专利名称：带遮光膜的玻璃基板及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及带遮光膜的玻璃基板、及使用该带遮光膜的玻璃基板的液晶显示装置。
背景技术：
近年来，平板显示器(FPD)越来越推行显示面板的厚度的薄板化。特别是，在面向手机及PDA等便携终端设备的显示面板中，也具有装置轻量化的请求，薄板化的进程较显著。作为显示面板薄板化的方法，在彩色液晶显示装置中，在将CF基板和TFT阵列基板贴合以后，通过化学方法或物理方法(例如，化学蚀刻等)，将玻璃基板的外表面薄板化。例如，有时对通常制造的FPD用玻璃板的标准厚度即0. 7mm的、或稍薄的0. 5 0. 6mm的基板，在完成了的面板的状态下，以减薄到0. 2 0. 3mm的厚度的方式进行蚀刻加工。以往，在玻璃基板为一定厚度以上的情况下，玻璃基板自身的强度本来就高，因此强度不成问题，但当这样对玻璃基板减小厚度时，发生了最终形成的玻璃基板的强度下降这种新的问题。另外，在彩色液晶显示装置中，为了提高以图像的显示对比度为首的显示品位，在使用的彩色滤光基板等上具备黑矩阵(BM)。该BM通过将各色像素的显示部分的周边遮光， 来防止彩色滤光片的相邻的R、G、B三原色的各色的脱色，使彩色显示的对比度提高而提高显示品位，因此，通常使用该BM。作为该BM，在重要特性上具有光学特性，具体而言，举出遮光率高、及反射率低。为了防止各色的脱色造成的混色，需要充分地遮挡来自光源的不必要的光。另外，在显示侧 (观察者侧)，来自外部的光被反射，为了防止反射光使显示图像的对比度下降，需要降低反射率。作为彩色液晶显示装置用的遮光膜，目前利用遮光性高的金属膜，尤其是铬膜。铬膜虽然遮光性高，但可见光反射率约为50%，因此为了进一步提高对比度，需要进一步降低可见光反射率。因此，正在研究如下方法，即，将氧化铬膜层叠于铬膜上而使用，通过光的干涉来降低可见光反射率。为了对应于更低的可见光反射率的遮光膜这种要求，本申请人在专利文献1中提出了以下的液晶显示装置用遮光膜。(1) 一种液晶显示装置用遮光膜，设置于透明基板上， 其特征为，具有从该透明基板侧起层叠有氧化铬膜/氮化铬膜的层构造；(2)如上述(1)所述的液晶显示装置用遮光膜，其特征为，从透明基板侧看，在氮化铬膜上具有金属铬膜；(3) 如上述(1)或(2)所述的液晶显示装置用遮光膜，其特征为，代替氧化铬膜而使用氮氧化铬膜。另外，本申请人在专利文献2中提出了如下的液晶显示装置用遮光膜。(1) 一种液晶显示装置用遮光膜，设置于透明基板上，其特征为，具有从该透明基板侧起层叠有氮氧化铬膜/铬膜的层构造，且该氮氧化铬膜的组成在以元素浓度表示成 Cr1^yOxNy的情况下，为下述的范围，0.30 彡 χ彡 0.55OKy <0.20。(2) 一种液晶显示装置，其特征为，将如下所述的基板作为用于夹持液晶层的一方的基板而使用，所述基板具备透明的基板、在对应于所述透明基板上的像素的部分形成的彩色滤光膜及在对应于像素间的部分形成的上述(1)所述的液晶显示装置用遮光膜、及形成于其上的透明导电膜。这些液晶显示装置用遮光膜，与由氧化铬膜和铬膜构成的现有遮光膜相比，相对可见度成为最大的波长555 nm附近，在整个可见光区域上都能够显著地降低反射率。因此， 该液晶显示装置用遮光膜可以得到在可见光区域反射率充分低的遮光膜，具体而言，可以得到视觉反射率(Y)为5%左右的遮光膜，所述反射率充分低至在由氧化铬膜和铬膜构成的现有遮光膜中即使怎样调节厚度也不能实现的程度。这样，现有的带遮光膜的玻璃基板的开发主要着眼于该光学特性提高上，未讨论遮光膜和液晶显示装置强度的关系。但是，由于面向手机及PDA等便携终端设备的液晶显示装置的薄板化，越来越要求相对于液晶显示装置的断裂强度的提高。由此，关于液晶显示装置的制造所使用的带遮光膜的玻璃基板，也要求断裂强度的提高。例如，专利文献1、2所述的液晶显示装置用遮光膜，在可见光区域的低反射率这一点上优异，但在带遮光膜的玻璃基板的断裂强度这一点上，未必充分。目前，带遮光膜的玻璃基板的强度被认为，占其体积的大部分的玻璃基板自身的强度处于支配地位，不认为非常薄地形成于玻璃基板表面的遮光膜影响大。专利文献1 日本国特开平8-36171号公报专利文献2 日本国特开平849768号公报
发明内容
本发明是为了解决上述的现有技术的问题点而开发的，其目的在于，提供一种在可见光区域能够实现充分低的反射率和遮光性且断裂强度优异的带遮光膜的玻璃基板。为了实现上述的目的，本发明提供一种带遮光膜的玻璃基板，包含玻璃基板、及形成于所述玻璃基板上的多层构造的遮光膜，其中，所述多层构造的遮光膜具有从所述玻璃基板侧起依次层叠满足下式的第一氮氧化铬膜(CrOxlNyl)及第二氮氧化铬膜(CrOx2Ny2)的构造，0. 15 < X1 < 0. 50. 1 < Y1 < 0. 350. 4 < X^y1 < 0. 650. 03 < X2 < 0. 150. 09 < y2 < 0. 25。在本发明的带遮光膜的玻璃基板中，所述多层构造的遮光膜也可以在所述第二氮氧化铬膜(CrOx2Ny2)上还层叠有满足下式的氧化铬膜(CrOx3),
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0·07<χ3<0·3。在此，所述第一氮氧化铬膜的膜厚为25 75nm，所述第二氮氧化铬膜及所述氧化铬膜的总计膜厚为75 125nm，所述氧化铬膜的膜厚(t)相对于所述第二氮氧化铬膜及所述氧化铬膜的总计膜厚(T)之比(t/T)优选为0. 05 0. 75。
在本发明的带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射线衍射的最大强度Ie和所述带遮光膜的玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45.0°的X 射线衍射的最大强度I。之比I。/Ie优选满足I。/Ie ( 1. 5，更优选满足I。/Ie ( 1. 4。另外，本发明提供一种液晶显示装置，包含液晶层和用于夹持所述液晶层的一对基板，其中，所述_对基板中的一个基板为带遮光膜的玻璃基板。根据本发明，可以得到一种在可见光区域能够实现充分低的反射率且包含玻璃基板的遮光膜的断裂强度优异的液晶显示装置用的带遮光膜的玻璃基板。
图1是表示本发明的带遮光膜的玻璃基板的一实施方式的剖面图；图2是表示本发明的带遮光膜的玻璃基板的另一实施方式的剖面图；图3是表示使用本发明的带遮光膜的玻璃基板的液晶显示装置元件的一个例子的剖面图；图4是表示实施例的X射线衍射测定结果的曲线图；图5是表示实施例的X射线衍射测定结果的曲线图；图6是表示实施例的X射线衍射测定结果的曲线图；图7是表示实施例的X射线衍射测定结果的曲线图；图8是表示实施例的X射线衍射测定结果的曲线图；图9是表示实施例的X射线衍射测定结果的曲线图；图10是表示实施例中断裂强度试验使用的装置的图；图11是表示断裂强度试验的结果的曲线图；图12是表示1。/\和平均断裂强度之间的关系的曲线图；标号说明10、10'带遮光膜的玻璃基板20 玻璃基板30、30'遮光膜31第一氮氧化铬膜32第二氮氧化铬膜33氧化铬膜100液晶显示装置元件200R、200G、200B 彩色滤光膜300保护膜400透明导电膜1000 试样2000加压夹具
2100接收夹具
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的带遮光膜的玻璃基板进行说明。图1是表示本发明的带遮光膜的玻璃基板的一个实施方式的剖面图。在图1所示的带遮光膜的玻璃基板10中，在玻璃基板20上形成有多层构造的遮光膜30，所述遮光膜 30依次层叠第一氮氧化铬膜31及第二氮氧化铬膜32而形成。另外，图1所示的遮光膜30为了在玻璃基板20上形成彩色滤光膜而以形成了图案的状态表示。在图1所示的带遮光膜的玻璃基板10中，玻璃基板20的未形成有多层构造的遮光膜30的一侧的面为液晶显示装置的显示面。在图1所示的遮光膜30中，第一氮氧化铬膜31在可见光区域是透明的，主要承担作为低反射膜的功能。在液晶显示装置的显示侧(观察者侧)，当反射率高时，来自外部的光被反射，反射光使显示图像的对比度下降，因此需要降低反射率。在此，低反射是指带遮光膜的玻璃基板的来自显示面侧的视觉反射率(Y值)为 6. 5%以下，优选为6. 0%以下，更优选为5. 5%以下。另外，第一氮氧化铬膜31被要求图案边缘形状良好、具有充分的耐热性、耐酸性、 耐碱性等。为了满足上述的物性，第一氮氧化铬膜31的膜组成(CrOxlNyl)满足下述(1) ⑶。在此，X1表示第一氮氧化铬膜中的氧原子的比例(at% )，Y1表示第一氮氧化铬膜中的氮原子的比例(at% )。另外，第一氮氧化铬膜中的铬原子的比例(at% )为1-Xl_yi。0. 15 < X1 < 0. 5(1)0. 1 < Y1 < 0. 35(2)0. 4 < X1 + Y1 < 0. 65 (3)当第一氮氧化铬膜31中的氧原子的比例X1为0. 15at%以下时，带遮光膜的玻璃基板的来自显示面侧的视觉反射率(Y值)变高，因此是-个问题。另一方面，当X1为 0. 5at%以上时，蚀刻速度变慢，难以进行图案形成，难以形成BM。X1优选满足下述(4)，更优选满足下述(5)。0. 2 < X1 < 0. 4 (4)0. 25 < X1 < 0. 35(5)当第一氮氧化铬膜31中的氮原子的比例力为0. lat%以下时，带遮光膜的玻璃基板的来自显示面侧的视觉反射率(Y值)变高，因此是一个问题。另一方面，当力为0. 35at% 以上时，蚀刻速度变慢，难以进行图案形成，难以形成BM。Υι优选满足下述(6)，更优选满足下述(7)。0. 15 < Y1 < 0. 3(6)0. 2 < Y1 < 0. 3 (7)当第一氮氧化铬膜31中的氧原子和氮原子的比例的总计\+71为0.4站％以下时， 带遮光膜的玻璃基板的来自显示面侧的视觉反射率(Y值)变高，因此是一个问题。另一方面，当Xjy1为0. 65at%以上时，蚀刻速度变慢，难以进行图案形成，难以形成BM。Xl+Yl优选满足下述(8)，更优选满足下述(9)。0. 45 < X^y1 <0.6 (8)0. 45 < X^y1 < 0. 55 (9)第一氮氧化铬膜31的膜厚，从低反射性能的观点出发，优选为25 75nm，更优选为；35 65nm，进一步优选为40 60nm。在图1所示的遮光膜30中，第二氮氧化铬膜32在可见光区域是不透明的，主要承担作为遮光膜的功能。在此，遮光性是指带遮光膜的玻璃基板的OD值(光密度(Optical Density)值，表示透射光的衰减量的光学浓度)为3. 8以上，优选为4. 0以上，更优选为4. 2 以上。另外，第二氮氧化铬膜32被要求图案边缘形状良好、具有充分的耐热性、耐酸性、 耐碱性等。为了满足上述的物性，第二氮氧化铬膜32的膜组成(CrOx2Ny2)满足下述(10) (11)。在此，X2表示第二氮氧化铬膜中的氧原子的比例(at% )，y2表示第二氮氧化铬膜中的氮原子的比例(at% )。另外，第二氮氧化铬膜中的铬原子的比例(at% )为l-x2-y2。0. 03 < X2 < 0. 15(10)0. 09 < y2 < 0. 25(11)另外，第二氮氧化铬膜(Cr0x2Ny2)32的膜组成满足上述(10) (11)，从而第二氮氧化铬膜32的结晶状态成为非晶形。在本说明书中，在“结晶状态为非晶形”这种情况下， 除完全不具有结晶构造的非晶形构造以外，还包含微结晶构造。本发明的带遮光膜的玻璃基板中，由于第二氮氧化铬膜32为非晶形构造的膜或微结晶构造的膜，因此带遮光膜的玻璃基板的开裂强度提高。在按后述的顺序实施了带遮光膜的玻璃基板的断裂强度试验的情况下，在形成于玻璃基板上的遮光膜表面产生裂纹的起点，伸展的裂纹传播到玻璃基板，从而带遮光膜的玻璃基板有时会断裂。如果第二氮氧化铬膜32为非晶形构造的膜或微结晶构造的膜，则与结晶构造的膜相比，难以在遮光膜表面产生裂纹的起点。并且，即使是产生了裂纹的起点， 与结晶构造的膜相比，也难以发生遮光膜中的裂纹伸展。从这些理由出发，带遮光膜的玻璃基板的开裂强度提高。另外，第二氮氧化铬膜32的结晶状态为非晶形的情况可以通过X射线衍射(XRD) 法来确认。即，如果第二氮氧化铬膜32为非晶形构造的膜、或微结晶构造的膜，则在通过 XRD测定而得到的衍射峰中没有发现尖锐峰，可以确认结晶状态为非晶形。另外，第二氮氧化铬膜32的结晶状态为非晶形的情况也可以通过玻璃基板20的 θ-2 θ =42.0° 45.0°的XRD的最大强度Ie和带遮光膜的玻璃基板10的θ-2 θ = 42.0° 45.0°的XRD的最大强度I。之比、/^来确认。具体而言，如果第二氮氧化铬膜 32的结晶状态为非晶形，则满足1.5。在本发明的带遮光膜的玻璃基板中，更优选为 IC/IG ^ 1.4。当第二氮氧化铬膜32中的氧原子的比例&为0. 03at%以下时，存在遮光膜玻璃基板的强度不会充分提高这种问题。另一方面，当&为0. 15at%以上时，遮光膜的蚀刻速度变慢，难以进行图案形成，难以形成BM。X2优选满足下述(12)。0. 03 < X2 < 0. 12(12)当第二氮氧化铬膜32中的氮原子的比例y2为0. 09at%以下时，存在带遮光膜的玻璃基板的强度不会充分提高这种问题。另一方面，当y2为0. 25at%以上时，遮光膜的蚀刻速度变慢，难以进行图案形成，难以形成BM。y2优选满足下述(13)。0. 1 < y2 < 0. 2(13)从可以同时满足带遮光膜的玻璃基板的强度提高和图案边缘形状的理由出发，优选第二氮氧化铬膜32中的氧原子和氮原子的比例的总计&+72满足下述(14)，更优选满足下述(15)。0. 15 < x2+y2 < 0. 30 (14)0. 17 < x2+y2 < 0. 25 (15)第二氮氧化铬膜32的膜厚优选为75 125nm。当膜厚小于75nm时，不能作为BM 发挥充分的遮光性，有可能导致OD值变小。另一方面，当膜厚超过125nm时，可能会成为生产率降低及成本增大的原因。第二氮氧化铬膜32的膜厚优选为85 115nm，进一步优选为 90 llOnm。图2是表示本发明的带遮光膜的玻璃基板的另一实施方式的剖面图。在图2所示的带遮光膜的玻璃基板10'中，在玻璃基板20上形成有多层构造的遮光膜30'，所述多层构造的遮光膜30'依次层叠第一氮氧化铬膜31、第二氮氧化铬膜32、及氧化铬膜33而形成。氧化铬膜33在制成后述的特定的组成的情况下，在可见光区域是不透明的，且结晶状态为非晶形，因此可以发挥与第二氮氧化铬膜32同样的功能。如专利文献1所述，在玻璃基板上依次层叠有氮氧化铬膜及氧化铬膜的层构成中，在形成了满足光学特性的氧化铬膜时，作为带遮光膜的玻璃基板，不能得到充分的强度，因此，在本发明中，如图2所示，采用在第二氮氧化铬膜32上层叠有氧化铬膜33的构造，并且，要求第二氮氧化铬膜32和氧化铬膜33的总计膜厚满足上述的第二氮氧化铬膜32 的膜厚的最佳范围、及氧化铬膜33的膜厚相对于第二氮氧化铬膜32和氧化铬膜33的总计膜厚的比例满足后述的范围。为了满足上述的物性，氧化铬膜33的膜组成(CrOx3)优选满足下述(16)。在此，A表示氧化铬膜中的氧原子的比例(at% )。另外，氧化铬膜中的铬原子的比例(at% )为 I-X300. 07 < X3 < 0. 3 (16)当氧化铬膜33中的氧原子的比例&为0. 07at%以下时，存在遮光膜玻璃基板的强度不会充分提高这种问题。另一方面，当&为0. 3at%以上时，遮光膜的蚀刻速度变慢， 存在难以进行图案形成而难以形成BM这种问题。&优选满足下述(17)。0. 09 < X3 < 0. 25(17)第二氮氧化铬膜32及氧化铬摸33的总计膜厚优选为75 125nm。当总计膜厚小
8于75nm时，不能作为BM发挥充分的遮光性，有可能导致OD值变小。另一方面，当总计膜厚超过125nm时，可能会成为生产率降低及成本增大的原因。第二氮氧化铬膜32及氧化铬膜 33的总计膜厚更优选为85 115nm，进一步优选为90 llOnm。另外，从提高强度和使图案形状良好的目的，优选氧化铬膜33的膜厚(t)相对于第二氮氧化铬膜32及氧化铬膜33的总计膜厚(T)的比例(t/T)为0. 05 0. 75，更优选为 0. 05 0. 50。本发明的带遮光膜的玻璃基板中，通过使形成于玻璃基板上的遮光膜为依次层叠上述第一氮氧化铬膜及第二氮氧化铬膜而成的多层构造的遮光膜、或在第二氮氧化铬膜上进一步形成有上述氧化铬膜的多层构造的遮光膜，来自显示面侧的视觉反射率(Y值)为 6. 5%以下，优选为6.0%以下，更优选为5. 5%以下。另外，OD值为3. 8以上，优选为4.0以上，更优选为4.2以上。上述第一氮氧化铬膜31、第二氮氧化铬膜32、及氧化铬膜33可以通过公知的成膜方法、例如通过溅射法来形成。在此，使用的溅射法不作特别限定，可以使用DC溅射法、RF 溅射法、磁控管溅射、离子束溅射法等各种溅射法。在使用DC溅射法形成第一氮氧化铬膜31、或第二氮氧化铬膜32的情况下，作为靶，使用金属铬靶，作为溅射气体，使用氧或二氧化碳、氮、及氩气等惰性气体的混合气体。 在此，形成的氮氧化铬膜31、32的组成可以根据作为溅射气体而使用的混合气体的混合比、溅射气体的气体压力、或投入电力来进行控制。在使用DC溅射法形成氧化铬膜33的情况下，作为靶，使用金属铬靶，作为溅射气体，使用氧、及氩气等惰性气体的混合气体。形成的氮氧化铬膜31、32的组成、及氧化铬膜33的组成可以根据作为溅射气体而使用的混合气体的混合比、溅射气体的气体压力、或投入电力来进行控制。溅射条件因使用的溅射法而不同，但在DC溅射法的情况下，优选在下述条件下实施。溅射时的电力密度0. 4 5ff/cm2,更优选为0. 5 2. 5ff/cm2 ；溅射压力0. 15 0. 5Pa， 更优选为0. 2 0. 35Pa ；成膜温度(基板温度)室温 300°C，更优选为室温 200°C。本发明的液晶显示装置包含液晶层、和用于夹持上述液晶层的一对基板，上述一对基板的一个基板使用本发明的带遮光膜的玻璃基板。本发明的带遮光膜的玻璃基板可以用作例如，在黑色背景上进行明亮显示时的在背景部分设置遮光膜的构造、在并用彩色滤光片而进行彩色显示时的在与像素间对应的部分(BM)等设置遮光膜的构造。遮光膜可以设置于单元的内表面(液晶层侧)，也可以设置于单元的外表面。本发明的遮光膜由于光学处理实现的图案形成特性非常好，因此，特别是可以用作设置于单元内表面的彩色滤光片的BM所使用的遮光膜。在作为彩色滤光片的BM而使用的情况下，在从正面观察液晶单元显示面时，遮光膜设置于显示像素的对应于边界部分的部分。显示像素为通过附加电压来控制光透射率的部分，例如，如果是简单矩阵式的液晶显示装置，则相当于扫描电极和数据电极交叉的部分。图3是表示使用本发明的带遮光膜的玻璃基板的液晶显示装置元件的一个例子的剖面图。在图3所示的液晶显示装置元件100中，在本发明的带遮光膜的玻璃基板10(10')的玻璃基板20上，在对应于液晶显示装置的像素的部分形成有彩色滤光膜200R、 200G、200B，在对应于液晶显示装置的像素间的部分形成有本发明的带遮光膜的玻璃基板 10(10')的遮光膜 30 (30')。在此，彩色滤光膜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电沉积法、光刻法、印刷法、染色法等中任一种。另外，也可以为这些方法的组合。在彩色滤光膜200R、200G、200B、及遮光膜30(30')上，根据需要，经由任意形成的透明的保护膜300，形成有液晶驱动电极用的透明导电膜400。该透明导电膜400通常由氧化锡、氧化铟锡(ITO)等构成。透明导电膜400既可以对应于显示而构图，也可以在作为共用电极而使用时等作为β电极。作为形成方法，不特别局限于此，但从使层厚均一的观点来看，优选使用蒸镀法、溅射法等。在图3所示的液晶显示装置元件100中，也可以根据需要在液晶驱动电极用的透明导电膜400的上或下形成有Si02、Ti&等绝缘膜、TFT、MIM、薄膜二极管等有源元件、相位差膜、偏光膜、反射膜、光电导膜等。另外，根据需要在图3所示的液晶显示装置元件100上形成液晶定向膜。这既可以擦涂聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯醇等有机树脂膜而形成，也可以斜向蒸镀SiO2等，有时也涂布垂直定向剂而使用。关于使用图3所示的液晶显示装置元件100制造液晶显示装置的方法，可以采用通常使用的方法。即，将用于夹持液晶层的一对基板中的一个基板设为图3所示的液晶显示装置元件100，将另一个基板设为形成有适当图案的带电极的基板，在液晶显示装置元件 100上根据需要形成液晶定向膜，接下来，使一对基板将电极面侧相对并将周边部密封，在其内部封入液晶。由此，可以得到鲜明度高的彩色液晶显示体。(实施例)下面，通过实施例对本发明进行详述，本发明不局限于这些实施例。另外，例1 3为实施例，例4 5为比较例。作为玻璃基板，使用0. 7mm厚的玻璃基板(旭硝子公司制无碱玻璃“AN100”)，用清洗剂将玻璃基板的表面洗净，得到干净的玻璃基板表面以后，利用同轴式DC溅射装置， 不进行玻璃基板的加热就在玻璃基板上形成多层构造的遮光膜。对于例1，形成有层叠第一氮氧化铬膜(膜厚51nm)和第二氮氧化铬膜(膜厚115nm)而成的构造的遮光膜。对于例 2，形成有层叠第一氮氧化铬膜(膜厚51nm)、第二氮氧化铬膜(膜厚59nm)、及氧化铬膜 (膜厚59nm)而成的构造的遮光膜。对于例3，形成有层叠第一氮氧化铬膜(膜厚51nm) 和第二氮氧化铬膜(膜厚118nm)而成的构造的遮光膜。对于例4，形成有层叠第一氮氧化铬膜(膜厚51nm)和第二氮氧化铬膜(膜厚112nm)而成的构造的遮光膜。对于例5，形成有层叠第一氮氧化铬膜(膜厚51nm)和第二氮氧化铬膜(膜厚114nm)而成的构造的遮光膜。在第一氮氧化铬膜及第二氮氧化铬膜的形成中，作为靶，使用金属铬靶，作为溅射气体，使用氧、氮、及氩气的混合气体。通过作为溅射气体而使用的混合气体的混合比的调整来调整氧化铬膜的组成。溅射压力设为0.3Pa。第一氮氧化铬膜溅射时的电力密度在例1 5的全部例子中，在2. 7W/cm2下进行。
对于第二氮氧化铬膜的溅射时的电力密度，例1 3在2. 2ff/cm2下进行，例4在 1. 8ff/cm2下进行，例5在1. 9ff/cm2下进行。在氧化铬膜的形成中，作为靶，使用金属铬靶，作为溅射气体，使用氧及氩气的混合气体。通过作为溅射气体而使用的混合气体的混合比的调整，来调整氮氧化铬膜的组成。 以氧化铬膜形成时的溅射压力为0. 3Pa、溅射时的电力密度为2. 2ff/cm2来进行。通过ESCA分析，测定所形成的第一氮氧化铬膜、第二氮氧化铬膜、及氧化铬膜中的0及N的组成。将结果示于下述表中。表中，单位为原子％。其余部分的主要成分为Cr， 但也含有极微量的C等杂质。以下表示元素分析使用的ESCA的装置名及测定条件。XPS装置JEOL JPS_9000MC(日本电子(公司)制)X射线源Mg-std射线、射束直径6mm ΦX 射线输出IOkVUOmA带电补偿平电子枪(7，7卜力‘> )阴极-100V偏压-IOV灯丝1. 15Α测定方法为，利用Ar+离子束，以速度Inm/秒，对表面IOmm Φ进行蚀刻，且在各层的厚度的中心附近进行测定。测定N(Is)、O(Is)、CH2s)的峰值，求出峰面积，利用下述相对灵敏度系数计算出表面原子数比(即，原子％)。0 :1s 11.914N :1s 7.5128Cr :2s 6.4405另外，用X射线衍射(XRD)装置(RIGAKU公司制)确认第二氮氧化铬膜的结晶状态(在例2的情况下，第二氮氧化铬膜和氧化铬膜的结晶状态)。XRD衍射测定条件为，将X射线源设为Cu，以0.0200°的间距，对θ-2 θ扫描角度 =20 90°进行了测定。将所得到的衍射峰示于图4 9。另外，图4是例1的衍射峰，图5是例2的衍射峰，图6是例3的衍射峰，图7是例4的衍射峰，图8是例5的衍射峰，图9是未形成遮光膜时测定的玻璃基板的衍射峰。由图可知，在例1 3中，未发现尖锐峰，因此确认第二氮氧化铬膜的结晶状态 (在例2的情况下，第二氮氧化铬膜和氧化铬膜的结晶状态)为非晶形构造或微结晶构造。 另一方面，在例4 5中，看到了尖锐峰，因此确认第二氮氧化铬膜的结晶状态为结晶构造。另外，根据测定的XRD曲线，计算出设玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45. 0°的X 射线衍射的最大强度为Ie、设带遮光膜的玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45.0°的X射线衍射的最大强度为Ic时的IC/IG。下述表显示Ic和IC/IG。另外，Ig = 572 (cps)。(断裂强度)按下面的顺序测定例1 5的带遮光膜的玻璃基板的断裂强度试验。图10是表示断裂强度试验使用的装置的图。在图10所示的装置的接收夹具2100 上，以遮光膜为上侧的方式设有从带遮光膜的玻璃基板切出5cm见方的试样1000。其后，
11从试样1000的上方，利用加压夹具2000对试样1000的中央区域进行加压，测定试样1000 断裂的时点的加压力。图11是表示断裂强度试验的结果的曲线图，横轴表示加压夹具60 的加压力〔kgf〕，纵轴表示累积失效概率(Cumulative Failure Probability)〔％〕。将根据图11的结果求出的平均断裂强度示于下述表。另外，将1。/1<；和平均断裂强度(Average Breaking Strength)之间的关系示于图12由该结果判明，第二氮氧化铬膜为非晶形构造或微结晶构造，且越小，平均断裂强度越大。为了提高平均断裂强度，优选为1.5以下，进一步优选为1.4以下。(低反射性能)利用分光测定仪(S ) &夕公司制CM2002)测定可见光区域的Y值。将结果示于下述表。另外，作为液晶显示装置用，Y值为6. 5%以下，优选为6. 0%以下，更优选为5. 5% 以下。(遮光性能)可以用OD值=-l0g(I/IQ)来表示。I为透射光的强度，I。为入射光的强度。该光学浓度的数值越高，越遮光。作为液晶显示装置用，需要OD值为3. 8以上，优选为4. 2以上。OD值的测定利用”《卞公司制光学浓度仪“TD-904”进行。将结果示于下述表。(图案边缘形状)按下面的顺序，将按上述的顺序得到的带遮光膜的玻璃基板的遮光膜构图。清洗利用旋转式清洗装置实施5分钟纯水清洗。抗蚀膜形成以使膜厚成为约Iym的方式将出售的正性光致抗蚀剂实施旋转涂敷(500rpm、20sec)。预焙烘实施100°C、30min的预焙烘。曝光在下述条件下实施曝光。76mJ/cm2(365nm、25. 4mW/cm2、3sec)显影作为显影液，使用NaOH(0. 33wt% )(室温、60sec)。后焙烘实施120°C、IOmin的后焙烘。蚀刻使用Cr蚀刻剂即硝酸铈铵-高氯酸混合水溶液(Ce4+ 13. 4wt%, HCO4 3. 4wt%,30°C )，实施湿式蚀刻。抗蚀剂剥离使用NaOH水溶液(5wt% )，在室温下实施5分钟。切断形成有图案的部位，通过扫描型电子显微镜(SEM)的40000倍观察，拍摄图案边缘的截面，评价图案形成后的图案边缘形状。将结果示于下述表。另外，表中的标号分别表示下面的意思。〇图案边缘的形状为正锥状。Δ 图案边缘的形状为垂直。X:图案边缘的形状为倒锥状。通常，图案边缘形状优选垂直或正锥，由该结果可以确认，本发明的带遮光膜的玻璃基板具有良好的图案形成特性。(表1)
权利要求
1.一种带遮光膜的玻璃基板，包含玻璃基板、及形成于所述玻璃基板上的多层构造的遮光膜，其中，所述多层构造的遮光膜具有从所述玻璃基板侧起依次层叠满足下式的第一氮氧化铬膜(CrOxlNyl)及第二氮氧化铬膜(CrOx2Ny2)的构造，0. 15 < X1 < 0. 50. 1 < Y1 < 0. 350. 4 < Xjy1 < 0. 650. 03 < X2 < 0. 150. 09 < y2 < 0. 25。
2.如权利要求1所述的带遮光膜的玻璃基板，在所述第二氮氧化铬膜(CrOx2Ny2)上还层叠有满足下式的氧化铬膜(CrOx3),0. 07 < X3 < 0. 3。
3.如权利要求2所述的带遮光膜的玻璃基板，其中，所述第一氮氧化铬膜的膜厚为25 75nm，所述第二氮氧化铬膜及所述氧化铬膜的总计膜厚为75 125nm，所述氧化铬膜的膜厚(t)相对于所述第二氮氧化铬膜及所述氧化铬膜的总计膜厚(T)之比(t/T)为0. 05 0. 75。
4.如权利要求1 3中任一项所述的带遮光膜的玻璃基板，其中，所述玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45.0°的X射线衍射的最大强度Ie和所述带遮光膜的玻璃基板的θ-2 θ =42.0° 45.0°的X射线衍射的最大强度Ie之比满足 IC/IG 彡 1. 5。
5.一种液晶显示装置，包含液晶层和用于夹持所述液晶层的一对基板，其中，所述一对基板中的一个基板为权利要求1 4中任一项所述的带遮光膜的玻璃基板。
全文摘要
本发明提供一种带遮光膜的玻璃基板及液晶显示装置，所述带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层构造的遮光膜，其中，所述多层构造的遮光膜具有从所述玻璃基板侧起依次层叠满足下式的第一氮氧化铬膜(CrOx1Ny1)及第二氮氧化铬膜(CrOx2Ny2)的构造，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。
文档编号G02F1/1335GK102200657SQ201110076949
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年3月23日
发明者市仓荣治, 藤原晃男, 蛭间武彦, 赤尾安彦 申请人:旭硝子株式会社