專利名稱：帶遮光膜的玻璃基板及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶遮光膜的玻璃基板、及使用該帶遮光膜的玻璃基板的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，平板顯示器(FPD)越來越推行顯示面板的厚度的薄板化。特別是，在面向手機及PDA等便攜終端設(shè)備的顯示面板中，也具有裝置輕量化的請求，薄板化的進程較顯著。作為顯示面板薄板化的方法，在彩色液晶顯示裝置中，在將CF基板和TFT陣列基板貼合以后，通過化學方法或物理方法(例如，化學蝕刻等)，將玻璃基板的外表面薄板化。例如，有時對通常制造的FPD用玻璃板的標準厚度即0. 7mm的、或稍薄的0. 5 0. 6mm的基板，在完成了的面板的狀態(tài)下，以減薄到0. 2 0. 3mm的厚度的方式進行蝕刻加工。以往，在玻璃基板為一定厚度以上的情況下，玻璃基板自身的強度本來就高，因此強度不成問題，但當這樣對玻璃基板減小厚度時，發(fā)生了最終形成的玻璃基板的強度下降這種新的問題。另外，在彩色液晶顯示裝置中，為了提高以圖像的顯示對比度為首的顯示品位，在使用的彩色濾光基板等上具備黑矩陣(BM)。該BM通過將各色像素的顯示部分的周邊遮光， 來防止彩色濾光片的相鄰的R、G、B三原色的各色的脫色，使彩色顯示的對比度提高而提高顯示品位，因此，通常使用該BM。作為該BM，在重要特性上具有光學特性，具體而言，舉出遮光率高、及反射率低。為了防止各色的脫色造成的混色，需要充分地遮擋來自光源的不必要的光。另外，在顯示側(cè) (觀察者側(cè))，來自外部的光被反射，為了防止反射光使顯示圖像的對比度下降，需要降低反射率。作為彩色液晶顯示裝置用的遮光膜，目前利用遮光性高的金屬膜，尤其是鉻膜。鉻膜雖然遮光性高，但可見光反射率約為50%，因此為了進一步提高對比度，需要進一步降低可見光反射率。因此，正在研究如下方法，即，將氧化鉻膜層疊于鉻膜上而使用，通過光的干涉來降低可見光反射率。為了對應于更低的可見光反射率的遮光膜這種要求，本申請人在專利文獻1中提出了以下的液晶顯示裝置用遮光膜。(1) 一種液晶顯示裝置用遮光膜，設(shè)置于透明基板上， 其特征為，具有從該透明基板側(cè)起層疊有氧化鉻膜/氮化鉻膜的層構(gòu)造；(2)如上述(1)所述的液晶顯示裝置用遮光膜，其特征為，從透明基板側(cè)看，在氮化鉻膜上具有金屬鉻膜；(3) 如上述(1)或(2)所述的液晶顯示裝置用遮光膜，其特征為，代替氧化鉻膜而使用氮氧化鉻膜。另外，本申請人在專利文獻2中提出了如下的液晶顯示裝置用遮光膜。(1) 一種液晶顯示裝置用遮光膜，設(shè)置于透明基板上，其特征為，具有從該透明基板側(cè)起層疊有氮氧化鉻膜/鉻膜的層構(gòu)造，且該氮氧化鉻膜的組成在以元素濃度表示成 Cr1^yOxNy的情況下，為下述的范圍，0.30 彡 χ彡 0.55OKy <0.20。(2) 一種液晶顯示裝置，其特征為，將如下所述的基板作為用于夾持液晶層的一方的基板而使用，所述基板具備透明的基板、在對應于所述透明基板上的像素的部分形成的彩色濾光膜及在對應于像素間的部分形成的上述(1)所述的液晶顯示裝置用遮光膜、及形成于其上的透明導電膜。這些液晶顯示裝置用遮光膜，與由氧化鉻膜和鉻膜構(gòu)成的現(xiàn)有遮光膜相比，相對可見度成為最大的波長555 nm附近，在整個可見光區(qū)域上都能夠顯著地降低反射率。因此， 該液晶顯示裝置用遮光膜可以得到在可見光區(qū)域反射率充分低的遮光膜，具體而言，可以得到視覺反射率(Y)為5%左右的遮光膜，所述反射率充分低至在由氧化鉻膜和鉻膜構(gòu)成的現(xiàn)有遮光膜中即使怎樣調(diào)節(jié)厚度也不能實現(xiàn)的程度。這樣，現(xiàn)有的帶遮光膜的玻璃基板的開發(fā)主要著眼于該光學特性提高上，未討論遮光膜和液晶顯示裝置強度的關(guān)系。但是，由于面向手機及PDA等便攜終端設(shè)備的液晶顯示裝置的薄板化，越來越要求相對于液晶顯示裝置的斷裂強度的提高。由此，關(guān)于液晶顯示裝置的制造所使用的帶遮光膜的玻璃基板，也要求斷裂強度的提高。例如，專利文獻1、2所述的液晶顯示裝置用遮光膜，在可見光區(qū)域的低反射率這一點上優(yōu)異，但在帶遮光膜的玻璃基板的斷裂強度這一點上，未必充分。目前，帶遮光膜的玻璃基板的強度被認為，占其體積的大部分的玻璃基板自身的強度處于支配地位，不認為非常薄地形成于玻璃基板表面的遮光膜影響大。專利文獻1 日本國特開平8-36171號公報專利文獻2 日本國特開平849768號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的現(xiàn)有技術(shù)的問題點而開發(fā)的，其目的在于，提供一種在可見光區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)充分低的反射率和遮光性且斷裂強度優(yōu)異的帶遮光膜的玻璃基板。為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供一種帶遮光膜的玻璃基板，包含玻璃基板、及形成于所述玻璃基板上的多層構(gòu)造的遮光膜，其中，所述多層構(gòu)造的遮光膜具有從所述玻璃基板側(cè)起依次層疊滿足下式的第一氮氧化鉻膜(CrOxlNyl)及第二氮氧化鉻膜(CrOx2Ny2)的構(gòu)造，0. 15 < X1 < 0. 50. 1 < Y1 < 0. 350. 4 < X^y1 < 0. 650. 03 < X2 < 0. 150. 09 < y2 < 0. 25。在本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板中，所述多層構(gòu)造的遮光膜也可以在所述第二氮氧化鉻膜(CrOx2Ny2)上還層疊有滿足下式的氧化鉻膜(CrOx3),
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0·07<χ3<0·3。在此，所述第一氮氧化鉻膜的膜厚為25 75nm，所述第二氮氧化鉻膜及所述氧化鉻膜的總計膜厚為75 125nm，所述氧化鉻膜的膜厚(t)相對于所述第二氮氧化鉻膜及所述氧化鉻膜的總計膜厚(T)之比(t/T)優(yōu)選為0. 05 0. 75。
在本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板中，所述玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45.0° 的X射線衍射的最大強度Ie和所述帶遮光膜的玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45.0°的X 射線衍射的最大強度I。之比I。/Ie優(yōu)選滿足I。/Ie ( 1. 5，更優(yōu)選滿足I。/Ie ( 1. 4。另外，本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，包含液晶層和用于夾持所述液晶層的一對基板，其中，所述_對基板中的一個基板為帶遮光膜的玻璃基板。根據(jù)本發(fā)明，可以得到一種在可見光區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)充分低的反射率且包含玻璃基板的遮光膜的斷裂強度優(yōu)異的液晶顯示裝置用的帶遮光膜的玻璃基板。


圖1是表示本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板的一實施方式的剖面圖；圖2是表示本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板的另一實施方式的剖面圖；圖3是表示使用本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板的液晶顯示裝置元件的一個例子的剖面圖；圖4是表示實施例的X射線衍射測定結(jié)果的曲線圖；圖5是表示實施例的X射線衍射測定結(jié)果的曲線圖；圖6是表示實施例的X射線衍射測定結(jié)果的曲線圖；圖7是表示實施例的X射線衍射測定結(jié)果的曲線圖；圖8是表示實施例的X射線衍射測定結(jié)果的曲線圖；圖9是表示實施例的X射線衍射測定結(jié)果的曲線圖；圖10是表示實施例中斷裂強度試驗使用的裝置的圖；圖11是表示斷裂強度試驗的結(jié)果的曲線圖；圖12是表示1。/\和平均斷裂強度之間的關(guān)系的曲線圖；標號說明10、10'帶遮光膜的玻璃基板20 玻璃基板30、30'遮光膜31第一氮氧化鉻膜32第二氮氧化鉻膜33氧化鉻膜100液晶顯示裝置元件200R、200G、200B 彩色濾光膜300保護膜400透明導電膜1000 試樣2000加壓夾具
2100接收夾具
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板進行說明。圖1是表示本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板的一個實施方式的剖面圖。在圖1所示的帶遮光膜的玻璃基板10中，在玻璃基板20上形成有多層構(gòu)造的遮光膜30，所述遮光膜 30依次層疊第一氮氧化鉻膜31及第二氮氧化鉻膜32而形成。另外，圖1所示的遮光膜30為了在玻璃基板20上形成彩色濾光膜而以形成了圖案的狀態(tài)表示。在圖1所示的帶遮光膜的玻璃基板10中，玻璃基板20的未形成有多層構(gòu)造的遮光膜30的一側(cè)的面為液晶顯示裝置的顯示面。在圖1所示的遮光膜30中，第一氮氧化鉻膜31在可見光區(qū)域是透明的，主要承擔作為低反射膜的功能。在液晶顯示裝置的顯示側(cè)(觀察者側(cè))，當反射率高時，來自外部的光被反射，反射光使顯示圖像的對比度下降，因此需要降低反射率。在此，低反射是指帶遮光膜的玻璃基板的來自顯示面?zhèn)鹊囊曈X反射率(Y值)為 6. 5%以下，優(yōu)選為6. 0%以下，更優(yōu)選為5. 5%以下。另外，第一氮氧化鉻膜31被要求圖案邊緣形狀良好、具有充分的耐熱性、耐酸性、 耐堿性等。為了滿足上述的物性，第一氮氧化鉻膜31的膜組成(CrOxlNyl)滿足下述(1) ⑶。在此，X1表示第一氮氧化鉻膜中的氧原子的比例(at% )，Y1表示第一氮氧化鉻膜中的氮原子的比例(at% )。另外，第一氮氧化鉻膜中的鉻原子的比例(at% )為1-Xl_yi。0. 15 < X1 < 0. 5(1)0. 1 < Y1 < 0. 35(2)0. 4 < X1 + Y1 < 0. 65 (3)當?shù)谝坏趸t膜31中的氧原子的比例X1為0. 15at%以下時，帶遮光膜的玻璃基板的來自顯示面?zhèn)鹊囊曈X反射率(Y值)變高，因此是-個問題。另一方面，當X1為 0. 5at%以上時，蝕刻速度變慢，難以進行圖案形成，難以形成BM。X1優(yōu)選滿足下述(4)，更優(yōu)選滿足下述(5)。0. 2 < X1 < 0. 4 (4)0. 25 < X1 < 0. 35(5)當?shù)谝坏趸t膜31中的氮原子的比例力為0. lat%以下時，帶遮光膜的玻璃基板的來自顯示面?zhèn)鹊囊曈X反射率(Y值)變高，因此是一個問題。另一方面，當力為0. 35at% 以上時，蝕刻速度變慢，難以進行圖案形成，難以形成BM。Υι優(yōu)選滿足下述(6)，更優(yōu)選滿足下述(7)。0. 15 < Y1 < 0. 3(6)0. 2 < Y1 < 0. 3 (7)當?shù)谝坏趸t膜31中的氧原子和氮原子的比例的總計\+71為0.4站％以下時， 帶遮光膜的玻璃基板的來自顯示面?zhèn)鹊囊曈X反射率(Y值)變高，因此是一個問題。另一方面，當Xjy1為0. 65at%以上時，蝕刻速度變慢，難以進行圖案形成，難以形成BM。Xl+Yl優(yōu)選滿足下述(8)，更優(yōu)選滿足下述(9)。0. 45 < X^y1 <0.6 (8)0. 45 < X^y1 < 0. 55 (9)第一氮氧化鉻膜31的膜厚，從低反射性能的觀點出發(fā)，優(yōu)選為25 75nm，更優(yōu)選為；35 65nm，進一步優(yōu)選為40 60nm。在圖1所示的遮光膜30中，第二氮氧化鉻膜32在可見光區(qū)域是不透明的，主要承擔作為遮光膜的功能。在此，遮光性是指帶遮光膜的玻璃基板的OD值(光密度(Optical Density)值，表示透射光的衰減量的光學濃度)為3. 8以上，優(yōu)選為4. 0以上，更優(yōu)選為4. 2 以上。另外，第二氮氧化鉻膜32被要求圖案邊緣形狀良好、具有充分的耐熱性、耐酸性、 耐堿性等。為了滿足上述的物性，第二氮氧化鉻膜32的膜組成(CrOx2Ny2)滿足下述(10) (11)。在此，X2表示第二氮氧化鉻膜中的氧原子的比例(at% )，y2表示第二氮氧化鉻膜中的氮原子的比例(at% )。另外，第二氮氧化鉻膜中的鉻原子的比例(at% )為l-x2-y2。0. 03 < X2 < 0. 15(10)0. 09 < y2 < 0. 25(11)另外，第二氮氧化鉻膜(Cr0x2Ny2)32的膜組成滿足上述(10) (11)，從而第二氮氧化鉻膜32的結(jié)晶狀態(tài)成為非晶形。在本說明書中，在“結(jié)晶狀態(tài)為非晶形”這種情況下， 除完全不具有結(jié)晶構(gòu)造的非晶形構(gòu)造以外，還包含微結(jié)晶構(gòu)造。本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板中，由于第二氮氧化鉻膜32為非晶形構(gòu)造的膜或微結(jié)晶構(gòu)造的膜，因此帶遮光膜的玻璃基板的開裂強度提高。在按后述的順序?qū)嵤┝藥д诠饽さ牟ＡЩ宓臄嗔褟姸仍囼灥那闆r下，在形成于玻璃基板上的遮光膜表面產(chǎn)生裂紋的起點，伸展的裂紋傳播到玻璃基板，從而帶遮光膜的玻璃基板有時會斷裂。如果第二氮氧化鉻膜32為非晶形構(gòu)造的膜或微結(jié)晶構(gòu)造的膜，則與結(jié)晶構(gòu)造的膜相比，難以在遮光膜表面產(chǎn)生裂紋的起點。并且，即使是產(chǎn)生了裂紋的起點， 與結(jié)晶構(gòu)造的膜相比，也難以發(fā)生遮光膜中的裂紋伸展。從這些理由出發(fā)，帶遮光膜的玻璃基板的開裂強度提高。另外，第二氮氧化鉻膜32的結(jié)晶狀態(tài)為非晶形的情況可以通過X射線衍射(XRD) 法來確認。即，如果第二氮氧化鉻膜32為非晶形構(gòu)造的膜、或微結(jié)晶構(gòu)造的膜，則在通過 XRD測定而得到的衍射峰中沒有發(fā)現(xiàn)尖銳峰，可以確認結(jié)晶狀態(tài)為非晶形。另外，第二氮氧化鉻膜32的結(jié)晶狀態(tài)為非晶形的情況也可以通過玻璃基板20的 θ-2 θ =42.0° 45.0°的XRD的最大強度Ie和帶遮光膜的玻璃基板10的θ-2 θ = 42.0° 45.0°的XRD的最大強度I。之比、/^來確認。具體而言，如果第二氮氧化鉻膜 32的結(jié)晶狀態(tài)為非晶形，則滿足1.5。在本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板中，更優(yōu)選為 IC/IG ^ 1.4。當?shù)诙趸t膜32中的氧原子的比例&為0. 03at%以下時，存在遮光膜玻璃基板的強度不會充分提高這種問題。另一方面，當&為0. 15at%以上時，遮光膜的蝕刻速度變慢，難以進行圖案形成，難以形成BM。X2優(yōu)選滿足下述(12)。0. 03 < X2 < 0. 12(12)當?shù)诙趸t膜32中的氮原子的比例y2為0. 09at%以下時，存在帶遮光膜的玻璃基板的強度不會充分提高這種問題。另一方面，當y2為0. 25at%以上時，遮光膜的蝕刻速度變慢，難以進行圖案形成，難以形成BM。y2優(yōu)選滿足下述(13)。0. 1 < y2 < 0. 2(13)從可以同時滿足帶遮光膜的玻璃基板的強度提高和圖案邊緣形狀的理由出發(fā)，優(yōu)選第二氮氧化鉻膜32中的氧原子和氮原子的比例的總計&+72滿足下述(14)，更優(yōu)選滿足下述(15)。0. 15 < x2+y2 < 0. 30 (14)0. 17 < x2+y2 < 0. 25 (15)第二氮氧化鉻膜32的膜厚優(yōu)選為75 125nm。當膜厚小于75nm時，不能作為BM 發(fā)揮充分的遮光性，有可能導致OD值變小。另一方面，當膜厚超過125nm時，可能會成為生產(chǎn)率降低及成本增大的原因。第二氮氧化鉻膜32的膜厚優(yōu)選為85 115nm，進一步優(yōu)選為 90 llOnm。圖2是表示本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板的另一實施方式的剖面圖。在圖2所示的帶遮光膜的玻璃基板10'中，在玻璃基板20上形成有多層構(gòu)造的遮光膜30'，所述多層構(gòu)造的遮光膜30'依次層疊第一氮氧化鉻膜31、第二氮氧化鉻膜32、及氧化鉻膜33而形成。氧化鉻膜33在制成后述的特定的組成的情況下，在可見光區(qū)域是不透明的，且結(jié)晶狀態(tài)為非晶形，因此可以發(fā)揮與第二氮氧化鉻膜32同樣的功能。如專利文獻1所述，在玻璃基板上依次層疊有氮氧化鉻膜及氧化鉻膜的層構(gòu)成中，在形成了滿足光學特性的氧化鉻膜時，作為帶遮光膜的玻璃基板，不能得到充分的強度，因此，在本發(fā)明中，如圖2所示，采用在第二氮氧化鉻膜32上層疊有氧化鉻膜33的構(gòu)造，并且，要求第二氮氧化鉻膜32和氧化鉻膜33的總計膜厚滿足上述的第二氮氧化鉻膜32 的膜厚的最佳范圍、及氧化鉻膜33的膜厚相對于第二氮氧化鉻膜32和氧化鉻膜33的總計膜厚的比例滿足后述的范圍。為了滿足上述的物性，氧化鉻膜33的膜組成(CrOx3)優(yōu)選滿足下述(16)。在此，A表示氧化鉻膜中的氧原子的比例(at% )。另外，氧化鉻膜中的鉻原子的比例(at% )為 I-X300. 07 < X3 < 0. 3 (16)當氧化鉻膜33中的氧原子的比例&為0. 07at%以下時，存在遮光膜玻璃基板的強度不會充分提高這種問題。另一方面，當&為0. 3at%以上時，遮光膜的蝕刻速度變慢， 存在難以進行圖案形成而難以形成BM這種問題。&優(yōu)選滿足下述(17)。0. 09 < X3 < 0. 25(17)第二氮氧化鉻膜32及氧化鉻摸33的總計膜厚優(yōu)選為75 125nm。當總計膜厚小
8于75nm時，不能作為BM發(fā)揮充分的遮光性，有可能導致OD值變小。另一方面，當總計膜厚超過125nm時，可能會成為生產(chǎn)率降低及成本增大的原因。第二氮氧化鉻膜32及氧化鉻膜 33的總計膜厚更優(yōu)選為85 115nm，進一步優(yōu)選為90 llOnm。另外，從提高強度和使圖案形狀良好的目的，優(yōu)選氧化鉻膜33的膜厚(t)相對于第二氮氧化鉻膜32及氧化鉻膜33的總計膜厚(T)的比例(t/T)為0. 05 0. 75，更優(yōu)選為 0. 05 0. 50。本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板中，通過使形成于玻璃基板上的遮光膜為依次層疊上述第一氮氧化鉻膜及第二氮氧化鉻膜而成的多層構(gòu)造的遮光膜、或在第二氮氧化鉻膜上進一步形成有上述氧化鉻膜的多層構(gòu)造的遮光膜，來自顯示面?zhèn)鹊囊曈X反射率(Y值)為 6. 5%以下，優(yōu)選為6.0%以下，更優(yōu)選為5. 5%以下。另外，OD值為3. 8以上，優(yōu)選為4.0以上，更優(yōu)選為4.2以上。上述第一氮氧化鉻膜31、第二氮氧化鉻膜32、及氧化鉻膜33可以通過公知的成膜方法、例如通過濺射法來形成。在此，使用的濺射法不作特別限定，可以使用DC濺射法、RF 濺射法、磁控管濺射、離子束濺射法等各種濺射法。在使用DC濺射法形成第一氮氧化鉻膜31、或第二氮氧化鉻膜32的情況下，作為靶，使用金屬鉻靶，作為濺射氣體，使用氧或二氧化碳、氮、及氬氣等惰性氣體的混合氣體。 在此，形成的氮氧化鉻膜31、32的組成可以根據(jù)作為濺射氣體而使用的混合氣體的混合比、濺射氣體的氣體壓力、或投入電力來進行控制。在使用DC濺射法形成氧化鉻膜33的情況下，作為靶，使用金屬鉻靶，作為濺射氣體，使用氧、及氬氣等惰性氣體的混合氣體。形成的氮氧化鉻膜31、32的組成、及氧化鉻膜33的組成可以根據(jù)作為濺射氣體而使用的混合氣體的混合比、濺射氣體的氣體壓力、或投入電力來進行控制。濺射條件因使用的濺射法而不同，但在DC濺射法的情況下，優(yōu)選在下述條件下實施。濺射時的電力密度0. 4 5ff/cm2,更優(yōu)選為0. 5 2. 5ff/cm2 ；濺射壓力0. 15 0. 5Pa， 更優(yōu)選為0. 2 0. 35Pa ；成膜溫度(基板溫度)室溫 300°C，更優(yōu)選為室溫 200°C。本發(fā)明的液晶顯示裝置包含液晶層、和用于夾持上述液晶層的一對基板，上述一對基板的一個基板使用本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板。本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板可以用作例如，在黑色背景上進行明亮顯示時的在背景部分設(shè)置遮光膜的構(gòu)造、在并用彩色濾光片而進行彩色顯示時的在與像素間對應的部分(BM)等設(shè)置遮光膜的構(gòu)造。遮光膜可以設(shè)置于單元的內(nèi)表面(液晶層側(cè))，也可以設(shè)置于單元的外表面。本發(fā)明的遮光膜由于光學處理實現(xiàn)的圖案形成特性非常好，因此，特別是可以用作設(shè)置于單元內(nèi)表面的彩色濾光片的BM所使用的遮光膜。在作為彩色濾光片的BM而使用的情況下，在從正面觀察液晶單元顯示面時，遮光膜設(shè)置于顯示像素的對應于邊界部分的部分。顯示像素為通過附加電壓來控制光透射率的部分，例如，如果是簡單矩陣式的液晶顯示裝置，則相當于掃描電極和數(shù)據(jù)電極交叉的部分。圖3是表示使用本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板的液晶顯示裝置元件的一個例子的剖面圖。在圖3所示的液晶顯示裝置元件100中，在本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板10(10')的玻璃基板20上，在對應于液晶顯示裝置的像素的部分形成有彩色濾光膜200R、 200G、200B，在對應于液晶顯示裝置的像素間的部分形成有本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板 10(10')的遮光膜 30 (30')。在此，彩色濾光膜200R、200G、200B用公知的方法形成于透明基板20上。在此使用的公知的方法可以是電沉積法、光刻法、印刷法、染色法等中任一種。另外，也可以為這些方法的組合。在彩色濾光膜200R、200G、200B、及遮光膜30(30')上，根據(jù)需要，經(jīng)由任意形成的透明的保護膜300，形成有液晶驅(qū)動電極用的透明導電膜400。該透明導電膜400通常由氧化錫、氧化銦錫(ITO)等構(gòu)成。透明導電膜400既可以對應于顯示而構(gòu)圖，也可以在作為共用電極而使用時等作為β電極。作為形成方法，不特別局限于此，但從使層厚均一的觀點來看，優(yōu)選使用蒸鍍法、濺射法等。在圖3所示的液晶顯示裝置元件100中，也可以根據(jù)需要在液晶驅(qū)動電極用的透明導電膜400的上或下形成有Si02、Ti&等絕緣膜、TFT、MIM、薄膜二極管等有源元件、相位差膜、偏光膜、反射膜、光電導膜等。另外，根據(jù)需要在圖3所示的液晶顯示裝置元件100上形成液晶定向膜。這既可以擦涂聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯醇等有機樹脂膜而形成，也可以斜向蒸鍍SiO2等，有時也涂布垂直定向劑而使用。關(guān)于使用圖3所示的液晶顯示裝置元件100制造液晶顯示裝置的方法，可以采用通常使用的方法。即，將用于夾持液晶層的一對基板中的一個基板設(shè)為圖3所示的液晶顯示裝置元件100，將另一個基板設(shè)為形成有適當圖案的帶電極的基板，在液晶顯示裝置元件 100上根據(jù)需要形成液晶定向膜，接下來，使一對基板將電極面?zhèn)认鄬Σ⒅苓叢棵芊猓谄鋬?nèi)部封入液晶。由此，可以得到鮮明度高的彩色液晶顯示體。(實施例)下面，通過實施例對本發(fā)明進行詳述，本發(fā)明不局限于這些實施例。另外，例1 3為實施例，例4 5為比較例。作為玻璃基板，使用0. 7mm厚的玻璃基板(旭硝子公司制無堿玻璃“AN100”)，用清洗劑將玻璃基板的表面洗凈，得到干凈的玻璃基板表面以后，利用同軸式DC濺射裝置， 不進行玻璃基板的加熱就在玻璃基板上形成多層構(gòu)造的遮光膜。對于例1，形成有層疊第一氮氧化鉻膜(膜厚51nm)和第二氮氧化鉻膜(膜厚115nm)而成的構(gòu)造的遮光膜。對于例 2，形成有層疊第一氮氧化鉻膜(膜厚51nm)、第二氮氧化鉻膜(膜厚59nm)、及氧化鉻膜 (膜厚59nm)而成的構(gòu)造的遮光膜。對于例3，形成有層疊第一氮氧化鉻膜(膜厚51nm) 和第二氮氧化鉻膜(膜厚118nm)而成的構(gòu)造的遮光膜。對于例4，形成有層疊第一氮氧化鉻膜(膜厚51nm)和第二氮氧化鉻膜(膜厚112nm)而成的構(gòu)造的遮光膜。對于例5，形成有層疊第一氮氧化鉻膜(膜厚51nm)和第二氮氧化鉻膜(膜厚114nm)而成的構(gòu)造的遮光膜。在第一氮氧化鉻膜及第二氮氧化鉻膜的形成中，作為靶，使用金屬鉻靶，作為濺射氣體，使用氧、氮、及氬氣的混合氣體。通過作為濺射氣體而使用的混合氣體的混合比的調(diào)整來調(diào)整氧化鉻膜的組成。濺射壓力設(shè)為0.3Pa。第一氮氧化鉻膜濺射時的電力密度在例1 5的全部例子中，在2. 7W/cm2下進行。
對于第二氮氧化鉻膜的濺射時的電力密度，例1 3在2. 2ff/cm2下進行，例4在 1. 8ff/cm2下進行，例5在1. 9ff/cm2下進行。在氧化鉻膜的形成中，作為靶，使用金屬鉻靶，作為濺射氣體，使用氧及氬氣的混合氣體。通過作為濺射氣體而使用的混合氣體的混合比的調(diào)整，來調(diào)整氮氧化鉻膜的組成。 以氧化鉻膜形成時的濺射壓力為0. 3Pa、濺射時的電力密度為2. 2ff/cm2來進行。通過ESCA分析，測定所形成的第一氮氧化鉻膜、第二氮氧化鉻膜、及氧化鉻膜中的0及N的組成。將結(jié)果示于下述表中。表中，單位為原子％。其余部分的主要成分為Cr， 但也含有極微量的C等雜質(zhì)。以下表示元素分析使用的ESCA的裝置名及測定條件。XPS裝置JEOL JPS_9000MC(日本電子(公司)制)X射線源Mg-std射線、射束直徑6mm ΦX 射線輸出IOkVUOmA帶電補償平電子槍(7，7卜力‘> )陰極-100V偏壓-IOV燈絲1. 15Α測定方法為，利用Ar+離子束，以速度Inm/秒，對表面IOmm Φ進行蝕刻，且在各層的厚度的中心附近進行測定。測定N(Is)、O(Is)、CH2s)的峰值，求出峰面積，利用下述相對靈敏度系數(shù)計算出表面原子數(shù)比(即，原子％)。0 :1s 11.914N :1s 7.5128Cr :2s 6.4405另外，用X射線衍射(XRD)裝置(RIGAKU公司制)確認第二氮氧化鉻膜的結(jié)晶狀態(tài)(在例2的情況下，第二氮氧化鉻膜和氧化鉻膜的結(jié)晶狀態(tài))。XRD衍射測定條件為，將X射線源設(shè)為Cu，以0.0200°的間距，對θ-2 θ掃描角度 =20 90°進行了測定。將所得到的衍射峰示于圖4 9。另外，圖4是例1的衍射峰，圖5是例2的衍射峰，圖6是例3的衍射峰，圖7是例4的衍射峰，圖8是例5的衍射峰，圖9是未形成遮光膜時測定的玻璃基板的衍射峰。由圖可知，在例1 3中，未發(fā)現(xiàn)尖銳峰，因此確認第二氮氧化鉻膜的結(jié)晶狀態(tài) (在例2的情況下，第二氮氧化鉻膜和氧化鉻膜的結(jié)晶狀態(tài))為非晶形構(gòu)造或微結(jié)晶構(gòu)造。 另一方面，在例4 5中，看到了尖銳峰，因此確認第二氮氧化鉻膜的結(jié)晶狀態(tài)為結(jié)晶構(gòu)造。另外，根據(jù)測定的XRD曲線，計算出設(shè)玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45. 0°的X 射線衍射的最大強度為Ie、設(shè)帶遮光膜的玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45.0°的X射線衍射的最大強度為Ic時的IC/IG。下述表顯示Ic和IC/IG。另外，Ig = 572 (cps)。(斷裂強度)按下面的順序測定例1 5的帶遮光膜的玻璃基板的斷裂強度試驗。圖10是表示斷裂強度試驗使用的裝置的圖。在圖10所示的裝置的接收夾具2100 上，以遮光膜為上側(cè)的方式設(shè)有從帶遮光膜的玻璃基板切出5cm見方的試樣1000。其后，
11從試樣1000的上方，利用加壓夾具2000對試樣1000的中央?yún)^(qū)域進行加壓，測定試樣1000 斷裂的時點的加壓力。圖11是表示斷裂強度試驗的結(jié)果的曲線圖，橫軸表示加壓夾具60 的加壓力〔kgf〕，縱軸表示累積失效概率(Cumulative Failure Probability)〔％〕。將根據(jù)圖11的結(jié)果求出的平均斷裂強度示于下述表。另外，將1。/1<；和平均斷裂強度(Average Breaking Strength)之間的關(guān)系示于圖12由該結(jié)果判明，第二氮氧化鉻膜為非晶形構(gòu)造或微結(jié)晶構(gòu)造，且越小，平均斷裂強度越大。為了提高平均斷裂強度，優(yōu)選為1.5以下，進一步優(yōu)選為1.4以下。(低反射性能)利用分光測定儀(S ) &夕公司制CM2002)測定可見光區(qū)域的Y值。將結(jié)果示于下述表。另外，作為液晶顯示裝置用，Y值為6. 5%以下，優(yōu)選為6. 0%以下，更優(yōu)選為5. 5% 以下。(遮光性能)可以用OD值=-l0g(I/IQ)來表示。I為透射光的強度，I。為入射光的強度。該光學濃度的數(shù)值越高，越遮光。作為液晶顯示裝置用，需要OD值為3. 8以上，優(yōu)選為4. 2以上。OD值的測定利用”《卞公司制光學濃度儀“TD-904”進行。將結(jié)果示于下述表。(圖案邊緣形狀)按下面的順序，將按上述的順序得到的帶遮光膜的玻璃基板的遮光膜構(gòu)圖。清洗利用旋轉(zhuǎn)式清洗裝置實施5分鐘純水清洗?？刮g膜形成以使膜厚成為約Iym的方式將出售的正性光致抗蝕劑實施旋轉(zhuǎn)涂敷(500rpm、20sec)。預焙烘實施100°C、30min的預焙烘。曝光在下述條件下實施曝光。76mJ/cm2(365nm、25. 4mW/cm2、3sec)顯影作為顯影液，使用NaOH(0. 33wt% )(室溫、60sec)。后焙烘實施120°C、IOmin的后焙烘。蝕刻使用Cr蝕刻劑即硝酸鈰銨-高氯酸混合水溶液(Ce4+ 13. 4wt%, HCO4 3. 4wt%,30°C )，實施濕式蝕刻?？刮g劑剝離使用NaOH水溶液(5wt% )，在室溫下實施5分鐘。切斷形成有圖案的部位，通過掃描型電子顯微鏡(SEM)的40000倍觀察，拍攝圖案邊緣的截面，評價圖案形成后的圖案邊緣形狀。將結(jié)果示于下述表。另外，表中的標號分別表示下面的意思。〇圖案邊緣的形狀為正錐狀。Δ 圖案邊緣的形狀為垂直。X:圖案邊緣的形狀為倒錐狀。通常，圖案邊緣形狀優(yōu)選垂直或正錐，由該結(jié)果可以確認，本發(fā)明的帶遮光膜的玻璃基板具有良好的圖案形成特性。(表1)
權(quán)利要求
1.一種帶遮光膜的玻璃基板，包含玻璃基板、及形成于所述玻璃基板上的多層構(gòu)造的遮光膜，其中，所述多層構(gòu)造的遮光膜具有從所述玻璃基板側(cè)起依次層疊滿足下式的第一氮氧化鉻膜(CrOxlNyl)及第二氮氧化鉻膜(CrOx2Ny2)的構(gòu)造，0. 15 < X1 < 0. 50. 1 < Y1 < 0. 350. 4 < Xjy1 < 0. 650. 03 < X2 < 0. 150. 09 < y2 < 0. 25。
2.如權(quán)利要求1所述的帶遮光膜的玻璃基板，在所述第二氮氧化鉻膜(CrOx2Ny2)上還層疊有滿足下式的氧化鉻膜(CrOx3),0. 07 < X3 < 0. 3。
3.如權(quán)利要求2所述的帶遮光膜的玻璃基板，其中，所述第一氮氧化鉻膜的膜厚為25 75nm，所述第二氮氧化鉻膜及所述氧化鉻膜的總計膜厚為75 125nm，所述氧化鉻膜的膜厚(t)相對于所述第二氮氧化鉻膜及所述氧化鉻膜的總計膜厚(T)之比(t/T)為0. 05 0. 75。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的帶遮光膜的玻璃基板，其中，所述玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45.0°的X射線衍射的最大強度Ie和所述帶遮光膜的玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45.0°的X射線衍射的最大強度Ie之比滿足 IC/IG 彡 1. 5。
5.一種液晶顯示裝置，包含液晶層和用于夾持所述液晶層的一對基板，其中，所述一對基板中的一個基板為權(quán)利要求1 4中任一項所述的帶遮光膜的玻璃基板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶遮光膜的玻璃基板及液晶顯示裝置，所述帶遮光膜的玻璃基板包含玻璃基板、及形成于所述玻璃基板上的多層構(gòu)造的遮光膜，其中，所述多層構(gòu)造的遮光膜具有從所述玻璃基板側(cè)起依次層疊滿足下式的第一氮氧化鉻膜(CrOx1Ny1)及第二氮氧化鉻膜(CrOx2Ny2)的構(gòu)造，0.15＜x1＜0.5，0.1＜y1＜0.35，0.4＜x1+y1＜0.65，0.03＜x2＜0.15，0.09＜y2＜0.25。
文檔編號G02F1/1335GK102200657SQ201110076949
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者市倉榮治, 藤原晃男, 蛭間武彥, 赤尾安彥 申請人:旭硝子株式會社