JP2002323611A - 光反射膜、反射型液晶表示素子および光反射膜用スパッタリングターゲット - Google Patents
光反射膜、反射型液晶表示素子および光反射膜用スパッタリングターゲットInfo
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- JP2002323611A JP2002323611A JP2002017249A JP2002017249A JP2002323611A JP 2002323611 A JP2002323611 A JP 2002323611A JP 2002017249 A JP2002017249 A JP 2002017249A JP 2002017249 A JP2002017249 A JP 2002017249A JP 2002323611 A JP2002323611 A JP 2002323611A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高反射率を有し、耐久性に優れた光反射膜を
提供する。 【解決手段】 反射電極または反射板として用いられる
光反射膜であって、希土類元素を含むＡｇ基合金から形
成されている光反射膜である。
提供する。 【解決手段】 反射電極または反射板として用いられる
光反射膜であって、希土類元素を含むＡｇ基合金から形
成されている光反射膜である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば反射型液晶
表示素子等に使用され、背面において、室内光や自然光
等を反射して光源とするための光反射膜に関し、詳細に
は、高反射率で耐酸化性等の耐久性に優れた光反射膜、
およびこの光反射膜を用いた明るくて見やすい反射型液
晶表示素子、ならびに光反射膜用スパッタリングターゲ
ットに関するものである。
表示素子等に使用され、背面において、室内光や自然光
等を反射して光源とするための光反射膜に関し、詳細に
は、高反射率で耐酸化性等の耐久性に優れた光反射膜、
およびこの光反射膜を用いた明るくて見やすい反射型液
晶表示素子、ならびに光反射膜用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】液晶表示素子には反射型と透過型がある
が、透過型液晶表示素子では光源としてランプを内蔵す
る必要があり、このランプの消費電力が大きい等の問題
から、最近では、ランプを内蔵せず、消費電力の少ない
反射型液晶表示素子が注目されている。
が、透過型液晶表示素子では光源としてランプを内蔵す
る必要があり、このランプの消費電力が大きい等の問題
から、最近では、ランプを内蔵せず、消費電力の少ない
反射型液晶表示素子が注目されている。
【０００３】この反射型液晶表示素子には、ＴＦＴ液晶
パネルの液晶層背面に反射（金属）電極として、または
ＳＴＮ液晶パネルの透明電極背面に反射板として光反射
膜が必須的に設けられ、室内光や自然光等を反射して画
面形成のための光源とされる。このため、光反射膜の反
射率が高ければ高いほど、より明るく見やすい画面が形
成される。
パネルの液晶層背面に反射（金属）電極として、または
ＳＴＮ液晶パネルの透明電極背面に反射板として光反射
膜が必須的に設けられ、室内光や自然光等を反射して画
面形成のための光源とされる。このため、光反射膜の反
射率が高ければ高いほど、より明るく見やすい画面が形
成される。
【０００４】従来は、この光反射膜として、反射率の高
いＡｌの薄膜が用いられてきたが、Ａｌは塩分や水分等
で腐食し易く、反射率が徐々に低下してしまう。このこ
とから、最近ではＡｇ主体の薄膜が光反射膜として用い
られるようになってきた。
いＡｌの薄膜が用いられてきたが、Ａｌは塩分や水分等
で腐食し易く、反射率が徐々に低下してしまう。このこ
とから、最近ではＡｇ主体の薄膜が光反射膜として用い
られるようになってきた。
【０００５】しかし、Ａｇ薄膜は、液晶表示素子の製造
工程で長時間空気中に曝された場合や、高温高湿下に曝
された場合等に、Ａｇ薄膜表面が酸化されたり、Ａｇの
結晶粒が成長したり、Ａｇ原子が凝集する等の様々な要
因によって、反射率が低下してしまうという問題があ
り、Ａｇ本来の高い反射率が得られないことがあった。
工程で長時間空気中に曝された場合や、高温高湿下に曝
された場合等に、Ａｇ薄膜表面が酸化されたり、Ａｇの
結晶粒が成長したり、Ａｇ原子が凝集する等の様々な要
因によって、反射率が低下してしまうという問題があ
り、Ａｇ本来の高い反射率が得られないことがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、Ａ
ｇ本来の高い光反射率を維持しつつ、耐酸化性を向上さ
せて、さらにＡｇの結晶粒の成長や凝集を可及的に防ぐ
ことのできるＡｇ基合金を見出すことにより、高性能な
反射型液晶表示素子用光反射膜、この反射膜を用いた反
射型液晶表示素子、および光反射膜用スパッタリングタ
ーゲットを提供することを課題として掲げた。
ｇ本来の高い光反射率を維持しつつ、耐酸化性を向上さ
せて、さらにＡｇの結晶粒の成長や凝集を可及的に防ぐ
ことのできるＡｇ基合金を見出すことにより、高性能な
反射型液晶表示素子用光反射膜、この反射膜を用いた反
射型液晶表示素子、および光反射膜用スパッタリングタ
ーゲットを提供することを課題として掲げた。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】上記課題を解決し得た本発
明は、反射電極または反射板として用いられる光反射膜
であって、希土類元素を含むＡｇ基合金から形成されて
いるところに特徴を有するものである。
明は、反射電極または反射板として用いられる光反射膜
であって、希土類元素を含むＡｇ基合金から形成されて
いるところに特徴を有するものである。
【０００８】希土類元素を使用することにより、Ａｇ本
来の高い反射率と同等レベルの反射率を有し、かつ、Ａ
ｇの結晶粒成長の抑制やＡｇの凝集を抑制する効果が発
揮されて反射率の経時低下の少ない光反射膜を得ること
ができた。従って、この光反射膜は、反射型液晶表示素
子の反射電極として、あるいは反射板として使用するの
に好適である。また、希土類元素の少なくとも一種を合
計で０．１〜３．０％含むものであると、Ａｇの結晶粒
成長の抑制やＡｇの凝集を抑制する効果が一層良好とな
るため好ましい。希土類元素としては、Ｎｄおよび／ま
たはＹが好ましく使用できる。
来の高い反射率と同等レベルの反射率を有し、かつ、Ａ
ｇの結晶粒成長の抑制やＡｇの凝集を抑制する効果が発
揮されて反射率の経時低下の少ない光反射膜を得ること
ができた。従って、この光反射膜は、反射型液晶表示素
子の反射電極として、あるいは反射板として使用するの
に好適である。また、希土類元素の少なくとも一種を合
計で０．１〜３．０％含むものであると、Ａｇの結晶粒
成長の抑制やＡｇの凝集を抑制する効果が一層良好とな
るため好ましい。希土類元素としては、Ｎｄおよび／ま
たはＹが好ましく使用できる。
【０００９】上記Ａｇ基合金がさらにＡｕを０．１〜
１．５％含有する場合、またはさらにＣｕを０．１〜
２．０％含有すると、耐酸化性に優れた光反射膜を得る
ことができる。
１．５％含有する場合、またはさらにＣｕを０．１〜
２．０％含有すると、耐酸化性に優れた光反射膜を得る
ことができる。
【００１０】本発明には、上記構成の光反射膜を備える
反射型液晶表示素子および上記構成の光反射膜を基板上
に形成するために用いられる上記Ａｇ基合金で構成され
ている光反射膜用スパッタリングターゲットも含まれ
る。
反射型液晶表示素子および上記構成の光反射膜を基板上
に形成するために用いられる上記Ａｇ基合金で構成され
ている光反射膜用スパッタリングターゲットも含まれ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明者等は、液晶表示素子製造
工程で空気中に光反射膜が曝された場合に起きる現象を
促進的に把握するため、８０℃、９０％相対湿度という
高温高湿度下で、Ａｇ単独の光反射膜（厚さ１５００
Å）を４８時間放置したところ、放置試験前の初期反射
率（波長６５０ｎｍ）から比べると、７．０％程度減少
してしまうことを見出した。この反射率の経時低下の原
因は、Ａｇの凝集、結晶粒成長、酸化等の要因によるも
のと考えられるが、Ａｇ本来の高反射率を維持しなが
ら、反射率の経時低下を抑制するためには、合金成分の
種類が非常に重要である。
工程で空気中に光反射膜が曝された場合に起きる現象を
促進的に把握するため、８０℃、９０％相対湿度という
高温高湿度下で、Ａｇ単独の光反射膜（厚さ１５００
Å）を４８時間放置したところ、放置試験前の初期反射
率（波長６５０ｎｍ）から比べると、７．０％程度減少
してしまうことを見出した。この反射率の経時低下の原
因は、Ａｇの凝集、結晶粒成長、酸化等の要因によるも
のと考えられるが、Ａｇ本来の高反射率を維持しなが
ら、反射率の経時低下を抑制するためには、合金成分の
種類が非常に重要である。
【００１２】本発明では、希土類元素を含むＡｇ基合金
を使用することによって、Ａｇ本来の高反射率を維持し
ながら、Ａｇの凝集や結晶粒成長を抑制して、反射率の
経時低下を抑制することに成功した。
を使用することによって、Ａｇ本来の高反射率を維持し
ながら、Ａｇの凝集や結晶粒成長を抑制して、反射率の
経時低下を抑制することに成功した。
【００１３】従来から、光反射膜として純Ａｇだけでは
なくＡｇ基合金を使用する検討が行われているが、本発
明で規定するように、Ａｇに希土類元素を添加し、Ａｇ
の凝集や結晶粒の成長を抑制しようとする知見は従来技
術には認められない。一方、本発明では、希土類元素を
含むＡｇ基合金を光反射膜として用いることで、反射率
の経時低下を抑制して高い光反射率を維持するものであ
るため、従来技術とは明確に区別される技術思想に基づ
くものである。なお、後述するように、希土類元素を含
むＡｇ基合金に、さらに、耐酸化性を向上させる成分で
あるＡｕおよび／またはＣｕを含む三元または四元系以
上の合金を用いることもできる。以下、本発明を詳細に
説明する。
なくＡｇ基合金を使用する検討が行われているが、本発
明で規定するように、Ａｇに希土類元素を添加し、Ａｇ
の凝集や結晶粒の成長を抑制しようとする知見は従来技
術には認められない。一方、本発明では、希土類元素を
含むＡｇ基合金を光反射膜として用いることで、反射率
の経時低下を抑制して高い光反射率を維持するものであ
るため、従来技術とは明確に区別される技術思想に基づ
くものである。なお、後述するように、希土類元素を含
むＡｇ基合金に、さらに、耐酸化性を向上させる成分で
あるＡｕおよび／またはＣｕを含む三元または四元系以
上の合金を用いることもできる。以下、本発明を詳細に
説明する。
【００１４】本発明では、例えば、反射型液晶表示素子
等に用いられる光反射膜においては、可視光の反射特性
が要求される点を考慮して、反射率を波長６５０ｎｍで
測定して反射特性を検討した。また、以下の説明におい
て「初期反射率」とは、光反射膜を形成した後の反射率
（％）を意味し、この値の大小は、合金元素の種類と量
によって左右される。また、反射率の経時低下とは、初
期反射率（％）が経時的に何％低下するかという傾向を
意味し、経時変化量（％）がマイナスの場合は、初期反
射率が経時的に減少することを意味するものとする。
等に用いられる光反射膜においては、可視光の反射特性
が要求される点を考慮して、反射率を波長６５０ｎｍで
測定して反射特性を検討した。また、以下の説明におい
て「初期反射率」とは、光反射膜を形成した後の反射率
（％）を意味し、この値の大小は、合金元素の種類と量
によって左右される。また、反射率の経時低下とは、初
期反射率（％）が経時的に何％低下するかという傾向を
意味し、経時変化量（％）がマイナスの場合は、初期反
射率が経時的に減少することを意味するものとする。
【００１５】本発明者等は、光反射膜が希土類元素の少
なくとも一種を０．１〜３．０％（合金成分についての
「％」はいずれも原子％の意味）含有するＡｇ基合金か
ら形成されると、Ａｇの結晶粒の成長やＡｇの凝集が抑
制され、この結果、反射率の経時低下を著しく抑制でき
ることを見出した。特にスパッタリング法で形成される
薄膜は、原子空孔等の多くの欠陥を含むため、Ａｇ原子
が移動・拡散し易く、その結果凝集するものと考えられ
るが、希土類元素はＡｇよりも大きな原子半径を有する
ため、Ａｇ原子の拡散を抑制し、結晶粒の成長を抑制す
るものと考えられる。
なくとも一種を０．１〜３．０％（合金成分についての
「％」はいずれも原子％の意味）含有するＡｇ基合金か
ら形成されると、Ａｇの結晶粒の成長やＡｇの凝集が抑
制され、この結果、反射率の経時低下を著しく抑制でき
ることを見出した。特にスパッタリング法で形成される
薄膜は、原子空孔等の多くの欠陥を含むため、Ａｇ原子
が移動・拡散し易く、その結果凝集するものと考えられ
るが、希土類元素はＡｇよりも大きな原子半径を有する
ため、Ａｇ原子の拡散を抑制し、結晶粒の成長を抑制す
るものと考えられる。
【００１６】希土類元素とは、３Ａ族に属する元素で、
Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド１５元素、アクチノイド１
５元素が挙げられる。上記希土類元素は、１種類または
２種類以上用いることができ、コストや工業的流通量等
を考慮すると、特にＮｄおよび／またはＹの使用が推奨
される。また、Ｃｅも使用可能である。
Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド１５元素、アクチノイド１
５元素が挙げられる。上記希土類元素は、１種類または
２種類以上用いることができ、コストや工業的流通量等
を考慮すると、特にＮｄおよび／またはＹの使用が推奨
される。また、Ｃｅも使用可能である。
【００１７】希土類元素を合計で０．１％以上使用する
ことにより、Ａｇの結晶粒の成長やＡｇの凝集を抑制す
る効果が発現する。ただし、３．０％よりも多量に添加
すると、これらの効果が飽和する一方で、初期反射率の
値自体がかなり小さくなる。すなわち、純Ａｇの初期反
射率をＩｏ（純Ａｇ）、得られるＡｇ基合金の光反射膜
の初期反射率をＩｏ（Ａｇ基合金）とすると、特に希土
類元素の量を２．０％以内にすれば、Ｉｏ（Ａｇ基合
金）−Ｉｏ（純Ａｇ）の値、すなわち、初期反射率の変
化量を−（マイナス）１．５％以内に収めることがで
き、純Ａｇの有する高い反射率を維持することができ
る。従って、希土類元素量のより好ましい上限は２．０
％である。電気抵抗率を低くするという観点からは、
１．０％以下が好ましい。
ことにより、Ａｇの結晶粒の成長やＡｇの凝集を抑制す
る効果が発現する。ただし、３．０％よりも多量に添加
すると、これらの効果が飽和する一方で、初期反射率の
値自体がかなり小さくなる。すなわち、純Ａｇの初期反
射率をＩｏ（純Ａｇ）、得られるＡｇ基合金の光反射膜
の初期反射率をＩｏ（Ａｇ基合金）とすると、特に希土
類元素の量を２．０％以内にすれば、Ｉｏ（Ａｇ基合
金）−Ｉｏ（純Ａｇ）の値、すなわち、初期反射率の変
化量を−（マイナス）１．５％以内に収めることがで
き、純Ａｇの有する高い反射率を維持することができ
る。従って、希土類元素量のより好ましい上限は２．０
％である。電気抵抗率を低くするという観点からは、
１．０％以下が好ましい。
【００１８】一方、Ａｇの結晶粒成長やＡｇの凝集が起
こり易い環境を再現して促進するために、光反射膜を８
０℃・９０％ＲＨ（相対湿度）の高温・高湿環境で４８
時間放置した場合、Ｎｄが０．３％以上存在すれば、放
置前の反射率Ｉｏ（％）と放置後の反射率Ｉａ（％）と
の差を１．０％以下に抑えられることから、Ｎｄのより
好ましい下限は０．３％である。またＹの下限は１．０
％がより好ましく、反射率の経時低下を−１．３％以下
に抑えることができる。
こり易い環境を再現して促進するために、光反射膜を８
０℃・９０％ＲＨ（相対湿度）の高温・高湿環境で４８
時間放置した場合、Ｎｄが０．３％以上存在すれば、放
置前の反射率Ｉｏ（％）と放置後の反射率Ｉａ（％）と
の差を１．０％以下に抑えられることから、Ｎｄのより
好ましい下限は０．３％である。またＹの下限は１．０
％がより好ましく、反射率の経時低下を−１．３％以下
に抑えることができる。
【００１９】本発明の光反射膜形成に用いられるＡｇ基
合金には、さらに、Ａｕおよび／またはＣｕが含まれて
いてもよい。ＡｕおよびＣｕは、光反射膜の酸化を抑制
して、反射率の経時低下を抑制する作用を有する。また
Ａｕは、特に、電解質水溶液中での耐食性を向上させる
作用も有する。
合金には、さらに、Ａｕおよび／またはＣｕが含まれて
いてもよい。ＡｕおよびＣｕは、光反射膜の酸化を抑制
して、反射率の経時低下を抑制する作用を有する。また
Ａｕは、特に、電解質水溶液中での耐食性を向上させる
作用も有する。
【００２０】Ａｇ基合金中のＡｕの量としては、Ａｇと
希土類元素とＡｕとの三元系合金の場合あるいは四元系
以上の合金の場合いずれにおいても、０．１〜１．５％
が好ましい。０．１％より少ないと、耐酸化性向上効果
が小さく、結果的に、光反射膜の反射率の経時低下を抑
制する効果が不充分となることがある。しかし、Ａｕの
量を増大させると、光反射膜の初期反射率の値自体が低
下していくため、Ａｇ本来の高反射率の維持という目的
を達成するためには、１．５％以下に抑えることが好ま
しい。
希土類元素とＡｕとの三元系合金の場合あるいは四元系
以上の合金の場合いずれにおいても、０．１〜１．５％
が好ましい。０．１％より少ないと、耐酸化性向上効果
が小さく、結果的に、光反射膜の反射率の経時低下を抑
制する効果が不充分となることがある。しかし、Ａｕの
量を増大させると、光反射膜の初期反射率の値自体が低
下していくため、Ａｇ本来の高反射率の維持という目的
を達成するためには、１．５％以下に抑えることが好ま
しい。
【００２１】Ｃｕの量としては、０．１〜２．０％が好
ましい。上記したＡｕの場合と同様に、０．１％より少
ないと耐酸化性向上効果が充分でなく、２．０％を超え
ると光反射膜の初期反射率が小さくなるためである。
ましい。上記したＡｕの場合と同様に、０．１％より少
ないと耐酸化性向上効果が充分でなく、２．０％を超え
ると光反射膜の初期反射率が小さくなるためである。
【００２２】本発明の光反射膜は、希土類元素を含有
し、必要に応じてＣｕとＡｕとを含有し、残部は実質的
にＡｇであることが、高い初期反射率を得るために好ま
しい実施形態であるが、本発明の作用を損なわない範囲
であれば、上記成分以外の他の成分を添加しても良い。
例えば、Ｐｄ、Ｐｔ等の貴金属や遷移金属（前述したも
のを除く）を硬度向上等の特性付与を目的として積極的
に添加しても良い。また、Ｏ2，Ｎ2等のガス成分や、溶
解原料であるＡｇ基合金に含まれている不純物も、許容
される。
し、必要に応じてＣｕとＡｕとを含有し、残部は実質的
にＡｇであることが、高い初期反射率を得るために好ま
しい実施形態であるが、本発明の作用を損なわない範囲
であれば、上記成分以外の他の成分を添加しても良い。
例えば、Ｐｄ、Ｐｔ等の貴金属や遷移金属（前述したも
のを除く）を硬度向上等の特性付与を目的として積極的
に添加しても良い。また、Ｏ2，Ｎ2等のガス成分や、溶
解原料であるＡｇ基合金に含まれている不純物も、許容
される。
【００２３】本発明の光反射膜は、高い反射率を長時間
維持できるため、反射型液晶表示素子に用いるのが好適
である。また、本発明の光反射膜は、加熱時の結晶粒成
長等の構造変化に対する耐性に優れていることから、製
造工程中に通常２００〜３００℃の加熱工程を経る液晶
表示素子に特に適している。さらに、この光反射膜は導
電性を有しているので、反射型液晶表示素子の反射電極
として利用することができる。また、透明電極の背面に
反射板として設けてもよい。反射電極として利用する場
合の電極基板としては、ガラス基板、プラスチックフィ
ルム基板等、公知のものが利用可能である。反射板の基
材も同様である。さらに、反射膜と配線膜を兼ねるよう
に用いることもできる。
維持できるため、反射型液晶表示素子に用いるのが好適
である。また、本発明の光反射膜は、加熱時の結晶粒成
長等の構造変化に対する耐性に優れていることから、製
造工程中に通常２００〜３００℃の加熱工程を経る液晶
表示素子に特に適している。さらに、この光反射膜は導
電性を有しているので、反射型液晶表示素子の反射電極
として利用することができる。また、透明電極の背面に
反射板として設けてもよい。反射電極として利用する場
合の電極基板としては、ガラス基板、プラスチックフィ
ルム基板等、公知のものが利用可能である。反射板の基
材も同様である。さらに、反射膜と配線膜を兼ねるよう
に用いることもできる。
【００２４】光反射膜を上記基板または基材上に形成す
るには、スパッタリング法が好ましい。Ｃｕや希土類元
素は、平衡状態ではＡｇに対する固溶限が極めて小さい
（なお、Ａｕは全率固溶する）が、スパッタリング法に
より形成された薄膜では、スパッタリング法固有の気相
急冷によって非平衡固溶が可能になるので、その他の薄
膜形成法でＡｇ基合金薄膜を形成した場合に比べ、上記
合金元素がＡｇマトリックス中に均一に存在し易い。そ
の結果、耐酸化性が向上し、Ａｇの凝集抑制効果が発揮
される。
るには、スパッタリング法が好ましい。Ｃｕや希土類元
素は、平衡状態ではＡｇに対する固溶限が極めて小さい
（なお、Ａｕは全率固溶する）が、スパッタリング法に
より形成された薄膜では、スパッタリング法固有の気相
急冷によって非平衡固溶が可能になるので、その他の薄
膜形成法でＡｇ基合金薄膜を形成した場合に比べ、上記
合金元素がＡｇマトリックス中に均一に存在し易い。そ
の結果、耐酸化性が向上し、Ａｇの凝集抑制効果が発揮
される。
【００２５】光反射膜の膜厚は５００〜３０００Åが好
ましい。５００Åより薄い膜では、光が通過し始めるた
め、反射率が低くなる。３０００Åを超えても反射率に
関しては問題はないが、生産性、コスト面で不利とな
る。
ましい。５００Åより薄い膜では、光が通過し始めるた
め、反射率が低くなる。３０００Åを超えても反射率に
関しては問題はないが、生産性、コスト面で不利とな
る。
【００２６】スパッタリングの際には、スパッタリング
ターゲットとして、これまで説明した組成のＡｇ基合金
を用いると、所望の化学組成の光反射膜を得ることがで
きる。ターゲットとしては、溶解・鋳造法で作製したＡ
ｇ基合金を使用することが好ましい。溶製Ａｇ基合金は
組織的に均一であり、スパッタ率や出射角度を一定にす
ることができるので、成分組成が均一な光反射膜を得る
ことができる。上記溶製Ａｇ基合金ターゲットの酸素含
有量を１００ｐｐｍ以下に制御すれば、膜形成速度を一
定に保持し易くなり、光反射膜中の酸素量も低くなるた
め、反射率や耐酸化性、耐硫化性等が向上する。
ターゲットとして、これまで説明した組成のＡｇ基合金
を用いると、所望の化学組成の光反射膜を得ることがで
きる。ターゲットとしては、溶解・鋳造法で作製したＡ
ｇ基合金を使用することが好ましい。溶製Ａｇ基合金は
組織的に均一であり、スパッタ率や出射角度を一定にす
ることができるので、成分組成が均一な光反射膜を得る
ことができる。上記溶製Ａｇ基合金ターゲットの酸素含
有量を１００ｐｐｍ以下に制御すれば、膜形成速度を一
定に保持し易くなり、光反射膜中の酸素量も低くなるた
め、反射率や耐酸化性、耐硫化性等が向上する。
【００２７】本発明の反射型液晶表示素子は、本発明の
光反射膜を備えていればよく、その他の液晶表示素子と
しての構成は特に限定されず、液晶表示素子分野におい
て公知のあらゆる構成を採用することができる。
光反射膜を備えていればよく、その他の液晶表示素子と
しての構成は特に限定されず、液晶表示素子分野におい
て公知のあらゆる構成を採用することができる。
【００２８】
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは、全て
本発明に含まれる。
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは、全て
本発明に含まれる。
【００２９】実験例１ ＡｇとＮｄからなる二元系合金におけるＮｄの量が、反
射率に及ぼす影響を検討した。表１に示す成分組成から
なるターゲットを用い、ＤＣマグネトロンスパッタリン
グにより、ガラス基板上に厚さ１５００Åの光反射膜を
形成した。各試料の初期反射率を、可視紫外分光光度計
（島津製作所製）で測定した。表１にその結果を示す。
表１では、Ａｇのみの反射膜（Ｎｄが０％添加のとこ
ろ）の初期反射率をＩｏ（純Ａｇ）（％）、実測された
各試料の初期反射率をＩｏ（Ａｇ基合金）（％）とした
ときのＩｏ（Ａｇ基合金）−Ｉｏ（純Ａｇ）の値を初期
反射率の変化量（％）として示した。また、上記試料を
用い、Ａｇの結晶粒成長やＡｇの凝集が起こり易い環境
での促進試験として、光反射膜が形成されたガラス基板
を８０℃・９０％ＲＨの高温・高湿環境下で４８時間放
置したときの放置後の光反射率Ｉａ（％）を測定した。
表１では、放置前の初期反射率Ｉｏ（％）との差Ｉａ−
Ｉｏを反射率の経時変化量（％）として示した。
射率に及ぼす影響を検討した。表１に示す成分組成から
なるターゲットを用い、ＤＣマグネトロンスパッタリン
グにより、ガラス基板上に厚さ１５００Åの光反射膜を
形成した。各試料の初期反射率を、可視紫外分光光度計
（島津製作所製）で測定した。表１にその結果を示す。
表１では、Ａｇのみの反射膜（Ｎｄが０％添加のとこ
ろ）の初期反射率をＩｏ（純Ａｇ）（％）、実測された
各試料の初期反射率をＩｏ（Ａｇ基合金）（％）とした
ときのＩｏ（Ａｇ基合金）−Ｉｏ（純Ａｇ）の値を初期
反射率の変化量（％）として示した。また、上記試料を
用い、Ａｇの結晶粒成長やＡｇの凝集が起こり易い環境
での促進試験として、光反射膜が形成されたガラス基板
を８０℃・９０％ＲＨの高温・高湿環境下で４８時間放
置したときの放置後の光反射率Ｉａ（％）を測定した。
表１では、放置前の初期反射率Ｉｏ（％）との差Ｉａ−
Ｉｏを反射率の経時変化量（％）として示した。
【００３０】
【表１】
【００３１】Ｎｄの添加量が増大するにつれて、初期反
射率の変化量もマイナス量が大きくなっていき、反射率
自体が低下していくことがわかる。しかし、Ｎｄの量が
０％の場合、すなわちＡｇのみからなる光反射膜は、高
温・高湿環境に曝された結果、反射率が７．０％も低減
してしまったが、Ｎｄを０．１％添加すると、１．３％
の低減に抑制された。また、０．３％以上添加すると、
変化量を１．０％以内に抑えられることがわかる。Ａｇ
の結晶粒成長やＡｇの凝集を抑制する効果が発揮されて
いることが確認できた。
射率の変化量もマイナス量が大きくなっていき、反射率
自体が低下していくことがわかる。しかし、Ｎｄの量が
０％の場合、すなわちＡｇのみからなる光反射膜は、高
温・高湿環境に曝された結果、反射率が７．０％も低減
してしまったが、Ｎｄを０．１％添加すると、１．３％
の低減に抑制された。また、０．３％以上添加すると、
変化量を１．０％以内に抑えられることがわかる。Ａｇ
の結晶粒成長やＡｇの凝集を抑制する効果が発揮されて
いることが確認できた。
【００３２】実験例２ ＡｇとＹの二元系合金についても、同様に実験を行い、
初期反射率の変化量と反射率の経時変化量を測定し、表
２に結果を示した。Ａｇ−Ｎｄ系合金と同様の結果が得
られた。ただし、Ｙの経時変化を抑制する効果は、Ｎｄ
よりも弱いことがわかる。
初期反射率の変化量と反射率の経時変化量を測定し、表
２に結果を示した。Ａｇ−Ｎｄ系合金と同様の結果が得
られた。ただし、Ｙの経時変化を抑制する効果は、Ｎｄ
よりも弱いことがわかる。
【００３３】
【表２】
【００３４】実験例３ ＡｇとＣｅの二元系合金についても、同様に実験を行
い、初期反射率の変化量と反射率の経時変化量を測定
し、表３に結果を示した。Ａｇ−Ｎｄ系合金と同様の結
果が得られた。ただし、Ｃｅの経時変化を抑制する効果
は、Ｎｄよりも弱いことがわかる。
い、初期反射率の変化量と反射率の経時変化量を測定
し、表３に結果を示した。Ａｇ−Ｎｄ系合金と同様の結
果が得られた。ただし、Ｃｅの経時変化を抑制する効果
は、Ｎｄよりも弱いことがわかる。
【００３５】
【表３】
【００３６】実験例４ Ａｇ−Ｎｄ−Ａｕ三元系合金について、Ａｕの添加量を
種々変化させ、実験例１と同様にして光反射膜を形成し
た。Ｎｄは０．７％に固定した。実験例１と同様にし
て、初期反射率の変化量および高温・高湿環境での経時
変化量（％）を評価し、表４にその結果を示した。
種々変化させ、実験例１と同様にして光反射膜を形成し
た。Ｎｄは０．７％に固定した。実験例１と同様にし
て、初期反射率の変化量および高温・高湿環境での経時
変化量（％）を評価し、表４にその結果を示した。
【００３７】
【表４】
【００３８】実験例５ Ａｇ−Ｎｄ−Ｃｕ三元系合金について、実験例４と同様
に、Ｎｄは０．７％に固定し、Ｃｕの影響を検討した。
実験例１と同様にして評価した初期反射率の変化率
（％）と反射率の経時変化量（％）を表５に示した。
に、Ｎｄは０．７％に固定し、Ｃｕの影響を検討した。
実験例１と同様にして評価した初期反射率の変化率
（％）と反射率の経時変化量（％）を表５に示した。
【００３９】
【表５】
【００４０】実験例６ Ａｇ−Ｃｕ−Ａｕ−Ｎｄ四元系合金を用いて、Ｎｄの添
加量を種々変化させ、実験例１と同様にして光反射膜を
形成した。ＣｕとＡｕはそれぞれ１．０％に固定した。
実験例１と同様にして、初期反射率の変化量（％）およ
び反射率の経時変化量（％）を測定し、表６にその結果
を示した。
加量を種々変化させ、実験例１と同様にして光反射膜を
形成した。ＣｕとＡｕはそれぞれ１．０％に固定した。
実験例１と同様にして、初期反射率の変化量（％）およ
び反射率の経時変化量（％）を測定し、表６にその結果
を示した。
【００４１】
【表６】
【００４２】Ｎｄの添加量が増えると、初期反射率の変
化量が大きくなっており、反射率が低くなっていくこと
がわかるが、促進試験による経時変化量は小さくなって
いき、Ａｇの結晶粒成長やＡｇの凝集を抑制する効果が
発揮されることが確認できた。
化量が大きくなっており、反射率が低くなっていくこと
がわかるが、促進試験による経時変化量は小さくなって
いき、Ａｇの結晶粒成長やＡｇの凝集を抑制する効果が
発揮されることが確認できた。
【００４３】実験例７ Ａｇ−Ｃｕ−Ａｕ−Ｙ四元系合金を用いて、Ｙの添加量
を種々変化させ、実験例１と同様にして光反射膜を形成
した。ＣｕとＡｕはそれぞれ１．０％に固定した。実験
例１と同様にして、初期反射率の変化量（％）および反
射率の経時変化量（％）を測定し、表７にその結果を示
した。
を種々変化させ、実験例１と同様にして光反射膜を形成
した。ＣｕとＡｕはそれぞれ１．０％に固定した。実験
例１と同様にして、初期反射率の変化量（％）および反
射率の経時変化量（％）を測定し、表７にその結果を示
した。
【００４４】
【表７】
【００４５】Ｙの添加量が増えると、初期反射率の変化
量が大きくなっており、反射率が小さくなっていくこと
がわかるが、経時変化量は小さくなっていき、Ａｇの結
晶粒成長やＡｇの凝集を抑制する効果が発揮されること
が確認できた。
量が大きくなっており、反射率が小さくなっていくこと
がわかるが、経時変化量は小さくなっていき、Ａｇの結
晶粒成長やＡｇの凝集を抑制する効果が発揮されること
が確認できた。
【００４６】実験例８ 純Ａｇ、Ａｇ−０．９Ｃｕ−１．０ＡｕおよびＡｇ−
０．３Ｎｄ−０．７Ｃｕの各組成のターゲットを用い、
それぞれガラス基板上にスパッタリング法で厚さ１００
ｎｍの薄膜を形成した。各試料の成膜直後のもの、真空
下・１００℃で１０分間熱処理を行ったもの、真空下・
２００℃で１０分熱処理したもの、それぞれについて、
結晶粒の成長状況（結晶状態）を透過型電子顕微鏡（Ｔ
ＥＭ；日立製作所製；「ＨＦ−２０００」）で観察し
た。ＴＥＭ像を図１〜図３に示した。
０．３Ｎｄ−０．７Ｃｕの各組成のターゲットを用い、
それぞれガラス基板上にスパッタリング法で厚さ１００
ｎｍの薄膜を形成した。各試料の成膜直後のもの、真空
下・１００℃で１０分間熱処理を行ったもの、真空下・
２００℃で１０分熱処理したもの、それぞれについて、
結晶粒の成長状況（結晶状態）を透過型電子顕微鏡（Ｔ
ＥＭ；日立製作所製；「ＨＦ−２０００」）で観察し
た。ＴＥＭ像を図１〜図３に示した。
【００４７】図１〜２から明らかなように、Ｎｄが含ま
れていない純ＡｇおよびＡｇ−０．９Ｃｕ−１．０Ａｕ
三元系合金の場合は、熱処理によって結晶粒径が増大し
ているが、図３のＡｇ−０．３Ｎｄ−０．７Ｃｕ三元系
合金では、ほとんど粒径の変化がなく、Ｎｄの添加によ
って、Ａｇの結晶粒の成長が抑制されていることがわか
る。
れていない純ＡｇおよびＡｇ−０．９Ｃｕ−１．０Ａｕ
三元系合金の場合は、熱処理によって結晶粒径が増大し
ているが、図３のＡｇ−０．３Ｎｄ−０．７Ｃｕ三元系
合金では、ほとんど粒径の変化がなく、Ｎｄの添加によ
って、Ａｇの結晶粒の成長が抑制されていることがわか
る。
【００４８】また、各試料の成膜直後のもの、真空下・
１００℃で１０分間熱処理を行ったもの、真空下・２０
０℃で１０分熱処理したもの、それぞれについて、原子
間力顕微鏡（ＡＦＭ；Topometrix社製；「ＴＭＸ２００
０」）で表面状態を観察した。ＡＦＭ像を図４〜図６に
示した。なお、平均表面粗さＲａを図に併記した。
１００℃で１０分間熱処理を行ったもの、真空下・２０
０℃で１０分熱処理したもの、それぞれについて、原子
間力顕微鏡（ＡＦＭ；Topometrix社製；「ＴＭＸ２００
０」）で表面状態を観察した。ＡＦＭ像を図４〜図６に
示した。なお、平均表面粗さＲａを図に併記した。
【００４９】図４〜５から明らかなように、Ｎｄが含ま
れていない純ＡｇおよびＡｇ−０．９Ｃｕ−１．０Ａｕ
三元系合金の場合は、熱処理によって表面粗さが大きく
増大しているが、図６のＡｇ−０．３Ｎｄ−０．７Ｃｕ
三元系合金では、ほとんど表面粗さの変化がなく、Ｎｄ
の添加によって、Ａｇ原子の凝集が抑制されていること
がわかる。
れていない純ＡｇおよびＡｇ−０．９Ｃｕ−１．０Ａｕ
三元系合金の場合は、熱処理によって表面粗さが大きく
増大しているが、図６のＡｇ−０．３Ｎｄ−０．７Ｃｕ
三元系合金では、ほとんど表面粗さの変化がなく、Ｎｄ
の添加によって、Ａｇ原子の凝集が抑制されていること
がわかる。
【００５０】
【発明の効果】本発明の光反射膜は、Ａｇに希土類元素
を添加したＡｇ基合金によって形成されているので、Ａ
ｇの結晶粒成長やＡｇの凝集を抑制することができるた
め、Ａｇ本来の高い反射率を維持したまま、反射率の経
時低下をかなり小さくすることができた。また、Ｃｕお
よび／またはＡｕを併用すれば、耐酸化性が向上し、反
射率の経時低下を一層抑えることができる。従って、本
発明の光反射膜を反射型液晶表示素子に適用することに
より、明るく見やすい画像形成が可能である。また、本
発明のスパッタリングターゲットは、上記性能を有する
光反射膜を形成するために好適に使用することができ
る。
を添加したＡｇ基合金によって形成されているので、Ａ
ｇの結晶粒成長やＡｇの凝集を抑制することができるた
め、Ａｇ本来の高い反射率を維持したまま、反射率の経
時低下をかなり小さくすることができた。また、Ｃｕお
よび／またはＡｕを併用すれば、耐酸化性が向上し、反
射率の経時低下を一層抑えることができる。従って、本
発明の光反射膜を反射型液晶表示素子に適用することに
より、明るく見やすい画像形成が可能である。また、本
発明のスパッタリングターゲットは、上記性能を有する
光反射膜を形成するために好適に使用することができ
る。
【図１】 純Ａｇ薄膜の結晶状態を表すＴＥＭ像であ
る。
る。
【図２】 Ａｇ−０．９Ｃｕ−１．０Ａｕ三元系合金薄
膜の結晶状態を表すＴＥＭ像である。
膜の結晶状態を表すＴＥＭ像である。
【図３】 Ａｇ−０．３Ｎｄ−０．７Ｃｕ三元系合金薄
膜の結晶状態を表すＴＥＭ像である。
膜の結晶状態を表すＴＥＭ像である。
【図４】 純Ａｇ薄膜の表面状態を表すＡＦＭ像であ
る。
る。
【図５】 Ａｇ−０．９Ｃｕ−１．０Ａｕ三元系合金薄
膜の表面状態を表すＡＦＭ像である。
膜の表面状態を表すＡＦＭ像である。
【図６】 Ａｇ−０．３Ｎｄ−０．７Ｃｕ三元系合金薄
膜の表面状態を表すＡＦＭ像である。
膜の表面状態を表すＡＦＭ像である。
フロントページの続き (72)発明者 大西 隆 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 高木 勝寿 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 2H042 DA01 DA09 DA11 DA12 DC02 2H091 FA14Y FA14Z FB08 FC02 GA01 GA02 KA10 LA04 LA06 LA12 LA16 LA18 LA30
Claims (7)
- 【請求項１】 反射電極または反射板として用いられる
光反射膜であって、希土類元素を含むＡｇ基合金から形
成されていることを特徴とする光反射膜。 - 【請求項２】 反射型液晶表示素子の反射電極または反
射板として用いられ、上記Ａｇ基合金が希土類元素の少
なくとも一種を合計で０．１〜３．０％（原子％の意
味、以下同じ）含有するものである請求項１に記載の光
反射膜。 - 【請求項３】 上記希土類元素がＮｄおよび／またはＹ
である請求項１または２に記載の光反射膜。 - 【請求項４】 上記Ａｇ基合金がＣｕを０．１〜２．０
％含有するものである請求項１〜３のいずれかに記載の
光反射膜。 - 【請求項５】 上記Ａｇ基合金がＡｕを０．１〜１．５
％含有するものである請求項１〜４のいずれかに記載の
光反射膜。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の光反射
膜を備えることを特徴とする反射型液晶表示素子。 - 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかに記載の光反射
膜を基板上に形成するために用いられる請求項１〜５の
いずれかに記載のＡｇ基合金で構成されていることを特
徴とする光反射膜用スパッタリングターゲット。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017249A JP4047591B2 (ja) | 2001-02-21 | 2002-01-25 | 光反射膜、反射型液晶表示素子および光反射膜用スパッタリングターゲット |
| TW91117912A TWI254816B (en) | 2001-02-21 | 2002-08-08 | Reflective film, reflection type liquid crystal display, and sputtering target for forming the reflective film |
| US10/223,368 US7022384B2 (en) | 2002-01-25 | 2002-08-20 | Reflective film, reflection type liquid crystal display, and sputtering target for forming the reflective film |
| KR10-2002-0049150A KR100491931B1 (ko) | 2002-01-25 | 2002-08-20 | 반사 필름, 반사형 액정 표시소자 및 상기 반사 필름을형성하기 위한 스퍼터링 타겟 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-44969 | 2001-02-21 | ||
| JP2001044969 | 2001-02-21 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002323611A true JP2002323611A (ja) | 2002-11-08 |
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ID=26609810
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4047591B2 (ja) |
| TW (1) | TWI254816B (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003113433A (ja) * | 2001-10-03 | 2003-04-18 | Hitachi Metals Ltd | 電子部品用Ａｇ合金膜およびＡｇ合金膜形成用スパッタリングターゲット材 |
| WO2005056850A1 (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-23 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | 反射率維持特性に優れた銀合金 |
| EP1560704A4 (en) * | 2003-04-18 | 2006-09-06 | Target Technology Co Llc | METAL ALLOYS FOR THE REFLECTIVE OR SEMIREFLECTIVE TEMPERATURE OF AN OPTICAL STORAGE MEDIUM |
| CN1303437C (zh) * | 2003-07-07 | 2007-03-07 | 株式会社神户制钢所 | 反射器用银合金反射膜及使用该银合金反射膜的反射器 |
| CN100334239C (zh) * | 2003-12-04 | 2007-08-29 | 株式会社神户制钢所 | 平板显示器用Ag基合金配线电极膜、Ag基合金溅射靶 |
| WO2010053183A1 (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 有機ｅｌディスプレイ用の反射アノード電極および配線膜 |
| CN102943221A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-02-27 | 仝泽彬 | 具有高导电率和耐电化学腐蚀的银合金反射薄膜及其制备方法 |
| KR20180097697A (ko) | 2016-02-05 | 2018-08-31 | 가부시키가이샤 코베루코 카겐 | 자외선 반사막 및 스퍼터링 타깃 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102691033B (zh) * | 2011-03-22 | 2014-12-31 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 抗菌镀膜件及其制备方法 |
-
2002
- 2002-01-25 JP JP2002017249A patent/JP4047591B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-08-08 TW TW91117912A patent/TWI254816B/zh not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003113433A (ja) * | 2001-10-03 | 2003-04-18 | Hitachi Metals Ltd | 電子部品用Ａｇ合金膜およびＡｇ合金膜形成用スパッタリングターゲット材 |
| US7645500B2 (en) | 2003-04-18 | 2010-01-12 | Target Technology Company, Llc | Metal alloys for the reflective or the semi-reflective layer of an optical storage medium |
| EP1560704A4 (en) * | 2003-04-18 | 2006-09-06 | Target Technology Co Llc | METAL ALLOYS FOR THE REFLECTIVE OR SEMIREFLECTIVE TEMPERATURE OF AN OPTICAL STORAGE MEDIUM |
| CN1303437C (zh) * | 2003-07-07 | 2007-03-07 | 株式会社神户制钢所 | 反射器用银合金反射膜及使用该银合金反射膜的反射器 |
| US7452604B2 (en) | 2003-07-07 | 2008-11-18 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Reflective Ag alloy film for reflectors and reflector provided with the same |
| CN100334239C (zh) * | 2003-12-04 | 2007-08-29 | 株式会社神户制钢所 | 平板显示器用Ag基合金配线电极膜、Ag基合金溅射靶 |
| US7575714B2 (en) | 2003-12-10 | 2009-08-18 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Silver alloy excellent in reflectance maintenance property and method for producing an optical recording medium |
| WO2005056850A1 (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-23 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | 反射率維持特性に優れた銀合金 |
| WO2010053183A1 (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 有機ｅｌディスプレイ用の反射アノード電極および配線膜 |
| JP2010225572A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-10-07 | Kobe Steel Ltd | 有機ｅｌディスプレイ用の反射アノード電極および配線膜 |
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Also Published As
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