KR100822200B1

KR100822200B1 - 기능성 박막의 제조방법

Info

Publication number: KR100822200B1
Application number: KR1020020039295A
Authority: KR
Inventors: 오종석; 최천기; 허경재; 황석환
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2008-04-16
Also published as: KR20040005023A

Abstract

본 발명은 (a) ITO, ZnO, CaF₂, SiO, SiO₂로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 투명 물질로 된 제1막을 형성하는 단계; (b) 상기 제1막 상부에 Al, Cu, Ag, Co, Ti, Fe로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속으로 된 제2막을 형성하는 단계; (c) 포토리소그래피 공정을 통하여 상기 제1막과 제2막이 순차적으로 형성된 기판을 패터닝하는 단계; 및 (d) 상기 패터닝된 결과물을 소성시켜 상기 투명 물질과 금속이 박막의 두께를 따라 점진적인 농도 구배를 갖는 기능성 박막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 의하여 투명 물질과 금속이 박막의 두께를 따라 점진적인 농도 구배를 기능성 박막을 제조하면, 화상 표시 소자 제작을 위한 고온 소성 과정을 거치더라도 이로 인한 기능성 박막의 기능 저하가 효과적으로 억제된다. 따라서, 이러한 방법에 따라 얻어진 기능성 박막을 채용하면 외광 흡수 효과가 우수하여 콘트라스트 특성이 개선된 화상 표시 소자를 얻을 수 있다.

기능성 박막, 블랙 매트릭스, 소성, 확산

Description

기능성 박막의 제조방법{Method of manufacturing functional film}

본 발명은 기능성 박막의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 화상 표시 소자의 블랙 매트릭스 및/또는 전극에 이용되는 기능성 박막을 제조하는 방법에 관한 것이다.

칼라 음극선관 또는 이와 유사한 타입의 화상 표시 소자의 형광막 사이에는 외광 흡수 및 인접한 패턴으로부터의 산란광 흡수를 목적으로 하는 광흡수 블랙 코팅층인 블랙 매트릭스가 형성되어 있다. 이러한 블랙 매트릭스는 표시소자의 전체의 칼라 픽셀에 대한 독특한 외관을 부여하며, 칼라 화상의 콘트라스트를 향상시켜 준다.

칼라 음극선관의 블랙 매트릭스는 일반적으로 그래파이트 분산액을 코팅한 다음, 포토리소그래피 공정을 통하여 패턴을 형성하는 방법, 화상 표시 소자의 스크린 내면에 금속 산화물(MO, M=Cr, Ni)과 금속을 진공증착하여 광흡수코팅층을 형성하고, 이를 포토리소그래피공정에 따라 패터닝하는 방법 등에 따라 제조된다. 이밖에도 블랙 매트릭스는 반응성 스퍼터링 방법을 이용하여 디스플레이 패널의 내면에 필름층을 적층하여 형성하는 방법이 개시되어 있다(US Patent No. 5,976,639). 이 때 상기 필름층은 빛이 입사하는 방향으로 Cr, W, Ta, Ti, Fe, Ni, Mo 등의 금속 성분의 함량이 점차 증가하도록 형성된 전이층(transition layer)을 포함하며, 이 전이층은 산소, 질소 및 탄소중에서 선택된 성분을 더 함유하기도 한다.

블랙 매트릭스를 제조하는 다른 방법으로서, 진공열증착법을 이용하는 방법이 개시되어 있다(Russian Federation Patent N2052864 & Optical Engineering Bulletin, N2(6), 1995, p. 16-17). 이 방법에 따르면, 70 내지 90 중량%의 Cr과 10 내지 30 중량%의 SiO의 혼합물을 칼라 음극선관의 내면에 증착시켜 블랙 코팅층을 형성한다. 증착온도가 점차 증가함에 따라 투명 물질인 SiO가 먼저 증착되고, 이보다 높은 온도에서는 두가지 성분이 동시에 증착되며, 최종적으로 가장 높은 온도에서는 금속 성분인 Cr의 증착이 일어난다. 이러한 공정의 결과로 얻어지는 코팅층의 성분은 한쪽면의 순수 투명 물질층으로부터 반대면의 순수 금속 물질층까지 SiO/Cr의 연속적인 성분비의 변화가 형성된다. 이와 같이 블랙 코팅층을 형성한 후에는 무기 포토레지스트를 사용한 블래스트 포토리소그래피 공정을 통하여 블랙 매트릭스 패턴을 형성하게 된다.

상기 방법에 따라 형성된 블랙 매트릭스는 콜로이드-그래파이트 분산액을 사용하여 블랙 매트릭스를 제조한 경우와 비교하여 낮은 확산 광 반사, 열적 안정성, 물리적 및 화학적 특성이 우수하고 블랙 매트릭스 소성시 배기가스가 없다는 장점을 가지고 있지만, 다음과 같은 단점을 갖고 있다.

첫째, 상기 방법은 유독물질인 크롬을 사용하므로 환경보호측면에서 바람직하지 못하다.

둘째, 가열하지 않은 기판에 증착한 크롬을 포함하지 않은 불균일 코팅층은 내부응력을 포함하고 기계적 특성이 불안정한 문제점을 가지고 있다. 따라서, 내부응력이 없고 안정한 SiO<SiO/Cr>Cr 코팅층을 얻기 위해서는 증착공정동안 기판의 온도를 계속적으로 변화시켜 주어야 하는데, 이는 일반적인 진공증착장비보다 훨씬 복잡한 장비를 필요로 한다.

본 출원인은 한국특허출원 제2000-55753호에 상기 문제점들을 해결한 블랙매트릭스 및 그의 제조방법을 개시한 바 있다.

상기 특허출원에는 투명 물질인 SiO와, Fe, Co, Ti 또는 V로부터 선택된 하나 이상의 금속을 하나의 증착 보트에서 농도구배시켜 얻어지는 블랙 매트릭스 및 그 제조방법이 개시되어 있으며, 필요에 따라서는 적용되는 표시소자 및 요구되는 특성에 따라 증착물질인 금속을 두성분 이상 병용하여 사용할 필요가 있다.

그러나, 상술한 특허들에 개시된 방법에 따라 농도구배를 갖는 블랙 매트릭스를 제조하는 경우 다음과 같은 문제점이 있다.

상술한 농도 구배를 갖는 블랙 매트릭스는 스퍼터링, e-빔, 진공열증착 등의 방법을 이용하여 제작하는데, 스퍼터링 방식에 의한 경우에는 타겟의 숫자가 증가하며, e-빔 방식에 의한 경우에는 정확한 파워 조절이 필요하고, 진공 열증착방식에 의한 경우에는 증착보트는 매번 교환해주어야 하는 문제점이 있다. 또한, 플라즈마 표시 소자, 전계 발광소자, 음극선관, 액정 표시소자 등과 같은 화상 표시 소자의 제작공정중에 고온 소성 공정을 거쳐야 하는데, 이러한 고온 소성 공정을 거치면서, 농도 구배를 이용한 블랙 매트릭스에서는 물질의 확산이 일어나 화상 표시 소자의 블랙 매트릭스로서의 기능을 더 이상 수행할 수 없게 된다. 특히 상기 블랙 매트릭스가 SiO/Ti로 이루어지는 경우에는, SiO와 Ti간의 에칭속도가 상이하여 목적하는 바대로 패터닝하기가 어렵다는 문제점도 발생된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하여 화상 표시소자 제작과정중 고온 소성 공정을 거치더라도 부정적인 영향이 없을 뿐만 아니라, 패터닝하기가 용이한 가능성 박막을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는,

(a) ITO, ZnO, CaF₂, SiO, SiO₂로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 투명 물질로 된 제1막을 형성하는 단계;

(b) 상기 제1막 상부에 Al, Cu, Ag, Co, Ti, Fe로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속으로 된 제2막을 형성하는 단계;

(c) 포토리소그래피 공정을 통하여 상기 제1막과 제2막이 순차적으로 형성된 기판을 패터닝하는 단계; 및

(d) 상기 패터닝된 결과물을 소성시켜 상기 투명 물질과 금속이 박막의 두께를 따라 점진적인 농도 구배를 갖는 기능성 박막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법을 제공한다.

상기 (d) 단계의 소성온도가 200℃ 내지 600℃인 것이 바람직하다.

상기 (a) 단계에 따라 얻어진 제1막의 두께가 100Å 내지 5000Å이고, 상기 (b) 단계에 따라 얻어진 제2막의 두께가 블랙매트릭스 용으로는 1000Å 내지 6000Å, 블랙매트릭스 겸 전극 용으로는 0.5㎛ 내지 5㎛인 것이 바람직하다.

상기 (d) 단계에 따라 얻어진 기능성 박막에서의 점진적인 농도 구배는 상기 박막의 두께를 따라 외부광이 입사하는 방향으로부터 멀어질수록 굴절률이 점진적으로 증가 또는 감소하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

상기 (d) 단계에 따라 얻어진 기능성 박막에서의 점진적인 농도 구배는 상기 박막의 두께를 따라 외부광이 입사하는 방향으로부터 멀어질수록 광흡수율이 점진적으로 증가하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

상기 (d) 단계에 따라 얻어진 기능성 박막에서의 점진적인 농도 구배는, 외부광이 입사하는 방향으로부터 멀어질수록 투명 물질의 함량은 점진적으로 감소되도록 분포되어 있고, 상기 금속의 함량은 점진적으로 증가되도록 분포되어 있는 것이 바람직하다.

상기 (d) 단계에 따라 얻어진 기능성 박막안에 함유된 투명 물질의 함량은 10 내지 40 중량%이고, 금속의 함량은 60 내지 90 중량%인 것이 바람직하다.

본 발명의 기능성 박막은 특히 화상 표시 소자의 블랙 매트릭스 또는 전극으로 이용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 기능성 박막은 그 적용분야가 제한되는 것은 아니지만, 각종 화상 표시 소자에 적용가능하며, 특히 칼라 음극선관의 블랙 매트릭스, 유기 전계 발광 소자의 블랙 매트릭스, 플라즈마 표시 소자의 블랙 매트릭스 및/또는 전극, 액정표시소자의 칼라필터 등에 유용하게 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 기능성 박막에 대하여 설명하기로 하되, 특히 상기 기능성 박막이 블랙 매트릭스로 사용되는 경우를 예를 설명하기로 한다.

블랙 매트릭스는 전기전도도가 높고 화상 표시 소자의 패널 외면에서 반사율이 낮아야 한다. 이러한 특성을 만족시키기 위하여 본 발명의 블랙 매트릭스는 ITO, ZnO, CaF₂, SiO, SiO₂로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 투명 물질과, Al, Cu, Ag, Co, Ti, Fe로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속이 박막의 두께를 따라 점진적인 농도 구배를 갖도록 형성된 구조를 갖는다. 바람직하게는 상기 투명 물질은 외부광이 입사하는 방향으로 그 농도가 점진적으로 감소되는 분포로 존재하고 금속은 외부광 입사방향으로 갈수록 그 농도가 점진적으로 증가하는 분포로 존재한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 상기 박막의 두께를 따라 외부광이 입사하는 방향으로부터 멀어질수록 굴절률이 점진적으로 증가 또는 감소하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 상기 박막의 두께를 따라 외부광이 입사하는 방향으로부터 멀어질수록 광흡수율이 점진적으로 증가 또는 감소하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

상술한 조성 분포를 갖는 본 발명의 블랙 매트릭스는 층상 구조가 생기지 않고 투명 물질과 금속의 굴절율 구배를 이용하여 이들 계면에서 광반사보다 흡수가 일어나 금속 단일성분으로 된 블랙 매트릭스의 경우보다 반사율이 현저하게 감소된다.

상술한 바와 같은 블랙 매트릭스를 제조하기 위하여 본 발명에서는 투명 물질과 금속을 이용하여 2층 박막을 형성한 후, 이를 고온에서 소성시켜 상기 투명 물질과 금속을 확산시킨다. 이 때 소성온도 및 소성시간은 화상 표시 소자별로 다양하다.

이하, 본 발명의 기능성 박막 특히 블랙 매트릭스를 제조하는 방법을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다. 여기에서 화상 표시 소자의 제작하는 과정중 소성온도 및 시간은 표시소자별로 상이하므로 이들의 소성조건에 맞도록 그리고 목적하는 농도 구배를 갖는 블랙 매트릭스를 얻을 수 있도록 투명 물질과 금속의 확산계수를 이용하여 제1막의 성분 및 두께, 제2막의 성분 및 두께 등을 적절하게 선택해야 한다.

먼저, 투명 물질과 금속의 확산 계수를 고려하여 제1막과 제2막으로 된 2층 박막을 형성한다. 이를 부연설명하면, 먼저 ITO, ZnO, CaF₂, SiO, SiO₂로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 투명 물질로 된 제1막을 형성한 다음, 그 상부에 Al, Cu, Ag, Co, Ti, Fe로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속으로 된 제2막을 형성한다. 여기에서 제1막과 제2막은 그 형성방법이 특별하게 제한되는 것은 아니며, 스퍼터링, 전자이온증착, 진공증착, 화학기상증착 등의 방법을 이용하여 형성하며, 이밖에도 막 형성시 통상적으로 이용하는 방법이라면 모두 다 사용가능하다.

상기 제1막의 실시예로서, 투명 물질로서 ITO를 사용하고 이를 스퍼터링방식에 따라 막을 형성하는 경우, 막이 형성될 기판의 온도, 산소 농도, 입사각 등의 인자에 의하여 ITO의 결정성이 달라진다. 만약 ITO의 결정성이 크면 후속의 소성과정에서 확산속도가 빠르고 ITO의 결정성이 작으면 비정질이 되면서 확산속도가 감소한다.

그 후, 포토리소그래피 공정을 통하여 기판상에 순차적으로 형성된 제1막과 제2막을 패터닝한다.

상기 포토리소그래피 공정은 디렉트(direct) 포토리소그패피법이나 블래스트(blast) 포토리소그래피법을 사용할 수 있다.

디렉트 포토리소그래피법에 의하면, 기판상에 순차적으로 적층된 제1막과 제2막이 형성된 표면의 상부에 포지티브 포토레지스트를 도포한 후, 섀도우 마스크를 통하여 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. 이어서, 이 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 제1막과 제2막의 소정 영역을 에칭해낸 다음, 잔류 포토레지스트 패턴을 재거해내어 패턴화시킨다.

블래스트 포토리소그래피법에 의하면, 기판상에 네거티브 포토레지스트를 도포한 후, 이를 섀도우 마스크를 통하여 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. 이 포토레지스트 패턴상부에 제1막과 제2막을 형성한 다음, 에칭으로 포토레지스트 패턴 및 원하지 않는 영역의 제1막과 제2막을 제거하여 패턴화시킨다.

그 후, 상술한 바와 같이 패터닝된 결과물을 소성시켜 제1막과 제2막을 형성하는 물질을 각각 확산시켜 상기 투명 물질과 금속이 막의 두께를 따라 점진적인 농도 구배를 갖는 블랙 매트릭스를 완성한다. 이렇게 형성된 블랙 매트릭스의 두께는 0.2㎛ 내지 0.6㎛으로서, 특히 0.4㎛ 내지 0.5㎛인 것이 바람직하다. 만약 블랙 매트릭스의 두께가 0.2㎛ 미만이면, 광학밀도 특성이 저하되고, 0.6㎛를 초과하면 재료비가 상승하여 바람직하지 못하다.

상기 소성 온도 및 시간은 제1막의 구성성분 및 그 두께, 제2막의 구성성분 및 그 두께 등에 따라 블랙 매트릭스의 반사율을 최적화시킬 수 있도록 조절하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 소성온도는 200℃ 내지 600℃이고, 소성시간은 10분 내지 2시간인 것이 바람직하다.

상기 제1막은 이를 구성하는 성분, 소성처리 온도 등에 따라 그 두께가 가변적이지만, 소성시 제2막 형성 재료가 확산에 의하여 침투할 경우, 블랙 매트릭스가 형성될 기판까지 침투하지 못할 정도의 최소 두께 이상으로 형성해야 한다.

본 발명의 제1막의 두께는 100Å 내지 5000Å인 것이 바람직하다. 만약 제1막의 두께가 100Å 미만이면, 제2막 형성 재료가 기판까지 확산하여 반사율을 증가시키고, 5000Å을 초과하면 재료비가 상승하여 바람직하지 못하다.

상기 제2막은 상술한 제1막의 경우와 마찬가지로 이를 구성하는 성분, 열처리온도, 열처리시간 등에 따라 그 두께가 가변적이다. 바람직하게는 제2막의 두께는 블랙매트릭스 용으로는 1000Å 내지 6000Å, 블랙매트릭스 및 전극 용으로는 0.5㎛ 내지 5㎛인 것이 바람직하다. 만약 제2막의 두께가 1000Å 미만이면, 빛이 투과하고, 5㎛를 초과하면 재료비가 상승하여 바람직하지 못하다.

상기 과정에 따라 얻어진 기능성 박막 특히, 블랙 매트릭스안에 함유된 투명 물질의 함량은 10 내지 40 중량%이고, 금속의 함량은 60 내지 90 중량%인 것이 바람직하다. 여기에서 투명 물질의 함량이 상기 범위 미만이면 제2막의 금속 성분의 기판까지 확산을 막지 못하여 반사율이 증가 하고, 상기 범위를 초과하면 재료비가 상승하여 바람직하지 못하다.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

기판상에 ITO를 스퍼터링하여 ITO막을 500Å 두께로 형성한 다음, 그 상부에 Al을 스퍼터링하여 Al막을 약 2000Å 두께로 형성하였다.

상기 Al막 상부에 포지티브 유기 포토레지스트를 도포한 다음, 섀도우 마스크를 통하여 노광하였다. 이후, 상기 결과물을 현상하여 비노광 영역을 경화시켜 포토레지스트 패턴을 만들었다. 이 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막의 패터닝을 실시하였다.

이후, 탈이온수를 이용하여 포토레지스트 패턴을 세정한 다음, 가압공기로 건조하여 패터닝하였다.

상기 결과물을 400℃에서 1시간동안 소성하여 블랙 매트릭스를 완성하였다.

실시예 2-3

소성온도가 500℃ 및 600℃로 각각 변화된 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 블랙 매트릭스를 완성하였다.

실시예 4

ITO막의 두께가 1000Å이고, Al막의 두께가 약 2000Å인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 블랙 매트릭스를 완성하였다.

실시예 5-6

소성온도가 500℃ 및 600℃로 각각 변화된 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법에 따라 실시하여 블랙 매트릭스를 완성하였다.

실시예 7

ITO막의 두께가 2000Å이고, Al막의 두께가 약 2000Å인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 블랙 매트릭스를 완성하였다.

실시예 8-9

실시예 10

ITO막의 두께가 5000Å이고, Al막의 두께가 약 2000Å인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 블랙 매트릭스를 완성하였다.

실시예 11-12

상기 실시예 1-12에 따라 제조된 블랙 매트릭스의 550nm에서의 확산반사율(%)을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

소성온도 및 시간	반사율(%)
소성온도 및 시간	ITO 500Å Al 2000Å	ITO 1000Å Al 2000Å	ITO 2000Å Al 2000Å	ITO 5000Å Al 2000Å
400℃, 1hr	5.218 (실시예 1)	4.461 (실시예 4)	4.597 (실시예 7)	4.320 (실시예 10)
500℃, 1hr	2.115 (실시예 2)	1.278 (실시예 5)	0.163 (실시예 8)	0.152 (실시예 11)
600℃, 1hr	3.317 (실시예 3)	1.512 (실시예 6)	0.306 (실시예 9)	0.248 (실시예 12)

상기 표 1로부터, ITO막의 두께, Al막의 두께, 소성온도 및 시간에 따라 블랙 매트릭스의 반사율이 매우 달라진다는 사실을 확인할 수 있었다. 따라서 최소의 반사율을 갖는 블랙 매트릭스를 얻을 수 있도록 ITO막과 Al막의 두께 및 소성처리온도 및 시간을 최적화시키는 것이 요구된다.

실시예 13

패널상에 ITO를 스퍼터링하여 ITO막을 5000Å 두께로 형성한 다음, 그 상부에 Al을 스퍼터링하여 Al막을 약 3.2㎛ 두께로 형성하였다.

상기 결과물을 580℃에서 30분간 2회 소성하여 유전체막의 유전체를 소성처리되도록 한 다음, 450℃에서 30분간 1회 소성하여 형광체막의 형광체를 소성처리하였다. 이어서, 상기 결과물을 450℃에서 1시간동안 더 소성하여 상, 하판의 봉 지, 배기 처리하여 플라즈마 표시 소자의 블랙 매트릭스 및 전극(PDP의 경우는 블랙매트릭스와 전극 역할)을 완성하였다.

상기 블랙 매트릭스 및 전극의 전기적 특성 및 광학적 특성을 평가하였고, 그 결과는 다음과 같다.

상기 블랙 매트릭스 및 전극은 색감이 무채색 블랙을 나타내며, 패널 전면에서 약 5% 정도의 경면 반사율과 0.07-0.15% 정도의 확산반사율을 갖고 면저항은 약 0.01Ω/? 이하이고 광학밀도는 약 4.0으로서, 반사율, 저항 및 광학밀도 특성이 모두 블랙 매트릭스에 적당하다는 것을 알 수 있었다.

상기 실시예 13에 따라 제조된 블랙 매트릭스는 상술한 바와 같이 우수한 전기적 및 광학적 특성으로 말미암아 전극 역할도 동시에 수행할 수 있다.

상기 실시예 13에 따라 제조된 블랙 매트릭스의 막 패턴을 광학 현미경을 이용하여 관찰하였다.

그 결과, 상기 블랙매트릭스의 막 패턴은 평탄도가 우수하며, 5㎛ 이하로 미세하게 패턴화시키는 것도 가능하는다는 것을 알 수 있었다.

본 발명에 의하여 투명 물질과 금속이 박막의 두께를 따라 점진적인 농도 구배를 기능성 박막을 제조하면, 화상 표시 소자 제작을 위한 고온 소성 과정을 거치더라도 이로 인한 기능성 박막의 기능 저하가 효과적으로 억제된다. 따라서, 이러한 방법에 따라 얻어진 기능성 박막을 채용하면 외광 흡수 효과가 우수하여 콘트라스트 특성이 개선된 화상 표시 소자를 얻을 수 있다.

본 발명에 대하여 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상적인 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

(a) ITO, ZnO, CaF₂, SiO, SiO₂로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 투명 물질로 된 제1막을 형성하는 단계;

(b) 상기 제1막 상부에 Al, Cu, Ag, Co, Ti, Fe로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속으로 된 제2막을 형성하는 단계;

(c) 포토리소그래피 공정을 통하여 상기 제1막과 제2막이 순차적으로 형성된 기판을 패터닝하는 단계; 및

(d) 상기 패터닝된 결과물을 소성시켜 상기 투명 물질과 금속이 박막의 두께를 따라 점진적인 농도 구배를 갖는 기능성 박막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계의 소성온도가 200℃ 내지 600℃인 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에 따라 얻어진 제1막의 두께가 100Å 내지 5000Å인 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계에 따라 얻어진 제2막의 두께가 1000Å 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계에 따라 얻어진 기능성 박막에서의 점진적인 농도 구배는 상기 박막의 두께를 따라 외부광이 입사하는 방향으로부터 멀어질수록 굴절률이 점진적으로 증가 또는 감소하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계에 따라 얻어진 기능성 박막에서의 점진적인 농도 구배는 상기 박막의 두께를 따라 외부광이 입사하는 방향으로부터 멀어질수록 광흡수율이 점진적으로 증가하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계에 따라 얻어진 기능성 박막에서의 점진적인 농도 구배는, 외부광이 입사하는 방향으로부터 멀어질수록 투명 물질의 함량은 점진적으로 감소되도록 분포되어 있고, 상기 금속의 함량은 점진적으로 증가되도록 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계에 따라 얻어진 기능성 박막안에 함유된 투명 물질의 함량은 10 내지 40 중량%이고, 금속의 함량은 60 내지 90 중량%인 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법.
제1항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서, 상기 기능성 박막이 화상 표시 소자의 블랙 매트릭스 또는 전극으로 이용되는 것을 특징으로 하는 기능성 박막의 제조방법.