CN1475596A

CN1475596A - 用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料

Info

Publication number: CN1475596A
Application number: CNA021286892A
Authority: CN
Inventors: 郦唯诚; 赵勤孝; 陈金多; 吴欣显; 陈登科; 阮宪明
Original assignee: GUANGYANG APPLIED MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGYANG APPLIED MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2004-02-18
Anticipated expiration: 2022-08-12
Also published as: CN1215197C

Abstract

一种用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，主要是以银、金、铜、钯、铂及钛等金属元素为主要构成元素，并通过各元素间适当的含量比例，或再添加其它合适的特定元素进一步使合金的晶粒细致化，用以提供一种专用于反射型平面显示器具有高反射率及耐候性佳的反射膜合金材料及溅镀靶材。具有反射率高(90％以上)及耐候性佳的功效。

Description

用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料

技术领域

本发明是关于一种用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材(sputtering target)的合金材料，特指一种具备高反射率、提升反射型平面显示器画面显示清晰度的反射膜合金材料及溅镀反射膜用的靶材材料。

背景技术

众所周知，平面显示器(Flat Panel Display；FPD)因具有轻薄短小的优点，目前已逐渐取代传统的阴极射线管(Cathode Ray Tube；CRT)式显示器，目前有关平面显示器的种类大体有液晶显示器(Liquid Crystal Display；LCD)、场发射显示器(Field Emission Display；FED)及有机电激发光显示器(Organic Electroluminesence Display；OLED)等，其中液晶显示器为目前已进入实用阶段的产品。

在上述众多型式的显示器中，反射型平面显示器(尤其是反射型液晶显示器)因不使用高耗电的背光模块或其它发光构件，而是通过反射外部光源的方式配合成像控制，达到影像显示且兼具低耗电的目的，而被广泛应用于各种携带式的产品上。

如前述所言，反射型平面显示器本身不具发光模块，完全是通过反射外部光线的方式配合成像控制，而达到影像显示的功用，因此，一反射型显示器必需具备良好反射率，方能达到清晰显像的效果，如何提升其反射率，即为现阶段反射型平面显示器研发中一项重要的课题。

目前有关反射型平面显示器的基本构造，以反射型液晶显示器为例，其组成主要具有一组呈上下对应配置的透明基板，该二基板间设有以封密材封入其内的液晶层，上基板底面与下基板顶面各设有透明电极(如ITO等)、被覆层及配向膜，另于上基板顶面依序设有偏光板、相位差板，于下基板底面则设有反射板，该反射板是由一表面形成细微凹凸状的透明基材，以及被覆其上的反射膜及粘接层等所构成。让由上基板上方的入射光通过液晶层后，经反射板上的反射膜反射入射光，再通过液晶层回至上基板时，在液晶层偏光方向的切换控制下，产生明或暗的显像状态，其中因反射板上的反射膜关系着反射入射光的强度，故选用具有高反射率材料作为反射膜，即可有效提升该反射型平面显示器的影像显示效果。

前述镀设于反射板上用以反射入射光协助显像的反射膜材料，已知的材料大体有铝、铝合金、银或银合金等多种，其中铝或铝合金的成本虽然较低，但仅在特定的可见光波长区段具有80％以上的反射率，如图2所示，其它可见光区段则反射率低于80％。至于银则具有较高反射率，如图3所示，其在可见光波长区段(波长400nm-800nm)均可达到80％以上的高反射率，但是，银耐候性不佳，于一般环境中易形成硫化物或氧化物，其反应生成物会吸收蓝光，致使反射层在蓝光波段反射率下降。于银中添加合金元素有助于提升耐候性，但亦可能造成反射率下降，如图4所示，而降低该反射型平面显示器画面显示清晰度。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，由于其别于现有应用于反射型平面显示器中的铝或银质反射膜材料，达到反射率高(90％以上)及耐候性佳的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：它是以银结合选自下列元素的之一或多数为其主要构成元素的组合，构成一种具有高反射率的合金材料及溅镀靶材，该元素选自：金、铜、钯、铂或钛。

该合金材料是选自银、金、铜、钯、铂及钛六种元素的组合，其含量关系定义为Ag_xAu_YCu_zPd_wPt_vTi_u，其中

0.1＜y＜1.0原子百分比，

0.1＜z＜4.0原子百分比，

0.1＜w＜4.0原子百分比，

0.1＜v＜4.0原子百分比，

0.1＜u＜8.5原子百分比，

其余为x的原子百分比。

该合金材料是选自银、铜及铂三种元素的组合，其含量关系定义为Ag_xCu_zPt_v，其中0.1＜z＜4.0原子百分比，0.1＜v＜4.0原子百分比，其余为x的原子百分比。

该合金材料是选自银、铜及钯三种元素的组合，其含量关系定义为Ag_xCu_zPd_w，其中0.1＜z＜4.0原子百分比，0.1＜w＜4.0原子百分比，其余为x的原子百分比。

该合金材料是选自银、金及铜三种元素的组合，其含量关系定义为Ag_xAu_YCu_z，其中0.1＜y＜1.0原子百分比，0.1＜z＜4.0原子百分比，其余为x的原子百分比。

该合金材料是选自银及钛二种元素的组合，其含量关系定义为Ag_xTi_u，其中0.1＜u＜8.5原子百分比，其余为x的原子百分比。

该合金材料中包括加入附加元素，该附加元素选自镍、硼或硅三元素中的至少一种。

该镍的添加量少于0.2原子百分比。该硼的添加量少于0.5原子百分比。该硅的添加量少于2.0原子百分比。

下面结合较佳实施例配合附图详细说明。

附图说明

图1是本发明的反射膜合金材料R(反射率)、T(穿透率)、A(吸收率)与波长关系示意图。

图2是传统不同厚度铝合金的反射率与波长关系示意图。

图3是传统纯银反射膜材料不同厚度镀膜的反射率与波长关系示意图。

图4是传统银合金反射膜材料反射率与波长关系示意图。

具体实施方式

本发明用于反射型平面显示器的反射膜合金材料的具体实施设计，其是以银(Ag)结合选自下列元素的族群：金(Au)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)或钛(Ti)等元素之一或多数为其主要构成元素的组合，通过各元素间适当的含量比例设计，构成一兼具高反射率及耐候性佳等功用的反射膜合金材料及溅镀靶材。

依据前述元素的组成设计，本发明可设计成以下多数种合金材料的实施例。

实施例1

本发明实施例1的合金材料是采取银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)、钛(Ti)等六种元素的组合，其含量关系以Ag_xAu_YCu_zPd_wPt_vTi_u定义的，其中0.1＜y＜1.0原子百分比(at％)，1＜z＜4.0原子百分比(at％)，1＜w＜4.0原子百分比(at％)，1＜v＜4.0原子百分比(at％)，0.1＜u＜8.5原子百分比(at％)，其余为x的原子百分比。

如图1所示，是以本发明实施例1的合金材料测得的波长(Wavelength)与反射率(R)、穿透率(T)、吸收率(A)关系图，

由该关系图中可以清楚看出：

该合金材料(R2曲线)在可见光波长区段(波长400nm-800nm)皆可达到90％以上的高反射率；

另在图1中，本发明另选自由银(Ag)-2.0铂(Pt)、1.0钯(Pd)、2.7铜(Cu)等四元素构成的合金(即R1曲线)，以及由银(Ag)-1.0铂(Pt)、2.0钯(Pd)、1.5铜(Cu)等四元素构成的合金(即R3曲线)所作的波长与RTA的关系曲线，该二合金材料(R1、R3曲线)的反射率(R)虽不及实施例1的合金材料(R2曲线)的反射率(R)，但其反射率(R)仍几乎达到80％以上，且该二合金材料可通过改变合金厚度、改变元素比例或添加其它附加元素等方式，进一步提升其反射率(R)。

实施例2

本发明实施例2的合金材料是采取银(Ag)、铜(Cu)、铂(Pt)三种元素的组合，其含量关系以Ag_xCu_zPt_v定义的，其中0.1＜z＜4.0原子百分比(at％)，0.1＜v＜4.0原子百分比(at％)，其余为x的原子百分比。

实施例3

本实施例3的合金材料是采取银(Ag)、铜(Cu)、钯(Pd)三种元素的组合，其含量关系以Ag_xCu_zPd_w定义的，其中0.1＜z＜4.0原子百分比(at％)，0.1＜w＜4.0原子百分比(at％)，其余为x的原子百分比。

实施例4

本实施例4的合金材料是采取银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)三种元素的组合，其含量关系以Ag_xAu_YCu_z定义的，其中0.1＜y＜1.0原子百分比(at％)，0.1＜z＜4.0原子百分比(at％)，其余为x的原子百分比。

实施例5

本发明的实施例5的合金材料是采取银(Ag)、钛(Ti)二种元素的组合，其含量关系以Ag_xTi_u定义的，其中0.1＜u＜8.5原子百分比(at％)，其余为x的原子百分比。

本发明合金材料所选用的银、金、铜、钯、铂、钛等元素于组成合金后，其表面细致、镜面效果佳，而能构成一种具高反射率的反射膜合金材料或作为溅镀反射膜用的溅镀靶材，另通过上述添加于银中的金属元素，在维持应有的高反射率前提下，进一步增进银的耐候性，提升该合金材料的化学稳定性。

该合金材料镀于基板表面形成反射膜后，当其镀膜厚度约为1500，经实际测试，在可见光波段(380nm-800nm)，其反射率可达90％以上，尤其是蓝紫光波段更佳。

本发明利用前述元素的组合，确可提供一种反射率极佳、高附着性且化学稳定性佳的反射膜合金材料。前述由银、金、铜、钯、铂、钛等金属元素构成的合金材料中，亦可自族群：镍(Ni)、硼(B)、硅(Si)等元素中择一或多种添加其中，作为该合金材料的附加元素，其中镍(Ni)的添加量少于0.2at％，硼(B)的添加量少于0.5at％，硅(Si)的添加量少于2.0at％，使该合金材料更进一步呈现晶粒细化的效果。

经由前述说明后，可归纳出本发明的特点在于：

1、本发明用于反射型平面显示器的反射电极合金材料是以银(Ag)结合选自金(Au)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)、钛(Ti)的元素族群中之一或多数金属元素为其主要构成元素的组合，具备有极高反射率及高附着性的效果，将其应用反射型平面显示器中，可有效反射入射的外部光源，达到清晰显示影像的效果。

2、另一方面，该合金中选用铜为其组合元素时，可增进该合金于透明基板表面上的附着性，另可选自镍(Ni)、硼(B)或硅(Si)等元素中添加其中，并利用该元素进一步提升该合金晶粒细化的效果。

综上所述，本发明以其创新的合金材料设计，确可提供一种专用于反射型平面显示器中作为反射膜及溅镀靶材用的合金材料，该合金材料的组成不仅不同于既有作为反射膜的铝或银质材料，且该合金材料的晶粒细致、镜面效果佳，而具备有极佳的反射率，在现今专用于反射型平面显示器上的反射膜及溅镀靶材的材料设计领域中，确为一创新技术，且具有产业利用性，因此，本发明具有新颖性、创造性和实用性。

Claims

1、一种用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：它是以银结合选自下列元素的之一或多数为其主要构成元素的组合，构成一种具有高反射率的合金材料及溅镀靶材，该元素选自：金、铜、钯、铂或钛。

2、根据权利要求1所述的用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：该合金材料是选自银、金、铜、钯、铂及钛六种元素的组合，其含量关系定义为Ag_xA_uYCu_zPd_wPt_vTi_u，其中：

0.1＜y＜1.0原子百分比，

0.1＜z＜4.0原子百分比，

0.1＜w＜4.0原子百分比，

0.1＜v＜4.0原子百分比，

0.1＜u＜8.5原子百分比，

其余为x的原子百分比。

3、根据权利要求1所述的用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：该合金材料是选自银、铜及铂三种元素的组合，其含量关系定义为Ag_xCu_zPt_v，其中0.1＜z＜4.0原子百分比，0.1＜v＜4.0原子百分比，其余为x的原子百分比。

4、根据权利要求1所述的用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：该合金材料是选自银、铜及钯三种元素的组合，其含量关系定义为Ag_xCu_zPd_w，，其中0.1＜z＜4.0原子百分比，0.1＜w＜4.0原子百分比，其余为x的原子百分比。

5、根据权利要求1所述的用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：该合金材料是选自银、金及铜三种元素的组合，其含量关系定义为Ag_xAu_YCu_z，其中0.1＜y＜1.0原子百分比，0.1＜z＜4.0原子百分比，其余为x的原子百分比。

6、根据权利要求1所述的用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：该合金材料是选自银及钛二种元素的组合，其含量关系定义为Ag_xTi_u，其中0.1＜u＜8.5原子百分比，其余为x的原子百分比。

7、根据权利要求1-6其中之一所述的用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：该合金材料中包括加入附加元素，该附加元素选自镍、硼或硅三元素中的至少一种。

8、根据权利要求7所述的用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：该镍的添加量少于0.2原子百分比。

9、根据权利要求7所述的用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：该硼的添加量少于0.5原子百分比。

10、根据权利要求7所述的用于反射型平面显示器的反射膜及溅镀靶材的合金材料，其特征是：该硅的添加量少于2.0原子百分比。