(57)【要約】【課題】  太陽電池や有機ＥＬ照明に適用することが可能な反射防止膜とその製造方法を提供する。【解決手段】  半導体基板上の、弾性率が１ＧＰａ以下である低弾性率の材料によって構成される低弾性率膜の上面に、シリコン酸窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属、半金属、金属酸窒化膜、金属酸化膜、金属窒化膜のうちいずれか１つの膜によって、あるいは、これらのうちの２つ以上の積層膜によって構成され、応力が圧縮応力１０ＭＰａ以上である高応力膜を、形成して得られる反射防止膜。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上の、低弾性率膜の上面に高応力膜を形成した反射防止膜。
【請求項２】
前記低弾性率膜は、低弾性率の材料によって構成され、弾性率が１ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の反射防止膜。
【請求項３】
前記高応力膜は、シリコン酸窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属、半金属、金属酸窒化膜、金属酸化膜、金属窒化膜のうちいずれか１つの膜によって、あるいは、これらのうちの２つ以上の積層膜によって構成され、応力が圧縮応力１０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の反射防止膜。
【請求項４】
１００ｎｍから１ｍｍの範囲のピッチであり、１００ｎｍから１ｍｍの範囲の高さである凹凸構造を有する請求項１に記載の反射防止膜。
【請求項５】
請求項１に記載の反射防止膜を形成した太陽電池。
【請求項６】
請求項１に記載の反射防止膜を形成した有機ＥＬ照明。
【請求項７】
半導体基板上の、低弾性率膜の上面に高応力膜を形成した反射防止膜の製造方法。
【請求項８】
前記低弾性率膜は、低弾性率の材料によって構成されていることを特徴とする請求項７に記載の反射防止膜の製造方法。
【請求項９】
前記高応力膜は、シリコン酸窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属、半金属、金属酸窒化膜、金属酸化膜、金属窒化膜のうちいずれか１つの膜によって、あるいは、これらのうちの２つ以上の積層膜によって構成されていることを特徴とする請求項７に記載の反射防止膜の製造方法。
【請求項１０】
前記低弾性率膜は、スピンコート法、スプレーコート法、印刷法、塗布法、ＣＶＤ法、蒸着法、貼り付けによって形成されることを特徴とする請求項７に記載の反射防止膜の製造方法。
【請求項１１】
前記高応力膜は、ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法のうちいずれか１つの方法によって、あるいは、これらのうちの２つ以上の方法によって形成されることを特徴とする請求項７に記載の反射防止膜の製造方法。
【請求項１２】
前記高応力膜を３００℃以下の温度で形成することを特徴とする請求項７に記載の反射防止膜の製造方法。
【請求項１３】
太陽電池の用途に用いられることを特徴とする請求項７に記載の反射防止膜の製造方法。
【請求項１４】
有機ＥＬ照明の用途に用いられることを特徴とする請求項７に記載の反射防止膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池や有機ＥＬ照明等に用いられる反射防止膜およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に、単結晶シリコン（Ｓｉ）基板を用いた太陽電池セルの基本構造を示す。ｎ型半導体２０４ａおよびｉ型半導体２０４ｂ，ｐ型半導体２０４ｃの積層構造からなるＳｉ基板２０４、受光面電極２０２と裏面電極２０５、および受光面の反射防止面２０３からなっている。
【０００３】
この種の太陽電池セルの受光面電極２０２は、太陽光２０１がＳｉ基板２０４に入るように、くし状の構成となっている。
【０００４】
また、受光面で太陽光２０１が反射や散乱すると、太陽電池の光電変換効率が損失することから、受光面における反射や散乱を抑制するために、受光面に反射防止面２０３を設けた構成となっている。
【０００５】
反射防止面２０３の作製方法として、（１）太陽電池に用いる基板の受光面を加工することで、テクスチャ構造を作製する方法と、（２）反射防止を担う膜を受光面に形成する方法がある。
【０００６】
なお、前記テクスチャ構造とは、凹凸が連続的に並んでいる構造のことを指す。ピッチや高さの同じ凹凸が規則性を持って並んでいるものや、ピッチや高さが様々な凹凸がランダムに並んでいるものなどがある。また、凹凸のひとつひとつの形状はピラミッド状のものや、丸みを帯びているものなど様々である。ピッチが数μｍから数十μｍ、高さが数μｍから数十μｍの凹凸が並んでいる構造によって、光の反射率を効率的に抑制することができる。
【０００７】
（２）の場合、反射防止膜自体はテクスチャ構造を有しておらず、テクスチャ構造を有する反射防止膜を形成したい場合、反射防止膜形成前の下地基板にテクスチャ構造を予め作製しておく、もしくは、反射防止膜形成後に反射防止膜をテクスチャ構造に加工する必要がある。
【０００８】
本発明は、テクスチャ構造を有する反射防止膜に関し、反射防止膜の形成前後で別途テクスチャ構造に加工する必要はない。本発明の詳細に関しては後述するが、本発明では、有機膜などに代表される低弾性膜の上面に無機膜などに代表される高応力膜を形成することでテクスチャ構造を有する反射防止膜を作製する。
【０００９】
なお、低弾性率の有機膜の上に高応力の無機膜を形成することでしわが発生する現象は，下記特許文献１に開示されている。しかしながら、しわの発生を光学部品の欠点として考えており、本発明の様に、半導体基板上に設けられていないため、太陽電池等の反射防止膜としての役目をなさない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−０８５６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
反射防止膜の作製方法として、たとえば、Ｓｉ基板のエッチングがある。大別して、ウエットエッチングやドライエッチングがあり，ウエットエッチングの中では、アルカリ溶液を用いたエッチングと酸溶液を用いたエッチングに分けられる。これらのエッチング方法には、それぞれ長短所がある。
【００１２】
アルカリ溶液、および酸溶液を用いたウエットエッチングの長所は、溶液に浸すだけで簡易的にテクスチャ構造を作製でき，コストが安い点である。
【００１３】
アルカリ溶液によるウエットエッチングの短所は、単結晶Ｓｉ基板を用いた太陽電池のみにしか適用できず、たとえば、多結晶Ｓｉ基板を用いた太陽電池や薄膜太陽電池といったタイプの太陽電池には適用できない点である。
【００１４】
酸溶液によるウエットエッチングの短所は、エッチング速度が結晶面に依存しない等方性エッチングのため、規則性のある凹凸構造の作製ができない点である。規則性の凹凸構造がない場合、規則性の凹凸構造がある場合よりも太陽光の反射率抑制や半導体内部の光閉じ込めなどの性能が劣ることになる。
【００１５】
一方、ドライエッチングの長所は、単結晶Ｓｉ基板を用いた太陽電池、多結晶Ｓｉ基板を用いた太陽電池、薄膜型太陽電池などといった様々なタイプの太陽電池に対応することができる点である。短所は、エッチングしない部分をマスクで覆う必要があり、プロセス数が増えてコスト高となる点である。
【００１６】
本発明の目的は、ウエットエッチングとドライエッチングの両方の短所を解決することである。つまり、コストを抑えて簡易的に反射防止膜を作製すること、および様々なタイプの太陽電池に対応できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。
（１）本発明は、低弾性膜の上面に高応力膜を設けた構成の反射防止膜であって、
前記低弾性膜の弾性率が１ＧＰａ以下であり、前記低弾性膜は、たとえば、ポリイミド、ゴム、アクリル樹脂、シリコン樹脂などの少なくとも高分子材料を含む有機膜から構成され、前記高応力膜の応力が圧縮応力１０ＭＰａ以上であり、前記高応力膜は、たとえば、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）、金属窒化膜、金属酸窒化膜、半金属窒化膜、半金属酸窒化膜などから構成され、前記反射防止膜の表面の凹凸構造は、１００ｎｍから１ｍｍの範囲のピッチであり、１００ｎｍから１ｍｍの範囲の高さであることを特徴とする。
（２）本発明は、低弾性膜の上面に高応力膜を設けた構成の反射防止膜の製造方法であって、前記低弾性膜は、たとえば、スピンコート法、スプレーコート法、印刷法、塗布法、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＣＶＤ）法、蒸着法、貼り付けなどによって形成され、前記高応力膜は、たとえば、ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法などによって形成される。
【００１８】
なお、本発明のテクスチャ構造が形成されるモデルは以下の通りである。前記高応力膜が圧縮応力のとき、前記高応力膜は膨張する方向に力が働いている。前記高応力膜の下地となる前記低弾性膜の機械的強度が弱いとき、前記高応力膜の応力を解放するように変形が起きる。つまり、下記（１）式のとき、反射防止膜の全面にしわのようなテクスチャ構造が形成される。
【００１９】
（前記低弾性膜の機械的強度）＜（前記高応力膜が前記低弾性膜に与える力）・・・・・・（１）
また、前記低弾性膜の上面に前記高応力膜を形成した初期の段階、つまり前記高応力膜の膜厚がまだ小さいとき、テクスチャ構造は形成されない。前記高応力膜の膜厚が大きくなったとき、はじめてテクスチャ構造が形成される。これは、下記（２）式の関係が成り立つことから説明できる。
【００２０】
（前記高応力膜が前記低弾性膜に与える力）＝（前記高応力膜の応力）×（前記高応力膜の膜厚）・・・・・・（２）
前記高応力膜の膜厚が変化しても前期高応力膜の応力は一定であると仮定すると、前記高応力膜の膜厚の増大に伴い、前記高応力膜が前記低弾性膜に与える力が増大する。従って、（１）および（２）式より下記（３）式となり、（３）式の関係となる前記高応力膜の膜厚となったとき、はじめてテクスチャ構造が発生する。
【００２１】
（前記低弾性膜の機械的強度）＜（前記高応力膜の応力）×（前記高応力膜の膜厚）・・・・・・（３）
また、（Ａ）前記低弾性膜の弾性率や、（Ｂ）前記高応力膜の応力や膜厚により、テクスチャ構造のパターン構成や、凹凸構造の高さおよびピッチを制御することが可能である。
【００２２】
なお、上記した構成や製造方法はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、上記した構成や製造方法以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
【００２３】
第１の発明の特徴は、（１）半導体基板上の、低弾性率膜の上面に高応力膜を形成した反射防止膜にある。
【００２４】
（２）（１）において、前記低弾性率膜は、低弾性率の材料によって構成され、弾性率が１ＧＰａ以下であることが望ましい。
【００２５】
（３）（１）において、前記高応力膜は、シリコン酸窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属、半金属、金属酸窒化膜、金属酸化膜、金属窒化膜のうちいずれか１つの膜によって、あるいは、これらのうちの２つ以上の積層膜によって構成され、応力が圧縮応力１０ＭＰａ以上であることが望ましい。
【００２６】
（４）（１）において、反射防止膜は、１００ｎｍから１ｍｍの範囲のピッチであり、１００ｎｍから１ｍｍの範囲の高さである凹凸構造を有することが望ましい。
【００２７】
（５）（１）に記載の反射防止膜を形成した太陽電池。
【００２８】
（６）（１）に記載の反射防止膜を形成した有機ＥＬ照明。
【００２９】
第２の発明の特徴は、（７）半導体基板上の、低弾性率膜の上面に高応力膜を形成した反射防止膜の製造方法にある。
【００３０】
（８）（７）において、前記低弾性率膜は、低弾性率の材料によって構成されていることが望ましい。
【００３１】
（９）（７）において、前記高応力膜は、シリコン酸窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属、半金属、金属酸窒化膜、金属酸化膜、金属窒化膜のうちいずれか１つの膜によって、あるいは、これらのうちの２つ以上の積層膜によって構成されていることが望ましい。
【００３２】
（１０）（７）において、前記低弾性率膜は、スピンコート法、スプレーコート法、印刷法、塗布法、ＣＶＤ法、蒸着法、貼り付けによって形成されることが望ましい。
【００３３】
（１１）（７）において、前記高応力膜は、ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法のうちいずれか１つの方法によって、あるいは、これらのうちの２つ以上の方法によって形成されることが望ましい。
【００３４】
（１２）（７）において、前記高応力膜を３００℃以下の温度で形成することが望ましい。
【００３５】
（１３）（７）において、太陽電池の用途に用いられることが望ましい。
【００３６】
（１４）（７）において、有機ＥＬ照明の用途に用いられることが望ましい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の反射防止膜は、光の表面反射率を抑制できるようになる。これは、光が入射すると反射防止膜のテクスチャ構造により、反射防止膜表面で一度反射した光が再び入射されて光の多重反射が起きるためである。
【００３８】
さらに、本発明の反射防止膜を用いた太陽電池の光電変換効率は増大する。これは、反射防止膜が太陽電池の受光面にあることで、光の表面反射率が抑制されて、太陽電池内部に侵入する太陽エネルギーが増大するためである。また、本発明の反射防止膜により、太陽電池内部での光路長の増大、および太陽電池内部での光の閉じ込めが起き、さらなる光電変換効率の増大が期待できる。
【００３９】
また、本発明の反射防止膜の製造方法は、簡易的であるためコストを抑えることができるようになり、さらに、Ｓｉ単結晶型太陽電池セル、Ｓｉ多結晶型太陽電池セル、薄膜型太陽電池セル、色素増感型太陽電池セルなどといった様々なタイプの太陽電池セルに適用できるようになる。
【００４０】
また、本発明の反射防止膜は、有機ＥＬ照明の反射防止膜（光拡散膜）として利用することが可能であり、光取出し効率の向上が期待される。さらに、本発明の反射防止膜により、有機ＥＬから取出される光を散乱させて有機ＥＬのドット抜けを隠す効果や、各ドットで有機ＥＬ発光の色や強度にむらがあっても平均化する効果がある。
【００４１】
また、本発明の反射防止膜は、酸素や水分などといったガスの透過を抑制，防止する効果があるため、酸素や水分により劣化する有機ＥＬ材料のガスバリア膜として利用することが可能である。
【００４２】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の反射防止膜の製造方法の一実施例を示す図、および本発明の反射防止膜の断面図である
【図２】単結晶Ｓｉ基板を用いた太陽電池セルの全体的な概略を示す構成図である。
【図３】本発明の適用の一例として、たとえば単結晶Ｓｉ基板を用いた太陽電池セルである。
【図４】本発明の効果として、反射防止膜の有無の反射率変化を示した図である。
【図５】本発明の適用の他の例として、たとえば薄膜太陽電池セルである。
【図６】本発明の適用の他の例として、たとえば有機ＥＬデバイスである。
【図７】本発明の適用の他の例として、たとえば有機ＥＬ照明である。
【図８】高応力膜を形成する装置として、たとえば誘導結合型プラズマＣＶＤ装置を示した図である。
【図９】本発明の適用の他の例として、たとえば半導体向けドーパント拡散剤を兼ねた反射防止膜である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明の実施例に関して、図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【実施例１】
【００４５】
図３は、本発明の反射防止膜の実施例１を示す要部鳥瞰図であり、単結晶Ｓｉ基板を用いた太陽電池セルの基本構造を示す鳥瞰図となっている。図３において、ｎ型半導体２０４ａ、ｉ型半導体２０４ｂ，ｐ型半導体２０４ｃの積層構造からなる単結晶Ｓｉ基板２０４がある。この基板２０４に受光面電極２０２と裏面電極２０５が構成され、受光面電極２０２と基板２０４との間に本発明の反射防止膜３０１が構成されている。なお、基板２０４と反射防止膜３０１の間にはシリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）などの無機膜が形成されていてもよく、反射防止膜３０１は受光面電極２０２の上面に構成されていてもよい。また、受光面電極２０２は、太陽光２０１が基板２０４に入射しやすいように、くし状に構成されている。
【００４６】
本発明の反射防止膜３０１は、低弾性膜１０１と高応力膜１０３から構成される（図１（ｃ））。低弾性とは、たとえば、弾性率が１ＧＰａ以下を指し、高応力とは、たとえば、圧縮応力１０ＭＰａ以上を指す。しかし、これらの範囲に限定されることはなく、高応力膜１０３の応力が高いほど、低弾性膜１０１の弾性率を高くしてもよい。また高応力膜１０３の膜厚が大きいほど、高応力膜１０３の応力を小さくしてもよい。
【００４７】
低弾性率膜１０１は、たとえば、ポリイミド、ゴム、アクリル樹脂、シリコン樹脂などといった少なくとも高分子材料を含む有機膜などによって構成されている。しかし、これらに限定されることはなく、低弾性率の材料ならば適用することができる。
【００４８】
また、高応力膜１０３は、たとえば、シリコン酸窒化（ＳｉＯＮ）膜、シリコン酸化（ＳｉＯ）膜、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜、金属膜、半金属膜、金属酸窒化膜、金属酸化膜、金属窒化膜などによって構成されている。しかし、これらに限定されることはなく、高圧縮応力の膜ならば適用することができる。
また、本発明の反射防止膜３０１は、テクスチャ構造となっている。テクスチャ構造は、光の反射率を効率的に抑制するために、たとえば、１００ｎｍから１ｍｍの範囲のピッチ、および１００ｎｍから１ｍｍの範囲の高さである凹凸が連続的に並んだ構造で構成されている。
【００４９】
図４は、鏡面を有するアルミナ（ＡｌＯ）の反射率、および本発明の反射防止膜を形成したアルミナの反射率の測定結果を示した図である。反射防止膜には、低弾性膜としてアクリル系粘着剤、高応力膜としてシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を用いており、表面構造は、ピッチ１５μｍ、高さ９００ｎｍの凹凸から構成されている。波長２８０ｎｍから８００ｎｍの範囲における光の平均の反射率は、反射防止膜なしの場合９８％であるのに対して、反射防止膜ありの場合１２％である。このテクスチャ構造を、たとえば、光学顕微鏡、ＳＥＭ、ＡＦＭなどで観察することが可能である。ピッチや高さが揃った凹凸が観察され、しわが寄った入り組んだ迷路のような形状を観察することができる。また凹凸（しわ）の先端は丸みを帯びており、先端の局率半径は、低弾性膜の弾性率や、高応力膜の応力および膜厚などを変更することで制御可能である。
【実施例２】
【００５０】
実施例１は、太陽電池セルとして単結晶Ｓｉ基板を用いた太陽電池セルを例として挙げたものである。しかし、本発明の反射防止膜３０１は、単結晶Ｓｉ基板を用いた太陽電池セル以外の他のタイプの太陽電池セルにも適用することができる。これは、（１）本発明の反射防止膜３０１は、室温で形成可能であるため、耐熱温度の低い太陽電池セルにも適用することができるため、（２）本発明の反射防止膜３０１は、自己組織的にテクスチャ構造を形成するため、テクスチャ構造加工のためのウエット（薬品）エッチング処理やドライエッチング処理が不要であり、耐薬品性の劣る太陽電池セルやプラズマダメージに敏感な太陽電池セルにも適用することができるためである。たとえば、図５に示す薄膜型太陽電池セルにも適用可能である。図５において、ｐ型半導体薄膜５０２、ｉ型半導体薄膜５０３、ｎ型半導体薄膜５０４、それらを挟むように裏面電極２０５と透明電極５０１が形成されており、受光面側に基板５０５と本発明の反射防止膜３０１が構成されている。この種の太陽電池セルは、基板側から太陽光２０１を受光するため、基板５０５や電極５０１は透明であることが望ましい。基板５０５は、たとえば、ガラス、石英、プラスチックなどの透明材料から構成され、電極５０１は、Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）、Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ（ＩＺＯ）などの透明材料から構成される。
【００５１】
しかし、薄膜型太陽電池の構造はこれらの構造に限定されることはなく、ｐ型半導体薄膜５０２、ｉ型半導体薄膜５０３、ｎ型半導体薄膜５０４の積層構造がさらに数層積層されていてもよく、積層の順序はこの図の限りではない。また、これら半導体薄膜は、シリコンやゲルマニウムなどに代表される半導体材料からなり、アモルファス状態、結晶状態、アモルファスと結晶の混在状態などの光吸収を伴う材料で構成されている。なお、図には示していないが、ＣＩＧＳ薄膜型太陽電池セル、色素増感太陽電池セル、プラスチック基板をもちいたフレキシブル太陽電池セルなどといった全てのタイプの太陽電池セルに本発明の反射防止膜３０１が適用可能である。
【実施例３】
【００５２】
太陽電池セルだけではなく、有機ＥＬ照明など他のデバイスにも適用可能である。図６は、トップエミッション型有機ＥＬデバイスの要部鳥瞰図である。図６において、有機ＥＬ発光層６０２を挟むように透明導電性膜５０１、電極６０３が形成されており、それらはデバイスの土台となる基板６０４の上に構成されている。基板６０４は、Ｓｉ、石英、ガラス、ＳＵＳ、金属、プラスチックなどの材料から構成されている。本発明の反射防止膜３０１は、有機ＥＬデバイスの光取り出し面に形成され、光６０１は透明導電性膜５０１と反射防止膜３０１を透過して取り出される。また、図には示していないが、透明導電性膜５０１と反射防止膜３０１の間には、有機ＥＬ材料が酸素や水分にさらされることを防ぐためにガラス基板やＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯ膜、ＡｌＯ膜、ＡｌＯＮ膜、ＡｌＮ膜などといったガスバリア膜が形成されていてもよい。
【００５３】
また、ボトムエミッション型有機ＥＬデバイスにも本発明の反射防止膜３０１が適用可能であり、ボトムエミッション型有機ＥＬデバイスの場合、光取り出し面である基板６０４に、もしくはその近傍に反射防止膜３０１が形成される。ボトムエミッション型有機ＥＬデバイスの場合、基板６０４と電極６０３は無色透明な材料が望ましい。
【００５４】
また、有機ＥＬデバイスの光取り出し効率を向上させるためには、光取り出し面の屈折率が重要となる。空気層の屈折率は１、透明導電性膜５０１の屈折率は１．７程度であり、空気層と透明導電性膜５０１の屈折率差が大きいほど光取り出し効率を劣らせる。
【００５５】
本発明の反射防止膜３０１の屈折率は、低弾性膜で１．２から１．６程度、高応力膜で１．３から２．８程度の範囲で変更することが可能である。空気層の屈折率１から透明導電性膜５０１の屈折率１．７の範囲で、本発明の反射防止膜３０１の屈折率を段階的もしくは連続的に変化させ、それを空気層と透明導電性膜５０１の間に挿入する。たとえば、屈折率はそれぞれ、空気層１、高応力膜１．４、低弾性膜１．５，透明導電性膜１．７となる。その結果、空気層と透明導電性膜５０１との間の屈折率差が小さくなり、光取り出し効率を向上させることができる。なお、低弾性膜と高応力膜の屈折率の範囲はこれらの値に限定されるものではない。
【実施例４】
【００５６】
図７は、本発明の反射防止膜を用いた有機ＥＬ照明７０１を示した図である。本発明の反射防止膜３０１は有機ＥＬ照明７０１の光取出し面に構成される。室内の天井を覆うように有機ＥＬ照明７０１が設置してあり、反射防止膜３０１は大面積に対応することができる。図には示していないが反射防止膜３０１は有機ＥＬ照明７０１が湾曲面に設置された場合も対応することができる。また、有機ＥＬ照明７０１の大きさ、設置される場所や環境は、図７の限りではない。
【実施例５】
【００５７】
次に、本発明の反射防止膜３０１の製造方法を図１（（ａ）、（ｂ）、（ｃ））に従い説明する。まず基板１０２を用意し、この基板１０２に低弾性膜１０１を形成する（図１（ａ））。基板の材料に、たとえば、シリコン、ガラス、石英、金属、プラスチックなどを適用するが、これら材料のみに限定されない。低弾性膜１０１を、たとえば、スピンコート法、スプレーコート法、印刷法、塗布法、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＣＶＤ）法、蒸着法、貼り付けなどにより形成する。次に、低弾性膜１０１の上面に高応力膜１０３を形成する（図１（ｂ））。高応力膜１０３を、たとえば、ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法などで形成する。高応力膜１０３の形成温度は、低弾性膜１０１の耐熱温度以下が望ましい。低温（ここでは、１５℃〜８０℃の範囲とする）で高応力膜１０３を形成できる装置として、たとえば、図８に概略的に示す誘導結合型プラズマＣＶＤ装置がある。図８において、反応ガス８０１が供給されるチャンバ８０２があり、このチャンバ８０２内には無機膜を形成する基板（たとえば図１に示した基板１０２）を基板台８０３上に載置できるようになっている。チャンバ８０２には該チャンバ８０２内にプラズマを発生させるための誘導コイル８０４および高周波窓８０５が備えられ、誘導コイル８０４はＲＦ電源（１３．５６ＭＨｚ）８０６によって駆動されるようになっている。このような装置において、高密度プラズマによって多くの励起種が発生し、低温での成膜が可能となっている。この装置を用いて、前記高応力膜を形成する際に、必要時において、ＤＣ電源８０７によって前記基板台８０３にバイアスを印加できるようになっている。これにより、イオンの照射が制御できるようになり、応力が調整された無機膜を形成することができるようになる。
【００５８】
前記低弾性膜１０１の上面に前記高応力膜１０３を形成した初期の段階、つまり前記高応力膜の膜厚がまだ小さいとき、テクスチャ構造は形成されない（図１（ｂ））。前記高応力膜の膜厚が大きくなったとき、はじめてテクスチャ構造が形成される（図１（ｃ））。また、低弾性膜１０１の弾性率や、前記高応力膜１０３の応力や膜厚を変化させることで、テクスチャ構造のパターン構成や凹凸の高さを制御することが可能である。
【実施例６】
【００５９】
本発明の反射防止膜３０１に用いられる低弾性膜１０１や高応力膜１０３に、反射防止以外の機能を持たせることが可能である。たとえば、基板中にドーパント材料を注入するための固相拡散材料の機能を低弾性膜に持たせる。図９に、固相拡散材料の機能を持つ反射防止膜３０１の概念的断面図、及び基板９０２へのドーピング工程を兼ねた反射防止膜３０１の作製工程を示す。まず基板９０２を用意する（図９（ａ））。ここで、基板９０２はシリコン、ゲルマニウムなどの半導体材料が望ましい。次に、基板９０２の上面にドーパント材料９０１を含む低弾性膜１０１を形成する（図９（ｂ））。基板９０２をｐ型半導体にしたい場合、低弾性膜１０１にホウ素やアルミニウムなどの第１３族元素を含ませる。基板９０２をｎ型半導体にしたい場合、低弾性膜１０１にリンやヒ素などの第１５族元素を含ませる。また、低弾性膜１０１に含まれるドーパント材料９０１の濃度を変更することで、基板９０２におけるｐ層やｎ層の接合深さやドーパント濃度を制御することができる。次に、低弾性膜１０１の上面に高応力膜１０３を形成し、テクスチャ構造を形成する（図９（ｃ））。その後、たとえば、窒素雰囲気下で４００℃から１１００℃程度の範囲でアニールして、低弾性膜１０１に含まれるドーパント９０１を基板９０２中に拡散させる（図９（ｄ））。アニール温度、およびアニール時間を変更することで、基板９０２中の接合深さやドーパント濃度を制御することができる。なお、アニール工程は、高応力膜１０３を形成する前、つまり低弾性膜１０１を形成した直後に実施してもよい。
【００６０】
また、図には示していないが、高応力膜１０３に機能を持たせることも可能である。たとえば、高応力膜１０３に水や酸素などのガスの透過を防止、抑制する機能を持たせて、有機ＥＬ照明７０１の酸素や水分のガスバリア膜として利用することも可能である。
【００６１】
以上、本発明について実施例を用いて説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
光電変換効率の増大、光取出し効率の向上が期待される、太陽電池、有機ＥＬ照明の反射防止膜として利用される可能性が大きい。
【符号の説明】
【００６３】
１０１……低弾性率膜、１０２……基板、１０３……高応力膜、２０１……太陽光、２０２……受光面電極、２０３……反射防止面、２０４……単結晶Ｓｉ基板、２０４ａ……ｎ型半導体、２０４ｂ……ｉ型半導体、２０４ｃ……ｐ型半導体、２０５……裏面電極、３０１……反射防止膜、５０１……透明導電性膜、５０２……ｐ型半導体薄膜、５０３……ｉ型半導体薄膜、５０４……ｎ型半導体薄膜、６０１……光、６０２……有機ＥＬ発光層、６０３……電極、６０４……基板、７０１……有機ＥＬ照明、８０１……反応ガス、８０２……チャンバ、８０３……基板台、８０４……誘導コイル、８０５……高周波窓、８０６……ＲＦ電源、８０７……ＤＣ電源、９０１……ドーパント、９０２……基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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