JP2009175719A - 反射電極、表示デバイス、および表示デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】透明電極を構成する酸化物導電膜と直接接続された反射電極であって、約１００℃以上３００℃以下の低い熱処理を施しても、高い反射率および低い接触抵抗を有しており、しかも、ヒロックなどの欠陥を生じることのない耐熱性にも優れた反射電極を提供する。
【解決手段】基板１上に形成される反射電極２は０．１〜２原子％のＮｉ及び／又はＣｏ、並びに０．１〜２原子％のＬａなどのＸを含有する第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層２ａと、ＡｌとＯ（酸素）を含有する第２のＡｌ酸化物層２ｂとを有している。Ａｌ酸化物層は透明画素電極３と直接接続しており、Ａｌ酸化物層中のＯ原子数とＡｌ原子数との比である［Ｏ］／［Ａｌ］が、０．３０以下であり、Ａｌ酸化物層の最も薄い部分の厚みが１０ｎｍ以下である。反射電極は、Ａｌ酸化物層と前記透明画素電極とが直接接続する領域において、透明画素電極と前記基板との間に形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイなどに代表される表示デバイスに使用される反射電極、並びに上記反射電極を備えた表示デバイスおよびその製造方法に関するものである。以下では、液晶ディスプレイを代表例として挙げて説明するが、これに限定する趣旨ではない。

液晶ディスプレイは、液晶パネルの背後に設置された照明装置（バックライト）からの光を光源として用いる透過型表示デバイスと、周囲光を用いる反射型表示デバイスと、透過型と反射型の両タイプを兼ね備えた半透過型表示デバイスと、に大別される。

このうち、透過型表示デバイスは、液晶パネルの後面から照射されたバックライトを液晶パネルやカラーフィルターに通過させて表示を行なうものであり、使用環境に左右されずに高コントラスト比の表示を行なうことができるという利点があり、テレビやパソコンモニタなどのような大型で輝度が必要な電子機器に汎用されている。しかし、バックライトの電力が必要になるため、携帯電話などの小型機器にはやや不向きである。

一方、反射型表示デバイスは、自然光や人工光などを液晶パネル内で反射させ、その反射光を液晶パネルやカラーフィルターを通して表示を行なうものであり、バックライトを必要としないために消費電力が小さく、電卓や時計などを中心に汎用されている。しかし、反射型表示デバイスは、使用環境によって表示の明るさやコントラスト比が大きく左右され、特に、暗くなると見え難くなるという欠点がある。

これに対し、半透過型表示デバイスは、昼間は反射電極を利用して消費電力を節約し、室内や夜間では必要に応じてライトを点灯して使用して表示を行なうなど、使用環境に応じて、透過モードによる表示デバイスと反射モードによる表示を行なうことができるため、周辺環境に制約されずに消費電力を節約でき、しかも明るい高コントラスト比の表示が得られるという利点がある。半透過型表示デバイスは、モバイル機器に最適に用いられ、特に、カラー化された携帯電話などに汎用されている。

図１および図２を参照しながら、代表的な半透過型液晶表示装置の構成および動作原理を説明する。図１および図２は、後記する特許文献３に開示された図１および図２に対応する。

図１に示すように、半透過型液晶表示装置１１は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ、以下、ＴＦＴと呼ぶ。）基板２１と、ＴＦＴ基板２１に対向して配置された対向基板１５と、ＴＦＴ基板２１と対向基板１５との間に配置され、光変調層として機能する液晶層２３とを備えている。対向基板１５は、ブラックマトリックス１６を含むカラーフィルター１７を含み、カラーフィルター１７上には、透明な共通電極１３が形成されている。一方、ＴＦＴ基板２１は、画素電極１９、スイッチング素子Ｔ、および走査線や信号線を含む配線部を有している。配線部には、複数個のゲート配線５と複数個のデータ配線７とが互いに垂直に配列されており、ゲート配線５とデータ配線７とが交差する部分にはスイッチング素子のＴＦＴ（図中、Ｔ）がマトリックス状に配置されている。

図２に詳しく示すように、画素電極１９の画素領域Ｐは、透過領域Ａと反射領域Ｃとから構成されており、透過領域Ａは透明電極（画素電極）１９ａを、反射領域Ｃは透明電極１９ａと反射電極１９ｂを備えている。透明電極１９ａと反射電極１９ｂとの間には、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗなどの高融点金属からなるバリアメタル層５１が形成されている（詳細は後述する。）。

図１に示す半透過型液晶表示装置１１について、図２を参照しながら、透過モードおよび反射モードの動作原理を説明する。

まず、透過モードの動作原理を説明する。
透過モードでは、ＴＦＴ基板２１の下部に配置されたバックライト４１の光Ｆを光源として使用する。バックライト４１から出射した光は、透明電極１９ａおよび透過領域Ａを介して液晶層２３に入射し、透明電極１９ａと共通電極１３との間に形成される電界によって液晶層２３における液晶分子の配列方向が制御され、液晶層２３を通過するバックライト４１からの入射光Ｆが変調される。これにより、対向基板１５を透過する光の透過量が制御されて画像が表示される。

一方、反射モードでは、外部の自然光または人工光Ｂが光源として利用される。対向基板１５に入射した光Ｂは、反射電極１９ｂに反射され、反射電極１９ｂと共通電極１３との間に形成される電界によって液晶層２３における液晶分子の配列方向が制御され、液晶層２３を通過する光Ｂが変調される。これにより、対向基板１５を透過する光の透過量が制御されて画像が表示される。

画素電極１９は、透明電極１９ａと反射電極１９ｂとから構成されている。このうち、透明電極１９ａは、代表的には、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）中に酸化錫（ＳｎＯ）を１０質量％程度含む酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や、酸化インジウムに酸化亜鉛を１０質量％程度含む酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などの酸化物導電膜から形成されている。

また、反射電極１９ｂは、反射率の高い金属材料で構成されており、代表的には、純ＡｌやＡｌ−ＮｄなどのＡｌ合金（以下、これらをまとめてＡｌ系合金と呼ぶ。）が用いられている。Ａｌは、電気抵抗率も低いため、配線材料として極めて有用である。

ここで、図２に示すように、反射電極１９ｂを構成するＡｌ系合金薄膜と、透明電極を構成するＩＴＯやＩＺＯなどの酸化物導電膜との間にＭｏなどの高融点金属バリアメタル層５１を形成する理由は、これらを直接接続して反射領域を形成すると、ガルバニック腐食などによって接触抵抗が上昇し、画面の表示品位が低下するからである。すなわち、Ａｌは非常に酸化され易く、且つ、純Ａｌと酸化物導電膜とは、アルカリ電解質液（現像液）中における電極電位の差が大きい（純Ａｌの電極電位は−１．９Ｖであるのに対し、ＩＴＯの電極電位は−０．１７Ｖである。）ため、Ａｌ系合金薄膜を酸化物導電膜に直接接続すると、液晶パネルの成膜過程で生じる酸素や成膜時に添加する酸素などにより、その界面にＡｌ酸化物の絶縁層が生成し、上記の問題を招くと考えられる。

例えば特許文献１〜特許文献３では、このような観点に基づき、Ａｌ系合金層と透明画素電極（ＩＴＯなど）との間にＭｏやＣｒなどのバリアメタル層を介在させており、これにより、接触抵抗値の低減を図っている。
特開２００４−１４４８２６号公報 特開２００５−９１４７７号公報 特開２００５−１９６１７２号公報

反射電極を構成する配線材料に要求される特性としては、反射率が高いこと、および配線材料自体の電気抵抗率が低いことが挙げられる。しかしながら、ＭｏやＣｒなどの高融点金属の反射率は、非常に低い。そのため、例えば反射領域が、透明画素電極とＡｌ系合金層との界面の反射によって構成されている場合、反射モードによる表示を行なうためには、わざわざ、バリアメタル層を除去してＡｌ系合金層をむき出しにする必要があった。

更に、生産性や製造コストなどの観点から、バリアメタル層の形成を省略しても、接触抵抗値を低減することができる反射電極用配線材料の開発が切望されている。なぜなら、バリアメタル層を形成するためには、透明画素電極の形成に必要な成膜用スパッタ装置に加えて、バリアメタル形成用の成膜チャンバーを余分に装備しなければならないからである。液晶パネルの大量生産に伴って低コスト化が進むにつれて、バリアメタル層の形成に伴う製造コストの上昇や生産性の低下は軽視できなくなっている。

また、バリアメタル層とＡｌ系合金層との積層配線をウェットエッチング処理法でテーパー加工するためには、バリアメタル用およびＡｌ系合金用のエッチャント（エッチング液）をそれぞれ用意しなければならず、更に、それぞれに適したエッチング用バスが必要になるなど、コストが上昇する。

更に、反射電極を構成する配線材料には、最近の成膜温度の低温化に伴い、例えば、約１００〜３００℃程度の低い熱処理下で成膜を行なったとしても、熱処理後の上記特性に優れており（高い反射率、低い電気抵抗率、低い接触抵抗）、配線表面にヒロック（コブ状の突起物）が発生しない優れた耐熱性を有していることも要求される。表示デバイスを製造する際のプロセス温度は、歩留まりの改善や生産性などの観点から、益々低温化する傾向にあり、最近の成膜技術の向上により、例えば、２５０℃程度での成膜も可能になっているためである。

しかしながら、これらの要求特性をすべて兼ね備えた、透明画素電極と直接接続し得る反射電極用配線材料は、未だ提供されていない。

上記では、半透過型表示デバイスを例にして説明したが、前述した要求は、これに限定されず、反射モードで表示を行なう反射領域を備えた表示デバイス全般に要求されるものである。

本発明は上記事情に着目してなされたものであって、その目的は、反射電極を構成する金属層（Ａｌ合金薄膜）が、バリアメタル層を介さずに、透明電極を構成する酸化物導電膜と直接接続された反射電極であって、例えば、約１００℃以上３００℃以下の低い熱処理を施しても、高い反射率および低い接触抵抗値を有しており、しかも、ヒロックなどの欠陥を生じることのない耐熱性にも優れた反射電極を提供すること、並びに当該反射電極を備えた表示デバイスおよびその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決し得た本発明の反射電極は、基板上に形成される表示デバイス用の反射電極であって、前記反射電極は、０．１〜２原子％のＮｉ及び／又はＣｏ、並びに０．１〜２原子％のＸ（Ｘは、Ｌａ，Ｍｇ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｎｄ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｙ，Ｆｅ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，およびＬｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）を含有する第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層と；ＡｌとＯ（酸素）を含有する第２のＡｌ酸化物層と、を有し、前記第２のＡｌ酸化物層が、透明画素電極と直接接続しており、前記第２のＡｌ酸化物層中のＯ原子数とＡｌ原子数との比である［Ｏ］／［Ａｌ］が、０．３０以下であり、前記第２のＡｌ酸化物層の最も薄い部分の厚みが、１０ｎｍ以下であり、前記反射電極が、前記第２のＡｌ酸化物層と前記透明画素電極とが直接接続する領域において、前記透明画素電極と前記基板との間に形成されているところに要旨を有するものである。

好ましい実施形態において、上記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、０．１〜２原子％のＮｉを含有する。

好ましい実施形態において、上記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、０．１〜２原子％のＮｉ及び／又はＣｏと、０．１〜２原子％のＬａ及び／又はＮｄと、を含有する。

好ましい実施形態において、上記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、０．１〜２原子％のＮｉと、０．１〜２原子％のＬａと、を含有する。

好ましい実施形態において、上記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、更に０．１〜２原子％のＺ（Ｚは、Ｇｅ、Ｃｕ、およびＳｉよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有する。

好ましい実施形態において、上記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、０．１〜２原子％のＮｉ及び／又はＣｏと、０．１〜２原子％のＬａ及び／又はＮｄと、０．１〜２原子％のＧｅ及び／又はＣｕと、を含有する。

好ましい実施形態において、上記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、０．１〜２原子％のＮｉと、０．１〜２原子％のＬａと、０．１〜２原子％のＧｅ及び／又はＣｕと、を含有する。

上述した透明画素電極は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）および／または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）であることが好ましい。

本発明には、上記いずれかに記載の反射電極を備えた表示デバイスも包含される。

上述した本発明の反射電極を備えた表示デバイスは、下記３つの方法によって製造することができる。

第１の製造方法は、基板上に、スパッタ蒸着によってＡｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層またはＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を形成する工程と、形成したＡｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層またはＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を、真空または不活性ガス雰囲気下で２００℃以上の温度で熱処理する工程と、スパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程と、を順次、包含するところに要旨を有する。

第２の製造方法は、基板上に、スパッタ蒸着によってＡｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層またはＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を形成する工程と、形成したＡｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層またはＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層の上にスパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程であって、前記スパッタ蒸着の少なくとも初期段階において、窒素成分を含有する蒸着雰囲気中でスパッタ蒸着を行う工程と、を順次、包含するところに要旨を有する。

第３の製造方法は、基板上に、スパッタ蒸着によってＡｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層またはＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を形成する工程と、形成したＡｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層またはＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を逆スパッタする工程と、スパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程と、を順次、包含するところに要旨を有する。

上記第１〜第３の製造方法において、上記Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層またはＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、更に０．１〜２原子％のＺ（Ｚは、Ｇｅ、Ｃｕ、およびＳｉよりなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）を含有することが好ましい。

本発明の反射電極は、透明画素電極との接触領域に、Ｏ（酸素）が少なく、且つ薄いＡｌ酸化物層が存在するため、従来のようにバリアメタル層を介在させずに、上記反射電極を構成するＡｌ酸化物層を、透明電極を構成する酸化物導電膜と直接接続しても、反射特性、接触抵抗、電気抵抗率、耐熱性などのすべての特性に優れている。具体的には、例えば、約１００℃以上３００℃以下の低い熱処理を施しても、高い反射率と低い接触抵抗を有しており、且つ、ヒロックなどの欠陥を生じることもない。そのため、本発明の反射電極を用いれば、生産性に優れ、安価で、且つ高性能の表示デバイスを提供することができる。

本発明者らは、透明画素電極を構成する酸化物導電膜と反射電極を構成する金属薄膜との間に、従来のようにバリアメタル層を介在させなくても、優れた反射特性を発揮し得、更には、低温熱処理を施した場合でも、良好な反射特性を維持することは勿論のこと、接触抵抗や電気抵抗率などの特性にも優れた反射電極を提供するため、鋭意検討してきた。

その結果、Ａｌ−Ｎｉ系を中心とした多元合金材を用いることによって、バリアメタル層を介在させなくても低い接触抵抗値などを有する反射電極が得られることを見出し、先に出願をしている（特願２００７−２６８３１３）。詳細には、（ア）Ａｌ合金として、Ｎｉを０．１〜２原子％含有するＡｌ−Ｎｉ合金を用いれば、上記の目的が達成されること、（イ）更に、上記のＡｌ−Ｎｉ合金に、Ｌａ，Ｍｇ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｎｄ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｙ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，およびＬｕよりなる群（以下、説明の便宜のため、グループＸと呼ぶ場合がある。）から選択される少なくとも一種の元素を０．１〜２原子％含有するＡｌ−Ｎｉ−Ｘ合金を用いれば、耐熱性が高められること、（ウ）あるいは、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ合金に、Ｓｉおよび／またはＧｅの元素（以下、説明の便宜のため、グループＺと呼ぶ場合がある。）を０．１〜２原子％含有するＡｌ−Ｎｉ−Ｘ−Ｚ合金を用いると、反射率、接触抵抗、耐熱性などの特性が一層高められることを見出した。

上記の出願後も、本発明者らは、さらなる接触抵抗値の低減を目指してさらに鋭意検討を続けた。その結果、Ａｌ₂Ｏ₃（ＡｌＯ_1.5）と比べて酸素が少ないＡｌ酸化物層（ＡｌＯ_x、ｘ≦０．３０）であって、厚みが薄いもの（最薄部の厚み≦１０ｎｍ）を、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層上に形成させることによって、従来のＡｌ合金層よりも一層接触抵抗値が低減された反射電極が得られることを見出し、本発明を完成した。更に、上記Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層において、Ｎｉの代わりにＣｏを用いても良く、ＣｏはＮｉと同様の作用を有する同効元素であることも判明した。ＮｉとＣｏは、単独で用いても良いし、併用しても良い。また、上記合金層は、上述したとおり、グループＺの元素（Ｓｉ及び／又はＧｅ）を含んでいても良いが、グループＺはＣｕを更に包含しても良いことも判明した。すなわち、上記合金層は、０．１〜２原子％のグループＺ（グループＺは、Ｇｅ、Ｃｕ、およびＳｉよりなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）を更に含有してもよく、これにより、接触抵抗低減作用などが一層高められることも見出した。

以下では、Ｎｉ及び／又はＣｏと、グループＸの少なくとも一種と、を含むＡｌ合金を、Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金と呼ぶ場合がある。また、上記Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金中に、グループＺの少なくとも一種を更に含むＡｌ合金を、Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−Ｚ合金と呼ぶ場合がある。また、これらのＡｌ合金を総称して、Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金と呼ぶ場合がある。

以下の実施例で示されるように、酸素が少なく、且つ最薄部が薄いＡｌ酸化物層（ＡｌＯ_x、ｘ≦０．３０、最薄部の厚み≦１０ｎｍ）をＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層上に形成させることによって、接触抵抗値を低減することができる。この推定メカニズムとして、酸素が少ないＡｌ酸化物層が予め形成されると、透明画素電極（例えばＩＴＯなど）と反射電極とが接触する界面において、ＡｌやＯ（酸素）の相互拡散が抑制されるためであると考えられる。その結果、酸素が多く、且つ膜厚が厚いために接触抵抗値が高いＡｌ酸化物層（ＡｌＯ_x、ｘ＞０．３０、最薄部の厚み＞１０ｎｍ）の形成が阻害されると考えられる。但し本発明は、このような推定メカニズムに限定されない。

本明細書において、「高い反射率」または「反射特性に優れている」とは、後記する実施例に記載の方法で成膜直後および加熱処理後の反射率を測定したとき、いずれにおいても、５５０ｎｍでの反射率が９０％以上のものを意味する。

更に、本明細書において、「接触抵抗が低い」とは、後記する実施例に記載の方法で成膜直後および加熱処理後の接触抵抗を測定したとき（１００μ角コンタクトホール）、いずれにおいても、接触抵抗が１ｋΩ以下のものを意味する。接触抵抗は低い程よく、好ましい接触抵抗は約５００Ω以下であり、より好ましくは約１００Ω以下である。

以下、図３を参照しながら、本発明の反射電極について詳しく説明する。

上述したとおり、本発明の反射電極は、第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層２ａと、ＡｌとＯ（酸素）を含有する第２のＡｌ酸化物層２ｂとを有している。第２のＡｌ酸化物層２ｂは、透明画素電極３と直接接続している。本発明の反射電極は、第２のＡｌ酸化物層２ｂと透明画素電極３とが直接接続する領域において、透明画素電極３と基板１との間に形成されている。

本発明の反射電極は、Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層（第１の層）上に、酸素が少なく且つ最薄部が薄いＡｌ酸化物層（第２の層）を有していることを特徴とする。すなわち、透明画素電極と直接接続する反射電極の層は、第１の層であるＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層ではなく、第２の層であるＡｌ酸化物層である。

詳細には、上記第２のＡｌ酸化物層は、当該Ａｌ酸化物層中のＯ原子数とＡｌ原子数との比である［Ｏ］／［Ａｌ］が０．３０以下であり、好ましくは０．２５以下、より好ましくは０．２０以下である。また、上記Ａｌ酸化物層の最薄部の厚みは１０ｎｍ以下であり、好ましくは８ｎｍ以下、より好ましくは６ｎｍ以下である。

また、上記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層において、ＮｉおよびＣｏは、接触抵抗値の低減に有用である。これらの元素（Ｎｉ、Ｃｏ）は単独で含んでいても良いし、両方を含んでいても良い。しかし、これら元素の合計量（単独で含む場合は単独の量）が過剰になると、Ａｌ合金層の反射率が低下する。そこで本発明では、Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層中の（Ｎｉ、Ｃｏ）の合計量（または単独のＮｉ量若しくはＣｏ量）を、０．１原子％以上（好ましくは０．３原子％以上、より好ましくは０．５原子％以上）、２原子％以下（好ましくは１．５原子％以下、より好ましくは１．０原子％以下）と定めた。

上記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層におけるＸは、Ｌａ，Ｍｇ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｎｄ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｙ，Ｆｅ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，およびＬｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素である。これらは、いずれも、耐熱性向上元素として有用であり、Ａｌ系合金薄膜表面のヒロック（コブ状の突起物）の形成が有効に防止されるようになる。

上記Ｘの含有量が０．１原子％未満の場合、耐熱性向上作用を有効に発揮することができない。耐熱性の観点のみからすれば、上記Ｘの含有量は多い程好ましいが、上限が２原子％を超えると、Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金膜自体の電気抵抗率が上昇してしまう。従って、電気抵抗率の低減化と耐熱性向上作用を勘案すれば、上記Ｘの含有量は、０．２原子％以上０．８原子％以下であることが好ましい。これらの元素は、単独で添加しても良く、２種以上を併用してもよい。２種以上の元素を添加するときは、各元素の合計の含有量が上記範囲を満足するように制御すればよい。

上記Ｘのうち、耐熱性向上の観点から好ましいのは、Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｄｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｙ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｌｕであり、Ｉｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗがより好ましい。また、耐熱性向上だけでなく電気抵抗率低減化も勘案して好ましいのは、Ｌａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｎｄ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｙ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕであり、Ｌａ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｍｎがより好ましく、Ｌａ及び／又はＮｄが最も好ましい。よって、本発明では、上記Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層として、０．１〜２原子％のＮｉ及び／又はＣｏと、０．１〜２原子％のＬａ及び／又はＮｄと、を含む合金層を用いることが最も好ましい。

本発明において、Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層の残部は、実質的にＡｌおよび不可避不純物からなる。

上記のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、更に、０．１〜２原子％のＺ（Ｚは、Ｇｅ、Ｃｕ、およびＳｉよりなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）を含有しても良く、これにより、接触抵抗、電気抵抗率、および耐熱性が一層向上するようになる。

上記Ｚの含有量が０．１原子％未満の場合、上記作用を有効に発揮することができない。一方、上記Ｚの含有量が２原子％を超えると、上記作用は向上する反面、反射率の低下や電気抵抗率の増大を招く。Ｚの含有量は、０．２原子％以上０．８原子％以下であることが好ましい。Ｚに属するＧｅ，Ｃｕ，Ｓｉの各元素は、単独で添加しても良く、２種以上を併用してもよい。２種以上の元素を添加するときは、各元素の合計量が上記範囲を満足するように制御すればよい。

上記Ｚのうち、透明導電膜との接触抵抗向上の観点から好ましいのはＧｅおよびＣｕである。ＧｅおよびＣｕを用いれば、更に耐アルカリ性も向上する。よって、本発明では、上記Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−Ｚ合金層として、０．１〜２原子％のＮｉ及び／又はＣｏと、０．１〜２原子％のＬａ及び／又はＮｄと、０．１〜２原子％のＧｅ及び／又はＣｕを含む合金層を用いることが最も好ましい。

本発明の好ましい実施態様において、透明画素電極は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）（例えば酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）中に酸化錫（ＳｎＯ）を１０質量％程度含むもの）、および／または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）（例えば酸化インジウムに酸化亜鉛を１０質量％程度含むもの）である。特にＩＴＯが好ましい。

本発明の反射電極は、以下に詳述する第１〜第３の方法によって製造することができる。いずれの方法も、基本的に、スパッタ蒸着によってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を形成する工程（工程Ｉ）と、スパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程（工程ＩＩ）と、を包含しているが、第１の製造方法は、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層の形成（工程Ｉ）後で透明画素電極の形成（工程ＩＩ）前に、形成したＡｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層を熱処理する工程を別途設けた（工程Ａ）ところに特徴がある。これに対し、第２および第３の製造方法は、前述した第１の製造方法と異なって上記の熱処理（工程Ａ）を行わないものであり、第２の製造方法では、透明画素電極形成時の蒸着雰囲気を制御した（工程ＩＩａ）ところに特徴があり、第３の製造方法では、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層の形成（工程Ｉ）後で透明画素電極の形成（工程ＩＩ）前に、形成したＡｌ−Ｎｉ−Ｘ合金層を逆スパッタ（工程Ｂ）したところに特徴がある。なお、上記のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、前述したＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−Ｚ合金層であっても良い。以下の製造方法の説明では、本発明に用いられるこれらのＡｌ合金層を、まとめて、「Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層」と略記する。

以下、各製造方法について詳細に説明する。

（１）第１の製造方法
本発明の第１の製造方法は、
基板上に、スパッタ蒸着によってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層を形成する工程（工程Ｉ）と、
形成したＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層を、真空または不活性ガス雰囲気下で２００℃以上の温度で熱処理する工程（工程Ａ）と、
スパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程（工程ＩＩ）と、
を順次、包含している。

（工程Ｉ）
まず、スパッタ蒸着によってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層（第１の層）を形成する。スパッタ蒸着による成膜方法は特に限定されず、Ａｌ合金膜などの成膜に通常用いられる方法であれば特に限定されないが、例えば、真空雰囲気や不活性雰囲気下にて、圧力をおおむね、２ｍｍＴｏｒｒ程度、基板温度を室温〜約２５０℃の範囲内に制御することが好ましい。Ａｌ合金膜の厚さは、おおむね、５０〜３００ｎｍの程度にすることが好ましい。

（工程Ａ）
次に、上記の工程Ｉによって形成したＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層（第１の層）を、真空または不活性ガス雰囲気下で２００℃以上の温度で熱処理する。この熱処理は、本発明の第１の製造方法を特徴付ける工程であり、これにより、所望とする第２のＡｌ酸化物層（酸素が少なく、最薄部の厚みが薄いＡｌ酸化物層）が得られる。後記する実施例で実証したように、熱処理を省略したり熱処理温度が外れると、所望とする第２の層が得られず、接触抵抗が低下する。

熱処理に用いる不活性ガスとしては、例えばＮ₂およびＡｒガスなどが挙げられる。不活性ガスは、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用しても良い。

また、熱処理温度は、２００℃以上（好ましくは２５０℃以上）、４００℃以下（好ましくは３５０℃以下）であり、熱処理時間は、０．５時間以上（好ましくは１時間以上）、３．５時間以下（好ましくは３時間以下）である。熱処理温度が低すぎたり、時間が少なすぎると、Ａｌ酸化物層の酸素量およびその最薄部の厚みが増大する。一方、熱処理温度が高すぎたり、時間が長すぎると、Ａｌ系合金薄膜表面の（コブ状突起物）形成が増大する。

（工程ＩＩ）
最後に、スパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する。スパッタ蒸着の条件は使用する透明画素電極の種類に応じ、公知の適切な方法を採用すれば良い。例えばＩＴＯを成膜する場合は、真空雰囲気やＡｒなどの不活性雰囲気下にて、圧力をおおむね、１ｍｍＴｏｒｒ程度、基板温度をおおむね室温〜２５０℃に制御し、おおむね、５０〜３００ｎｍ程度のＩＴＯ膜を成膜することが好ましい。

（２）第２の製造方法
本発明の第２の製造方法は、
基板上に、スパッタ蒸着によってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層を形成する工程（工程Ｉ）と、
形成したＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層上にスパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程であって、前記スパッタ蒸着の初期段階において、窒素成分を含有する蒸着雰囲気中でスパッタ蒸着を行う工程（工程ＩＩａ）と、
を順次、包含している。

第２の製造方法を前述した第１の製造方法と対比すると、第２の製造方法では、第１の製造方法を特徴付ける熱処理工程（工程Ａ）を行なわない代わりに、スパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程（工程ＩＩ）における蒸着雰囲気（特に、スパッタ蒸着の初期段階の雰囲気）を制御したところに特徴がある。

第２の製造方法において、スパッタ蒸着によってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層を形成する工程（工程Ｉ）の詳細は、前述した第１の製造方法と同じである。

（工程ＩＩａ）
次に、工程Ｉによって形成したＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層上にスパッタ蒸着によって透明画素電極を形成するが、ここでは、スパッタ蒸着の初期段階において、窒素成分（好ましくはＮ₂ガス）を含有する蒸着雰囲気中でスパッタ蒸着を行う。第２の製造方法では、スパッタ蒸着による透明画素電極の形成工程を、蒸着雰囲気を適切に制御して実施したところに特徴があり、上記蒸着雰囲気以外の条件は、通常用いられるスパッタ蒸着条件を採用すれば良い。

上記のように蒸着雰囲気中に窒素成分を含有させることにより、Ａｌ酸化物層（第２の層）中の酸素量を低下させることができる。通常は、第１の製造方法における（工程ＩＩ）の項でも記載したように、Ａｒなどの不活性ガス雰囲気で行なって透明画素電極を構成するＩＴＯ膜などを成膜しているが、不活性ガス雰囲気下で透明画素電極を形成すると、所望とする第２の層が得られず、接触抵抗が低下する（後記する実施例を参照）。その理由は詳細には不明であるが、本発明によれば、初期の成膜段階に形成される窒素成分含有ＩＴＯ膜（ＩＴＯ−Ｎ膜）が、いわばバリヤ層となって、成膜後の熱処理時のＡｌとＯ（酸素）の相互拡散を抑制すると推察される。

ここで、「スパッタ蒸着の初期段階」とは、透明画素電極を構成する酸化物透明導電膜の厚さが約１／５〜１／２程度まで成膜される段階を意味する。例えば、ＩＴＯ膜の厚さを約５０ｎｍとすると、おおむね、１０〜２５ｎｍ程度が成膜される段階を意味する。好ましくは、スパッタ蒸着の全段階について、窒素成分を含有した蒸着雰囲気で行う。また、「窒素成分」としてはＮ₂ガスが好ましい。Ｎ₂ガスを使用する場合、その量は、スパッタガスのＡｒに対する体積流量比で、好ましくは５〜２５％（より好ましくは１２〜１８％）である。

（３）第３の製造方法
本発明の第３の製造方法は、
基板上に、スパッタ蒸着によってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層を形成する工程（工程Ｉ）と、
形成したＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層を逆スパッタする工程（工程Ｂ）と、
スパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程（工程ＩＩ）と、
を順次、包含している。

第３の製造方法も、前述した第２の製造方法と同様、第１の製造方法を特徴付ける熱処理工程（工程Ａ）を行なわない。また、第３の製造方法では、第２の製造方法と異なり、Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層の形成（工程Ｉ）後で透明画素電極の形成（工程ＩＩ）前に、形成した（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層を逆スパッタ（工程Ｂ）したところに特徴がある。

第３の製造方法において、スパッタ蒸着によってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層を形成する工程（工程Ｉ）、およびスパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程（工程ＩＩ）の詳細は、前述した第１の製造方法と同じである。

（工程Ｂ）
ここでは、工程Ｉによって得られたＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層（第１の層）を逆スパッタする。本発明において逆スパッタとは、通常のスパッタ蒸着におけるターゲット側電極および基板側電極に印加する電圧を逆にして、イオン化された不活性ガス（例えばＡｒイオン）を、ターゲットに衝突させるのではなく、基板上のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層に衝突させることを意味する。このような逆スパッタによってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ−（Ｚ）合金層上に形成されたＡｌ酸化物層が除去され、清浄なＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層が形成される。そして清浄なＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層上に透明画素電極をスパッタ蒸着によって成膜することによって、Ａｌ酸化物層（第２の層）中の酸素量を低下させることができる。これにより、界面でのＡｌとＯ（酸素）の相互拡散を防止できるほか、合金層表面のコンタミも除去することができる。

本発明の第３の製造方法において、逆スパッタの条件は、例えば、真空雰囲気やＡｒなどの不活性雰囲気下にて、圧力をおおむね、１ｍｍＴｏｒｒ程度、パワーをおおむね、１０〜１００Ｗの範囲、基板温度をおおむね室温〜２５０℃に制御することが好ましい。

本発明には、上記の反射電極を備えた表示デバイスも包含される。図３に、本発明の反射電極２を備えた表示デバイスの要部断面図の一例を示す。図３に示されるように、本発明の反射電極２は、第２のＡｌ酸化物層２ｂと透明画素電極３とが直接接続する領域において、透明画素電極３と基板１との間に形成されている。反射電極２と基板１との間には、絶縁膜等が存在していても良い。なお図３は、本発明の１つの実施態様として示すものであり、本発明の表示デバイスは、図３の態様に限定されない。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

＜実施例１＞
本実施例では、前述した第１の製造方法について検討した。

具体的には、まず、無アルカリ硝子板（板厚０．７ｍｍ）を基板として、その表面に反射電極材であるＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層をスパッタ蒸着によって成膜した。スパッタ蒸着条件は、Ａｒ雰囲気下、圧力：１ｍＴｏｒｒ、パワー：１００Ｗとした。各試料において、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層の厚みは、約１００ｎｍとした。Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層中のＮｉ量およびＬａ量を表１に示す。

次いで上記のＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層を、熱処理を施すものと、熱処理を施さないものに分割した。熱処理は、真空雰囲気（真空度≦３ｘ１０^-4Ｐａ）またはＮ₂雰囲気で、表１に示す温度で１時間行った。

次に、無処理および熱処理のＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層に、フォトリソグラフィーおよびエッチングによってパターニングした後、その上にＩＴＯ膜をスパッタ蒸着によって成膜した。スパッタ蒸着条件は、Ａｒ雰囲気下、圧力：１ｍＴｏｒｒ、パワー：１００Ｗとした。各試料において、ＩＴＯ膜（透明画素電極）の厚みは、約５０ｎｍとした。

（接触抵抗値）
上記のようにして形成した反射電極の試料に、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって、接触抵抗測定パターン（接触エリア：２０、４０、８０μｍ□）を形成した後、窒素雰囲気で１７７℃（４５０Ｋ）×１時間の熱処理を行った後、接触抵抗値を四端子ケルビン法で測定した。結果を表１に示す。

（Ａｌ酸化物層の［Ｏ］／［Ａｌ］比および最薄部の厚み）
（１）表１の試料Ｎｏ．２（熱処理無し）およびＮｏ．２７（Ｎ₂雰囲気下２００℃で
熱処理）の第１の層（Ａｌ−２．０原子％Ｎｉ−０．３５原子％Ｌａ合金層）とＩＴＯ膜との界面を、透過型電子顕微鏡（日立製作所製、型名：ＨＦ２０００）で観察して、Ａｌ酸化物層の最薄部の厚みを求めた（観察領域：約１０μｍ、観察倍率：１５万倍）。さらにこれら試料のＡｌ酸化物層の組成を、電子励起型特性Ｘ線分析によって測定した。これらの結果を、表１、並びに図４および５に示す。
（２）残りの試料（表１の試料Ｎｏ．２および２７以外のもの）のＡｌ酸化物層の組成（［Ｏ］／［Ａｌ］比）および最薄部の厚みを、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって測定した。結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように、真空または不活性ガス（窒素）雰囲気下で２００℃以上の温度で熱処理した試料Ｎｏ．１３〜２１および２５〜３３では、［Ｏ］／［Ａｌ］比が０．３０以下、且つ最薄部の厚みが１０ｎｍ以下であるＡｌ酸化物層が形成されており、１００μΩ／ｃｍ²以下（実施例１の本発明例では７０μΩ／ｃｍ²以下）という良好な接触抵抗値を示した。

一方、熱処理をしていない試料Ｎｏ．１〜９、並びに熱処理温度が低い試料Ｎｏ．１０〜１２および２２〜２４では、酸化物層の［Ｏ］／［Ａｌ］比および最薄部の厚みが過剰であり、２００μΩ／ｃｍ²以上という高い接触抵抗値を示した。

透過型電子顕微鏡写真において、熱処理した試料Ｎｏ．２７（本発明例、図４）は、熱処理をしていない試料Ｎｏ．２（比較例、図５）のものと比べて、Ａｌ酸化物層（ＡｌＯ_x）が平滑である。これは、［Ｏ］／［Ａｌ］比が０．３０以下であるＡｌ酸化物層が形成されることによって、ＩＴＯ成膜時のＡｌおよびＯ（酸素）の相互拡散が阻害されたためであると考えられる。

＜実施例２＞
本実施例では、前述した第２の製造方法について検討した。

具体的には、実施例１と同様の方法で、無アルカリ硝子板（板厚０．７ｍｍ）上に、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層（厚み：約１００ｎｍ）およびＩＴＯ膜（厚み：約５０ｎｍ）を形成した。但し実施例１と異なり、熱処理は行わなかった。その代わりに、スパッタガスのＡｒに対して体積流量比で１２％のＮ₂ガスを添加してＩＴＯを成膜し、本発明例の試料を得た。比較のため、ＩＴＯの成膜をＡｒガス雰囲気のみで行った比較例の試料も用意した。

これらの本発明例および比較例の試料を用い、実施例１と同様にして接触抵抗値およびＡｌ酸化物層の［Ｏ］／［Ａｌ］比および最薄部の厚みを測定した。

その結果、Ｎ₂ガスを添加してＩＴＯを成膜した本発明例の試料では、酸化物層（第２の層）の最薄部の厚みは８ｎｍであり、［Ｏ］／［Ａｌ］比は０．１５であり、接触抵抗値は５０〜７０μΩ／ｃｍ²であった。これに対してＮ₂ガスを添加せずにＩＴＯを成膜した比較例の試料では、酸化物層（第２の層）の最薄部の厚みは１８ｎｍであり、［Ｏ］／［Ａｌ］比は０．３５であり、接触抵抗値は５００〜８００μΩ／ｃｍ²であった。

＜実施例３＞
本実施例では、前述した第３の製造方法について検討した。

具体的には、実施例１と同様の方法で、無アルカリ硝子板（板厚０．７ｍｍ）上に、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層（厚み：約１００ｎｍ）およびＩＴＯ膜（厚み：約５０ｎｍ）を形成した。但し実施例１と異なり、熱処理は行わなかった。その代わりにＩＴＯ膜のスパッタ蒸着装置内に試料を設置した後、Ａｒガスを導入し、スパッタの極性を変えて試料表面を１０秒間、Ａｒで逆スパッタした。逆スパッタの条件は、Ａｒ雰囲気下、圧力：１ｍｍＴｏｒｒ、パワー：１００Ｗとした。その後、スパッタの極性を戻して、実施例１と同様にしてＩＴＯを成膜し、本発明例の試料を得た。比較のため、逆スパッタを行わなかった比較例の試料も用意した。

これらの本発明例および比較例の試料を用い、実施例１と同様にして接触抵抗値およびＡｌ酸化物層の［Ｏ］／［Ａｌ］比および最薄部の厚みを測定した。

逆スパッタを行った本発明例の試料では、酸化物層（第２の層）の最薄部の厚みは７ｎｍであり、［Ｏ］／［Ａｌ］比は０．１７であり、接触抵抗値は４０〜８０μΩ／ｃｍ²
であった。これに対して逆スパッタを行わなかった比較例の試料では、酸化物層（第２の層）の最薄部の厚みは１８ｎｍであり、［Ｏ］／［Ａｌ］比は０．５５であり、接触抵抗値は２０００〜２８００μΩ／ｃｍ²であった。

＜実施例４＞
本実施例では、Ｎｉ量のみが異なる表１の下記試料を用いた。これらは全て、本発明の第１の製造方法で製造した本発明例である。
・Ａｌ−０．５％Ｎｉ−０．１０％Ｌａの例として、Ｎｏ．２２（熱処理温度１５０℃）、Ｎｏ．２５（熱処理温度２００℃）、Ｎｏ．２８（熱処理温度２５０℃）
・Ａｌ−１．０％Ｎｉ−０．３５％Ｌａの例として、Ｎｏ．２３（熱処理温度１５０℃）、Ｎｏ．２６（熱処理温度２００℃）、Ｎｏ．２９（熱処理温度２５０℃）
・Ａｌ−２．０％Ｎｉ−０．３５％Ｌａの例として、Ｎｏ．２４（熱処理温度１５０℃）、Ｎｏ．２７（熱処理温度２００℃）、Ｎｏ．３０（熱処理温度２５０℃）

上記の試料を用い、成膜直後（加熱処理前）の反射率と、真空加熱後（２００℃、２２０℃、２５０℃において３０分間加熱）の反射率を比較検討した。反射率は、日本分光株式会社製の可視・紫外分光光度計「Ｖ−５７０」を用い、測定波長：１０００〜２５０ｎｍの範囲における分光反射率を測定した。具体的には、基準ミラーの反射光強度に対して、試料の反射光高度を測定した値を「分光反射率」とした。

図６〜図９は、それぞれ、成膜直後、２００℃の真空加熱後、２２０℃の真空加熱後、２５０℃の真空加熱後における各試料の反射率の推移（波長：８５０〜２５０ｎｍ）を示すグラフである。５５０ｎｍでの反射率を基準としてみると、本発明の要件を満たす上記の試料はすべて、成膜直後および真空加熱後のいずれにおいても、５５０ｎｍでの反射率は８５％超〜９０％近傍と、良好な反射特性を有していた。

＜実施例５＞
本実施例は、上記実施例１の改変例であり、Ａｌ合金層として、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ−Ｃｕ合金層を用いた例である。詳細には、上記実施例１における表１に示す組成のＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層を用いる代わりに、表２に示す組成のＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ−Ｃｕ合金層を用い、表２に示す熱処理を行なったこと以外は、実施例１と同様にして反射電極の各試料を作製した。次いで、上記実施例１と同様にして、接触抵抗値、Ａｌ酸化物層の最薄部の厚み、および酸素とＡｌの比（［Ｏ］／［Ａｌ］比）を求めた。これらの結果を表２にまとめて示す。

表２の結果から明らかなように、真空または不活性ガス（窒素）雰囲気下で２００℃以上の温度で熱処理した試料Ｎｏ．４〜１２およびＮｏ．１６〜２４では、［Ｏ］／［Ａｌ］比が０．３０以下、且つ最薄部の厚みが１０ｎｍ以下であるＡｌ酸化物層が形成されていた。また、いずれの試料も、接触抵抗値は約６０μΩ／ｃｍ²以下であり、接触抵抗を低く抑えることができた。

一方、熱処理温度が低い試料Ｎｏ．１〜３およびＮｏ．１３〜１５では、酸化物層の［Ｏ］／［Ａｌ］比および最薄部の厚みが過剰であった。また、いずれの試料も、接触抵抗値は１００μΩ／ｃｍ²以上であり、適切な熱処理を行った上記試料に比べて高くなった。

＜実施例６＞
本実施例は、上記実施例１の更なる改変例であり、Ａｌ合金層として、Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｌａ−Ｇｅ合金層（Ｇｅは０原子％を含む）を用いた例である。本実施例では、特にＧｅの添加効果を示すためにＡｌ合金の組成を設定しており、（Ｎｉ／Ｃｏ）の含有量が０．２原子％と、本発明の範囲内（０．１〜２原子％）ではあるが低めに設定した場合における、Ｇｅの添加効果（具体的には、接触抵抗値の更なる低減作用）を調べた。

詳細には、上記実施例１における表１に示す組成のＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層を用いる代わりに、表３に示す組成のＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ−Ｇｅ合金層またはＡｌ−Ｃｏ−Ｌａ−Ｇｅ合金層（いずれの合金層においても、Ｇｅは０原子％を含む）を用い、表３に示す熱処理を行なったこと以外は、実施例１と同様にして反射電極の各試料を作製した。表３中、「Ｎｉ／Ｃｏ」は、ＮｉまたはＣｏのいずれかを添加したことを示す。

次いで、上記実施例１と同様にして、接触抵抗値、Ａｌ酸化物層の最薄部の厚み、および酸素とＡｌの比（［Ｏ］／［Ａｌ］比）を求めた。これらの結果を表３にまとめて示す。

前述したように、本実施例では、Ｇｅの添加効果を実証するため、Ｇｅを含まないＡｌ合金についても実験を行なっており（例えば、表３の試料Ｎｏ．１など）、これらの一部は、前述した表１の試料と、組成および熱処理温度が重複している。例えば表３のＮｏ．２は、前述した表１のＮｏ．１０と、Ａｌ合金の組成および熱処理温度は同じである。従って、Ａｌ合金の組成および熱処理温度が同じ試料を用いた場合には、得られる実験結果（表中の酸化物層および接触抵抗値）も、本来なら全く同じである筈だが、一部の試料については、接触抵抗値の範囲が若干ずれて完全に一致しないものもある。例えば、表１のＮｏ．１１と、表３のＮｏ．４とは、接触抵抗値の範囲の上限が相違している。これは、本実施例の測定条件では、接触抵抗値の範囲が若干ずれる場合があり得るからである。しかし、上記の実験誤差などを考慮したとしても、本発明の要件を満足するものは良好な特性が必ず得られることを、実験により確認している。

また、表３には、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ−Ｇｅ合金層またはＡｌ−Ｃｏ−Ｌａ−Ｇｅ合金層の実験結果を別々に示さずに、まとめて「Ｎｉ／Ｃｏ」で示した。これは、表３に示す実験結果（酸化物層の［Ｏ］／［Ａｌ］および最薄部の厚み、並びに接触抵抗値）に限っていえば、ＮｉまたはＣｏのいずれを用いても上記実験結果は変わらなかったからである。

表３より、真空または不活性ガス（窒素）雰囲気下で２００℃以上の温度で熱処理した試料Ｎｏ．６〜２０およびＮｏ．２６〜４０では、［Ｏ］／［Ａｌ］比が０．３０以下、且つ最薄部の厚みが１０ｎｍ以下であるＡｌ酸化物層が形成されている。また、これらの接触抵抗値は、最大でも１０００μΩ／ｃｍ²以下であり、低い接触抵抗値を示した。

上記例のうち、特に「Ｎｉ／Ｃｏ」の含有量に着目して、接触抵抗値に及ぼすＧｅの添加効果を検討する。表３の試料Ｎｏ．６、１１、１６（以上、真空雰囲気の例）、Ｎｏ．２６、３１、３６（以上、Ｎ₂雰囲気の例）は、いずれも「Ｎｉ／Ｃｏ」の含有量が０．２原子％と、本発明で規定する範囲内のなかでも少なめに制御し、且つ、Ｇｅを含まないＡｌ合金を用いて、熱処理条件を適切に制御した例である。これら試料の接触抵抗値は、表３に示すように、本実施例の合格基準を満たすものの、接触抵抗値の下限は、最も低いもので約２００μΩ／ｃｍ²であった。これに対し、上記試料のそれぞれについて、０．５原子％のＧｅを添加したＡｌ合金を用いたこと以外は同じ熱処理条件を施した表３の試料Ｎｏ．８、１３、１８（以上、真空雰囲気の例）、Ｎｏ．２８、３３、３８（以上、Ｎ₂雰囲気の例）は、Ｇｅを含まない上記の各試料に比べると、それぞれの接触抵抗値は著しく低減されており、いずれの試料も、接触抵抗値は６０μΩ／ｃｍ²と以下に非常に低く抑えられた。

上記の実験結果により、Ｇｅ添加による接触抵抗低減作用は、特に、Ｎｉ／Ｃｏの含有量が少ない場合に効果的に発揮されることが実証された。

図１は、代表的な半透過型液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。 図２は、代表的な半透過型液晶表示装置の断面を模式的に示す図である。 図３は、本発明の反射電極を備えた表示デバイスの要部断面図である。 図４は、実施例１の試料Ｎｏ．２７（本発明例、熱処理有り）の反射電極とＩＴＯ膜との界面を示す透過型電子顕微鏡写真である。 図５は、実施例１の試料Ｎｏ．２（比較例、熱処理無し）の反射電極とＩＴＯ膜との界面を示す透過型電子顕微鏡写真である。 図６は、成膜直後における各種反射電極の反射率の推移を示すグラフである。 図７は、２００℃の真空加熱後における各種反射電極の反射率の推移を示すグラフである。 図８は、２２０℃の真空加熱後における各種反射電極の反射率の推移を示すグラフである。 図９は、２５０℃の真空加熱後における各種反射電極の反射率の推移を示すグラフである。

符号の説明

１ 基板
２ａ 第１の層（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ合金層）
２ｂ 第２の層（Ａｌ酸化物層：ＡｌＯ_x、ｘ≦０．３０）
２ 反射電極
３ 透明画素電極（ＩＴＯなど）
５ ゲート配線
７ データ配線
８ ゲート電極
９ ソース電極
１０ ドレイン電極
１１ 半透過型液晶表示装置
１３ 共通電極
１５ 対向基板
１６ ブラックマトリックス
１７ カラーフィルター
１９ 画素電極
１９ａ 透明電極（画素電極）
１９ｂ 反射電極
２１ ＴＦＴ基板
２３ 液晶層
２４ ソース領域
２５ ドレイン領域
２６ チャネル層
２７ ゲート絶縁膜
５１ バリアメタル層
Ｔ スイッチング素子（ＴＦＴ）

Claims (12)

1. 基板上に形成される表示デバイス用の反射電極であって、
   前記反射電極は、
   ０．１〜２原子％のＮｉ及び／又はＣｏ、並びに
   ０．１〜２原子％のＸ（Ｘは、Ｌａ，Ｍｇ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｎｄ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｙ，Ｆｅ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，およびＬｕよりなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）
   を含有する第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層と；
   ＡｌとＯ（酸素）を含有する第２のＡｌ酸化物層と、を有し、
   前記第２のＡｌ酸化物層が、透明画素電極と直接接続しており、
   前記第２のＡｌ酸化物層中のＯ原子数とＡｌ原子数との比である［Ｏ］／［Ａｌ］が、０．３０以下であり、
   前記第２のＡｌ酸化物層の最も薄い部分の厚みが、１０ｎｍ以下であり、
   前記反射電極が、前記第２のＡｌ酸化物層と前記透明画素電極とが直接接続する領域において、前記透明画素電極と前記基板との間に形成されていることを特徴とする反射電極。
2. 前記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、０．１〜２原子％のＮｉを含有する請求項１に記載の反射電極。
3. 前記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、０．１〜２原子％のＮｉ及び／又はＣｏと、０．１〜２原子％のＬａ及び／又はＮｄと、を含有するものである請求項１に記載の反射電極。
4. 前記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、０．１〜２原子％のＮｉと、０．１〜２原子％のＬａと、を含有するものである請求項３に記載の反射電極。
5. 前記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、更に０．１〜２原子％のＺ（Ｚは、Ｇｅ、Ｃｕ、およびＳｉよりなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）を含有するものである請求項１〜４のいずれかに記載の反射電極。
6. 前記第１のＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、０．１〜２原子％のＮｉ及び／又はＣｏと、０．１〜２原子％のＬａ及び／又はＮｄと、０．１〜２原子％のＧｅ及び／又はＣｕと、を含有するものである請求項５に記載の反射電極。
7. 前記透明画素電極が、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）および／または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）である請求項１〜６のいずれかに記載の反射電極。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の反射電極を備えた表示デバイス。
9. 請求項１〜７のいずれかに記載の反射電極を備えた表示デバイスを製造する方法であって、
   基板上に、スパッタ蒸着によってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を形成する工程と、
   形成したＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を、真空または不活性ガス雰囲気下で２００℃以上の温度で熱処理する工程と、
   スパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程と、
   を順次、包含することを特徴とする表示デバイスの製造方法。
10. 請求項１〜７のいずれかに記載の反射電極を備えた表示デバイスを製造する方法であって、
    基板上に、スパッタ蒸着によってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を形成する工程と、
    形成したＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層の上にスパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程であって、前記スパッタ蒸着の少なくとも初期段階において、窒素成分を含有する蒸着雰囲気中でスパッタ蒸着を行う工程と、
    を順次、包含することを特徴とする表示デバイスの製造方法。
11. 請求項１〜７のいずれかに記載の反射電極を備えた表示デバイスを製造する方法であって、
    基板上に、スパッタ蒸着によってＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を形成する工程と、
    形成したＡｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層を逆スパッタする工程と、
    スパッタ蒸着によって透明画素電極を形成する工程と、
    を順次、包含することを特徴とする表示デバイスの製造方法。
12. 前記Ａｌ−（Ｎｉ／Ｃｏ）−Ｘ合金層は、更に０．１〜２原子％のＺ（Ｚは、Ｇｅ、Ｃｕ、およびＳｉよりなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）を含有するものである請求項９〜１１のいずれかに記載の製造方法。