JPH09243801A - 低反射薄膜基板 - Google Patents
低反射薄膜基板Info
- Publication number
- JPH09243801A JPH09243801A JP8046481A JP4648196A JPH09243801A JP H09243801 A JPH09243801 A JP H09243801A JP 8046481 A JP8046481 A JP 8046481A JP 4648196 A JP4648196 A JP 4648196A JP H09243801 A JPH09243801 A JP H09243801A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- sputtering
- low reflection
- film substrate
- substrate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶パネル用カラーフィルタ基板用ブラック
マトリックス等に有用なクロムを用いない低反射薄膜基
板を提供する。 【解決手段】 可視光域において、極小反射率が０．５
％以下、光学濃度が４以上で、透明ガラス基板上にスパ
ッタリングによりＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａま
たはＮｂの１種以上からなる薄膜が成膜されている低反
射薄膜基板。
マトリックス等に有用なクロムを用いない低反射薄膜基
板を提供する。 【解決手段】 可視光域において、極小反射率が０．５
％以下、光学濃度が４以上で、透明ガラス基板上にスパ
ッタリングによりＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａま
たはＮｂの１種以上からなる薄膜が成膜されている低反
射薄膜基板。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、低反射薄膜基板
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、液
晶パネル用カラーフィルタ基板の製造に特に有用なブラ
ックマトリックス等に用いられる低反射金属・合金系薄
膜基板に関するものである。
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、液
晶パネル用カラーフィルタ基板の製造に特に有用なブラ
ックマトリックス等に用いられる低反射金属・合金系薄
膜基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と課題】カラー液晶パネルは、情報機器の
表示装置等において広範囲にわたって利用されており、
近年の情報化社会の進展に伴い、ますます大画面で、高
い精細を目指した開発が繰り広げられている。このよう
なカラー液晶パネルにおいては、画面のコントラストを
上げたり、発色効果を高めて表示画像を鮮明化するため
に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各カラーフィルタ
ー画素間には、反射性が少なく、遮光性が良好なブラッ
クマトリックスが配設されている。
表示装置等において広範囲にわたって利用されており、
近年の情報化社会の進展に伴い、ますます大画面で、高
い精細を目指した開発が繰り広げられている。このよう
なカラー液晶パネルにおいては、画面のコントラストを
上げたり、発色効果を高めて表示画像を鮮明化するため
に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各カラーフィルタ
ー画素間には、反射性が少なく、遮光性が良好なブラッ
クマトリックスが配設されている。
【０００３】従来、このブラックマトリックスは、例え
ばクロム等の金属ターゲットをスパッタリングして、金
属層等を積層した低反射薄膜基板を、公知のフォトリソ
グラフィ技術を用いたエッチングによるパターニングを
行うことで製造されている。このような積層低反射薄膜
基板として、酸化クロム層とクロム金属層を積層したも
のが知られてもいる。
ばクロム等の金属ターゲットをスパッタリングして、金
属層等を積層した低反射薄膜基板を、公知のフォトリソ
グラフィ技術を用いたエッチングによるパターニングを
行うことで製造されている。このような積層低反射薄膜
基板として、酸化クロム層とクロム金属層を積層したも
のが知られてもいる。
【０００４】この場合、多層に積層し光干渉により反射
率を抑え、一方積層の中に反射率が高く透過性が少ない
クロム金属層を含むことから光遮蔽機能を有するもので
ある。また、ブラックマトリックスについては、表示パ
ネルへの顔や背景の映り込みを極力押さえて画像を見や
すくするために低反射化し、同時にパネル内部のバック
ライトからの光が透過すると色調がはっきりしなくなる
ために光学濃度を一定水準以上に保つことが求められて
いる。
率を抑え、一方積層の中に反射率が高く透過性が少ない
クロム金属層を含むことから光遮蔽機能を有するもので
ある。また、ブラックマトリックスについては、表示パ
ネルへの顔や背景の映り込みを極力押さえて画像を見や
すくするために低反射化し、同時にパネル内部のバック
ライトからの光が透過すると色調がはっきりしなくなる
ために光学濃度を一定水準以上に保つことが求められて
いる。
【０００５】この観点からも、反射率が低く、一定の光
学濃度を保つ低反射薄膜基板を製造するために、クロム
金属の含まれた材料をターゲットとしてスパッタリング
成膜することが代表的な技術として従来から知られ、利
用されている。しかしながら、一般的に六価以外の原子
価をもつクロムは毒性は少ないものの、六価の原子価を
もつクロムは人体への毒性が強く、環境を汚染するとい
う問題があり、世論を鑑みて最近は、液晶パネルの製造
工程においてクロム金属の使用を自粛する機運にあり、
クロム成分を含まない低反射薄膜基板が求められてい
る。
学濃度を保つ低反射薄膜基板を製造するために、クロム
金属の含まれた材料をターゲットとしてスパッタリング
成膜することが代表的な技術として従来から知られ、利
用されている。しかしながら、一般的に六価以外の原子
価をもつクロムは毒性は少ないものの、六価の原子価を
もつクロムは人体への毒性が強く、環境を汚染するとい
う問題があり、世論を鑑みて最近は、液晶パネルの製造
工程においてクロム金属の使用を自粛する機運にあり、
クロム成分を含まない低反射薄膜基板が求められてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、可視光域において、極小反射率が０．
５％以下、光学濃度が４以上で、透明ガラス基板上にス
パッタリングによりＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔ
ａ、またはＮｂの１種以上からなる薄膜が成膜されてい
ることを特徴とする低反射薄膜基板を提供する。
に、この発明は、可視光域において、極小反射率が０．
５％以下、光学濃度が４以上で、透明ガラス基板上にス
パッタリングによりＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔ
ａ、またはＮｂの１種以上からなる薄膜が成膜されてい
ることを特徴とする低反射薄膜基板を提供する。
【０００７】また、この発明は、上記基板について、Ｃ
ｒを含まないＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、また
はＮｂの１種以上からなるターゲット材料のスパッタリ
ングにより多層成膜されていることや、真空成膜装置内
において、不活性ガス、酸素または酸化炭素ガスの少な
くとも１種以上のガス雰囲気下でスパッタリングされて
いること等もその態様の一つとして提供する。
ｒを含まないＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、また
はＮｂの１種以上からなるターゲット材料のスパッタリ
ングにより多層成膜されていることや、真空成膜装置内
において、不活性ガス、酸素または酸化炭素ガスの少な
くとも１種以上のガス雰囲気下でスパッタリングされて
いること等もその態様の一つとして提供する。
【０００８】つまり、この発明によって低反射薄膜基板
は、製造工程においてクロム（Ｃｒ）金属を用いずに得
られ、光学濃度や反射率等の特性に関しても、クロム金
属を用いて成膜したときの特性と比較して何ら遜色がな
い。さらに、ターゲット材料を代えるだけで既存の成膜
装置を用いて製造することができる。
は、製造工程においてクロム（Ｃｒ）金属を用いずに得
られ、光学濃度や反射率等の特性に関しても、クロム金
属を用いて成膜したときの特性と比較して何ら遜色がな
い。さらに、ターゲット材料を代えるだけで既存の成膜
装置を用いて製造することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明の低反射ニッケル合金薄
膜基板は、上記のとおり、クロム成分を一切含まない。
しかも、これまでの薄膜としては全く知られていない光
学特性をもつ低反射薄膜基板であることを本質的な特徴
としている。スパッタリングについては、ターゲット材
として鉄族金属、すなわち、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、そして
Ｍｏ、Ｗ、ＴａまたはＮｂの１種以上からなるもの、た
とえば代表的には、Ｎｉ−Ｆｅ（パーマロイ）、Ｎｉ−
Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｍｏ、Ｎ
ｉ−Ｗ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｆｅ−Ｍｏ、Ｆｅ−Ｗ、Ｆｅ−Ｎ
ｂ、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｔａ等の合金や、Ｔａ、Ｎｂ等の金属
が例示される。そして、これらのターゲット材は、促進
的添加成分として、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎの１種以上
を含んでいてもよい。
膜基板は、上記のとおり、クロム成分を一切含まない。
しかも、これまでの薄膜としては全く知られていない光
学特性をもつ低反射薄膜基板であることを本質的な特徴
としている。スパッタリングについては、ターゲット材
として鉄族金属、すなわち、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、そして
Ｍｏ、Ｗ、ＴａまたはＮｂの１種以上からなるもの、た
とえば代表的には、Ｎｉ−Ｆｅ（パーマロイ）、Ｎｉ−
Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｍｏ、Ｎ
ｉ−Ｗ、Ｎｉ−Ｔａ、Ｆｅ−Ｍｏ、Ｆｅ−Ｗ、Ｆｅ−Ｎ
ｂ、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｔａ等の合金や、Ｔａ、Ｎｂ等の金属
が例示される。そして、これらのターゲット材は、促進
的添加成分として、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎの１種以上
を含んでいてもよい。
【００１０】スパッタリングは、いわゆる反応性スパッ
タとして実施することができ、アルゴン等の希ガスを含
めた窒素等の不活性ガス、酸素ガス、ＣＯ、ＣＯ2 等の
酸化炭素ガスがそのための雰囲気の代表例として示され
る。より好適にはこの発明の低反射基板は多層構成とす
ることができ、例えば２〜７層程度とする。この場合、
各層の膜厚が適宜に選択される。
タとして実施することができ、アルゴン等の希ガスを含
めた窒素等の不活性ガス、酸素ガス、ＣＯ、ＣＯ2 等の
酸化炭素ガスがそのための雰囲気の代表例として示され
る。より好適にはこの発明の低反射基板は多層構成とす
ることができ、例えば２〜７層程度とする。この場合、
各層の膜厚が適宜に選択される。
【００１１】たとえば、２層のスパッタ成膜の場合に
は、第１層（透明ガラス基板上）：３０〜６０ｎｍ、第
２層：７０〜１３０ｎｍ。３層のスパッタ成膜の場合に
は、第１層：１〜１０ｎｍ、第２層：２０〜６０ｎｍ、
第３層：８０〜１３０ｎｍとすることが考慮される。以
下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明
する。勿論この発明は以下の実施の形態によって限定さ
れるものではない。
は、第１層（透明ガラス基板上）：３０〜６０ｎｍ、第
２層：７０〜１３０ｎｍ。３層のスパッタ成膜の場合に
は、第１層：１〜１０ｎｍ、第２層：２０〜６０ｎｍ、
第３層：８０〜１３０ｎｍとすることが考慮される。以
下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明
する。勿論この発明は以下の実施の形態によって限定さ
れるものではない。
【００１２】
【実施例】実施例１ 透明基板として、透明ガラス基板（コーニング社製の薄
板ガラス１７３７材）を用い、洗浄して清浄表面を得た
後、この透明ガラス基板を、バッチ式反応性スパッタリ
ング装置のニッケル（８０％）−鉄（２０％）合金から
成るスパッタリングターゲットに対向するように装着し
た。
板ガラス１７３７材）を用い、洗浄して清浄表面を得た
後、この透明ガラス基板を、バッチ式反応性スパッタリ
ング装置のニッケル（８０％）−鉄（２０％）合金から
成るスパッタリングターゲットに対向するように装着し
た。
【００１３】２．０×１０-6Ｔｏｒｒ以下になるまで排
気を行い、次いで、窒素ガス３６０ｓｃｃｍと酸素ガス
４０ｓｃｃｍを導入し、その雰囲気中でスパッタ電力５
ｋｗで７．５分間のスパッタリングを行い、添付の図１
に示したように透明ガラス基板（４）上に成膜した。ま
た基板の加熱は行わなかった。ニッケル（８０％）−鉄
（２０％）合金をターゲットとするこの反応性ガススパ
ッタリングによって第１層（１）を透明ガラス基板
（３）上に膜厚４４ｎｍで成膜した。
気を行い、次いで、窒素ガス３６０ｓｃｃｍと酸素ガス
４０ｓｃｃｍを導入し、その雰囲気中でスパッタ電力５
ｋｗで７．５分間のスパッタリングを行い、添付の図１
に示したように透明ガラス基板（４）上に成膜した。ま
た基板の加熱は行わなかった。ニッケル（８０％）−鉄
（２０％）合金をターゲットとするこの反応性ガススパ
ッタリングによって第１層（１）を透明ガラス基板
（３）上に膜厚４４ｎｍで成膜した。
【００１４】続いて、アルゴンガス２００ｓｃｃｍを導
入し、成膜圧力１．７±０．３ｍＴｏｒｒの雰囲気中
で、基板を加熱をしないで、スパッタ電力５ｋｗで約１
２分間のスパッタリングを行った。ニッケル（８０％）
−鉄（２０％）合金をターゲットとするこの反応性ガス
スパッタリングによって第２層（２）を第１層（１）上
に膜厚１１０ｎｍで成膜した。
入し、成膜圧力１．７±０．３ｍＴｏｒｒの雰囲気中
で、基板を加熱をしないで、スパッタ電力５ｋｗで約１
２分間のスパッタリングを行った。ニッケル（８０％）
−鉄（２０％）合金をターゲットとするこの反応性ガス
スパッタリングによって第２層（２）を第１層（１）上
に膜厚１１０ｎｍで成膜した。
【００１５】得られた２層構造の低反射薄膜基板（４）
の全平均膜厚は約１５４ｎｍであった。光学濃度は４．
３であり遮光性に優れたものであった。また、この低反
射薄膜基板の波長と反射率の関係は図２の曲線Ａに示さ
れる通りであり、可視光域（波長４００〜７００ｎｍ）
における極小反射率は、波長が約６００ｎｍのときに
０．０５％以下と極めて低かった。尚、反射率の測定に
はオリンパス光学工業（株）製の顕微分光ＯＳＰ−ＳＰ
２００を用い、アルミ薄膜をリファレンスとして測定し
たものである。
の全平均膜厚は約１５４ｎｍであった。光学濃度は４．
３であり遮光性に優れたものであった。また、この低反
射薄膜基板の波長と反射率の関係は図２の曲線Ａに示さ
れる通りであり、可視光域（波長４００〜７００ｎｍ）
における極小反射率は、波長が約６００ｎｍのときに
０．０５％以下と極めて低かった。尚、反射率の測定に
はオリンパス光学工業（株）製の顕微分光ＯＳＰ−ＳＰ
２００を用い、アルミ薄膜をリファレンスとして測定し
たものである。
【００１６】比較のために、図２には、クロム金属をス
パッタリングターゲットとしたときに得られた低反射ク
ロム薄膜基板の反射率曲線Ｂを図２に併記する。この発
明による低反射アルミニウム薄膜基板は、図２の曲線Ａ
およびＢの対比からも明らかなように、低反射クロム薄
膜基板と比べると、極小反射率等の光学特性に関して何
ら遜色がない。
パッタリングターゲットとしたときに得られた低反射ク
ロム薄膜基板の反射率曲線Ｂを図２に併記する。この発
明による低反射アルミニウム薄膜基板は、図２の曲線Ａ
およびＢの対比からも明らかなように、低反射クロム薄
膜基板と比べると、極小反射率等の光学特性に関して何
ら遜色がない。
【００１７】尚、上記の第１層は導入ガスの種類や導入
ガス流量比を適宜変化させることで多層構造にしても低
反射薄膜基板が得られる。ターゲット材料としては、上
記実施例として示したニッケル（８０％）−鉄（２０
％）合金のほかに、ニッケル−モリブデン（２８ｗｔ
％）、ニッケル−タングステン（１９．１ｗｔ％）、銅
やその他の元素を含むニッケル合金等も有用であること
が同様にして確認された。
ガス流量比を適宜変化させることで多層構造にしても低
反射薄膜基板が得られる。ターゲット材料としては、上
記実施例として示したニッケル（８０％）−鉄（２０
％）合金のほかに、ニッケル−モリブデン（２８ｗｔ
％）、ニッケル−タングステン（１９．１ｗｔ％）、銅
やその他の元素を含むニッケル合金等も有用であること
が同様にして確認された。
【００１８】
【発明の効果】この発明によって得られる低反射薄膜基
板は、液晶パネルの製造工程においてクロム金属の使用
を自粛する機運にあることを鑑みて、クロム成分を含ま
ない。かつ、可視光域において、極小反射率が１％以
下、光学濃度が４以上の光学特性を有する。
板は、液晶パネルの製造工程においてクロム金属の使用
を自粛する機運にあることを鑑みて、クロム成分を含ま
ない。かつ、可視光域において、極小反射率が１％以
下、光学濃度が４以上の光学特性を有する。
【図１】この発明の低反射ニッケル合金薄膜基板を例示
した断面概要図である。
した断面概要図である。
【図２】低反射薄膜基板における光の波長と反射率の関
係を例示した図であり、曲線Ａは、この発明による低反
射ニッケル合金薄膜基板であり、曲線Ｂは比較のための
低反射クロム薄膜によるものである。
係を例示した図であり、曲線Ａは、この発明による低反
射ニッケル合金薄膜基板であり、曲線Ｂは比較のための
低反射クロム薄膜によるものである。
１ 第１層 ２ 第２層 ３ 透明ガラス基板 ４ 低反射薄膜基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ２３Ｃ 14/14 Ｃ２３Ｃ 14/14 Ｄ
Claims (6)
- 【請求項１】 可視光域において、極小反射率が０．５
％以下、光学濃度が４以上で、透明ガラス基板上にスパ
ッタリングによりＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、
またはＮｂの１種以上からなる薄膜が成膜されているこ
とを特徴とする低反射薄膜基板。 - 【請求項２】 透明ガラス基板上にＣｒ成分を含まない
Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、またはＮｂの１種
以上からなるターゲット材料のスパッタリングにより多
層成膜されている請求項１の低反射薄膜基板。 - 【請求項３】 真空成膜装置内において、不活性ガス、
酸素または酸化炭素ガスの少なくとも１種以上のガス雰
囲気下でスパッタリング成膜されている請求項１または
２の低反射薄膜基板。 - 【請求項４】 Ｎｉ、ＦｅおよびＣｏのうちの１種以上
とＭｏ、Ｗ、ＴａおよびＮｂのうちの１種以上との合金
をターゲット材料とする請求項１ないし３のいずれかの
低反射薄膜基板。 - 【請求項５】 Ｎｉ、ＦｅおよびＣｏのうちの２種以上
の合金をターゲット材料とする請求項１ないし３のいず
れかの低反射薄膜基板。 - 【請求項６】 ターゲット材料にはＣｕ、Ｔｉ、Ｚｒお
よびＳｎの１種以上が含まれている請求項２ないし５の
いずれかの低反射薄膜基板。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8046481A JPH09243801A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 低反射薄膜基板 |
| KR10-1998-0706653A KR100497628B1 (ko) | 1996-02-26 | 1997-02-26 | 반사율이낮은박막기판 |
| TW086102351A TW445303B (en) | 1996-02-26 | 1997-02-26 | Low reflection film substrate |
| JP53000497A JP3969743B2 (ja) | 1996-02-26 | 1997-02-26 | 低反射薄膜基板 |
| EP97903608A EP0901032A4 (en) | 1996-02-26 | 1997-02-26 | SLOW REFLECTIVE FILM-SUPPORTING SUBSTRATE |
| PCT/JP1997/000553 WO1997031290A1 (fr) | 1996-02-26 | 1997-02-26 | Substrat support de film avec facteur de reflexion bas |
| US10/090,725 US20020127380A1 (en) | 1996-02-26 | 2002-03-06 | Low-reflective thin-film substrate |
| US10/368,366 US20030152755A1 (en) | 1996-02-26 | 2003-02-20 | Low-reflective thin-film substrate |
| US10/807,189 US7056587B2 (en) | 1996-02-26 | 2004-03-24 | Low-reflective thin-film substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8046481A JPH09243801A (ja) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 低反射薄膜基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243801A true JPH09243801A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12748400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8046481A Pending JPH09243801A (ja) | 1996-02-26 | 1996-03-04 | 低反射薄膜基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09243801A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10017758B4 (de) * | 1999-06-08 | 2007-02-08 | LumiLeds Lighting, U.S., LLC, San Jose | Verfahren zum Bilden von transparenten Kontakten an einer p-Typ-GaN-Schicht |
| JP2016191090A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | 三菱マテリアル株式会社 | スパッタリングターゲット材、その製造方法、及び光学機能膜 |
| CN116180025A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-30 | 东莞市昱懋纳米科技有限公司 | 一种TaCo二元非晶合金薄膜及其制备方法 |
-
1996
- 1996-03-04 JP JP8046481A patent/JPH09243801A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10017758B4 (de) * | 1999-06-08 | 2007-02-08 | LumiLeds Lighting, U.S., LLC, San Jose | Verfahren zum Bilden von transparenten Kontakten an einer p-Typ-GaN-Schicht |
| JP2016191090A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | 三菱マテリアル株式会社 | スパッタリングターゲット材、その製造方法、及び光学機能膜 |
| CN116180025A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-30 | 东莞市昱懋纳米科技有限公司 | 一种TaCo二元非晶合金薄膜及其制备方法 |
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