JP2002323605A - 光学的電気的特性を有する機能性薄膜 - Google Patents

光学的電気的特性を有する機能性薄膜

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永 洛 都
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準 培 李
Chang-Won Park
昌 元 朴
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学的電気的特性を有する機能性薄膜を提供
する。 【解決手段】 アルミニウム（Ａｌ）及びケイ素（Ｓ
ｉ）より選択される第１成分ならびに酸素原子（Ｏ）及
び窒素原子（Ｎ）より選択される少なくとも一の第２成
分を含む転移層を有し、該第１成分及び第２成分は薄膜
の厚みに沿って漸進的な濃度勾配を有することを特徴と
する機能性薄膜。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的電気的特性
を有する機能性薄膜に係り、より詳細には、光学的、電
気的特性の調節が可能な機能性薄膜に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電気伝導性を有しかつ外光反射率を最小
化する機能性薄膜は、サングラス、外光遮蔽ガラス、紫
外線保護及び遮断材料、ならびに電磁遮蔽材料など、そ
の用途が多様である。
【０００３】また、機能性薄膜としては、外部光及び隣
接したリン膜パターンからの散乱光を吸収するための、
カラー陰極線管のようなカラー表示素子のリン膜間に形
成されるブラックマトリックスを例に挙げられる。表示
素子スクリーンの外部光の反射率が高まれば、可視的な
イメージが薄れる。外部光は主に表示素子のスクリーン
のブラックマトリックス上で反射するので、表示素子の
画素を覆っているブラックマトリックスの吸収率を高め
ることにより輝度及びコントラスト特性を向上させよう
という努力は続いてきた。
【０００４】かかる理由により、ブラックマトリックス
は、クロム層及び酸化クロム層から構成される、吸収率
の高いクロム（Ｃｒ）を利用した積層構造を有するよう
に製造される。ブラックマトリックスの吸収率をより向
上させるために、酸化クロム層にカーボンを添加する方
法も用いられている。
【０００５】また、米国特許第５，９７６，６３９号に
は、ディスプレイパネルの内面に転移層(transition la
yer)と金属層からなる積層膜を用いた液晶ディスプレイ
用のブラックマトリックスを形成する方法が開示されて
いる。この特許によれば、積層膜は、外部光が入射する
方向にＣｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏなどの
金属成分の含量が膜厚１００Å当たり最大０．５〜２０
％程度増えるように分布している転移層を含んでおり、
この際、転移層は、酸素原子（Ｏ）、窒素原子（Ｎ）及
び炭素原子（Ｃ）などの構成成分をさらに含有してもよ
い。また、金属成分としてはＣｒが望ましく用いられ
る。さらに、転移層は、金属含量の少ない層と金属含量
の多い層との間に形成され、金属含量の多い層は金属含
量が５０〜１００質量％の範囲であり、金属含量の少な
い層は金属含量が１０〜５０質量％の範囲である。
【０００６】しかしながら、前記米国特許第５，９７
６，６３９号に開示されたブラックマトリックスは、Ｃ
ｒのような環境汚染物質を主に使用する上、屈折率及び
電気伝導度の調節が可能であるというその効用が大きい
機能性薄膜に関しては全く提示されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、Ｃｒ等の有害な金属を用いず、無毒な金属及び
誘電性物質との混合物を利用し、機械的特性に優れるだ
けでなく、光学的及び電気的特性にも優れた機能性薄膜
を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、アルミニウム（Ａｌ）及びケイ素（Ｓ
ｉ）より選択される第１成分ならびに酸素原子（Ｏ）及
び窒素原子（Ｎ）より選択される少なくとも一の第２成
分を含む転移層(transition layer)を有し、前記第１成
分及び第２成分は薄膜の厚みに沿って漸進的な濃度勾配
を有することを特徴とする機能性薄膜を提供する。
【０００９】本発明によれば、前記漸進的な濃度勾配
は、前記薄膜の厚みに沿って外部光が入射する方向から
遠ざかるほど屈折率が漸進的に増加するまたは減少する
ように分布することが望ましい。
【００１０】本発明によれば、前記漸進的な濃度勾配
は、前記薄膜の厚みに沿って外部光が入射する方向から
遠ざかるほど光吸収率が漸進的に増加するように分布す
ることが望ましい。
【００１１】本発明によれば、前記第１成分はアルミニ
ウム（Ａｌ）であり、前記漸進的な濃度勾配は前記薄膜
の厚みに沿って電気伝導度が漸進的に増加するまたは減
少するように分布することが望ましい。
【００１２】本発明によれば、前記漸進的な濃度勾配
は、前記薄膜の厚みに沿って外部光が入射する方向から
遠ざかるほど、前記第１成分の含量は漸進的に増加し、
前記第２成分の含量は漸進的に減少するように分布する
ことが望ましい。
【００１３】本発明によれば、前記転移層は、基板と接
する転移層の面の屈折率との差が０．５以下である屈折
率を有する基板上に形成されることが望ましい。
【００１４】本発明の機能性薄膜は、チタン（Ｔｉ）、
アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金
（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆ
ｅ）及びインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ：indium-tin
oxide）よりなる群から選択される少なくとも一の金属
成分よりなる導電層をさらに含み得る。この際、導電層
を含む機能性薄膜を構成する第１成分は、前述したよう
にＳｉまたはＡｌである。
【００１５】本発明によれば、前記導電層の形成位置は
特別に制限されないが、薄膜の低抵抗特性面を考慮する
と、機能性薄膜が電気伝導度特性が要求される分野に用
いられ、第１成分がケイ素（Ｓｉ）であり、また、薄膜
の厚みに沿って前記Ｓｉ成分が増える場合には、前記導
電層は薄膜が基板と接する面とは反対の面上に形成され
ることが望ましい。
【００１６】本発明の機能性薄膜は、表示素子のブラッ
クマトリックスとして好適に用いられる。
【００１７】本発明の機能性薄膜が導電層を含む場合に
は、本発明の機能性薄膜は、表示素子の電極としても好
適に用いられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明は、アルミニウム（Ａｌ）
及びケイ素（Ｓｉ）より選択される第１成分ならびに酸
素原子（Ｏ）及び窒素原子（Ｎ）より選択される少なく
とも一の第２成分を含む転移層を有し、該第１成分及び
第２成分は薄膜の厚みに沿って漸進的な濃度勾配を有す
ることを特徴とする機能性薄膜に関する。好ましくは、
本発明によれば、ＡｌまたはＳｉより選択される第１成
分及びＯ及びＮより選択される一つ以上の第２成分を含
む薄膜を反応性スパッタリング法で蒸着して、前記第１
成分と第２成分とが薄膜の厚みに沿って漸進的な濃度勾
配を有する転移層を形成する。
【００１９】以下、本発明を、図面を参照しながら具体
的に説明する。
【００２０】図１は、本発明の機能性薄膜の構造を概略
的に示した図面である。図１において、機能性薄膜２０
が基板１０上に形成される。この際、基板１０上にコー
ティングされた薄膜２０の反射率Ｒは、反射係数ｒの絶
対値の自乗であり、反射係数ｒは下記式１で示される。
【００２１】
【数１】
【００２２】前記式において、Ｎs及びＮfは、それぞ
れ、基板及び薄膜の複素屈折率(complex refractive in
dices)を表わし、ｎs及びｎfは、それぞれ、基板及び薄
膜の屈折率を表わし、ｋs及びｋfは、それぞれ、基板及
び薄膜の吸光係数を表わし、ならびにｉは、虚数単位(i
maginary number unit)を表わし、ｉの二乗は−１であ
る（ｉ2＝−１）。
【００２３】従って、薄膜の光反射率を下げるために
は、基板と薄膜との屈折率の差が小さいほど有利である
と分かる。すなわち、基板と薄膜との屈折率が同等であ
ると、反射が全く起こらないことになる。また、薄膜の
厚みが増す方向に屈折率を漸次変化（増加または減少）
させて吸光係数を漸次上げることによって、反射は生じ
ずに吸収だけを生じる薄膜が得られる。
【００２４】上記したような原理に基づいて、本発明者
らは、図２に示されるような機能性薄膜の構造を考案し
た。すなわち、基板と同様の屈折率を有する誘電物質が
基板と隣接した部分に蒸着されて転移層を形成するよう
に、Ａｌ及びＳｉより選択される第１成分ならびにＯ及
びＮより選択される第２成分からなる第１物質を、反応
性スパッタリング法によって基板と直に隣接した部分に
蒸着する。この際、基板の屈折率及び吸光係数を、それ
ぞれ、ｎs及びｋsとし、さらに第１物質膜の屈折率及び
吸光係数を、それぞれ、ｎ1及びｋ1とすると、上述した
ように、第１物質は基板と同様の屈折率を有するように
基板上に蒸着されている、即ち、第１物質と基板との屈
折率の差はほとんどない場合には、前記式の原理によ
り、得られる膜は、光の反射がほとんどなくなり得る。
本発明においては、基板の屈折率、ｎsと基板と接する
薄膜（第１物質膜）の屈折率である、ｎ1との差は、
０．５以下、最も好ましくは０であることが好ましい。
この屈折率の差が０である場合には、基板及び基板と接
する薄膜の面は同一の材料で作製される。
【００２５】次に、第１成分及び第２成分が薄膜の厚み
に沿って漸進的な濃度勾配を形成するように、第１成分
の含量と第２成分の含量との比を調節しながら、Ａｌ及
びＳｉより選択される第１成分ならびにＯ及びＮより選
択される第２成分からなり、屈折率が微差で漸進的に変
わる（増加するまたは減少する）ように、第１物質と実
質的に同等の屈折率を有する第２物質を、反応性スパッ
タリング法などの公知の方法によって第１物質の膜上に
蒸着する。このようにして形成された第２物質膜の屈折
率及び吸光係数を、それぞれ、ｎ2及びｋ2とすると、前
述したのと同様の原理により、光の反射が抑制される。
同様にして、屈折率が微差で漸進的に変わる（増加する
または減少する）ように、第１成分の含量と第２成分の
含量との比を調節して（即ち、第１成分及び第２成分の
漸進的な濃度勾配を薄膜の厚みに沿って形成して）、屈
折率、ｎ3及び吸光係数、ｋ3を有する第３物質の膜；屈
折率、ｎ4及び吸光係数、ｋ4を有する第４物質の膜；屈
折率、ｎ5及び吸光係数、ｋ5を有する第５物質の膜を、
所望の特性が得られるまで、連続して積層（蒸着）す
る。
【００２６】本発明において、膜における漸進的な濃度
勾配数（即ち、第１物質から第ｘ物質までの膜を作製す
る際の数ｘ）は、特に制限されるものではなく、第１成
分及び第２成分に使用される元素の種類や所望の効果な
どによって異なるが、上記したように、薄膜の厚みに沿
った、所望の屈折率の漸進的な変化（増加若しくは減
少）；所望の光吸収率の漸進的な増加；所望の電気伝導
度の漸進的な変化（増加若しくは減少）が得られるよう
な濃度勾配であることが好ましい。具体的には、濃度勾
配数は、好ましくは３〜１５、より好ましくは４〜７で
ある。
【００２７】本発明において、第1成分及び第２成分の
漸進的な濃度勾配によって生じる屈折率は、形成される
薄膜の厚みに沿って外部光が入射する方向から遠ざかる
に従って、漸進的に増加してもまたは減少してもよい。
【００２８】また、本発明においては、入射する外部光
に対する反射を抑制し、光吸収率を漸進的に高めるため
には、吸光係数は、形成される薄膜の厚みに沿って外部
光が入射する方向から遠ざかるに従って、漸進的に増加
するように、第1成分及び第２成分の漸進的な濃度勾配
を形成することが望ましい。このように薄膜の厚みに沿
って光吸収率（吸光係数）を漸進的に増加することによ
って、薄膜を通過する光の量が漸次減少し、一定の厚み
以上になると光を全く透過させないことが可能である。
【００２９】また、本発明において、第１成分としてＡ
ｌを用いる場合には、第1成分及び第２成分による漸進
的な濃度勾配は、薄膜の厚みに沿って電気伝導度が漸進
的に増加するまたは減少するようなものであることが好
ましい。
【００３０】さらに、本発明において、第1成分及び第
２成分による漸進的な濃度勾配は、該薄膜の厚みに沿っ
て外部光が入射する方向から遠ざかるほど、該第１成分
の含量は漸進的に増加し、該第２成分の含量は漸進的に
減少するように分布することが好ましい。
【００３１】例えば、Ａｌの含量を薄膜の厚みに沿って
外部光が入射する方向から遠ざかるほど増加させると、
形成される薄膜の屈折率及び電気伝導度が双方とも漸進
的に増加し、これにより外部光の反射率が低くかつ高い
電気伝導性を有する光学構造体を実現することができ
る。このような構造体は、電磁波遮蔽材やディスプレイ
素子のブラックマトリックスに用いられる場合、電荷蓄
積を効果的に防止できるため、このような用途に好適で
ある。
【００３２】本発明において、上記したような第１成分
及び第２成の漸進的な濃度勾配は、特に制限されるもの
ではなく、第１成分及び第２成分に使用される元素の種
類や所望の効果などによって異なるが、上記したよう
に、薄膜の厚みに沿った、所望の屈折率の漸進的な変化
（増加若しくは減少）；所望の光吸収率の漸進的な増
加；所望の電気伝導度の漸進的な変化（増加若しくは減
少）が得られるような濃度勾配であることが好ましい。
具体的には、基板側の薄膜（第１物質の膜）での第１成
分の原子比は、好ましくは５０〜１００％、より好まし
くは８０〜１００％であり、基板側の薄膜（第１物質の
膜）での第２成分の原子比は、好ましくは０〜５０％、
より好ましくは０〜２０％である。また、積層した薄膜
の表層部（基板から最も離れた薄膜層）での第１成分の
原子比は、好ましくは０〜５０％、より好ましくは０〜
２０％であり、積層した薄膜の表層部（基板から最も離
れた薄膜層）での第２成分の原子比は、好ましくは５０
〜１００％、より好ましくは８０〜１００％である。
【００３３】また、本発明においては、第１成分及び第
２成の漸進的な濃度勾配を有する転移層の厚みもまた、
特に制限されるものではなく、第１成分及び第２成分に
使用される元素の種類や所望の効果などによって異なる
が、転移層全体の厚みが、好ましくは５００〜５０００
Å、より好ましくは１０００〜２０００Åである。な
お、本明細書において、「漸進的な濃度勾配」とは、直
線的に濃度変化及び段階的な濃度変化双方を包含するも
のである。
【００３４】さらに、本発明の機能性薄膜の厚みは、特
に制限されるものではなく、転移層や基板の厚みや所望
の特性などによって異なるが、好ましくは１０００〜５
０００Å、より好ましくは１５００〜４０００Åであ
る。
【００３５】また、本発明の機能性薄膜は、チタン（Ｔ
ｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃ
ｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、コバルト（Ｃｏ）、
鉄（Ｆｅ）及びインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ：indi
um-tin oxide）よりなる群から選択される少なくとも一
の金属成分よりなる導電層をさらに有することが好まし
い。特に、第１成分としてＳｉを用い、Ｓｉの含量を薄
膜の厚みに沿って外部光が入射する方向から遠ざかるほ
ど増加させる場合には、電磁波遮蔽材やディスプレイ素
子のブラックマトリックスなどの、前述した用途では、
導電層を薄膜上にさらに形成することが望ましい。この
際、導電層は薄膜が基板と接する面とは反対の面上に形
成されることは好ましい。
【００３６】本発明によれば、転移層は、基板と接する
転移層の面の屈折率との差が０．５以下、最も望ましく
は０である屈折率を有する基板上に形成されることが望
ましい。基板と接する転移層と基板との屈折率の差が
０．５を超す場合には、上記反射係数に関する式で述べ
たように、基板（特にガラス基板の場合）に比して、薄
膜の光反射率が高まる場合がある。
【００３７】本発明の機能性薄膜において、Ｓｉまたは
Ａｌが第１成分として使用される。これは、これらの酸
化物が一般的に基板材料として使用されるガラスと同様
の特性を有するためである。
【００３８】また、本発明の機能性薄膜において、Ｏま
たはＮが第２成分として使用される。これは、本発明に
よれば反応性スパッタリング法によって第１成分である
ＳｉまたはＡｌの酸化物または窒化物の膜が転移膜とし
て蒸着されるが、その酸化物または窒化物を構成する他
方の成分であるＯまたはＮが第２成分となるためであ
る。この際、蒸着は、酸化物または窒化物膜を形成する
各成分の組成比を漸進的に変化させて行なわれる。
【００３９】本発明の機能性薄膜は、特に制限されるこ
となく公知の方法によって製造されるが、反応性スパッ
タリング法を利用して製造されることが望ましく、その
好ましい実施態様を以下に説明する。
【００４０】反応性スパッタリングは、ポンピングシス
テムを備えた真空チャンバ、真空チャンバ内に位置した
マグネトロンカソード、マグネトロンカソード上に配置
されたターゲット、マグネトロン放出のためのガスを導
入する第１のガス導入システム、スパッタリングされた
金属元素と反応する反応性ガスを導入する第２のガス導
入システム、基板が放出空間に向かうように基板を運搬
するシステムを備える装置を用いて実施される。この
際、ターゲットには、通常、第１成分であるＳｉまたは
Ａｌが使用され、反応性ガスとして、通常、第２成分で
ある酸素または窒素ガスが使用される。また、第１のガ
ス導入システム及び第２のガス導入システムのノズル
は、放出空間を通じて相対して位置する。また、第１及
び第２のガス導入システムのノズルは、それぞれ、基板
の運搬ラインの上流及び下流に位置する。このような配
置で、放出空間内の反応性ガスの分圧を基板の運搬方向
に沿って徐々に下げる。
【００４１】また、酸素及び窒素ガス双方を反応性ガス
として用いる場合には、一方の反応性ガスの分圧を徐々
に下げながら、他方の反応性ガスの分圧を徐々に上げ
る。酸素及び窒素ガスの混合ガスを反応性ガスとして用
いる場合の酸素及び窒素ガスの混合比（体積比）は、ケ
イ素またはアルミニウムの酸化物及び窒化物の所望の形
成割合によって適宜選択される。
【００４２】本発明の上記実施形態によれば、酸化ケイ
素（ＳｉＯx）および／または窒化ケイ素（ＳｉＮx）よ
りなる機能性薄膜が提供される。ソーダ石灰ガラス基板
に酸化ケイ素を蒸着する場合には、Ｓｉをターゲットと
して用い、酸素（Ｏ2）ガスを反応性ガスとして用い
る。ソーダ石灰ガラス基板と同様の屈折率を有するＳｉ
Ｏ2が蒸着初期時に基板上に蒸着されるように、反応性
ガスの分圧を調節する。より詳細には、反応性ガスであ
る酸素（Ｏ2）ガスの分圧を蒸着が進むにつれ徐々に下
げ、最終蒸着段階では、ケイ素のみが蒸着されるように
する。このような蒸着における、薄膜の厚みに対する第
１成分（Ｓｉ）及び第２成分（Ｏ）の濃度（原子百分
率）の変化を、図３に示す。ソーダ石灰ガラス基板の場
合には、基板と初期段階の薄膜との屈折率をほぼ同等に
するために、ＳｉとＯとの原子比がほぼ２：３であるこ
とが望ましい。また、窒化ケイ素（ＳｉＮx）を蒸着す
る場合には、Ｓｉをターゲットとして用い、窒素
（Ｎ2）ガスを反応性ガスとして用いて、上記と同様に
して行なわれる。
【００４３】または、本発明の他の態様によると、本発
明の機能性薄膜は、基板上に転移層を蒸着した後、スパ
ッタリング装置のターゲットとして、Ｔｉ、Ａｌ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｆｅ及びＩＴＯよりなる
群から選択される一つ以上の金属またはこれらの合金を
用いて、金属層を蒸着することによって、導電能を有す
る（即ち導電層を含む）機能性薄膜が提供される。換言
すると、導電層は、転移層が基板と接する面とは反対の
面上に形成される。本明細書において、「導電層は、転
移層が基板と接する面とは反対の面上に形成される」と
は、例えば、基板上に第１物質膜（例えば、Ｓｉ及びｘ
Ｏ（ｘ＞１）からなる膜）、第２物質膜（例えば、Ｓｉ
及びＯからなる膜）及び第３物質膜（例えば、Ｓｉから
なる膜）を順次蒸着して転移層を形成した後、転移層が
基板と接する面とは反対の面である第３物質膜上に金属
層（導電層）を形成するという意味である。上記態様に
おいては、第１成分がケイ素（Ｓｉ）である際に特に有
効である。第１成分がＡｌである場合には、Ａｌ自体に
導電能があるため、導電層をさらに形成する必要が少な
いからである。このような導電層を備えた機能性薄膜
は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の電極、様
々な表示素子のブラックマトリックスに適用できる。
【００４４】上記では、ケイ素（Ｓｉ）の酸化物または
窒化物について説明してきたが、本発明のさらなる態様
によれば、アルミニウム（Ａｌ）の酸化物および／また
は窒化物、即ち、酸化アルミニウムおよび／または窒化
アルミニウムよりなる機能性薄膜が提供される。例え
ば、酸化アルミニウムを蒸着する場合には、Ａｌをター
ゲットとして用い、酸素（Ｏ2）ガスを反応性ガスとし
て用い、窒化アルミニウムを蒸着する場合には、Ａｌを
ターゲットとして用い、窒素（Ｎ2）ガスを反応性ガス
として用いる。特記しない限り、蒸着工程は、前述した
Ｓｉの場合と同一である。
【００４５】Ａｌをターゲットとして用いる場合には、
アルミニウムの酸化物または窒化物の層が蒸着初期時に
基板上に形成された後、反応性ガスの分圧を蒸着が進む
につれ徐々に下げ、最終蒸着段階では、アルミニウムの
みが蒸着されるようにする。Ａｌ自体が金属であるた
め、Ａｌを第１成分として使用する場合には、導電層を
別途形成しなくても、薄膜の導電性が要求される様々な
用途、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
の電極、様々な表示素子のブラックマトリックスに適用
できる。本実施態様による蒸着における、薄膜の厚みに
対する第１成分（Ａｌ）及び第２成分（Ｏ）の濃度（原
子百分率）の変化を、図４に示す。ソーダ石灰ガラス基
板の場合には、基板と初期段階の薄膜との屈折率をほぼ
同等にするために、ＡｌとＯとの原子比がほぼ２：３で
あることが望ましい。
【００４６】図３及び図４では、ターゲット（第１成
分）及び反応性ガス（第２成分）の濃度が直線的に変化
する例を挙げたが、本発明はこれに限られるのではな
く、ターゲット（第１成分）及び反応性ガス（第２成
分）の濃度が段階的に変化するように蒸着することも可
能である。すなわち、ターゲット（第１成分）及び反応
性ガス（第２成分）に印加される高周波(radio-frequen
cy)（ＲＦ）または直流（ＤＣ）電力を直線的に増加す
るまたは減少すると、図３及び図４に示されるような直
線的な濃度勾配を有する機能性薄膜が得られる。また
は、所定の高周波(radio-frequency)（ＲＦ）または直
流（ＤＣ）電力を徐々に（段階的に）印加することによ
って、段階的な濃度勾配を有する機能性薄膜が得られ
る。
【００４７】
【実施例】以下、本発明を下記実施例によりさらに詳細
に説明するが、本発明が下記実施例のみに限定されるも
のではない。
【００４８】実施例１ Ｓｉ及びＯが薄膜の厚みに沿って漸進的な濃度勾配を有
するように酸素ガスの分圧を徐々に下げながら、反応性
スパッタリング装置を用い、ターゲットとしてのケイ素
（Ｓｉ）及び反応性ガスとしての酸素（Ｏ2）ガスをソ
ーダ石灰ガラス基板上に蒸着した。
【００４９】ＳｉとＯとの原子比は、蒸着開始段階で
は、１：２になるように調節された。また、薄膜の厚み
が１５００Åになった時にはＳｉだけが蒸着されるよう
に、酸素ガスの分圧を徐々に下げていった。
【００５０】薄膜の総厚みが２０００Åになった時、銀
（Ａｇ）をターゲットとして使用して、１０００Å厚の
導電層をさらに薄膜上部に形成し、ブラックマトリック
スとした。
【００５１】実施例２ 反応性ガスとして酸素ガスと窒素ガスの混合ガスを使用
して薄膜を形成した以外は、実施例１と同様にして、ブ
ラックマトリックスを製造した。
【００５２】実施例３ 実施例１において、Ｓｉの代わりに、Ａｌをターゲット
として用い、蒸着開始段階でのＡｌとＯとの原子比を約
２：３になるように調節し、さらに導電層の形成を実施
しない以外は、実施例１と同様にして、ブラックマトリ
ックスを製造した。
【００５３】前記実施例１〜３により製造されたブラッ
クマトリックスの電気的及び光学的特性を評価し、その
結果を下記表１に示した。なお、下記表１において、反
射率及び光学密度は、紫外線−可視光線の分光計を用い
て５５０ｎｍの波長で測定した。また、面抵抗、Ｒｓ
は、４ポイントプローブ法(4-point probe method)を用
いて測定した。
【００５４】
【表１】
【００５５】表１から、実施例１〜３により製造された
機能性薄膜は、面抵抗がおよそ２００〜３５０ｍΩ／□
であり、反射率が０．５以下、光学密度が４．０以上で
あり、良好な反射率、面抵抗及び光学密度特性を有する
ことが示される。
【００５６】本発明を前記実施の形態及び実施例を参考
にして説明してきたが、これは例示的なことに過ぎず、
本発明に属する技術分野における通常の知識を有するも
のは、特許請求の範囲に規定される本発明の精神及び概
念から逸脱しない限り、この記載から多様な変更及び修
飾が可能であることを理解できる。
【００５７】
【発明の効果】上述したように、本発明の機能性薄膜
は、アルミニウム（Ａｌ）及びケイ素（Ｓｉ）より選択
される第１成分ならびに酸素原子（Ｏ）及び窒素原子
（Ｎ）より選択される少なくとも一の第２成分を含む転
移層を有し、該第１成分及び第２成分は薄膜の厚みに沿
って漸進的な濃度勾配を有することを特徴とするもので
ある。したがって、本発明の機能性薄膜は、薄膜の反射
率を大幅に低下させるために、薄膜の屈折率を基板の屈
折率と実質的に同等になるように容易に調節できる。ま
た、本発明の機能性薄膜が第１成分としてＡｌを使用す
るあるいは特定の金属成分よりなる導電層を有する場合
には、光吸収層及び導電層を有するため、薄膜の屈折率
を徐々に変化させることによって、所望の電気特性を備
えた機能性薄膜が提供され得る。したがって、本発明の
機能性薄膜は、光学特性及び電気的特性双方が要求され
る様々な用途に好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の機能性薄膜の構造を概略的に示し
た図面である。
【図２】は、本発明の機能性薄膜の原理を説明するため
の図面である。
【図３】は、本発明の一実施態様による機能性薄膜につ
いて、薄膜の厚みに対するＳｉ及びＯ成分の分布の変化
を示すグラフである。
【図４】は、本発明の他の実施態様による機能性薄膜に
ついて、薄膜の厚みに対するＡｌ及びＯ成分の分布の変
化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…基板、 ２０…薄膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０３Ｃ 17/34 Ｃ０３Ｃ 17/34 Ｚ 17/36 17/36 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｇ０２Ｂ 5/22 1/11 Ｇ０２Ｃ 7/10 5/22 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ａ Ｇ０２Ｃ 7/10 Ｚ (72)発明者 李 準 培 大韓民国京畿道龍仁市水枝邑664番地 星 志アパート505棟1301号 (72)発明者 朴 昌 元 大韓民国京畿道水原市八達区靈通洞1407− １番地 清明マウル４団地 建栄アパート 421棟902号 Ｆターム(参考） 2H006 BE01 2H042 AA03 AA06 AA09 AA11 AA15 AA26 AA27 AA33 2H048 CA05 CA09 CA14 CA17 CA19 CA20 CA29 2K009 AA02 AA10 AA12 BB02 CC03 CC14 DD03 EE03 4G059 AA08 AA11 AA18 AC04 DA01 DA02 DA03 DA04 DA05 DA08 DB02 EA01 EA05 EA07 EA12 GA01 GA04 GA12 GA14

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルミニウム（Ａｌ）及びケイ素（Ｓ
    ｉ）より選択される第１成分ならびに酸素原子（Ｏ）及
    び窒素原子（Ｎ）より選択される少なくとも一の第２成
    分を含む転移層を有し、該第１成分及び第２成分は薄膜
    の厚みに沿って漸進的な濃度勾配を有することを特徴と
    する機能性薄膜。
  2. 【請求項２】 該漸進的な濃度勾配は、該薄膜の厚みに
    沿って外部光が入射する方向から遠ざかるほど屈折率が
    漸進的に増加するまたは減少するように分布する、請求
    項１に記載の機能性薄膜。
  3. 【請求項３】 該漸進的な濃度勾配は、該薄膜の厚みに
    沿って外部光が入射する方向から遠ざかるほど光吸収率
    が漸進的に増加するように分布する、請求項１に記載の
    機能性薄膜。
  4. 【請求項４】 該第１成分はアルミニウム（Ａｌ）であ
    り、該漸進的な濃度勾配は該薄膜の厚みに沿って電気伝
    導度が漸進的に増加するまたは減少するように分布す
    る、請求項１に記載の機能性薄膜。
  5. 【請求項５】 該漸進的な濃度勾配は、該薄膜の厚みに
    沿って外部光が入射する方向から遠ざかるほど、該第１
    成分の含量は漸進的に増加し、該第２成分の含量は漸進
    的に減少するように分布する、請求項１に記載の機能性
    薄膜。
  6. 【請求項６】 該転移層は、基板と接する転移層の面の
    屈折率との差が０．５以下である屈折率を有する基板上
    に形成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の機
    能性薄膜。
  7. 【請求項７】 チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａ
    ｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐ
    ｔ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）及びインジウム・
    スズ酸化物（ＩＴＯ：indium-tin oxide）よりなる群か
    ら選択される少なくとも一の金属成分よりなる導電層を
    さらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の機能
    性薄膜。
  8. 【請求項８】 該第１成分はケイ素（Ｓｉ）であり、該
    導電層は転移層が基板と接する面とは反対の面上に形成
    される、請求項７に記載の機能性薄膜。
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