JP2002040210A

JP2002040210A - 反射防止膜及び該反射防止膜を備えた表示装置

Info

Publication number: JP2002040210A
Application number: JP2001110456A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sato; 隆史佐藤; Masanori Takahashi; 雅則高橋; Katsumi Kurematsu; 榑松　　克巳; Hiroshi Takabayashi; 広高林; Meikyo Katanosaka; 明郷片ノ坂; Noriko Matoba; 典子的場
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-27
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】防眩性の向上を図れるようにする。【解決手段】シリカ粒子１０２がランダムに凝集し
て、バインダーガラス１０３によってシリカ粒子１０２
の径以上のランダムな凹凸状に形成され、且つ多孔質化
されて構成された反射防止膜１０１を、透明なガラス基
板１０４上に形成することにより、十分な散乱効果（Ａ
Ｇ効果）とアンチリフレクション効果（ＡＲ効果）を得
ることができるので、入射する照明器具等からの反射光
の輪郭の映りこみを低減して、防眩性の向上を図ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射防止膜及び該
反射防止膜を備えた表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、表示装置としての液晶表示装置
を示す概略断面図である。この液晶表示装置１は、透過
型の液晶セル２と、液晶セル２の背面側から液晶セル２
を照明するバックライト装置３と、液晶セル２を外部か
らの衝撃等から保護する透明の保護板４とを備えてお
り、液晶セル２、バックライト装置３、保護板４はケー
ス５内に取り付けられている。

【０００３】また、液晶セル２の両面には、一定方向の
偏波面の光だけを通す偏光板１０ａ，１０ｂが貼り付け
られており、偏光板１０ａと保護板４の間、及び偏光板
１０ｂとバックライト装置３の間にはそれぞれ所定の隙
間が形成されている。

【０００４】上述した構成の液晶表示装置では、バック
ライト装置３で背面側から照明されて液晶セル２で表示
される情報は、保護板４を通して視認することができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した液
晶表示装置１では、図５に示すように、表示面側に配置
される偏光板１０ａの表面と保護板４の両表面を凹凸状
に形成し、入射する照明器具等からの反射光を散乱させ
るアンチグレア処理が施されている。

【０００６】しかしながら、このアンチグレア処理によ
り、照明器具等から入射する光の反射光を散乱させるこ
とによって見かけ上の眩しさは低減されるが、全体とし
ての反射光の量は減っておらず、液晶セル２による表示
全体が白っぽく見えて表示内容が認識しにくいという問
題があった。

【０００７】また、液晶セル２（偏光板１０ａ）と保護
板４間には、所定の隙間が形成されているため、保護板
４の表面の凹凸形成によるアンチグレア処理の拡散度を
大きくすると、保護板４を通して見る液晶セル２の表示
内容がぼやけてしまい、明確に認識することができなく
なる。このため、保護板４のアンチグレア処理の拡散度
を小さめに設定せざるを得なくなるので、保護板４の防
眩効果は十分なものではなく、液晶セル２の表示内容が
認識しにくいという問題があった。

【０００８】また、偏光板１０ａと保護板４にアンチグ
レア処理を施す代わりに、光の干渉を利用して反射輝度
を低減させる反射防止層を偏光板１０ａの表面と保護板
４の両表面に形成することも考えられるが、この場合、
照明器具等からの光に対する反射光の輝度は低減される
が、反射像の輪郭が明瞭に映り込むために防眩効果は十
分なものではなく、液晶セル２の表示内容が認識しにく
いという問題があった。

【０００９】尚、上述したアンチグレア処理を利用した
表面反射抑制については、特に表面に微細な凹凸を有す
るアンチグレアタイプの反射防止膜が、表示装置への応
用も含めて既に特開昭５０−９６１２８号公報、特開昭
５５−１１２１０７号公報、特開昭５９−１１６６０１
号公報等に開示されている。

【００１０】一般的なＡＧタイプの反射防止膜は、例え
ば、シリカ粒子を塗料等のバインダー等に分散させ、そ
れをコーティングすることにより形成されている。ま
た、砥粒吹き付けやエッチング等により、基板表面を荒
らすことによってＡＧ面を形成することも行われてい
る。

【００１１】ところが、表示装置の表示面上に、上述し
たようなＡＧタイプの反射防止膜が形成されている場
合、ＡＧ面の散乱効果（ＡＧ効果）によって室内照明
（蛍光灯等）などからの外光の映り込み像が無くなって
視認性は向上するものの、依然、表示装置の表示面のコ
ントラストが低下することによって、防眩性が不十分と
なる問題があった。

【００１２】そこで本発明、防眩性の向上を図ることが
できる反射防止膜及び該反射防止膜を備えた表示装置を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る反射防止膜は、透明粒子と透明バインダ
ーとからなり、前記透明粒子がランダム凝集し、前記透
明バインダーによって前記透明粒子の径以上のランダム
な凹凸状に形成され、且つ多孔質化されていることを特
徴としている。

【００１４】また、本発明に係る表示装置は、情報が表
示される表示ユニットと、該表示ユニットの表示面ある
いは前記表示面の前方に配置される薄板状部材の少なく
とも一面に、請求項１乃至５のいずれか１項記載の反射
防止膜を有することを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施の形態に係る反射防
止膜の構造を示す拡大断面図である。この反射防止膜１
０１は、多数のシリカ粒子１０２とバインダーガラス１
０３とからなり、透明なガラス基板１０４上に形成され
ている。

【００１７】多数のシリカ粒子１０２はランダムに凝集
しており、これらのシリカ粒子１０２はバインダーガラ
ス１０３をバインダーとして互いに連結してガラス基板
１０４上に、表面が不規則な凹凸状態で密着している。

【００１８】ここで、“ランダムに凝集”とは粒子が集
合した不規則な形状の大きさで凝集体を形成している状
態であり、本発明において、形成された凝集体は、好ま
しくは粒子数にして約１５０〜３００個分が集合した状
態にある。また、凝集体自体の大きさは、その径（最大
長さの部分として）が凝集体を構成する粒子の平均粒径
の約１０倍以上、好ましくは１００倍以上の程度とな
る。更に、“ランダム”の程度は、好ましくは凝集体の
サイズ分布の標準偏差（σ）値が、その平均値の３０％
以上程度となる状態である。

【００１９】また、各シリカ粒子１０２は、バインダー
ガラス１０３をバインダーとして不規則、且つ３次元マ
トリックス的に連結して、バインダーガラス、好ましく
は単位内に多くの微細な気泡１０５や気孔１０６が形成
されることにより（好ましくは単位体積当たり体積比較
で、２０〜８０％気泡や気孔が形成され）、多孔質化さ
れている。

【００２０】この反射防止膜１０１は、基本的にはゾル
ゲル、即ちゾル物質をある程度ゲル化したものを成膜す
る成膜プロセスを用いて製造され、調整後（ゲル化の調
整後）のゾル液にシリカ粒子１０２を混合し、その混合
液をガラス基板１０４上にスピンコート法によりコーテ
ィングして焼成することによって形成される。尚、膜厚
はスピン条件により設定される。

【００２１】かかる反射防止膜１０１の膜厚は、好まし
くは１００〜２００ｎｍ、平均値上は０．１〜０．３μ
ｍ、シリカ粒子１０２の粒径は、好ましくは５０〜１０
０ｎｍ、シリカ粒子１０２の混入率は、好ましくは１／
３〜２／３に設定される。

【００２２】次に、上述した反射防止膜１０１の具体的
な製造工程例を説明する。

【００２３】先ず、テトラエチルオルソシリケート（Ｓ
ｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）⁴）を３０ｇ、エタノール（Ｃ₂Ｈ₅Ｏ
Ｈ）を１５ｇ、塩酸（ＨＣｌ、モル比３０％の水溶液）
を０．７２ｍｌ、純水（Ｈ₂Ｏ）を４．６６ｍｌを混合
して、窒素（Ｎ₂）置換しながら２４時間反応させた。

【００２４】そして、この反応液に窒素（Ｎ₂）置換に
て蒸発した分のエタノール（Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ）を補充して重
量調整し、更にエチルセルソルブ（Ｃ₂Ｈ₅ＯＣ₂Ｈ₄Ｏ
Ｈ）を適量加えて上述した反応にて生成したシリカ分が
ＳｉＯ₂換算で４ｗｔ％になるように調整した。

【００２５】そして、この反応液をメンブランフィルタ
ー（３μと０．２５μの２枚重ね）にて加圧濾過し調整
ゾルを生成した。

【００２６】また、シリカ分散液（例えば、日産化学工
業（株）製、商品名：オルガノシリカゾルＥＧ−ＳＴ−
ＺＬ（分散媒：エチレングリコル、粒径：７０〜１００
ｎｍ）をホモシナイザーにて１５０００ｒｐｍで５分
間、攪拌、分散する）を生成した。そして、生成された
調整ゾル液と調整シリカ液を２：１の比率で混合し、こ
の混合液をガラス基板上に、３００ｒｐｍで５秒間、更
に２０００ｒｐｍで３０秒間スピンコートした後、１８
０℃にて１５分間焼成し、更に３４０℃にて６０分間焼
成し、反射防止膜を得た。

【００２７】このようにして作製された反射防止膜１０
１は、図１に示したような断面構造をなしていた。特に
シリカ粒子１０２の凝集によるマクロ的な表面の凹凸形
状の大きさは、上述した工程における、調整ゾル液と調
整シリカ液を２：１の比率で混合して、この混合液をガ
ラス基板上に、３００ｒｐｍで５秒間、更に２０００ｒ
ｐｍで３０秒間スピンコートする工程の間の放置時間
（調整ゾル液と調整シリカ液混合液の経時変化）に影響
されることが分っており、この放置時間を調整すること
によって（大きくすることで）、ある程度この凹凸の大
きさを制御すること（大きくすること）ができる。

【００２８】例えば、この放置時間を１分以内とし、ガ
ラス基板１０４としてソーダーライムガラスを用いた場
合には、反射防止膜１０１の表面に形成されるこの凹凸
の平均ピッチは５〜１５μｍ、平均粗さは０．１〜０．
３μｍ程度であった。

【００２９】また、この反射防止膜１０１のミクロ的な
構造としては、図１に示したように、内部に微細な気泡
１０５や気孔１０６が多く存在しており、これらの気泡
１０５や気孔１０６の大きさは０．１〜１μｍ（可視光
線の波長オーダー以下）のものが大部分であり、非常に
微細な多孔質構造を形成している。

【００３０】そして、この反射防止膜１０１に室内照明
（蛍光灯等）などからの光線Ａを入射させた場合、表面
のマクロ的な凹凸形状によって、その反射光Ｂは散乱さ
れたもとなり、十分な散乱効果（ＡＧ効果）が得られ
た。

【００３１】また、この反射防止膜１０１は微細な多孔
質構造に形成されているので、反射防止膜１０１自体の
屈折率は、シリカ粒子１０２やバインダーガラス１０３
の屈折率（１．５以下）よりも小さい１．２〜１．４程
度であった。

【００３２】この結果、空気との屈折率差が小さくなっ
て光のフレネル反射係数が小さくなり、十分なアンチリ
フレクション効果（ＡＲ効果）が得られた。

【００３３】このように、本実施の形態に係る反射防止
膜は単層構造にもかかわらず、十分な散乱効果（ＡＧ効
果）とアンチリフレクション効果（ＡＲ効果）を得るこ
とができるので、防眩性の向上を図ることができる。

【００３４】図２は、上述した本発明に係る反射防止膜
１０１を備えた表示装置の一例を示す概略断面図であ
る。

【００３５】この表示装置１１０はペン入力タブレット
付きの液晶表示装置であり、液晶表示パネル１１１、バ
ックライト１１２、ガラス製のタブレット板１１３、超
音波発生ペン１１４を有し、液晶表示パネル１１１、バ
ックライト１１２、タブレット板１１３はハウジング１
１５内に取り付けられている。

【００３６】そして、このタブレット板１１３の両表面
には、上述した反射防止膜１０１が形成されている。

【００３７】このように、この表示装置１１０は、超音
波発生ペン１１４によりペン入力されるタブレット板１
１３の表面に上述した反射防止膜１０１を形成したこと
により、タブレット板１１３の表面に室内照明（蛍光灯
等）などからの光線Ａが入射しても、上述したように十
分な散乱効果（ＡＧ効果）とアンチリフレクション効果
（ＡＲ効果）を得ることができるので、その反射光Ｂに
よる表示品位の低下は大幅に低減される。

【００３８】この結果、バックライト１１２の照明によ
って情報が表示される液晶表示パネル１１１の表示に対
する防眩性と視認性の向上を図ることができる。

【００３９】また、図３は、上述した反射防止膜１０１
を備えたＣＲＴを有する表示装置を示す概略断面図であ
る。

【００４０】この表示装置１２０は、ハウジング１２１
内に情報を表示するＣＲＴ１２２が設置されており、Ｃ
ＲＴ１２２の表示面には上述した反射防止膜１０１が形
成されている。

【００４１】このように、この表示装置１２０は、ＣＲ
Ｔ１２２の表示面に上述した反射防止膜１０１を形成し
たことにより、ＣＲＴ１２２の表示面に室内照明（蛍光
灯等）などからの光線Ａが入射しても、上述したように
十分な散乱効果（ＡＧ効果）とアンチリフレクション効
果（ＡＲ効果）を得ることができるので、その反射光Ｂ
による表示品位の低下は大幅に低減される。

【００４２】この結果、ＣＲＴ１２２の表示に対する防
眩性と視認性の向上を図ることができる。

【００４３】尚、図２に示した表示装置（液晶表示装
置）１１０では、反射防止膜１０１をタブレット板１１
３に形成した例であったが、タブレット板等を有さない
通常の液晶表示装置においては、液晶パネルの前面に設
けられる保護ガラス板又はカバーガラス板等の両面に上
述した反射防止膜を形成することにより、同様に防眩性
と視認性の向上を図ることができる。

【００４４】また、図３に示した表示装置１２０では、
ＣＲＴ表面に上述した反射防止膜１０１を形成したが、
透明板状部材の両面に上述した反射防止膜１０１を形成
して、これを別体の防眩フィルターとして表示装置の前
面に配置するようにしてもよい。

【００４５】更に、図３に示した表示装置１２０ではＣ
ＲＴを用いていたが、本発明では、図１に示すような反
射防止膜は、これ以外にもプラズマディスプレイ等のあ
らゆるタイプの表示装置に適用することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る反射
防止膜は、透明粒子と透明バインダーとからなり、透明
粒子がランダム凝集し、透明バインダーによって透明粒
子の径以上のランダムな凹凹状に形成され、且つ多孔質
化されていることにより、十分な散乱効果（ＡＧ効果）
とアンチリフレクション効果（ＡＲ効果）を得ることが
できるので、防眩性の向上を図ることができる。

【００４７】また、本発明に係る表示装置は上述した反
射防止膜を備えているので、表示画像の防眩性と視認性
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る反射防止膜の構造を
示す拡大断面図。

【図２】本発明に係る反射防止膜を備えた表示装置の一
例を示す概略断面図。

【図３】本発明に係る反射防止膜を備えた表示装置の一
例を示す概略断面図。

【図４】従来例における液晶表示装置の構造を示す概略
断面図。

【図５】従来例における液晶表示装置の保護板近傍の要
部を示す拡大断面図。

【符号の説明】

１０１反射防止膜１０２シリカ粒子（透明粒子）１０３バインダーガラス（透明バインダー）１０５気泡１０６気孔１１０、１２０表示装置１１１液晶表示パネル１１３タブレット板（薄板状部材）１２２ＣＲＴ

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）Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３Ｈ０１Ｊ 29/88 ５Ｇ４３５Ｈ０１Ｊ 29/88 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ａ (72)発明者榑松克巳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者高林広東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者片ノ坂明郷兵庫県尼崎市西長州町２丁目６番１号株式会社ナード研究所内 (72)発明者的場典子兵庫県尼崎市西長州町２丁目６番１号株式会社ナード研究所内Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA03 BA15 BA20 2H091 FA37X FB06 FB07 FC01 FC22 LA03 2K009 AA12 BB02 CC01 CC09 DD02 DD06 4F100 AA00A AA20A AG00A AS00A AT00B BA01 BA02 DD01A DE01A DJ10A EJ48A GB41 JM01A JN01A JN06 JN30 5C032 AA02 DD02 DE03 DF03 DG01 5G435 AA01 AA17 BB02 BB12 HH01 HH03 KK07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明粒子と透明バインダーとからなり、
前記透明粒子がランダム凝集し、前記透明バインダーに
よって前記透明粒子の径以上のランダムな凹凸状に形成
され、且つ多孔質化されている、ことを特徴とする反射防止膜。
【請求項２】前記透明粒子がシリカ粒子である、ことを特徴とする請求項１記載の反射防止膜。
【請求項３】前記透明バインダーが無機ガラスであ
る、ことを特徴とする請求項１記載の反射防止膜。
【請求項４】前記透明バインダーがシリカを主成分と
するガラス材である、ことを特徴とする請求項１記載の反射防止膜。
【請求項５】ゾルゲル法における調整後のゾル液に前
記シリカ粒子を混合し、この混合液をコーティング、焼
成して製造される、ことを特徴とする請求項２記載の反射防止膜。
【請求項６】情報が表示される表示ユニットと、該表
示ユニットの表示面あるいは前記表示面の前方に配置さ
れる薄板状部材の少なくとも一面に、請求項１乃至５の
いずれか１項記載の反射防止膜を有する、ことを特徴とする表示装置。
【請求項７】前記表示ユニットがＣＲＴからなる、ことを特徴とする請求項６記載の表示装置。
【請求項８】前記表示ユニットが液晶表示パネルから
なる、ことを特徴とする請求項６記載の表示装置。