JP3472432B2 - 表示装置用反射防止膜及びその製造方法、並びにｅｌ素子 - Google Patents
表示装置用反射防止膜及びその製造方法、並びにｅｌ素子Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＬ素子や液晶パ
ネル等の表示装置に使用される表示装置用反射防止膜と
その製造方法、並びにこの表示装置用反射防止膜を背面
電極に備えたＥＬ素子に関するものである。
ネル等の表示装置に使用される表示装置用反射防止膜と
その製造方法、並びにこの表示装置用反射防止膜を背面
電極に備えたＥＬ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＯＡ（オフィスオートメション）、ＦＡ
（ファクトリーオートメション）機器などの表示装置と
して用いられるＥＬ素子は、例えば、図７に示すような
３層構造のものが知られている。図７は３層構造ＥＬ素
子を示し、ガラスからなる透明基板１上にＩＴＯから成
る帯状の透明電極２を等間隔をおいて平行パターンを形
成し、この上にＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、もしくはＴｉＯ2な
どの酸化膜、もしくはＳｉ3Ｎ4などの窒化膜からなる第
１絶縁膜３と、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｒＳなどから成る
母材に発光中心としてＭｎなどを微量に添加した組成を
有する発光層４と、前記第１絶縁膜３と同様の酸化膜、
または窒化膜からなる第２絶縁層５とを順に積層し、さ
らに前記透明電極２と直交する方向にＡｌからなる帯状
の背面電極６を等間隔に置いて平行にパターン形成する
ものである。
（ファクトリーオートメション）機器などの表示装置と
して用いられるＥＬ素子は、例えば、図７に示すような
３層構造のものが知られている。図７は３層構造ＥＬ素
子を示し、ガラスからなる透明基板１上にＩＴＯから成
る帯状の透明電極２を等間隔をおいて平行パターンを形
成し、この上にＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、もしくはＴｉＯ2な
どの酸化膜、もしくはＳｉ3Ｎ4などの窒化膜からなる第
１絶縁膜３と、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｒＳなどから成る
母材に発光中心としてＭｎなどを微量に添加した組成を
有する発光層４と、前記第１絶縁膜３と同様の酸化膜、
または窒化膜からなる第２絶縁層５とを順に積層し、さ
らに前記透明電極２と直交する方向にＡｌからなる帯状
の背面電極６を等間隔に置いて平行にパターン形成する
ものである。
【０００３】このように構成されたＥＬ素子は、透明電
極２および背面電極６に選択的に電圧を印加することに
より、両電極の交差部分の発光層４をドット状に任意の
組み合わせで発光させて、所望のドットマトリックス表
示を行うことができる。
極２および背面電極６に選択的に電圧を印加することに
より、両電極の交差部分の発光層４をドット状に任意の
組み合わせで発光させて、所望のドットマトリックス表
示を行うことができる。
【０００４】上記Ａｌからなる背面電極６の前方に、周
囲光の反射光を低減し、ディスプレイのコントラスト比
を向上すべく、Ｃｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜の積層構造やＭ
ｏ酸化膜、Ｍｏ金属膜の積層構造による反射防止膜を挿
入することが知られている。また同様に反射光の吸収を
目的として、背面電極膜にＭｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉなど
の島状吸収膜を用いて、島状吸収膜（ｌ）／透明誘電体
膜／島状吸収膜（２）／金属薄膜の積層構造を利用する
ことが特開昭６１−２１１９９７号公報に明示されてい
る。
囲光の反射光を低減し、ディスプレイのコントラスト比
を向上すべく、Ｃｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜の積層構造やＭ
ｏ酸化膜、Ｍｏ金属膜の積層構造による反射防止膜を挿
入することが知られている。また同様に反射光の吸収を
目的として、背面電極膜にＭｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉなど
の島状吸収膜を用いて、島状吸収膜（ｌ）／透明誘電体
膜／島状吸収膜（２）／金属薄膜の積層構造を利用する
ことが特開昭６１−２１１９９７号公報に明示されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら先に述べ
た従来技術において、Ａｌを背面電極とする構造では、
真昼間の屋外のように明るい環境では、Ａｌからなる背
面電極の反射光がかなり大きいため、表示のコントラス
ト比（ＯＮ／ＯＦＦ比）が低くなり、表示品位が低下す
る。これを改善するため、上記特開昭６１−２１１９９
７号公報では、周囲光（入射光）を素子内で吸収し、周
囲光に対する反射光の強度が１０％以下となるように素
子構造の改善が図られている。
た従来技術において、Ａｌを背面電極とする構造では、
真昼間の屋外のように明るい環境では、Ａｌからなる背
面電極の反射光がかなり大きいため、表示のコントラス
ト比（ＯＮ／ＯＦＦ比）が低くなり、表示品位が低下す
る。これを改善するため、上記特開昭６１−２１１９９
７号公報では、周囲光（入射光）を素子内で吸収し、周
囲光に対する反射光の強度が１０％以下となるように素
子構造の改善が図られている。
【０００６】上記特開昭６１−２１１９９７号公報にお
いて、島状の吸収膜はＣｒ金属膜が使用されているが、
Ｃｒ金属膜はＣｒ酸化膜に置換することが可能である。
これらＣｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜の反射防止膜は、電極パ
ターニングする際のエッチングプロセスにおいて、廃液
中に毒性の重クロム酸イオンが発生するため処理工程で
の廃液処理が容易でなくなる。さらにＭｏ、Ｔａ、Ｃ
ｒ、Ｓｉなどの島状吸収膜を含む積層膜では、吸収膜を
２層を要するため、その構造が島状吸収膜（ｌ）／透明
誘電体族／島状吸収膜（２）／金属薄膜と４層以上と多
岐におよび成膜時間がかかりコストアップにつながる。
いて、島状の吸収膜はＣｒ金属膜が使用されているが、
Ｃｒ金属膜はＣｒ酸化膜に置換することが可能である。
これらＣｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜の反射防止膜は、電極パ
ターニングする際のエッチングプロセスにおいて、廃液
中に毒性の重クロム酸イオンが発生するため処理工程で
の廃液処理が容易でなくなる。さらにＭｏ、Ｔａ、Ｃ
ｒ、Ｓｉなどの島状吸収膜を含む積層膜では、吸収膜を
２層を要するため、その構造が島状吸収膜（ｌ）／透明
誘電体族／島状吸収膜（２）／金属薄膜と４層以上と多
岐におよび成膜時間がかかりコストアップにつながる。
【０００７】また、Ｃｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜に代えてＭ
ｏ酸化膜、Ｍｏ金属膜を使用する反射防止膜では、その
性能ならびに構成、製造プロセスでの廃液処理の点で
は、Ｃｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜を使用する場合の上記の各
問題点を克服しているが、Ｍｏ酸化膜、Ｍｏ金属膜は製
造プロセスにおいて耐水性の乏しさのため水系のパター
ニング処理が困難である。発明者の試みによると、Ｍｏ
酸化膜、Ｍｏ金属膜が水による洗浄工程において溶出す
るため金属膜が剥離する結果となった。
ｏ酸化膜、Ｍｏ金属膜を使用する反射防止膜では、その
性能ならびに構成、製造プロセスでの廃液処理の点で
は、Ｃｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜を使用する場合の上記の各
問題点を克服しているが、Ｍｏ酸化膜、Ｍｏ金属膜は製
造プロセスにおいて耐水性の乏しさのため水系のパター
ニング処理が困難である。発明者の試みによると、Ｍｏ
酸化膜、Ｍｏ金属膜が水による洗浄工程において溶出す
るため金属膜が剥離する結果となった。
【０００８】このように、Ｃｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜、Ｍ
ｏ酸化膜、Ｍｏ金属膜を使用する従来技術はそれぞれ欠
点を有しており表示素子、とりわけＥＬ素子の製造プロ
セスにおいて排水処理の問題を含まず、環境に適合し、
かつ製造コストが安価で、製造プロセスでの安定性があ
る等の全て要求を満足する構造を実現できていなかっ
た。
ｏ酸化膜、Ｍｏ金属膜を使用する従来技術はそれぞれ欠
点を有しており表示素子、とりわけＥＬ素子の製造プロ
セスにおいて排水処理の問題を含まず、環境に適合し、
かつ製造コストが安価で、製造プロセスでの安定性があ
る等の全て要求を満足する構造を実現できていなかっ
た。
【０００９】そこで本発明の目的は、上記の欠点を克服
し、それぞれを満足しうる表示装置用反射防止膜を実現
することにあり、しかも高コントラストを実現する表示
装置用反射防止膜の新規構成を提供し、またその製造方
法と、この表示装置用反射防止膜を使用したＥＬ素子を
提供するものである。
し、それぞれを満足しうる表示装置用反射防止膜を実現
することにあり、しかも高コントラストを実現する表示
装置用反射防止膜の新規構成を提供し、またその製造方
法と、この表示装置用反射防止膜を使用したＥＬ素子を
提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置用反射
防止膜は（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮと金属膜の２層構造を特徴と
するものである。また本発明のＥＬ素子は、上記の表示
装置用反射防止膜を利用することを特徴とするものであ
り、とりわけＥＬ素子の製造方法においては、（Ｍｏ：
Ｘ）ＯＮ膜の屈折率、膜厚を制御することを特徴として
いる。
防止膜は（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮと金属膜の２層構造を特徴と
するものである。また本発明のＥＬ素子は、上記の表示
装置用反射防止膜を利用することを特徴とするものであ
り、とりわけＥＬ素子の製造方法においては、（Ｍｏ：
Ｘ）ＯＮ膜の屈折率、膜厚を制御することを特徴として
いる。
【００１１】より具体的には、本発明の請求項１記載の
表示装置用反射防止膜は、Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉのいず
れかの物質を添加したＭｏ酸窒化膜（（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮ
（Ｘ＝Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ））と、Ｎｉ膜、Ａ１膜、
Ｍｏ膜のうちの少なくとも１つの金属膜とを積層する構
造を有し、上記Ｍｏ酸窒化膜の屈折率を２．２〜２．
８、膜厚を３０〜６０ｎｍとし、金属膜の膜厚を３００
〜６００ｎｍとしたことを特徴とする。
表示装置用反射防止膜は、Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉのいず
れかの物質を添加したＭｏ酸窒化膜（（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮ
（Ｘ＝Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ））と、Ｎｉ膜、Ａ１膜、
Ｍｏ膜のうちの少なくとも１つの金属膜とを積層する構
造を有し、上記Ｍｏ酸窒化膜の屈折率を２．２〜２．
８、膜厚を３０〜６０ｎｍとし、金属膜の膜厚を３００
〜６００ｎｍとしたことを特徴とする。
【００１２】また本発明の請求項２記載の表示装置用反
射防止膜の製造方法は、請求項１記載の表示装置用反射
防止膜を製造する際、上記Ｍｏ酸窒化膜（（Ｍｏ：Ｘ）
ＯＮ（Ｘ＝Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ））をスパッタ法で成
膜するときに、Ｍｏ−Ｘターゲットを用いて、窒素ガス
流量を２００ｃｃｍ、酸素ガス流量を２〜４ｃｃｍとす
ることを特徴とする。
射防止膜の製造方法は、請求項１記載の表示装置用反射
防止膜を製造する際、上記Ｍｏ酸窒化膜（（Ｍｏ：Ｘ）
ＯＮ（Ｘ＝Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ））をスパッタ法で成
膜するときに、Ｍｏ−Ｘターゲットを用いて、窒素ガス
流量を２００ｃｃｍ、酸素ガス流量を２〜４ｃｃｍとす
ることを特徴とする。
【００１３】また、本発明の請求項３記載のＥＬ素子
は、透明基板上にパターニングした透明電極膜を形成
し、その上に第１絶縁層、発光層、第２絶縁層を形成
し、該第２絶縁層上に屈折率２．２〜２．８、膜厚３０
〜６０ｎｍのＭｏ酸窒化膜（（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮ（Ｘ＝Ｓ
ｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ））を積層し、さらにその上にＮｉ
膜、Ａｌ膜、Ｍｏ膜のうちの少なくとも１つの金属膜を
３００〜６００ｎｍ積層してなることを特徴とする。
は、透明基板上にパターニングした透明電極膜を形成
し、その上に第１絶縁層、発光層、第２絶縁層を形成
し、該第２絶縁層上に屈折率２．２〜２．８、膜厚３０
〜６０ｎｍのＭｏ酸窒化膜（（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮ（Ｘ＝Ｓ
ｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ））を積層し、さらにその上にＮｉ
膜、Ａｌ膜、Ｍｏ膜のうちの少なくとも１つの金属膜を
３００〜６００ｎｍ積層してなることを特徴とする。
【００１４】以下に上記構成による作用について説明す
ると、本発明の表示装置用反射防止膜によれば耐水性に
富んだ、パターン加工上でのプロセスで廃水処理の問題
を含まず、しかも２層構造から成る表示装置用反射防止
膜が可能となる。また本発明のＥＬ素子によれば周囲光
からの反射が低減されるため表示品位の向上が可能とな
るとともに、その製造方法によって再現性良く大量にし
かも安価にＥＬ素子の製造が可能となる。
ると、本発明の表示装置用反射防止膜によれば耐水性に
富んだ、パターン加工上でのプロセスで廃水処理の問題
を含まず、しかも２層構造から成る表示装置用反射防止
膜が可能となる。また本発明のＥＬ素子によれば周囲光
からの反射が低減されるため表示品位の向上が可能とな
るとともに、その製造方法によって再現性良く大量にし
かも安価にＥＬ素子の製造が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の反射防止膜を背
面電極に用いたＥＬ素子の断面図であり、１はガラス基
板、２はＩＴＯからなる帯状に等間隔をおいて平行パタ
ーンにパターニングされた透明電極、３はＳｉ3Ｎ4から
成る第１絶縁層、４はＺｎＳを母材としたＭｎを微量に
添加した発光層、５はＳｉ3Ｎ4から成る第２絶縁層、７
は本発明の特徴であるＭｏ酸窒化膜（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮ
（Ｘ＝Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ）よりなる反射防止膜、８
は前記透明電極２と直交する方向に、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｏ
のいずれかよりなる帯状の等間隔をおいて平行パターン
にパターニングされた背面電極である。本発明の反射防
止膜７を第２絶縁層５と金属膜８との間に挿入すること
により、ガラス基板１の側から見て金属膜の鏡面反射を
小さく抑えることができる。この実施例で用いられた反
射防止膜は、（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜よりなり、スパッタ
ー出力１．８ｋＷで、Ｍｏ−ＳｉターゲットにＯ2ガス
０〜１２ｃｃｍ、Ｎ2ガス２００ｃｃｍを導入し、反応
性ＤＣスパッターにより成膜した。
面電極に用いたＥＬ素子の断面図であり、１はガラス基
板、２はＩＴＯからなる帯状に等間隔をおいて平行パタ
ーンにパターニングされた透明電極、３はＳｉ3Ｎ4から
成る第１絶縁層、４はＺｎＳを母材としたＭｎを微量に
添加した発光層、５はＳｉ3Ｎ4から成る第２絶縁層、７
は本発明の特徴であるＭｏ酸窒化膜（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮ
（Ｘ＝Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ）よりなる反射防止膜、８
は前記透明電極２と直交する方向に、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｏ
のいずれかよりなる帯状の等間隔をおいて平行パターン
にパターニングされた背面電極である。本発明の反射防
止膜７を第２絶縁層５と金属膜８との間に挿入すること
により、ガラス基板１の側から見て金属膜の鏡面反射を
小さく抑えることができる。この実施例で用いられた反
射防止膜は、（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜よりなり、スパッタ
ー出力１．８ｋＷで、Ｍｏ−ＳｉターゲットにＯ2ガス
０〜１２ｃｃｍ、Ｎ2ガス２００ｃｃｍを導入し、反応
性ＤＣスパッターにより成膜した。
【００１６】本発明による（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜の耐水
性および、金属膜も含めた反射特性は、添加するＳｉの
量や、各元素の組成比や膜厚によって変化する。まず耐
水性についてガラス基板上に成膜した試料、、の
結果を図２に示す。図２は（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜中のＳ
ｉの量を変化させた時の耐水性を調べたものである。グ
ラフの横軸は温水（６０℃）に浸水させた時間（分）を
示し、縦軸は表面抵抗値（Ω／ｃｍ）を示している。こ
れは耐水性の劣化が浸水時間の経過に伴って膜の表面が
溶出し、抵抗値が大きくなることを利用して耐水性を調
べたものである。グラフ中の各試料〜については以
下のとおりである。試料はＳｉを添加しないＭｏ窒化
膜試料（ＭｏＮx）、試料はターゲットとしてＳｉ／
Ｍｏ＝０．７を用いて成膜したもの、試料はターゲッ
トとしてＳｉ／Ｍｏ＝１．２を用いて成膜したものであ
る。試料、、の成膜の組成比は表１の通りであ
る。
性および、金属膜も含めた反射特性は、添加するＳｉの
量や、各元素の組成比や膜厚によって変化する。まず耐
水性についてガラス基板上に成膜した試料、、の
結果を図２に示す。図２は（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜中のＳ
ｉの量を変化させた時の耐水性を調べたものである。グ
ラフの横軸は温水（６０℃）に浸水させた時間（分）を
示し、縦軸は表面抵抗値（Ω／ｃｍ）を示している。こ
れは耐水性の劣化が浸水時間の経過に伴って膜の表面が
溶出し、抵抗値が大きくなることを利用して耐水性を調
べたものである。グラフ中の各試料〜については以
下のとおりである。試料はＳｉを添加しないＭｏ窒化
膜試料（ＭｏＮx）、試料はターゲットとしてＳｉ／
Ｍｏ＝０．７を用いて成膜したもの、試料はターゲッ
トとしてＳｉ／Ｍｏ＝１．２を用いて成膜したものであ
る。試料、、の成膜の組成比は表１の通りであ
る。
【００１７】
【表１】
【００１８】これらの結果よりＳｉの添加量は、図２に
おいて試料、が耐水性の向上が認められるので好ま
しいが、Ｓｉ添加量を増すことで逆にエッチング性を低
下させる。
おいて試料、が耐水性の向上が認められるので好ま
しいが、Ｓｉ添加量を増すことで逆にエッチング性を低
下させる。
【００１９】図３はガラス表面に一切の被膜処理が施さ
れていないガラス（素ガラスという）上に、Ｍｏ：Ｘ酸
窒化膜を成膜し、その上にＮｉ膜を成膜した時の、ガラ
ス面から取り出される反射光特性を光学的にシミユレー
ションした結果を示すものである。先述の試料、、
において、金属膜（Ｎｉ）は膜厚３５０ｎｍで、屈折
率、吸収係数で表されるバルク値を一定にし、（Ｍｏ：
Ｘ）ＯＮ膜の屈折率を１．８〜３．２、膜厚を３０ｎ
ｍ、４０ｎｍ、５０ｎｍ、６０ｎｍに変化させた試料に
ついて、入射光に対する反射光特性を対象波長域を４０
０〜７００ｎｍで、１０ｎｍ間隔で幾何光学的に算出し
た。その結果に対して、バルクのＡｌの表面の反射光特
性が、４００〜７００ｎｍの全波長域でほぼ等しい反射
率が得られる厚み、例えば２００ｎｍ以上をもったＡｌ
膜の反射特性と比較し、その範囲中の入射光に対する反
射光の相対比の最小値を反射光強度（％）として反射防
止膜の性能を示す指標として図３のグラフ中にプロット
したものである。グラフの縦軸は反射光強度（％）を示
し、横軸は計算時の酸窒化膜の屈折率を表し、各膜厚ご
とにまとめたものである。屈折率２．２〜２．８の膜で
膜厚を３０ｎｍ以上にすれば、従来の黒化電極として用
いられてきたＣｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜との積層構造と同
等の反射光強度１０％以下が得られると予想される。
れていないガラス（素ガラスという）上に、Ｍｏ：Ｘ酸
窒化膜を成膜し、その上にＮｉ膜を成膜した時の、ガラ
ス面から取り出される反射光特性を光学的にシミユレー
ションした結果を示すものである。先述の試料、、
において、金属膜（Ｎｉ）は膜厚３５０ｎｍで、屈折
率、吸収係数で表されるバルク値を一定にし、（Ｍｏ：
Ｘ）ＯＮ膜の屈折率を１．８〜３．２、膜厚を３０ｎ
ｍ、４０ｎｍ、５０ｎｍ、６０ｎｍに変化させた試料に
ついて、入射光に対する反射光特性を対象波長域を４０
０〜７００ｎｍで、１０ｎｍ間隔で幾何光学的に算出し
た。その結果に対して、バルクのＡｌの表面の反射光特
性が、４００〜７００ｎｍの全波長域でほぼ等しい反射
率が得られる厚み、例えば２００ｎｍ以上をもったＡｌ
膜の反射特性と比較し、その範囲中の入射光に対する反
射光の相対比の最小値を反射光強度（％）として反射防
止膜の性能を示す指標として図３のグラフ中にプロット
したものである。グラフの縦軸は反射光強度（％）を示
し、横軸は計算時の酸窒化膜の屈折率を表し、各膜厚ご
とにまとめたものである。屈折率２．２〜２．８の膜で
膜厚を３０ｎｍ以上にすれば、従来の黒化電極として用
いられてきたＣｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜との積層構造と同
等の反射光強度１０％以下が得られると予想される。
【００２０】図４は図３に対応すべく解析を行った系で
試料を作製し、その試料の酸窒化膜膜の屈折率と反射光
特性を調べた結果である。屈折率が２．２〜２．８付近
で反射光強度１０％以下となるものが作製でき、図３の
シミュレーション結果と一致した。（この時の膜厚は３
０ｎｍ以上とした） 本発明の反射防止膜を作製するため、（Ｍｏ：Ｓｉ）Ｏ
Ｎ膜を成膜する際の酸素流量に対する膜の屈折率変化を
調べた（図５）。酸素流量２〜４ｃｃｍで、（Ｍｏ：Ｓ
ｉ）ＯＮ膜の屈折率２．２〜２．８の膜が得られること
が分かる。
試料を作製し、その試料の酸窒化膜膜の屈折率と反射光
特性を調べた結果である。屈折率が２．２〜２．８付近
で反射光強度１０％以下となるものが作製でき、図３の
シミュレーション結果と一致した。（この時の膜厚は３
０ｎｍ以上とした） 本発明の反射防止膜を作製するため、（Ｍｏ：Ｓｉ）Ｏ
Ｎ膜を成膜する際の酸素流量に対する膜の屈折率変化を
調べた（図５）。酸素流量２〜４ｃｃｍで、（Ｍｏ：Ｓ
ｉ）ＯＮ膜の屈折率２．２〜２．８の膜が得られること
が分かる。
【００２１】図６はターゲット中のＳｉ／Ｍｏ濃度比
と、その濃度のターゲットで成膜した（Ｍｏ：Ｓｉ）Ｏ
Ｎ膜のエッチングレートとの関係を示した図である。タ
ーゲット中のＳｉ／Ｍｏの仕込み濃度比としては耐水性
の面からＳｉ／Ｍｏの濃度比０．５が、エッチング性の
面からＳｉ／Ｍｏ濃度比１以下が適していると言える。
またこの実施形態においては添加物としてＳｉを用いた
場合を説明したが、他の添加物であるＷ、Ｔａ、Ｎｉに
ついても同様に耐水性の向上をもたらす効果が得られ
る。また反射光特性の観点からは図４から表２のように
まとめることができる。
と、その濃度のターゲットで成膜した（Ｍｏ：Ｓｉ）Ｏ
Ｎ膜のエッチングレートとの関係を示した図である。タ
ーゲット中のＳｉ／Ｍｏの仕込み濃度比としては耐水性
の面からＳｉ／Ｍｏの濃度比０．５が、エッチング性の
面からＳｉ／Ｍｏ濃度比１以下が適していると言える。
またこの実施形態においては添加物としてＳｉを用いた
場合を説明したが、他の添加物であるＷ、Ｔａ、Ｎｉに
ついても同様に耐水性の向上をもたらす効果が得られ
る。また反射光特性の観点からは図４から表２のように
まとめることができる。
【００２２】
【表２】
【００２３】即ち、（Ｍｏ：Ｓｉ）ＮＯ膜は、その膜厚
範囲が３０〜６０ｎｍにおいては、膜の屈折率が２．２
〜２．８であることが望ましく、より好ましくは膜厚が
４０〜５０ｎｍで、屈折率が２．４〜２．６の範囲であ
り、更には膜厚が５０ｎｍ、屈折率２．４が最も良い。
ここでは、Ｓｉ添加で説明を行ったが、他の添加物
（Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ）でもほぼ同様の結果を得ることがで
きる。
範囲が３０〜６０ｎｍにおいては、膜の屈折率が２．２
〜２．８であることが望ましく、より好ましくは膜厚が
４０〜５０ｎｍで、屈折率が２．４〜２．６の範囲であ
り、更には膜厚が５０ｎｍ、屈折率２．４が最も良い。
ここでは、Ｓｉ添加で説明を行ったが、他の添加物
（Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ）でもほぼ同様の結果を得ることがで
きる。
【００２４】次に本発明の反射防止膜をＥＬ素子に利用
した場合の製造方法を説明する。
した場合の製造方法を説明する。
【００２５】ガラスからなる透明基板上にＩＴＯから成
る帯状の透明電極を間隔をおいて平行パターンを形成
し、この上にＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、もしくはＴｉＯ2など
の酸化膜、もしくはＳｉ3Ｎ4などの窒化膜からなる第ｌ
絶縁膜とＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｒＳなどから成る母材に
発光中心としてＭｎなどを微量に添加した組成を有する
発光層と前記酸化膜、または窒化膜からなる第２絶縁層
とを順に積層する。
る帯状の透明電極を間隔をおいて平行パターンを形成
し、この上にＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、もしくはＴｉＯ2など
の酸化膜、もしくはＳｉ3Ｎ4などの窒化膜からなる第ｌ
絶縁膜とＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｒＳなどから成る母材に
発光中心としてＭｎなどを微量に添加した組成を有する
発光層と前記酸化膜、または窒化膜からなる第２絶縁層
とを順に積層する。
【００２６】さらにこの上に本発明の特徴である反射防
止膜（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮを、屈折率が２．２〜２．８と
なるべく、酸素ガス流量を２〜４ｃｃｍに制御し、３０
〜６０ｎｍの膜厚で積層し、更に、金属膜としてＮｉ膜
を３００〜６００ｎｍの膜厚で積層する。
止膜（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮを、屈折率が２．２〜２．８と
なるべく、酸素ガス流量を２〜４ｃｃｍに制御し、３０
〜６０ｎｍの膜厚で積層し、更に、金属膜としてＮｉ膜
を３００〜６００ｎｍの膜厚で積層する。
【００２７】これら電極膜の上に透明電極と直交する方
向に帯状に間隔を置いて平行となるように背面電極用の
フォトレジストパターン、及び端子電極用のフォトレジ
ストパターンを形成する。次に燐酸、硝酸の混合水溶液
（４：１〜５：１、３０〜６０％希釈）を用いてＮｉ金
属膜をエッチングし洗浄する。その後、フォトレジスト
パターンを除去せずに硝酸セリュウムアンモニュウム、
過塩素酸混合水溶液（４：１〜５：１、６０〜８０％希
釈）を使用して（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜をエッチングし、
洗浄後、フォトレジストパターンを除去し背面電極、及
び端子電極とする。前述の燐酸、硝酸の混合水溶液のみ
でも２層の積層膜を同時に除去することも可能である。
向に帯状に間隔を置いて平行となるように背面電極用の
フォトレジストパターン、及び端子電極用のフォトレジ
ストパターンを形成する。次に燐酸、硝酸の混合水溶液
（４：１〜５：１、３０〜６０％希釈）を用いてＮｉ金
属膜をエッチングし洗浄する。その後、フォトレジスト
パターンを除去せずに硝酸セリュウムアンモニュウム、
過塩素酸混合水溶液（４：１〜５：１、６０〜８０％希
釈）を使用して（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜をエッチングし、
洗浄後、フォトレジストパターンを除去し背面電極、及
び端子電極とする。前述の燐酸、硝酸の混合水溶液のみ
でも２層の積層膜を同時に除去することも可能である。
【００２８】なお、この実施の形態においては（Ｍｏ：
Ｘ）ＯＮ膜をＥＬ素子の背面電極として用いた場合につ
いて説明したが、これに限らずカラー液晶表示パネルの
カラーフィルターに用いられるブラックマトリックスに
も適用することが可能である。液晶表示パネルに適応す
る場合、ガラス等の透明基板側から見て反射を防止する
場合には、前記実施例の通り、透明基板上に（Ｍｏ：
Ｘ）ＯＮ膜を形成し、さらにその上にＮｉ、Ａｌ、Ｍｏ
等を積層すればよい。また膜面側から見て反射を防止す
るには、基板上にＮｉ、Ａｌ、Ｍｏ等の透明、不透明を
問わず金属膜を形成し、さらにその上に（Ｍｏ：Ｘ）Ｏ
Ｎ膜を積層すればよい。
Ｘ）ＯＮ膜をＥＬ素子の背面電極として用いた場合につ
いて説明したが、これに限らずカラー液晶表示パネルの
カラーフィルターに用いられるブラックマトリックスに
も適用することが可能である。液晶表示パネルに適応す
る場合、ガラス等の透明基板側から見て反射を防止する
場合には、前記実施例の通り、透明基板上に（Ｍｏ：
Ｘ）ＯＮ膜を形成し、さらにその上にＮｉ、Ａｌ、Ｍｏ
等を積層すればよい。また膜面側から見て反射を防止す
るには、基板上にＮｉ、Ａｌ、Ｍｏ等の透明、不透明を
問わず金属膜を形成し、さらにその上に（Ｍｏ：Ｘ）Ｏ
Ｎ膜を積層すればよい。
【００２９】
【発明の効果】本発明の表示装置用反射防止膜によれ
ば、これまで用いられてきたＣｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜と
同等の反射光低減の性能を有し、且つエッチング等の廃
液処理において従来のＣｒ廃液のような特別処理を要す
ことなく、さらに製造プロセスにおいて耐水性、耐薬品
性のすぐれた表示装置用反射防止膜を作製することがで
きるという効果を奏する。またＥＬ素子をはじめとする
表示素子にも膜の物性値（屈折率、膜厚）を調整し、２
層構造を挿入することで表示素子のコントラスト比を向
上させるとともに、その膜の屈折率、膜厚を成膜時に制
御することで再現性良く、大量に、安価に製造できる効
果を奏する。
ば、これまで用いられてきたＣｒ酸化膜、Ｃｒ金属膜と
同等の反射光低減の性能を有し、且つエッチング等の廃
液処理において従来のＣｒ廃液のような特別処理を要す
ことなく、さらに製造プロセスにおいて耐水性、耐薬品
性のすぐれた表示装置用反射防止膜を作製することがで
きるという効果を奏する。またＥＬ素子をはじめとする
表示素子にも膜の物性値（屈折率、膜厚）を調整し、２
層構造を挿入することで表示素子のコントラスト比を向
上させるとともに、その膜の屈折率、膜厚を成膜時に制
御することで再現性良く、大量に、安価に製造できる効
果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施例の形態を示す図である。
【図２】（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜の浸水時間に対する膜の
表面抵抗値の関係を示す図である。
表面抵抗値の関係を示す図である。
【図３】（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜の膜厚ごとの屈折率に対
する反射強度比（計算値）の関係を示す図である。
する反射強度比（計算値）の関係を示す図である。
【図４】（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜の膜厚ごとの屈折率に対
する反射強度比（実測値）の関係を示す図である。
する反射強度比（実測値）の関係を示す図である。
【図５】（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜のスパッター成膜時のＯ
2ガス流量と膜屈折率の関係を示す図である。
2ガス流量と膜屈折率の関係を示す図である。
【図６】ターゲット中のＳｉ／Ｍｏ濃度比とそのターゲ
ットで成膜した（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜のエッチングレー
トとの関係を示す図である。
ットで成膜した（Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜のエッチングレー
トとの関係を示す図である。
【図７】従来技術によるＥＬ素子の一部断面斜視図であ
る。
る。
１ ガラス基板
２ 透明電極
３ 第１絶縁層
４ 発光層
５ 第２絶縁層
６ Ａｌ背面電極
７ （Ｍｏ：Ｓｉ）ＯＮ膜、または（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮ
膜 ８ Ｎｉ金属膜、またはＡｌ、Ｍｏ膜
膜 ８ Ｎｉ金属膜、またはＡｌ、Ｍｏ膜
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−201700（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−76353（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−281277（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−82604（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−213237（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 33/00 - 33/28
G02B 1/00 - 1/12
G09F 9/00 - 9/30
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉのいずれかの物質
を添加したＭｏ酸窒化膜（（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮ（Ｘ＝Ｓ
ｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ））と、Ｎｉ膜、Ａ１膜、Ｍｏ膜の
うちの少なくとも１つの金属膜とを積層する構造を有
し、 上記Ｍｏ酸窒化膜の屈折率を２．２〜２．８、膜厚を３
０〜６０ｎｍとし、金属膜の膜厚を３００〜６００ｎｍ
としたことを特徴とする表示装置用反射防止膜。 - 【請求項２】 請求項１記載の表示装置用反射防止膜を
製造する際、上記Ｍｏ酸窒化膜（（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮ（Ｘ
＝Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ））をスパッタ法で成膜すると
きに、Ｍｏ−Ｘターゲットを用いて、窒素ガス流量を２
００ｃｃｍ、酸素ガス流量を２〜４ｃｃｍとすることを
特徴とする表示装置用反射防止膜の製造方法。 - 【請求項３】 透明基板上にパターニングした透明電極
膜を形成し、その上に第１絶縁層、発光層、第２絶縁層
を形成し、該第２絶縁層上に屈折率２．２〜２．８、膜
厚３０〜６０ｎｍのＭｏ酸窒化膜（（Ｍｏ：Ｘ）ＯＮ
（Ｘ＝Ｓｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ））を積層し、さらにその
上にＮｉ膜、Ａｌ膜、Ｍｏ膜のうちの少なくとも１つの
金属膜を３００〜６００ｎｍ積層してなることを特徴と
するＥＬ素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07638497A JP3472432B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 表示装置用反射防止膜及びその製造方法、並びにｅｌ素子 |
| EP98105556A EP0868114B1 (en) | 1997-03-28 | 1998-03-26 | Anti-light-reflective film, method for manufacturing the same, and EL device |
| DE69811419T DE69811419T2 (de) | 1997-03-28 | 1998-03-26 | Antireflex-Schicht, Herstellungsverfahren und elektrolumineszente Vorrichtung |
| US09/048,835 US6198215B1 (en) | 1997-03-28 | 1998-03-27 | Anti-light-reflective film, method for manufacturing the same, and EL device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07638497A JP3472432B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 表示装置用反射防止膜及びその製造方法、並びにｅｌ素子 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10270165A JPH10270165A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3472432B2 true JP3472432B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=13603849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07638497A Expired - Fee Related JP3472432B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 表示装置用反射防止膜及びその製造方法、並びにｅｌ素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6198215B1 (ja) |
| EP (1) | EP0868114B1 (ja) |
| JP (1) | JP3472432B2 (ja) |
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| KR100494557B1 (ko) * | 2002-09-05 | 2005-06-13 | 한국전자통신연구원 | 고굴절률 덮개층을 가지는 고효율 발광소자 |
| JP2004170554A (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-17 | Victor Co Of Japan Ltd | 反射型液晶表示装置 |
| EP2500167B1 (en) * | 2009-12-14 | 2017-07-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for producing moisture-resistant film |
| WO2018090010A1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Antirefctive surface structures on optical elements |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4900633A (en) * | 1987-03-26 | 1990-02-13 | Ppg Industries, Inc. | High performance multilayer coatings |
| JPH0750632B2 (ja) * | 1988-06-10 | 1995-05-31 | シャープ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
| US5952128A (en) * | 1995-08-15 | 1999-09-14 | Ulvac Coating Corporation | Phase-shifting photomask blank and method of manufacturing the same as well as phase-shifting photomask |
| JP3390561B2 (ja) * | 1995-02-10 | 2003-03-24 | 旭硝子株式会社 | 液晶表示装置用遮光膜 |
| JPH09213479A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Sharp Corp | Ｅｌ素子及びその製造方法 |
| US5914202A (en) * | 1996-06-10 | 1999-06-22 | Sharp Microeletronics Technology, Inc. | Method for forming a multi-level reticle |
| US5789117A (en) * | 1996-12-02 | 1998-08-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Transfer method for non-critical photoresist patterns |
| US5783337A (en) * | 1997-05-15 | 1998-07-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Process to fabricate a double layer attenuated phase shift mask (APSM) with chrome border |
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- 1997-03-28 JP JP07638497A patent/JP3472432B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1998
- 1998-03-26 EP EP98105556A patent/EP0868114B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-26 DE DE69811419T patent/DE69811419T2/de not_active Expired - Fee Related
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| DE69811419T2 (de) | 2004-01-15 |
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