(57)【要約】  本発明は、耐水性などの耐久性やパターニング性に優れるブラックマトリクス、それから形成されるカラーフィルタ、およびブラックマトリクスを提供することを課題とする。本発明は、基体上に遮光膜および低反射膜を積層したブラックマトリクス用ブランクスであって、ブランクスの最上層が遮光膜または低反射膜であり、最上層のＮｉ含有率は全金属成分に対して８０〜９２原子％であり、最上層のＭｏ含有率は全金属成分に対して８〜１５原子％であり、かつ最上層はＴａを含まない、ブラックマトリクス用ブランクスに関する。
2007125875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に遮光膜および低反射膜を積層したブラックマトリクス用ブランクスであって、ブランクスの最上層が遮光膜または低反射膜であり、最上層のＮｉ含有率は全金属成分に対して８０〜９２原子％であり、最上層のＭｏ含有率は全金属成分に対して８〜１５原子％であり、かつ最上層はＴａを含まない、ブラックマトリクス用ブランクス。
【請求項２】
前記最上層はＮｉおよびＭｏ以外に他の金属を含み、前記他の金属はＦｅであり、Ｆｅ含有率が全金属成分に対して０．５〜６原子％である請求項１に記載のブランクス。
【請求項３】
前記最上層がさらに窒素を含む請求項１または２に記載のブランクス。
【請求項４】
基体上に低反射膜および遮光膜をこの順に積層したブラックマトリクス用ブランクスであって、遮光膜のＮｉ含有率は全金属成分に対して８０〜９２原子％であり、遮光膜のＭｏ含有率は全金属成分に対して８〜１５原子％であり、かつ遮光膜はＴａを含まない、ブラックマトリクス用ブランクス。
【請求項５】
前記遮光膜はＮｉおよびＭｏ以外に他の金属を含み、前記他の金属はＦｅであり、Ｆｅ含有率が全金属成分に対して０．５〜６原子％である請求項４に記載のブランクス。
【請求項６】
前記遮光膜がさらに窒素を含み、その含有率が、遮光膜の全元素に対して０．５〜１０原子％である請求項４または５に記載のブランクス。
【請求項７】
前記遮光膜が酸素および炭素を含み、それらの合計含有率が、遮光膜の全元素に対して４原子％以下である請求項４、５または６に記載のブランクス。
【請求項８】
前記低反射膜の全金属成分に対するＮｉ含有率は７０〜９２原子％であり、前記低反射膜の全金属成分に対するＭｏ含有率は８〜３０原子％である請求項４〜７いずれかに記載のブランクス。
【請求項９】
遮光膜の厚さは９０〜１３０ｎｍである請求項４〜８いずれかに記載のブランクス。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれかに記載のブランクスをパターニングして形成されてなるブラックマトリクス。
【請求項１１】
請求項１０に記載のブラックマトリクスが形成された基体上に色層、透明導電膜を形成されてなるカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置をはじめとするフラットパネルディスプレイ等に使用されるＴＦＴアレイ用またはカラーフィルタ用のブラックマトリクスに関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置をはじめとするフラットパネルディスプレイは、情報機器として、ノートパソコンのモニタ表示として、またＴＶ画像などの動画表示としてますます使用されるようになっている。【０００３】
これらのカラー液晶表示装置において、画像の表示コントラストをはじめとする表示品位を高めるために、カラー液晶表示装置に使用されるカラーフィルタ基板にはブラックマトリクスが備えられている。このブラックマトリクスは、カラーフィルタの隣り合う赤、緑、青の３原色の各色の色抜けを防ぐために、各色画素の表示部分の周辺を遮光することにより、混色を防ぐとともにカラー表示のコントラストを向上させ表示品位を高める目的で、一般的に使用されている。【０００４】
ブラックマトリクスの材料としては、カラー液晶表示装置の製造プロセスにおいて、（１）製造が容易であること、（２）強固な膜が形成できること、（３）液晶表示パネルとして安定であり信頼性が高いこと、（４）遮光特性が充分に得られること等の理由により、金属クロム（Ｃｒ）膜が通常使用されている。また、ブラックマトリクスを低反射にするために、金属クロム膜の上下の少なくとも一方に酸化クロム膜、酸化窒化クロム膜、酸化炭化クロム膜等を堆積し、積層膜構造に構成する方法が採られている。これらの金属クロム膜等はフォトリソグラフィ技術を利用しパターンを形成し、ブラックマトリクスを形成する。【０００５】
この金属クロム膜等は、比較的膜厚が薄い膜であっても、遮光度が高く、比較的容易に可視光域の光学濃度（ＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）値）が４程度となる高遮光性が得られ、さらに通常のフォトリソグラフィ工程で微細なパターンを形成できる利点がある。しかし、金属クロム膜等をパターニングする際、エッチング液の取り扱い、廃液処理や廃液管理などに多大な労力やコストがかかる問題がある。【０００６】
上記問題を解決するため、金属クロム膜の代替物として感光性の樹脂膜が例示される。しかし、金属クロム膜と同程度の遮光性を得るためには、１．５〜２．０μｍ程度の膜厚が必要となる一方、カラーフィルタを形成する赤、緑、青各色の着色層の厚さは１．０〜１．５μｍ程度であるため、結果的に画素周辺部の色抜け防止のため形成した重なり部分の段差は約２〜３μｍの高さとなり、カラーフィルタの平坦度を悪化させる問題がある。また、樹脂膜の膜厚が厚いために、フォトリソグラフィ工程中において、現像中にパターンが欠けたり、オーバーハング状になったりして、精度の良いブラックマトリクスを形成することが難しい。【０００７】
さらに、金属クロム膜の代替物として、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ−Ｔａ系の材料を用いる膜が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１０７５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に開示された材料を用いる膜では、耐水性などの耐久性やパターニング性が劣り製品として適さないという可能性があった。特に、近年の高精細で信頼性の高いブラックマトリクスやカラーフィルタには、特に顕著であった。【００１０】
本発明は、低反射性などの特性は維持しつつ、耐水性などの耐久性やパターニング性に優れるブラックマトリクス、それから形成されるカラーフィルタ、およびブラックマトリクスを形成するためのブランクス、該ブランクスをパターニングして形成されてなるブラックマトリクスおよび該ブラックマトリクスを用いてなるカラーフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、基体上に遮光膜および低反射膜を積層したブラックマトリクス用ブランクスであって、ブランクスの最上層が遮光膜または低反射膜であり、最上層のＮｉ含有率は全金属成分に対して８０〜９２原子％であり、最上層のＭｏ含有率は全金属成分に対して８〜１５原子％であり、かつ最上層はＴａを含まない、ブラックマトリクス用ブランクスを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明におけるブラックマトリクスは、最上層中にＴａを含有しないことで、耐水性などの耐久性やパターニング性が良好となるため好ましい。また、エッチング速度も良好である。さらに、Ｎｉ−Ｍｏ合金を主成分とすることで、十分な遮光性を有し、製造が容易で強固な膜を形成できる。【００１３】
さらに、最上層中に窒素を含有させることで、さらにパターニング性能が向上するため好ましい。【００１４】
なお、ブラックマトリクスをパターニングする前のブランクスであっても、上記と同様の効果を奏する。また、本発明のブラックマトリクスより形成されたカラーフィルタは、従来のカラーフィルタと比較して表示品質が向上している。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明のブランクス１実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明のブランクス１実施形態を示す別の概略断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１：ブランクス
１１：基体
１２：低反射膜
１３：遮光膜
２１：第１の低反射膜
２２：遮光膜
２３：第２の低反射膜
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のブランクスは、ブラックマトリクスを製造するための前駆体であり、ブランクスをパターニングすることでブラックマトリクスを形成できる。【００１８】
また、本発明のブランクスは、基体上に遮光膜および低反射膜を積層したものである。遮光膜とは、カラーフィルタの隣り合う赤、緑、青の３原色の各色の色抜けを防ぐために、各色画素の表示部分の周辺を遮光する膜であり、低反射膜とは、膜に低反射性を持たせるために形成する膜である。本発明のブランクスは、遮光膜と低反射膜とを任意に積層したものであるが、低反射性の要求のため、基体上に低反射膜、遮光膜をこの順に積層したものが好ましい。遮光膜上にさらに低反射膜を設けてもよい。また、ブラックマトリクスとして使用可能な程度に遮光膜と低反射膜以外の層を設けてもよい。【００１９】
本発明のブランクスにおいては、ブランクスの最上層がＴａを含まないことを特徴としている。なお、最上層とは、基体から最も離れた膜をいい、ブランクスをパターニングする場合にフォトレジストが接触する膜をいう。
例えば、図１のように、ブランクス１が基体１１上に低反射膜１２、遮光膜１３をこの順に積層したものであれば、最上層は遮光膜１３となる。また、図１のように、ブランクス１が基体上に第１の低反射膜２１、遮光膜２２、第２の低反射膜２３をこの順に積層したものであれば、最上層は第２の低反射膜２３となる。なお、第１の低反射膜２１および第２の低反射膜２３の組成などは同じであってもよいし、異なっていてもよい。【００２０】
なお、Ｔａを含まないとは、ＩＣＰ発光分析法により膜を評価した場合に、膜中のＴａの含有量が全金属元素に対して０．１原子％以下であることを意味する。上記のように最上層がＴａを含まないことで耐水性やパターニング性が向上するため好ましい。なお、Ｔａを含まない膜の膜厚は５ｎｍ以上であることが、耐水性やパターニング性などの効果の発揮のためには好ましい。【００２１】
なお、Ｔａ自体は非常に耐水性などの耐久性に優れた金属である。よって、Ｔａを耐久性向上のために使用または添加することは従来から行われており、特許文献１においても、同様の理由により、Ｔａの合金をブラックマトリクスを構成する成分の一つとして使用していると推測される。【００２２】
しかし、本発明の発明者らは、Ｔａを添加すると逆に耐水性が劣ることを見出した。この理由は明確ではないが、ある特定の量のＴａが添加されることで、他の金属との相互作用によって、逆に耐水性が劣化するのではないかと推定している。【００２３】
さらに、廃液処理や廃液管理の点で、低反射膜および／または遮光膜には金属クロムを含まないことが好ましく、さらにはブランクスを構成する膜全体に金属クロムを含まないことが好ましい。金属クロムを含まないとは、膜中の金属クロムの含有量が全金属元素に対して０．１原子％以下であることを意味する。【００２４】
特許文献１には、Ｔａの添加量は０．５質量％以上であることが好ましいことが記載されており、その理由は、エッチング速度をクロム金属膜に近づけるためであると記載されている。この「クロム金属膜に近づけるため」という理由は、従来の装置やエッチング条件をそのまま使用することが重要でありそのためにＴａを含有させることが必要であったと考えていたと推定される。しかし、今回、パターニング性などの評価を詳細に行った結果、実際にはＴａを含有させること自体が問題である可能性があり、かつそれは最上層である場合に特に問題になる可能性があることを見出したものである。【００２５】
本発明に使用される基体は、必ずしも平面かつ板状である必要はなく、曲面であってもよいし、異型状でもあってもよい。基体としては、具体的には、透明のガラス基板、セラミック基板、プラスチック基板などが挙げられる。特にガラス基板が強度および耐熱性の点から好ましい。ガラス基板としては、無色透明なソーダライムガラス基板、石英ガラス基板、ホウケイ酸ガラス基板、無アルカリガラス基板が例示される。ガラス基板の厚さは０．２〜１．５ｍｍであることが、強度および透過率の点から好ましい。【００２６】
本発明のブランクスの最上層が遮光膜である場合、前記遮光膜はＮｉ−Ｍｏ合金を主成分としている。遮光膜中のＮｉおよびＭｏの合計含有率は、遮光膜中の全金属元素に対して９０原子％以上、特に９３原子％以上であることが耐久性やパターニング性の点で好ましい。【００２７】
なお、以下の遮光膜の組成や特性の記述は、遮光膜が最上層である場合についてのものであり、遮光膜が最上層でない場合は必ずしも以下のような組成や特性である必要はない。しかし、遮光膜が最上層でない場合であっても、以下のような組成や特性をみたすことが好ましい。【００２８】
遮光膜中のＮｉ含有率は、耐久性、加工性の観点から、遮光膜中の全金属成分に対して８０〜９２原子％である。Ｎｉ含有率が８０原子％未満では耐久性が劣化する。また、９２原子％超ではエッチング速度が遅くなり、パターニングしてブラックマトリクスを形成することが困難となる。更に、９２原子％超ではターゲットが磁性を持つようになり、スパッタリング法によりブランクスを形成することが困難となる。遮光膜中のＮｉ含有率、より好ましくは８５〜９２原子％である。【００２９】
遮光膜中のＭｏ含有率は、耐久性、加工性の観点から、遮光膜中の全金属成分に対して８〜１５原子％である。Ｍｏ含有率が８原子％未満ではエッチング速度が遅くなり、パターニングしてブラックマトリクスを形成することが困難となる。また、１５原子％超では耐久性（特に耐水性）が劣化する。更には、１５原子％超ではエッチング速度が速くなり過ぎ、パターニングしてブラックマトリクスを形成する際に安定して生産することが困難となる。従来の常識に反し、Ｔａが入ることによりパターニング性が悪化するため、Ｔａの含有量を一定値以下に下げることとしたが、それだけではエッチング速度を制御することが困難となるため、上記のような範囲が最適値であることを本発明者らは見出した。【００３０】
遮光膜は、ＮｉおよびＭｏ以外に他の金属を含んでいてもよい。他の金属はＦｅであることが好ましく、Ｆｅの含有率は遮光膜中の全金属成分に対して０．５〜６原子％であることが好ましい。Ｆｅを上記範囲で含有させることにより、ブラックマトリクスの耐水性を向上することができる。０．５原子％未満ではその効果が得られにくく、６原子％超ではかえって耐水性が劣化するので好ましくない。【００３１】
さらに、遮光膜は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｗ、Ｃｏなどの金属を１種または２種以上、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば遮光膜中の全金属成分に対して１５原子％以下の含有率で、含有してもよい。【００３２】
本発明の遮光膜は、さらに窒素を含むことが好ましい。窒素の添加によりエッチング速度を増加することが可能であるためエッチング速度の制御に有効であるとともに、パターニング性を向上させることができる。窒素の含有率は、遮光膜の全元素に対して０．５〜１０原子％、１〜６原子％である。２原子％未満ではパターニング性向上の効果が得られにくく、５０原子％超では遮光膜の遮光性が低下し好ましくない。遮光膜への窒素の添加は、スパッタリング法で形成する場合において、スパッタガス中に窒素ガスを添加することで可能となる。スパッタガス中の窒素ガスの含有率は２〜４０体積％、特に５〜３０体積％、１〜３０体積％、２〜２０体積％、であることが好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、遮光膜に酸素や炭素が含まれていてもよいが、遮光性の点で、酸素および炭素の合計含有率は、遮光膜の全元素に対して４原子％以下であることが好ましい。【００３３】
なお、遮光膜は、１層のみならず２層以上であってもよい。遮光膜が２層以上である場合、最上層でない層については特に限定されない。ただし、遮光膜が２層以上である場合、最上層でない層であっても、各層が上記のような構成を有することが好ましい。また、遮光膜の組成が膜厚方向に徐々に変化するような傾斜膜であってもよい。【００３４】
また、遮光膜の組成や特性は、遮光膜が最上層にある場合のみならず、最上層にない場合であっても、上記範囲であることが好ましい。【００３５】
本発明のブランクスに用いられる低反射膜は、該低反射膜が最上層である場合、Ｎｉ−Ｍｏ合金を主成分としている。低反射膜中のＮｉおよびＭｏの合計含有率は、全金属原子に対して９０原子％以上、特に９３原子％以上であることが耐久性やパターニング性の点で好ましい。【００３６】
なお、以下の低反射膜の組成や特性の記述は低反射膜が最上層である場合についてのものであり、低反射膜が最上層でない場合は必ずしも以下のような組成や特性である必要はない。しかし、低反射膜が最上層でない場合であっても、以下のような組成や特性をみたすことが好ましい。【００３７】
低反射膜のＮｉ含有率は、耐久性、加工性の観点から、低反射膜中の全金属成分に対して８０〜９２原子％である。Ｎｉ含有率が８０原子％未満では耐久性が劣化する。また、９２原子％を超えるとエッチング速度が遅くなり、パターニングしてブラックマトリクスを形成することが困難となる。更に、９２原子％超ではターゲットが磁性を持つようになり、スパッタリング法によりブランクスを形成することが困難となる。低反射膜のＮｉ含有率は、好ましくは、低反射膜中の全金属成分に対して８５〜９２原子％である。【００３８】
低反射膜のＭｏ含有率は、耐久性、加工性の観点から、低反射膜中の全金属成分に対して８〜１５原子％である。Ｍｏ含有率が８原子％未満ではエッチング速度が遅くなり、パターニングしてブラックマトリクスを形成することが困難となる。また、１５原子％を超えると耐久性（特に耐水性）が劣化する。更には、１５原子％超ではエッチング速度が速くなり過ぎ、パターニングしてブラックマトリクスを形成する際に安定して生産することが困難となる。【００３９】
なお、低反射膜が最上層にない場合は、遮光膜とパターニング速度が同程度であれば上記範囲である必要は必ずしもない。具体的には、低反射膜の全金属成分に対するＮｉ含有率は、耐久性、加工性の観点から７０〜９２原子％であることが好ましい。低反射膜の全金属成分に対するＭｏ含有率は、耐久性、加工性の観点から８〜３０原子％であることが好ましい。【００４０】
低反射膜は、ＮｉおよびＭｏ以外に他の金属を含んでいてもよい。他の金属はＦｅであることが好ましく、Ｆｅの含有率は低反射膜中の全金属成分に対して０．５〜６原子％であることが好ましい。Ｆｅを上記範囲で含有させることにより、耐水性を向上することができる。０．５原子％未満ではその効果が得られにくく、６原子％超ではかえって耐水性が劣化するので好ましくない。【００４１】
さらに、低反射膜は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｗ、Ｃｏなどの金属を１種または２種以上、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば低反射膜中の全金属成分に対して１５原子％以下の含有率で、含有してもよい。【００４２】
低反射膜は、低反射性能を確保するためさらに酸素を含むことが好ましい。具体的には、酸素の含有率は、低反射膜の全元素に対して５〜６５原子％であることが好ましい。その場合、ＮｉやＭｏの金属成分の含有率は、低反射膜全体の元素に対して３０〜８０原子％であることが好ましい。【００４３】
低反射膜は、さらに窒素や炭素を含んでいてもよい。窒素や炭素を含むことでエッチング速度を制御することが可能となる。窒素の含有率は、低反射膜の全元素に対して０．１〜５０原子％であることが好ましい。また、酸素と窒素との合計含有率は、低反射膜の全元素に対して２０〜７０原子％であることが好ましい。炭素の含有率は、低反射膜の全元素に対して０．１〜１５原子％であることが好ましい。【００４４】
低反射膜への酸素の添加は、スパッタリング法で形成する場合において、スパッタガス中に酸素ガスや二酸化炭素ガスを添加することで可能となる。同様に、スパッタガス中に窒素ガスを添加すれば低反射膜に窒素が添加され、二酸化炭素や一酸化炭素を添加すれば低反射膜に炭素および酸素が添加されることになる。【００４５】
なお、低反射膜は、１層のみならず２層以上であってもよい。低反射膜が２層以上であっても、各層が上記のような構成を有することが好ましい。【００４６】
また、低反射膜の組成は、低反射膜が最上層にある場合のみならず、最上層にない場合であっても、上記範囲であることが好ましい。【００４７】
遮光膜の厚さは、可視領域のＯＤ値を４．０程度とする観点から、９０〜１３０ｎｍとすることが好ましい。また、低反射膜の厚さは可視領域にわたる反射率を３％以下（ガラスの反射率を除く）とする観点から、４０〜７０ｎｍ（低反射膜が１層の場合）または５〜６０ｎｍ（低反射膜が２層以上の場合の１層の厚さ）にすることが好ましい。【００４８】
本発明のブランクスを形成する膜（遮光膜や低反射膜）は、スパッタリング法を用いて形成することが耐久性や膜厚の均一性の点で好ましい。例えば、遮光膜は、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金ターゲットを用いて、不活性性ガス雰囲気、または不活性ガスと窒素ガスの混合ガス雰囲気でスパッタリングすることにより形成できる。また、低反射膜は、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金ターゲットを用いて、酸化性ガス雰囲気でスパッタリングすることにより形成できる。よって、基体上に遮光膜と低反射膜とを形成するためには、上記方法を連続して行うことで達成できる。【００４９】
ここで、酸化性ガス雰囲気とは、Ｏ２またはＣＯ２の少なくとも一方を含み、更に、Ａｒ、Ｎ２などのガスを混合した雰囲気を意味する。また、不活性ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、ＡｒおよびＫｒガスからなる群から選択される１種以上などをスパッタガスとして用いることができるが、放電が安定で安価な点で、Ａｒガスを用いることが好ましい。【００５０】
スパッタ圧力は０．１〜２Ｐａが適当である。また背圧は１×１０−６〜１×１０−２Ｐａであることが好ましい。基板温度は室温〜３００℃、特に室温〜２００℃であることが耐久性や生産性の点で好ましい。【００５１】
遮光膜や低反射膜を形成する場合、前記Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金ターゲットにおけるＮｉ含有率は、ターゲット中の全金属元素に対して７０〜９２原子％、特に７０〜９０原子％であることが好ましい。Ｍｏ含有率は、ターゲット中の全金属元素に対して、８〜３０原子％、特に１２〜２２原子％であることが好ましい。Ｆｅの含有率は、ターゲット中の全金属元素に対して１〜６原子％であることが好ましい。【００５２】
さらに、本発明は、前記ブランクスをパターニングすることで形成できるブラックマトリクスをも提供する。ブラックマトリクスにおける膜（遮光膜・低反射膜）の組成や構成は、上記したようなブランクスの膜の組成や構成をそのまま適用できる。【００５３】
本発明のブラックマトリクスは、上記ブランクスに対して、フォトレジストを塗布し、配線パターンを焼き付け、フォトレジストのパターンに従って、遮光膜、反射防止膜などのブランクスの不要部分をエッチング液で除去して形成される。エッチング液は、硝酸セリウムアンモニウム、過塩素酸および水の混合物、硝酸セリウムアンモニウム、硝酸および水の混合物、リン酸、硝酸、酢酸および水の混合物などが例示される。【００５４】
さらに、本発明は、上記ブラックマトリクスを用いたカラーフィルタをも提供する。カラーフィルタは、ブラックマトリクスが形成された基体上に、フォトリソグラフ法により赤、緑、青の各色層を形成し、更に、透明保護膜、透明導電膜を順に形成することで製造される。
【実施例】
【００５５】
（例１〜９）
０．７ｍｍ厚の無アルカリガラス基板を洗浄後、スパッタ装置に基体としてセットした。基体上に、直流マグネトロンスパッタ法により、原子百分率（％）が７９：１７：４のＮｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金ターゲットを用いて、厚さ５０ｎｍの低反射膜を形成した。スパッタガスはＣＯ２ガスを５０体積％含有するＡｒガス、背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａ、投入電力密度は２．２Ｗ／ｃｍ２であった。また、基板の加熱はしなかった。【００５６】
残存ガスを排気後、該低反射膜の上に、表１に記載の組成を有するＮｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、厚さ１１０ｎｍの遮光膜を形成してブランクスを得た。スパッタガスは、表１に記載の割合で混合したＡｒと窒素との混合ガスを用いた。背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、投入電力密度は２．１Ｗ／ｃｍ２であった。また、基板の加熱はしなかった。【００５７】
例１における遮光膜の金属成分の組成は、ＩＣＰ発光分析法により測定した結果、Ｎｉ：８６．２原子％、Ｍｏ：１０．３原子％、Ｆｅ：３．５原子％、Ｔａ：０原子％であった。【００５８】
また、例４における遮光膜の金属成分の組成は、ＩＣＰ発光分析法により測定した結果、Ｎｉ：８６．７原子％、Ｍｏ：９．９原子％、Ｆｅ：３．４原子％、Ｔａ：０原子％であった。例４における遮光膜の全元素に対する窒素の含有率は、ＲＢＳ分析法およびＮＲＡ分析法により測定した結果、４．１原子％であった。【００５９】
また、例９における遮光膜の金属成分の組成は、ＩＣＰ発光分析法により測定した結果、Ｎｉ：８３．８原子％、Ｍｏ：１２．８原子％、Ｆｅ：３．４原子％、Ｔａ：０原子％であった。【００６０】
該ブランクスの低反射性、遮光性、耐アルカリ性、耐熱性、耐水性、遮光膜のエッチング速度およびパターニング性を下記の方法で評価した。結果を表２に示した。
（１）低反射性：該ブランクスのガラス面側から可視領域に渡る反射率（視感反射率）を、分光光度計（Ｕ−４０００：日立製作所製）を用いて測定することで評価した（ガラスの反射率を除く）。視感反射率が３％以下の場合を○、３％超の場合を×と評価した。○であることが実用上好ましい。
（２）遮光性：ＯＤ値を光学濃度計（ＴＤ−９０４：マクベス社製）にて測定することで評価を行った。ＯＤ値が３．７以上の場合を○、３．７未満の場合を×と評価した。○であることが実用上好ましい。
（３）耐アルカリ性：該ブランクスを５％ＮａＯＨ溶液中に７５℃下３０分浸漬し、ＯＤ値の変化率を測定することで評価した。ＯＤ値の変化率が５％以下の場合を○、５％超の場合を×と評価した。○であることが実用上好ましい。
（４）耐熱性：恒温槽（ＰＭＳ−Ｐ１０１：エスペック製）を用いて、該ブランクスを大気雰囲気下２５０℃で３０分放置した後、ＯＤ値の変化率を測定することで評価した。ＯＤ値の変化率が５％以下の場合を○、５％超の場合を×と評価した。○であることが実用上好ましい。
（５）耐水性：該ブランクスを純水中に８０℃下６０分浸漬し、ＯＤ値の変化率を測定することで評価した。ＯＤ値の変化率が５％以下の場合を○、５％超の場合を×と評価した。○であることが実用上好ましい。
（６）遮光膜のエッチング速度：該ブランクスの遮光膜と同様の組成を有する膜を、別に準備した無アルカリガラス基板上に同様の条件で形成した。【００６１】
該遮光膜付き基板を、硝酸第二セリウムアンモニウム１３質量％、過塩素酸３質量％および水８４質量％を混合した３０℃のエッチング液に浸漬し、遮光膜が消失するまでの時間を測定することで、遮光膜のエッチング速度を評価した。【００６２】
エッチング速度が１ｎｍ／秒以上４ｎｍ／秒以下の場合を○、０．５ｎｍ／秒以上１ｎｍ／秒未満の場合、または、４ｎｍ／秒超６ｎｍ／秒以下の場合を△、０．５ｎｍ／秒未満、または、６ｎｍ／秒超の場合を×と評価した。この評価は、生産性および加工性の点から判断したものである。○または△であることが実用上好ましく、○がさらに好ましい。
（７）パターニング性：形成されたブランクスを、フォトリソグラフ法により、硝酸第二セリウムアンモニウム１３質量％、過塩素酸３質量％および水８４質量％を混合したエッチング液を用いてパターニングを行うことにより評価した。形成したパターンに食われが見られず、かつ、パターンの線細り量が２μｍ以下の場合を○、パターンに食われが見られず、かつ、パターンの線細り量が２μｍ超４μｍ以下の場合を△、パターンに食われが見られる、または、パターンの線細り量が４μｍ超の場合を×と評価した。△または○であることが実用上好ましく、○がさらに好ましい。【００６３】
（例１０〜１６：比較例）
例１の低反射膜と同様の方法で形成された低反射膜上に、表１に記載のＮｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金ターゲットまたはＮｉ−Ｍｏ−Ｆｅ−Ｔａ合金ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、厚さ１１０ｎｍの遮光膜を形成してブランクスを得た。スパッタガスは、表１に記載の割合で混合したＡｒと窒素との混合ガスを用いた。背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、投入電力密度は２．１Ｗ／ｃｍ２であった。また、基板の加熱はしなかった。【００６４】
例１６における遮光膜の金属成分の組成は、ＩＣＰ発光分析法により測定した結果、Ｎｉ：８１．９原子％、Ｍｏ：１３．８原子％、Ｆｅ：３．４原子％、Ｔａ：０．９原子％であった。【００６５】
例１と同様な方法により、低反射性、遮光性、耐アルカリ性、耐熱性、耐水性、遮光膜のエッチング速度およびパターニング性を評価した。結果を表２に示した。【００６６】
【表１】
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【００６７】
【表２】
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【００６８】
表２の例１３〜１６から、最上層である遮光膜がＴａの含まれる膜、つまりＮｉ−Ｍｏ−Ｆｅ−Ｔａ合金であるときには、耐水性およびパターニング性が劣ることがわかる。また、表２の例１０〜１２から、最上層である遮光膜がＮｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金であっても、Ｍｏ量の多いとき（つまりＭｏが１５原子％超であるとき）には耐水性およびパターニング性が劣ることがわかる。【００６９】
一方、表２の例１〜９から、最上層である遮光膜がＮｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金であり、Ｍｏ量が１０％および１３％のときには、耐水性およびパターニング性が優れることが確認された。また、例えば、例１と例３との比較により、遮光膜の形成時に適切な量の窒素を導入することにより更にパターニング性が向上することが確認された。【００７０】
例１〜例９までのブランクスを用いて、フォトレジストを塗布し、配線パターンを焼き付け、不要部分をエッチング液で除去してブラックマトリクスを形成する。上記ブラックマトリクスが形成された基板上にフォトリソグラフ法により赤、緑、青の各色層を形成し、更に、透明保護膜、透明導電膜を順に形成することで、カラーフィルタを得る。上記カラーフィルタからカラー液晶を形成する。形成されたカラー液晶は、比較例のブランクスを用いた場合と比較して、表示品位が向上していることが確認される。【００７１】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2006年4月24日出願の日本特許出願（特願2006−119346）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明におけるブラックマトリクスは、最上層にＴａを含有しないことにより、耐水性などの耐久性やパターニング性が良好となるため、カラー液晶用として有用である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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