(57)【要約】【解決すべき課題】ＳｉＯ２膜を含む金属反射積層膜を同時に１液でエッチングすることができ、かつ各膜のサイドエッチング量を抑制し、さらに光の拡散層である樹脂層にダメージを与えない安価なエッチング液組成物を提供する。【解決手段】金属反射膜およびＳｉＯ２膜を含む２層以上の膜からなる金属反射積層膜を１液で同時にエッチングするエッチング液組成物であって、りん酸、硝酸、酢酸、ふっ化水素酸および水を配合してなる、前記エッチング液組成物。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属反射膜およびＳｉＯ２膜を含む２層以上の膜からなる金属反射積層膜を１液で同時にエッチングするエッチング液組成物であって、りん酸、硝酸、酢酸、ふっ化水素酸および水を配合してなる、前記エッチング液組成物。
【請求項２】
りん酸濃度が２０．０〜５０．０重量％、硝酸濃度が１．０〜５．０重量％、酢酸濃度が２０．０〜５０．０重量％およびふっ化水素酸濃度が０．０１〜０．３０重量％である、請求項１に記載のエッチング液組成物。
【請求項３】
金属反射積層膜が、ＳｉＯ２膜／高屈折率膜／ＳｉＯ２膜／銀合金を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のエッチング液組成物。
【請求項４】
絶縁基板上に金属反射膜およびＳｉＯ２膜を含む２層以上の膜からなる金属反射積層膜をスパッタリング法により各々の膜を積層し、りん酸、硝酸、酢酸、ふっ化水素酸および水を配合してなるエッチング液組成物を用いて該金属反射積層膜を１液で同時にエッチングすることを含む、反射板の製造方法。
【請求項５】
エッチング液組成物のりん酸濃度が２０．０〜５０．０重量％、硝酸濃度が１．０〜５．０重量％、酢酸濃度が２０．０〜５０．０重量％およびふっ化水素酸濃度が０．０１〜０．３０重量％である、請求項４に記載の反射板の製造方法。
【請求項６】
絶縁基板と金属反射積層膜の間に樹脂層を形成し、金属反射積層膜が、ＳｉＯ２膜／高屈折率膜／ＳｉＯ２膜／銀合金を含む、請求項４または５に記載の反射板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイの反射板に使用される金属反射膜を含む積層膜のエッチング液組成物とそれを用いた反射板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイとして、消費電力削減のために太陽光や室内灯によって外光が明るい場合は外光を利用する反射型液晶ディスプレイが携帯用途に注目されている。この反射型液晶ディスプレイは、外光が明るい場合はバックライトを用いなくても、液晶ディスプレイに設置されている反射板によって明るい表示を観察者に提供することができ、外光が暗い場合にはフロントライトやバックライトを用いて明るい表示を提供することができる。反射型液晶ディスプレイにバックライトを用いる場合には、反射板に半透過反射性を付与しなければならないので、反射板に形成されている反射膜を局所的にエッチング液等を用いて除去して光を透過させている。
【０００３】
反射型液晶ディスプレイの反射膜材料としては、従来、アルミニウム、アルミニウム合金が使用され、それらのエッチング液としてはりん酸−硝酸−酢酸の混酸が使用されている。また、最近では、アルミニウムより高反射率である、銀、銀合金なども注目され、携帯電話用ディスプレイを中心に採用されてきている。
【０００４】
さらに、反射型液晶ディスプレイのミラー層には、金属反射膜の反射率向上や反射光の波長特性を改善するため、金属反射層の上に屈折率の異なる（屈折率の高い層、低い層）透光層を積層するが、ＳｉＯ２層を積層させたＳｉＯ２膜を含む積層膜、例えば上層から順に、屈折率が１．７程度のＳｉＯ２膜、屈折率が２．０よりも高い高屈折率膜であるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜、ＳｉＯ２膜、銀合金、ＩＴＯ膜といった積層膜は従来のエッチング液では一液で同時にエッチングし、かつ高精細にパターニングすることは極めて困難であった。すなわち、ＳｉＯ２膜はふっ化水素酸系エッチング液、ＩＴＯ膜は有機酸・無機酸系エッチング液、銀および銀合金は無機酸系エッチング液（アルミエッチング液等）を使用して、それぞれの膜をエッチングする必要があるため、エッチング工程が煩雑化し、経済的とはいえなかった（特許文献１〜４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１９２７５２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１８４７２６号公報
【特許文献３】特開昭５２−１０８３５１号公報
【特許文献４】特開２００１−７７０９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、上記問題点を解決したＳｉＯ２膜を含む金属反射積層膜を同時に１液でエッチングすることができ、かつ各膜のサイドエッチング量を抑制し、さらに反射光を拡散させる機能を有する樹脂層にダメージを与えない安価なエッチング液組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく、鋭意、検討を重ねる中で、りん酸系混酸中にＳｉＯ２膜をエッチング可能なふっ化水素酸を含有せしめることにより、かかる課題を解決できることを見出し、更に研究を進めた結果、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、金属反射膜およびＳｉＯ２膜を含む２層以上の膜からなる金属反射積層膜を１液で同時にエッチングするエッチング液組成物であって、りん酸、硝酸、酢酸、ふっ化水素酸および水を配合してなる、前記エッチング液組成物に関する。
さらに、本発明は、りん酸濃度が２０．０〜５０．０重量％、硝酸濃度が１．０〜５．０重量％、酢酸濃度が２０．０〜５０．０重量％およびふっ化水素酸濃度が０．０１〜０．３０重量％である、前記エッチング液組成物に関する。
また、本発明は、金属反射積層膜が、ＳｉＯ２膜／高屈折率膜／ＳｉＯ２膜／銀合金を含むことを特徴とする、前記エッチング液組成物に関する。
また、本発明は、エッチング液組成物にさらに界面活性剤を含むことを特徴とする、前記エッチング液組成物に関する。
さらに、本発明は、絶縁基板上に金属反射膜およびＳｉＯ２膜を含む２層以上の膜からなる金属反射積層膜をスパッタリング法により各々の膜を積層し、りん酸、硝酸、酢酸、ふっ化水素酸および水を配合してなるエッチング液組成物を用いて該金属反射積層膜を１液で同時にエッチングすることを含む、反射板の製造方法に関する。
また、本発明は、エッチング液組成物のりん酸濃度が２０．０〜５０．０重量％、硝酸濃度が１．０〜５．０重量％、酢酸濃度が２０．０〜５０．０重量％およびふっ化水素酸濃度が０．０１〜０．３０重量％である、前記反射板の製造方法に関する。
さらに、本発明は、絶縁基板と金属反射積層膜の間に樹脂層を形成し、金属反射積層膜が、ＳｉＯ２膜／高屈折率膜／ＳｉＯ２膜／銀合金を含む、前記反射板の製造方法に関する。
また、本発明は、界面活性剤を含む、前記エッチング液組成物を用いることを特徴とする、前記反射板の製造方法に関する
【０００９】
りん酸、硝酸、酢酸、ふっ化水素酸および水を配合させてなる本発明のエッチング液組成物を用いることで、ＳｉＯ２膜および金属反射膜を含む金属反射積層膜のエッチングを各層それぞれのエッチング液を用いることなく、１液で同時にエッチングすることができる。従って、エッチング工程を減らすことが可能となり、操作が簡便になるとともに経済的である。また、本発明のエッチング液組成物は、積層する膜に応じて配合組成比を最適化することで、驚くほどに、サイドエッチング量が抑制され、優れた形状パターンを形成しながらも、光の拡散層である樹脂層にはダメージを与えないものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について詳述する。
本発明のエッチング液組成物は、金属反射膜およびＳｉＯ２膜を含む２層または３層以上の金属反射積層膜をエッチングするものであり、金属反射膜としては、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられる。銀、銀合金が、高反射率であるため好ましい。
また、金属反射膜の反射率向上や反射光の波長特性を改善するため、金属反射層の上に屈折率の異なる（屈折率の高い層、低い層）透光層を積層する。積層する膜としては、例えば、屈折率が２．０よりも高い高屈折率膜が挙げられる。高屈折率膜は、銀系反射膜の反射色が黄色味を帯びるのを防止するが、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＩＣＯ（インジウム−セリウム酸化物）、窒化珪素、酸化チタン等の膜が挙げられ、好ましくは、ＩＴＯ膜である。なお、本明細書においては屈折率が２．０以上の透光膜を高屈折率膜という。
金属反射積層膜の例としては、ＳｉＯ２／ＩＴＯ／Ａｇの３層膜および、多層膜としては、ＳｉＯ２／ＩＴＯ／ＳｉＯ２／ＩＴＯ／Ａｇ、ＳｉＯ２／ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ等が挙げられ、ＳｉＯ２／窒化珪素／銀合金やさらに窒化珪素に代えて酸化チタンでもよい。また、ＡｇはＡｇ合金を含むものであってもよい。
【００１１】
本発明のエッチング液組成物は、ガラス等からなる絶縁基板上にコーティング法にて光拡散層である樹脂層を成膜した上に、スパッタリング法にてＳｉＯ２膜、金属反射膜、高屈折率膜を含む金属反射積層膜を積層し、レジストを用いてパターンニングした後、反射積層膜をエッチングすることにより、所定部分が開口部となる反射板を製造することができる。
用いられる絶縁基板としては、ガラス、プラスチック等が挙げられ、用いられる樹脂層としては、アクリル樹脂等が挙げられる。
本発明のエッチング液組成物の配合量は、好ましくはりん酸濃度が、２０．０〜５０．０重量％であり、さらに好ましくは３５．０〜４５．０重量％、硝酸の濃度が、好ましくは１．０〜５．０重量％、さらに好ましくは２．０〜３．０重量％、酢酸の濃度が好ましくは２０．０〜５０．０重量％、さらに好ましくは３０．０〜４０．０重量％、ふっ化水素酸の濃度が、好ましくは０．０１〜０．３０重量％、さらに好ましくは０．１０〜０．２５重量％である。
【００１２】
りん酸、硝酸、酢酸およびふっ化水素酸の濃度が上記範囲内であれば、エッチング速度が速すぎることなく抑制され、各層のサイドエッチングおよびエッチングむらもなく、形状が良好である。
これらの成分の配合組成は、積層膜に応じて適宜変更し、最適化を行うが、上記範囲の組成物は、特に、金属反射膜として、銀、銀合金を用い、屈折率が２．０以上の高屈折率膜を含む積層膜に対して、好適に用いることができる。
また、本発明のエッチング液組成物には、エッチングを行なう面に対するぬれ性を改善するため、さらに界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤は、アニオン系またはノニオン系が好ましく、さらに好ましくはアニオン系界面活性剤である。
アニオン系界面活性剤としては、ふっ素系界面活性剤としてフタージェント１１０（株式会社ネオス）、ＥＦ−１０４（三菱マテリアル株式会社）、非ふっ素系界面活性剤としてパーソフトＳＦ−Ｔ（日本油脂株式会社）等があげられる。また、ノニオン系界面活性剤としては、ふっ素系界面活性剤としてＥＦ−１２２Ａ（三菱マテリアル株式会社）、非ふっ素系界面活性剤としてフタージェント２５０（株式会社ネオス）等があげられる。
【００１３】
また、本発明に係るエッチング液組成物に使用する薬液は、りん酸、硝酸、酢酸およびふっ化水素酸であり、一般に半導体用薬品として広く用いられており、高純度な製品が安価で入手できるものである。そのため、薬液中の不純物によるデバイスの汚染の心配もなく、なおかつ、低コストであるというメリットがある。
本発明のエッチング液組成物のエッチング温度は、積層した各単膜のエッチングレートの差が開きすぎない条件として、３０〜４０℃で行うのが好ましい。
【００１４】
【実施例】
以下に、実施例と比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでない。
［実施例１〜７］
図１（ａ）に示すように、ガラス等からなる絶縁基板上に光拡散層である樹脂層をコーティング法により成膜する。この上にスパッタリング法により屈折率が１．７であるＳｉＯ２膜／屈折率が２．１であるＩＴＯ膜／ＳｉＯ２膜／銀合金／ＩＴＯ膜からなる反射層を成膜した基板を準備した。
従来、光を反射することのできる金属膜（アルミニウム等）を絶縁基板上に形成していたが、凹凸形状がないため、鏡と同様に光をきれいに反射してしまい、本来のディスプレイ表示が見づらくなっていた。これを防ぐため、図１に示すように絶縁基板に樹脂層を成膜し、凹凸形状を設けることにより、適度な光の拡散効果を与え、ディスプレイ表示を見やすくする。
【００１５】
次に、基板を図１（ｂ）に示すように、レジストを用いてパターニングし、表１の実施例１〜７のエッチング液に浸漬した（エッチング温度４０℃）。その後、超純水で洗浄し、窒素ブローで乾燥後、ミラー層のエッチング時間を測定し、基板形状を光学顕微鏡にて観察した。結果を表１に示す。
【００１６】
［比較例１〜３］
実施例で用いたガラス基板上にスパッタリング法によって形成されたＳｉＯ２膜／ＩＴＯ膜／ＳｉＯ２膜／銀合金／ＩＴＯ膜／樹脂層を表１の比較例１〜３の各成分からなるエッチング液に浸漬し、実施例と同様にして処理を行った。結果を表１に併せて示す。
ここでエッチング液の調製には、８５重量％りん酸、９９重量％酢酸、７０重量％硝酸、５０重量％ふっ化水素酸および水を用いており、表１の実施例、比較例におけるエッチング液組成（重量％）の数値は用いた酸各々の１００％換算値である。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１から明らかに、本発明のエッチング液組成物を用いてエッチングすることにより、スパッタリング法によって形成されたＳｉＯ２膜／ＩＴＯ膜／ＳｉＯ２膜／銀合金／ＩＴＯ膜を光拡散層である樹脂層にダメージなく一括でエッチングすることができた。エッチング速度も抑制され、パターン形状も良好であった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のエッチング液組成物を使用することにより、各層それぞれのエッチング液を使用せずに１液で、金属反射膜およびＳｉＯ２膜を含む積層膜を光拡散層である樹脂層にダメージを与えることなくエッチングすることができ、かつ、ミラー層のサイドエッチングを抑制しパターン形状が良好な反射板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】絶縁基板上にＳｉＯ２膜を含む金属反射積層膜を積層した後、エッチング液を用いてエッチングする工程を示す図である。
【符号の説明】
１  ＩＴＯ膜
２  ＳｉＯ２膜
３  銀合金
【図１】
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