JP2002103507A - シリカ層、及びシリカ層を用いた反射防止フィルム - Google Patents

シリカ層、及びシリカ層を用いた反射防止フィルム

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JP2002103507A JP2000298729A JP2000298729A JP2002103507A JP 2002103507 A JP2002103507 A JP 2002103507A JP 2000298729 A JP2000298729 A JP 2000298729A JP 2000298729 A JP2000298729 A JP 2000298729A JP 2002103507 A JP2002103507 A JP 2002103507A
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Tatsuji Nakajima
達司 中嶋
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低屈折率でありながら、長期間使用しても、
また高温高湿度条件下で使用しても、屈折率に変化を生
じないシリカ層を提供し、合わせて当該シリカ層を用い
た反射防止フィルムを提供することを目的とする。 【解決手段】 屈折率が1.40〜1.46(λ=55
0nm)であり、層の組成がSiOxy:H(x=1.
6〜1.9、y=0.2〜1.0)である有機ケイ素化
合物からなることを特徴とするシリカ層とし、反射防止
フィルムとしては、当該シリカ層を反射防止積層体の最
外層とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機ケイ素化合物
からなるシリカ層、及び当該シリカ層を用いた反射防止
フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレイ、プラズマディスプレ
イ、CRTなどのコンピューター、ワープロ、テレビ、
表示板等に使用される各種ディスプレイや、計器等の表
示体、バックミラー、ゴーグル、窓ガラスなどには、ガ
ラスやプラスチックなどの透明な基板が使用されてい
る。そして、それらの透明な基板を通して、文字や図形
その他の情報を読み取るため、透明な基板の表面で光が
反射するとそれらの情報が読み取り難くなるという欠点
がある。
【0003】現在では、上記欠点を解決するために、基
材フィルム上に互いに屈折率の異なる層を積層すること
により反射防止フィルムを形成し、当該反射防止フィル
ムを前記透明な基板表面に貼ることにより光の反射を防
止することが行われている。
【0004】そして、このような積層構造を有する反射
防止フィルムにおいては、その最外層(反射防止フィル
ムの基材とは反対の表面)には、効率よく光の反射を防
止するために屈折率の小さい層を設けることが好ましい
ことが知られており、当該屈折率の小さい層としては、
シリカ層が好適に用いられている。
【0005】シリカ層が、反射防止フィルムの最外層と
して好適である理由は、シリカ層を形成する酸化ケイ素
(SiOx)の密度、及び組成を変化させることによ
り、その屈折率の大きさを変化せしめることができ、屈
折率の小さい層を形成することが可能だからである。そ
して、積層構造を有する反射防止フィルムにおける最外
層としてシリカ層の屈折率はできるだけ小さくすること
が望まれる。
【0006】ここで、当該シリカ層の屈折率を小さくす
るということは、シリカ層を形成する二酸化ケイ素の密
度又は組成を変化させることである。しかしながら、積
層構造中のシリカ層の成分はそのほとんどが二酸化ケイ
素であるため、当該シリカ層の組成を大幅に変化せしめ
ることによってその屈折率を小さくするのは困難であ
る。よって、当該シリカ層の屈折率を小さくするために
は、その密度を変化せしめることとなる。一般に、密度
と屈折率との関係は比例関係にあるため、当該シリカ層
の場合においても、その屈折率を小さくするためには、
密度を小さくすることが必要なのである。
【0007】しかしながら、シリカ層の密度を小さくし
た場合、層内に空隙が多く存在することとなり、長期間
にわたり使用した場合や、高温高湿度条件下で使用した
場合には、前記シリカ層内の空隙に水分子が入り込み、
当該シリカ層の屈折率が変化してしまうという問題があ
った。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みなされたものであり、低屈折率でありながら、長期
間使用しても、また高温高湿度条件下で使用しても、屈
折率に変化を生じないシリカ層を提供し、合わせて当該
シリカ層を用いた反射防止フィルムを提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、請求項1において、屈折率が1.40〜
1.46(λ=550nm)であり、層の組成がSiO
xy:H(x=1.6〜1.9、y=0.2〜1.0)
である有機ケイ素化合物からなることを特徴とするシリ
カ層を提供する。
【0010】シリカ層の屈折率を上記範囲内の値とする
ことにより、光学特性に優れ、反射防止フィルムにおけ
る反射防止積層体の最外層等として利用することが可能
となり、さらに、当該シリカ層をSiOxy:H(x=
1.6〜1.9、y=0.2〜1.0)たる組成を有す
る有機ケイ素化合物から構成することにより、当該シリ
カ層は、これを構成するケイ素原子(Si)と酸素原子
(O)に加え、メチル基(−CH3)等の有機物との結
合も有する構造となるため、当該シリカ層の屈折率を低
くすることができる。
【0011】従来のシリカ層においては、屈折率を低下
させるためには、シリカ層の密度を小さくするために当
該層内に空隙を設ける必要があったため、長期間にわた
り使用したり、高温高湿度条件下で使用した場合には、
層内の空隙に水分子が入り込むことがあり、その結果、
屈折率に変化を生じることがあった。しかしながら、本
発明のシリカ層においては、有機ケイ素化合物により層
を構成することによって、層の組成により屈折率を低下
させることができるため、層内に空隙を設ける必要がな
く、したがって長期間の使用や、高温高湿度条件下で使
用にあっても屈折率に変化を生じることはない。
【0012】前記請求項1に記載の発明においては、請
求項2に記載するように、C−Hストレッチング振動の
赤外線吸収が0.1〜1cm-1であり、O−Hストレッ
チング振動の赤外線吸収が1〜30cm-1であることが
好ましい。
【0013】上記のような吸収を示すシリカ層であれ
ば、上述した本発明の特質(シリカ層が有機ケイ素化合
物により構成されているため、層内に空隙を設けなくて
も低屈折率とすることが可能であること。)をより効果
的に発揮することができる。
【0014】また、前記請求項1又は請求項2に記載の
発明においては、請求項3に記載するように、耐湿熱試
験後の屈折率の変化が0.01以下であることが好まし
い。
【0015】ここで、耐湿熱試験とは、80℃、相対湿
度90%で1000時間保存する試験をいい、本発明の
シリカ層は、当該試験後においても屈折率の変化が0.
01以下であり、この程度の変化であれば充分に実用に
耐え得るからである。
【0016】また、前記請求項1乃至請求項3のいずれ
かの請求項に記載の発明においては、請求項4に記載す
るように、プラズマCVD法により形成することが好ま
しい。
【0017】プラズマCVD法を用いることにより、シ
リカ層を形成する際の成層条件を比較的容易に管理する
ことができ、また、本発明のシリカ層は有機ケイ素化合
物により層を構成することを特徴としており、このよう
に有機物を含有する原料を成層する際には、原料をガス
状にして用いるプラズマCVD法が最も適しているから
である。
【0018】また、前記請求項4に記載の発明において
は、請求項5に記載するように、原料が有機シリコーン
であることが好ましい。
【0019】プラズマCVD法を用いて本発明のシリカ
層を形成する際の原料を有機シリコーンとすることによ
り、当該シリカ層を効率よく形成することができるから
である。
【0020】さらに、本発明においては、請求項6に記
載するように、基材と、この基材上に設けられおり、複
数の薄層が積層されてなる反射防止積層体と、を有する
反射防止フィルムにおいて、当該反射防止積層体の最外
層が請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のシリカ層
であることを特徴とする反射防止フィルムをも提供す
る。
【0021】上記請求項1乃至請求項5に記載された本
発明のシリカ層は、屈折率が小さく(1.40〜1.4
6)、また耐湿熱性にも優れているため、反射防止フィ
ルムにおける最外層として好適に用いることができ、ま
た、複数の薄層が積層されてなる反射防止積層体を有す
る反射防止フィルムは、プラズマCVD法により効率よ
く形成することも可能だからである。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のシリカ層および
当該シリカ層を用いた反射防止フィルムについて具体的
に説明する。
【0023】[1]シリカ層について 本発明のシリカ層は、以下に列記する特徴を有するもの
である。 (1)屈折率が1.40〜1.46であり、層の組成が
Sixy:H(x=1.6〜1.9、y=0.2〜1.
0)である。 (2)C−Hストレッチング振動の赤外線吸収が0.1
〜1cm-1であり、O−Hストレッチング振動の赤外線
吸収が1〜30cm-1である。 (3)耐湿熱試験後の屈折率の変化が0.01以下であ
る。
【0024】以上(1)〜(3)の特徴について具体的
に説明する。
【0025】上記(1)の特徴について 本発明のシリカ層は、その屈折率が1.40〜1.46
であり、かつ層の組成がSiOxy:H(x=1.6〜
1.9、y=0.2〜1.0)であることに特徴を有し
ている。
【0026】本発明のシリカ層は、基材と、反射防止積
層体とを有する反射防止フィルムにおいて、前記反射防
止積層体の最外層として利用することを主たる目的とし
ているため、その屈折率は小さいほどよく、当該範囲内
の屈折率であれば、本発明のシリカ層を反射防止積層体
の最外層として好適に用いることができる。
【0027】また、本発明のシリカ層の組成は、SiO
xy:H(x=1.6〜1.9、y=0.2〜1.
0)、つまり、単なる酸化ケイ素(SiOx)により構
成された層ではなく、有機物(炭素(C)及び水素
(H))を含有するケイ素化合物(有機ケイ素化合物)
により構成されている。
【0028】ここで、本発明のシリカ層中のケイ素原子
(Si)と結合している酸素原子(O)の数xは1.6
〜1.9である。これは、結合している酸素原子の数が
1.6より少なくなるとシリカ層の屈折率が大きくな
り、反射防止フィルムにおける反射防止積層体の最外層
として好適に用いることができなくなるからである。一
方、ケイ素原子に結合している酸素原子の数xを1.9
より多くすることは、ケイ素原子の構造上不可能であ
る。したがって、本発明においては、ケイ素原子(S
i)と結合している酸素原子(O)の数xは1.6〜
1.9とした。
【0029】また、本発明のシリカ層中のケイ素原子
(Si)と結合している炭素原子(C)の数yは0.2
〜1.0である。これは、結合している炭素原子の数が
0.2より少ないと、当該シリカ層の組成のみで屈折率
を低くすることが不可能となり、反射防止積層体の最外
層として使用することができる屈折率とするためには、
シリカ層中に空隙を設ける必要性が生じてしまい、そう
すると、高温高湿度条件下等で使用した場合には屈折率
に変化を生じてしまう(高屈折率になってしまう。)こ
ととなり本発明の目的を達成し得ないからである。一
方、ケイ素原子に結合している炭素原子の数yを1.0
より多くすると、シリカ層全体が脆くなり、層の形成自
体が不可能となるからである。
【0030】このように、屈折率を1.40〜1.46
とし、かつその組成がSiOxy:H(x=1.6〜
1.9、y=0.2〜1.0)である有機ケイ素化合物
を用いてシリカ層とすることにより、シリカ層を構成す
る酸化ケイ素(SiOx)、つまりケイ素原子(Si)
と酸素原子(O)に加え、有機物(炭素(C)と水素
(H))が結合されているため、当該シリカ層に空隙を
設けなくても低屈折率とすることができる。したがっ
て、本発明のシリカ層は、長期間にわたり使用したり高
温多湿条件下で使用した場合であっても、当該シリカ層
の屈折率が変化することがない。また、当該シリカ層
は、低屈折率であるため例えば反射防止フィルムにおけ
る反射防止積層体の最外層として用いることができる 上記(2)の特徴について 本発明のシリカ層においては、C−Hストレッチング振
動の赤外線吸収が0.1〜1cm-1であり、O−Hスト
レッチング振動の赤外線吸収が1〜30cm-1であるこ
とに特徴を有している。
【0031】上述したように、本発明のシリカ層は、ケ
イ素原子(Si)と酸素原子(O)に加え、有機物(炭
素(C)と水素(H))が結合されている構造となって
いることに特徴を有している。本発明は、前記結合され
ている有機物の構造を限定するものではなく、シリカ層
全体として屈折率が1.40〜1.46の範囲内であ
り、層の組成が前記の範囲内であればいかなる構造を有
する有機物であってもよい。
【0032】しかしながら、層の組成が前記(1)の範
囲内にあるシリカ層の中でも特に、シリカ層内のC−H
結合のストレッチング振動の赤外線吸収が0.1〜1c
-1であり、O−H結合のストレッチング振動の赤外線
吸収が1〜30cm-1であることが好まく、さらには、
C−H結合のストレッチング振動の赤外線吸収が0.3
〜1cm-1であり、O−H結合のストレッチング振動の
赤外線吸収が3〜15cm-1であることが好ましい。
【0033】ここで上記赤外線の吸収は、公知のIRス
ペクトル透過法により測定したものであり、各ストレッ
チング振動の赤外線吸収における∫(α/f)dfの値
を算出したものである(α:吸収係数、f:周波数)。
そして、C−H結合のストレッチング振動の赤外線吸収
は、波長2800〜3100cm-1の吸収スペクトルか
ら、O−H結合のストレッチング振動の赤外線吸収につ
いては、波長3000〜3800cm-1の吸収スペクト
ルから吸光度を用いて算出したものである。
【0034】シリカ層内のC−H結合のストレッチング
振動の赤外線吸収、及びO−H結合のストレッチング振
動の赤外線吸収がそれぞれ上記範囲内であるシリカ層
は、有機物が結合していることが明らかであり、低屈折
率で、かつ耐湿熱性を有するシリカ層ということができ
るからである。
【0035】上記(3)の特徴について 本発明のシリカ層においては、耐湿熱試験後の屈折率の
変化が0.01以下であることに特徴を有している。
【0036】ここで、本発明における耐湿熱試験は、環
境試験機内で80℃、相対湿度90%の条件に1000
時間保存することにより行われる。
【0037】本発明のシリカ層においては、上述してき
たような構成を有し、当該耐湿熱試験前の屈折率と試験
後の屈折率とを比較した場合にその変化が0.01以下
あるため、充分に実施に耐えうるシリカ層ということが
できる。
【0038】[2]反射防止フィルムについて 次に、上述してきたシリカ層を用いた反射防止フィルム
について説明する。
【0039】図1に示すように、本発明の反射防止フィ
ルム1は、基材2と、この基材2上に設けられており、
複数の薄層が積層されてなる反射防止積層体3とを有す
るものであり、当該反射防止積層体3の最外層が上述し
た本発明のシリカ層4であることを特徴とするものであ
る。
【0040】以下に図1を用いて本発明の反射防止フィ
ルム1を構成するシリカ層4、基材2、反射防止
積層体3についてそれぞれ説明する。
【0041】シリカ層 本発明の反射防止フィルム1において、シリカ層4は必
須の構成要素の一つであり、上記[1]で説明したシリ
カ層を用いていることに特徴を有している。そして、当
該シリカ層4は、基材2上に形成された反射防止積層体
3中の最外層、つまり基材2と反対側の表面に設けられ
ており、当該反射防止フィルムの光学特性(反射防止機
能)を向上せしめるために設けられているものである。
当該シリカ層はその屈折率は1.40〜1.46と小さ
いため、反射防止積層体3中の他の薄層との相互作用に
より、蛍光燈や太陽光などの光が反射することを効率よ
く防止することができるとともに、耐湿熱性にも優れて
いるだけでなく、比較的その表面エネルギーが小さいた
め防汚性、撥水性を備えている。従って、反射防止フィ
ルムに防汚性、撥水性をも付与することができる点にお
いても好適である。
【0042】シリカ層の厚さについては、本発明の反射
防止フィルムは特に限定することはなく反射防止の効果
を奏する程度の厚さであれば特に限定されるものではな
いが、好ましくは10〜1000nm、特に、50〜1
50nmの範囲内が好ましい。上記範囲より層厚が薄い
場合には、反射防止効果を奏しない場合があるためであ
り、また、上記範囲より厚い場合には、層全体がもろく
なってしまい成形性に欠ける場合があるからである。
【0043】基材 次に基材2について説明する。本発明の反射防止フィル
ムにおいて、基材2は、前記のシリカ層の反対面に位置
するものであり、当該反射防止フィルムの土台となる部
分である。基材2は、可視光域で透明な高分子フィルム
であれば特に限定されるものではない。前記高分子フィ
ルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースフィル
ム、ジアセチルセルロースフィルム、アセテートブチレ
ートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフィル
ム、ポリアクリル系フィルム、ポリウレタン系フィル
ム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネイトフィル
ム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ト
リメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィル
ム、アクリロニトリルフィルム、メタクリロニトリルフ
ィルム等が挙げられる。さらには、無色のフィルムがよ
り好ましく使用できる。中でも、一軸または二軸延伸ポ
リエステルフィルムが透明性、耐熱性に優れていること
から好適に用いられ、特にポリエチレンテレフタレート
(PET)フィルムが好ましい。また、光学異方性のな
い点でトリアセチルセルロースも好適に用いられる。高
分子フィルムの厚みは、通常は6μm〜188μm程度の
ものが好適に用いられる。
【0044】反射防止積層体 次に反射防止積層体3について説明する。当該反射防止
積層体3は、前記した本発明のシリカ層4を含めて基材
2上設けられるものである。一般に反射防止フィルム
は、光学特性の異なる複数の層を積層することにより、
反射防止積層体3全体で反射防止作用を奏するものであ
る。本発明の反射防止フィルムにおける反射防止積層体
は、上記シリカ層4が最外層に設けられていればよく、
その他の層については反射防止フィルム全体として反射
防止効果を奏するように自由に積層することが可能であ
る。
【0045】当該反射防止積層体3中には、図1に示す
ように高屈折率層5を設けることが好ましい。前記シリ
カ層4は、本発明の反射防止フィルムにおいては低屈折
率層として機能し、低屈折率層と高屈折率層とを積層す
ることで、夫々の屈折率の違いにより光の反射を効率よ
く防止することができるからである。
【0046】ここで、高屈折率層5としては、酸化チタ
ン層を好適に用いることができ、その屈折率は、2.0
以上2.9以下(波長λ=550nm)であることが好
ましく、上記範囲の中でも、2.0〜2.5(λ=55
0nm)が好ましく、2.0〜2.3(λ=550n
m)が特に好ましい。反射防止フィルムを形成する際に
おいては、酸化チタン層の屈折率は積層されている他の
層との関係で相対的に決定することが好ましく、反射防
止積層体全体としてのバランスにより反射防止効果を奏
するものであるが、一般的な反射防止積層体とした場合
における酸化チタン層の屈折率は上記のような範囲であ
ることが好ましい。
【0047】また、本発明の反射防止フィルムの反射防
止積層体中には、図1に示すように中屈折率層6を設け
ることも可能である。
【0048】本発明における中屈折率層6は、反射防止
機能を高めるために用いられる層であり、本発明に必ず
しも必要なものではない。そして、当該中屈折率層6を
設ける位置についても、本発明は特に限定するものでは
なく反射防止積層体3全体として反射防止機能が向上す
るような位置であればいかなる位置に設けることも可能
である。しかしながら、高屈折率層5と低屈折率層とし
てのシリカ層4とは接触している方が効率よく光の反射
を防止することができるため、当該中屈折率層6は高屈
折率層5の下に設置することが好ましい。
【0049】このような中屈折率層6は、可視光域で透
明であり、かつ屈折率が1.5〜2.0の範囲内となる
物質で形成された層であれば特に限定されるものではな
い。具体的な中屈折率層を形成するための物質として
は、例えば、Al23、SiN、SiONや、Zr
2、SiO2、ZnO2の微粒子を有機ケイ素化合物等
に分散したもの等が好適に用いられる。また、中屈折率
層6は必ずしも一層である必要もなく複数の異なった層
を積層して全体として上記の屈折率となるような層構成
とすることにより当該層を中屈折率層とすることも可能
である。
【0050】さらに、本発明の反射防止フィルムにおけ
る反射防止積層体中には、図1に示すようにハードコー
ト層7を設けることも可能である。
【0051】本発明に用いられるハードコート層7は、
本発明の反射防止フィルムに強度を持たせることを目的
として形成される層である。従って、反射防止フィルム
の用途によっては必ずしも必要なものではない。
【0052】ハードコート層7を形成するための材料と
しては、同様に可視光域で透明な材料であり反射防止フ
ィルムに強度をもたせることができるものであれば特に
限定されるものではなく、例えばUV硬化型アクリル系
ハードコートや熱硬化型シリコーン系コーティング等を
用いることができる。また、当該ハードコート層の肉厚
は、通常1〜30μmの範囲内であり、このようなハー
ドコート層の製造方法は、通常のコーティング方法を用
いることも可能であり、特に限定されるものではない。
【0053】また、ハードコート層を設ける位置である
が、ハードコートを設ける目的は反射防止フィルムに強
度を持たせることであり、反射防止機能を向上せしめる
ためのものではないため、最上層のシリカ層4から離れ
た位置に設置することが好ましく基材フィルムのすぐ上
に設置することが好ましい。
【0054】次に、上記で説明してきたシリカ層、高屈
折率層、中屈折率層、ハードコート層を用いて本発明の
反射防止フィルムを形成する場合の積層パターンについ
て図面を用いて具体的に説明する。
【0055】例えば、図2に示す反射防止フィルム20
において、その反射防止積層体は、高分子フィルムとし
てポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム21
を用い、このPETフィルム21上にハードコート層2
2、中屈折率層23、高屈折率層としての酸化チタン層
24とを積層し、さらに前記酸化チタン層24上に最外
層として本発明のシリカ層25を積層することにより構
成されている。反射防止フィルムにおける反射防止積層
体26を図2に示すような構造とすることにより、反射
防止積層体26全体で優れた反射防止機能を発揮すると
ともに、最外層であるシリカ層25は前述した本発明の
シリカ層であるため、耐湿熱性にも優れた反射防止フィ
ルムとすることができる。
【0056】また、本発明の反射防止フィルムにおいて
は、上記酸化チタン層と本発明のシリカ層との積層が上
記図2に示す例のように、各々一層づつ形成されたもの
であってもよいが、例えば、図3に示すような酸化チタ
ン層とシリカ層とが各々二層づつ高分子フィルム上に形
成されているもの等の複数層づつ形成されたものであっ
てもよい。このような構成とすることにより、反射防止
効果が向上するからである。
【0057】この場合において、最外層としてではなく
反射防止積層体の内部において用いられているシリカ層
は、他の層とのバランスにより反射防止フィルムとして
の機能を向上せしめるために用いられているものであ
り、最外層において用いられている本発明のシリカ層の
屈折率とは異なる屈折率を有するものである。また、通
常反射防止積層体の内部においてシリカ層を用いる場合
には、その屈折率を1.45以上として用いることが好
ましい。
【0058】[3]本発明のシリカ層及び反射防止フィ
ルムの製造方法について 次に、本発明のシリカ層及び反射防止フィルムの製造方
法について説明する。ここで、前記[1]で説明したシ
リカ層の製造方法ついても、本発明の反射防止フィルム
におけるシリカ層と同様であるため同時に説明すること
とする。
【0059】本発明においては、上述してきたような反
射防止積層体を形成することが可能であれば、その製造
方法について特に限定するものではなく、例えば、真空
蒸着法やスパッタリング法、熱CVD法、あるいは、ゾ
ルゲル法等によるウエットコーティングなどの方法を用
いることができる。
【0060】上記製造方法の中でも、本発明のシリカ層
及び反射防止フィルムを製造する際には、プラズマCV
D法を用いることが好ましい。
【0061】ここで、プラズマCVD法とは、所定のガ
スが導入された反応室内でプラズマ生成することにより
原子または分子ラジカル種が生成されて固体表面に付着
し、多くの場合表面反応によってさらに揮発性分子を放
出して固体表面に取り込まれる現象を利用した成層方法
である。プラズマCVD法を用いて本発明のシリカ層を
形成する際の原料を有機シリコーンとすることにより、
当該シリカ層を効率よく形成することができるからであ
る。また、当該プラズマCVD法には、プラズマを発生
するために用いる電力の印加方法の違いにより、容量結
合型プラズマCVD法と、誘導結合型のプラズマCVD
法の2種類があるが、本発明においてはどちらのプラズ
マCVD法を用いることも可能である。
【0062】ここで、本発明においては上記のようなプ
ラズマCVD法の中でも、図4に示すようなプラズマC
VD装置を用いることが特に好ましい。当該プラズマC
VD装置により本発明の反射防止フィルムを連続的に製
造でき、かつ基材となる高分子フィルムの温度制御も正
確に行うことができるからである。
【0063】図4に示すプラズマCVD装置40は容量
結合型のプラズマCVD装置であり、ウエッブ状の高分
子フィルム41は基材巻き出し部42より巻きだされ
て、真空容器43中の反応室(a,b,c)に導入され
る。そして、当該反応室内の成層用ドラム44上で所定
の層が形成され、基材巻き取り部46により巻き取られ
る。
【0064】当該プラズマCVD装置40は、複数(3
つ)の反応室を有している点に特徴を有し、夫々の反応
室(a,b,c)は隔離壁45で隔離されることで形成
されている。ここで、以下の説明の便宜上、当該3つの
反応室を右側から反応室a、反応室b、反応室cとす
る。そして、各反応室には、夫々電極版a1、b1、c
1及び原料ガス導入口a2、b2、c2が設置されてい
る。各反応室(a,b,c)は、成層用ドラム44の外
周に沿って設置されている。これは、反射防止積層体が
形成される高分子フィルムは、成層用ドラム44と同期
しながら反応室内に挿入され、かつ成層用ドラム上にお
いて反射防止積層体を形成するものであることから、こ
のように配置することにより連続して各層を積層するこ
とができるからである。
【0065】上述したようなプラズマCVD装置によれ
ば、各反応室へ導入する原料ガスを変化させることによ
り、夫々の反応室内で独立して層を形成することが可能
である。
【0066】例えば、図2に示す反射防止フィルムを製
造する場合においては、まず、基材となるPETフィル
ム上にハードコート層を従来からのウェットコーティン
グにより形成して、その後、中屈折率層、高屈折率層と
しての酸化チタン層、及び本発明のシリカ層を当該プラ
ズマCVD装置により形成することができる。この場
合、反応室aと反応室cにケイ素を含むガスを導入し
(中屈折率層にシリカ層を用いた場合)、反応室bには
有機チタン化合物を含むガスすることにより、高分子フ
ィルム41が成層用ドラム44を経て基材巻き取り部4
6へ巻き取られるまでに当該高分子フィルム41上に中
屈折率層、高屈折率層及び本発明のシリカ層とが形成さ
れた反射防止フィルムを形成することが可能となる。
【0067】さらに、上記の場合において反応室aと反
応室cとに導入されたガスは、ケイ素を含むガスである
が、各々の反応室内の条件、例えばガスの流量や圧力、
放電条件等を変化させることにより、反応室aと反応室
cとで形成されるシリカ層の特性を変化させることも可
能であり、それぞれ中屈折率層と本発明のシリカ層とに
することができる。
【0068】本発明の反射防止フィルムを上記図4に示
すプラズマCVD装置で製造する場合において、本発明
のシリカ層(最外層)を形成するための原料としては、
有機シリコーンが好ましく、具体的には、ヘキサメチル
ジシロキサン(HMDSO)、テトラメチルジシロキサ
ン(TMDSO)、メチルトリメトキシシラン(MTM
OS)、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシ
ラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラ
ン、テトラメトキシシラン、オクタメチルシクロテトラ
シロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テ
トラエトキシシラン等である。
【0069】また、本発明の反射防止フィルムにおける
高屈折率層を形成するために用いる有機チタン化合物と
して使用可能な材料としては、Ti(i−OC374
(チタンテトラi−プロポキシド)、Ti(OCH34
(チタンテトラメトキシド)、Ti(OC254(チ
タンテトラエトキシド)、Ti(n−OC374(チ
タンテトラn−プロポキシド)、Ti(n−OC49
4(チタンテトラn−ブトキシド)、Ti(t−OC4
94(チタンテトラt−ブトキシド)のチタンアルコキ
シドが挙げられる。そのなでも、Ti(i−OC37
4(チタンテトラi−プロポキシド)、Ti(t−OC4
94(チタンテトラt−ブトキシド)は、蒸気圧が高
いという理由で好適である。
【0070】なお、本発明は、上述してきた反射防止フ
ィルム及びその製造方法に限定されるものではない。上
記実施の形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲
に記載された技術的範囲と実質的に同一な構成を有し、
同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであって
も本発明の技術的範囲に包含される。
【0071】
【実施例】本発明を実施例により更に詳細に説明する。
【0072】(実施例)本発明の実施例として図4の装
置を使用して基材上にシリカ層を形成した。この際、形
成する層はシリカ層のみであるため、反応室はaのみを
使用した。以下にシリカ層を形成した際の条件を示す。 原料ガス :(CH33SiOSi(CH33とO2 プラズマ生成手段 :13.56MHzのRF波 基材 :PETフィルム(商品名:ルミラーT60 東レ製) 上記条件により、基材上に下記の特性を有するシリカ層を形成した。 屈折率 :1.43 組成 :SiO1.60.5:H C−Hストレッチング振動の赤外線吸収 :0.7cm-1 O−Hストレッチング振動の赤外線吸収 :5.2cm-1 なお、上記の組成分析には光電子分光分析装置を用い、
赤外線吸収の測定には赤外吸収分光分析装置を用い、光
学特性測定には紫外可視分光分析装置とエリプソメータ
ーを用いた。
【0073】そして上記シリカ層を、環境試験機を用い
て、80℃、相対湿度90%の条件下に1000時間保
存した(耐湿熱試験)後、再度屈折率を測定した。その
結果を以下に示す。 耐湿熱試験後の屈折率 :1.43 (比較例)次に本発明との比較例として公知の真空蒸着
装置を用いてシリカ層を形成した。この際の条件を以下
に示す。 蒸着原料 :SiO2 原料の蒸発手段 :電子銃 基材 :PETフィルム(商品名:ルミラーT60 東レ製) 上記条件により、基材上に下記の特性を有するシリカ層を形成した。 屈折率 :1.42 組成 :SiO1.80.1:H C−Hストレッチング振動の赤外線吸収 :0cm-1 O−Hストレッチング振動の赤外線吸収 :7cm-1 なお、上記の組成分析には光電子分光分析装置を用い、
赤外線吸収の測定には赤外吸収分光分析装置を用い、光
学特性測定には紫外可視分光分析装置とエリプソメータ
ーを用いた。
【0074】そして上記シリカ層を、環境試験機を用い
て、80℃、相対湿度90%の条件下に1000時間保
存した(耐湿熱試験)後、再度屈折率を測定した。その
結果を以下に示す。 耐湿熱試験後の屈折率 :1.44 上記の結果より、本発明の実施例は屈折率が小さく反射
防止フィルムにおける反射防止積層体の最外層として好
適であり、かつ耐湿熱性をも有していることが明らかと
なった。一方、比較例にあっては、耐湿熱試験前の屈折
率においては、本発明の屈折率より低屈折率であるが、
比較例のシリカ層は、本発明の実施例において形成した
シリカ層と比べ、非常にポーラスな状態であり反射防止
フィルムとしての実用性はないものであった。また耐湿
熱試験後においては、屈折率に0.02の変化を生じ
た。
【0075】
【発明の効果】シリカ層の屈折率を上記範囲内の値とす
ることにより、光学特性に優れ、反射防止フィルムにお
ける反射防止積層体の最外層等として利用することが可
能となり、さらに、当該シリカ層をSiOxy:H(x
=1.6〜1.9、y=0.2〜1.0)たる組成を有
する有機ケイ素化合物から構成することにより、当該シ
リカ層は、これを構成するケイ素原子(Si)と酸素原
子(O)に加え、メチル基(−CH3)等の有機物も結
合している構造となるため、層内に空隙を設けることな
く低屈折率とすることができる。
【0076】また、本発明のシリカ層は、上記のように
層内に空隙がないため、耐湿熱性にも優れているため、
反射防止フィルムにおける最外層として好適に用いるこ
とができ、また基材と、この基材上に反射防止積層体を
有する反射防止フィルムは、プラズマCVD法により効
率よく形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射防止フィルムを説明するための概
略断面図である。
【図2】本発明の反射防止フィルムの一例を示す概略断
面図である。
【図3】本発明の反射防止フィルムの一例を示す概略断
面図である。
【図4】本発明の反射防止フィルムを製造するためのプ
ラズマCVD装置の概略断面図である。
【符号の説明】
1、20…反射防止フィルム 2…基材 3、27…反射防止積層体 4、26…シリカ層 21…PETフィルム 22…ハードコート層 23…中屈折率層 24…酸化チタン層 40…プラズマCVD装置
───────────────────────────────────────────────────── 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) C23C 16/36 C23C 16/36 G02B 1/11 G02F 1/1335 G02F 1/1335 G02B 1/10 A Fターム(参考) 2H091 FA37X FB06 LA30 2K009 AA05 AA15 BB24 CC03 CC09 CC12 CC42 DD04 4F100 AA20 AA20A AA21 AH06A AK42 AK52A AR00C AT00B BA01 BA02 BA03 BA04 BA05 BA07 BA10A BA10B BA13 CC00 EJ61 JD10A JD14A JJ03 JM02C JN06 JN18 JN18A JN18C YY00A 4G059 AA01 AB01 AB05 AB09 AB11 AC02 EA05 EA11 EB01 GA02 GA04 GA12 4K030 AA06 AA09 BA24 BA41 CA07 FA01 FA03 LA01 LA11 LA18

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屈折率が1.40〜1.46(λ=55
    0nm)であり、層の組成がSiOxy:H(x=1.
    6〜1.9、y=0.2〜1.0)である有機ケイ素化
    合物からなることを特徴とするシリカ層。
  2. 【請求項2】 C−Hストレッチング振動の赤外線吸収
    が0.1〜1cm-1であり、 O−Hストレッチング振動の赤外線吸収が1〜30cm
    -1であることを特徴とする請求項1に記載のシリカ層。
  3. 【請求項3】 耐湿熱試験後の屈折率の変化が0.01
    以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記
    載のシリカ層。
  4. 【請求項4】 プラズマCVD法により形成されたこと
    を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかの請求項
    に記載のシリカ層。
  5. 【請求項5】 原料が有機シリコーンであることを特徴
    とする請求項4に記載のシリカ層。
  6. 【請求項6】 基材と、この基材上に設けられおり、複
    数の薄層が積層されてなる反射防止積層体と、を有する
    反射防止フィルムにおいて、 当該反射防止積層体の最外層が請求項1乃至請求項5の
    いずれかに記載のシリカ層であることを特徴とする反射
    防止フィルム。
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