JP4184498B2 - Zinc / indium BM film and BM film manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶等のカラー表示素子に用いられる低反射BM膜(ブラックマトリクス膜)、およびそのBM膜の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年では、カラー液晶ディスプレイが盛んに生産されおり、ノート型パソコンやカーナビゲーション等に用いられている。
カラー液晶ディスプレイには、図6の符号100に示すような、カラーフィルタ(CF)が必須な部品となっている。
【0003】
一般に、カラーフィルタ100はガラス基板101上に赤・緑・青のカラーフィルタ層1031、1032、1033が形成され、その表面には、保護膜105を介してパターニングされた透明導電膜106が形成されており、その透明導電膜106上に配置される液晶に電圧を印加できるように構成されている。
【0004】
各カラーフィルタ層1031〜1033間には、カラー表示のコントラストを改善し、また、外光反射を低減させ、視認性を向上させるためのブラックマトリックス(BM)膜102が配置されている。
【0005】
このようなBM膜102には、低反射で高い遮光性が要求されており、樹脂膜や金属反射層等、種々の材質のものがあり、近年では、品質面から、スパッタ法により形成した半透明な透光層と金属反射層とから成る積層構造のBM膜が用いられている。
【0006】
積層構造のBM膜としては、ガラス基板上に、半透明のCrOx薄膜を形成して透光層とし、その表面に金属クロム薄膜を連続形成して金属反射層としたクロム系の積層膜が広く用いられている。
【0007】
このようなクロム系の積層型BM膜では、CrOx薄膜とガラス基板との界面での反射光と、CrOx薄膜と金属クロム薄膜の界面での反射光とが干渉し、反射防止効果が得られることで、大きな低反射化が達成されている。
【0008】
しかし、干渉効果を利用する場合には、反射率スペクトルの波長依存性が干渉効果に大きく影響し、その結果、2層構造のBM膜では僅かに着色してしまうという問題がある。
【0009】
そのような着色を消滅させ、色合いを一層黒色に近づけるために、3層以上の薄膜を積層したBM膜を用いる場合がある。多層構造のBM膜の場合、半透明の薄膜を複数層積層して透光層を形成しているので、各薄膜の屈折率を膜厚方向に変化させ、広い波長範囲で高い干渉効果が得られ、それにより着色を防止し、BM膜を一層黒色化させることが可能となっている。
【0010】
このような多層構造のBM膜としては、従来では、Cr/CrOy/CrOxのようにクロム薄膜の酸化度を変えて透光層を形成したBM膜や、Cr/CrNy/CrOxのように、反応性ガスの種類を変え、窒化物薄膜と酸化物薄膜とを積層させて透光層としたBM膜がある。
【0011】
しかしながら上記のような積層構造のBM膜は、いずれも金属クロム薄膜や、クロム化合物から成る透光層を用いるため、BM膜を湿式エッチングによってパターニングする際に、廃液中に6価クロム等の有害物質が溶出し、公害問題を引き起こすおそれが指摘されている。
【0012】
また、金属クロム薄膜やCrOx膜等の薄膜は応力が比較的高く、剥離しやすいため、スパッタリング法によってBM膜を形成する際に、それらの薄膜がスパッタ成膜室内の防着板等に付着すると剥離し、パーティクル発生の原因になっていた。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、低公害でパーティクル発生の少ないBM膜、及びその製造方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、ガラス基板上に形成された透光層と、前記透光層上に形成された金属反射層とを有するBM膜であって、前記金属反射層の主成分は、インジウム又は亜鉛のいずれか一方であり、前記透光層は、インジウムの窒化物又は亜鉛の窒化物のいずれか一方を主成分とする窒化物薄膜を有することを特徴とする。
【0015】
請求項2記載の発明は、ガラス基板上に形成された透光層と、前記透光層上に形成された金属反射層とを有するBM膜であって、前記金属反射層の主成分は、インジウム又は亜鉛のいずれか一方であり、前記透光層は、インジウムの酸化物又は亜鉛の酸化物のいずれか一方を主成分とする酸化物薄膜を有することを特徴とする。
【0016】
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2のいずれか1項記載のBM膜を製造するBM膜製造方法であって、スパッタリングガスと1×10 -2 Pa以下の圧力の酸素ガスを含むスパッタリング雰囲気中でインジウムを主成分とするターゲットをスパッタリングして前記金属インジウム薄膜を形成することを特徴とする。
【0018】
本発明は上記のように構成されており、金属反射層と透光層から成る積層構造のBM膜である。
【0019】
このような積層構造のBM膜の反射率特性を説明すると、例えば図5(a)に示すように、半透明の金属化合物から成る透光層(酸化物薄膜又は窒化物薄膜)54と、光反射性のある金属反射層55とから成る2層構造のBM膜51が、ガラス基板52上に積層されている場合、ガラス基板52方向からBM膜51に入射した光60は、ガラス基板52と透光層54の界面57で反射し、反射光61として入射方向に返光される他、透光層54を透過した光60は、透光層54と金属反射層55の界面58で反射され、反射光62となって入射方向に返光される。
【0020】
従って、入射方向には、二種類の反射光61、62が返光されるが、透光層54が適切な(透明度)を有する場合には、二種類の反射光61、62の光強度R1、R2は、R1≒R2となり、位相が反転している場合、2つの反射光61、62が干渉することによってその強度が減衰し、BM膜51が低反射化される。
【0021】
他方、透光層54の透明度が高く屈折率が小さすぎる場合には、R1>>R2となり、逆に、屈折率が大きすぎる場合にはR1<<R2となり、いずれの場合でも十分な干渉効果を得ることができない。
【0022】
また、図5(b)に示すように、BM膜71の透光層74が、ガラス基板72上に形成された第1層目の薄膜741と、その表面に形成された第2層目の薄膜742と、更に第2層目の薄膜742上に形成された金属反射層75とから成る場合、ガラス基板72側から入射した光80は、それぞれの界面で反射され、三種類の反射光81、82、83が入射方向に反射され、それらの多重干渉効果によって低反射化が達成される。
【0023】
このような3層構造のBM膜の場合、反射光81〜83の干渉バランスを最適にする(第1層目の透光層74の屈折率を第2層目の透光層75の屈折率よりも小さくする)と、2層構造のBM膜に比べ、反射率値の波長依存が小さく、一層低反射で黒色のBM膜を得ることができる。
【0024】
以上説明したように、積層構造のBM膜の場合、透光層54、74の屈折率を調整する必要があるため、使用するターゲットに応じて酸化性ガス(O2,CO2)、窒化性ガス(N2)、還元性ガス(H2,CxHy)を適度に組み合わせ、所望の屈折率を得ることが必要になる。
【0025】
いずれにしろ、本発明のBM膜では、クロムを使用せずに、適切な屈折率を有する金属酸化物薄膜又は金属窒化物薄膜を用い、低反射率の積層膜を形成しているので、低反射率で無公害のBM膜が得られている。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明のBM膜を、その製造方法とともに説明する。
BM膜の製造には、基板水平搬送方式のロードロック型スパッタ装置を用いた。基板は210mm×210mm×1.1mm厚のガラス基板(コーニング社製#7059)を用い、ターゲットには、金属亜鉛ターゲット、又はインジウム合金ターゲット(In−5wt%Sn)を用い、直流マグネトロンスパッタ法で成膜を行った。
【0027】
スパッタリングガスはアルゴンガスとし、スパッタリング雰囲気は0.67Paの圧力とした。スパッタリングを行う際の基板は加熱しなかった。
ガラス基板上に形成したBM膜(酸化物薄膜或いは窒化物薄膜と金属反射層との積層膜)は、波長400〜700nmの範囲で、ガラス基板側から見た反射率を測定した。反射率スペクトルはアルミニウム蒸着膜をリファレンスとした。
【0028】
【実施例】
(実施例1)
<In系2層膜の作製>
スパッタリングガスと酸素ガス(O2ガス)とを所定量導入し、圧力0.67Paのスパッタリング雰囲気中で、反応性スパッタ法によってインジウム合金ターゲットをスパッタし、先ず、透光層として、膜厚500Åの酸化インジウム薄膜を形成した。
【0029】
次に、酸素ガスの導入量を2×10-3Paまで減少させ、スパッタリング雰囲気中に酸素ガスが存在する状態で同じインジウム合金ターゲットをスパッタした。
【0030】
アルゴンガスだけでインジウム合金ターゲットをスパッタリングした場合には、金属薄膜は得られず、粉状の物質が堆積されてしまうが、上記のようにスパッタリング雰囲気中に1×10-2Pa以下の微量の酸素ガスを導入した場合には、インジウム薄膜から成る金属反射層を形成することができる。上記酸化インジウム薄膜上に1000Åのインジウム薄膜が形成されたところでスパッタを終了し、2層構造のBM膜を得た。
【0031】
酸素ガス導入量を異ならせて酸化インジウム薄膜を形成した結果、スパッタリング雰囲気内に3×10-2Paの酸素ガスを導入した場合に、波長400〜700nmにおいて平均反射率が最も低く、反射率値の波長依存が小さな低反射BM膜が得られた。そのBM膜の反射率の測定結果を図1のグラフに示す。
【0032】
【実施例】
(実施例2)
<In系3層膜の作製>
上記実施例1と同じ成分のインジウムターゲット(In−5wt%Sn)を用い、スパッタリング雰囲気中に所定量の酸素ガスを導入し、反応性スパッタ法によって膜厚350Åの第1層目の酸化インジウム薄膜を形成し、次に、酸素ガス導入量を変え、膜厚350Åの第2層目の酸化インジウム薄膜を形成し、2層構造の透光層を形成した。
【0033】
最後にスパッタリング雰囲気中に微量(2×10-3Pa)の酸素ガスを導入した状態でスパッタし、第2層目の酸化インジウム薄膜表面にインジウム薄膜を形成した。
【0034】
膜厚1000Åのインジウム薄膜が得られたところでスパッタを終了し、そのインジウム薄膜を金属反射層とし、3層構造の積層膜から成るBM膜を得た。
【0035】
酸素ガス導入量を種々の値に異ならせて第1層目と第2層目の酸化インジウム薄膜を形成し、それらのBM膜の反射率を測定した結果、第1層目の酸化インジウム薄膜を形成するときには3.5×10-2Pa、第2層目の酸化インジウム薄膜を形成するときには2.5×10-2Paの酸素ガスを導入した場合に、波長400〜700nmにおいて平均反射率が最も低く、反射率値の波長依存が小さなBM膜が得られた。そのBM膜の反射率特性を図2のグラフに示す。
【0036】
この図2のグラフを図1のグラフと比較すると、3層構造のBM膜は、2層構造のBM膜に比べ、反射率特性の波長依存性が一層小さくなっている。
【0037】
【実施例】
(実施例3)
<Zn系2層膜の作製>
次に、金属亜鉛から成るターゲットに用い、スパッタリング雰囲気中に所定量の酸素ガスを導入し、反応性スパッタ法で膜厚500Åの酸化亜鉛薄膜を形成し、透光層とした。
【0038】
次に、酸素ガス導入を停止し、アルゴンガスだけのスパッタリング雰囲気中で同じターゲットをスパッタし、膜厚1000Åの亜鉛金属反射層を連続形成し、金属反射層とすることで、2層構造のBM膜を得た。
【0039】
酸化亜鉛薄膜を形成するときの酸素ガス導入量を異ならせてBM膜を形成し、反射率を測定した結果、2.5×10-2Paの酸素ガスを導入した場合に、波長400〜700nmにおいて平均反射率が最も低く、反射率値の波長依存が小さなBM膜が得られた。そのBM膜の反射率特性を図3のグラフに示す。
【0040】
図3のグラフから分かるように、このBM膜の反射率特性は反射率特性は、インジウム系2層構造のBM膜の性能(図1)とほぼ同等の性能である。
【0041】
【実施例】
(実施例4)
<Zn系3層膜の作製>
実施例3と同様に、金属亜鉛から成るターゲットを用い、スパッタリング雰囲気中に酸素ガスを導入し、反応性スパッタ法によって、膜厚350Åの第1層目の酸化亜鉛薄膜を形成し、次に、酸素ガスの添加量を変えてそのターゲットをスパッタし、第1層目の酸化亜鉛薄膜表面に膜厚350Åの第2層目の酸化亜鉛薄膜を形成し、第1、第2層の酸化亜鉛薄膜で透光層を形成させた。
【0042】
最後に、酸素ガスを導入せず、アルゴンガスだけのスパッタリング雰囲気下で同じターゲットをスパッタし、第2の酸化亜鉛薄膜表面に、膜厚1000Åの金属亜鉛薄膜を形成し、金属反射層とすることで、3層構造の積層膜から成るBM膜を得た。
【0043】
酸素ガス導入量を種々の値に変え、第1層目と第2層目の酸化亜鉛薄膜を形成した結果、得られたBM膜の反射率特性は、第1層目では3×10-2Pa、第2層目では2×10-2Paの酸素ガスを導入したときに、400〜700nmにおける平均反射率が最も低く、反射率値の波長依存が小さかった。
そのBM膜の反射率特性を図4のグラフに示す。反射率特性を図2のグラフに示したインジウム系3層構造のBM膜と同等の性能である。
【0044】
【実施例】
上記実施例1〜4では、ターゲットにインジウムターゲット(In−5wt%Sn)又は金属亜鉛のターゲットを用いたが、ターゲットとしては、インジウム又は亜鉛のいずれか一方を主成分とする合金ターゲット(たとえばIn−Zn系、Zn−Al系など)を用いることができる。
また、インジウム酸化物(In−Sn−O系)ターゲット、又は亜鉛の酸化物(In−Zn−O系、Zn−Al−O系など)のターゲットを用いてもよい。
【0045】
上記実施例1〜4ではスパッタリングガスとしてアルゴンガスを用いたが、他の不活性ガス(Ne,Kr,Xe)やN2ガスを用いてもよい。また、不活性ガスにN2ガスを添加してもよい。
【0046】
上記実施例の1〜4では、酸化物薄膜を形成する際には、スパッタリングガスに酸素ガスを添加したが、酸素ガスに代え、二酸化炭素ガス(CO2ガス)を用いてもよい。
【0047】
ターゲットとして酸化物ターゲットを用いた場合は、酸化性ガスの代わりに水素ガス(H2ガス)やメタンガス(CH4ガス)等の還元性のガスを用い、得られる酸化物薄膜の屈折率を調整することも可能である。
【0048】
本実施例1〜4では光干渉膜として酸化物薄膜を用いたが、酸化物薄膜の代わりに窒化物薄膜或いは窒化酸化物薄膜を用いて透光層を形成してもよい。
【0049】
上記実施例1〜4では、2層構造又は3層構造のBM膜を形成したが、4層以上の積層膜によってBM膜を構成させ、反射率値の波長依存を一層小さくすることができる。
【0050】
【発明の効果】
クロム系積層膜で構成されたBM膜に代え、インジウム、又は亜鉛を主成分とする金属反射層と酸化物薄膜或いは窒化物薄膜との積層膜を用いることにより、低公害でパーティクル発生の少ない低反射黒色のBM膜を得ることができる。
また使用するターゲットに応じて酸化性ガス(O2,CO2)、窒化性ガス(N2)、還元性ガス(H2,CxHy)を適度に組み合わせることで、透光性を有する薄膜の屈折率を調整し、従来のCr系積層膜から成るBM膜以上に低反射のBM膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】インジウム系2層構造のBM膜の反射率特性を示すグラフ
【図2】インジウム系3層構造のBM膜の反射率特性を示すグラフ
【図3】亜鉛系2層構造のBM膜の反射率特性を示すグラフ
【図4】亜鉛系3層構造のBM膜の反射率特性を示すグラフ
【図5】(a)、(b):BM膜の光干渉効果を説明するための図
【図6】カラーフィルタを説明するための図
【符号の説明】
51、71……BM膜 54、74……透光層 55、75……金属反射層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a low reflection BM film (black matrix film) used for a color display element such as a liquid crystal, and a method for producing the BM film.
[0002]
[Prior art]
In recent years, color liquid crystal displays have been actively produced and used for notebook computers and car navigation systems.
In a color liquid crystal display, a color filter (CF) as an essential component as indicated by
[0003]
In general, the
[0004]
Between each of the color filter layers 103 1 to 103 3 , a black matrix (BM)
[0005]
Such a BM
[0006]
As a BM film having a laminated structure, a chromium-based laminated film in which a translucent CrOx thin film is formed on a glass substrate to form a translucent layer, and a metal chromium thin film is continuously formed on the surface to form a metal reflecting layer is widely used. It is used.
[0007]
In such a chromium-based laminated BM film, the reflected light at the interface between the CrOx thin film and the glass substrate interferes with the reflected light at the interface between the CrOx thin film and the metal chromium thin film, and an antireflection effect is obtained. Thus, a large reduction in reflection is achieved.
[0008]
However, when the interference effect is used, the wavelength dependence of the reflectance spectrum greatly affects the interference effect. As a result, there is a problem that the BM film having a two-layer structure is slightly colored.
[0009]
In order to eliminate such coloring and make the hue closer to black, a BM film in which three or more thin films are stacked may be used. In the case of a BM film having a multilayer structure, a translucent layer is formed by laminating a plurality of translucent thin films, so that the refractive index of each thin film is changed in the film thickness direction, and a high interference effect is obtained in a wide wavelength range. Accordingly, coloring can be prevented and the BM film can be further blackened.
[0010]
Conventionally, as such a BM film having a multilayer structure, a BM film in which a light-transmitting layer is formed by changing the degree of oxidation of a chromium thin film, such as Cr / CrOy / CrOx, or a reaction such as Cr / CrNy / CrOx, is used. There is a BM film in which a kind of reactive gas is changed and a nitride thin film and an oxide thin film are laminated to form a light-transmitting layer.
[0011]
However, since all of the BM films having the above-described laminated structure use a metal chromium thin film or a light-transmitting layer made of a chromium compound, when patterning the BM film by wet etching, harmful substances such as hexavalent chromium are contained in the waste liquid. It has been pointed out that the substance may elute and cause pollution problems.
[0012]
In addition, since thin films such as a metal chromium thin film and a CrOx film have relatively high stress and are easily peeled off, when the BM film is formed by a sputtering method, the thin film adheres to a deposition plate or the like in the sputter deposition chamber. It peeled off, causing the generation of particles.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention was created to solve the above-described disadvantages of the prior art, and an object of the present invention is to provide a BM film with low pollution and less particle generation, and a method for manufacturing the BM film.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a BM film having a light-transmitting layer formed on a glass substrate and a metal reflecting layer formed on the light-transmitting layer, the main component of the metal reflective layer, Ri either one der indium or zinc, the transparent layer is that it has a nitride film on the basis of either the nitride or nitrides of zinc indium Features .
[0015]
The invention according to claim 2 is a BM film having a light-transmitting layer formed on a glass substrate and a metal reflecting layer formed on the light-transmitting layer, and the main component of the metal reflecting layer is: Ri either one der indium or zinc, the transparent layer is characterized by having an oxide film on the basis of either the oxide or zinc indium.
[0016]
Invention of Claim 3 is a BM film | membrane manufacturing method which manufactures BM film | membrane of any one of Claim 1 or Claim 2 , Comprising : Sputtering gas and oxygen gas of the pressure of 1 * 10 <-2 > Pa or less The metal indium thin film is formed by sputtering a target containing indium as a main component in a sputtering atmosphere containing a metal.
[0018]
This invention is comprised as mentioned above and is a BM film | membrane of the laminated structure which consists of a metal reflective layer and a translucent layer.
[0019]
The reflectance characteristics of the BM film having such a laminated structure will be described. For example, as shown in FIG. 5A, a translucent layer (oxide thin film or nitride thin film) 54 made of a translucent metal compound, When the BM
[0020]
Accordingly, two types of
[0021]
On the other hand, when the transparency of the
[0022]
Further, as shown in FIG. 5B, the light-transmitting
[0023]
In the case of such a three-layer BM film, the interference balance of the reflected
[0024]
As described above, when the BM film of the laminated structure, it is necessary to adjust the refractive index of the
[0025]
In any case, the BM film of the present invention uses a metal oxide thin film or metal nitride thin film having an appropriate refractive index without using chromium, and forms a low reflectivity laminated film. A non-polluting BM film with reflectivity is obtained.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The BM film of the present invention will be described together with its manufacturing method.
For the production of the BM film, a load lock type sputtering apparatus of a horizontal substrate transport system was used. The substrate is a 210 mm × 210 mm × 1.1 mm thick glass substrate (Corning # 7059), the target is a metal zinc target or an indium alloy target (In-5 wt% Sn), and a direct current magnetron sputtering method is used. Film formation was performed.
[0027]
The sputtering gas was an argon gas, and the sputtering atmosphere was a pressure of 0.67 Pa. The substrate during sputtering was not heated.
The reflectance of the BM film (laminated film of oxide thin film or nitride thin film and metal reflective layer) formed on the glass substrate was measured in the wavelength range of 400 to 700 nm. The reflectance spectrum was based on an aluminum vapor deposition film.
[0028]
【Example】
(Example 1)
<Production of In-based two-layer film>
A predetermined amount of sputtering gas and oxygen gas (O 2 gas) is introduced, and an indium alloy target is sputtered by a reactive sputtering method in a sputtering atmosphere at a pressure of 0.67 Pa. An indium oxide thin film was formed.
[0029]
Next, the amount of oxygen gas introduced was reduced to 2 × 10 −3 Pa, and the same indium alloy target was sputtered in a state where oxygen gas was present in the sputtering atmosphere.
[0030]
When an indium alloy target is sputtered only with argon gas, a metal thin film cannot be obtained and a powdery substance is deposited. As described above, a trace amount of 1 × 10 −2 Pa or less is present in the sputtering atmosphere. When oxygen gas is introduced, a metal reflection layer made of an indium thin film can be formed. Sputtering was terminated when a 1000 mm indium thin film was formed on the indium oxide thin film, and a BM film having a two-layer structure was obtained.
[0031]
As a result of forming the indium oxide thin film by varying the amount of oxygen gas introduced, when oxygen gas of 3 × 10 −2 Pa is introduced into the sputtering atmosphere, the average reflectance is the lowest at a wavelength of 400 to 700 nm, and the reflectance value A low reflection BM film having a small wavelength dependence was obtained. The measurement result of the reflectance of the BM film is shown in the graph of FIG.
[0032]
【Example】
(Example 2)
<Preparation of In-based three-layer film>
Using an indium target (In-5 wt% Sn) having the same component as in Example 1, a predetermined amount of oxygen gas was introduced into the sputtering atmosphere, and a first indium oxide thin film having a thickness of 350 mm was formed by reactive sputtering. Next, the amount of oxygen gas introduced was changed to form a second indium oxide thin film having a thickness of 350 mm to form a light-transmitting layer having a two-layer structure.
[0033]
Finally, sputtering was performed with a small amount (2 × 10 −3 Pa) of oxygen gas introduced into the sputtering atmosphere, and an indium thin film was formed on the surface of the second indium oxide thin film.
[0034]
When an indium thin film having a thickness of 1000 mm was obtained, sputtering was terminated, and the indium thin film was used as a metal reflective layer to obtain a BM film composed of a laminated film having a three-layer structure.
[0035]
As a result of forming the first and second indium oxide thin films by varying the amount of oxygen gas introduced into various values and measuring the reflectance of the BM films, the first indium oxide thin film was 3.5 × 10 -2 Pa when forming, when introduced to 2.5 × 10 -2 Pa for oxygen gas when forming the indium oxide thin film of the second layer, the average reflectance in the
[0036]
When the graph of FIG. 2 is compared with the graph of FIG. 1, the wavelength dependency of the reflectance characteristics of the BM film having the three-layer structure is further reduced as compared with the BM film having the two-layer structure.
[0037]
【Example】
Example 3
<Preparation of Zn-based two-layer film>
Next, using a target made of metallic zinc, a predetermined amount of oxygen gas was introduced into the sputtering atmosphere, and a zinc oxide thin film having a thickness of 500 mm was formed by a reactive sputtering method to obtain a light-transmitting layer.
[0038]
Next, the introduction of oxygen gas is stopped, the same target is sputtered in a sputtering atmosphere containing only argon gas, and a zinc metal reflective layer having a thickness of 1000 mm is continuously formed to form a metal reflective layer. A membrane was obtained.
[0039]
When a BM film was formed by varying the amount of oxygen gas introduced when forming the zinc oxide thin film and the reflectance was measured, a wavelength of 400 to 700 nm was obtained when 2.5 × 10 −2 Pa of oxygen gas was introduced. A BM film having the lowest average reflectance and a small wavelength dependence of the reflectance value was obtained. The reflectance characteristics of the BM film are shown in the graph of FIG.
[0040]
As can be seen from the graph of FIG. 3, the reflectance characteristics of the BM film are almost the same as the performance of the BM film having the indium-based two-layer structure (FIG. 1).
[0041]
【Example】
Example 4
<Preparation of Zn-based three-layer film>
As in Example 3, a target made of zinc metal was used, oxygen gas was introduced into the sputtering atmosphere, and a first zinc oxide thin film having a thickness of 350 mm was formed by reactive sputtering, The target is sputtered by changing the amount of oxygen gas added to form a second zinc oxide thin film having a thickness of 350 mm on the surface of the first zinc oxide thin film, and the first and second zinc oxide thin films. A light-transmitting layer was formed.
[0042]
Finally, the same target is sputtered in a sputtering atmosphere of only argon gas without introducing oxygen gas, and a metal zinc thin film having a thickness of 1000 mm is formed on the surface of the second zinc oxide thin film to form a metal reflective layer. Thus, a BM film composed of a laminated film having a three-layer structure was obtained.
[0043]
As a result of changing the oxygen gas introduction amount to various values and forming the first and second zinc oxide thin films, the reflectance characteristics of the obtained BM film are 3 × 10 −2 in the first layer. When oxygen gas of 2 × 10 −2 Pa was introduced into Pa and the second layer, the average reflectance at 400 to 700 nm was the lowest, and the wavelength dependence of the reflectance value was small.
The reflectance characteristics of the BM film are shown in the graph of FIG. The reflectance characteristics are equivalent to those of the BM film having the indium-based three-layer structure shown in the graph of FIG.
[0044]
【Example】
In Examples 1 to 4 above, an indium target (In-5 wt% Sn) or a metallic zinc target was used as the target. However, the target is an alloy target containing either indium or zinc as a main component (for example, In -Zn-based, Zn-Al-based, etc.) can be used.
Alternatively, an indium oxide (In-Sn-O-based) target or a zinc oxide (In-Zn-O-based, Zn-Al-O-based) target may be used.
[0045]
In Examples 1 to 4, argon gas is used as the sputtering gas, but other inert gases (Ne, Kr, Xe) and N 2 gas may be used. Further, N 2 gas may be added to the inert gas.
[0046]
In the first to fourth embodiments, oxygen gas is added to the sputtering gas when forming the oxide thin film, but carbon dioxide gas (CO 2 gas) may be used instead of oxygen gas.
[0047]
When an oxide target is used as the target, a reducing gas such as hydrogen gas (H 2 gas) or methane gas (CH 4 gas) is used instead of the oxidizing gas, and the refractive index of the resulting oxide thin film is adjusted. It is also possible to do.
[0048]
In Examples 1 to 4, although the oxide thin film is used as the optical interference film, the light transmissive layer may be formed using a nitride thin film or a nitrided oxide thin film instead of the oxide thin film.
[0049]
In Examples 1 to 4 described above, a BM film having a two-layer structure or a three-layer structure is formed. However, the wavelength dependency of the reflectance value can be further reduced by forming the BM film with a laminated film of four or more layers.
[0050]
【The invention's effect】
By using a laminated film of a metal reflective layer mainly composed of indium or zinc and an oxide thin film or a nitride thin film instead of a BM film composed of a chromium-based laminated film, low pollution and low particle generation A reflective black BM film can be obtained.
In addition, the refraction of a light-transmitting thin film can be achieved by appropriately combining an oxidizing gas (O 2 , CO 2 ), a nitriding gas (N 2 ), and a reducing gas (H 2 , CxHy) according to the target used. By adjusting the rate, a BM film having a lower reflection than that of a conventional BM film made of a Cr-based laminated film can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the reflectance characteristics of an indium-based two-layer BM film. FIG. 2 is a graph showing the reflectance characteristics of an indium-based three-layer BM film. FIG. 4 is a graph showing the reflectance characteristics of a BM film having a zinc-based three-layer structure. FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining the light interference effect of the BM film. FIG. 6 is a diagram for explaining a color filter.
51, 71 ...
Claims (3)
前記透光層上に形成された金属反射層とを有するBM膜であって、
前記金属反射層の主成分は、インジウム又は亜鉛のいずれか一方であり、
前記透光層は、インジウムの窒化物又は亜鉛の窒化物のいずれか一方を主成分とする窒化物薄膜を有することを特徴とするBM膜。 A translucent layer formed on a glass substrate;
A BM film having a metal reflective layer formed on the translucent layer,
The main component of the metal reflective layer, Ri either one der indium or zinc,
The light-transmitting layer has a nitride thin film containing either one of indium nitride or zinc nitride as a main component.
前記透光層上に形成された金属反射層とを有するBM膜であって、
前記金属反射層の主成分は、インジウム又は亜鉛のいずれか一方であり、
前記透光層は、インジウムの酸化物又は亜鉛の酸化物のいずれか一方を主成分とする酸化物薄膜を有することを特徴とするBM膜。A translucent layer formed on a glass substrate;
A BM film having a metal reflective layer formed on the translucent layer,
The main component of the metal reflective layer, Ri either one der indium or zinc,
The light-transmitting layer has an oxide thin film containing either indium oxide or zinc oxide as a main component .
スパッタリングガスと1×10 -2 Pa以下の圧力の酸素ガスを含むスパッタリング雰囲気中でインジウムを主成分とするターゲットをスパッタリングして前記金属インジウム薄膜を形成することを特徴とするBM膜製造方法。A BM film manufacturing method for manufacturing the BM film according to any one of claims 1 and 2 ,
A method for producing a BM film, comprising forming a metal indium thin film by sputtering a target mainly composed of indium in a sputtering atmosphere containing a sputtering gas and an oxygen gas having a pressure of 1 × 10 −2 Pa or less .
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