JP2001311805A - ブラックマトリックスを形成するための遮光膜および遮光膜形成用スパッタリングターゲット - Google Patents

ブラックマトリックスを形成するための遮光膜および遮光膜形成用スパッタリングターゲット

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JP2001311805A
JP2001311805A JP2000127317A JP2000127317A JP2001311805A JP 2001311805 A JP2001311805 A JP 2001311805A JP 2000127317 A JP2000127317 A JP 2000127317A JP 2000127317 A JP2000127317 A JP 2000127317A JP 2001311805 A JP2001311805 A JP 2001311805A
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JP
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shielding film
light
forming
black matrix
light shielding
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JP2000127317A
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Akira Mihashi
章 三橋
Masatoshi Noguchi
昌利 野口
Hideo Kitamura
英男 北村
Norifumi Kaneko
憲史 金子
Katsuo Sugawara
克生 菅原
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶ディスプレーなどのカラーパネルを構成す
るブラックマトリックスを形成するための遮光膜および
その遮光膜を形成するためのスパッタリングターゲット
を提供する。 【解決手段】NiおよびPdの内の1種または2種を合
計で0.3〜3.0%を含有し、さらに必要に応じてM
o、VおよびAlの内の1種または2種以上を合計で2
〜10%を含有し、残りがTiおよび不可避不純物から
なる組成を有するTi基合金で構成された遮光膜および
その遮光膜を形成するためのスパッタリングターゲッ
ト。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶ディスプレ
ーなどのカラーパネルを作製する工程で積層させるブラ
ックマトリックスを形成するための遮光膜およびその遮
光膜を形成するためのスパッタリングターゲットに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、液晶ディスプレーなどに使用す
るカラーパネルには、ガラス板や透明樹脂板などからな
る透明板の上に赤、青、緑の3原色カラーフィルター
と、この3原色の色画素間を仕切るための格子状にパタ
ーニングされたブラックマトリックスが形成されてお
り、このブラックマトリックスはカラーフィルターの3
原色の色画素を区切り、3原色の混合を防止して画像の
高コントラスト化および高品位画質化を図っている。前
記ブラックマトリックスは遮光膜をフォトリゾグラフィ
によりレジストパターンを形成し、これをマスクとして
エッチングすることにより微小開口部分を有する格子状
にパターンエッチングすることにより形成されるが、こ
の遮光膜の特性として最も重要な特性は、パターンエッ
チングが可能であるとともに耐食性を有すること、およ
び光源からの必要のない光を十分に遮蔽することができ
る遮光性を有することである。
【0003】前述のようにして微小開口部分を有する格
子状パターン膜からなるブラックマトリックスを形成し
たのち、このブラックマトリックスの格子状パターン膜
により区切られた微小開口部分にオフセット印刷などに
より赤、青、緑の3原色カラーフィルター層を形成し、
さらにこのカラーフィルター層およびブラックマトリッ
クスの上にトップコート層を形成し、さらにこのトップ
コート層の上にITO(インジウム錫酸化物)などの透
明電極膜を形成してカラーパネルが作製される。
【0004】前記ブラックマトリックスを形成するため
の遮光膜の反射率が高いと外部からの反射光が表示画像
のコントラストを低下させるので、画像を一層見やすく
するために前記ガラスなどの透明板と遮光膜の間にCr
O,CrNなどの化合物薄膜からな低反射膜を形成する
ことがある。従来、遮光膜として金属CrもしくはCr
基合金の蒸着膜またはスパッタリング膜が使用されてお
り、この金属CrまたはCr基合金からなる遮光膜は、
優れた耐食性および遮光性を有している。
【0005】ところが、金属CrまたはCr基合金から
なる遮光膜は、エッチングして格子状パター膜を形成す
る際に有害である6価クロムが発生し、この6価クロム
は処理がなされずに外部に流出すると、環境問題に発展
する。そのため、近年、ブラックマトリックスを形成す
るための遮光膜として純NiまたはCrを含まないNi
基合金からなる薄膜、さらに純Tiなどの耐食性に優れ
た金属または合金からなる薄膜が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】近年、液晶ディスプレ
ーは大画面化の傾向にあるが、カラーパネルが一層大型
化してもカラーパネルは重量の増加は厳しく抑えられて
いる。特にカラー液晶パネルは携帯用パソコンなどの液
晶ディスプレーとして最も多く使用されるところから一
層の軽量化が必要である。ところが、純NiまたはCr
を含まないNi基合金からなる遮光膜は比重が大きいと
ころから軽量化は難しく、そのために純Tiからなる遮
光膜が提案されているが、この純Tiからなる遮光膜は
遮光性が十分でなく、さらにITOエッチング液に対す
る耐食性および洗浄液に対する耐食性が十分ではなかっ
た。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
ITOエッチング液に対する耐食性および洗浄液に対す
る耐食性が優れるとともに、遮光性に優れ、さらに軽量
なブラックマトリックスを形成するための遮光膜を得る
べく研究を行った結果、NiおよびPdの内の1種また
は2種を合計で0.3〜3.0%を含有し、さらに必要
に応じてMo、VおよびAlの内の1種または2種以上
を合計で2〜10%を含有し、残りがTiおよび不可避
不純物からなる組成を有するTi基合金で構成された遮
光膜は,エッチング性に優れると共に耐食性にも優れて
相反する特性を満たし、さらに遮光性が優れている、とい
う研究結果が得られたのである。
【0008】この発明は、かかる研究結果に基づいて成
されたものであって、(1)Ni:0.3〜3.0%を
含有し、残りがTiおよび不可避不純物からなる組成を
有するブラックマトリックスを形成するための遮光膜、
(2)Pd:0.3〜3.0%を含有し、残りがTiお
よび不可避不純物からなる組成を有するブラックマトリ
ックスを形成するための遮光膜、(3)NiおよびPd
を合計で0.3〜3.0%を含有し、残りがTiおよび
不可避不純物からなる組成を有するブラックマトリック
スを形成するための遮光膜、(4)Ni:0.3〜3.
0%を含有し、さらにMo、VおよびAlの内の1種ま
たは2種以上を合計で2〜10%を含有し、残りがTi
および不可避不純物からなる組成を有するブラックマト
リックスを形成するための遮光膜、(5)Pd:0.3
〜3.0%を含有し、さらにMo、VおよびAlの内の
1種または2種以上を合計で2〜10%を含有し、残り
がTiおよび不可避不純物からなる組成を有するブラッ
クマトリックスを形成するための遮光膜、(6)Niお
よびPdを合計で0.3〜3.0%、さらにMo、Vお
よびAlの内の1種または2種以上を合計で2〜10%
を含有し、残りがTiおよび不可避不純物からなる組成
を有するブラックマトリックスを形成するための遮光
膜、に特徴を有するものである。
【0009】さらに、この発明は、前記遮光膜を形成す
るためのスパッタリングターゲットをも含むものであ
る。したがって、この発明は、(7)Ni:0.3〜3.
0%を含有し、残りがTiおよび不可避不純物からなる
組成を有するブラックマトリックスを形成するための遮
光膜形成用スパッタリングターゲット、(8)Pd:
0.3〜3.0%を含有し、残りがTiおよび不可避不
純物からなる組成を有するブラックマトリックスを形成
するための遮光膜形成用スパッタリングターゲット、
(9)NiおよびPdを合計で0.3〜3.0%を含有
し、残りがTiおよび不可避不純物からなる組成を有す
るブラックマトリックスを形成するための遮光膜形成用
スパッタリングターゲット、(10)Ni:0.3〜
3.0%を含有し、さらにMo、VおよびAlの内の1
種または2種以上を合計で2〜10%を含有し、残りが
Tiおよび不可避不純物からなる組成を有するブラック
マトリックスを形成するための遮光膜形成用スパッタリ
ングターゲット、(11)Pd:0.3〜3.0%を含
有し、さらにMo、VおよびAlの内の1種または2種
以上を合計で2〜10%を含有し、残りがTiおよび不
可避不純物からなる組成を有するブラックマトリックス
を形成するための遮光膜形成用スパッタリングターゲッ
ト、(12)NiおよびPdを合計で0.3〜3.0
%、さらにMo、VおよびAlの内の1種または2種以
上を合計で2〜10%を含有し、残りがTiおよび不可
避不純物からなる組成を有するブラックマトリックスを
形成するための遮光膜形成用スパッタリングターゲッ
ト、に特徴を有するものである。
【0010】この発明のブラックマトリックスを形成す
るための遮光膜およびその遮光膜を形成するためのスパ
ッタリングターゲットにおいて成分組成を前記のごとく
限定した理由を説明する。 NiおよびPd:これら成分は、Tiの遮光性および耐
食性を一層向上させる作用を有するが、これら成分を
0.3%未満含有しても格別な効果が得られず、一方、こ
れら成分を3.0%を越えて含有すると耐食性が良くな
りすぎてエッチングによる格子状パターンを形成できな
くなるので好ましくない。したがって、NiおよびPd
は1種または2種を合計で0.3〜3.0%に定めた。
これら成分の含有量の一層好ましい範囲は0.5〜1.
8%である。
【0011】Mo、V、Al:これら成分は、Ti合金
の耐食性を向上させるとともに遮光膜の遮光性を一段と
向上させるので必要に応じて添加するが、これら成分の
含有量が2%未満では所望の効果が得られず、一方、こ
れら成分が10%を越えて含有しても格別な耐食性およ
び遮光膜の向上効果が得られない。したがってこの発明
のブラックマトリックスを形成するための遮光膜および
その遮光膜を形成するためのスパッタリングターゲット
に含まれるMo、VおよびAlは1種または2種以上を
合計で2〜10%に定めた。これら成分の含有量の一層
好ましい範囲は4〜7%である。
【0012】
【発明の実施の形態】表1〜2に示される成分組成を有
し、直径:170mmの寸法を有するTi基合金インゴ
ットを真空溶解することにより作製し、得られたこれら
インゴットを輪切りにしたのち、機械加工することによ
り直径:150mm、厚さ:6mmの寸法を有する円盤
状のスパッタリングターゲットを作製し、これらターゲ
ットをDCマグネトロンスパッタリング装置に設置し、
コーニング社製の#7059ガラス基板表面にいずれも
膜厚:約120nmの本発明遮光膜1〜22、比較遮光
膜1〜4および従来遮光膜を形成し、得られた遮光膜の
成分組成を測定し、その結果を表1〜2に示した。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】このようにして得られた本発明遮光膜1〜
22、比較遮光膜1〜4および従来遮光膜について、下
記の透過試験および腐食試験を行った。
【0016】(イ)透過試験 入射光の強度Iおよび透過光の強度I0を測定して透過
率I/I0を求め、−log(I/I0)で定義する値
(オプティカルデンシティ値、以下これをOD値とい
う)を求め、その結果を表3に示した。
【0017】(ロ)腐食試験 試験液として、いずれもITO洗浄液に相当する10質
量%KOHの水酸化カリウム水溶液を用意し、さらに6
質量%HClの塩酸水溶液を用意し、さらにFeC
3:30質量%、HCl:4質量%を溶解したITO
エッチングに使用する水溶液と同じ成分組成の水溶液
(以下、ITOエッチング液という)を用意し、これら
水溶液に10分間浸漬し、浸漬前後における遮光膜の膜
厚変化量を測定し、その結果を表3に示して耐食性を評
価した。膜厚の変化量が多いほど腐食により膜厚が減少
し、耐食性が劣るという評価が得られることになる。
【0018】
【表3】
【0019】
【発明の効果】表1〜3に示された結果から、この発明
のNiおよびPdの1種または2種を合計で0.3〜
3.0%を含有し、必要に応じてMo、VおよびAlの
内の1種または2種以上を合計で2〜10%を含有する
Ti基合金からなる本発明遮光膜1〜22は、比較遮光
膜1〜4および従来遮光膜1に比べて、膜厚変化量が小
さいところから水酸化カリウム水溶液、塩酸水溶液およ
びITOエッチング液に対する耐食性に優れ、さらにO
D値が格段に高いところから一層遮光性が優れており、
したがって、この発明は液晶パネルの品質の向上、軽量
化およびコスト削減を行うことができ、ディスプレー産
業の発展に大いに貢献し得るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 英男 東京都千代田区丸の内1−5−1 三菱マ テリアル株式会社非鉄材料カンパニー品質 保証・開発部内 (72)発明者 金子 憲史 埼玉県桶川市上日出谷1230 三菱マテリア ル株式会社桶川製作所内 (72)発明者 菅原 克生 埼玉県大宮市北袋町1−297 三菱マテリ アル株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 2H042 AA09 AA15 AA26 2H048 BA11 BB01 BB42 2H091 FA02Y FA35Y FB08 LA30 4K029 AA09 AA24 BA01 BA03 BA11 BA12 BA17 BC07 BD09 DC04 DC08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】質量%で(以下%は質量%を示す)、Ni
    およびPdの内の1種または2種を合計で0.3〜3.
    0%を含有し、残りがTiおよび不可避不純物からなる
    組成を有することを特徴とするブラックマトリックスを
    形成するための遮光膜。
  2. 【請求項2】NiおよびPdの内の1種または2種を合
    計で0.3〜3.0%を含有し、さらにMo、Vおよび
    Alの内の1種または2種以上を合計で2〜10%を含
    有し、残りがTiおよび不可避不純物からなる組成を有
    することを特徴とするブラックマトリックスを形成する
    ための遮光膜。
  3. 【請求項3】NiおよびPdの内の1種または2種を合
    計で0.3〜3.0%を含有し、残りがTiおよび不可
    避不純物からなる組成を有することを特徴とするブラッ
    クマトリックスを形成するための遮光膜形成用スパッタ
    リングターゲット。
  4. 【請求項4】NiおよびPdの内の1種または2種を合
    計で0.3〜3.0%を含有し、さらにMo、Vおよび
    Alの内の1種または2種以上を合計で2〜10%を含
    有し、残りがTiおよび不可避不純物からなる組成を有
    することを特徴とするブラックマトリックスを形成する
    ための遮光膜形成用スパッタリングターゲット。
JP2000127317A 2000-04-27 2000-04-27 ブラックマトリックスを形成するための遮光膜および遮光膜形成用スパッタリングターゲット Withdrawn JP2001311805A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007101848A (ja) * 2005-10-04 2007-04-19 Fujifilm Corp 濃色隔画壁の形成方法、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに表示装置
CN102953036A (zh) * 2011-08-22 2013-03-06 日立金属株式会社 电子部件用层叠配线膜和被覆层形成用溅射靶材

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