JP2003043208A - Base material with reflection preventing film and defocusing substrate for liquid crystal panel - Google Patents

Base material with reflection preventing film and defocusing substrate for liquid crystal panel

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JP2003043208A
JP2003043208A JP2002114622A JP2002114622A JP2003043208A JP 2003043208 A JP2003043208 A JP 2003043208A JP 2002114622 A JP2002114622 A JP 2002114622A JP 2002114622 A JP2002114622 A JP 2002114622A JP 2003043208 A JP2003043208 A JP 2003043208A
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JP
Japan
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substrate
layer
liquid crystal
crystal panel
film
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Application number
JP2002114622A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshimasa Kanai
敏正 金井
Tsutomu Imamura
努 今村
Ukon Ishihara
右近 石原
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Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a base material with a reflection preventing film satisfying reflection preventing characteristics required for a defocusing substrate for a liquid crystal panel with only a small number of layers and deposited with a sputtering method and the defocusing substrate for the liquid crystal panel using the same. SOLUTION: The defocusing substrate 15 comprises the base material with the reflection prevention film containing four layers formed on the base material. The four layers are named as a first layer, a second layer, a third layer and a fourth layer successively from the base material side and, the first layer is a transparent layer with 1.8-2.4 refractive index and has 5-50 nm geometric thickness, the second layer is a transparent layer with 1.38-1.7 refractive index and has 10-70 nm geometric thickness, the third layer is a transparent layer with 1.8-2.4 refractive index and has 50-150 nm geometric thickness and the fourth layer is a transparent layer with 1.38-1.7 refractive index and has 60-140 nm geometric thickness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に液晶プロジェクタ
ー等の投射型液晶装置に使用される液晶パネル用デフォ
ーカス基板として好適な反射防止膜付き基体に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate with an antireflection film suitable as a defocus substrate for a liquid crystal panel used in a projection type liquid crystal device such as a liquid crystal projector.

【0002】[0002]

【従来の技術】投射型液晶装置に使用される液晶パネル
は、画像電極及びスイッチング素子が形成されたアクテ
ィブマトリックス基板と、対向電極や遮光膜が形成され
た対向基板と、互いに接合した該一対の透明基板の間隙
に保持された液晶とを備えた構造を有している。
2. Description of the Related Art A liquid crystal panel used in a projection type liquid crystal device includes an active matrix substrate on which image electrodes and switching elements are formed, and an opposite substrate on which a counter electrode and a light shielding film are formed. It has a structure including a liquid crystal held in a gap between transparent substrates.

【0003】この液晶パネルを液晶プロジェクターのラ
イトバルブとして用いる場合、液晶パネルを構成する一
対の透明基板の表面に、浮遊ゴミ等が付着すると、液晶
パネルで変調された投射光と共に、ゴミの像(影)が拡
大投射される。
When this liquid crystal panel is used as a light valve of a liquid crystal projector, when floating dust or the like adheres to the surfaces of a pair of transparent substrates that form the liquid crystal panel, the dust image (and the projection light modulated by the liquid crystal panel) is displayed. The shadow is enlarged and projected.

【0004】つまり、一般に液晶パネルのアクティブマ
トリックス基板は、石英ガラスから作製され、対向基板
は結晶化ガラスから作製されるが、これらの透明基板
は、液晶パネルの薄型化や軽量化を図る目的で、1.1
mm又は0.7mmにほぼ規格化された厚みを有してい
る。そのため、液晶パネル(透明基板)の表面は、投射
光の集光位置である液晶から1mm程度しか離れないこ
とになり、液晶パネルの表面に付着したゴミが、例え1
0〜20μm程度の微小なものであっても、スクリーン
上の投射画像の画質を損なうことになる。
That is, the active matrix substrate of a liquid crystal panel is generally made of quartz glass and the counter substrate is made of crystallized glass. These transparent substrates are used for the purpose of reducing the thickness and weight of the liquid crystal panel. , 1.1
It has a thickness almost standardized to mm or 0.7 mm. Therefore, the surface of the liquid crystal panel (transparent substrate) is separated from the liquid crystal, which is the focus position of the projected light, by only about 1 mm, and the dust attached to the surface of the liquid crystal panel is, for example, 1 mm.
Even a minute size of about 0 to 20 μm will impair the quality of the projected image on the screen.

【0005】また液晶プロジェクターは、スクリーン上
に拡大投射するため、その液晶パネルには、メタルハラ
イドランプ等の光源からの強力な光源光が集光された状
態で入射することになる。このように強力な光源光が入
射すると、一対の透明基板の間に挟持されている液晶の
温度も上昇して、液晶の特性が劣化し、画質の低下を招
きやすい。このような液晶の温度上昇は、光源と液晶パ
ネルとの間に熱線カットフィルターを配置して不要な赤
外線の入射を低減したり、液晶パネルに冷却機構を設け
ることにより多少は緩和されるが、高画質化を図るため
には、より効率的な温度上昇の防止対策が必要である。
Further, since the liquid crystal projector enlarges and projects it on the screen, a strong light source light from a light source such as a metal halide lamp is incident on the liquid crystal panel in a condensed state. When such strong light source light is incident, the temperature of the liquid crystal sandwiched between the pair of transparent substrates also rises, the characteristics of the liquid crystal deteriorate, and the image quality tends to deteriorate. Although such a temperature rise of the liquid crystal is somewhat mitigated by disposing a heat ray cut filter between the light source and the liquid crystal panel to reduce the incidence of unnecessary infrared rays, or by providing a cooling mechanism in the liquid crystal panel, In order to achieve high image quality, more efficient temperature rise prevention measures are necessary.

【0006】このような問題を解消するため、近年で
は、一方又は両方の透明基板の外面にデフォーカス基板
と呼ばれる透明ガラス板を設けることにより、透明基板
にゴミが直接付着するのを防止するようにしている。ま
た透明基板とデフォーカス基板を樹脂等で接着し、両者
の合計の厚みを約2mm以上とすることにより、或いは
透明基板に、デフォーカス基板を2mm程度の空隙を設
けて配置することにより、デフォーカス基板の外表面に
ゴミが付着しても、ゴミと投射光の集光位置である液晶
との間の距離が、デフォーカス基板の厚み分だけ、或い
はこれに空隙を加えた分だけ長くなる。これによりゴミ
の像は、デフォーカス状態となり、スクリーン上で大き
くぼやけるため、視覚上目立たなくなる。
In order to solve such a problem, in recent years, a transparent glass plate called a defocus substrate is provided on the outer surface of one or both of the transparent substrates to prevent dust from directly adhering to the transparent substrates. I have to. In addition, by bonding the transparent substrate and the defocus substrate with a resin or the like so that the total thickness of both is about 2 mm or more, or by arranging the defocus substrate on the transparent substrate with a space of about 2 mm, Even if dust adheres to the outer surface of the focus substrate, the distance between the dust and the liquid crystal, which is the condensing position of the projected light, becomes longer by the thickness of the defocus substrate or by adding a void to it. . As a result, the dust image is in a defocused state and is greatly blurred on the screen, so that it is visually inconspicuous.

【0007】さらに透明基板の外面にデフォーカス基板
を設けると、液晶に蓄積される熱がデフォーカス基板に
伝導し、効率良く放散される。従って、これを冷却機構
と組み合わせることによって、極めて効率良く液晶パネ
ルの温度上昇を抑制することが可能となる。
Further, when the defocus substrate is provided on the outer surface of the transparent substrate, the heat accumulated in the liquid crystal is conducted to the defocus substrate and is efficiently dissipated. Therefore, by combining this with a cooling mechanism, it becomes possible to suppress the temperature rise of the liquid crystal panel extremely efficiently.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】一般にガラスやプラス
チック等の透明基板からなる光学素子に入射した光は3
%以上反射し、また透明基板の表裏でこの現象が起こる
ため、表裏面で6%以上反射することになる。この反射
は、透過率の損失となるため、高い透過率が要求される
液晶パネルのデフォーカス基板のような光学素子の外表
面には、反射防止膜が形成される。デフォーカス基板に
反射防止膜を形成すると、表面反射による不要光が液晶
パネルに入射し難くなり、スイッチング素子の光リーク
等が生じるのを防ぐことができる。
Generally, the light incident on an optical element formed of a transparent substrate such as glass or plastic is 3 times.
% Or more, and since this phenomenon occurs on the front and back of the transparent substrate, 6% or more is reflected on the front and back. Since this reflection causes a loss of transmittance, an antireflection film is formed on the outer surface of an optical element such as a defocus substrate of a liquid crystal panel that requires high transmittance. When the antireflection film is formed on the defocus substrate, it becomes difficult for unnecessary light due to surface reflection to enter the liquid crystal panel, and it is possible to prevent light leakage of the switching element and the like from occurring.

【0009】従って液晶パネル用デフォーカス基板に
は、波長450〜650nmにおける反射率が0.5%
以下であることが要求され、従来より、このような要求
を満足する反射防止膜としては7層以上の多層膜が存在
した。ところが反射防止膜は、層の数が増えるほど、各
層の膜厚や膜の均一性を制御し難いため、反射率が安定
せず、また原料費も高くなるという問題が生じるため、
層数を減少させることが望ましい。
Therefore, the defocus substrate for a liquid crystal panel has a reflectance of 0.5% at a wavelength of 450 to 650 nm.
The following requirements are required, and conventionally, there has been a multilayer film having seven or more layers as an antireflection film satisfying such requirements. However, in the antireflection film, as the number of layers increases, it is difficult to control the film thickness of each layer and the uniformity of the film, so that the reflectance is unstable and the raw material cost increases.
It is desirable to reduce the number of layers.

【0010】また従来の反射防止膜は、最外層が、Mg
2からなるため、真空蒸着法で成膜されている。つま
り一般に多層膜は、スパッタリング法で成膜することも
可能であるが、スパッタリング法でMgとF2を反応さ
せることは極めて困難であるため、MgF2層を含む多
層膜を成膜する場合は、真空蒸着法が採用される。
In the conventional antireflection film, the outermost layer is Mg
Since it is made of F 2, it is formed by the vacuum evaporation method. That is, in general, a multilayer film can be formed by a sputtering method, but it is extremely difficult to react Mg and F 2 by a sputtering method. Therefore, when forming a multilayer film including a MgF 2 layer, The vacuum deposition method is adopted.

【0011】しかしながら真空蒸着法は、成膜レートが
小さく、また真空蒸着法で均一な膜を得るためには、板
ガラスをホルダーにセットした後、真空蒸着装置内で面
を回転させながら成膜する必要があるため、薄い膜を成
膜する場合、成膜時間が非常に短くなり、均一な膜を得
るのが難しい。特に板ガラスを1回転する間に成膜が終
わってしまうような場合には、均一な膜を得ることが極
めて困難である。
However, the vacuum evaporation method has a small film formation rate, and in order to obtain a uniform film by the vacuum evaporation method, after setting the plate glass in the holder, the film is formed while rotating the surface in the vacuum evaporation apparatus. Since it is necessary to form a thin film, the film formation time becomes very short, and it is difficult to obtain a uniform film. In particular, when the film formation is completed during one rotation of the plate glass, it is extremely difficult to obtain a uniform film.

【0012】しかも真空蒸着法は、主にバッチ式の装置
で行われ、緻密な膜を成膜しようとすると、成膜前の到
達真空度を小さくしなければならず、非常に長い真空引
きが必要となるため、作業性が悪いという問題がある。
Moreover, the vacuum vapor deposition method is mainly carried out in a batch type apparatus, and when a dense film is to be formed, the ultimate vacuum before film formation must be reduced, and a very long vacuuming can be performed. Since it is necessary, there is a problem that workability is poor.

【0013】本発明の目的は、少ない層数でありなが
ら、液晶パネル用デフォーカス基板に要求される反射防
止特性を満足し、スパッタリング法で成膜が可能な反射
防止膜付き基体と、それを用いた液晶パネル用デフォー
カス基板を提供することである。
An object of the present invention is to provide an antireflection substrate having a small number of layers, which satisfies the antireflection characteristics required for a defocus substrate for a liquid crystal panel and can be formed by a sputtering method. It is to provide a defocus substrate for a used liquid crystal panel.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の反射防止膜付き
基体は、基体上に、4つの層を含む反射防止膜が形成さ
れ、基体側から順に第1、第2、第3、第4の層と呼ぶ
とき、第1の層は、屈折率が1.8〜2.4の透明層で
あって、5〜50nmの幾何学的厚みを有し、第2の層
は、屈折率が1.38〜1.7の透明層であって、10
〜70nmの幾何学的厚みを有し、第3の層は、屈折率
が1.8〜2.4の透明層であって、50〜150nm
の幾何学的厚みを有し、第4の層は、屈折率が1.38
〜1.7の透明層であって、60〜140nmの幾何学
的厚みを有することを特徴とする。
In the substrate with an antireflection film of the present invention, an antireflection film including four layers is formed on the substrate, and the first, second, third and fourth layers are arranged in order from the substrate side. , The first layer is a transparent layer having a refractive index of 1.8 to 2.4 and has a geometric thickness of 5 to 50 nm, and the second layer has a refractive index of 1.38 to 1.7 transparent layer, 10
The third layer is a transparent layer having a refractive index of 1.8 to 2.4 and a geometrical thickness of 50 to 150 nm.
And a fourth layer having a refractive index of 1.38.
~ 1.7 transparent layer, having a geometrical thickness of 60-140 nm.

【0015】また本発明の液晶パネル用デフォーカス基
板は、上記反射防止膜付き基体からなることを特徴とす
る。
A defocus substrate for a liquid crystal panel of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned substrate with an antireflection film.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の反射防止膜付き基
体について詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The substrate with an antireflection film of the present invention will be described in detail below.

【0017】本発明の反射防止膜において、最も基体側
に形成される第1の層は、屈折率が1.8〜2.4の透
明層であって、5〜50nm(好ましくは5〜30n
m、より好ましくは10〜30nm)の幾何学的厚みを
有するものである。この第1の層の材料としては、酸化
チタン:TiO2(屈折率2.35)、酸化ニオブ:N
25(屈折率2.25)、酸化ジルコニウム:ZrO
2(屈折率2.10)、酸化タンタル:Ta25(屈折
率2.10)、酸化ハフニウム:HfO2(屈折率2.
20)、酸化セリウム:CeO2(屈折率2.20)、
窒化シリコン:Si34(屈折率2.00)や、これら
の混合物が使用できるが、スパッタリング法で成膜する
場合は、膜の光学特性、ターゲットの製作のし易さ、膜
の均一性を考慮すると、酸化チタン、酸化ニオブ、窒化
シリコンが適している。
In the antireflection film of the present invention, the first layer formed closest to the substrate is a transparent layer having a refractive index of 1.8 to 2.4 and has a thickness of 5 to 50 nm (preferably 5 to 30 n).
m, more preferably 10 to 30 nm). The material of the first layer is titanium oxide: TiO 2 (refractive index 2.35), niobium oxide: N.
b 2 O 5 (refractive index 2.25), zirconium oxide: ZrO
2 (refractive index 2.10), tantalum oxide: Ta 2 O 5 (refractive index 2.10), hafnium oxide: HfO 2 (refractive index 2.
20), cerium oxide: CeO 2 (refractive index 2.20),
Silicon nitride: Si 3 N 4 (refractive index 2.00) or a mixture thereof can be used, but when the film is formed by the sputtering method, the optical characteristics of the film, the ease of producing a target, and the uniformity of the film. Considering the above, titanium oxide, niobium oxide, and silicon nitride are suitable.

【0018】第2の層は、屈折率が1.38〜1.7の
透明層であって、10〜70nm(好ましくは10〜5
0nm、より好ましくは15〜40nm)の幾何学的厚
みを有するものである。この第2の層の材料としては、
酸化シリコン:SiO2(屈折率1.46)、フッ化マ
グネシウム:MgF2(屈折率1.38)、酸化アルミ
ニウム:Al23(屈折率1.63)や、これらの混合
物が使用できる。但し、この層をスパッタリング法で成
膜する場合は、酸化シリコンや酸化アルミニウムに材料
が限定され、特に膜の光学特性、ターゲットの製作のし
易さ、膜の均一性を考慮すると、酸化シリコンが最も適
している。
The second layer is a transparent layer having a refractive index of 1.38 to 1.7 and is 10 to 70 nm (preferably 10 to 5 nm).
It has a geometric thickness of 0 nm, more preferably 15-40 nm. As the material of this second layer,
Silicon oxide: SiO 2 (refractive index 1.46), magnesium fluoride: MgF 2 (refractive index 1.38), aluminum oxide: Al 2 O 3 (refractive index 1.63), or a mixture thereof can be used. However, when this layer is formed by the sputtering method, the material is limited to silicon oxide and aluminum oxide, and silicon oxide is particularly preferable in consideration of the optical characteristics of the film, the ease of manufacturing the target, and the uniformity of the film. Most suitable.

【0019】尚、酸化シリコンをスパッタリング法で成
膜する場合、Siターゲットを使用して反応性スパッタ
リングを行うと、成膜レートが大きく、有効であるが、
ターゲット表面に絶縁膜であるSiO2が形成され、異
常放電が起こる可能性があるため、AC電源によるスパ
ッタリング法を採用するのが好ましい。
When forming a film of silicon oxide by a sputtering method, it is effective to carry out reactive sputtering using a Si target because the film forming rate is large.
Since SiO 2 which is an insulating film is formed on the surface of the target and abnormal discharge may occur, it is preferable to adopt the sputtering method using an AC power source.

【0020】第3の層は、屈折率が1.8〜2.4の透
明層であって、50〜150nm(好ましくは60〜1
30nm、より好ましくは70〜125nm)の幾何学
的厚みを有するものである。この第3の層の材料として
は、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化
タンタル、酸化ハフニウム、酸化セリウム、窒化シリコ
ンや、これらの混合物が使用できるが、スパッタリング
法で成膜する場合は、膜の光学特性、ターゲットの製作
のし易さ、膜の均一性を考慮すると、酸化チタン、酸化
ニオブ、窒化シリコンが適している。特に第3の層は、
膜厚が50〜150nmと大きいが、酸化ニオブは、成
膜レートが速いため(酸化チタンの3倍程度)最適であ
る。
The third layer is a transparent layer having a refractive index of 1.8 to 2.4 and a thickness of 50 to 150 nm (preferably 60 to 1).
30 nm, more preferably 70-125 nm). As a material of the third layer, titanium oxide, niobium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, hafnium oxide, cerium oxide, silicon nitride, or a mixture thereof can be used. Considering the optical characteristics of, the ease of manufacturing the target, and the uniformity of the film, titanium oxide, niobium oxide, and silicon nitride are suitable. Especially the third layer
Although the film thickness is as large as 50 to 150 nm, niobium oxide is optimal because the film formation rate is fast (about 3 times that of titanium oxide).

【0021】第4の層は、屈折率が1.38〜1.7の
透明層であって、60〜140nm(好ましくは65〜
120nm)の幾何学的厚みを有するものである。この
第4の層の材料としては、酸化シリコン、フッ化マグネ
シウム、酸化アルミニウムや、これらの混合物が使用で
きる。但し、この層をスパッタリング法で成膜する場合
は、酸化シリコンや酸化アルミニウムに材料が限定さ
れ、特に、膜の光学特性、ターゲットの製作のし易さ、
膜の均一性を考慮すると、酸化シリコンが最も適してい
る。
The fourth layer is a transparent layer having a refractive index of 1.38 to 1.7 and a thickness of 60 to 140 nm (preferably 65 to 65 nm).
It has a geometric thickness of 120 nm). As the material of the fourth layer, silicon oxide, magnesium fluoride, aluminum oxide, or a mixture thereof can be used. However, when forming this layer by a sputtering method, the material is limited to silicon oxide or aluminum oxide, and in particular, the optical characteristics of the film, the ease of manufacturing the target,
Considering the film uniformity, silicon oxide is most suitable.

【0022】尚、酸化シリコンをスパッタリング法で成
膜する場合、Siターゲットを使用して反応性スパッタ
リングを行うと、成膜レートが大きく、有効であるが、
ターゲット表面に絶縁膜であるSiO2が形成され、異
常放電が起こる可能性があるため、AC電源によるスパ
ッタリング法を採用するのが好ましい。
When forming a film of silicon oxide by the sputtering method, it is effective to carry out reactive sputtering using a Si target because the film forming rate is large.
Since SiO 2 which is an insulating film is formed on the surface of the target and abnormal discharge may occur, it is preferable to adopt the sputtering method using an AC power source.

【0023】本発明における反射防止膜は、4層構造で
ありながら、各層の屈折率と幾何学的厚みを厳密に規制
しているため、波長450〜650nmの広範囲に亘っ
て0.5%以下の可視光反射率が得られる。そのため、
この反射防止膜を耐熱ガラス板の表面に形成すると、液
晶パネルのデフォーカス基板として好適となる。
Although the antireflection film of the present invention has a four-layer structure, it strictly regulates the refractive index and geometrical thickness of each layer, so that it is 0.5% or less over a wide wavelength range of 450 to 650 nm. The visible light reflectance of is obtained. for that reason,
When this antireflection film is formed on the surface of the heat-resistant glass plate, it becomes suitable as a defocus substrate for a liquid crystal panel.

【0024】つまり上記反射防止膜を耐熱ガラス板に成
膜することによってデフォーカス基板を作製し、これを
液晶パネルに接着したり、空隙を設けて配置すると、表
面反射による不要光が液晶パネルに入射し難くなり、ス
イッチング素子に光リーク等が生じるのを防ぐことがで
きる。
That is, when a defocus substrate is produced by depositing the above antireflection film on a heat-resistant glass plate, and the defocus substrate is adhered to a liquid crystal panel or arranged with a gap, unnecessary light due to surface reflection is reflected on the liquid crystal panel. It becomes difficult for the light to enter, and it is possible to prevent light leakage or the like from occurring in the switching element.

【0025】また、このデフォーカス基板の外表面にゴ
ミが付着しても、ゴミと投射光の集光位置である液晶と
の間の距離が、デフォーカス基板の厚み分だけ、或いは
これに空隙を加えた分だけ長くなる。これによりゴミの
像は、デフォーカス状態となり、スクリーン上で大きく
ぼやけるため、視覚上目立たなくなる。しかもデフォー
カス基板を設けることにより、液晶に蓄積される熱がデ
フォーカス基板に伝導し、効率良く放熱することが可能
となる。
Even if dust adheres to the outer surface of the defocus substrate, the distance between the dust and the liquid crystal, which is the position where the projection light is focused, is equal to or less than the thickness of the defocus substrate. It becomes longer by adding. As a result, the dust image is in a defocused state and is greatly blurred on the screen, so that it is visually inconspicuous. Moreover, by providing the defocus substrate, the heat accumulated in the liquid crystal can be conducted to the defocus substrate and can be efficiently dissipated.

【0026】さらに本発明における反射防止膜は、基本
的に4層から構成されるため、従来の7層以上の反射防
止膜に比べて各層の膜厚や均一性を制御しやすく、原料
費も安価である。
Further, since the antireflection film of the present invention is basically composed of four layers, it is easier to control the film thickness and uniformity of each layer than the conventional antireflection film having seven or more layers, and the raw material cost is also increased. It is cheap.

【0027】本発明の反射防止膜は、全ての層がスパッ
タリング法で成膜可能であり、特に1層目と2層目のよ
うな薄い膜をスパッタリング法で成膜すると、均一な膜
を得やすいため好ましい。またスパッタリング法は、真
空蒸着法に比べて作業性も良いため、インデックスを上
げることが可能であり、これによって得られた膜は、構
造が緻密で、傷が発生し難く、反射率も下がりやすい。
さらに膜表面が滑らかであるため、汚れが付着し難いと
いう利点もある。
In the antireflection film of the present invention, all layers can be formed by the sputtering method. Particularly, when thin films such as the first layer and the second layer are formed by the sputtering method, a uniform film can be obtained. It is preferable because it is easy. Further, since the sputtering method has better workability than the vacuum evaporation method, it is possible to raise the index, and the film obtained by this has a dense structure, is less likely to be scratched, and is likely to have a reduced reflectance. .
Further, since the film surface is smooth, there is also an advantage that dirt is unlikely to adhere.

【0028】また本発明においては、反射防止膜の各層
を、Ar中のO2濃度、又はN2濃度が、50%以下の条
件下でマグネトロンスパッタリング法により成膜する
と、成膜レートの大きい膜が成膜され、より安価に大量
生産が可能となるため好ましい。
Further, in the present invention, when each layer of the antireflection film is formed by the magnetron sputtering method under the condition that the O 2 concentration or N 2 concentration in Ar is 50% or less, the film having a large film formation rate is obtained. Is preferable, and mass production is possible at a lower cost, which is preferable.

【0029】デフォーカス基板に使用される耐熱ガラス
の材質としては、結晶化ガラス、石英ガラス、硼珪酸ガ
ラスが適しているが、特に30〜750℃の温度範囲に
おける熱膨張係数が、−10〜+15×10-7/℃の透
明結晶化ガラスは、優れた耐熱性を有し、また熱伝導率
が高く、放熱作用が大きいため好適である。
Crystallized glass, quartz glass, and borosilicate glass are suitable as the material of the heat-resistant glass used for the defocus substrate, and the coefficient of thermal expansion in the temperature range of 30 to 750 ° C. is -10 to 10 in particular. A transparent crystallized glass of + 15 × 10 −7 / ° C. is suitable because it has excellent heat resistance, high thermal conductivity, and a large heat dissipation effect.

【0030】より具体的には、質量百分率で、Li2
1〜7%、Al23 15〜35%、SiO2 55
〜70%、TiO2 1〜5%、ZrO2 0〜5%、P
250〜5%、Na2O+K2O 0.1〜5%の組成を
有し、β−石英固溶体結晶を析出し、−10〜+15×
10-7/℃の熱膨張係数を有し、3mm厚での可視光透
過率が80%以上で、熱伝導率が1.5W/m℃以上の
透明結晶化ガラスが好適である。
More specifically, in terms of mass percentage, Li 2 O
1 to 7%, Al 2 O 3 15 to 35%, SiO 2 55
~ 70%, TiO 2 1-5%, ZrO 2 0-5%, P
2 O 5 0-5%, Na 2 O + K 2 O 0.1-5% composition, β-quartz solid solution crystals are deposited, -10 to +15 x
A transparent crystallized glass having a thermal expansion coefficient of 10 −7 / ° C., a visible light transmittance at a thickness of 3 mm of 80% or more, and a thermal conductivity of 1.5 W / m ° C. or more is suitable.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明の反射防止膜付き基体を実施例
に基づいて詳細に説明する。
EXAMPLES The substrate with an antireflection film of the present invention will be described in detail below with reference to examples.

【0032】表1〜3は、実施例と比較例の反射防止膜
の構成(各層の材料と幾何学的厚み)と、波長450n
m、550nm、650nmにおける反射率を示すもの
である。
Tables 1 to 3 show the structures (materials and geometrical thickness of each layer) of the antireflection films of Examples and Comparative Examples and the wavelength of 450 n.
It shows the reflectance at m, 550 nm and 650 nm.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】[0035]

【表3】 [Table 3]

【0036】表中の実施例1〜7の反射防止膜付き基体
は、次のようにして作製した。
The substrates with antireflection films of Examples 1 to 7 in the table were produced as follows.

【0037】まず基体として、140mm×140mm
×1.1mmの大きさのLi2O−Al23−SiO2
低膨張透明結晶化ガラス基板(熱膨張係数:−4×10
-7/℃、3mm厚での可視光透過率:80%以上、熱伝
導率:1.7W/m℃)を準備し、その片面にマグネト
ロン型のスパッタリング成膜装置を用いて、表中の構成
を有する4層の反射防止膜を成膜した。尚、各層の成膜
は、Ar中のO2度が約20%の条件で行った。
First, as a substrate, 140 mm × 140 mm
Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 -based low expansion transparent crystallized glass substrate having a size of × 1.1 mm (coefficient of thermal expansion: −4 × 10
-7 / ° C., visible light transmittance at 3 mm thickness: 80% or more, thermal conductivity: 1.7 W / m ° C.) was prepared, and a magnetron type sputtering film-forming apparatus was used on one surface of A four-layer antireflection film having the structure was formed. The film formation of each layer was performed under the condition that the O 2 degree in Ar was about 20%.

【0038】一方、比較例の反射防止膜は、従来からデ
フォーカス基板に用いられている反射防止膜を示すもの
であり、実施例と同様の基体を準備した後、その片面に
真空蒸着装置を用いて、表中の構成を有する7層の反射
防止膜を成膜することによって作製した。
On the other hand, the antireflection film of the comparative example shows an antireflection film which has been conventionally used for a defocus substrate. After preparing a substrate similar to that of the embodiment, a vacuum vapor deposition apparatus is provided on one surface thereof. It was produced by forming a 7-layer antireflection film having the constitution shown in the table.

【0039】こうして得られた各基板の分光反射特性を
測定し、波長450nm、550nm、650nmにお
ける反射率を表中に示すと共に、実施例1、2と比較例
については、波長350〜800nmにおける反射率曲
線を図1に示した。尚、分光反射特性は、瞬間マルチ反
射率測定器を用い、15°正反射を測定した。
The spectral reflection characteristics of each of the substrates thus obtained were measured, and the reflectance at wavelengths of 450 nm, 550 nm and 650 nm is shown in the table, and for Examples 1 and 2 and Comparative Example, reflection at wavelengths of 350 to 800 nm was performed. The rate curve is shown in FIG. As for the spectral reflection characteristic, 15 ° specular reflection was measured using an instantaneous multi-reflectance measuring instrument.

【0040】表1〜3や図1から明らかなように、実施
例の各基板は、比較例の基板と同様、波長450〜65
0nmにおける反射率が0.5%以下と低く、液晶パネ
ルのデフォーカス基板に要求される低反射率を満足する
ものである。
As is clear from Tables 1 to 3 and FIG. 1, each of the substrates of the examples has wavelengths of 450 to 65 like the substrate of the comparative example.
The reflectance at 0 nm is as low as 0.5% or less, which satisfies the low reflectance required for the defocus substrate of the liquid crystal panel.

【0041】次に実施例2の基板を14mm×10mm
×1.1mmの大きさに切り出してから、面取りするこ
とによって液晶パネル用デフォーカス基板を作製した。
また図2に示すように、石英ガラスからなるアクティブ
マトリックス基板(厚み0.7mm)10と、低膨張透
明結晶化ガラスからなる対向基板(厚み0.7mm)1
1が、シール材12によって所定の間隔で貼り合わさ
れ、各基板10、11の間隙に液晶13が封入された液
晶パネル14を準備した後、対向基板11の外面に対
し、上記のデフォーカス基板15を樹脂接着剤(図示省
略)で貼り付けた。
Next, the substrate of Example 2 was set to 14 mm × 10 mm.
A defocus substrate for a liquid crystal panel was produced by cutting out to a size of × 1.1 mm and then chamfering.
Further, as shown in FIG. 2, an active matrix substrate (thickness 0.7 mm) 10 made of quartz glass and a counter substrate (thickness 0.7 mm) 1 made of low expansion transparent crystallized glass 1
After the liquid crystal panel 14 in which 1 is bonded at a predetermined interval by the sealing material 12 and the liquid crystal 13 is sealed in the space between the substrates 10 and 11 is prepared, the defocus substrate 15 is attached to the outer surface of the counter substrate 11. Was attached with a resin adhesive (not shown).

【0042】この液晶パネル14を液晶プロジェクター
のライトバルブとして用いたところ、デフォーカス基板
15の表面に、微小なゴミが付着しても、ゴミの像
(影)がスクリーン上に拡大投射されることはなく、し
かも液晶13に蓄積された熱はデフォーカス基板15に
効率良く伝導し、温度の上昇が抑えられた。
When this liquid crystal panel 14 is used as a light valve of a liquid crystal projector, even if a minute dust adheres to the surface of the defocus substrate 15, the dust image (shadow) is enlarged and projected on the screen. In addition, the heat accumulated in the liquid crystal 13 was efficiently conducted to the defocus substrate 15, and the temperature rise was suppressed.

【0043】尚、本実施例では、反射防止膜付き基体を
液晶パネルのデフォーカス基板に使用した例を示した
が、本発明の反射防止膜付き基体の用途は、これに限定
されるものではなく、レーザーダイオード用窓ガラスや
光源ランプの反射鏡の前面板等、反射防止膜が形成され
る各種光学素子に適用することが可能である。
In this embodiment, the example in which the substrate with antireflection film is used as the defocus substrate of the liquid crystal panel is shown, but the application of the substrate with antireflection film of the present invention is not limited to this. Instead, it can be applied to various optical elements on which an antireflection film is formed, such as a window glass for a laser diode and a front plate of a reflecting mirror of a light source lamp.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように本発明の反射防止膜付き基
体は、少ない膜層数で、可視域での反射を抑えることが
可能である。そのため、この基体を液晶パネルのデフォ
ーカス基板として使用すると、スイッチング素子の光リ
ーク等を防止することができ、また液晶パネルの透明基
板上に浮遊ゴミ等が付着することがなく、デフォーカス
基板の表面にゴミが付着しても、デフォーカス状態とな
って、スクリーン上で大きくぼやけるため、視覚上目立
たなくなり、さらに液晶に蓄積される熱がデフォーカス
基板に伝導し、効率良く放熱される。
As described above, the substrate with an antireflection film of the present invention can suppress reflection in the visible region with a small number of film layers. Therefore, when this substrate is used as a defocus substrate for a liquid crystal panel, it is possible to prevent light leakage of a switching element, and to prevent floating dust from adhering to the transparent substrate of the liquid crystal panel. Even if dust adheres to the surface, it is in a defocused state and is greatly blurred on the screen, so that it is visually inconspicuous, and the heat accumulated in the liquid crystal is conducted to the defocusing substrate and is efficiently dissipated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1、2と比較例の反射防止膜の反射率曲
線を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing reflectance curves of antireflection films of Examples 1 and 2 and a comparative example.

【図2】デフォーカス基板を貼り付けた液晶パネルを示
す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a liquid crystal panel to which a defocus substrate is attached.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 アクティブマトリクッス基板 11 対向基板 12 シール材 13 液晶 14 液晶パネル 15 デフォーカス基板 10 Active matrix substrate 11 Counter substrate 12 Seal material 13 LCD 14 LCD panel 15 Defocus substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA37X FA37Z FB06 FB07 FC01 FD06 FD13 FD14 KA01 KA10 LA12 LA16 LA30 MA07 2K009 AA07 AA09 BB02 CC03 CC06 DD04 4F100 AG00E AR00A AR00B AR00C AR00D AT00E BA05 BA07 BA10D BA10E BA26 EH66A EH66B EH66C EH66D JN01A JN01B JN01C JN01D JN06 JN18A JN18B JN18C JN18D YY00A YY00B YY00C YY00D   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2H091 FA37X FA37Z FB06 FB07                       FC01 FD06 FD13 FD14 KA01                       KA10 LA12 LA16 LA30 MA07                 2K009 AA07 AA09 BB02 CC03 CC06                       DD04                 4F100 AG00E AR00A AR00B AR00C                       AR00D AT00E BA05 BA07                       BA10D BA10E BA26 EH66A                       EH66B EH66C EH66D JN01A                       JN01B JN01C JN01D JN06                       JN18A JN18B JN18C JN18D                       YY00A YY00B YY00C YY00D

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体上に4つの層を含む反射防止膜が形
成され、基体側から順に第1、第2、第3、第4の層と
呼ぶとき、第1の層は、屈折率が1.8〜2.4の透明
層であって、5〜50nmの幾何学的厚みを有し、第2
の層は、屈折率が1.38〜1.7の透明層であって、
10〜70nmの幾何学的厚みを有し、第3の層は、屈
折率が1.8〜2.4の透明層であって、50〜150
nmの幾何学的厚みを有し、第4の層は、屈折率が1.
38〜1.7の透明層であって、60〜140nmの幾
何学的厚みを有することを特徴とする反射防止膜付き基
体。
1. An antireflection film including four layers is formed on a substrate, and when referred to as a first layer, a second layer, a third layer, and a fourth layer from the substrate side, the first layer has a refractive index of A transparent layer of 1.8 to 2.4, having a geometric thickness of 5 to 50 nm, and a second layer
Is a transparent layer having a refractive index of 1.38 to 1.7,
The third layer is a transparent layer having a geometrical thickness of 10 to 70 nm and a refractive index of 1.8 to 2.4, and a thickness of 50 to 150 nm.
The fourth layer has a geometrical thickness of 1. nm and a refractive index of 1.
A substrate with an antireflection film, which is a transparent layer of 38 to 1.7 and has a geometric thickness of 60 to 140 nm.
【請求項2】 各層がスパッタリング法で成膜されてな
ることを特徴とする請求項1記載の反射防止膜付き基
体。
2. The substrate with an antireflection film according to claim 1, wherein each layer is formed by a sputtering method.
【請求項3】 波長450〜650nmにおける反射防
止膜の反射率が、0.5%以下であることを特徴とする
請求項1又は2記載の反射防止膜付き基体。
3. The substrate with an antireflection film according to claim 1, wherein the reflectance of the antireflection film at a wavelength of 450 to 650 nm is 0.5% or less.
【請求項4】 基体が、結晶化ガラス、石英ガラス、硼
珪酸ガラスのいずれか1種から作製されてなることを特
徴とする請求項1記載の反射防止膜付き基体。
4. The substrate with an antireflection film according to claim 1, wherein the substrate is made of any one of crystallized glass, quartz glass and borosilicate glass.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項記載の反射
防止膜付き基体からなる液晶パネル用デフォーカス基
板。
5. A defocus substrate for a liquid crystal panel, which comprises the substrate with an antireflection film according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019031325A1 (en) * 2017-08-08 2019-02-14 日東電工株式会社 Anti-reflection film

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