin film that is placed between the counter electrodes or transferred between the electrodes to the plasma state gas Thus, a thin film is formed on the resin film. As another method, the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus discharges between the counter electrodes similar to the above, excites the gas introduced between the counter electrodes or puts it in a plasma state, and excites or plasmas it in a jet form outside the counter electrode. There is a jet type apparatus in which a thin film is formed on a resin film by blowing out the gas and exposing a resin film (which may be left still or transferred) in the vicinity of the counter electrode.

図2は、本発明に有用なジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示した概略図である。   FIG. 2 is a schematic view showing an example of a jet-type atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus useful for the present invention.

ジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置は、プラズマ放電処理装置、二つの電源を有する電界印加手段の他に、ガス供給手段9(図3を参照)、電極温度調節手段10(図3を参照)を有している装置である。   In addition to the plasma discharge processing apparatus and the electric field applying means having two power sources, the jet type atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus includes a gas supply means 9 (see FIG. 3) and an electrode temperature adjusting means 10 (see FIG. 3). It is the device which has.

プラズマ放電処理装置2は、第1電極2aと第2電極2bから構成されている対向電極を有しており、対向電極間に、第1電極2aからは第1電源3aからの周波数ω1、電界強度V1、電流I1の第1の高周波電界が印加され、又第2電極2bからは第2電源3bからの周波数ω2、電界強度V2、電流I2の第2の高周波電界が印加されるようになっている。第1電源3aは第2電源3bより高い高周波電界強度(V1>V2)を印加し、又第1電源3aの第1の周波数ω1は第2電源3bの第2の周波数ω2より低い周波数を印加する。   The plasma discharge treatment apparatus 2 has a counter electrode composed of a first electrode 2a and a second electrode 2b. Between the counter electrodes, a frequency ω1 from the first power source 3a and an electric field are provided from the first electrode 2a. A first high-frequency electric field having intensity V1 and current I1 is applied, and a second high-frequency electric field having frequency ω2, electric field intensity V2, and current I2 from the second power source 3b is applied from the second electrode 2b. ing. The first power source 3a applies a higher high-frequency electric field strength (V1> V2) than the second power source 3b, and the first frequency ω1 of the first power source 3a applies a frequency lower than the second frequency ω2 of the second power source 3b. To do.

第1電極2aと第1電源3aとの間には、第1フィルター4aが設置されており、第1電源3aから第1電極2aへの電流を通過しやすくし、第2電源3bからの電流をアースして、第2電源3bから第1電源3aへの電流が通過しにくくなるように設計されている。   A first filter 4a is installed between the first electrode 2a and the first power source 3a, and it is easy to pass a current from the first power source 3a to the first electrode 2a, and a current from the second power source 3b. Is designed so that the current from the second power source 3b to the first power source 3a does not easily pass.

又、第2電極2bと第2電源3bとの間には、第2フィルター4bが設置されており、第2電源3bから第2電極2bへの電流を通過しやすくし、第1電源3aからの電流をアースして、第1電源3aから第2電源3bへの電流を通過しにくくするように設計されている。   In addition, a second filter 4b is installed between the second electrode 2b and the second power source 3b to facilitate passage of current from the second power source 3b to the second electrode 2b, and from the first power source 3a. Is designed so that the current from the first power source 3a to the second power source 3b is difficult to pass.

第1電極2aと第2電極2bとの対向電極間(放電空間)2cに、図3に図示してあるようなガス供給手段から薄膜形成ガスGを導入し、第1電源3aと第2電源3bにより第1電極2aと第2電極2b間に、高周波電界を印加して放電を発生させ、薄膜形成ガスGをプラズマ状態にしながら対向電極の下側(紙面下側)にジェット状に吹き出させて、対向電極下面と樹脂フィルムFとで作る処理空間をプラズマ状態のガスG°で満たし、図示してない樹脂フィルムの元巻き(アンワインダー)から巻きほぐされて搬送して来るか、或いは前工程から搬送して来る樹脂フィルムFの上に、処理位置5付近で薄膜を形成させる。   The thin film forming gas G is introduced from the gas supply means as shown in FIG. 3 into the space (discharge space) 2c between the opposing electrodes of the first electrode 2a and the second electrode 2b, and the first power source 3a and the second power source A high frequency electric field is applied between the first electrode 2a and the second electrode 2b by 3b to generate a discharge, and the thin film forming gas G is jetted to the lower side of the counter electrode (the lower side of the paper) in a plasma state. Then, the processing space formed by the lower surface of the counter electrode and the resin film F is filled with the gas G ° in the plasma state, and is unwound from the original winding (unwinder) of the resin film (not shown) and conveyed. A thin film is formed near the processing position 5 on the resin film F conveyed from the process.

薄膜形成中、図3に図示してあるような電極温度調節手段から媒体が配管を通って電極を加熱又は冷却する。プラズマ放電処理の際の樹脂フィルムの温度によっては、得られる薄膜の物性や組成等は変化することがあり、これに対して適宜制御することが望ましい。温度調節の媒体としては、蒸留水、油等の絶縁性材料が好ましく用いられる。   During the thin film formation, the medium heats or cools the electrode through the pipe from the electrode temperature adjusting means as shown in FIG. Depending on the temperature of the resin film during the plasma discharge treatment, the properties, composition, etc. of the thin film obtained may change, and it is desirable to appropriately control this. As the temperature control medium, an insulating material such as distilled water or oil is preferably used.

プラズマ放電処理の際、樹脂フィルムの幅手方向或いは長手方向での温度ムラが出来るだけ生じないように電極の内部の温度を均等に調節することが望まれる。   During the plasma discharge treatment, it is desirable to uniformly adjust the temperature inside the electrode so that temperature unevenness in the width direction or longitudinal direction of the resin film does not occur as much as possible.

又、図2に印加電界強度と放電開始電界強度の測定に使用する測定器と測定位置を示した。6a及び6bは高周波電圧プローブであり、6c及び6dはオシロスコープである。   FIG. 2 shows a measuring instrument used for measuring the applied electric field strength and the discharge starting electric field strength and the measurement position. 6a and 6b are high-frequency voltage probes, and 6c and 6d are oscilloscopes.

ジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置を、樹脂フィルムFの搬送方向と平行に複数台並べ、同時に同じプラズマ状態のガスを放電させることにより、同一位置に複数層の薄膜を形成可能となり、短時間で所望の膜厚を形成可能となる。又樹脂フィルムFの搬送方向と平行に複数台並べ、各装置に異なる薄膜形成ガスを供給して異なったプラズマ状態のガスをジェット噴射すれば、異なった層の積層薄膜を形成することも出来る。   By arranging a plurality of jet-type atmospheric pressure plasma discharge treatment devices in parallel with the direction of transport of the resin film F, and simultaneously discharging gas in the same plasma state, it becomes possible to form a plurality of thin films at the same position, and for a short time. Thus, a desired film thickness can be formed. If a plurality of units are arranged in parallel with the transport direction of the resin film F, different thin film forming gases are supplied to each apparatus and different plasma states of the gas are jetted, it is possible to form laminated thin films having different layers.

図3は本発明に有用な対向電極間で樹脂フィルムを処理する方式の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示す概略図である。   FIG. 3 is a schematic view showing an example of an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus of a method for treating a resin film between counter electrodes useful for the present invention.

本発明の大気圧プラズマ放電処理装置は、少なくとも、プラズマ放電処理装置7、二つの電源を有する電界印加手段8a、8b、ガス供給手段9、電極温度調節手段10を有している装置である。   The atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus of the present invention is an apparatus having at least a plasma discharge treatment apparatus 7, electric field application means 8 a and 8 b having two power supplies, a gas supply means 9, and an electrode temperature adjustment means 10.

ロール回転電極(第1電極)11aと角筒型固定電極群(第2電極)(以下角筒型固定電極群を固定電極群と記す)11bとの対向電極間11c(以下対向電極間を放電空間11cとも記す)で、樹脂フィルムFをプラズマ放電処理して薄膜を形成するものである。   11c between the opposing electrodes of the roll rotating electrode (first electrode) 11a and the square tube type fixed electrode group (second electrode) (hereinafter, the square tube type fixed electrode group is referred to as a fixed electrode group) 11b In the space 11c), the resin film F is subjected to plasma discharge treatment to form a thin film.

ロール回転電極11aと固定電極群11bとの間に形成された放電空間11cに、ロール回転電極11aには第1電源8b1から周波数ω1、電界強度V1、電流I1の第1の高周波電界を、又固定電極群11bには第2電源8a1から周波数ω2、電界強度V2、電流I2の第2の高周波電界を掛けるようになっている。   In the discharge space 11c formed between the roll rotating electrode 11a and the fixed electrode group 11b, the roll rotating electrode 11a receives the first high frequency electric field of the frequency ω1, the electric field strength V1, and the current I1 from the first power supply 8b1. The fixed electrode group 11b is applied with a second high-frequency electric field of frequency ω2, electric field strength V2, and current I2 from the second power source 8a1.

ロール回転電極11aと第1電源8b1との間には、第1フィルター8b2が設置されており、第1フィルター8b2は第1電源8b1からロール回転電極(第1電極)11aへの電流を通過しやすくし、第2電源8a1からの電流をアースして、第2電源8a1から第1電源8b1への電流を通過しにくくするように設計されている。   A first filter 8b2 is installed between the roll rotation electrode 11a and the first power supply 8b1, and the first filter 8b2 passes a current from the first power supply 8b1 to the roll rotation electrode (first electrode) 11a. It is designed so that the current from the second power source 8a1 is grounded and the current from the second power source 8a1 to the first power source 8b1 is not easily passed.

又、固定電極群11bと第2電源8a1との間には、第2フィルター8a2が設置されており、第2フィルター8a2は、第2電源8a1から固定電極群(第2電極11b)への電流を通過しやすくし、第1電源8b1からの電流をアースして、第1電源8b1から第2電源8a1への電流を通過し難くするように設計されている。   A second filter 8a2 is installed between the fixed electrode group 11b and the second power supply 8a1, and the second filter 8a2 is a current from the second power supply 8a1 to the fixed electrode group (second electrode 11b). Is designed so that the current from the first power supply 8b1 is grounded and the current from the first power supply 8b1 to the second power supply 8a1 is difficult to pass.

尚、本発明においては、ロール回転電極11aを第2電極、又角筒型固定電極群11bを第1電極としてもよい。何れにしろ第1電極には第1電源が、又第2電極には第2電源が接続される。第1電源は第2電源より高い高周波電界強度(V1>V2)を印加することが好ましい。又、周波数はω1<ω2となる能力を有している。   In the present invention, the roll rotating electrode 11a may be the second electrode, and the rectangular tube fixed electrode group 11b may be the first electrode. In any case, the first power source is connected to the first electrode, and the second power source is connected to the second electrode. The first power source preferably applies a higher high-frequency electric field strength (V1> V2) than the second power source. Further, the frequency has the ability to satisfy ω1 <ω2.

又、電流はI1<I2となることが好ましい。第1の高周波電界の電流I1は、好ましくは0.3mA/cm2〜20mA/cm2、更に好ましくは1.0mA/cm2〜20mA/cm2である。又、第2の高周波電界の電流I2は、好ましくは10mA/cm2〜100mA/cm2、更に好ましくは20mA/cm2〜100mA/cm2である。 The current is preferably I1 <I2. Current I1 of the first high-frequency electric field is preferably 0.3mA / cm 2 ~20mA / cm 2 , more preferably at 1.0mA / cm 2 ~20mA / cm 2 . The current I2 of the second high-frequency electric field is preferably 10mA / cm 2 ~100mA / cm 2 , more preferably 20mA / cm 2 ~100mA / cm 2 .

ガス供給手段9のガス発生装置9aで発生させた薄膜形成ガスGは、ガス流量調整手段(不図示)により流量を制御して給気口7bよりプラズマ放電処理容器7aの中に導入する。   The thin film forming gas G generated by the gas generator 9a of the gas supply means 9 is introduced into the plasma discharge processing vessel 7a from the air supply port 7b while the flow rate is controlled by a gas flow rate adjusting means (not shown).

樹脂フィルムFを、図示されていない元巻きから巻きほぐして搬送されて来るか、又は前工程から矢印方向に搬送されて来て、ガイドロール12aを経てニップロール12bで樹脂フィルムに同伴されて来る空気等を遮断し、ロール回転電極11aに接触したまま巻き回しながら角筒型固定電極群11bとの間に移送する。   The resin film F is unwound from an original winding (not shown) and is conveyed or is conveyed in the direction of the arrow from the previous process, and is accompanied by the resin film by the nip roll 12b through the guide roll 12a. Etc., and is transferred to and from the rectangular tube fixed electrode group 11b while being wound while being in contact with the roll rotating electrode 11a.

移送中にロール回転電極11aと角筒型固定電極群11bとの両方から電界を掛け、対向電極間(放電空間)11cで放電プラズマを発生させる。樹脂フィルムFはロール回転電極11aに接触したまま巻き回されながらプラズマ状態のガスにより薄膜を形成する。   During transfer, an electric field is applied from both the roll rotating electrode 11a and the rectangular tube fixed electrode group 11b, and discharge plasma is generated between the counter electrodes (discharge space) 11c. The resin film F forms a thin film with a gas in a plasma state while being wound while being in contact with the roll rotating electrode 11a.

尚、角筒型固定電極11b1の数は、上記ロール電極の円周より大きな円周上に沿って複数本設置されており、該電極の放電面積はロール回転電極11aに対向している全ての角筒型固定電極のロール回転電極11aと対向する面の面積の和で表される。   In addition, the number of the rectangular tube-shaped fixed electrodes 11b1 is set in plural along the circumference larger than the circumference of the roll electrode, and the discharge area of the electrodes is all the surfaces facing the roll rotating electrode 11a. It is represented by the sum of the areas of the surfaces of the rectangular tube-shaped fixed electrode facing the roll rotating electrode 11a.

樹脂フィルムFは、ニップロール12c、ガイドロール12dを経て、巻き取り機(不図示)で巻き取るか、次工程に移送する。放電処理済みの処理排ガスG′は排気口7cより排出する。   The resin film F passes through the nip roll 12c and the guide roll 12d, and is taken up by a winder (not shown) or transferred to the next step. Discharged treated exhaust gas G ′ is discharged from the exhaust port 7c.

薄膜形成中、ロール回転電極11a及び角筒型固定電極群11bを加熱又は冷却するために、電極温度調節手段10で温度を調節した媒体を、送液ポンプPで配管10aを経て両電極に送り、電極内側から温度を調節する。尚、7d及び7eはプラズマ放電処理容器7aと外界とを仕切る仕切板である。   During the thin film formation, in order to heat or cool the roll rotating electrode 11a and the rectangular tube-shaped fixed electrode group 11b, the medium whose temperature is adjusted by the electrode temperature adjusting means 10 is sent to both electrodes via the pipe 10a by the liquid feed pump P. Adjust the temperature from inside the electrode. Reference numerals 7d and 7e denote partition plates that partition the plasma discharge processing vessel 7a from the outside.

図4は、図3に示したロール回転電極の導電性の金属質母材とその上に被覆されている誘電体の構造の一例を示す斜視図である。   FIG. 4 is a perspective view showing an example of the structure of the conductive metallic base material of the roll rotating electrode shown in FIG. 3 and the dielectric material coated thereon.

ロール回転電極11aは導電性の金属質母材11a1とその上に誘電体11a2が被覆されたものである。プラズマ放電処理中の電極表面温度を制御し、又、樹脂フィルムFの表面温度を所定値に保つため、温度調節用の媒体(水もしくはシリコンオイル等)が循環出来る構造となっている。   The roll rotating electrode 11a is formed by covering a conductive metallic base material 11a1 and a dielectric 11a2 thereon. In order to control the electrode surface temperature during the plasma discharge treatment and to keep the surface temperature of the resin film F at a predetermined value, a temperature adjusting medium (such as water or silicon oil) can be circulated.

図5は、図3に示した角筒型電極の導電性の金属質母材とその上に被覆されている誘電体の構造の一例を示す斜視図である。   FIG. 5 is a perspective view showing an example of the structure of the conductive metallic base material of the rectangular tube electrode shown in FIG. 3 and the dielectric material coated thereon.

角筒型電極11b1は、導電性の金属質母材11b12に対し、誘電体11b11の被覆を有しており、該電極の構造は金属質のパイプになっていて、それがジャケットとなり、放電中の温度調節が行えるようになっている。本図に示した角筒型電極11b1は、円筒型電極でもよいが、角筒型電極は円筒型電極に比べて、放電範囲(放電面積)を広げる効果があるので、本発明に好ましく用いられる。   The rectangular tube electrode 11b1 has a coating of a dielectric 11b11 with respect to the conductive metallic base material 11b12, and the structure of the electrode is a metallic pipe, which becomes a jacket and is being discharged. The temperature can be adjusted. The rectangular tube electrode 11b1 shown in the figure may be a cylindrical electrode. However, the rectangular tube electrode has an effect of expanding the discharge range (discharge area) as compared with the cylindrical electrode, and thus is preferably used in the present invention. .

図4及び5において、ロール回転電極11a及び角筒型電極11b1は、それぞれ導電性の金属質母材11a1及び11b12の上に誘電体11a2及び11b11としてのセラミックスを溶射後、無機化合物の封孔材料を用いて封孔処理したものである。   4 and 5, a roll rotating electrode 11a and a rectangular tube electrode 11b1 are formed by spraying ceramics as dielectrics 11a2 and 11b11 on conductive metallic base materials 11a1 and 11b12, respectively, and then sealing the inorganic compound. Is subjected to a sealing treatment.

セラミックス誘電体は片肉で1mm程度被覆あればよい。溶射に用いるセラミックス材としては、アルミナ・窒化珪素等が好ましく用いられるが、この中でもアルミナが加工し易いので、特に好ましく用いられる。   The ceramic dielectric may be covered by about 1 mm with a single wall. As the ceramic material used for thermal spraying, alumina, silicon nitride, or the like is preferably used. Among these, alumina is particularly preferable because it is easily processed.

又、誘電体層が、ライニングにより無機材料を設けたライニング処理誘電体であってもよい。   The dielectric layer may be a lining-processed dielectric provided with an inorganic material by lining.

導電性の金属質母材11a1及び11b12としては、チタン金属又はチタン合金、銀、白金、ステンレススティール、アルミニウム、鉄等の金属等や、鉄とセラミックスとの複合材料又はアルミニウムとセラミックスとの複合材料を挙げることが出来るが、後述の理由からはチタン金属又はチタン合金が特に好ましい。   Examples of the conductive metallic base materials 11a1 and 11b12 include titanium metal, titanium alloy, silver, platinum, stainless steel, aluminum, iron, and other metals, a composite material of iron and ceramics, or a composite material of aluminum and ceramics. Although titanium metal or a titanium alloy is particularly preferable for the reasons described later.

対向する第1電極及び第2の電極の電極間距離は、電極の一方に誘電体を設けた場合、該誘電体表面ともう一方の電極の導電性の金属質母材表面との最短距離のことを言う。双方の電極に誘電体を設けた場合、誘電体表面同士の距離の最短距離のことを言う。   The distance between the opposing first electrode and second electrode is the shortest distance between the surface of the dielectric and the surface of the conductive metallic base material of the other electrode when a dielectric is provided on one of the electrodes. Say that. When a dielectric is provided on both electrodes, it means the shortest distance between the dielectric surfaces.

電極間距離は、導電性の金属質母材に設けた誘電体の厚さ、印加電界強度の大きさ、プラズマを利用する目的等を考慮して決定されるが、何れの場合も均一な放電を行う観点から0.1mm〜20mmが好ましく、特に好ましくは0.5mm〜2mmである。   The distance between the electrodes is determined in consideration of the thickness of the dielectric provided on the conductive metal base material, the magnitude of the applied electric field strength, the purpose of using the plasma, etc. From the viewpoint of performing, it is preferably 0.1 mm to 20 mm, particularly preferably 0.5 mm to 2 mm.

本発明に有用な導電性の金属質母材及び誘電体についての詳細については後述する。   Details of the conductive metallic base material and dielectric useful in the present invention will be described later.

プラズマ放電処理容器7a(図3を参照)はパイレックス(登録商標)ガラス製の処理容器等が好ましく用いられるが、電極との絶縁がとれれば金属製を用いることも可能である。   As the plasma discharge treatment vessel 7a (see FIG. 3), a treatment vessel made of Pyrex (registered trademark) glass or the like is preferably used.

例えば、アルミニウム又は、ステンレススティールのフレームの内面にポリイミド樹脂等を貼り付けてもよく、該金属フレームにセラミックス溶射を行い絶縁性をとってもよい。図2において、平行した両電極の両側面(樹脂フィルム面近くまで)を上記のような材質のもので覆うことが好ましい。   For example, polyimide resin or the like may be attached to the inner surface of an aluminum or stainless steel frame, and the metal frame may be thermally sprayed to obtain insulation. In FIG. 2, it is preferable to cover both side surfaces of the parallel electrodes (up to the vicinity of the resin film surface) with the above-described material.

本発明の大気圧プラズマ放電処理装置に設置する第1電源(高周波電源)8b1(図3を参照)としては、
印加電源記号 メーカー 周波数 製品名
A1 神鋼電機 3kHz SPG3−4500
A2 神鋼電機 5kHz SPG5−4500
A3 春日電機 15kHz AGI−023
A4 神鋼電機 50kHz SPG50−4500
A5 ハイデン研究所 100kHz* PHF−6k
A6 パール工業 200kHz CF−2000−200k
A7 パール工業 400kHz CF−2000−400k
等の市販のものを挙げることが出来、何れも使用することが出来る。
As the first power source (high frequency power source) 8b1 (see FIG. 3) installed in the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus of the present invention,
Applied power symbol Manufacturer Frequency Product name A1 Shinko Electric 3kHz SPG3-4500
A2 Shinko Electric 5kHz SPG5-4500
A3 Kasuga Electric 15kHz AGI-023
A4 Shinko Electric 50kHz SPG50-4500
A5 HEIDEN Research Laboratories 100kHz * PHF-6k
A6 Pearl Industry 200kHz CF-2000-200k
A7 Pearl Industry 400kHz CF-2000-400k
And the like, and any of them can be used.

又、第2電源(高周波電源)8a1(図3を参照)としては、
印加電源記号 メーカー 周波数 製品名
B1 パール工業 800kHz CF−2000−800k
B2 パール工業 2MHz CF−2000−2M
B3 パール工業 13.56MHz CF−5000−13M
B4 パール工業 27MHz CF−2000−27M
B5 パール工業 150MHz CF−2000−150M
等の市販のものを挙げることが出来、何れも好ましく使用出来る。
As the second power source (high frequency power source) 8a1 (see FIG. 3),
Applied power supply symbol Manufacturer Frequency Product name B1 Pearl Industry 800kHz CF-2000-800k
B2 Pearl Industry 2MHz CF-2000-2M
B3 Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
B4 Pearl Industry 27MHz CF-2000-27M
B5 Pearl Industry 150MHz CF-2000-150M
And the like, and any of them can be preferably used.

尚、上記電源のうち、*印はハイデン研究所インパルス高周波電源(連続モードで100kHz)である。それ以外は連続サイン波のみ印加可能な高周波電源である。   Of the above power sources, the symbol * indicates a HEIDEN Laboratory impulse high-frequency power source (100 kHz in continuous mode). Other than that, it is a high frequency power source that can apply only a continuous sine wave.

本発明においては、この様な電界を印加して、均一で安定な放電状態を保つことが出来る電極を大気圧プラズマ放電処理装置に採用することが好ましい。   In the present invention, it is preferable to employ an electrode capable of maintaining a uniform and stable discharge state by applying such an electric field in an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus.

本発明において、対向する電極間に印加する電力は、第2電極(第2の高周波電界)に1W/cm2以上の電力(出力密度)を供給し、放電ガスを励起してプラズマを発生させ、エネルギーを薄膜形成ガスに与え、薄膜を形成する。 In the present invention, the electric power applied between the electrodes facing each other supplies power (power density) of 1 W / cm 2 or more to the second electrode (second high-frequency electric field) to excite the discharge gas to generate plasma. The energy is applied to the thin film forming gas to form a thin film.

第2電極に供給する電力の上限値としては、好ましくは50W/cm2、より好ましくは20W/cm2である。下限値は、好ましくは1.2W/cm2である。尚、放電面積(cm2)は、電極間において放電が起こる範囲の面積のことを指す。 The upper limit value of the power supplied to the second electrode is preferably 50 W / cm 2 , more preferably 20 W / cm 2 . The lower limit is preferably 1.2 W / cm 2 . The discharge area (cm 2 ) refers to the area in which discharge occurs between the electrodes.

又、第1電極(第1の高周波電界)にも、1W/cm2以上の電力(出力密度)を供給することにより、第2の高周波電界の均一性を維持したまま、出力密度を向上させることが出来る。 Further, by supplying power (output density) of 1 W / cm 2 or more to the first electrode (first high frequency electric field), the output density is improved while maintaining the uniformity of the second high frequency electric field. I can do it.

これにより、更なる均一高密度プラズマを生成出来、更なる製膜速度の向上と膜質の向上が両立出来る。好ましくは5W/cm2以上である。第1電極に供給する電力の上限値は、好ましくは50W/cm2である。 Thereby, a further uniform high-density plasma can be generated, and a further improvement in film forming speed and an improvement in film quality can be achieved. Preferably it is 5 W / cm 2 or more. The upper limit value of the power supplied to the first electrode is preferably 50 W / cm 2 .

ここで高周波電界の波形としては、特に限定されない。連続モードと呼ばれる連続サイン波状の連続発振モードと、パルスモードと呼ばれるON/OFFを断続的に行う断続発振モード等があり、そのどちらを採用してもよいが、少なくとも第2電極側(第2の高周波電界)は連続サイン波の方がより緻密で良質な膜が得られるので好ましい。   Here, the waveform of the high-frequency electric field is not particularly limited. There are a continuous sine wave continuous oscillation mode called a continuous mode, an intermittent oscillation mode called ON / OFF intermittently called a pulse mode, and either of them may be adopted, but at least the second electrode side (second The high-frequency electric field is preferably a continuous sine wave because a denser and better quality film can be obtained.

この様な大気圧プラズマによる薄膜形成法に使用する電極は、構造的にも、性能的にも過酷な条件に耐えられるものでなければならない。この様な電極としては、金属質母材上に誘電体を被覆したものであることが好ましい。   An electrode used in such a method for forming a thin film by atmospheric pressure plasma must be able to withstand severe conditions in terms of structure and performance. Such an electrode is preferably a metal base material coated with a dielectric.

本発明に使用する誘電体被覆電極においては、様々な金属質母材と誘電体との間に特性が合うものが好ましく、その一つの特性として、金属質母材と誘電体との線熱膨張係数の差が10×10-6/℃以下となる組み合わせのものである。 In the dielectric-coated electrode used in the present invention, it is preferable that the characteristics match between various metallic base materials and dielectrics. One of the characteristics is linear thermal expansion between the metallic base material and the dielectric. The combination is such that the difference in coefficient is 10 × 10 −6 / ° C. or less.

好ましくは8×10-6/℃以下、更に好ましくは5×10-6/℃以下、更に好ましくは2×10-6/℃以下である。尚、線熱膨張係数とは、周知の材料特有の物性値である。 It is preferably 8 × 10 −6 / ° C. or less, more preferably 5 × 10 −6 / ° C. or less, and further preferably 2 × 10 −6 / ° C. or less. The linear thermal expansion coefficient is a well-known physical property value of a material.

線熱膨張係数の差が、この範囲にある導電性の金属質母材と誘電体との組み合わせとしては、
1:金属質母材が純チタン又はチタン合金で、誘電体がセラミックス溶射被膜
2:金属質母材が純チタン又はチタン合金で、誘電体がガラスライニング
3:金属質母材がステンレススティールで、誘電体がセラミックス溶射被膜
4:金属質母材がステンレススティールで、誘電体がガラスライニング
5:金属質母材がセラミックス及び鉄の複合材料で、誘電体がセラミックス溶射被膜
6:金属質母材がセラミックス及び鉄の複合材料で、誘電体がガラスライニング
7:金属質母材がセラミックス及びアルミの複合材料で、誘電体がセラミックス溶射皮膜
8:金属質母材がセラミックス及びアルミの複合材料で、誘電体がガラスライニング等がある。線熱膨張係数の差と言う観点では、上記1項又は2項及び5〜8項が好ましく、特に1項が好ましい。
As a combination of a conductive metallic base material and a dielectric whose difference in linear thermal expansion coefficient is within this range,
1: Metal base material is pure titanium or titanium alloy, dielectric is ceramic sprayed coating 2: Metal base material is pure titanium or titanium alloy, dielectric is glass lining 3: Metal base material is stainless steel, Dielectric is ceramic spray coating 4: Metal base material is stainless steel, Dielectric is glass lining 5: Metal base material is a composite material of ceramics and iron, Dielectric is ceramic spray coating 6: Metal base material Ceramic and iron composite material, dielectric is glass lining 7: Metal base material is ceramic and aluminum composite material, dielectric is ceramic spray coating 8: Metal base material is ceramic and aluminum composite material, dielectric The body has glass lining. From the viewpoint of difference in linear thermal expansion coefficient, the above 1 or 2 and 5 to 8 are preferable, and 1 is particularly preferable.

本発明において、金属質母材は、上記の特性からはチタン又はチタン合金が特に有用である。金属質母材をチタン又はチタン合金とすることにより、誘電体を上記とすることにより、使用中の電極の劣化、特にひび割れ、剥がれ、脱落等がなく、過酷な条件での長時間の使用に耐えることが出来る。   In the present invention, titanium or a titanium alloy is particularly useful as the metallic base material from the above characteristics. By using titanium or titanium alloy as the metal base material, the dielectric is used as described above, so that there is no deterioration of the electrode in use, especially cracking, peeling, dropping off, etc., and it can be used for a long time under harsh conditions. Can withstand.

本発明に有用な電極の金属質母材は、チタンを70質量%以上含有するチタン合金又はチタン金属である。本発明において、チタン合金又はチタン金属中のチタンの含有量は、70質量%以上であれば、問題なく使用出来るが、好ましくは80質量%以上のチタンを含有しているものが好ましい。   The metallic base material of the electrode useful for the present invention is a titanium alloy or titanium metal containing 70% by mass or more of titanium. In the present invention, if the titanium content in the titanium alloy or titanium metal is 70% by mass or more, it can be used without any problem, but preferably contains 80% by mass or more of titanium.

本発明に有用なチタン合金又はチタン金属は、工業用純チタン、耐食性チタン、高力チタン等として一般に使用されているものを用いることが出来る。工業用純チタンとしては、TIA、TIB、TIC、TID等を挙げることが出来、何れも鉄原子、炭素原子、窒素原子、酸素原子、水素原子等をごく僅か含有しているもので、チタンの含有量としては、99質量%以上を有している。   As the titanium alloy or titanium metal useful in the present invention, those generally used as industrial pure titanium, corrosion resistant titanium, high strength titanium and the like can be used. Examples of pure titanium for industrial use include TIA, TIB, TIC, TID, etc., all of which contain very few iron atoms, carbon atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms, hydrogen atoms, etc. As content, it has 99 mass% or more.

耐食性チタン合金としては、T15PBを好ましく用いることが出来、上記含有原子の他に鉛を含有しており、チタン含有量としては、98質量%以上である。   As the corrosion-resistant titanium alloy, T15PB can be preferably used, and it contains lead in addition to the above-mentioned atoms, and the titanium content is 98% by mass or more.

又、チタン合金としては、鉛を除く上記の原子の他に、アルミニウムを含有し、その他バナジウムや錫を含有しているT64、T325、T525、TA3等を好ましく用いることが出来、これらのチタン含有量としては、85質量%以上を含有しているものである。   Further, as the titanium alloy, T64, T325, T525, TA3, etc. containing aluminum and vanadium or tin in addition to the above atoms except lead can be preferably used. As a quantity, it contains 85 mass% or more.

これらのチタン合金又はチタン金属はステンレススティール、例えばAISI316に比べて、熱膨張係数が1/2程度小さく、金属質母材としてチタン合金又はチタン金属の上に施された後述の誘電体との組み合わせがよく、高温、長時間での使用に耐えることが出来る。   These titanium alloys or titanium metals have a thermal expansion coefficient that is about 1/2 smaller than that of stainless steel, such as AISI 316, and are combined with dielectrics described later applied on titanium alloys or titanium metals as a metallic base material. It can withstand the use at high temperature for a long time.

一方、誘電体の求められる特性としては、具体的には、比誘電率が6〜45の無機化合物であることが好ましく、又、この様な誘電体としては、アルミナ、窒化珪素等のセラミックス、或いは、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス等のガラスライニング材等がある。   On the other hand, as the required characteristics of the dielectric, specifically, an inorganic compound having a relative dielectric constant of 6 to 45 is preferable, and examples of such a dielectric include ceramics such as alumina and silicon nitride, Alternatively, there are glass lining materials such as silicate glass and borate glass.

この中では、後述のセラミックスを溶射したものやガラスライニングにより設けたものが好ましい。特にアルミナを溶射して設けた誘電体が好ましい。   In this, what sprayed the ceramics mentioned later and the thing provided by glass lining are preferable. In particular, a dielectric provided by spraying alumina is preferable.

又は、上述のような大電力に耐える仕様の一つとして、誘電体の空隙率が10体積%以下、好ましくは8体積%以下であることで、好ましくは0体積%を越えて5体積%以下である。   Alternatively, as one of the specifications that can withstand high power as described above, the porosity of the dielectric is 10% by volume or less, preferably 8% by volume or less, preferably more than 0% by volume and 5% by volume or less. It is.

尚、誘電体の空隙率は、BET吸着法や水銀ポロシメーターにより測定することが出来る。後述の実施例においては、島津製作所製の水銀ポロシメーターにより金属質母材に被覆された誘電体の破片を用い、空隙率を測定する。   The porosity of the dielectric can be measured by a BET adsorption method or a mercury porosimeter. In the examples described later, the porosity is measured using a dielectric fragment covered with a metallic base material by a mercury porosimeter manufactured by Shimadzu Corporation.

誘電体が、低い空隙率を有することにより、高耐久性が達成される。この様な空隙を有しつつも空隙率が低い誘電体としては、後述の大気プラズマ溶射法等による高密度、高密着のセラミックス溶射被膜等を挙げることが出来る。更に空隙率を下げるためには、封孔処理を行うことが好ましい。   High durability is achieved because the dielectric has a low porosity. Examples of the dielectric having such a void and having a low void ratio include a high-density, high-adhesion ceramic sprayed coating by the atmospheric plasma spraying method described later. In order to further reduce the porosity, it is preferable to perform a sealing treatment.

上記、大気プラズマ溶射法は、セラミックス等の微粉末、ワイヤ等をプラズマ熱源中に投入し、溶融又は半溶融状態の微粒子として被覆対象の金属質母材に吹き付け、皮膜を形成させる技術である。プラズマ熱源とは、分子ガスを高温にし、原子に解離させ、更にエネルギーを与えて電子を放出させた高温のプラズマガスである。   The above-mentioned atmospheric plasma spraying method is a technique in which fine powder such as ceramics, wire or the like is put into a plasma heat source and sprayed onto a metallic base material to be coated as fine particles in a molten or semi-molten state to form a coating. A plasma heat source is a high-temperature plasma gas in which a molecular gas is heated to a high temperature, dissociated into atoms, and further given energy to release electrons.

このプラズマガスの噴射速度は大きく、従来のアーク溶射やフレーム溶射に比べて、溶射材料が高速で金属質母材に衝突するため、密着強度が高く、高密度な被膜を得ることが出来る。詳しくは、特開2000−301655号に記載の高温被曝部材に熱遮蔽皮膜を形成する溶射方法を参照することが出来る。   The plasma gas injection speed is high, and since the sprayed material collides with the metallic base material at a higher speed than conventional arc spraying or flame spraying, high adhesion strength and high density coating can be obtained. For details, a thermal spraying method for forming a heat shielding film on a high-temperature exposed member described in JP-A No. 2000-301655 can be referred to.

この方法により、上記のような被覆する誘電体(セラミックス溶射膜)の空隙率にすることが出来る。   By this method, the porosity of the dielectric (ceramic sprayed film) to be coated can be obtained.

又、大電力に耐える別の好ましい仕様としては、誘電体の厚みが0.5mm〜2mmであることである。この膜厚変動は、5%以下であることが望ましく、好ましくは3%以下、更に好ましくは1%以下である。   Another preferred specification that can withstand high power is that the dielectric thickness is 0.5 mm to 2 mm. The film thickness variation is desirably 5% or less, preferably 3% or less, and more preferably 1% or less.

誘電体の空隙率をより低減させるためには、上記のようにセラミックス等の溶射膜に、更に、無機化合物で封孔処理を行うことが好ましい。前記無機化合物としては、金属酸化物が好ましく、この中では特に酸化珪素(SiOx)を主成分として含有するものが好ましい。 In order to further reduce the porosity of the dielectric, it is preferable to further perform a sealing treatment with an inorganic compound on the sprayed film such as ceramics as described above. As the inorganic compound, metal oxides are preferable, and those containing silicon oxide (SiO x ) as a main component are particularly preferable.

封孔処理の無機化合物は、ゾルゲル反応により硬化して形成したものであることが好ましい。封孔処理の無機化合物が金属酸化物を主成分とするものである場合には、金属アルコキシド等を封孔液として前記セラミックス溶射膜上に塗布し、ゾルゲル反応により硬化する。無機化合物がシリカを主成分とするものの場合には、アルコキシシランを封孔液として用いることが好ましい。   The inorganic compound for sealing treatment is preferably formed by curing by a sol-gel reaction. When the inorganic compound for sealing treatment contains a metal oxide as a main component, a metal alkoxide or the like is applied as a sealing liquid on the ceramic sprayed film and cured by a sol-gel reaction. When the inorganic compound is mainly composed of silica, it is preferable to use alkoxysilane as the sealing liquid.

ここでゾルゲル反応の促進には、エネルギー処理を用いることが好ましい。エネルギー処理としては、熱硬化(好ましくは200℃以下)や、紫外線照射などがある。更に封孔処理の仕方として、封孔液を希釈し、コーティングと硬化を逐次で数回繰り返すと、より一層無機質化が向上し、劣化のない緻密な電極が出来る。   Here, it is preferable to use energy treatment for promoting the sol-gel reaction. Examples of the energy treatment include thermal curing (preferably 200 ° C. or less) and ultraviolet irradiation. Furthermore, as a method of sealing treatment, when the sealing liquid is diluted and coating and curing are sequentially repeated several times, the mineralization is further improved and a dense electrode without deterioration can be formed.

本発明に係る誘電体被覆電極の金属アルコキシド等を封孔液として、セラミックス溶射膜にコーティングした後、ゾルゲル反応で硬化する封孔処理を行う場合、硬化した後の金属酸化物の含有量は60モル%以上であることが好ましい。   In the case of performing a sealing treatment that cures by a sol-gel reaction after coating a ceramic sprayed film using the metal alkoxide or the like of the dielectric-coated electrode according to the present invention as a sealing liquid, the content of the metal oxide after curing is 60 It is preferably at least mol%.

封孔液の金属アルコキシドとしてアルコキシシランを用いた場合には、硬化後のSiOx(xは2以下)含有量が60モル%以上であることが好ましい。硬化後のSiOx含有量は、XPS(X線光電子分光法)により誘電体層の断層を分析することにより測定する。 When alkoxysilane is used as the metal alkoxide of the sealing liquid, the content of SiO x (x is 2 or less) after curing is preferably 60 mol% or more. The cured SiO x content is measured by analyzing a tomographic layer of the dielectric layer by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy).

本発明の薄膜形成方法に係る電極においては、電極の少なくとも樹脂フィルムと接する側のJIS B 0601で規定される表面粗さの最大高さ(Rmax)が10μm以下になるように調整することが、本発明に記載の効果を得る観点から好ましいが、更に好ましくは、表面粗さの最大値が8μm以下であり、特に好ましくは、7μm以下に調整することである。   In the electrode according to the thin film forming method of the present invention, adjusting the maximum height (Rmax) of the surface roughness defined by JIS B 0601 on the side in contact with at least the resin film of the electrode to be 10 μm or less, Although it is preferable from the viewpoint of obtaining the effects described in the present invention, the maximum value of the surface roughness is more preferably 8 μm or less, and particularly preferably 7 μm or less.

この様に誘電体被覆電極の誘電体表面を研磨仕上げする等の方法により、誘電体の厚み及び電極間のギャップを一定に保つことが出来、放電状態を安定化出来ること、更に熱収縮差や残留応力による歪やひび割れを無くし、且つ、高精度で、耐久性を大きく向上させることが出来る。   In this way, by polishing the dielectric surface of the dielectric-coated electrode, the thickness of the dielectric and the gap between the electrodes can be kept constant, the discharge state can be stabilized, the heat shrinkage difference and Distortion and cracking due to residual stress can be eliminated, and durability can be greatly improved with high accuracy.

誘電体表面の研磨仕上げは、少なくとも樹脂フィルムと接する側の誘電体において行われることが好ましい。更にJIS B 0601で規定される中心線平均表面粗さ(Ra)は0.5μm以下が好ましく、更に好ましくは0.1μm以下である。   The polishing finish on the dielectric surface is preferably performed at least on the dielectric in contact with the resin film. Furthermore, the centerline average surface roughness (Ra) defined by JIS B 0601 is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.1 μm or less.

本発明に使用する誘電体被覆電極において、大電力に耐える他の好ましい仕様としては、耐熱温度が100℃以上であることである。更に好ましくは120℃以上、特に好ましくは150℃以上である。又上限は500℃である。   In the dielectric-coated electrode used in the present invention, another preferred specification that can withstand high power is that the heat-resistant temperature is 100 ° C. or higher. More preferably, it is 120 degreeC or more, Most preferably, it is 150 degreeC or more. The upper limit is 500 ° C.

尚、耐熱温度とは、大気圧プラズマ処理で用いられる電圧において絶縁破壊が発生せず、正常に放電出来る状態において耐えられる最も高い温度のことを指す。この様な耐熱温度は、上記のセラミックス溶射や、泡混入量の異なる層状のガラスライニングで設けた誘電体を適用したり、上記金属質母材と誘電体の線熱膨張係数の差の範囲内の材料を適宜選択する手段を適宜組み合わせることによって達成可能である。
<液晶セル用基板の作製>
本発明の金属膜を設けた樹脂フィルムに液晶表示用の回路等を通常の方法によって設けることができる。
The heat-resistant temperature refers to the highest temperature that can withstand normal discharge without causing dielectric breakdown at the voltage used in the atmospheric pressure plasma treatment. Such a heat-resistant temperature is within the range of the difference between the linear thermal expansion coefficient of the above-mentioned metallic base material and the dielectric by applying the dielectric material provided by the above-mentioned ceramic spraying or layered glass lining with different amounts of bubbles mixed in. This can be achieved by appropriately combining means for appropriately selecting the materials.
<Production of substrate for liquid crystal cell>
A circuit for liquid crystal display and the like can be provided by a usual method on the resin film provided with the metal film of the present invention.

本発明の実施の一形態による樹脂フィルムからなる液晶セル用基板について、図6を参照して説明する。   A liquid crystal cell substrate made of a resin film according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、ポリエチレンナフタレート(PEN)から成る樹脂フィルム基板101の一方の面に、本発明に係る金属膜100−1を作製する。   First, a metal film 100-1 according to the present invention is formed on one surface of a resin film substrate 101 made of polyethylene naphthalate (PEN).

次いで、金属膜100−1を成膜した樹脂フィルム基板101の他方の面には、どうようにして金属膜100を作製する。   Next, the metal film 100 is formed on the other surface of the resin film substrate 101 on which the metal film 100-1 is formed.

次いで、金属膜100−1上にスパッタ装置によってTa薄膜を成膜し、該Ta膜からフォトリソグラフィ法によって、ゲート電極50および図示しない走査配線を形成する。その上に、プラズマCVD装置を用いて窒化シリコン膜(SiNx)から成るゲート絶縁膜52、真性アモルファスシリコン膜およびn+アモルファスシリコン膜を順次積層形成する。   Next, a Ta thin film is formed on the metal film 100-1 by a sputtering apparatus, and a gate electrode 50 and a scanning wiring (not shown) are formed from the Ta film by photolithography. Further, a gate insulating film 52 made of a silicon nitride film (SiNx), an intrinsic amorphous silicon film, and an n + amorphous silicon film are sequentially stacked using a plasma CVD apparatus.

形成された真性アモルファスシリコン膜およびn+アモルファスシリコン膜を、フォトリソグラフィ法によって島状パターンの真性アモルファスシリコン層53およびn+アモルファスシリコン膜にパターニングする。   The formed intrinsic amorphous silicon film and n + amorphous silicon film are patterned into an island-like intrinsic amorphous silicon layer 53 and n + amorphous silicon film by photolithography.

次いで、島状にパターニングされたn+アモルファスシリコン膜上に、スパッタ装置を用いてTi薄膜を形成し、前記ゲート電極50および走査配線と同様、フォトリソグラフィ法によって、ソース電極56、信号配線60およびドレイン電極57をパターニングする。   Next, a Ti thin film is formed on the n + amorphous silicon film patterned in an island shape by using a sputtering apparatus, and the source electrode 56, the signal wiring 60, and the drain are formed by photolithography similarly to the gate electrode 50 and the scanning wiring. The electrode 57 is patterned.

パターニングしたソース電極56およびドレイン電極57をマスクとして、ドライエッチングによって、島状にパターニングされたn+アモルファスシリコン膜をゲート電極50上で電気的に分離することによって、n+アモルファスシリコン層55を形成する。   Using the patterned source electrode 56 and drain electrode 57 as a mask, the n + amorphous silicon film patterned in an island shape is electrically separated on the gate electrode 50 by dry etching, thereby forming an n + amorphous silicon layer 55.

次いで、ゲート絶縁膜52上にスパッタ装置を用いて透明導電性膜であるITOを形成し、フォトリソ法によって、ドレイン電極57と電気的に接続されるように画素電極58を形成する。   Next, ITO, which is a transparent conductive film, is formed on the gate insulating film 52 using a sputtering apparatus, and the pixel electrode 58 is formed so as to be electrically connected to the drain electrode 57 by photolithography.

最後に、金属膜100−1上に形成された薄膜すべてを覆うように、CVD装置を使って、窒化シリコン膜から成る保護膜59を成膜する。   Finally, a protective film 59 made of a silicon nitride film is formed using a CVD apparatus so as to cover all the thin films formed on the metal film 100-1.

以上の工程を経て、図6に示したような本発明の実施の一形態による基板付薄膜積層デバイス、すなわちTFTを用いたアクティブマトリクス型の樹脂フィルムからなる液晶セル用基板が形成される。   Through the above-described steps, a substrate-attached thin film laminated device as shown in FIG. 6, that is, a liquid crystal cell substrate made of an active matrix resin film using TFTs is formed.

次に、前記実施の一形態による液晶表示装置の製造方法について、図7を参照して簡単に説明する。
<液晶表示装置の作成>
一方の基板、すなわち前述のようにして製造したアクティブマトリクス型の基板の保護膜59上に、配向膜70となる配向材を塗布し、ラビング方式による配向処理を施す。
Next, a method of manufacturing the liquid crystal display device according to the embodiment will be briefly described with reference to FIG.
<Creation of liquid crystal display device>
On one substrate, that is, the protective film 59 of the active matrix substrate manufactured as described above, an alignment material to be the alignment film 70 is applied and an alignment process is performed by a rubbing method.

次いで、他方の基板、すなわち対向基板75上に通常の方法でカラーフィルタ74を形成し、そのカラーフィルタ74上に透明電極である対向電極73をパターニングする。   Next, a color filter 74 is formed on the other substrate, that is, the counter substrate 75 by a normal method, and a counter electrode 73 that is a transparent electrode is patterned on the color filter 74.

対向基板75上には、予め本発明の金属膜(100)が両面に設けられている。   On the counter substrate 75, the metal film (100) of the present invention is provided on both surfaces in advance.

この対向基板75の対向電極73上には、前記アクティブマトリクス基板と同様にして配向処理を施して、配向処理された配向膜72を配置する。   On the counter electrode 73 of the counter substrate 75, an alignment film 72 subjected to an alignment process is disposed by performing an alignment process in the same manner as the active matrix substrate.

次いで、配向膜70を備えたアクティブマトリクス型の基板と、配向膜72が配置された対向基板75とを、配向膜70と配向膜72とが向かい合って一定厚の間隙を形成するように、シール材76を介して貼合わせる。貼合わされた基板間には、液晶材が注入されて液晶層71が形成されることによって液晶表示装置が製造される。   Next, the active matrix substrate having the alignment film 70 and the counter substrate 75 on which the alignment film 72 is disposed are sealed so that the alignment film 70 and the alignment film 72 face each other to form a gap having a constant thickness. Bonding is performed via a material 76. A liquid crystal display device is manufactured by injecting a liquid crystal material between the bonded substrates to form a liquid crystal layer 71.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

(実施例1)
<液晶セル用基板の評価>
(活性線硬化樹脂層付き樹脂フィルムの準備)
キモト社製PEN(ポリエチレンナフタレート)フィルムG01S(厚さ125μm)の上に下記組成の活性線硬化樹脂層用塗布液を調製、硬化後の膜厚が6μmとなるようにマイクログラビアコーターを用いて塗布し溶剤を蒸発乾燥後、高圧水銀灯を用いて0.2J/cm2の紫外線照射により硬化させアクリル系硬化層からなる活性線硬化樹脂層を積層し活性線硬化樹脂層付き樹脂フィルムとした。
(Example 1)
<Evaluation of substrate for liquid crystal cell>
(Preparation of resin film with active ray curable resin layer)
On the PEN (polyethylene naphthalate) film G01S (thickness 125 μm) manufactured by Kimoto Co., Ltd., a coating solution for actinic radiation curable resin layer having the following composition was prepared, using a micro gravure coater so that the film thickness after curing was 6 μm. After applying and evaporating and drying the solvent, an actinic radiation curable resin layer made of an acrylic cured layer was laminated by curing with 0.2 J / cm 2 ultraviolet irradiation using a high pressure mercury lamp to obtain a resin film with an actinic radiation curable resin layer.

(活性線硬化樹脂層用塗布液)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート単量体 60質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート2量体 20質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート3量体以上の成分 20質量部
ジメトキシベンゾフェノン光反応開始剤 4質量部
メチルエチルケトン 75質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 75質量部
活性線硬化樹脂層(ポリマー層)の表面の中心線平均粗さ(Ra)は5nm以下で、平滑であった。中心線平均粗さ(Ra)は、JIS B 0601に則り、光学干渉式表面粗さ計RST/PLUS(WYKO社製)を使用して、1.2mm×0.9mmの面積に対して求めた。
(液晶セル用基板の作製)
〔試料No.101の作製〕
準備した活性線硬化樹脂層付き樹脂フィルムの上に、金属膜として、以下に示す条件で、樹脂フィルム側から、密着層、金属膜(金属膜a(20nm)、金属膜b(30nm))、保護層(400nm)を以下に記した条件で順次薄膜形成を行い液晶セル用基板を作製し、試料No.101とした。
(Coating liquid for active ray curable resin layer)
Dipentaerythritol hexaacrylate monomer 60 parts by mass Dipentaerythritol hexaacrylate dimer 20 parts by mass Dipentaerythritol hexaacrylate trimer component 20 parts by mass Dimethoxybenzophenone photoinitiator 4 parts by mass Methyl ethyl ketone 75 parts by mass Propylene Glycol monomethyl ether 75 parts by mass The centerline average roughness (Ra) of the surface of the actinic radiation curable resin layer (polymer layer) was 5 nm or less and was smooth. The center line average roughness (Ra) was determined for an area of 1.2 mm × 0.9 mm using an optical interference type surface roughness meter RST / PLUS (manufactured by WYKO) according to JIS B 0601. .
(Preparation of liquid crystal cell substrate)
[Sample No. Production of 101]
On the prepared resin film with an actinic radiation curable resin layer, as a metal film, under the conditions shown below, from the resin film side, an adhesion layer, a metal film (metal film a (20 nm), metal film b (30 nm)), A protective layer (400 nm) was sequentially formed into a thin film under the conditions described below to produce a liquid crystal cell substrate. 101.

(密着層の作製)
〈密着層用の混合ガス組成物〉
放電ガス:窒素ガス 94.85体積%
薄膜形成ガス:ヘキサメチルジシロキサン 0.20体積%
添加ガス:酸素ガス 5.0体積%
<密着層の製膜条件>
第1電極側 電源種類 ハイデン研究所 100kHz(連続モード) PHF−6k
周波数 100kHz
出力密度 12W/cm2(この時の電圧Vpは8kVであった)
電極温度 120℃
第2電極側 電源種類 パール工業 13.56MHz CF−5000−13M
周波数 13.56MHz
出力密度 5W/cm2(この時の電圧Vpは1kVであった)
電極温度 90℃
(金属膜aの作製)
<金属膜a用の混合ガス組成>
放電ガス:窒素ガス 79.2体積%
薄膜形成ガス:テトラエトキシシラン 15.8体積%
添加ガス:酸素ガス 5.0体積%
〈金属膜aの成膜条件〉
第1電極側 電源種類 ハイデン研究所 100kHz(連続モード) PHF−6k
周波数 100kHz
出力密度 10W/cm2(この時の電圧Vpは7kVであった)
電極温度 120℃
第2電極側 電源種類 パール工業 13.56MHz CF−5000−13M
周波数 13.56MHz
出力密度 10W/cm2(この時の電圧Vpは2kVであった)
電極温度 90℃
(金属膜bの作製)
<金属膜b用の混合ガス組成>
放電ガス:窒素ガス 94.5体積%
薄膜形成ガス:テトラエトキシシラン 0.5体積%
添加ガス:酸素ガス 5.0体積%
<金属膜bの製膜条件>
第1電極側 電源種類 ハイデン研究所 100kHz(連続モード) PHF−6k
周波数 100kHz
出力密度 13W/cm2(この時の電圧Vpは8.5kVであった)
電極温度 120℃
第2電極側 電源種類 パール工業 13.56MHz CF−5000−13M
周波数 13.56MHz
出力密度 10W/cm2(この時の電圧Vpは2kVであった)
電極温度 90℃
(保護層の作製)
<保護層用の混合ガス組成>
放電ガス:窒素ガス 91.4体積%
薄膜形成ガス:ヘキサメチルジシロキサン 3.6体積%
添加ガス:酸素ガス 5.0体積%
〈保護層の成膜条件〉
第1電極側 電源種類 ハイデン研究所 100kHz(連続モード) PHF−6k
周波数 100kHz
出力密度 12W/cm2(この時の電圧Vpは8kVであった)
電極温度 120℃
第2電極側 電源種類 パール工業 13.56MHz CF−5000−13M
周波数 13.56MHz
出力密度 5W/cm2(この時の電圧Vpは1kVであった)
電極温度 90℃
密着層、金属膜、保護層は何れも、図3に示す大気圧プラズマ放電処理装置を使用して積層した。尚、金属膜の残留応力は圧縮応力で1.0MPaであった。残留応力はNEC三栄社製薄膜物性評価装置MH4000により測定した。
(Preparation of adhesion layer)
<A mixed gas composition for the adhesion layer>
Discharge gas: Nitrogen gas 94.85% by volume
Thin film forming gas: Hexamethyldisiloxane 0.20% by volume
Additive gas: Oxygen gas 5.0% by volume
<Filming conditions for adhesion layer>
1st electrode side Power supply type HEIDEN Laboratory 100kHz (continuous mode) PHF-6k
Frequency 100kHz
Output density 12 W / cm 2 (the voltage Vp at this time was 8 kV)
Electrode temperature 120 ° C
2nd electrode side power supply type Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
Frequency 13.56MHz
Output density 5 W / cm 2 (the voltage Vp at this time was 1 kV)
Electrode temperature 90 ° C
(Preparation of metal film a)
<Mixed gas composition for metal film a>
Discharge gas: Nitrogen gas 79.2% by volume
Thin film forming gas: 15.8% by volume of tetraethoxysilane
Additive gas: Oxygen gas 5.0% by volume
<Deposition conditions for metal film a>
1st electrode side Power supply type HEIDEN Laboratory 100kHz (continuous mode) PHF-6k
Frequency 100kHz
Output density 10 W / cm 2 (Voltage Vp at this time was 7 kV)
Electrode temperature 120 ° C
2nd electrode side power supply type Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
Frequency 13.56MHz
Output density 10 W / cm 2 (Voltage Vp at this time was 2 kV)
Electrode temperature 90 ° C
(Preparation of metal film b)
<Mixed gas composition for metal film b>
Discharge gas: Nitrogen gas 94.5% by volume
Thin film forming gas: Tetraethoxysilane 0.5% by volume
Additive gas: Oxygen gas 5.0% by volume
<Film forming conditions for metal film b>
1st electrode side Power supply type HEIDEN Laboratory 100kHz (continuous mode) PHF-6k
Frequency 100kHz
Output density 13 W / cm 2 (the voltage Vp at this time was 8.5 kV)
Electrode temperature 120 ° C
2nd electrode side power supply type Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
Frequency 13.56MHz
Output density 10 W / cm 2 (Voltage Vp at this time was 2 kV)
Electrode temperature 90 ° C
(Preparation of protective layer)
<Combination gas composition for protective layer>
Discharge gas: Nitrogen gas 91.4% by volume
Thin film forming gas: hexamethyldisiloxane 3.6% by volume
Additive gas: Oxygen gas 5.0% by volume
<Filming conditions for protective layer>
1st electrode side Power supply type HEIDEN Laboratory 100kHz (continuous mode) PHF-6k
Frequency 100kHz
Output density 12 W / cm 2 (the voltage Vp at this time was 8 kV)
Electrode temperature 120 ° C
2nd electrode side power supply type Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
Frequency 13.56MHz
Output density 5 W / cm 2 (the voltage Vp at this time was 1 kV)
Electrode temperature 90 ° C
The adhesion layer, the metal film, and the protective layer were all laminated using the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus shown in FIG. The residual stress of the metal film was 1.0 MPa in terms of compressive stress. Residual stress was measured by a thin film physical property evaluation apparatus MH4000 manufactured by NEC Sanei Co., Ltd.

密着層の炭素含有量は、7at%、金属膜a,bのそれぞれの炭素含有量は検出限界の0.1at%以下、保護層の炭素含有量は、18at%であった。炭素含有量は、VGサイエンティフィックス社製ESCALAB−200R(XPS表面分析装置)を用いて測定した。各層のSiOxCy組成は次のようになった。   The carbon content of the adhesion layer was 7 at%, the carbon content of each of the metal films a and b was 0.1 at% or less of the detection limit, and the carbon content of the protective layer was 18 at%. The carbon content was measured using ESCALAB-200R (XPS surface analyzer) manufactured by VG Scientific. The SiOxCy composition of each layer was as follows.

密着層はSiO1.90.2、金属膜aはSiO2、金属膜bはSiO2、保護層はSiO1.90.7であった。 The adhesion layer was SiO 1.9 C 0.2 , the metal film a was SiO 2 , the metal film b was SiO 2 , and the protective layer was SiO 1.9 C 0.7 .

密着層の弾性率は12GPa、保護層の弾性率は15GPaであった、又金属膜aと金属膜bを含めた全金属膜の弾性率は50Gpaであった。弾性率はナノインデンテーション測定法を用いて測定した。   The elastic modulus of the adhesion layer was 12 GPa, the elastic modulus of the protective layer was 15 GPa, and the elastic modulus of all metal films including the metal film a and the metal film b was 50 GPa. The elastic modulus was measured using a nanoindentation measurement method.

〔試料No.102の作製〕
試料No.101と同じ活性線硬化樹脂層付き樹脂フィルムを使用し、金属膜の構成を、樹脂フィルム側から、金属膜a(20nm)/金属膜b(30nm)/金属膜a(20nm)/金属膜b(30nm)の2ユニットを積層した以外は、試料No.1と全て同じ条件で液晶セル用基板を作製し、試料No.102とした。尚、全金属膜の残留応力は圧縮応力で0.8MPaであった。
[Sample No. Production of 102]
Sample No. The resin film with an actinic radiation curable resin layer same as 101 is used, and the structure of the metal film is changed from the resin film side to metal film a (20 nm) / metal film b (30 nm) / metal film a (20 nm) / metal film b. Sample No. 2 except that two units (30 nm) were laminated. A liquid crystal cell substrate was prepared under the same conditions as in Example 1. 102. The residual stress of all metal films was 0.8 MPa in terms of compressive stress.

〔試料No.103の作製〕
試料No.101の作製に使用した活性線硬化樹脂層付き樹脂フィルムの裏面側に同じ活性線硬化樹脂層を積層した樹脂フィルムを使用し、該樹脂フィルムの両側に、試料No.102と同じ構成の金属膜(樹脂フィルム側から密着層、2ユニットの金属膜、保護層)を積層し、試料No.103とした。尚、樹脂フィルム両面それぞれの2ユニットのサブ金属膜の残留応力は圧縮応力で1.0MPaであった。
[Sample No. 103)
Sample No. A resin film in which the same actinic radiation curable resin layer was laminated on the back side of the resin film with an actinic radiation curable resin layer used for the production of No. 101 was used. A metal film having the same configuration as that of 102 (adhesion layer from the resin film side, 2 units of metal film, protective layer) was laminated. 103. The residual stress of the sub-metal film of 2 units on each side of the resin film was 1.0 MPa in terms of compressive stress.

〔試料No.104の作製〕
試料No.101と同じ活性線硬化樹脂層付き樹脂フィルムを使用し、金属膜の構成を、樹脂フィルム側から、金属膜a(20nm)/金属膜b(30nm)/金属膜a(20nm)/金属膜b(30nm)/金属膜a(20nm)/金属膜b(30nm)の3ユニットを積層した以外は全て同じ条件で液晶セル用基板を作製し、試料No.104とした。尚、全金属膜の残留応力は圧縮応力で0.9MPaであった。
[Sample No. Preparation of 104]
Sample No. The resin film with an actinic radiation curable resin layer same as 101 is used, and the structure of the metal film is changed from the resin film side to metal film a (20 nm) / metal film b (30 nm) / metal film a (20 nm) / metal film b. A liquid crystal cell substrate was prepared under the same conditions except that three units of (30 nm) / metal film a (20 nm) / metal film b (30 nm) were laminated. 104. The residual stress of all metal films was 0.9 MPa in terms of compressive stress.

〔比較試料No.105の作製〕
試料No.101と同じ活性線硬化樹脂層付き樹脂フィルムを使用し、金属膜の構成を、金属膜b(膜厚50nm)を1層積層した以外は全て同じ条件で液晶セル用基板を作製し、比較試料No.105とした。尚、金属膜の残留応力は圧縮応力で3.0MPaであった。
[Comparative Sample No. Production of 105]
Sample No. A liquid crystal cell substrate was prepared under the same conditions except that a resin film with an actinic radiation curable resin layer same as 101 was used, and the metal film was laminated with one metal film b (film thickness 50 nm). No. 105. The residual stress of the metal film was 3.0 MPa as a compressive stress.

〔比較試料No.106の作製〕
試料No.102において、金属膜aの代わりに、以下に示す金属膜c(膜厚1μm)とした以外は全て、試料No.102と同じ条件で液晶セル用基板を作製し、比較試料No.106とした。尚、全金属膜の残留応力は圧縮応力で2.3MPaであった。
[Comparative Sample No. 106)
Sample No. In Sample No. 102, all samples except for the metal film c (film thickness 1 μm) shown below instead of the metal film a were sample Nos. A liquid crystal cell substrate was prepared under the same conditions as in No. 102. 106. The residual stress of all metal films was 2.3 MPa in terms of compressive stress.

(金属膜cの積層)
ソアノールD2908(日本合成化学工業(株)製、エチレン−ビニルアルコール共重合体)8gを1−プロパノール118.8g及び水73.2gの混合溶媒に80℃で溶解した。この溶液の10.72gに2M(2N)塩酸を2.4ml加えて混合した。
(Lamination of metal film c)
8 g of Soarnol D2908 (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., ethylene-vinyl alcohol copolymer) was dissolved in a mixed solvent of 118.8 g of 1-propanol and 73.2 g of water at 80 ° C. To 10.72 g of this solution, 2.4 ml of 2M (2N) hydrochloric acid was added and mixed.

この溶液を攪拌しながらテトラエトキシシラン1gを滴下して30分間攪拌を続けた。次いで、得られた塗布液の塗布直前にpH調整剤としてジメチルベンジルアミンを添加し、この溶液をワイヤバーで塗布した。その後、マイクロ波を全面に照射した後、120℃で乾燥することにより、金属膜cを積層した。   While stirring this solution, 1 g of tetraethoxysilane was added dropwise and stirring was continued for 30 minutes. Next, dimethylbenzylamine was added as a pH adjuster immediately before application of the obtained coating solution, and this solution was applied with a wire bar. Then, after irradiating the whole surface with a microwave, the metal film c was laminated | stacked by drying at 120 degreeC.

〔比較試料No.107の作製〕
試料No.102において、金属膜aの代わりに以下に金属膜d(膜厚10nm)とした以外は、試料No.102と全て同じ条件で液晶セル用基板を作製し、比較試料No.107とした。尚、全金属膜の残留応力は圧縮応力で6.2MPaであった。
[Comparative Sample No. 107)
Sample No. In Sample No. 102, Sample No. 10 was used except that instead of the metal film a, a metal film d (film thickness 10 nm) was used. A liquid crystal cell substrate was prepared under the same conditions as in Sample No. 102. 107. The residual stress of all metal films was 6.2 MPa in terms of compressive stress.

(金属膜dの積層)
スパッタリング(詳細は特開2003−211579の実施例1を参照)により、酸素分圧を0.009Pa、系全体の圧力を0.13Paの条件で、酸化クロム層(膜厚10nm)の金属膜dを積層した。
(Lamination of metal film d)
A metal film d of a chromium oxide layer (film thickness: 10 nm) is formed by sputtering (for details, see Example 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 2003-21579) under the conditions of an oxygen partial pressure of 0.009 Pa and an overall system pressure of 0.13 Pa. Were laminated.

〔比較試料No.108の作製〕
試料No.102において、金属膜aの代わりに以下に示す金属膜eとした以外は、試料No.102と全て同じ条件で液晶セル用基板を作製し、比較試料No.108とした。金属膜eからは、珪素、酸素、以外に炭素が3%検出された。尚、全金属膜の残留応力は圧縮応力で1.8MPaであった。
[Comparative Sample No. 108 production)
Sample No. In Sample No. 102, except that the metal film e shown below was used instead of the metal film a, Sample No. A liquid crystal cell substrate was prepared under the same conditions as in Sample No. 102. 108. In addition to silicon and oxygen, 3% of carbon was detected from the metal film e. The residual stress of all metal films was 1.8 MPa in terms of compressive stress.

(金属膜eの作製)
<金属膜e用の混合ガス組成>
放電ガス:窒素ガス 79.2体積%
薄膜形成ガス:テトラエトキシシラン 15.8体積%
添加ガス:酸素ガス 5.0体積%
<金属膜eの製膜条件>
第1電極側 電源種類 ハイデン研究所 100kHz(連続モード) PHF−6k
周波数 100kHz
出力密度 7.5W/cm2(この時の電圧Vpは6kVであった)
電極温度 120℃
第2電極側 電源種類 パール工業 13.56MHz CF−5000−13M
周波数 13.56MHz
出力密度 10W/cm2(この時の電圧Vpは2kVであった)
電極温度 90℃
尚、金属膜eの組成はSiO1.90.2であった。
(Production of metal film e)
<Mixed gas composition for metal film e>
Discharge gas: Nitrogen gas 79.2% by volume
Thin film forming gas: 15.8% by volume of tetraethoxysilane
Additive gas: Oxygen gas 5.0% by volume
<Film forming conditions for metal film e>
1st electrode side Power supply type HEIDEN Laboratory 100kHz (continuous mode) PHF-6k
Frequency 100kHz
Output density 7.5 W / cm 2 (Voltage Vp at this time was 6 kV)
Electrode temperature 120 ° C
2nd electrode side power supply type Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
Frequency 13.56MHz
Output density 10 W / cm 2 (Voltage Vp at this time was 2 kV)
Electrode temperature 90 ° C
The composition of the metal film e was SiO 1.9 C 0.2 .

評価
作製した各試料No.101〜108に付き、ガスバリア性、剪断強度を以下に示す方法で試験し、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表1に示す。
Evaluation Each sample No. Table 1 shows the results of the tests on gas barrier properties and shear strength given in 101 to 108 and evaluated according to the following evaluation ranks.

≪ガスバリア性の評価≫
ガスバリア性として水蒸気透過率を次の方法で試験した。作製した各試料を、100mmφの円柱に膜面側を20回巻きつけ(円柱に膜面側を20回巻きつけ)て、広げたのち、特開2005−283561号公報に記載のカルシウム腐食法によるフィルムの水蒸気透過度測定装置を使用し、同公報に記載のカルシウム腐食法の評価方法を用いて、水蒸気透過率を測定した。
≪Evaluation of gas barrier properties≫
As a gas barrier property, the water vapor transmission rate was tested by the following method. Each prepared sample was spread by winding the membrane surface side around a 100 mmφ cylinder 20 times (winding the membrane surface side around the cylinder 20 times), and then spread by the calcium corrosion method described in JP-A-2005-283561. Using a film water vapor permeability measuring device, the water vapor transmission rate was measured using the calcium corrosion method evaluation method described in the publication.

水蒸気透過率の評価ランク
○:水蒸気透過率性能の劣化なし
△:やや劣化
×:大きく劣化
≪剪断強度の評価≫
ダイプラウインテス製サイカスNN−04型の剪断強度測定器で測定しサイカス剪断強度とした。測定条件としては、サンプリングステップは0.2sec/pointで、ダイヤモンド製1mm幅の刃を使用し、剪断角度は45°、押圧荷重を2μN、バランス加重1μNとし、垂直速度1nm/sec、水平速度100nm/secにて切削を行い、水平、垂直力を記録し剪断強度とした。
Evaluation rank of water vapor transmission rate ○: No deterioration of water vapor transmission performance △: Slightly deteriorated ×: Largely deteriorated << Evaluation of shear strength >>
It was measured with a shear strength measuring instrument of the type of CYCUS NN-04 manufactured by Daipla Intes and used as the CYCUS shear strength. As measurement conditions, the sampling step was 0.2 sec / point, a diamond 1 mm wide blade was used, the shear angle was 45 °, the pressing load was 2 μN, the balance load was 1 μN, the vertical speed was 1 nm / sec, and the horizontal speed was 100 nm. Cutting was performed at / sec, and horizontal and vertical forces were recorded to obtain shear strength.

Figure 2008132643
Figure 2008132643

(実施例2)
<液晶セル用基板を使用した液晶表示装置の評価>
試料101〜108の上に、VA型回路、配向膜を作製し、VA型液晶表示装置としてカラーシフト量を評価した。
(Example 2)
<Evaluation of liquid crystal display device using liquid crystal cell substrate>
A VA circuit and an alignment film were formed on the samples 101 to 108, and the color shift amount was evaluated as a VA liquid crystal display device.

なお、偏光板、位相差板等の光学フィルムおよび基本的な液晶表示装置は、AQUOS−LC37GX1Wの構成を解体して使用した。   Note that the optical film such as a polarizing plate and a retardation plate and a basic liquid crystal display device were used by disassembling the configuration of AQUAS-LC37GX1W.

≪液晶表示装置のカラーシフト量の測定方法≫
液晶表示装置に、黒画像を表示させ、ELDIM社製 製品名「EZ Contrast160D」を用いて、極角60°方向における全方位(360°)の色相、x値およびy値を測定した。
≪Measurement method of color shift amount of liquid crystal display device≫
A black image was displayed on the liquid crystal display device, and the hue, x value, and y value in all directions (360 °) in the polar angle 60 ° direction were measured using a product name “EZ Contrast 160D” manufactured by ELDIM.

また、極角60°方位角45°におけるEZ Contrastで計算されたx値、y値において、全方位のx、y値の最大値と最小値の差△xyを式:{(x(最大)−x(最少))2+(y(最大)−y(最少))21/2から算出した。 Further, in the x value and y value calculated by EZ Contrast at a polar angle of 60 ° and an azimuth angle of 45 °, the difference Δxy between the maximum value and the minimum value of the x and y values in all directions is expressed by the formula: {(x (maximum) -X (minimum)) 2 + (y (maximum)-y (minimum)) 2 } 1/2 .

なお、方位角45°とは、パネルの長辺を0°としたときに反時計回りに45°回転させた方位を表す。また、極角60°とは、パネルに対し鉛直方向を0°としたときに60°斜めから見た方位を表す。   Note that the azimuth angle 45 ° represents an azimuth rotated 45 ° counterclockwise when the long side of the panel is 0 °. Further, the polar angle of 60 ° represents an orientation viewed obliquely by 60 ° when the vertical direction is 0 ° with respect to the panel.

Figure 2008132643
Figure 2008132643

本発明の有効性が確認された。   The effectiveness of the present invention was confirmed.

本発明の液晶セル用基板の層構成の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the layer structure of the board | substrate for liquid crystal cells of this invention. 本発明に有用なジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus of the jet system useful for this invention. 本発明に有用な対向電極間で樹脂フィルムを処理する方式の大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus of the system which processes a resin film between counter electrodes useful for this invention. 図3に示したロール回転電極の導電性の金属質母材とその上に被覆されている誘電体の構造の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the structure of the electroconductive metal base material of the roll rotating electrode shown in FIG. 3, and the dielectric material coat | covered on it. 図3に示した角筒型電極の導電性の金属質母材とその上に被覆されている誘電体の構造の一例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a structure of a conductive metal base material of the rectangular tube electrode shown in FIG. 3 and a dielectric material coated thereon. 本発明の実施の一形態による樹脂フィルムからなる液晶セル用基板である。1 is a liquid crystal cell substrate made of a resin film according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の一形態による液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid crystal display device by one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a、1b 液晶セル用基板
100 2層からなる金属膜の構成
100−1 2ユニットの金属膜の構成
100−2 3層からなる金属膜の構成
101 樹脂フィルム
102 金属膜
102a 第1金属膜
102b 第2金属膜
103 密着層
104 保護層
2、7 プラズマ放電処理装置
2a 第1電極
2b 第2電極
2c、11c 対向電極間(放電空間)
8a、8b 電界印加手段
9 ガス供給手段
11a ロール回転電極
11b 角筒型固定電極群
19 ガラス製封止缶
50 ゲート電極
52 ゲート絶縁膜
53 半導体層
55 n+半導体層
56 ソース電極
57 ドレイン電極
58 画素電極
59 保護膜
60 信号配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b Liquid crystal cell board | substrate 100 The structure of the metal film which consists of two layers 100-1 The structure of the metal film of 2 units 100-2 The structure of the metal film which consists of three layers 101 Resin film 102 Metal film 102a First metal film 102b First 2 Metal film 103 Adhesion layer 104 Protective layer 2, 7 Plasma discharge treatment apparatus 2 a First electrode 2 b Second electrode 2 c, 11 c Between counter electrodes (discharge space)
8a, 8b Electric field application means 9 Gas supply means 11a Roll rotating electrode 11b Square tube fixed electrode group 19 Glass sealing can 50 Gate electrode 52 Gate insulating film 53 Semiconductor layer 55 n + semiconductor layer 56 Source electrode 57 Drain electrode 58 Pixel electrode 59 Protective film 60 Signal wiring

Claims (6)

樹脂フィルムからなる液晶セル用基板において、該液晶セル用基板が樹脂フィルム上に、酸化金属膜、窒化金属膜または酸窒化金属膜から選ばれる少なくとも2層の金属膜を有する樹脂フィルムであって、該少なくとも2層の金属膜が同一組成であってかつ剪断強度が異なる金属膜であることを特徴とする液晶セル用基板。 A liquid crystal cell substrate comprising a resin film, wherein the liquid crystal cell substrate has a metal film having at least two layers selected from a metal oxide film, a metal nitride film, or a metal oxynitride film on the resin film, A substrate for a liquid crystal cell, wherein the at least two metal films have the same composition and different shear strengths. 前記剪断強度が異なる2層の金属膜が、隣接する2層の金属膜であることを特徴とする請求項1記載の液晶セル用基板。 2. The substrate for a liquid crystal cell according to claim 1, wherein the two metal films having different shear strengths are adjacent two metal films. 前記隣接する2層の金属膜の密度比Yが1≧Y≧0.95であることを特徴とする請求項1または2記載の液晶セル用基板。 3. The liquid crystal cell substrate according to claim 1, wherein the density ratio Y of the two adjacent metal films is 1 ≧ Y ≧ 0.95. 前記少なくとも2層の金属膜が、樹脂フィルムの両側に設けられていることを特徴とする請求項1〜3いずれかの項に記載の液晶セル用基板。 The liquid crystal cell substrate according to claim 1, wherein the at least two metal films are provided on both sides of the resin film. 前記金属膜が大気圧プラズマCVDにより形成されていることを特徴とする請求項1〜4いずれかの項に記載の液晶セル用基板。 5. The liquid crystal cell substrate according to claim 1, wherein the metal film is formed by atmospheric pressure plasma CVD. 前記請求項1〜5いずれかの項に記載の液晶セル用基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device using the liquid crystal cell substrate according to claim 1.
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