(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者に不透明に見える光吸収性層構造体であって、該層構造体は、
観察者に面する前面副層（Ｓ１）と、
前記観察者に対して反対側の後面副層（Ｓ２）と、を有しており、
前記前面副層（Ｓ１）は、導電性材料からなる粒子（Ｍ１）が第１の平均濃度で内部に埋め込まれている誘電体金属酸化物のマトリクスからなり、
前記後面副層（Ｓ２）は、前記導電性材料からなる粒子（Ｍ２）が前記第１の平均濃度よりも高い第２の平均濃度で内部に埋め込まれている前記金属酸化物のマトリクスからなり、
前記金属酸化物は、ニオブ酸化物、チタン酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物またはバナジウム酸化物を含む、
ことを特徴とする層構造体。
【請求項２】
前記導電性材料は金属を含む、請求項１記載の層構造体。
【請求項３】
前記導電性材料は貴金属、銅、ニッケルまたはこれらの物質の混合物を含む、請求項２記載の層構造体。
【請求項４】
前記導電性材料は、銀または銀ベースの合金を含む、請求項３記載の層構造体。
【請求項５】
前記導電性材料は、前記両金属粒子の全体積に対して、１％以下のクロムを含む、請求項１から４のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項６】
前記導電性材料は、クロムを含まない、請求項１から４のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項７】
前記導電性材料からなる粒子（Ｍ１）は、前記前面副層（Ｓ１）の全体積に対して、２〜８体積％の濃度で前記前面副層（Ｓ１）内に存在する、請求項１から６のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項８】
前記導電性材料からなる粒子（Ｍ２）は、前記後面副層（Ｓ２）の全体積に対して、１５〜４５体積％の平均濃度で前記後面副層（Ｓ２）内に存在する、請求項１から７のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項９】
前記前面副層（Ｓ１）の厚さは、５０ｎｍ未満である、請求項１から８のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項１０】
前記後面副層（Ｓ２）の厚さは、２００ｎｍ未満である、請求項１から９のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項１１】
前記前面副層（Ｓ１）および前記後面副層（Ｓ２）の全体厚さは、８０〜３００ｎｍである、請求項１から１０のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項１２】
前記前面副層（Ｓ１）内の前記導電性粒子（Ｍ１）の粒径は５ｎｍ未満である、請求項１から１１のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項１３】
前記粒子（Ｍ１）の少なくとも８０％の粒径は３ｎｍ未満である、請求項１２記載の層構造体。
【請求項１４】
前記後面副層（Ｓ２）内の前記導電性粒子（Ｍ２）の粒径は５０ｎｍ未満である、請求項１から１３のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項１５】
前記粒子（Ｍ２）の少なくとも８０％の粒径は２〜２０ｎｍである、請求項１４記載の層構造体。
【請求項１６】
前記前面副層（Ｓ１）および前記後面副層（Ｓ２）からなる積層体のシート抵抗は、１ｋΩ／ｓｑ超である、請求項１から１５のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項１７】
前記前面副層（Ｓ１）は透明材料からなる基板（２）上に設けられる、請求項１から１６のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項１８】
眼の感度に対して標準化された、前記透明基板（２）における反射率４％を全反射から除することにより計算された前記層構造体の可視光反射率Ｒｖは、５％未満である、請求項１７記載の層構造体。
【請求項１９】
眼の感度に対して標準化された、前記層構造体の可視光透過率Ｔｖは、５％未満である、請求項１から１８のいずれか１項記載の層構造体。
【請求項２０】
眼の感度に対して標準化された、前記層構造体の可視光透過率Ｔｖは、２％未満である、請求項１９記載の層構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察者に不透明に見える光吸収性層構造体に関し、該層構造体は、観察者に面する前面副層と、観察者に対して反対側の後面副層と、を有しており、前面副層は、導電性材料からなる粒子が第１の平均濃度で内部に埋め込まれている誘電体金属酸化物のマトリクスからなり、後面副層は、金属酸化物と、第１の平均濃度よりも高い第２の平均濃度で金属酸化物の内部に埋め込まれた導電性材料からなる粒子とのマトリクスからなる。
【背景技術】
【０００２】
光吸収性材料は、陰極線管や液晶ディスプレイなどの他の高解像度ディスプレイのガラス面上に設けられている。光吸収性構造体は「ブラックマトリクス」とも呼ばれる。光吸収性構造体は、互いに異なる色の個別の隣接する半透明領域により、または、アクティブマトリクスディスプレイの薄膜トランジスタの被覆により、光学的相互作用を低減しまたは反射をコントラスト低減して、周辺光の反射を抑え、コントラストを向上させる。
【０００３】
最も簡単なケースでは、ブラックマトリクス構造体は、黒鉛または黒鉛化炭素から構成される。しかし、ブラックマトリクス層が直面する制約はより高い解像度のディスプレイの生産とともに増している。最近の層構造体は、プリント有機吸収体を含有するか、または、Ｃｒ、ＣｒＮｘおよびＣｒＯｙベースのサーメット状層システムからなる。サーモソーラー吸収体にもブラック層が必要である。いわゆるサーメットがこの用途でも用いられている。サーメットは、層内に入る光を散乱させる、導電性、通常は金属性の粒子が内部に埋め込まれた、誘電体または非導電性マトリクスからなる。
【０００４】
広く用いられているブラックマトリクス層構造体は、クロム（Ｃｒ）粒子が内部に埋め込まれたマトリクス（ＣｒＯｘ）としての準化学量論的なクロム酸化物からなる。この種の層構造体（以降簡単に「ＣｒＯｘ／Ｃｒ」または「ＣｒＯｘ＋Ｃｒ」ともいう）は、米国特許第５，９７６，６３９号に記載されている。この既知の層は３つの副層からなる。低クロム含有量の下部副層と、高クロム含有量の上部副層と、上部層と下部層との間の、クロム量が漸増する中間層と、がガラス基板上に設けられている。金属クロム粒子は、ガラス基板から来る入射光を散乱させ、層構造体の上部副層に主に放出させる。
【０００５】
しかし、クロムは毒性があり、特に製造工程において必要なエッチング工程において毒性が問題となる。このデメリットは、米国特許第６，３８７，５７６号に記載の、クロムを含まない光吸収性ブラックマトリクス層では避けられる。このマトリクス層は、鉄、コバルト、バナジウムまたはチタンの少なくとも１つの他の金属を含むマトリクスとしての、誘電体材料ＳｉＯからなる。ＳｉＯ含有量は、ディスプレイへの光の入射方向に沿って減少する一方で、金属含有量は増加する。このように製造された段階的に形成された層は、光学的要件を満たすべく、少なくとも２００ｎｍの層厚さを有する必要があるが、このような層は工業的製造プロセスでは堆積困難である。
【０００６】
吸収性ブラックマトリクス構造体の製造には、たとえば、ＰＶＤ（物理的気相体積法。以降「スパッタリング」ともいう）技術が含まれる。スパッタリングでは、高エネルギーイオン（通常は希ガスイオン）の衝突および気相への移動によって、原子または化合物が固体（いわゆるスパッタリングターゲット）から出される。気相中の原子または分子は、スパッタリングターゲットの近傍に配置された基板上での凝縮によって最終的に堆積され、層が形成される。「直流電圧スパッタリング（または「ＤＣスパッタリング」）」では、カソードとして設けられたターゲットと、アノード（多くは装置のケーシング）との間に直流電圧が印加される。その後、不活性ガスイオンの衝突イオン化によって、減圧ガス空間中に低圧プラズマが形成され、プラズマの正に帯電した成分が直流電圧によって定常粒子流としてターゲットに向かって加速され、衝突の際にターゲットから粒子を叩き出し、その後、粒子は基板方向へ動き、基板上に堆積して層を形成する。
【０００７】
ＤＣスパッタリングは導電性ターゲット材料を用いてしか用いることができない。これは、そうでなければ帯電粒子の定常流のためにターゲットが帯電し、すなわち直流電界が補償されるからである。一方、スパッタリング法は特に経済的に高品質の層の製造によく適しており、この技術の使用が望ましい。
【０００８】
光吸収性層システムは太陽光の熱利用にも用いられる。この場合、層構造体は、典型的には、下部のサーメット層と、選択反射層として機能する最上部の金属性層とを有する。サーメット層内部に埋め込まれた導電性または金属性の粒子は典型的には直径５〜３０ｎｍである。
【０００９】
上記積層体は、太陽光スペクトルの範囲（約３５０〜１，５００ｎｍ）で高い吸収性を示し、赤外スペクトル範囲での吸収性は低い。電気めっき技術およびＰＶＤ技術がその工業的製造において通例用いられている。
【００１０】
上記積層体の例として、Ｎｉ／ＮｉＯ＋Ａｌ、および、ＴｉＮｘ／ＴｉＯ２＋Ｃｕが挙げられる。現状の概要については、Kennedy, C.E.: Review of Mid- to High-Temperature Solar Selective Absorber Materials; NREL Technical Report (July 2002)を参照されたい。
【００１１】
選択反射層として機能する最上部の金属性層は最適な吸収挙動を示す。しかし、この層は、その高い導電性のために、その下に延在する高周波電気回路の信号線において強い減衰作用を示し、そのため、高周波技術の分野、または、同様に信号をレーザシステム内で高速に切り替える必要のあるいずれのケースの適用にも適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５，９７６，６３９号
【特許文献２】米国特許第６，３８７，５７６号
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Kennedy, C.E.: Review of Mid- to High-Temperature Solar Selective Absorber Materials; NREL Technical Report (July 2002)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
後者の理由のため、電気コンポーネントおよび信号線とほとんど相互作用を示さない層構造体、すなわち、その導電性ができるだけ低い層構造体が望ましい。金属性の層または副層は、この必要条件を満たさない。
【００１５】
一方（そしていくつかの固有の制約が存在するため）、品質に関係する理由から、層がＤＣスパッタリングによって製造できることが望ましく、これにはターゲット材料が導電性である必要がある。
【００１６】
さらに、吸収性層構造体は、好ましくは、毒性物質を含むべきではなく、特に、クロムを含むべきではない。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の課題は、金属酸化物が、ニオブ酸化物、チタン酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物またはバナジウム酸化物を含む、上述の種のスパッタリングターゲットに基づいて達成される。
【００１８】
本発明にかかる層構造体は、少なくとも２つの層構造体を有し、各層構造体は、サーメットであり、最大限高い屈折性を有する誘電体酸化物性マトリクスと、その内部に埋め込まれた良好な導電性を有する金属粒子とからなる。誘電体マトリクスは全体の層構造体に高抵抗を付与し、直近の電子コンポーネントとの相互作用は妨げられる。
【００１９】
一方で、ＤＣスパッタリングによって副層が生成可能であるべきであり、これには導電性ターゲット材料が必要である。ターゲット材料は酸化物層と、良好な導電性を有する材料からなる別の層とを有する。
【００２０】
良好な導電性を有する材料の他に、準化学量論的な酸化物、たとえば、ＴｉＯｘ、Ｎｂ２Ｏｘ、ＭｏＯｘ、ＷＯｘまたはその混合物がターゲット材料として用いられる場合に、マトリクスの製造および性質に関する上述の２つの基準は満たされる。これらの酸化物は、化学量論的組成物と比べて酸素が欠乏している。したがって、スパッタリングターゲットは、導電層が無いかまたは僅かな量しか導電層が無い場合であっても、ＤＣスパッタリングに対して十分な程度に導電性を有する。
【００２１】
ＤＣスパッタリングを通じて、上記の準化学量論的酸化物は酸素を取り込み、その結果、酸化物の形態の、所望の誘電特性、すなわち、電気絶縁性を有する高抵抗マトリクスが、対応する副層において形成される。したがって、このようにして得られた層は高い屈折性および誘電性を有し、化学量論的なまたはせいぜい低い準化学量論的酸化物含有量の、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｍｏ２Ｏ３、Ｗ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５またはこれらの混合物を含む。
【００２２】
本マトリクスは、上述の１つ以上の金属酸化物によって形成される。これは、金属酸化物が各副層中に５０体積％超をしめるレベルで存在することを意味する。一方で、層構造体は、光学的に透明である必要はないが、観察者に対して不透明でなければならない。このため、観察者が見るときに、少なくとも背面副層において十分な光吸収性を示す必要がある。低い透明性を達成するため、副層は、その内部に埋め込まれた導電性粒子、好ましくは金属粒子を有する少なくとも２つのサーメット層の形態で設けられる。
【００２３】
この意味で、観察者から見て前面層は、比較的低い含有量の導電性粒子を含む。前面層の主な機能は、周囲媒質たとえば基板または大気、および、背面層への適合であり、前面層と周囲媒質と中間層との間の境界面において生じうる最小の反射を実現することを目的としている。したがって、前面層は「反射適合層」として機能する。その厚さおよび導電性粒子の濃度は、可視波長範囲での反射が最大限低く維持されるように、適切に調整されなければならない。
【００２４】
観察者から見て反対側の背面サーメット層は前面層上に直接または（中間層を介して）間接的に配置される。背面層は前面層よりも高い導電性粒子含有量を有する。背面層の基本的機能は、透明基板および前面層を通過して入る入射光を最大限吸収することである。その層厚さおよび導電性粒子濃度は、この機能を満たすための重要なパラメタである。層が厚く、導電性粒子濃度が高いほど、背面層の導電性および吸収性は高くなる。層のこれらのパラメタは、この目的のための金属層の存在を必要とすることなく高い吸収レベルを示すように層構造体について適切に設計され、かつ、導電性ができる限り低く維持されるように適切に設計される。
【００２５】
背面層は、周囲環境に対する層構造体の抵抗についても重要である。この意味で、上部層の酸化物については熱力学的に安定であることが有利であり、すなわち、たとえば化学量論的組成の酸化物として設けられることが有利である。
【００２６】
導電性粒子は、マトリクス材料よりも低い酸素に対する親和性によって特徴付けられる金属からなる。上述のように、サーメット副層は導電性酸化物材料のＤＣスパッタリングによって形成されるため、スパッタリング工程の間、酸素が常に存在する。準化学量論的導電性酸化物から、より低い導電性の誘電体マトリクスを得るため、スパッタリングの間、付加的な酸素を供給することが必要なことさえある。したがって、導電性粒子は、対応するマトリクス材料を形成する酸化物とは異なる、「より希（貴）な（nobler）」元素から構成される。
【００２７】
この元素は、対応するサーメット副層の堆積中に、導電性粒子として酸化物マトリクスから析出可能で無ければならない。使用されるマトリクス材料に依存して、たとえば、貴金属、銅またはニッケルベースの金属合金または金属がこの意味で考えられる。しかし、導電性材料について、銀または銀ベース合金を含有することが特に有用であることがわかっている。
【００２８】
貴金属には、金、銀および白金族の元素が含まれる。貴金属からなる、特に銀からなる導電性粒子は、特に、たとえば減圧下での層のアニールの際に生じる高温においても酸化物マトリクス中で耐久性があることにより特徴づけられる。銀ベースの合金では、銀は全合金成分の最大の重量分を占める。銀は比較的安価な貴金属である。適切な銀ベース合金は、ＡｇＰｄＣｕ、ＡｇＩｎＳｎ、ＡｇＴｉなどの光学記録媒体において層の形成に用いられているものである。
【００２９】
最も単純なケースでは、導電性粒子は対応する層全体で均質に分散されている。しかし、導電性材料は、入射光のベクトルの主な伝播方向に沿って濃度が増大する濃度勾配を有してもよい。
【００３０】
クロムは、基本的に、上述のマトリクス材料中での金属粒子の形態での析出にも適している。しかし、本発明にかかる層構造体は、金属粒子の全体積に対して最大で１％のクロムを含み、理想的には、クロムを含まない。
【００３１】
前面副層は、導電性材料からなる粒子が、該層中に、前面副層の全体積に対して２〜８体積％、好ましくは４〜８体積％の濃度で存在する場合に、上述の「反射適合層」としての機能を最適に満たす。
【００３２】
背面副層の低導電性（高抵抗性）と、最大の光吸収性との間の最適なバランスは、導電性材料からなる粒子が、背面副層の全体積に対して１５〜４５体積％、好ましくは２０〜３５体積％の平均濃度で背面副層中に存在する場合に得られる。
【００３３】
セルメット層の導電性は、セルメット層内の導電層の濃度が増大するほど増大する。４５体積％を超える高濃度では、浸出が始まるため、抵抗は臨界値まで降下しうる。
【００３４】
厚さが増すにつれ、背面副層の電気抵抗は減少し、吸収率は増大する。電気抵抗を最大限高め、吸収率を十分に高くすることを考慮すると、背面副層の厚さは２００ｎｍ未満、好ましくは７０〜１００ｎｍである。
【００３５】
入射光の方向に対する反射率を最低限とし、背面層に対する良好な反射率の適合を考慮すると、前面副層の厚さは５０ｎｍ未満、好ましくは２０〜４０ｎｍである。
【００３６】
全体の製造コストを低く維持することを考慮すると、層構造体の全体厚さは所定の最大透過率を得つつ、最低限に維持する必要がある。導電性粒子の濃度および背面層の厚さは、この意味でも重要である。そのために必要とされる最低の厚さは、数回の実験を通じて容易に決定できる。単なる示唆であるが、前面副層および背面副層の全体厚さは、８０〜３００ｎｍ、好ましくは、９０〜２００ｎｍが有用であることがわかっている。
【００３７】
導電性材料の粒子が大きくなるほど、その散乱および反射効果はより顕著となる。これを考慮すると、前面副層中の粒子が、背面副層中の粒子よりも、平均的により小径であることが有利である。前面副層中の導電性粒子の粒径は５ｎｍ未満が有用であることがわかっており、この際、粒子の少なくとも８０％の粒径が３ｎｍ未満であることが好ましい。
【００３８】
この意味で、背面副層中の導電性粒子の粒径は有利には５０ｎｍ未満であり、粒子の少なくとも８０％の粒径が２〜２０ｎｍであることが好ましい。
【００３９】
前面副層および背面副層から構成される積層体のシート抵抗は、背面層表面で測定して、好ましくは１ｋΩ／ｓｑ、より好ましくは１０ｋΩ／ｓｑ、特に好ましくは１００ｋΩ／ｓｑである。
【００４０】
層構造体は、たとえば、電子コンポーネントおよび線の上を覆うように用いられ、これらを観察者に対して見えないようにする。この場合、電子コンポーネントおよび信号線またはその回路基板は、ともに層構造体の担体として機能し、このとき、背面層は、前面層よりも担体に近い。特に好ましい実施形態では、前面副層は透明材料からなる基板に設けられる。
【００４１】
この例において、前面層は、背面層よりも基板に近い。通常、基板はガラス基板であり、妥当な場合、ガラス基板には反射防止コーティングが、観察者側のその外部側面に設けられていてよい。
【００４２】
前面層は、透明基板に直接、または、別の透明中間層を介して間接的に設けられている。この場合、前面層は、必要に応じて、前面層と基板および／または中間層との間の境界面において最低の反射が実現されるように働く。
【００４３】
層構造体の可視反射Ｒｖについて、眼の感度に標準化して、全反射率からガラス基板での４％の反射率を減算して計算して、５％未満、好ましくは２％未満が、好都合であることがわかっている。
【００４４】
層構造体は、１００％に近い吸収性、および、約１５０ｎｍの低い層厚さですでに１５％未満の反射率を示す。
眼の感度に対して標準化された、前記層構造体の可視光透過率Ｔｖは、５％未満、好ましくは２％未満である。
【００４５】
本発明について、図面および例示的実施形態に基づいて以下より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明にかかる層構造体の概略断面図を示す。
【図２】層構造体の検鏡試片のＴＥＭ画像を示す。
【図３】基板側で測定されたスペクトル透過図を示す。
【図４】基板側で測定されたスペクトル反射図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明にかかる、２つのサーメット層Ｓ１、Ｓ２からなる層システム１の概略図を示す。第１のサーメット層Ｓ１は、透明ガラス板２上に設けられており、第２のサーメット層Ｓ２がその上に設けられている。
【００４８】
サーメット層Ｓ１およびＳ２は、それぞれ、高屈折率を有する酸化物マトリクスと、その内部に埋め込まれたより低い酸素親和性を有する金属と、の混合物からなる。高屈折率酸化物は、Ｎｂ２Ｏ５またはＴｉＯ２のいずれかである。金属は銀または銅である。
【００４９】
サーメット層Ｓ１は、径が約５ｎｍ以下の非常に微細な金属析出物Ｍ１を含み、金属析出物の９０％超が３ｎｍ未満の径を有する。
【００５０】
サーメット層Ｓ２は、径が４〜１０ｎｍのより粗い金属析出物Ｍ２を含み、析出物の９０％超が２〜２０ｎｍの径を有する。
【００５１】
層システム１は、観察方向３から見て観察者に対して不透明である。
【００５２】
図２は、同一の層構造体１のＴＥＭ画像を示す。第１のサーメット層Ｓ１内の析出物は、非常に細かい粒子であるため、この顕微鏡の解像度でさえ解像されていない。これに対して、第２のサーメット層Ｓ２内の金属析出物Ｍ２は、黒いスポットとして見ることができる。そのうちのいくつかは、各場合において読み取りの反射の数によってラベルされる。
【００５３】
個々の層システム内のサーメット層Ｓ１およびＳ２の金属含有量ＣＭおよび層厚さ値ｄ、特定の透過率ＴＶおよび反射率ＲＶ（ガラスの非コーティング側の反射を考慮して４％を減算）の測定値が以下の表に示されている。
【００５４】
【表１】
0005675896.tif 000002
【００５５】
層システムの品質をスペクトル反射率ＲＶ、スペクトル透過率ＴＶ、電気抵抗Ｒｓｑｕａｒｅによって評価した。結果が欄「Ｑ」に示されている。品質評価に用いた符号は、以下の通りである：
＊）  要件を満たさない層
＊＊）  境界線上の特性を有する層
符号無し  要件を満たす層
【００５６】
本発明にかかる層構造体の製造方法が一実施例によって以下に示されている。
【００５７】
平均粒径２５μｍの、９４体積％のＮｂ２Ｏ４．９９および６体積％のＡｇを含む粉末混合物をタンブラ中で１時間、完全に混合し、Ａｇ粒子のＮｂ２Ｏ４．９９への微細な単分散が得られた。その後、この混合物を、直径７５ｍｍ、高さ１５ｍｍの黒鉛金型中に充填した。円形のブランクを９４０℃、２０ＭＰａの減圧高温圧縮により、理論密度８５％超に圧縮した。このようにして得られた微細構造体は、平均粒径２５μｍの単一非凝集Ａｇ粒子が内部に埋め込まれたＮｂ２Ｏ４．９９マトリクスからなる。
【００５８】
６０％のＮｂ２Ｏ４．９９および４０％のＡｇを含む第２のスパッタリングターゲットを同様のやり方で製造した。
【００５９】
これらのスパッタリングターゲットは、１Ω・ｃｍ未満の抵抗率を有する。これらのスパッタリングターゲットを用いて、ガラス基板２（直径５０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ）上に２層構造体１を形成した。６体積％の銀を含む、厚さ３８ｎｍの第１のサーメット層Ｓ１を形成し、次いで、４０体積％の銀を含む、厚さ７８ｎｍの第２のサーメット層Ｓ２を形成した。
【００６０】
この工程のスパッタリングパラメタは以下の通りである。
残留ガス圧：２×１０−６ｍｂａｒ
プロセス圧：２００ｓｃｃｍのアルゴンと１〜１０ｓｃｃｍの酸素（スパッタリングガス中で０．５〜５％の酸素に相当）で３×１０−３ｍｂａｒ
特定カソード電力：５Ｗ／ｃｍ２
層Ｓ１：Ｎｂ２Ｏ５＋Ａｇ６体積％；ｄ＝３８ｎｍ、追加酸素フロー：１ｓｃｃｍ
層Ｓ２：Ｎｂ２Ｏ５＋Ａｇ４０体積％；ｄ＝９０ｎｍ、追加酸素フロー：１０ｓｃｃｍ
【００６１】
このように製造された層構造体は、とりわけ、以下の特性により特徴付けられる。
シート抵抗：１．３ｋΩ／ｓｑ
可視光反射率（基板の非コーティング側から測定することによる約４％の反射率を減算）：１．３％
可視光透過率：１％未満、典型的には０．８％未満
【００６２】
したがって、Ｎｂ２Ｏ５−Ａｇの層構造体の吸収率は、全体で９７％を超える。このようにして得られる層システムの色を、ＣＩＥＬａｂ色空間モデルに基づいて決定した。「ＣＩＥＬａｂ色空間」では、測定されるスペクトル曲線は、３つの座標に分けられる。座標軸Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊は互いに直交する。
【００６３】
Ｌ＊は０（ピュアブラック）〜１００（ピュアホワイト）の範囲の明度を表す。
ａ＊は赤−緑の軸である。負の値は緑であり、正の値は赤である。
ｂ＊は黄色−青の軸である。負の値は青であり、正の値は黄色である。
【００６４】
ＣＩＥＬａｂ色空間では、ａ＊は−１．８〜＋４を範囲とし、ｂ＊は０〜−４を範囲とする。したがって、本発明の層システムによれば、基板の非コーティング側で調節された中間的な反射色が実現される。
【００６５】
約４００〜８００ｎｍの波長における、層システム１全体のスペクトル反射率およびスペクトル透過率を、ＪＡＳＣＯ製ＵＶ−ＶＩＳ−ＮＩＲ分光光度計Ｖ−５７０ＤＳを用いて測定した。吸収率は、測定された反射率および測定された透過率から、以下の式に従って算出した。
吸収率＝１００％−（反射率＋透過率）
【００６６】
図３および図４は、２つの製造変形物に関する、層構造体の吸収挙動をそれぞれ示す。
【００６７】
変形物Ｖ１
サーメット層Ｓ１：厚さ３８ｎｍ、スパッタリング中の酸素フロー：１ｓｃｃｍ
サーメット層Ｓ２：厚さ８８ｎｍ、スパッタリング中の酸素フロー：１０ｓｃｃｍ
【００６８】
変形物Ｖ２
サーメット層Ｓ１：厚さ３５ｎｍ、スパッタリング中の酸素フロー：０ｓｃｃｍ
サーメット層Ｓ２：厚さ８８ｎｍ、スパッタリング中の酸素フロー：１０ｓｃｃｍ
【００６９】
スパッタリング中の酸素フローは、酸化物層の誘電特性に影響する。典型的には、酸素フローは、スパッタリングガスの全体フローに対して、０．５〜１０％である。これは、特に、サーメット層Ｓ２に関係し、大気に対する良好な耐久性が実現される。
【００７０】
図３は、透過率Ｔ（％）を測定波長（ｎｍ）に対してプロットした図を示す。透過率Ｔが４５０ｎｍ〜７５０ｎｍの広い波長範囲にわたって明らかに２％未満であることが示されている。得られた変形物Ｖ１による層構造体はこの意味でいくぶん良好な透過率を示す。
【００７１】
図４は、反射率Ｒ（％）を波長（ｎｍ）に対してプロットした図を示す。反射率Ｒ（反射防止膜（コーティング）でコーティングされていないガラス板の前面における４％の反射率を全体の反射率から減算することにより算出）は、約５５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長範囲にわたって５％未満である。変形物Ｖ２によって得られた層構造体は顕著な谷を示した。変形物Ｖ１によって得られる層構造体は、より広い波長範囲にわたってより低い反射率を示している。
【００７２】
最大５日間、１８〜２４℃、５０〜６０％の相対湿度で層構造体を保存することにより、光学特性は大きく変化しなかった。ＲＶおよびＴＶの変化はそれぞれ１％未満である。
【００７３】
高い吸収率および低い導電性のために、本発明にかかる層構造体はアクティブマトリクス駆動型フラットディスプレイ用のブラックマトリクス層の提供によく適している。
【符号の説明】
【００７４】
１  層システム、  ２  ガラス板、  Ｓ１  第１のサーメット層、  Ｓ２  第２のサーメット層、  Ｍ１、Ｍ２  金属析出物
【図１】
0005675896.tif 000003
【図２】
0005675896.tif 000004
【図３】
0005675896.tif 000005
【図４】
0005675896.tif 000006