JPS6385029A - アルカリ金属溶出防止被膜を付着したガラス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルカリ金属溶出防止被膜を付着したガラス、
及びその製造方法、特に液晶表示素子等に用いる透明電
極の基板として用いるのに適したアルカリ金属溶出防止
被膜を付着したガラス、及びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

液晶表示パネル等のディスプレイ用透明電極あるいは半
導体ウェハー分野でのハードマスク基板などにガラス基
板が用いられている。これらガラス基板としては表面が
安定な石英ガラス等を用いるのが望ましいが高価なため
、ナトリウム等のアルカリ金属を含む安価な板ガラスが
多く使用されている。

ナトリウム等のアルカリ金属を含むガラスは長期間にそ
の表面にアルカリ金属が溶出するため、そのようなガラ
ス基板を用いた液晶表示パネルは透明電極が犯されたり
、液晶電極間に導通電流が流れて、液晶の表示機能が低
下したり、またそのヨウなガラス基板を用いたハードマ
スクはマスク被膜が犯されて性能の低下をきたす。

アルカリ金属を含むガラスからのアルカリ金属の溶出を
防ぐため、ガラス表面に酸化珪素を主成分とする透明被
膜を形成していた。この酸化珪素を主成分としたアルカ
リ金属溶出防止透明被膜はガラスをエチルシリケート６
量体のエチルアルコール溶液中に浸漬して、ガラス表面
に該溶液を付着させた後、加熱して酸化珪素を主成分と
する透明被膜を形成していた。このような浸漬法により
形成された酸化珪素膜はポーラスで、且つピンホールが
生じやすいため、アルカリ金属溶出防止の効果が低いと
いう欠点があった。

従って、充分なアルカリ金属溶出防止効果を得るために
はｉｏｏｎｍ以上の酸化珪素膜を形成する必要があった
。そこで、浸漬法に代えスパッタリング法により、アル
カリ金属溶出防止膜の酸化珪素膜を形成しようとすると
、直流スパッタリング法ではターゲットに導電性珪素を
用いて反応性スパッタリングを行うのであるがターゲッ
ト表面が酸化され、スパッタリングが不安定になり被膜
の形成が困１ＩｉＩｉＫなったり、高周波スパッタリン
グ法では石英ガラスをターゲットに用いるのであるが大
型のターゲットに均一に高周波電界を印加することが困
難であるため、大面積に均一に酸化珪素膜を形成するこ
とが困難であるという欠点、また、大出力高周波電源を
用いるため、電波障害が発生するといった欠点とか、真
空チャンバーの内面に付着する酸化珪素の絶縁膜のため
にプラズマの電界分布が変化することによって生じる経
時的な付着レートの低下という欠点などがあった。

（発明が解決しようとする間順点〕 本発明は前記した欠点を解決するためになされたもので
あって、ピンホールのない緻密なアルカリ金属溶出防止
膜を大面積基板に均一に、且つ連続的にしかも工業的に
低コストで製造することを目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明はアルカリ金属を含むガラスの表面に
酸化アルミニウムと酸化珪素の混合物を主成分とするア
ルカリ金属溶出防止透明被膜を付着したガラスである。

本発明において、アルカリ金属溶出防止透明被膜はアル
ミニウムとシリコンの混合物を主成分とする金属ターゲ
ットを用いて、反応性直流スパッタリング法によりガラ
スの表面に付着するのが好ましく、通常安定に反応性直
流スパッタリングができる酸化アルミニウム（ＡＪ２０
３）がＪ　Ｏａｔｍ％乃至ｒ　ｏ　ａｔｍｌで、酸化珪
素（Ｓｉｎｇ）が２０　ａｔｍ％乃至１０ａｔｍ％の組
成のものが用いられ、特にガラス基板との屈折率が近似
する酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）がＩＩＯａｔｍ％
乃至ｇ　ｏ　ａｔｍ％で、酸化珪素（Ｓｉ０２）が≠ｏ
　ａｔｍ％乃至ｔ　ｏ　ａｔｍ＜の組成のものを用いる
ことが好ましい。

〔作　用〕

本発明はアルカリ金属を含むガラスの表面に酸化アルミ
ニウムと酸化珪素の混合物を主成分とする透明被膜を付
着したものであるから、その透明被膜はガラス表面から
のアルカリ金属に犯されることなく、またその表面に該
アルカリ金属が溶出しない。

特に、アルミニウムとシリコンの混合物を主成分とする
金属ターゲットを用いて、反応性スパッタリング法によ
り、酸化アルミニウムと酸化珪素の混合物を主成分とす
る緻密なピンホールのない透明被膜を形成することによ
り、ガラス表面からのアルカリ金属の溶出を阻止する作
用が顕著である０ 〔実　施　例〕 第１図において、ソーダ・ライム・ガラスＳを真空槽ｌ
内のコンベヤロールダ上に入れ、排気口２を通して図外
の油拡散ポンプで真空槽ｌ内を／×ＩＯ″″４Ｐａまで
減圧を行った後、真空槽ｌ内にガス導入管７を通して７
０容量％のアルゴンと３０容量％との混合ガスを導入し
、該槽／内の圧力を＃Ｘ＃７−ＩＰａの圧力に調節し、
予じめマグネットを上に置かれたアルミニウムとシリコ
ンの粉末混合体を焼結したターゲット乙に、電源９によ
り真空槽壁３に対し約０．ｊＫＶの負電圧を印加してス
パッタリングを行い、ガラスよをターゲット乙の上方を
コンベヤｐ−ルグにより、移動させ、ガラス５の下面に
醇化アルミニウムと酸化珪素の混合物からなるアルカリ
金属溶出防止透明膜を付着した。

ターゲット６はアルミニウムが、！Ｏａｔｍ％乃至≦Ｑ
ａｔｍ％で、シリコ”７がｌｌｏ　ａｔｍ％乃至ｒ　ｏ
　ａｔ’ｍ％の種々の組成のものが用いられ、第１表に
示す如き酸化アルミニウムと酸化珪素の種々の組成の、
厚さが２０ｎｍまたはｉｏｏｎｍ　の被膜を形成した。

第１表 得られた各試料をワｊ′Ｃの温水に２４１時間浸漬し、
被膜面から溶出したＮａ十量を定量した。

また、各試料の被膜の屈折率をエリブソンメータにより
測定した。これらの測定結果を第１表に示した。比較例
として前述した浸漬法により、ソーダ・ライム・ガラス
の表面に１）００ｎの膜厚の酸化珪素膜付着ガラスを作
成し、被膜面から溶出したＮａ＋　ｆｆｊと屈折率を測
定した結果、第１表に示した通り、アルカリ溶出量がＯ
，ＳＳμｇ／ｃｒｌ屈折率が／、＜１であった。

〔発明の効果〕

第１表から明らかなように、本発明によるアルカリ金属
溶出防止透明被膜付着ガラスは従来のアルカリ金属溶出
防止透明膜付着ガラスに比して、アルカリ溶出量が／／
（ｌ以下で、且つソーダ・ライム・ガラスの屈折率／、
！；２により近い／、ｔ７乃至／、ｊ７であり、液晶表
示パネル等の基板として優れたものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスパッタリング装置
を示す断面側面図である。 ｌ：真空槽、２：排気口、３：真空槽壁、ｔ：コンベヤ
ロール、５ニガラス、 ６：ターゲット、７：ガス導入管、 ざ：マグネット 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ金属を含むガラスの表面に酸化アルミニ
   ウムと酸化珪素の混合物を主成分とするアルカリ金属溶
   出防止透明被膜を付着したガラス。
2. （２）該透明薄膜は酸化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３
   ）が４０乃至６０ａｔｍ％と酸化珪素（ＳｉＯ＿２）が
   ４０乃至６０ａｔｍ％である特許請求の範囲１項に記載
   のアルカリ金属溶出防止透明被膜を付着したガラス。
3. （３）アルミニウムとシリコンの混合物を主成分とする
   金属ターゲットを用いて、反応性直流スパッタリング法
   によりアルカリ金属を含むガラスの表面に酸化アルミニ
   ウムと酸化珪素の混合物を主成分とするアルカリ金属溶
   出防止透明被膜を付着する方法。