JPH1096801A

JPH1096801A - 光吸収性反射防止体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1096801A
Application number: JP9155412A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Osaki; 壽大崎; Takuji Oyama; 卓司尾山; Yuuko Tachibana; ゆう子橘
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】低反射の波長範囲の広い反射防止体を簡単な膜
構成で得る。【解決手段】低反射となる波長範囲が広くなるような、
ある特定の波長分散を持つ屈折率と消衰係数を示す光吸
収物質を用いた光吸収性反射防止体とその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光吸収性反射防止
体およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスプレイの表示部などの反射
防止と電磁波遮蔽は、基体側から、可視光に実質的に透
明な低屈折率誘電体膜、高屈折率誘電体膜、高屈折率導
電体膜を積層することにより達成されていた（特開昭６
０−１６８１０２）が、この多層構成の反射防止膜にお
いては、低反射となる波長範囲を広くするためには、反
射防止膜を構成する層の数を増す必要があり、これに伴
って製造コストが大きくなるという問題があった。

【０００３】また、上に述べた反射防止と電磁波遮蔽を
達するための膜構成をきわめて単純にしたものとして、
基体側から光吸収性膜とシリカ膜を積層した２層の反射
防止膜が提案されている（ＤＥ３９４２９９０）が、こ
の光吸収性膜である窒化チタン膜とシリカ膜とからなる
２層構成の光吸収性反射防止膜を用いても、得られる光
吸収性反射防止体の低反射の波長領域は狭く、その反射
防止特性は不充分であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、単純な層構
成で充分な反射防止特性を発現する光吸収性反射防止体
およびその製造方法の提供を目的とする。

【０００５】本発明は、また、単純な層構成で耐熱性に
優れた光吸収性反射防止体およびその製造方法の提供を
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基体上に、基
体側から、光吸収膜、可視光に対し実質的に透明な誘電
体膜がこの順に形成され、該誘電体膜側からの入射光の
反射を低減させる光吸収性反射防止体において、該光吸
収膜の複素光学定数をｎ−ｉｋ（屈折率ｎ、消衰係数
ｋ）、幾何学的膜厚をｄとし、該誘電体膜の屈折率をｎ
₂ 、幾何学的膜厚をｄ₂ とし、波長４００ｎｍでのｋを
ｋ₄₀₀ 、波長７００ｎｍでのｋをｋ₇₀₀ 、波長４００ｎ
ｍでのｎをｎ₄₀₀ 、波長４００ｎｍでのｎをｎ₇₀₀ と
し、ｎ_ave ＝（ｎ₄₀₀ ＋ｎ₇₀₀ ）／２、ｋ_ave ＝（ｋ
₄₀₀ ＋ｋ₇₀₀ ）／２、ｎ_dif ＝ｎ₄₀₀ −ｎ₇₀₀ 、ｋ_dif
＝ｋ₇₀₀ −ｋ₄₀₀ 、関数ｆ（ｎ₂ ）＝１．６ｎ₂ −２．
２としたときに、該光吸収膜の光学定数が次式をいずれ
も満たすことを特徴とする光吸収性反射防止体を提供す
る。

【０００７】

【数２】ｎ_dif ＞０．５ｋ_dif ＞０．５ｆ（ｎ₂ ）−０．２＜ｎ_ave ｋ_ave ｄ／ｄ₂ ＜ｆ（ｎ
₂ ）＋０．２

【０００８】本発明においては、光吸収性物質として、
屈折率ｎと消衰係数ｋが、前式に示すようなある特定の
波長依存性（波長分散）を持つ物質を用いることが重要
である。本発明者らは、鋭意研究の結果、屈折率ｎと消
衰係数ｋが、前式に示すようなある特定の波長依存性
（波長分散）を持つ物質を光吸収膜に用いることで、低
反射となる波長範囲が広くなるような光吸収性反射防止
体を構成できることを新規に見いだした。

【０００９】本発明における最も単純な膜構成は、この
光吸収膜と可視光に実質的に透明な誘電体膜とからなる
２層構成である。２層の膜構成で、その２つの層に可視
光に実質的に透明である誘電体膜を用いた反射防止体に
おいては、ある特定の波長（設計波長と呼ばれる）にお
ける反射率をゼロにするように各々の層の屈折率と膜厚
を決定できる。しかし、設計波長以外の波長では、反射
率が急激に増加する、いわゆる「Ｖコート」となり、広
い波長範囲において低反射とはならない。

【００１０】本発明のように、有限の消衰係数を持った
物質、つまり、光吸収性物質を用いると２層構成であっ
ても広い波長範囲において低反射となる反射防止体を形
成できる。その光吸収性物質の屈折率と消衰係数の波長
依存性（波長分散）は、その膜厚が決まれば決定され
る。つまり、屈折率と消衰係数の両方の波長分散が同時
に最も望ましいものとなる光吸収性物質を用いることが
本発明の要点である。

【００１１】本発明において用いる光吸収膜の材質とし
ては、屈折率ｎと消衰係数ｋが前式を満足するかぎり特
に限定されない。例えば、金属、合金、または、これら
の窒化物、酸窒化物、炭化物、炭窒化物を使用できる。

【００１２】前記光吸収膜として金を含有する光吸収膜
を用いかつ前記誘電体として屈折率が１．３〜２．５の
誘電体膜を用いた場合、光吸収膜の幾何学的膜厚が１〜
８ｎｍでありかつ誘電体膜の幾何学的膜厚が４０〜１１
０ｎｍであることが好ましい。光吸収膜の幾何学的膜厚
が１ｎｍ未満では、反射率の波長依存性は小さくなり、
Ｖコートではなくなる傾向にあるが、可視光領域全体に
おける反射率が大きくなり、また、８ｎｍ超にすると、
反射率が大きく、また、低反射の波長範囲が狭くなる。

【００１３】金を含有する光吸収膜は、金膜、金を５０
重量％以上含む合金膜、該合金の窒化物膜、該合金の酸
窒化物膜、該合金の炭化物膜または該合金の炭窒化物膜
であることが好ましい。ここで、金、または、金を５０
重量％以上含む合金（以下、金合金と呼ぶ）を用いた場
合は、幾何学的膜厚は、２〜５ｎｍ、特に、２．５〜
３．５ｎｍであることが好ましい。

【００１４】幾何学的膜厚が２ｎｍ未満では低反射とな
る波長領域は広がるが、反射率が大きくなり、また、５
ｎｍ超では低反射となる波長領域は狭くなり、さらに膜
厚を大きくすると反射率は大きくなる。この性質から、
金、金合金の膜厚を２〜５ｎｍ、さらに好ましくは、
２．５〜３．５ｎｍとすることにより、光吸収性反射防
止体の反射率は低くなり、さらに、低反射となる波長範
囲は広くなる。

【００１５】また、金合金の窒化物を光吸収膜として用
いる場合、光吸収性反射防止体の反射率を低くしかつ低
反射となる波長範囲を広くするためには、金合金の窒化
の程度が増すにつれ、その膜厚を大きくする必要が生じ
る。ただし、８ｎｍ超の膜厚にすると、反射率が大き
く、また、低反射の波長範囲が狭くなるので、８ｎｍ以
下とすることが好ましい。同様のことが金合金の酸窒化
物、炭化物、炭窒化物を用いた際にも見られる。

【００１６】一方、前記誘電体膜の膜厚を小さくすると
光吸収性反射防止体の低反射となる波長領域は低波長領
域になり、膜厚を大きくすると長波長領域になる。この
ため、誘電体の膜厚は、４０〜１１０ｎｍとすることに
より、低反射の波長領域は可視光領域となり、反射防止
体としての機能が好ましくなる。ただし、最適の膜厚
は、誘電体の屈折率に依存し、用いる誘電体によって、
その値は異なることとなるが、屈折率が１．３〜２．５
の範囲においては、最適の膜厚は４０〜１１０ｎｍの範
囲に存在する。

【００１７】金膜を用いると、金が化合物を作り難いた
め、例えば、反応性スパッタ法により光吸収性反射防止
体を製造する場合でも、金膜の形成において、酸化性、
または、窒化性ガスなどをスパッタガスとして使用でき
る。この性質のため、これに続く、誘電体膜の形成の際
に必要とされるスパッタガスを用いて、１つの成膜室に
おいて、スパッタガスの交換を行わずに２層の光吸収性
反射防止体が形成でき、製造コストが低くなるため好ま
しい。

【００１８】また、金、金合金を用いた反射防止膜の吸
収率は１０％程度であり、これにより、製造コストの低
い単純な層構成でありながら、透過率の高い反射防止体
が得られる。

【００１９】また、金合金の、窒化物、酸窒化物、炭化
物または炭窒化物を用いることにより、反射防止膜の吸
収率を容易に調整できる。すなわち、金合金に対して、
窒化、酸窒化、炭化、炭窒化の程度を増すことにより、
得られる反射防止膜の吸収率が高くなる。したがって、
窒化、酸窒化、炭化、炭窒化の程度を制御することによ
り、得られる反射防止膜の吸収率を所望の値に制御でき
る。

【００２０】一方、前記光吸収膜として銅を含有する光
吸収膜を用いかつ前記誘電体として屈折率が１．３〜
２．５の誘電体膜を用いた場合、光吸収膜の幾何学的膜
厚が１〜８ｎｍでありかつ誘電体膜の幾何学的膜厚が４
０〜１１０ｎｍであることが好ましい。光吸収膜の幾何
学的膜厚が１ｎｍ未満では、反射率の波長依存性は小さ
くなり、Ｖコートではなくなる傾向にあるが、可視光領
域全体における反射率が大きくなり、また、８ｎｍ超に
すると、反射率が大きく、また、低反射の波長範囲が狭
くなる。

【００２１】銅を含有する光吸収膜は、銅膜、銅窒化物
膜、銅酸窒化物膜、銅炭化物膜、銅炭窒化物膜、銅を５
０重量％以上含む合金膜、該合金の窒化物膜、該合金の
酸窒化物膜、該合金の炭化物膜または該合金の炭窒化物
膜であることが好ましい。特に、銅膜または銅を５０重
量％以上含む合金膜であることが好ましい。

【００２２】ここで、銅、または、銅を５０重量％以上
含む合金（以下、銅合金と呼ぶ）を用いた場合は、幾何
学的膜厚は２〜５ｎｍ、特に、２．５〜３．５ｎｍであ
ることが好ましい。

【００２３】幾何学的膜厚が２ｎｍ未満では低反射とな
る波長領域は広がるが、反射率が大きくなり、また、５
ｎｍ超では低反射となる波長領域は狭くなり、さらに膜
厚を大きくすると反射率は大きくなる。この性質から、
銅、銅合金の膜厚を２〜５ｎｍ、さらに好ましくは、
２．５〜３．５ｎｍとすることにより、光吸収性反射防
止体の反射率は低くなり、さらに、低反射となる波長範
囲は広くなる。

【００２４】また、銅の窒化物、銅合金の窒化物を光吸
収膜として用いる場合、光吸収性反射防止体の反射率を
低くしかつ低反射となる波長範囲を広くするためには、
銅、銅合金の窒化の程度が増すにつれ、その膜厚を大き
くする必要が生じる。ただし、８ｎｍ超の膜厚にする
と、反射率が大きく、また、低反射の波長範囲が狭くな
るので、８ｎｍ以下とすることが好ましい。同様のこと
が銅、銅合金の、酸窒化物、炭化物、炭窒化物を用いた
際にも見られる。

【００２５】一方、前記誘電体の膜厚を小さくすると光
吸収性反射防止体の低反射となる波長領域は低波長領域
になり、膜厚を大きくすると長波長領域になる。このた
め、誘電体の膜厚は、４０〜１１０ｎｍとすることによ
り、低反射の波長領域は可視光領域となり、反射防止体
としての機能が好ましくなる。ただし、最適の膜厚は、
誘電体の屈折率に依存し、用いる誘電体によって、その
値は異なることとなるが、屈折率が１．３〜２．５の範
囲においては、最適の膜厚は４０〜１１０ｎｍの範囲に
存在する。

【００２６】また、銅、銅合金を用いた反射防止膜の吸
収率は１０％程度であり、これにより、製造コストの低
い単純な層構成でありながら、透過率の高い反射防止体
が得られる。

【００２７】また、銅、銅合金の窒化物、酸窒化物、炭
化物、または、炭窒化物を用いることにより、反射防止
膜の吸収率を容易に調整できる。すなわち、銅、銅合金
に対して、窒化、酸窒化、炭化、炭窒化の程度を増すこ
とにより、得られる反射防止膜の吸収率が高くなる。し
たがって、窒化、酸窒化、炭化、炭窒化の程度を制御す
ることにより、得られる反射防止膜の吸収率を所望の値
に制御できる。

【００２８】本発明において、誘電体膜は、シリカを主
成分とする膜が好ましい。誘電体の屈折率に応じて、用
いるべき光吸収物質の屈折率、消衰係数の最適の波長分
散が決定されてくるが、シリカの屈折率は１．４５〜
１．４９程度であり、このとき、金を含む光吸収物質や
銅を含む光吸収物質など多くの光吸収物質を使用でき
る。また、シリカは、化学的、機械的にも安定であり、
光吸収性反射防止体の最外層として用いるのは好まし
い。シリカを主成分とする膜としては、導電性のシリコ
ンターゲットを酸化性ガスの存在下でＤＣスパッタして
得られる膜がある。

【００２９】シリカを主成分とする膜の形成法として
は、特に限定されず、ＣＶＤ法やスパッタ法などの乾式
法や、スプレー法、スピンコート法、ディップ法などの
湿式法を採用できる。スパッタ法としては、高周波（Ｒ
Ｆ）スパッタ法や直流反応性スパッタ法が挙げられる。

【００３０】直流反応性スパッタ法を用いる場合は、シ
リコンターゲットに導電性を付与するため、ホウ素、リ
ンまたはアルミニウムなどの金属が混入される。その結
果、得られるシリカにもこれらの元素が不純物として混
入するが、本発明におけるシリカとは、シリカとほぼ同
じ屈折率を持つもののことである。

【００３１】シリカを主成分とする膜の幾何学的膜厚
は、６０〜１００ｎｍが好ましい。この膜厚範囲とする
ことにより、低反射となる波長領域は、可視光領域の中
央付近になり、反射防止体としてはさらに性能の良いも
のとなる。

【００３２】前記光吸収膜と前記誘電体膜との間に、幾
何学的膜厚が１〜２０ｎｍの、金属または金属窒化物を
主成分とする層が形成されることが好ましい。光吸収膜
と誘電体膜との間に光吸収膜の酸化を防止する層（以
下、バリア層という）として前記の金属または金属窒化
物を主成分とする層を挿入することにより、成膜時の酸
化を防いだり、耐熱性を向上させることができる。

【００３３】この種のバリア層は、銀膜を使用したいわ
ゆるＬｏｗ−Ｅガラスにおいては広く実施されており、
例えば、ＵＳＰ４５４８６９１および特開昭５９−１６
５００１には、銀膜上に続いて形成される酸化膜の成膜
時に、銀膜が酸化されることを防ぐ目的で、バリア層を
形成することが示されている。このように、このバリア
層は、その下に形成されている別の層の酸化を防ぐため
に形成される薄膜であり、光学的には意味を持たない
（すなわち、反射防止特性や可視光線透過率にほとんど
影響を与えない）ものである。また、光学的には意味を
持たせないことが重要である。

【００３４】このバリア層の膜厚は本来の反射防止性能
を損なわないために２０ｎｍ以下であることが望まし
い。また、このバリア層の膜厚が１ｎｍ未満では耐熱性
の向上が不充分となる。したがって、１〜２０ｎｍの膜
厚のバリア層を挿入すると耐熱性を効果的に向上させう
ることから好ましい。

【００３５】上述したように、バリア層は、光学的には
意味を持たないことが重要なので、バリア層が光吸収性
（例えば光吸収性の窒化シリコン）である場合は、厚み
は約５ｎｍ以下にすべきである。

【００３６】透明なバリア層を用いる場合は、この層の
屈折率により許容される膜厚が異なる。屈折率が約２．
０の材料（例えば窒化シリコンや窒化アルミニウム）を
用いた場合に最も許容膜厚が大きくなり、約２０ｎｍま
でのバリア層を下層の光吸収膜と上層の誘電体膜との間
に、低反射特性を維持しながら挿入できる。

【００３７】バリア層としては、クロム、モリブデン、
タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタル、亜鉛、
ニッケル、パラジウム、白金、アルミニウム、インジウ
ム、スズおよびシリコンからなる群の１種以上の金属を
主成分とする膜もしくはこれらの窒化物を主成分とする
膜、または、チタン、ジルコニウムおよびハフニウムか
らなる群の１種以上の金属を主成分とする膜、を用いる
と、充分な酸化防止性能の向上と、優れた反射防止特性
の維持を両立させうるので好ましい。特に、シリコンま
たはシリコン窒化物を主成分とする層が好ましい。

【００３８】シリコンとシリコン窒化物が酸化される場
合は、他の多くの金属や金属窒化物において見られるよ
うな表面から酸素が深さ方向に濃度勾配をもって拡散し
ていく酸化機構（酸化機構Ａ）でなく、表面から１原子
層ずつ酸化物層が形成されていく酸化機構（酸化機構
Ｂ）を示す。

【００３９】光吸収膜は、シリカを主成分とする膜の成
膜時、またはその後の熱処理時に酸化される可能性があ
る。シリコンまたはシリコン窒化物は、光吸収膜の酸化
を防止するために用いられ、このために、シリコンまた
はシリコン窒化物は、部分酸化物あるいは酸窒化シリコ
ンとなることがある。

【００４０】前述した酸化機構Ａにおいては、金属また
は金属窒化物が完全に酸化される以前においても光吸収
膜が酸化していく可能性があるのに比べ、後者の酸化機
構Ｂを示すシリコンまたはシリコン窒化物は、完全に酸
化されるまでは光吸収膜を酸化から守りうる。

【００４１】反射防止体の光学性能に影響を与えないよ
うに、酸化後の状態を見込んでシリコンまたはシリコン
窒化物を主成分とする層の膜厚を設定することもでき
る。可視光に対し透明なシリコン窒化物は、反射防止体
の光学特性にほとんど影響を与えないことから膜厚を大
きくでき、光吸収膜の酸化を効果的に防げるので好まし
い。

【００４２】本発明は、また、基体上に、基体側から、
光吸収膜、可視光に対し実質的に透明な誘電体膜をこの
順に形成し、該誘電体側からの入射光の反射を低減させ
る光吸収性反射防止体を製造する方法において、光吸収
膜として、幾何学的膜厚が１〜８ｎｍの金を含有する光
吸収膜または幾何学的膜厚が１〜８ｎｍの銅を含有する
光吸収膜を形成し、誘電体膜として、屈折率が１．３〜
２．５で幾何学的膜厚が４０〜１１０ｎｍの誘電体膜を
形成することを特徴とする光吸収性反射防止体の製造方
法を提供する。

【００４３】光吸収膜の形成法としては、特に限定され
ず、ＣＶＤ法やスパッタ法などを採用できる。スパッタ
法としては、高周波（ＲＦ）スパッタ法や直流スパッタ
法が挙げられる。直流スパッタ法は、ＣＶＤ法のように
基体を加熱する必要がなく、また、成膜過程における基
体の温度上昇もＲＦスパッタ法に比較して小さいため
に、基体として使用できる物質の制限が小さく、さら
に、大面積の基体に反射防止体を形成するのも容易であ
る。

【００４４】以上は２層構成の光吸収性反射防止体につ
いて説明したが、金を含有する光吸収膜と前記誘電体と
の間に、幾何学的膜厚が１０〜３０ｎｍであり、その屈
折率が１．５〜２．６でかつ可視光に実質的に透明であ
る物質からなる層が形成された３層構成の光吸収性反射
防止体、あるいは、銅を含有する光吸収膜と前記誘電体
膜との間に、幾何学的膜厚が１０〜３０ｎｍであり、そ
の屈折率が１．５〜２．６でかつ可視光に実質的に透明
である物質からなる層が形成された３層構成の光吸収性
反射防止体も提案できる。この場合光吸収膜と前記の屈
折率が１．５〜２．６でかつ可視光に実質的に透明であ
る物質からなる層との間にバリア層を設けることができ
る。

【００４５】本発明に用いる基体としては、ガラス、プ
ラスチック、プラスチックフィルムなどが挙げられる。
具体的には、ディスプレイ用の表示部を構成するガラ
ス、プラスチック、プラスチックフィルムなどや、建築
物や自動車などの移動体の窓部を構成するガラス、プラ
スチック、プラスチックフィルムなどが挙げられる。ま
た、展示物などの収納物を保護し、かつ、視認性を確保
する部分を構成するガラス、プラスチック、プラスチッ
クフィルムなども挙げられる。プラスチック、プラスチ
ックフィルムの材料としてはＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）などが挙げられる。

【００４６】好適な応用例として、本発明の光吸収性反
射防止体をＣＲＴの前面発光板（パネル）として用いた
場合が挙げられる。本発明における光吸収性反射防止膜
をかかるパネルに成膜後、ＣＲＴを構成するほかの２つ
の構成部材であるファンネルと電子銃を、低融点粉末ガ
ラスを接着剤として用いて、加熱し、パネルに融着する
必要がある。この加熱融着工程は、おおよそ４５０℃の
温度にこれら構成部材を密着した状態で３０分間維持す
るものであり、ＣＲＴの完成のためには、この工程を２
回行う必要がある。この加熱融着工程において、本発明
におけるバリア層は、光吸収膜の酸化を防止する役目を
負うことになる。

【００４７】

【実施例】

（実施例１）アルゴンからなるスパッタガスを成膜室に
導入し、直径４インチ、厚さ０．５ｃｍの大きさの金タ
ーゲットに３０Ｗの電力を投入して、膜厚３ｎｍの金
（光吸収膜）をソーダライムガラス平板上に形成した。

【００４８】次に、酸素ガスをスパッタガスとして、直
径４インチ、厚さ０．５ｃｍの大きさのｎ型シリコンタ
ーゲットに４４０Ｗの電力を投入して、直流反応性スパ
ッタにより膜厚８５ｎｍのシリカ（誘電体膜）を形成し
た。

【００４９】得られた試料の膜の形成されていないガラ
ス面に黒色塗料を塗布し、膜の形成されている側の分光
反射率を測定した。得られた分光反射率を図１に示す。
また、低反射波長範囲の大小を判定するために、反射率
が０．６％となる低波長側の波長で、高波長側の波長を
除したものをバンド幅比と定義した。このバンド幅比
は、１．５８であった。このように、低反射波長範囲の
きわめて広い光吸収性反射防止体が得られた。図２に金
の屈折率と消衰係数の波長分散のグラフを示す。なお、
このグラフにおいては、黒丸が屈折率、白丸が消衰係数
を示し、以下も同様である。

【００５０】また、実施例１の光吸収性反射防止体につ
いて、ｎ_dif 、ｋ_dif 、ｎ_ave ｋ_ave ｄ／ｄ₂ −（ｆ
（ｎ₂ ）−０．２）（表ではＸ−（ｆ（ｎ₂ ）−０．
２）で示す）およびｆ（ｎ₂ ）＋０．２−ｎ_ave ｋ_ave
ｄ／ｄ₂ （表ではｆ（ｎ₂ ）＋０．２−Ｘで示す）の計
算結果を表３に示す。以下、実施例２〜６および比較例
１〜１３についても同様の計算結果を表３に示す。

【００５１】（実施例２）アルゴンガスをスパッタガス
として成膜室に導入し、４３．２ｃｍ×１２．７ｃｍ×
１．０ｃｍの大きさの銅ターゲットに０．２ｋＷの電力
を投入して、膜厚３ｎｍの銅（光吸収膜）をソーダライ
ムガラス平板上に形成した。

【００５２】続いて、窒素ガス濃度が３０体積％であ
る、窒素とアルゴンの混合ガスをスパッタガスとして、
４３．２ｃｍ×１２．７ｃｍ×１．０ｃｍの大きさのｎ
型シリコンターゲットに１．０ｋＷの電力を投入して、
直流反応性スパッタにより膜厚５ｎｍの窒化シリコン
（バリア層）を形成した。

【００５３】次に、酸素ガスをスパッタガスとして、４
３．２ｃｍ×１２．７ｃｍ×１．０ｃｍの大きさのｎ型
シリコンターゲットに３．０ｋＷの電力を投入して、直
流反応性スパッタにより膜厚７０ｎｍのシリカ（誘電体
膜）を形成した。

【００５４】実施例１と同様にして測定した、膜の形成
されている側の分光反射率を図３に示す。バンド幅比
は、１．７３であった。図４に銅の屈折率と消衰係数の
波長分散のグラフを示す。

【００５５】（実施例３）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。

【００５６】実施例１と同様にして測定した、膜の形成
されている側の分光反射率を図５に示す。バンド幅比
は、１．５９であった。図６に実施例３において形成し
た銅窒化物薄膜の屈折率と消衰係数の波長分散のグラフ
を示す。

【００５７】なお、表１の膜の種類において、ＣｕＮ_X
は銅の窒化物膜、Ｃｕ−Ａｌは銅とアルミニウムとから
なる合金膜、（Ｃｕ−Ａｌ）Ｎ_X は銅とアルミニウムと
からなる合金の窒化物膜、Ｃｕ−Ｚｎは銅と亜鉛とから
なる合金膜、ＳｉＮ_X はシリコンの窒化物膜を意味す
る。

【００５８】表１の膜の形成に用いたターゲットの種類
において、９０Ｃｕ−７Ａｌは９０重量％の銅と７重量
％のアルミニウムとからなる合金、６５Ｃｕ−３５Ｚｎ
は６５重量％の銅と３５重量％の亜鉛とからなる合金、
ｎ−Ｓｉはｎ型シリコンを意味する。

【００５９】表１の膜形成時のスパッタ条件において、
０．１Ｎ₂ −Ａｒは窒素ガス濃度が１０体積％となるよ
うにアルゴンガスで希釈したスパッタガス、０．３Ｎ₂
−Ａｒは窒素ガス濃度が３０体積％となるようにアルゴ
ンガスで希釈したスパッタガス、０．５Ｎ₂ −Ａｒは窒
素ガス濃度が５０体積％となるようにアルゴンガスで希
釈したスパッタガスを意味する。

【００６０】（比較例１）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図７に示す。図８に比較例１に
おいて形成した銅窒化物薄膜の屈折率と消衰係数の波長
分散のグラフを示す。

【００６１】（比較例２）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図９に示す。

【００６２】（比較例３）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図１０に示す。

【００６３】比較例１〜３より、窒素ガス濃度が５０体
積％である、窒素とアルゴンの混合ガスをスパッタガス
として形成した銅窒化物を用いることによっては、低反
射の波長範囲の広い反射防止体を形成しえないことがわ
かる。また、得られた銅窒化物の屈折率と消衰係数の波
長分散は、光吸収性反射防止体を得るための条件を満足
していないこともわかる。

【００６４】（比較例４）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図１１に示す。図１２に比較例
４において形成した銅窒化物薄膜の屈折率と消衰係数の
波長分散のグラフを示す。

【００６５】（比較例５）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図１３に示す。

【００６６】（比較例６）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図１４に示す。

【００６７】比較例４〜６より、窒素ガスをスパッタガ
スとして形成した銅窒化物を用いることによっては、低
反射の波長範囲の広い反射防止体を形成しえないことが
わかる。また、得られた銅窒化物の屈折率と消衰係数の
波長分散は、光吸収性反射防止体を得るための条件を満
たしていないこともわかる。

【００６８】（実施例４）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図１５に示す。バンド幅比は、
１．７１であった。図１６に９０重量％の銅と７重量％
のアルミニウムよりなる合金の薄膜の屈折率と消衰係数
の波長分散のグラフを示す。

【００６９】（実施例５）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図１７に示す。バンド幅比は、
１．７６であった。図１８に実施例５の９０重量％の銅
と７重量％のアルミニウムよりなる合金の窒化物の薄膜
の屈折率と消衰係数の波長分散のグラフを示す。

【００７０】（比較例７）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図１９に示す。図２０に比較例
７の９０重量％の銅と７重量％のアルミニウムよりなる
合金の窒化物の薄膜の屈折率と消衰係数の波長分散のグ
ラフを示す。

【００７１】（比較例８）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図２１に示す。バンド幅比は、
１．４９であった。

【００７２】比較例７〜８より、窒素ガス濃度が５０体
積％である、窒素とアルゴンの混合ガスをスパッタガス
として形成した銅とアルミニウムの合金の窒化物を用い
ることによっては、低反射の波長範囲の広い反射防止体
を形成しえないことがわかる。また、得られた銅とアル
ミニウムの合金の窒化物の屈折率と消衰係数の波長分散
は、光吸収性反射防止体を得るための条件を満たしてい
ないこともわかる。

【００７３】（比較例９）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図２２に示す。図２３に比較例
９の９０重量％の銅と７重量％のアルミニウムよりなる
合金の窒化物の薄膜の屈折率と消衰係数の波長分散のグ
ラフを示す。

【００７４】（比較例１０）表１に示す材料とスパッタ
条件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラ
ス平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次
成膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成さ
れている側の分光反射率を図２４に示す。バンド幅比
は、１．４０であった。

【００７５】比較例９〜１０より、窒素ガスをスパッタ
ガスとして形成した銅とアルミニウムの合金の窒化物を
用いることによっては、低反射の波長範囲の広い反射防
止体を形成しえないことがわかる。また、得られた銅と
アルミニウムの合金の窒化物の屈折率と消衰係数の波長
分散は、光吸収性反射防止体を得るための条件を満たし
ていないこともわかる。

【００７６】（実施例６）表１に示す材料とスパッタ条
件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラス
平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次成
膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成され
ている側の分光反射率を図２５に示す。バンド幅比は、
１．６２であった。図２６に６５重量％の銅と３５重量
％の亜鉛よりなる合金の薄膜の屈折率と消衰係数の波長
分散のグラフを示す。

【００７７】（比較例１１）表１に示す材料とスパッタ
条件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラ
ス平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次
成膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成さ
れている側の分光反射率を図２７に示す。図２８に銀薄
膜の屈折率と消衰係数の波長分散のグラフを示す。

【００７８】（比較例１２）表１に示す材料とスパッタ
条件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラ
ス平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次
成膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成さ
れている側の分光反射率を図２９に示す。

【００７９】（比較例１３）表１に示す材料とスパッタ
条件を用い、実施例２と同様にして、ソーダライムガラ
ス平板上に、光吸収膜、バリア層および誘電体膜を順次
成膜した。実施例１と同様にして測定した、膜の形成さ
れている側の分光反射率を図３０に示す。

【００８０】比較例１１〜１３より、たとえ貴金属を用
いたとしても銀のような屈折率と消衰係数の波長分散を
持ったものでは、低反射性能が不充分であることがわか
る。

【００８１】（実施例７）実施例４、実施例５、比較例
８、比較例１０において得られた光吸収性反射防止体
を、大気中で、４５０℃に３０分間置く加熱処理を２回
実施し、実施例１と同様にして、膜の形成されている側
の分光反射率を求め、バンド幅比を求めた。各光吸収性
反射防止体の加熱処理前後のバンド幅比を表２にまとめ
る。

【００８２】ただし、比較例１０については、加熱処理
後の光吸収性反射防止体の可視光波長領域の反射率が
０．６％を超えているために、バンド幅比は１．０とな
る。

【００８３】表２より、実施例４のように９０重量％の
銅と７重量％のアルミニウムよりなる合金を光吸収性膜
として用いるよりも、実施例５のようにかかる合金の窒
化物を光吸収性膜として用いた方が低反射となる波長範
囲が広くなり、反射防止体として優れたものが得られる
ことがわかる。耐熱性についても実施例５のようにかか
る合金の窒化物を光吸収性膜として用いた方が優れる。

【００８４】合金、または、合金の窒化が進んだ窒化物
を用いたものの耐熱性は劣り、反射防止性能と耐熱性の
双方において、最適となる合金の窒化の程度が存在する
ことがわかる。

【００８５】（実施例８）成膜室を４μＴｏｒｒまで排
気した後、窒素ガス濃度が１０体積％となるようにアル
ゴンで希釈したスパッタガスを成膜室に導入し、２００
ｃｍ×７０ｃｍ×１．２ｃｍの大きさの９０重量％の銅
と７重量％のアルミニウムよりなる合金ターゲットに
７．７ｋＷの電力を投入して、膜厚３ｎｍの銅とアルミ
ニウムとからなる合金の窒化物膜（光吸収膜）をＣＲＴ
のパネル上に形成した。

【００８６】次に、窒素ガス濃度３０体積％、残部アル
ゴンガスからなるスパッタガスを用いて、２００ｃｍ×
７０ｃｍ×１ｃｍの大きさのｎ型シリコンターゲットに
２６ｋＷの電力を投入して、直流反応性スパッタ法によ
り膜厚５ｎｍの窒化シリコンを形成した。

【００８７】次に、酸素ガス濃度６０体積％、残部アル
ゴンガスからなるスパッタガスを用いて、２００ｃｍ×
７０ｃｍ×１ｃｍの大きさのｎ型シリコンターゲットに
７７ｋＷの電力を投入して、直流反応性スパッタ法によ
り膜厚７０ｎｍのシリカを形成した。バンド幅比は、
１．７６であった。

【００８８】ＣＲＴを完成させるべく、４５０℃の大気
中に３０分置く熱処理を２回繰り返した。熱処理後、膜
の形成されている側の分光反射率を測定したが、熱処理
前後でほとんど変化しないことが確認された。この結果
から、本発明の光吸収性反射防止体は、充分な耐熱性を
有することがわかる。

【００８９】

【表１】

【００９０】

【表２】

【００９１】

【表３】

【００９２】

【発明の効果】本発明の光吸収性反射防止体は、単純な
層構成で充分な反射防止特性を発現する。また、耐熱性
に優れる。本発明の光吸収性反射防止体は、特に、ＣＲ
Ｔ用パネルやＣＲＴの前面に取り付けられるテレパネル
として好ましく用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の分光反射率を示すグラフ。

【図２】金の屈折率と消衰係数の波長分散を示すグラ
フ。

【図３】実施例２の分光反射率を示すグラフ。

【図４】銅の屈折率と消衰係数の波長分散を示すグラ
フ。

【図５】実施例３の分光反射率を示すグラフ。

【図６】実施例３の銅窒化物の屈折率と消衰係数の波長
分散を示すグラフ。

【図７】比較例１の分光反射率を示すグラフ。

【図８】比較例１の銅窒化物の屈折率と消衰係数の波長
分散を示すグラフ。

【図９】比較例２の分光反射率を示すグラフ。

【図１０】比較例３の分光反射率を示すグラフ。

【図１１】比較例４の分光反射率を示すグラフ。

【図１２】比較例４の銅窒化物の屈折率と消衰係数の波
長分散を示すグラフ。

【図１３】比較例５の分光反射率を示すグラフ。

【図１４】比較例６の分光反射率を示すグラフ。

【図１５】実施例４の分光反射率を示すグラフ。

【図１６】９０重量％の銅と７重量％のアルミニウムよ
りなる合金の薄膜の屈折率と消衰係数の波長分散を示す
グラフ。

【図１７】実施例５の分光反射率を示すグラフ。

【図１８】実施例５の９０重量％の銅と７重量％のアル
ミニウムよりなる合金の窒化物の薄膜の屈折率と消衰係
数の波長分散を示すグラフ。

【図１９】比較例７の分光反射率を示すグラフ。

【図２０】比較例７の９０重量％の銅と７重量％のアル
ミニウムよりなる合金の窒化物の薄膜の屈折率と消衰係
数の波長分散を示すグラフ。

【図２１】比較例８の分光反射率を示すグラフ。

【図２２】比較例９の分光反射率を示すグラフ。

【図２３】比較例９の９０重量％の銅と７重量％のアル
ミニウムよりなる合金の窒化物の薄膜の屈折率と消衰係
数の波長分散を示すグラフ。

【図２４】比較例１０の分光反射率を示すグラフ。

【図２５】実施例６の分光反射率を示すグラフ。

【図２６】６５重量％の銅と３５重量％の亜鉛よりなる
合金の薄膜の屈折率と消衰係数の波長分散を示すグラ
フ。

【図２７】比較例１１の分光反射率を示すグラフ。

【図２８】銀の屈折率と消衰係数の波長分散を示すグラ
フ。

【図２９】比較例１２の分光反射率を示すグラフ。

【図３０】比較例１３の分光反射率を示すグラフ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に、基体側から、光吸収膜、可視光
に対し実質的に透明な誘電体膜がこの順に形成され、該
誘電体膜側からの入射光の反射を低減させる光吸収性反
射防止体において、該光吸収膜の複素光学定数をｎ−ｉｋ（屈折率ｎ、消衰
係数ｋ）、幾何学的膜厚をｄとし、該誘電体膜の屈折率
をｎ₂ 、幾何学的膜厚をｄ₂ とし、波長４００ｎｍでの
ｋをｋ₄₀₀ 、波長７００ｎｍでのｋをｋ₇₀₀ 、波長４０
０ｎｍでのｎをｎ₄₀₀ 、波長４００ｎｍでのｎをｎ₇₀₀
とし、ｎ_ave ＝（ｎ₄₀₀ ＋ｎ₇₀₀ ）／２、ｋ_ave ＝（ｋ
₄₀₀ ＋ｋ₇₀₀ ）／２、ｎ_dif ＝ｎ₄₀₀ −ｎ₇₀₀ 、ｋ_dif
＝ｋ₇₀₀−ｋ₄₀₀ 、関数ｆ（ｎ₂ ）＝１．６ｎ₂ −２．
２としたときに、該光吸収膜の光学定数が次式をいずれ
も満たすことを特徴とする光吸収性反射防止体。【数１】ｎ_dif ＞０．５ｋ_dif ＞０．５ｆ（ｎ₂ ）−０．２＜ｎ_ave ｋ_ave ｄ／ｄ₂ ＜ｆ（ｎ
₂ ）＋０．２
【請求項２】前記光吸収膜は、金を含有する光吸収膜で
あり、前記誘電体膜が、屈折率が１．３〜２．５の誘電
体膜であって、光吸収膜の幾何学的膜厚が１〜８ｎｍで
あり、かつ誘電体膜の幾何学的膜厚が４０〜１１０ｎｍ
である請求項１記載の光吸収性反射防止体。
【請求項３】金を含有する光吸収膜は、金膜、金を５０
重量％以上含む合金膜、該合金の窒化物膜、該合金の酸
窒化物膜、該合金の炭化物膜または該合金の炭窒化物膜
である請求項２記載の光吸収性反射防止体。
【請求項４】金を含有する光吸収膜は、金膜または金を
５０重量％以上含む合金膜である請求項２記載の光吸収
性反射防止体。
【請求項５】前記光吸収膜が、銅を含有する光吸収膜で
あり、前記誘電体膜が、屈折率が１．３〜２．５の誘電
体膜であって、光吸収膜の幾何学的膜厚が１〜８ｎｍで
あり、かつ誘電体膜の幾何学的膜厚が４０〜１１０ｎｍ
である請求項１記載の光吸収性反射防止体。
【請求項６】銅を含有する光吸収膜が、銅膜、銅窒化物
膜、銅酸窒化物膜、銅炭化物膜、銅炭窒化物膜、銅を５
０重量％以上含む合金膜、該合金の窒化物膜、該合金の
酸窒化物膜、該合金の炭化物膜または該合金の炭窒化物
膜である請求項５記載の光吸収性反射防止体。
【請求項７】銅を含有する光吸収膜が、銅膜または銅を
５０重量％以上含む合金膜である請求項５記載の光吸収
性反射防止体。
【請求項８】前記光吸収膜と前記誘電体膜との間に、幾
何学的膜厚が１〜２０ｎｍの、金属または金属窒化物を
主成分とする層が形成されている請求項２〜７のいずれ
か１項記載の光吸収性反射防止体。
【請求項９】金属または金属窒化物を主成分とする層
が、シリコンまたはシリコン窒化物を主成分とする層で
ある請求項８記載の光吸収性反射防止体。
【請求項１０】前記誘電体膜は、シリカを主成分とする
膜である請求項２〜９のいずれか１項記載の光吸収性反
射防止体。
【請求項１１】基体上に、基体側から、光吸収膜、可視
光に対し実質的に透明な誘電体膜をこの順に形成し、該
誘電体側からの入射光の反射を低減させる光吸収性反射
防止体を製造する方法において、光吸収膜として、幾何
学的膜厚が１〜８ｎｍの金を含有する光吸収膜または幾
何学的膜厚が１〜８ｎｍの銅を含有する光吸収膜を形成
し、誘電体膜として、屈折率が１．３〜２．５で幾何学
的膜厚が４０〜１１０ｎｍの誘電体膜を形成することを
特徴とする光吸収性反射防止体の製造方法。