JP2005107046A - Lenticular lens for display - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lenticular lens for display equipped with an advanced antireflection function whose transmittance to all the light beams is high. <P>SOLUTION: In the lenticular lens for display 2, an antireflection film 6 is formed on at least either surface of base material 4 by supplying gas containing thin film forming gas to discharge space and applying high frequency electric field to the discharge space under atmospheric pressure or pressure near it, so that the gas is excited, and exposing the base material 4 to the excited gas. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はディスプレイ装置を構成するレンチキュラーレンズに係り、特に反射防止膜が製膜されたディスプレイ用レンチキュラーレンズに関する。   The present invention relates to a lenticular lens constituting a display device, and more particularly to a lenticular lens for display having an antireflection film formed thereon.

通常の透過型スクリーンはフレネルレンズ及びレンチキュラーレンズの2枚のスクリーンを重ねて配置した構成を有している(例えば特許文献1参照)。レンチキュラーレンズは基材中にガラスや高分子部材からなる光拡散微粒子が混入されるとともに、両面がシリンドリカル状を呈している。またレンチキュラーレンズの両面のうち、光が入射する側の面の非集光部には突起状の外光吸収層(ブラックストライプ)が所定ピッチで縞状に形成されており、レンチキュラーレンズは外光によるコントラストの低下を防止できるようになっている。   A normal transmission type screen has a configuration in which two screens, a Fresnel lens and a lenticular lens, are stacked (see, for example, Patent Document 1). In the lenticular lens, light diffusing fine particles made of glass or a polymer member are mixed in a base material, and both surfaces have a cylindrical shape. In addition, a projection-like external light absorbing layer (black stripe) is formed in a stripe shape at a predetermined pitch on the non-condensing part on the light incident side of both surfaces of the lenticular lens. It is possible to prevent a decrease in contrast due to.

ところで上記レンチキュラーレンズにおいては一般的に、光拡散微粒子の一部がシリンドリカル状を呈した部分やブラックストライプの部分の表面に突出しているが、このような構成では、レンチキュラーレンズの表面に凹凸があり、レンチキュラーレンズの光の出射面に外光が照射されたときには、その出射面で外光の乱反射がおこってスクリーン面が白っぽくなり、コントラストの劣化が生じるという問題がある。   By the way, in the above lenticular lens, in general, a part of the light diffusing fine particles protrudes on the surface of the cylindrical portion or the black stripe portion, but in such a configuration, the surface of the lenticular lens is uneven. When external light is irradiated on the light exit surface of the lenticular lens, there is a problem that the external light is irregularly reflected on the light exit surface and the screen surface becomes whitish, resulting in deterioration of contrast.

そこでスクリーンに映る映像の鮮明感や外光によるコントラストの低下を防止するために、スクリーンの前面に光の透過率を落としたガラス又はプラスチック製透明パネルを配置する方法もあるが、この場合には、透明パネルへの外光(照明器具や視聴者など)の映り込みが極端に発生するため、スクリーン上の映像が見にくいという問題がある。
特開平6−160982号公報
In order to prevent the sharpness of the image projected on the screen and the decrease in contrast due to outside light, there is a method of placing a transparent panel made of glass or plastic with reduced light transmittance on the front of the screen. However, there is a problem that it is difficult to see the image on the screen because the reflection of external light (such as lighting equipment and viewers) on the transparent panel is extremely generated.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-160982

このような状況において、レンチキュラーレンズの表面に反射防止膜を形成することでスクリーンに映る映像の鮮明感や外光によるコントラストの低下を防止することも可能であるが、この場合、当該反射防止膜には全光線透過率が高くて高度な反射防止機能が求められる。レンチキュラーレンズに反射防止膜を製膜する技術として公知の塗布技術を挙げることができるが、塗布技術で反射防止膜を製膜すると、反射防止膜に塗布ムラができて膜厚を均一にすることができず、全光線透過率が高くて高度な反射防止機能を具備した反射防止膜をレンチキュラーレンズの表面に製膜することはできない。
本発明の目的は、全光線透過率が高くて高度な反射防止機能を具備したディスプレイ用レンチキュラーレンズを提供することである。
In such a situation, it is possible to prevent the sharpness of the image projected on the screen and the decrease in contrast due to external light by forming an antireflection film on the surface of the lenticular lens. Is required to have a high total light transmittance and an advanced antireflection function. As a technique for forming an antireflective film on a lenticular lens, a known coating technique can be mentioned. However, when an antireflective film is formed by a coating technique, uneven coating is formed on the antireflective film and the film thickness is made uniform. Therefore, it is impossible to form an antireflection film having a high total light transmittance and an advanced antireflection function on the surface of the lenticular lens.
An object of the present invention is to provide a lenticular lens for display having a high total light transmittance and an advanced antireflection function.

上記課題を解決するため請求項1に記載の発明は、
大気圧又はその近傍の圧力下、放電空間に薄膜形成ガスを含有するガスを供給し、前記放電空間に高周波電界を印加することにより前記ガスを励起させ、励起した前記ガスに基材を晒すことにより前記基材の少なくとも一方の面上に反射防止膜が形成されたディスプレイ用レンチキュラーレンズであって、
前記高周波電界が第1の高周波電界および第2の高周波電界を重畳したものであり、前記第1の高周波電界の周波数ω1より前記第2の高周波電界の周波数ω2が高く、前記第1の高周波電界の強さV1、前記第2の高周波電界の強さV2及び放電開始電界の強さIVとの関係がV1≧IV>V2又はV1>IV≧V2を満たし、前記第2の高周波電界の出力密度が1W/cm2以上であることを特徴としている。
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1
A gas containing a thin film forming gas is supplied to the discharge space under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof, the high-frequency electric field is applied to the discharge space to excite the gas, and the substrate is exposed to the excited gas. A lenticular lens for display in which an antireflection film is formed on at least one surface of the substrate,
The high-frequency electric field is a superposition of the first high-frequency electric field and the second high-frequency electric field, and the frequency ω2 of the second high-frequency electric field is higher than the frequency ω1 of the first high-frequency electric field, and the first high-frequency electric field is And the second high frequency electric field strength V2 and the discharge start electric field strength IV satisfy V1 ≧ IV> V2 or V1> IV ≧ V2, and the output density of the second high frequency electric field is Is 1 W / cm 2 or more.

請求項2に記載の発明は請求項1に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記放電空間が、互いに対向する第1電極と第2電極とで構成されることを特徴としている。
The invention according to claim 2 is the lenticular lens for display according to claim 1,
The discharge space includes a first electrode and a second electrode facing each other.

請求項3に記載の発明は請求項1又は2に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記第2の高周波電界の出力密度が50W/cm2以下であることを特徴としている。
The invention described in claim 3 is the lenticular lens for display according to claim 1 or 2,
The output density of the second high frequency electric field is 50 W / cm 2 or less.

請求項4に記載の発明は請求項3に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記第2の高周波電界の出力密度が20W/cm2以下であることを特徴としている。
The invention according to claim 4 is the lenticular lens for display according to claim 3,
The output density of the second high-frequency electric field is 20 W / cm 2 or less.

請求項5に記載の発明は請求項1〜4のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記第1の高周波電界の出力密度が1W/cm2以上であることを特徴としている。
The invention according to claim 5 is the lenticular lens for display according to any one of claims 1 to 4,
The output density of the first high frequency electric field is 1 W / cm 2 or more.

請求項6に記載の発明は請求項5に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記第1の高周波電界の出力密度が50W/cm2以下であることを特徴としている。
The invention described in claim 6 is the lenticular lens for display according to claim 5,
The output density of the first high-frequency electric field is 50 W / cm 2 or less.

請求項7に記載の発明は請求項1〜6のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記第1の高周波電界及び前記第2の高周波電界がサイン波であることを特徴としている。
The invention according to claim 7 is the lenticular lens for display according to any one of claims 1 to 6,
The first high-frequency electric field and the second high-frequency electric field are sine waves.

請求項8に記載の発明は請求項2〜7のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記第1の高周波電界を前記第1電極に印加し、前記第2の高周波電界を前記第2電極に印加することを特徴としている。
The invention according to claim 8 is the lenticular lens for display according to any one of claims 2 to 7,
The first high-frequency electric field is applied to the first electrode, and the second high-frequency electric field is applied to the second electrode.

請求項9に記載の発明は請求項1〜8のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記放電空間に供給される全ガス量の90〜99.9体積%が放電ガスであることを特徴としている。
The invention according to claim 9 is the lenticular lens for display according to any one of claims 1 to 8,
90-99.9 volume% of the total gas amount supplied to the discharge space is a discharge gas.

請求項10に記載の発明は請求項9に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記放電ガスが50〜100体積%の窒素ガスを含有することを特徴としている。
The invention described in claim 10 is the lenticular lens for display according to claim 9,
The discharge gas contains 50 to 100% by volume of nitrogen gas.

請求項11に記載の発明は請求項9又は10に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記放電ガスが50体積%未満の希ガスを含有することを特徴としている。
The invention according to claim 11 is the lenticular lens for display according to claim 9 or 10,
The discharge gas contains a rare gas of less than 50% by volume.

請求項12に記載の発明は請求項1〜11のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記薄膜形成ガスが、有機金属化合物、ハロゲン化金属、金属水素化合物から選ばれる少なくとも一つを含有することを特徴としている。
The invention according to claim 12 is the lenticular lens for display according to any one of claims 1 to 11,
The thin film forming gas contains at least one selected from an organometallic compound, a metal halide, and a metal hydride.

請求項13に記載の発明は請求項12に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記有機金属化合物が、有機珪素化合物、有機チタン化合物、有機錫化合物、有機亜鉛化合物、有機インジウム化合物及び有機アルミニウム化合物から選ばれる少なくとも一つの化合物を含有することを特徴としている。
The invention according to claim 13 is the lenticular lens for display according to claim 12,
The organometallic compound contains at least one compound selected from an organosilicon compound, an organotitanium compound, an organotin compound, an organozinc compound, an organoindium compound, and an organoaluminum compound.

請求項14に記載の発明は請求項1〜13のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズにおいて、
前記基材の厚みが1mm以上であることを特徴としている。
The invention according to claim 14 is the lenticular lens for display according to any one of claims 1 to 13,
The thickness of the base material is 1 mm or more.

以下、本発明を詳述する。
本発明において、プラズマ放電処理は、大気圧又はその近傍の圧力下で行われるが、「大気圧又はその近傍の圧力」とは20kPa〜110kPa程度であり、本発明に記載の良好な効果を得るためには、93kPa〜104kPaが好ましい。
The present invention is described in detail below.
In the present invention, the plasma discharge treatment is performed under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof, and “atmospheric pressure or the pressure in the vicinity thereof” is about 20 kPa to 110 kPa, and the favorable effects described in the present invention are obtained. Therefore, 93 kPa to 104 kPa is preferable.

本発明において、対向電極間(放電空間)に供給するガスは、少なくとも、電界により励起する放電ガスと、そのエネルギーを受け取ってプラズマ状態あるいは励起状態になり薄膜を形成する薄膜形成ガスを含んでいる。   In the present invention, the gas supplied between the counter electrodes (discharge space) includes at least a discharge gas excited by an electric field and a thin film forming gas that receives the energy and forms a thin film in a plasma state or an excited state. .

しかしながら、本発明では、ヘリウムやアルゴン等の希ガスの放電ガスでは、薄膜を形成する際の生産コストが放電ガスのコストに依存するところが多く、また環境的な見地からも代替の放電ガスの使用を本発明者らは検討していた。その代替の放電ガスとして、空気、酸素、窒素、二酸化炭素、水素等を検討した結果、これらのガスであっても同様に高密度プラズマを発生できる条件を求め、且つ薄膜形成性に優れ、形成した薄膜が緻密且つ均一となる条件及び方法を検討した結果、本発明に至ったものである。   However, in the present invention, in rare gas discharge gases such as helium and argon, the production cost when forming a thin film often depends on the cost of the discharge gas, and the use of an alternative discharge gas also from an environmental standpoint. The present inventors have studied. As a result of investigating air, oxygen, nitrogen, carbon dioxide, hydrogen, etc. as alternative discharge gases, it is necessary to obtain conditions that can generate high-density plasma even with these gases, and it has excellent thin film formability and formation. As a result of studying conditions and methods for making the thin film dense and uniform, the present invention has been achieved.

本発明における放電条件は、放電空間に、前記第1の高周波電界と第2の高周波電界とを重畳し、前記第1の高周波電界の周波数ω1より前記第2の高周波電界の周波数ω2が高く、且つ、前記第1の高周波電界の強さV1、前記第2の高周波電界の強さV2および放電開始電界の強さIVとの関係が、V1≧IV>V2又はV1>IV≧V2を満たし、前記第2の高周波電界の出力密度が、1W/cm2以上である。 The discharge condition in the present invention is such that the first high-frequency electric field and the second high-frequency electric field are superimposed on the discharge space, and the frequency ω2 of the second high-frequency electric field is higher than the frequency ω1 of the first high-frequency electric field, In addition, the relationship between the first high-frequency electric field strength V1, the second high-frequency electric field strength V2, and the discharge start electric field strength IV satisfies V1 ≧ IV> V2 or V1> IV ≧ V2. The power density of the second high frequency electric field is 1 W / cm 2 or more.

高周波とは、少なくとも0.5kHzの周波数を有するものを言う。
重畳する高周波電界が、ともにサイン波である場合、第1の高周波電界の周波数ω1と該周波数ω1より高い第2の高周波電界の周波数ω2とを重ね合わせた成分となり、その波形は周波数ω1のサイン波上に、それより高い周波数ω2のサイン波が重なった鋸歯状の波形となる。
High frequency refers to one having a frequency of at least 0.5 kHz.
When the superposed high-frequency electric field is both a sine wave, the frequency ω1 of the first high-frequency electric field and the frequency ω2 of the second high-frequency electric field higher than the frequency ω1 are superimposed, and the waveform is a sine of the frequency ω1. A sawtooth waveform in which a sine wave having a higher frequency ω2 is superimposed on the wave is obtained.

本発明において、放電開始電界の強さとは、実際の薄膜形成方法に使用される放電空間(電極の構成など)および反応条件(ガス条件など)において放電を起こすことの出来る最低電界強度のことを指す。放電開始電界強度は、放電空間に供給されるガス種や電極の誘電体種または電極間距離などによって多少変動するが、同じ放電空間においては、放電ガスの放電開始電界強度に支配される。   In the present invention, the strength of the electric field at which discharge starts is the lowest electric field intensity that can cause discharge in the discharge space (such as electrode configuration) and reaction conditions (such as gas conditions) used in the actual thin film formation method. Point to. The discharge start electric field strength varies somewhat depending on the type of gas supplied to the discharge space, the dielectric type of the electrode, or the distance between the electrodes, but is controlled by the discharge start electric field strength of the discharge gas in the same discharge space.

上記で述べたような高周波電界を放電空間に印加することによって、薄膜形成可能な放電を起こし、高品位な薄膜形成に必要な高密度プラズマを発生することが出来ると推定される。   By applying a high-frequency electric field as described above to the discharge space, it is presumed that a discharge capable of forming a thin film is generated and high-density plasma necessary for forming a high-quality thin film can be generated.

ここで重要なのは、このような高周波電界が対向する電極に印加され、すなわち、同じ放電空間に印加されることである。前述の特開平11−16696号公報のように、印加電極を2つ併置し、離間した異なる放電空間それぞれに、異なる高周波電界を印加する方法では、本発明の薄膜形成は達成出来ない。   What is important here is that such a high-frequency electric field is applied to the opposing electrodes, that is, applied to the same discharge space. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-16696, the thin film formation of the present invention cannot be achieved by a method in which two application electrodes are juxtaposed and different high-frequency electric fields are applied to the different discharge spaces.

上記でサイン波等の連続波の重畳について説明したが、これに限られるものではなく、両方パルス波であっても、一方が連続波でもう一方がパルス波であってもかまわない。また、更に第3の電界を有していてもよい。   Although the superposition of continuous waves such as sine waves has been described above, the present invention is not limited to this, and both pulse waves may be used, one of them may be a continuous wave and the other may be a pulse wave. Further, it may have a third electric field.

上記本発明の高周波電界を、同一放電空間に印加する具体的な方法としては、対向電極を構成する第1電極に周波数ω1であって電界強度V1である第1の高周波電界を印加する第1電源を接続し、第2電極に周波数ω2であって電界強度V2である第2の高周波電界を印加する第2電源を接続した大気圧プラズマ放電処理装置を用いることである。   As a specific method of applying the high-frequency electric field of the present invention to the same discharge space, the first high-frequency electric field having the frequency ω1 and the electric field strength V1 is applied to the first electrode constituting the counter electrode. It is to use an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus in which a power source is connected and a second power source for applying a second high frequency electric field having a frequency ω2 and an electric field strength V2 is connected to the second electrode.

上記の大気圧プラズマ放電処理装置には、対向電極間に、放電ガスと薄膜形成ガスとを供給するガス供給手段を備える。更に、電極の温度を制御する電極温度制御手段を有することが好ましい。   The atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus includes a gas supply unit that supplies a discharge gas and a thin film forming gas between the counter electrodes. Furthermore, it is preferable to have an electrode temperature control means for controlling the temperature of the electrode.

また、第1電極、第1電源またはそれらの間の何れかには第1フィルタを、また第2電極、第2電源またはそれらの間の何れかには第2フィルタを接続することが好ましく、第1フィルタは第1電源から第1電極への第1の高周波電界の電流を通過しやすくし、第2の高周波電界の電流をアースして、第2電源から第1電源への第2の高周波電界の電流を通過しにくくする。また、第2フィルタはその逆で、第2電源から第2電極への第2の高周波電界の電流を通過しやすくし、第1の高周波電界の電流をアースして、第1電源から第2電源への第1の高周波電界の電流を通過しにくくする機能が備わっているものを使用する。ここで、通過しにくいとは、好ましくは、電流の20%以下、より好ましくは10%以下しか通さないことをいう。逆に通過しやすいとは、好ましくは電流の80%以上、より好ましくは90%以上を通すことをいう。   Further, it is preferable to connect the first filter to the first electrode, the first power source or any of them, and connect the second filter to the second electrode, the second power source or any of them, The first filter facilitates the passage of the first high-frequency electric field current from the first power source to the first electrode, grounds the second high-frequency electric field current, and the second filter from the second power source to the first power source. It makes it difficult to pass the current of the high frequency electric field. On the other hand, the second filter makes it easy to pass the current of the second high-frequency electric field from the second power source to the second electrode, grounds the current of the first high-frequency electric field, and the second power from the first power source. A power supply having a function of making it difficult to pass the current of the first high-frequency electric field to the power supply is used. Here, being difficult to pass means that it preferably passes only 20% or less of the current, more preferably 10% or less. On the contrary, being easy to pass means preferably passing 80% or more of the current, more preferably 90% or more.

更に、本発明の大気圧プラズマ放電処理装置の第1電源は、第2電源より高い高周波電界強度を印加出来る能力を有していることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the first power source of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus of the present invention has a capability of applying a higher frequency electric field strength than the second power source.

ここで、本発明でいう高周波電界強度(印加電界強度)と放電開始電界強度は、下記の方法で測定されたものをいう。   Here, the high frequency electric field strength (applied electric field strength) and the discharge starting electric field strength referred to in the present invention are those measured by the following method.

高周波電界強度V1及びV2(単位:kV/mm)の測定方法:
各電極部に高周波電圧プローブ(P6015A)を設置し、該高周波電圧プローブの出力信号をオシロスコープ(Tektronix社製、TDS3012B)に接続し、電界強度を測定する。
Measuring method of high-frequency electric field strengths V1 and V2 (unit: kV / mm):
A high-frequency voltage probe (P6015A) is installed in each electrode section, and the output signal of the high-frequency voltage probe is connected to an oscilloscope (Tektronix, TDS3012B), and the electric field strength is measured.

放電開始電界強度IV(単位:kV/mm)の測定方法:
電極間に放電ガスを供給し、この電極間の電界強度を増大させていき、放電が始まる電界強度を放電開始電界強度IVと定義する。測定器は上記高周波電界強度測定と同じである。
Measuring method of electric discharge starting electric field intensity IV (unit: kV / mm):
A discharge gas is supplied between the electrodes, the electric field strength between the electrodes is increased, and the electric field strength at which discharge starts is defined as a discharge starting electric field strength IV. The measuring instrument is the same as the high frequency electric field strength measurement.

なお、上記測定に使用する高周波電圧プローブとオシロスコープの位置関係については、後述の図6に示してある。   The positional relationship between the high-frequency voltage probe used for the measurement and the oscilloscope is shown in FIG.

本発明で規定する放電条件をとることにより、例え窒素ガスのように放電開始電界強度が高い放電ガスでも、放電を開始し、高密度で安定なプラズマ状態を維持出来、高性能な薄膜形成を行うことが出来るのである。   By adopting the discharge conditions specified in the present invention, even a discharge gas having a high discharge starting electric field strength, such as nitrogen gas, can start discharge, maintain a high density and stable plasma state, and form a high-performance thin film. It can be done.

上記の測定により放電ガスを窒素ガスとした場合、その放電開始電界強度IV(1/2Vp-p)は3.7kV/mm程度であり、従って、上記の関係において、第1の高周波電界強度を、V1≧3.7kV/mmとして印加することによって窒素ガスを励起し、プラズマ状態にすることが出来る。 When the discharge gas is nitrogen gas by the above measurement, the discharge start electric field strength IV (1/2 V pp ) is about 3.7 kV / mm. Therefore, in the above relationship, the first high frequency electric field strength is By applying V1 ≧ 3.7 kV / mm, the nitrogen gas can be excited and put into a plasma state.

ここで、第1電源の周波数としては、200kHz以下が好ましく用いることが出来る。またこの電界波形としては、連続波でもパルス波でもよい。下限は1kHz程度が望ましい。   Here, the frequency of the first power source is preferably 200 kHz or less. The electric field waveform may be a continuous wave or a pulse wave. The lower limit is preferably about 1 kHz.

一方、第2電源の周波数としては、800kHz以上が好ましく用いられる。この第2電源の周波数が高い程、プラズマ密度が高くなり、緻密で良質な薄膜が得られる。上限は200MHz程度が望ましい。   On the other hand, the frequency of the second power source is preferably 800 kHz or more. The higher the frequency of the second power source, the higher the plasma density, and a dense and high-quality thin film can be obtained. The upper limit is preferably about 200 MHz.

このような2つの電源から高周波電界を印加することは、第1の高周波電界によって高い放電開始電界強度を有する放電ガスの放電を開始するのに必要であり、また第2の高周波電界の高い周波数および高い出力密度によりプラズマ密度を高くして緻密で良質な薄膜を形成することが本発明の重要な点である。   The application of a high frequency electric field from such two power sources is necessary to start the discharge of a discharge gas having a high discharge start electric field strength by the first high frequency electric field, and the high frequency of the second high frequency electric field. In addition, it is an important point of the present invention to form a dense and high-quality thin film by increasing the plasma density with a high power density.

また、第1の高周波電界の出力密度を高くすることで、放電の均一性を維持したまま、第2の高周波電界の出力密度を向上させることができる。これにより、更なる均一高密度プラズマが生成でき、更なる製膜速度の向上と、膜質の向上が両立出来る。   Also, by increasing the output density of the first high-frequency electric field, the output density of the second high-frequency electric field can be improved while maintaining the uniformity of discharge. Thereby, a further uniform high-density plasma can be generated, and a further improvement in film formation speed and an improvement in film quality can be achieved.

本発明に用いられる大気圧プラズマ放電処理装置において、前記第1フィルタは、第1電源から第1電極への第1の高周波電界の電流を通過しやすくし、第2の高周波電界の電流をアースして、第2電源から第1電源への第2の高周波電界の電流を通過しにくくする。また、第2フィルタはその逆で、第2電源から第2電極への第2の高周波電界の電流を通過しやすくし、第1の高周波電界の電流をアースして、第1電源から第2電源への第1の高周波電界の電流を通過しにくくする。本発明において、かかる性質のあるフィルタであれば制限無く使用出来る。   In the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus used in the present invention, the first filter facilitates passage of the current of the first high-frequency electric field from the first power source to the first electrode, and grounds the current of the second high-frequency electric field. Thus, it is difficult to pass the current of the second high-frequency electric field from the second power source to the first power source. On the other hand, the second filter makes it easy to pass the current of the second high-frequency electric field from the second power source to the second electrode, grounds the current of the first high-frequency electric field, and the second power from the first power source. The current of the first high-frequency electric field to the power supply is made difficult to pass. In the present invention, any filter having such properties can be used without limitation.

例えば、第1フィルタとしては、第2電源の周波数に応じて数10pF〜数万pFのコンデンサ、もしくは数μH程度のコイルを用いることが出来る。第2フィルタとしては、第1電源の周波数に応じて10μH以上のコイルを用い、これらのコイルまたはコンデンサを介してアース接地することでフィルタとして使用出来る。   For example, as the first filter, a capacitor of several tens of pF to several tens of thousands of pF or a coil of about several μH can be used depending on the frequency of the second power source. As the second filter, a coil of 10 μH or more is used according to the frequency of the first power supply, and it can be used as a filter by grounding through these coils or capacitors.

本発明に用いられる大気圧プラズマ放電処理装置は、上述のように、対向電極の間で放電させ、前記対向電極間に導入したガスをプラズマ状態とし、前記対向電極間に静置あるいは電極間を移送される基材を該プラズマ状態のガスに晒すことによって、該基材の上に薄膜を形成させるものである。また他の方式として、大気圧プラズマ放電処理装置は、上記同様の対向電極間で放電させ、該対向電極間に導入したガスを励起しまたはプラズマ状態とし、該対向電極外にジェット状に励起またはプラズマ状態のガスを吹き出し、該対向電極の近傍にある基材(静置していても移送されていてもよい)を晒すことによって該基材の上に薄膜を形成させるジェット方式の装置がある。   As described above, the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus used in the present invention discharges between the counter electrodes, puts the gas introduced between the counter electrodes into a plasma state, and places the gas between the counter electrodes or between the electrodes. By exposing the substrate to be transferred to the plasma state gas, a thin film is formed on the substrate. As another method, the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus discharges between the counter electrodes similar to the above, excites the gas introduced between the counter electrodes or puts it in a plasma state, and excites or jets the gas outside the counter electrode. There is a jet type apparatus that blows out a plasma gas and exposes a substrate (which may be stationary or transferred) in the vicinity of the counter electrode to form a thin film on the substrate. .

請求項1〜14に記載の発明によれば、特殊な放電条件のもとで、励起したガスに基材を晒して基材上に反射防止膜が形成されたため、塗布技術で反射防止膜を基材上に形成した場合と異なり、塗布ムラができて反射防止膜の膜厚が均一でないなどの問題がなく、全光線透過率が高くて高度な反射防止機能を具備したレンチキュラーレンズとすることができる。   According to the invention described in claims 1 to 14, the antireflection film is formed on the substrate by exposing the substrate to the excited gas under special discharge conditions. Unlike the case where it is formed on a substrate, there is no problem such as uneven coating and non-uniform thickness of the antireflection film, and the lenticular lens has a high total light transmittance and a high antireflection function. Can do.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.

図1はディスプレイ装置のスクリーン構造を概略的に示す断面図である。
ディスプレイ装置のスクリーンは前面板1、レンチキュラーレンズ2及びフレネルレンズ3から構成された構造となっている。前面板1はディスプレイ装置の前側(ディスプレイ装置の視聴者側)に配置されるようになっており、前面板1の後側にレンチキュラーレンズ2が配置されており、レンチキュラーレンズ2の後側にフレネルレンズ3が配置されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a screen structure of a display device.
The screen of the display device has a structure composed of a front plate 1, a lenticular lens 2 and a Fresnel lens 3. The front plate 1 is arranged on the front side of the display device (the viewer side of the display device), the lenticular lens 2 is arranged on the rear side of the front plate 1, and the Fresnel is arranged on the rear side of the lenticular lens 2. A lens 3 is arranged.

図1中拡大図に示す通り、レンチキュラーレンズ2は、基材4の前後両面上に反射防止膜6を製膜した構成を有している。本発明に係るディスプレイ用レンチキュラーレンズとしてのレンチキュラーレンズ2は公知のディスプレイ装置すべてのレンチキュラーレンズとして適用可能であって、例えばプロジェクションディスプレイなどのレンチキュラーレンズとして適用されるものである。   As shown in the enlarged view in FIG. 1, the lenticular lens 2 has a configuration in which an antireflection film 6 is formed on both front and rear surfaces of a base material 4. The lenticular lens 2 as a lenticular lens for display according to the present invention is applicable as a lenticular lens for all known display devices, and is applied as a lenticular lens such as a projection display.

基材4としては、薄膜をその表面に形成できるレンチキュラーレンズであれば特に限定はない。基材4が静置状態でも移送状態でもプラズマ状態の混合ガスに晒され、均一の反射防止膜6が形成されるものであれば基材4の形態または材質には制限はない。材質的には、ガラス、樹脂、陶器、金属、非金属等様々のものを使用出来る。   The substrate 4 is not particularly limited as long as it is a lenticular lens capable of forming a thin film on the surface thereof. There is no limitation on the form or material of the base material 4 as long as the base material 4 is exposed to a mixed gas in a plasma state regardless of whether it is in a stationary state or a transported state, and a uniform antireflection film 6 is formed. Various materials such as glass, resin, earthenware, metal, and non-metal can be used.

基材4を樹脂から構成する場合にはその材質として、透明性、屈折率、分散などの光学特性、さらには耐衝撃性、耐熱性、耐久性などの諸物性の点から、ポリオレフィン系(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、シクロポリオレフィン系、ポリエステル系(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等)、ポリアミド系(ナイロン−6、ナイロン−6,6等)、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、アクリル、セルロース系(トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等)等、或いはこれらの有機高分子の共重合体等からなるものをあげることができる。   In the case where the substrate 4 is made of a resin, the material is a polyolefin (polyethylene) from the viewpoints of optical properties such as transparency, refractive index, dispersion, and various physical properties such as impact resistance, heat resistance, and durability. , Polypropylene, etc.), cyclopolyolefin, polyester (polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc.), polyamide (nylon-6, nylon-6, 6 etc.), polystyrene, polyvinyl chloride, polyimide, polycarbonate, polyvinyl alcohol, ethylene Examples include vinyl alcohol, acrylic, cellulose-based (triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, cellophane, etc.), and the like, or copolymers of these organic polymers.

反射防止膜6は、レンチキュラーレンズ2の前側又は後側から基材4に向かう入射光が反射するのを防止する機能を有する膜であって、単層から形成されたものであるか又は屈折率が互いに異なる複数の層が積層された形成されたものである。「反射防止膜6」というのは、大気圧又はその近傍の圧力下で、放電空間に薄膜形成ガスを含有するガスG(図2参照)が供給されかつ放電空間に高周波電界が印加されることによりガスGを励起させ、該励起したガスGに基材4が晒されることにより、基材4上に製膜されたものである。   The antireflection film 6 is a film having a function of preventing incident light directed to the base material 4 from the front side or the rear side of the lenticular lens 2 and is formed of a single layer or has a refractive index. Are formed by laminating a plurality of layers different from each other. “Antireflection film 6” means that a gas G containing a thin film forming gas (see FIG. 2) is supplied to the discharge space and a high-frequency electric field is applied to the discharge space under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof. The gas G is excited by the above, and the base material 4 is exposed to the excited gas G to form a film on the base material 4.

なお、レンチキュラーレンズ2では基材4の前後両面に反射防止膜6が製膜されているが、レンチキュラーレンズ2は、基材4の前後両面のうち、少なくとも一方の面に反射防止膜6を製膜した構成であってもよい。またレンチキュラーレンズ2では、基材4の反射防止膜6上に汚れ防止用の防汚膜(図示略)が製膜されていてもよい。防汚膜の一例として、フッ素原子を有する有機基を有する有機金属化合物を含む防汚膜を挙げることができる。   In the lenticular lens 2, the antireflection film 6 is formed on both front and rear surfaces of the base material 4. However, the lenticular lens 2 is formed on at least one surface of the front and back surfaces of the base material 4. A filmed configuration may also be used. In the lenticular lens 2, an antifouling film (not shown) for preventing dirt may be formed on the antireflection film 6 of the substrate 4. As an example of the antifouling film, an antifouling film containing an organometallic compound having an organic group having a fluorine atom can be given.

次に、図2〜図5を参照しながらレンチキュラーレンズ2の基材4上に反射防止膜6を形成する大気圧プラズマ放電処理装置10について説明する。
図2に示す通り、大気圧プラズマ放電処理装置10は平板状でかつ長尺なステージ電極11を有している。第1電極としてのステージ電極11の上方には下方が開放したプラズマ放電容器12が配されている。プラズマ放電容器12の内部であってステージ電極11の上方には複数本の角筒型電極13が配されている。
Next, an atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10 for forming the antireflection film 6 on the base material 4 of the lenticular lens 2 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10 has a flat and long stage electrode 11. Above the stage electrode 11 as the first electrode, a plasma discharge vessel 12 having an open bottom is disposed. A plurality of rectangular tube electrodes 13 are arranged inside the plasma discharge vessel 12 and above the stage electrode 11.

図2及び図3に示す通り、第2電極としての各角筒型電極13とステージ電極11は所定の間隔をあけた状態で互いに対向配置されており、大気圧プラズマ放電処理装置10ではステージ電極11と各筒型電極13とで対向電極が構成されている。ステージ電極11には駆動機構(図示略)が連結されており、ステージ電極11は当該駆動機構の作用で往復移動可能となっている(図2及び図3中矢印参照)。   As shown in FIG. 2 and FIG. 3, each square tube electrode 13 as the second electrode and the stage electrode 11 are arranged to face each other at a predetermined interval. In the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10, the stage electrode 11 and each cylindrical electrode 13 constitute a counter electrode. A drive mechanism (not shown) is connected to the stage electrode 11, and the stage electrode 11 can be reciprocated by the action of the drive mechanism (see arrows in FIGS. 2 and 3).

図4に示す通り、ステージ電極11は平板状でかつ長尺な金属質母材11aを誘電体11bで被覆した構造を有している。図5に示す通り、角筒型電極13は角筒型の金属質母材13aを誘電体13bで被覆した構造を有している。ステージ電極11及び各角筒型電極13の詳細はさらに後述する。   As shown in FIG. 4, the stage electrode 11 has a structure in which a flat and long metallic base material 11a is covered with a dielectric 11b. As shown in FIG. 5, the rectangular tube electrode 13 has a structure in which a rectangular tube-shaped metallic base material 13a is covered with a dielectric 13b. Details of the stage electrode 11 and each rectangular tube electrode 13 will be described later.

なお、ステージ電極11及び各角筒型電極13の内部はいずれも中空となっており、大気圧プラズマ放電処理装置10では、ステージ電極11及び各角筒型電極13の中空部に温度調節用の媒体(水やシリコンなど)を循環させてステージ電極11及び各角筒型電極13を温度制御するような構成となっている。   The stage electrode 11 and each square tube electrode 13 are both hollow, and in the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10, the temperature adjustment is provided in the hollow portion of the stage electrode 11 and each square tube electrode 13. The medium (water, silicon, etc.) is circulated to control the temperature of the stage electrode 11 and each rectangular tube electrode 13.

図1に示す通り、プラズマ放電容器12の上方にはガスGをプラズマ放電容器12内に供給する3つのガス供給口14,14,14が設けられており、プラズマ放電容器12の内部であって各角筒型電極13の上方には、プラズマ放電容器12内に供給されたGの流速を均一化するメッシュ15が設けられている。大気圧プラズマ放電処理装置10では、各ガス供給口14からプラズマ放電容器12内にガスGを供給し、さらにメッシュ15を介してステージ電極11と各角筒型電極13とのあいだの放電空間16にガスGを供給するようになっている。   As shown in FIG. 1, three gas supply ports 14, 14, 14 for supplying a gas G into the plasma discharge container 12 are provided above the plasma discharge container 12. Above each square tube electrode 13, a mesh 15 is provided for equalizing the flow rate of G supplied into the plasma discharge vessel 12. In the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10, a gas G is supplied from each gas supply port 14 into the plasma discharge vessel 12, and further, a discharge space 16 between the stage electrode 11 and each rectangular tube electrode 13 through the mesh 15. A gas G is supplied to the gas.

ステージ電極11には第1電源17が接続されており、第1電源17はステージ電極11と各角筒型電極13とのあいだの放電空間16に周波数ω1、電界強度V1、電流I1の第1の高周波電界をかけるようになっている。一方、各角筒型電極13には第2電源18が接続されており、第2電源18はステージ電極11と各角筒型電極13とのあいだの放電空間16に周波数ω2、電界強度V2、電流I2の第2の高周波電界をかけるようになっている。   A first power source 17 is connected to the stage electrode 11, and the first power source 17 has a first frequency ω 1, electric field strength V 1, and current I 1 in the discharge space 16 between the stage electrode 11 and each rectangular tube electrode 13. The high frequency electric field is applied. On the other hand, a second power source 18 is connected to each square tube electrode 13, and the second power source 18 has a frequency ω 2, an electric field strength V 2, and a discharge space 16 between the stage electrode 11 and each square tube electrode 13. A second high frequency electric field of current I2 is applied.

ステージ電極11と第1電源17との間には第1フィルタ19が設置されており、第1フィルタ19は第1電源17からステージ電極11への電流を通過しやすくし、第2電源18からの電流をアースして、第2電源18から第1電源17への電流を通過しにくくするように設計されている。また、各角筒型電極13と第2電源18との間には第2フィルタ20が設置されており、第2フィルタ20は、第2電源18から各角筒型電極13への電流を通過しやすくし、第1電源17からの電流をアースして、第1電源17から第2電源18への電流を通過しにくくするように設計されている。   A first filter 19 is installed between the stage electrode 11 and the first power source 17. The first filter 19 facilitates the passage of current from the first power source 17 to the stage electrode 11, and the second power source 18 Is designed so that the current from the second power source 18 to the first power source 17 is hardly passed. Further, a second filter 20 is installed between each square tube electrode 13 and the second power source 18, and the second filter 20 passes a current from the second power source 18 to each square tube electrode 13. The current from the first power source 17 is grounded so that the current from the first power source 17 to the second power source 18 is difficult to pass.

第1電源17は第2電源18より高い高周波電界強度(V1>V2)を印加することが好ましい。また、第1電源17と第2電源18とで周波数はω1<ω2となる能力を有している。   The first power supply 17 preferably applies a higher frequency electric field strength (V1> V2) than the second power supply 18. Further, the first power source 17 and the second power source 18 have the capability of having a frequency ω1 <ω2.

また、第1電源17と第2電源18とで電流はI1<I2となることが好ましい。第1の高周波電界の電流I1は、好ましくは0.3mA/cm2〜20mA/cm2、さらに好ましくは1.0mA/cm2〜20mA/cm2である。また、第2の高周波電界の電流I2は、好ましくは10mA/cm2〜100mA/cm2、さらに好ましくは20mA/cm2〜100mA/cm2である。 Further, the current between the first power supply 17 and the second power supply 18 is preferably I1 <I2. Current I1 of the first high-frequency electric field is preferably 0.3mA / cm 2 ~20mA / cm 2 , more preferably at 1.0mA / cm 2 ~20mA / cm 2 . Furthermore, current I2 of the second high-frequency electric field is preferably 10mA / cm 2 ~100mA / cm 2 , more preferably 20mA / cm 2 ~100mA / cm 2 .

なお、大気圧プラズマ放電処理装置10では、第1フィルタ19を介してステージ電極11に各角筒型電極13を接続しかつ第2フィルタ20を介してステージ電極11に第2電源18を接続してもよい。   In the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10, each square tube electrode 13 is connected to the stage electrode 11 via the first filter 19, and the second power source 18 is connected to the stage electrode 11 via the second filter 20. May be.

ステージ電極11及び各角筒型電極13は、それぞれ導電性の金属質母材11a,13aの上に誘電体11b,13bとしてのセラミックスを溶射後、無機化合物の封孔材料を用いて封孔処理したものである。セラミックス誘電体は片肉で1mm程度被覆あればよい。溶射に用いるセラミックス材としては、アルミナ・窒化珪素等が好ましく用いられるが、この中でもアルミナが加工し易いので、特に好ましく用いられる。また、誘電体11b,13bの層が、ライニングにより無機材料を設けたライニング処理誘電体であってもよい。   The stage electrode 11 and each rectangular tube type electrode 13 are subjected to sealing treatment using a sealing material made of an inorganic compound after thermal spraying ceramics as dielectrics 11b and 13b on conductive metallic base materials 11a and 13a, respectively. It is a thing. The ceramic dielectric may be covered by about 1 mm with a single wall. As the ceramic material used for thermal spraying, alumina, silicon nitride, or the like is preferably used. Among these, alumina is particularly preferable because it is easily processed. The layers of the dielectrics 11b and 13b may be lining treated dielectrics provided with an inorganic material by lining.

導電性の金属質母材11a,13aとしては、チタン金属またはチタン合金、銀、白金、ステンレススティール、アルミニウム、鉄等の金属等や、鉄とセラミックスとの複合材料またはアルミニウムとセラミックスとの複合材料を挙げることが出来るが、後述の理由からはチタン金属またはチタン合金が特に好ましい。   Examples of the conductive metallic base materials 11a and 13a include titanium metal or titanium alloy, silver, platinum, stainless steel, aluminum, iron, and other metals, a composite material of iron and ceramics, or a composite material of aluminum and ceramics. Although titanium metal or a titanium alloy is particularly preferable for the reasons described later.

互いに対向するステージ電極11および角筒型電極13の電極間距離は、電極の一方に誘電体を設けた場合、該誘電体表面ともう一方の電極の導電性の金属質母材表面との最短距離のことを言う。双方の電極に誘電体を設けた場合、誘電体表面同士の距離の最短距離のことを言う。電極間距離は、導電性の金属質母材に設けた誘電体の厚さ、印加電界強度の大きさ、プラズマを利用する目的等を考慮して決定されるが、いずれの場合も均一な放電を行う観点から0.1〜20mmが好ましく、特に好ましくは0.5〜2mmである。   The distance between the electrodes of the stage electrode 11 and the rectangular tube electrode 13 facing each other is the shortest between the surface of the dielectric and the surface of the conductive metallic base material of the other electrode when a dielectric is provided on one of the electrodes. Say distance. When a dielectric is provided on both electrodes, it means the shortest distance between the dielectric surfaces. The distance between the electrodes is determined in consideration of the thickness of the dielectric provided on the conductive metallic base material, the magnitude of the applied electric field strength, the purpose of using the plasma, etc. From the viewpoint of performing 0.15 mm, 0.1 to 20 mm is preferable, and 0.5 to 2 mm is particularly preferable.

導電性の金属質母材11a,13a及び誘電体11b,13bについての詳細については後述する。   Details of the conductive metallic base materials 11a and 13a and the dielectrics 11b and 13b will be described later.

プラズマ放電容器12はパイレックス(R)ガラス製の処理容器等が好ましく用いられるが、ステージ電極11又は角筒型電極13との絶縁がとれれば金属製を用いることも可能である。例えば、アルミニウムまたは、ステンレススティールのフレームの内面にポリイミド樹脂等を張り付けても良く、該金属フレームにセラミックス溶射を行い絶縁性をとってもよい。   The plasma discharge vessel 12 is preferably a processing vessel made of Pyrex (R) glass or the like, but may be made of metal as long as it can be insulated from the stage electrode 11 or the rectangular tube electrode 13. For example, polyimide resin or the like may be attached to the inner surface of an aluminum or stainless steel frame, and the metal frame may be thermally sprayed to obtain insulation.

大気圧プラズマ放電処理装置10に設置する第1電源17(高周波電源)としては、
印加電源記号 メーカー 周波数 製品名
A1 神鋼電機 3kHz SPG3−4500
A2 神鋼電機 5kHz SPG5−4500
A3 春日電機 15kHz AGI−023
A4 神鋼電機 50kHz SPG50−4500
A5 ハイデン研究所 100kHz* PHF−6k
A6 パール工業 200kHz CF−2000−200k
A7 パール工業 400kHz CF−2000−400k
等の市販のものを挙げることが出来、何れも使用することが出来る。
As the first power source 17 (high frequency power source) installed in the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10,
Applied power symbol Manufacturer Frequency Product name A1 Shinko Electric 3kHz SPG3-4500
A2 Shinko Electric 5kHz SPG5-4500
A3 Kasuga Electric 15kHz AGI-023
A4 Shinko Electric 50kHz SPG50-4500
A5 HEIDEN Research Laboratories 100kHz * PHF-6k
A6 Pearl Industry 200kHz CF-2000-200k
A7 Pearl Industry 400kHz CF-2000-400k
And the like, and any of them can be used.

また、第2電源18(高周波電源)としては、
印加電源記号 メーカー 周波数 製品名
B1 パール工業 800kHz CF−2000−800k
B2 パール工業 2MHz CF−2000−2M
B3 パール工業 13.56MHz CF−5000−13M
B4 パール工業 27MHz CF−2000−27M
B5 パール工業 150MHz CF−2000−150M
等の市販のものを挙げることが出来、何れも好ましく使用出来る。
As the second power source 18 (high frequency power source),
Applied power supply symbol Manufacturer Frequency Product name B1 Pearl Industry 800kHz CF-2000-800k
B2 Pearl Industry 2MHz CF-2000-2M
B3 Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
B4 Pearl Industry 27MHz CF-2000-27M
B5 Pearl Industry 150MHz CF-2000-150M
And the like, and any of them can be preferably used.

なお、上記電源のうち、*印はハイデン研究所インパルス高周波電源(連続モードで100kHz)である。それ以外は連続サイン波のみ印加可能な高周波電源である。   Of the above power supplies, * indicates a HEIDEN Laboratory impulse high-frequency power supply (100 kHz in continuous mode). Other than that, it is a high frequency power source that can apply only a continuous sine wave.

本発明においては、このような電界を印加して、均一で安定な放電状態を保つことが出来るステージ電極11及び角筒型電極13を大気圧プラズマ放電処理装置10に採用することが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus 10 employs the stage electrode 11 and the rectangular tube electrode 13 that can maintain a uniform and stable discharge state by applying such an electric field.

本発明において、ステージ電極11及び角筒型電極13間に印加する電力は、各角筒型電極13(第2の高周波電界)に1W/cm2以上の電力(出力密度)を供給し、放電ガスを励起してプラズマを発生させ、エネルギーを薄膜形成ガスに与え、薄膜を形成する。第2電極18に供給する電力の上限値としては、好ましくは50W/cm2、より好ましくは20W/cm2である。下限値は、好ましくは1.2W/cm2である。なお、放電面積(cm2)は、各角筒型電極13において放電が起こる範囲の面積の総和を指す。 In the present invention, the electric power applied between the stage electrode 11 and the rectangular tube type electrode 13 supplies electric power (power density) of 1 W / cm 2 or more to each rectangular tube type electrode 13 (second high frequency electric field), and discharges. A gas is excited to generate plasma, and energy is applied to the thin film forming gas to form a thin film. The upper limit value of the power supplied to the second electrode 18 is preferably 50 W / cm 2 , more preferably 20 W / cm 2 . The lower limit is preferably 1.2 W / cm 2 . The discharge area (cm 2 ) refers to the sum of the areas in the range where discharge occurs in each square tube electrode 13.

また、第1電極17(第1の高周波電界)にも、1W/cm2以上の電力(出力密度)を供給することにより、第2の高周波電界の均一性を維持したまま、出力密度を向上させることが出来る。これにより、更なる均一高密度プラズマを生成出来、更なる製膜速度の向上と膜質の向上が両立出来る。好ましくは5W/cm2以上である。第1電極17に供給する電力の上限値は、好ましくは50W/cm2である。 Further, by supplying power (output density) of 1 W / cm 2 or more to the first electrode 17 (first high-frequency electric field), the output density is improved while maintaining the uniformity of the second high-frequency electric field. It can be made. Thereby, a further uniform high-density plasma can be generated, and a further improvement in film forming speed and an improvement in film quality can be achieved. Preferably it is 5 W / cm 2 or more. The upper limit value of the power supplied to the first electrode 17 is preferably 50 W / cm 2 .

ここで高周波電界の波形としては、特に限定されない。連続モードと呼ばれる連続サイン波状の連続発振モードと、パルスモードと呼ばれるON/OFFを断続的に行う断続発振モード等があり、そのどちらを採用してもよいが、少なくとも角筒型電極13側(第2の高周波電界)は連続サイン波の方がより緻密で良質な膜が得られるので好ましい。   Here, the waveform of the high-frequency electric field is not particularly limited. There are a continuous sine wave continuous oscillation mode called a continuous mode and an intermittent oscillation mode called ON / OFF intermittently called a pulse mode. Either of them may be adopted, but at least the rectangular tube electrode 13 side ( The second high-frequency electric field is preferably a continuous sine wave because a denser and better quality film can be obtained.

このような大気圧プラズマによる薄膜形成法に使用するステージ電極11及び各角筒型電極13は、構造的にも、性能的にも過酷な条件に耐えられるものでなければならない。このようなステージ電極11及び各角筒型電極13としては、金属質母材11a,13a上に誘電体11b,13bを被覆したものであることが好ましい。   The stage electrode 11 and each rectangular tube electrode 13 used in such a method of forming a thin film by atmospheric pressure plasma must be able to withstand severe conditions in terms of structure and performance. As such a stage electrode 11 and each rectangular tube type electrode 13, it is preferable that the metal base materials 11a and 13a are covered with dielectrics 11b and 13b.

本発明に使用するステージ電極11及び各角筒型電極13においては、様々な金属質母材11a,13aと誘電体11b,13bとの間に特性が合うものが好ましく、その一つの特性として、金属質母材11a,13aと誘電体11b,13bとの線熱膨張係数の差が10×10-6/℃以下となる組み合わせのものである。好ましくは8×10-6/℃以下、更に好ましくは5×10-6/℃以下、更に好ましくは2×10-6/℃以下である。なお、線熱膨張係数とは、周知の材料特有の物性値である。 In the stage electrode 11 and each square tube type electrode 13 used in the present invention, it is preferable that the characteristics match between the various metallic base materials 11a, 13a and the dielectrics 11b, 13b. This is a combination in which the difference in coefficient of linear thermal expansion between the metallic base materials 11a and 13a and the dielectrics 11b and 13b is 10 × 10 −6 / ° C. or less. It is preferably 8 × 10 −6 / ° C. or less, more preferably 5 × 10 −6 / ° C. or less, and further preferably 2 × 10 −6 / ° C. or less. The linear thermal expansion coefficient is a well-known physical property value of a material.

線熱膨張係数の差が、この範囲にある導電性の金属質母材11a,13aと誘電体11b,13bとの組み合わせとしては、
1:金属質母材11a,13aが純チタンまたはチタン合金で、誘電体11b,13bがセラミックス溶射被膜
2:金属質母材11a,13aが純チタンまたはチタン合金で、誘電体11b,13bがガラスライニング
3:金属質母材11a,13aがステンレススティールで、誘電体11b,13bがセラミックス溶射被膜
4:金属質母材11a,13aがステンレススティールで、誘電体11b,13bがガラスライニング
5:金属質母材11a,13aがセラミックスおよび鉄の複合材料で、誘電体11b,13bがセラミックス溶射被膜
6:金属質母材11a,13aがセラミックスおよび鉄の複合材料で、誘電体11b,13bがガラスライニング
7:金属質母材11a,13aがセラミックスおよびアルミの複合材料で、誘電体11b,13bがセラミックス溶射皮膜
8:金属質母材11a,13aがセラミックスおよびアルミの複合材料で、誘電体11b,13bがガラスライニング
等がある。線熱膨張係数の差という観点では、上記1項または2項および5〜8
項が好ましく、特に1項が好ましい。
As a combination of the conductive metallic base materials 11a and 13a and the dielectrics 11b and 13b within which the difference in linear thermal expansion coefficient is in this range,
1: Metal base materials 11a and 13a are pure titanium or titanium alloy, and dielectrics 11b and 13b are ceramic sprayed coatings 2: Metal base materials 11a and 13a are pure titanium or titanium alloy, and dielectrics 11b and 13b are glass. Lining 3: Metal base materials 11a and 13a are stainless steel, dielectrics 11b and 13b are ceramic sprayed coatings 4: Metal base materials 11a and 13a are stainless steel, and dielectrics 11b and 13b are glass linings 5: Metal Base materials 11a, 13a are composite materials of ceramics and iron, dielectrics 11b, 13b are ceramic sprayed coatings 6: Metal base materials 11a, 13a are composite materials of ceramics and iron, and dielectrics 11b, 13b are glass linings 7. : Metal base materials 11a and 13a are composite materials of ceramics and aluminum. Body 11b, 13b ceramics sprayed coating 8: metal base material 11a, 13a is a composite material of ceramics and aluminum, a dielectric 11b, 13b there is a glass-lined, and the like. From the viewpoint of the difference in coefficient of linear thermal expansion, the above item 1 or 2 and 5-8
Term is preferable, and 1 term is particularly preferable.

本発明において、金属質母材11a,13aは、上記の特性からはチタンまたはチタン合金が特に有用である。金属質母材11a,13aをチタンまたはチタン合金とすることにより、誘電体11b,13bを上記とすることにより、使用中のステージ電極11及び各角筒型電極13の劣化、特にひび割れ、剥がれ、脱落等がなく、過酷な条件での長時間の使用に耐えることが出来る。   In the present invention, the metal base materials 11a and 13a are particularly useful from the above characteristics. By using the metal base materials 11a and 13a as titanium or a titanium alloy, and by setting the dielectrics 11b and 13b as described above, deterioration of the stage electrode 11 and each rectangular tube electrode 13 in use, particularly cracking and peeling, There is no dropout and can withstand long-term use under harsh conditions.

本発明に有用なステージ電極11及び各角筒型電極13の金属質母材11a,13aは、チタンを70質量%以上含有するチタン合金またはチタン金属である。本発明において、チタン合金またはチタン金属中のチタンの含有量は、70質量%以上であれば、問題なく使用出来るが、好ましくは80質量%以上のチタンを含有しているものが好ましい。本発明に有用なチタン合金またはチタン金属は、工業用純チタン、耐食性チタン、高力チタン等として一般に使用されているものを用いることが出来る。工業用純チタンとしては、TIA、TIB、TIC、TID等を挙げることが出来、何れも鉄原子、炭素原子、窒素原子、酸素原子、水素原子等を極僅か含有しているもので、チタンの含有量としては、99質量%以上を有している。耐食性チタン合金としては、T15PBを好ましく用いることが出来、上記含有原子の他に鉛を含有しており、チタン含有量としては、98質量%以上である。また、チタン合金としては、鉛を除く上記の原子の他に、アルミニウムを含有し、その他バナジウムや錫を含有しているT64、T325、T525、TA3等を好ましく用いることが出来、これらのチタン含有量としては、85質量%以上を含有しているものである。これらのチタン合金またはチタン金属はステンレススティール、例えばAISI316に比べて、熱膨張係数が1/2程度小さく、金属質母材11a,13aとしてチタン合金またはチタン金属の上に施された後述の誘電体11b,13bとの組み合わせがよく、高温、長時間での使用に耐えることが出来る。   The metal base materials 11a and 13a of the stage electrode 11 and each rectangular tube electrode 13 useful for the present invention are titanium alloys or titanium metals containing 70 mass% or more of titanium. In the present invention, if the titanium content in the titanium alloy or titanium metal is 70% by mass or more, it can be used without any problem, but preferably contains 80% by mass or more of titanium. As the titanium alloy or titanium metal useful in the present invention, those generally used as industrial pure titanium, corrosion resistant titanium, high strength titanium and the like can be used. Examples of pure titanium for industrial use include TIA, TIB, TIC, TID, etc., all of which contain very little iron atom, carbon atom, nitrogen atom, oxygen atom, hydrogen atom, etc. As content, it has 99 mass% or more. As the corrosion-resistant titanium alloy, T15PB can be preferably used, and it contains lead in addition to the above-mentioned atoms, and the titanium content is 98% by mass or more. Further, as the titanium alloy, T64, T325, T525, TA3, etc. containing aluminum and vanadium or tin in addition to the above atoms except lead can be preferably used. As a quantity, it contains 85 mass% or more. These titanium alloys or titanium metals have a thermal expansion coefficient smaller than that of stainless steel, for example, AISI 316, and are described below as dielectric materials applied on the titanium alloys or titanium metals as the metallic base materials 11a and 13a. The combination with 11b and 13b is good and it can endure use at high temperature for a long time.

一方、誘電体11b,13bの求められる特性としては、具体的には、比誘電率が6〜45の無機化合物であることが好ましく、また、このような誘電体11b,13bとしては、アルミナ、窒化珪素等のセラミックス、あるいは、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス等のガラスライニング材等がある。この中では、後述のセラミックスを溶射したものやガラスライニングにより設けたものが好ましい。特にアルミナを溶射して設けた誘電体11b,13bが好ましい。   On the other hand, as the required characteristics of the dielectrics 11b and 13b, specifically, an inorganic compound having a relative dielectric constant of 6 to 45 is preferable, and as the dielectrics 11b and 13b, alumina, There are ceramics such as silicon nitride, or glass lining materials such as silicate glass and borate glass. In this, what sprayed the ceramics mentioned later and the thing provided by glass lining are preferable. In particular, dielectrics 11b and 13b provided by spraying alumina are preferable.

または、上述のような大電力に耐える仕様の一つとして、誘電体11b,13bの空隙率が10体積%以下、好ましくは8体積%以下であることで、好ましくは0体積%を越えて5体積%以下である。なお、誘電体11b,13bの空隙率は、BET吸着法や水銀ポロシメーターにより測定することが出来る。後述の実施例においては、島津製作所製の水銀ポロシメーターにより金属質母材11a,13aに被覆された誘電体11b,13bの破片を用い、空隙率を測定する。誘電体11b,13bが、低い空隙率を有することにより、高耐久性が達成される。このような空隙を有しつつも空隙率が低い誘電体11b,13bとしては、後述の大気プラズマ溶射法等による高密度、高密着のセラミックス溶射被膜等を挙げることが出来る。更に空隙率を下げるためには、封孔処理を行うことが好ましい。   Alternatively, as one of the specifications that can withstand high power as described above, the porosity of the dielectrics 11b and 13b is 10% by volume or less, preferably 8% by volume or less, and preferably exceeds 0% by volume to 5%. % By volume or less. The porosity of the dielectrics 11b and 13b can be measured by a BET adsorption method or a mercury porosimeter. In the examples described later, the porosity is measured by using pieces of dielectrics 11b and 13b covered with metallic base materials 11a and 13a by a mercury porosimeter manufactured by Shimadzu Corporation. High durability is achieved by the dielectrics 11b and 13b having a low porosity. Examples of the dielectrics 11b and 13b having such voids and low porosity include high-density, high-adhesion ceramic sprayed coatings by the atmospheric plasma spraying method described later. In order to further reduce the porosity, it is preferable to perform sealing treatment.

上記、大気プラズマ溶射法は、セラミックス等の微粉末、ワイヤ等をプラズマ熱源中に投入し、溶融または半溶融状態の微粒子として被覆対象の金属質母材11a,13aに吹き付け、皮膜を形成させる技術である。プラズマ熱源とは、分子ガスを高温にし、原子に解離させ、更にエネルギーを与えて電子を放出させた高温のプラズマガスである。このプラズマガスの噴射速度は大きく、従来のアーク溶射やフレーム溶射に比べて、溶射材料が高速で金属質母材11a,13aに衝突するため、密着強度が高く、高密度な被膜を得ることが出来る。詳しくは、特開2000−301655号に記載の高温被曝部材に熱遮蔽皮膜を形成する溶射方法を参照することが出来る。この方法により、上記のような被覆する誘電体11b,13b(セラミック溶射膜)の空隙率にすることが出来る。   The above-mentioned atmospheric plasma spraying method is a technique in which fine powder such as ceramics, wire or the like is put into a plasma heat source and sprayed onto the metal base materials 11a and 13a to be coated as fine particles in a molten or semi-molten state to form a film. It is. A plasma heat source is a high-temperature plasma gas in which a molecular gas is heated to a high temperature, dissociated into atoms, and further given energy to release electrons. This plasma gas injection speed is high, and compared with conventional arc spraying and flame spraying, the sprayed material collides with the metallic base materials 11a and 13a at a high speed, so that the adhesion strength is high and a high-density coating can be obtained. I can do it. For details, a thermal spraying method for forming a heat shielding film on a high-temperature exposed member described in JP-A No. 2000-301655 can be referred to. By this method, the porosity of the dielectrics 11b and 13b (ceramic sprayed film) to be coated can be obtained.

また、大電力に耐える別の好ましい仕様としては、誘電体11b,13bの厚みが0.5〜2mmであることである。この膜厚変動は、5%以下であることが望ましく、好ましくは3%以下、更に好ましくは1%以下である。   Another preferred specification that can withstand high power is that the dielectrics 11b and 13b have a thickness of 0.5 to 2 mm. The film thickness variation is desirably 5% or less, preferably 3% or less, and more preferably 1% or less.

誘電体11b,13bの空隙率をより低減させるためには、上記のようにセラミックス等の溶射膜に、更に、無機化合物で封孔処理を行うことが好ましい。前記無機化合物としては、金属酸化物が好ましく、この中では特に酸化ケイ素(SiOx)を主成分として含有するものが好ましい。 In order to further reduce the porosity of the dielectrics 11b and 13b, it is preferable to further perform a sealing treatment with an inorganic compound on the thermal spray film such as ceramics as described above. As the inorganic compound, a metal oxide is preferable, and among these, a compound containing silicon oxide (SiO x ) as a main component is particularly preferable.

封孔処理の無機化合物は、ゾルゲル反応により硬化して形成したものであることが好ましい。封孔処理の無機化合物が金属酸化物を主成分とするものである場合には、金属アルコキシド等を封孔液として前記セラミック溶射膜上に塗布し、ゾルゲル反応により硬化する。無機化合物がシリカを主成分とするものの場合には、アルコキシシランを封孔液として用いることが好ましい。   The inorganic compound for sealing treatment is preferably formed by curing by a sol-gel reaction. In the case where the inorganic compound for sealing treatment contains a metal oxide as a main component, a metal alkoxide or the like is applied as a sealing liquid on the ceramic sprayed film and cured by a sol-gel reaction. When the inorganic compound is mainly composed of silica, it is preferable to use alkoxysilane as the sealing liquid.

ここでゾルゲル反応の促進には、エネルギー処理を用いることが好ましい。エネルギー処理としては、熱硬化(好ましくは200℃以下)や、紫外線照射などがある。更に封孔処理の仕方として、封孔液を希釈し、コーティングと硬化を逐次で数回繰り返すと、よりいっそう無機質化が向上し、劣化の無い緻密なステージ電極11及び角筒型電極13が出来る。   Here, it is preferable to use energy treatment for promoting the sol-gel reaction. Examples of the energy treatment include thermal curing (preferably 200 ° C. or less) and ultraviolet irradiation. Furthermore, as a method of sealing treatment, when the sealing liquid is diluted and coating and curing are repeated several times in succession, the mineralization is further improved, and the dense stage electrode 11 and the rectangular tube electrode 13 without deterioration can be formed. .

本発明に係る誘電体11b,13bで被覆したステージ電極11及び角筒型電極13の金属アルコキシド等を封孔液として、セラミックス溶射膜にコーティングした後、ゾルゲル反応で硬化する封孔処理を行う場合、硬化した後の金属酸化物の含有量は60モル%以上であることが好ましい。封孔液の金属アルコキシドとしてアルコキシシランを用いた場合には、硬化後のSiOx(xは2以下)含有量が60モル%以上であることが好ましい。硬化後のSiOx含有量は、XPS(X線光電子分光法)により誘電体11b,13bの層の断層を分析することにより測定する。 When sealing the ceramic sprayed film using the metal alkoxide or the like of the stage electrode 11 and the rectangular tube type electrode 13 coated with the dielectrics 11b and 13b according to the present invention as a sealing liquid, and performing a sealing process that cures by a sol-gel reaction The content of the metal oxide after curing is preferably 60 mol% or more. When alkoxysilane is used as the metal alkoxide of the sealing liquid, the content of SiO x (x is 2 or less) after curing is preferably 60 mol% or more. The cured SiO x content is measured by analyzing the tomographic layers of the dielectrics 11b and 13b by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy).

本発明の薄膜形成方法に係るステージ電極11においては、ステージ電極11の少なくとも基材4と接する側のJIS B 0601で規定される表面粗さの最大高さ(Rmax)が10μm以下になるように調整することが、本発明に記載の効果を得る観点から好ましいが、更に好ましくは、表面粗さの最大値が8μm以下であり、特に好ましくは、7μm以下に調整することである。このようにステージ電極11の誘電体11b表面を研磨仕上げする等の方法により、誘電体11bの厚み及びステージ電極11,角筒型電極13間のギャップを一定に保つことが出来、放電状態を安定化出来ること、更に熱収縮差や残留応力による歪やひび割れを無くし、且つ、高精度で、耐久性を大きく向上させることが出来る。誘電体11b表面の研磨仕上げは、少なくとも基材4と接する側の誘電体11bにおいて行われることが好ましい。更にJIS B 0601で規定される中心線平均表面粗さ(Ra)は0.5μm以下が好ましく、更に好ましくは0.1μm以下である。   In the stage electrode 11 according to the thin film forming method of the present invention, the maximum height (Rmax) of the surface roughness defined by JIS B 0601 on the side in contact with the base material 4 of the stage electrode 11 is 10 μm or less. The adjustment is preferable from the viewpoint of obtaining the effects described in the present invention, but more preferably, the maximum value of the surface roughness is 8 μm or less, and particularly preferably 7 μm or less. As described above, by polishing the surface of the dielectric 11b of the stage electrode 11, the thickness of the dielectric 11b and the gap between the stage electrode 11 and the rectangular tube electrode 13 can be kept constant, and the discharge state is stabilized. In addition, distortion and cracking due to thermal shrinkage difference and residual stress can be eliminated, and durability can be greatly improved with high accuracy. The polishing finish on the surface of the dielectric 11b is preferably performed at least on the dielectric 11b on the side in contact with the substrate 4. Furthermore, the centerline average surface roughness (Ra) defined by JIS B 0601 is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.1 μm or less.

本発明に使用する誘電体11b,13bで被覆したステージ電極11及び各角筒型電極13において、大電力に耐える他の好ましい仕様としては、耐熱温度が100℃以上であることである。更に好ましくは120℃以上、特に好ましくは150℃以上である。また上限は500℃である。なお、耐熱温度とは、大気圧プラズマ処理で用いられる電圧において絶縁破壊が発生せず、正常に放電出来る状態において耐えられる最も高い温度のことを指す。このような耐熱温度は、上記のセラミックス溶射や、泡混入量の異なる層状のガラスライニングで設けた誘電体11b,13bを適用したり、上記金属質母材11a,13aと誘電体11b,13bの線熱膨張係数の差の範囲内の材料を適宜選択する手段を適宜組み合わせることによって達成可能である。   In the stage electrode 11 and each rectangular tube electrode 13 covered with the dielectrics 11b and 13b used in the present invention, another preferred specification that can withstand high power is that the heat-resistant temperature is 100 ° C. or higher. More preferably, it is 120 degreeC or more, Most preferably, it is 150 degreeC or more. The upper limit is 500 ° C. Note that the heat-resistant temperature refers to the highest temperature that can withstand normal discharge without causing dielectric breakdown at the voltage used in the atmospheric pressure plasma treatment. Such heat-resistant temperature can be applied by applying the dielectrics 11b and 13b provided by the above-mentioned ceramic spraying and layered glass linings with different amounts of bubbles mixed, or by the metallic base materials 11a and 13a and the dielectrics 11b and 13b. This can be achieved by appropriately combining means for appropriately selecting materials within the range of differences in linear thermal expansion coefficients.

次に、放電空間16に供給する「ガスG」について説明する。
放電空間16に供給するガスGは、少なくとも放電ガスおよび薄膜形成ガスを含有する。放電ガスと薄膜形成ガスは混合して供給してもよいし、別々に供給してもかまわない。
Next, “gas G” supplied to the discharge space 16 will be described.
The gas G supplied to the discharge space 16 contains at least a discharge gas and a thin film forming gas. The discharge gas and the thin film forming gas may be mixed and supplied, or may be supplied separately.

「放電ガス」とは、薄膜形成可能なグロー放電を起こすことの出来るガスである。放電ガスとしては、窒素、希ガス、空気、水素ガス、酸素などがあり、これらを単独で放電ガスとして用いても、混合して用いてもかまわない。本発明において、放電ガスとして好ましいのは窒素である。放電ガスの50〜100体積%が窒素ガスであることが好ましい。このとき、放電ガスとして窒素以外の放電ガスとしては、希ガスを50体積%未満含有することが好ましい。また、放電ガスの量は、放電空間に供給する全ガス量に対し、90〜99.9体積%含有することが好ましい。   “Discharge gas” is a gas capable of causing glow discharge capable of forming a thin film. Examples of the discharge gas include nitrogen, rare gas, air, hydrogen gas, oxygen, and the like. These may be used alone as a discharge gas or may be mixed. In the present invention, nitrogen is preferred as the discharge gas. It is preferable that 50-100 volume% of discharge gas is nitrogen gas. At this time, as the discharge gas other than nitrogen, it is preferable to contain a rare gas of less than 50% by volume. Moreover, it is preferable to contain 90-99.9 volume% of quantity of discharge gas with respect to the total gas quantity supplied to discharge space.

「薄膜形成ガス」とは、それ自身が励起して活性となり、基材4上に化学的に堆積して薄膜を形成する原料のことである。   The “thin film forming gas” is a raw material that is activated by itself and becomes chemically activated and deposited on the substrate 4 to form a thin film.

次に、本発明に使用する薄膜を形成するために放電空間16に供給するガスGについて説明する。基本的に放電ガスと薄膜形成ガスであるが、更に、添加ガスを加えることもある。放電空間16に供給する全ガス量中、放電ガスを90〜99.9体積%含有することが好ましい。   Next, the gas G supplied to the discharge space 16 in order to form the thin film used for this invention is demonstrated. The discharge gas and the thin film forming gas are basically used, but an additive gas may be further added. The total amount of gas supplied to the discharge space 16 preferably contains 90 to 99.9% by volume of discharge gas.

本発明に使用する薄膜形成ガスとしては、有機金属化合物、ハロゲン金属化合物、金属水素化合物等を挙げることが出来る。   Examples of the thin film forming gas used in the present invention include organometallic compounds, halogen metal compounds, and metal hydrogen compounds.

本発明に有用な有機金属化合物は下記一般式(I)で示すものが好ましい。
1 xMR2 y3 z … (I)
The organometallic compounds useful in the present invention are preferably those represented by the following general formula (I).
R 1 x MR 2 y R 3 z (I)

式(I)中、Mは金属、R1はアルキル基、R2はアルコキシ基、R3はβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基であり、金属Mの価数をmとした場合、x+y+z=mであり、x=0〜m、またはx=0〜m−1であり、y=0〜m、z=0〜mで、何れも0または正の整数である。R1のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を挙げることが出来る。R2のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、3,3,3−トリフルオロプロポキシ基等を挙げることが出来る。またアルキル基の水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。R3のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基としては、β−ジケトン錯体基として、例えば、2,4−ペンタンジオン(アセチルアセトンあるいはアセトアセトンともいう)、1,1,1,5,5,5−ヘキサメチル−2,4−ペンタンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、1,1,1−トリフルオロ−2,4−ペンタンジオン等を挙げることが出来、β−ケトカルボン酸エステル錯体基として、例えば、アセト酢酸メチルエステル、アセト酢酸エチルエステル、アセト酢酸プロピルエステル、トリメチルアセト酢酸エチル、トリフルオロアセト酢酸メチル等を挙げることが出来、β−ケトカルボン酸として、例えば、アセト酢酸、トリメチルアセト酢酸等を挙げることが出来、またケトオキシとして、例えば、アセトオキシ基(またはアセトキシ基)、プロピオニルオキシ基、ブチリロキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等を挙げることが出来る。これらの基の炭素原子数は、上記例有機金属示化合物を含んで、18以下が好ましい。また例示にもあるように直鎖または分岐のもの、また水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。 In formula (I), M is a metal, R 1 is an alkyl group, R 2 is an alkoxy group, R 3 is a β-diketone complex group, a β-ketocarboxylic acid ester complex group, a β-ketocarboxylic acid complex group, and a ketooxy group (ketooxy group). Complex group), and when the valence of the metal M is m, x + y + z = m, x = 0 to m, or x = 0 to m−1, y = 0 to m, z = 0 to m, each of which is 0 or a positive integer. Examples of the alkyl group for R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the alkoxy group for R 2 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a 3,3,3-trifluoropropoxy group. Further, a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom. Examples of the group selected from the β-diketone complex group, β-ketocarboxylic acid ester complex group, β-ketocarboxylic acid complex group and ketooxy group (ketooxy complex group) of R 3 include, for example, 2,4 -Pentanedione (also called acetylacetone or acetoacetone), 1,1,1,5,5,5-hexamethyl-2,4-pentanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione 1,1,1-trifluoro-2,4-pentanedione, etc., and β-ketocarboxylic acid ester complex groups include, for example, acetoacetic acid methyl ester, acetoacetic acid ethyl ester, acetoacetic acid propyl ester, trimethyl Examples thereof include ethyl acetoacetate and methyl trifluoroacetoacetate. As β-ketocarboxylic acid, Eg to acetoacetate, it can be mentioned trimethyl acetoacetate, and as Ketookishi, for example, acetoxy group (or an acetoxy group), a propionyloxy group, Buchirirokishi group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group and the like. The number of carbon atoms of these groups is preferably 18 or less, including the above-mentioned organometallic compounds. Further, as illustrated, it may be linear or branched, or a hydrogen atom substituted with a fluorine atom.

本発明において取り扱いの問題から、爆発の危険性の少ない有機金属化合物が好ましく、分子内に少なくとも一つ以上の酸素を有する有機金属化合物が好ましい。このようなものとしてR2のアルコキシ基を少なくとも一つを含有する有機金属化合物、またR3のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基を少なくとも一つ有する金属化合物が好ましい。 In the present invention, an organometallic compound having a low risk of explosion is preferred from the viewpoint of handling, and an organometallic compound having at least one oxygen in the molecule is preferred. As such, an organometallic compound containing at least one alkoxy group of R 2 , a β-diketone complex group, a β-ketocarboxylic acid ester complex group, a β-ketocarboxylic acid complex group of R 3 and a ketooxy group (ketooxy group) A metal compound having at least one group selected from (complex group) is preferred.

なお、具体的な有機金属化合物については後述する。
本発明において、放電空間16に供給するガスGには、放電ガス、薄膜形成ガスの他に、薄膜を形成する反応を促進する添加ガスを混合してもよい。添加ガスとしては、酸素、オゾン、過酸化水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、アンモニア等を挙げることが出来るが、酸素、一酸素化炭素及び水素が好ましく、これらから選択される成分を混合させるのが好ましい。その含有量はガス全量に対して0.01〜5体積%含有させることが好ましく、それによって反応促進され、且つ、緻密で良質な薄膜を形成することが出来る。
A specific organometallic compound will be described later.
In the present invention, the gas G supplied to the discharge space 16 may be mixed with an additive gas for promoting a reaction for forming a thin film, in addition to the discharge gas and the thin film forming gas. Examples of the additive gas include oxygen, ozone, hydrogen peroxide, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, ammonia and the like, but oxygen, carbon monoxide and hydrogen are preferable, and components selected from these are mixed. It is preferable to do so. The content is preferably 0.01 to 5% by volume based on the total amount of gas, whereby the reaction is promoted and a dense and high-quality thin film can be formed.

上記形成された酸化物または複合化合物の薄膜の膜厚は、0.1〜1000nmの範囲が好ましい。   The thickness of the formed oxide or composite compound thin film is preferably in the range of 0.1 to 1000 nm.

本発明において、薄膜形成ガスに使用する有機金属化合物、ハロゲン化金属、金属水素化合物の金属として、Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、In、Ir、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Hf、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Pm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等を挙げることが出来る。   In the present invention, Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr are used as the metal of the organometallic compound, metal halide, and metal hydride compound used for the thin film forming gas. , Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, In, Ir, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Hf, Ta, W , Tl, Pb, Bi, Ce, Pr, Nd, Pm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, and the like.

本発明の薄膜形成方法で、上記のような有機金属化合物、ハロゲン金属化合物、金属水素化合物等の金属化合物を放電ガスと共に使用することにより様々な高機能性の薄膜を得ることが出来る。本発明の薄膜の例を以下に示すが、本発明はこれに限られるものではない。   In the thin film forming method of the present invention, various high-functional thin films can be obtained by using a metal compound such as an organic metal compound, a halogen metal compound, or a metal hydrogen compound together with a discharge gas. Although the example of the thin film of this invention is shown below, this invention is not limited to this.

電極膜:Au、Al、Ag、Ti、Ti、Pt、Mo、Mo−Si
誘電体保護膜:SiO2、SiO、Si34、Al23、Al23、Y23
透明導電膜:In23、SnO2
エレクトロクロミック膜:WO3、IrO2、MoO3、V25
蛍光膜:ZnS、ZnS+ZnSe、ZnS+CdS
磁気記録膜:Fe−Ni、Fe−Si−Al、γ−Fe23、Co、Fe34、Cr、SiO2、AlO3
超導電膜:Nb、Nb−Ge、NbN
太陽電池膜:a−Si、Si
反射膜:Ag、Al、Au、Cu
選択性吸収膜:ZrC−Zr
選択性透過膜:In23、SnO2
反射防止膜:SiO2、TiO2、SnO2
シャドーマスク:Cr
耐摩耗性膜:Cr、Ta、Pt、TiC、TiN
耐食性膜:Al、Zn、Cd、Ta、Ti、Cr
耐熱膜:W、Ta、Ti
潤滑膜:MoS2
装飾膜:Cr、Al、Ag、Au、TiC、Cu
Electrode film: Au, Al, Ag, Ti, Ti, Pt, Mo, Mo-Si
Dielectric protective film: SiO 2 , SiO, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , Al 2 O 3 , Y 2 O 3
Transparent conductive film: In 2 O 3 , SnO 2
Electrochromic film: WO 3 , IrO 2 , MoO 3 , V 2 O 5
Fluorescent film: ZnS, ZnS + ZnSe, ZnS + CdS
Magnetic recording film: Fe—Ni, Fe—Si—Al, γ-Fe 2 O 3 , Co, Fe 3 O 4 , Cr, SiO 2 , AlO 3
Super conductive film: Nb, Nb-Ge, NbN
Solar cell film: a-Si, Si
Reflective film: Ag, Al, Au, Cu
Selective absorption membrane: ZrC-Zr
Selective permeable membrane: In 2 O 3 , SnO 2
Antireflection film: SiO 2 , TiO 2 , SnO 2
Shadow mask: Cr
Abrasion resistant film: Cr, Ta, Pt, TiC, TiN
Corrosion resistant film: Al, Zn, Cd, Ta, Ti, Cr
Heat-resistant film: W, Ta, Ti
Lubricating film: MoS 2
Decorative film: Cr, Al, Ag, Au, TiC, Cu

尚、上記窒化物の窒化度、酸化物の酸化度、硫化物の硫化度、炭化物の炭化度はあくまでも一例であり、金属との組成比は適宜変化して良い。また、薄膜には、上記金属化合物以外に、炭素化合物、窒素化合物、水素化合物等の不純物が含有されてもよい。   The nitridation degree of the nitride, the oxidation degree of the oxide, the sulfide degree of the sulfide, and the carbonization degree of the carbide are merely examples, and the composition ratio with the metal may be changed as appropriate. In addition to the metal compound, the thin film may contain impurities such as a carbon compound, a nitrogen compound, and a hydrogen compound.

本発明において、特に好ましい金属化合物の金属は、上記のうちSi(珪素)、Ti(チタン)、Sn(錫)、Zn(亜鉛)、In(インジウム)及びAl(アルミニウム)であり、これらの金属と結合する金属化合物のうち、上記一般式(I)で示した有機金属化合物が好ましい。有機金属化合物の例示については後述する。   In the present invention, particularly preferred metals of the metal compound are Si (silicon), Ti (titanium), Sn (tin), Zn (zinc), In (indium), and Al (aluminum) among these metals. Of the metal compounds that bind to, the organometallic compounds represented by the general formula (I) are preferred. Examples of the organometallic compound will be described later.

次に、レンチキュラーレンズ2の製造方法について説明する。
基材4上に反射防止膜6を形成する場合には大気圧プラズマ放電処理装置10を用いて基材4上に反射防止膜6を形成するが、大気圧プラズマ放電処理装置10の作用と併せて基材4上に反射防止膜6を形成する方法について詳しく説明すると、まず、基材4をステージ電極11上に配置・固定させ、ステージ電極11を図2中左右方向に往復移動させる。これと同期して、大気圧又はその近傍の圧力下で各ガス供給口14からステージ電極11と各角筒型電極13とのあいだの放電空間16にガスGを供給するとともに、第1電源17から放電空間16に周波数ω1、電界強度V1、電流I1の第1の高周波電界をかけ、第2電源18から放電空間16に周波数ω2、電界強度V2、電流I2の第2の高周波電界をかける。
Next, a method for manufacturing the lenticular lens 2 will be described.
In the case of forming the antireflection film 6 on the base material 4, the antireflection film 6 is formed on the base material 4 using the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10. The method of forming the antireflection film 6 on the substrate 4 will be described in detail. First, the substrate 4 is placed and fixed on the stage electrode 11, and the stage electrode 11 is reciprocated in the left-right direction in FIG. In synchronism with this, gas G is supplied from each gas supply port 14 to the discharge space 16 between the stage electrode 11 and each rectangular tube electrode 13 under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof, and the first power supply 17 A first high frequency electric field having a frequency ω1, an electric field strength V1, and a current I1 is applied to the discharge space 16 from a second power source 18 and a second high frequency electric field having a frequency ω2, an electric field strength V2, and a current I2 is applied from the second power source 18 to the discharge space 16.

このとき、第1の高周波電界と第2の高周波電界とが互いに重畳するが、これら高周波電界に関して、第1の高周波電界の周波数ω1より第2の高周波電界の周波数ω2が高く、第1の高周波電界の強さV1、前記第2の高周波電界の強さV2及び放電開始電界の強さIVとの関係がV1≧IV>V2又はV1>IV≧V2を満たし、かつ、第2の高周波電界の出力密度が1W/cm2以上となるように、第1電源17及び第2電源18からそれぞれ放電空間16に高周波電界を印加する。 At this time, the first high-frequency electric field and the second high-frequency electric field overlap each other. However, regarding these high-frequency electric fields, the frequency ω2 of the second high-frequency electric field is higher than the frequency ω1 of the first high-frequency electric field. The relationship between the electric field strength V1, the second high-frequency electric field strength V2, and the discharge start electric field strength IV satisfies V1 ≧ IV> V2 or V1> IV ≧ V2, and the second high-frequency electric field A high frequency electric field is applied to the discharge space 16 from the first power source 17 and the second power source 18 so that the output density is 1 W / cm 2 or more.

この状態において、放電空間16に供給されたガスGが励起して、励起したガスGにステージ電極11上の基材4が晒され、基材4上に薄膜が製膜・形成される。   In this state, the gas G supplied to the discharge space 16 is excited, the substrate 4 on the stage electrode 11 is exposed to the excited gas G, and a thin film is formed and formed on the substrate 4.

ここで大気圧プラズマ放電処理装置10は上記の動作をおこなうことで基材4上に薄膜を形成するようになっており、所望の屈折率を有する単層の反射防止膜6を形成するか、又は薄膜形成ガスの材料を適宜変更することで屈折率が互いに異なる複数の層を積層した反射防止膜6を形成するようになっている。   Here, the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus 10 is configured to form a thin film on the substrate 4 by performing the above-described operation, and to form a single-layer antireflection film 6 having a desired refractive index, Alternatively, the antireflection film 6 in which a plurality of layers having different refractive indexes are laminated is formed by appropriately changing the material of the thin film forming gas.

薄膜を形成するための薄膜形成ガスは、適切な屈折率を得ることの出来る化合物であれば制限はないが、高屈折率層を形成する薄膜形成ガスとしてはチタン化合物を好ましく用いることができ、低屈折率層を形成する薄膜形成ガスとしては珪素化合物、フッ素化合物、あるいは珪素化合物とフッ素化合物の混合物を好ましく用いることが出来る。これらの化合物の屈折率を調節するために、何れかの層の形成用の薄膜形成ガスとして2種以上混合して使用してもよい。   The thin film forming gas for forming the thin film is not limited as long as it is a compound capable of obtaining an appropriate refractive index, but a titanium compound can be preferably used as the thin film forming gas for forming the high refractive index layer, As a thin film forming gas for forming the low refractive index layer, a silicon compound, a fluorine compound, or a mixture of a silicon compound and a fluorine compound can be preferably used. In order to adjust the refractive index of these compounds, a mixture of two or more thin-film forming gases for forming any layer may be used.

高屈折率層を形成する薄膜形成ガスに使用するチタン化合物としては、有機チタン化合物、チタン水素化合物、ハロゲン化チタン等があり、有機チタン化合物としては、例えば、トリエトキシチタン、トリメトキシチタン、トリイソプロポキシチタン、トリブトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、メチルジメトキシチタン、エチルトリエトキシチタン、メチルトリイソプロポキシチタン、トリエチルチタン、トリイソプロピルチタン、トリブチルチタン、テトラエチルチタン、テトライソプロピルチタン、テトラブチルチタン、テトラジメチルアミノチタン、ジメチルチタンジ(2,4−ペンタンジオナート)、エチルチタントリ(2,4−ペンタンジオナート)、チタントリス(2,4−ペンタンジオナート)、チタントリス(アセトメチルアセタート)、トリアセトキシチタン、ジプロポキシプロピオニルオキシチタン等、ジブチリロキシチタン、チタン水素化合物としてはモノチタン水素化合物、ジチタン水素化合物等、ハロゲン化チタンとしては、トリクロロチタン、テトラクロロチタン等を挙げることが出来る。またこれらの薄膜形成ガスを2種以上同時に混合して使用することも出来る。   Examples of the titanium compound used in the thin film forming gas for forming the high refractive index layer include an organic titanium compound, a titanium hydrogen compound, and a titanium halide. Examples of the organic titanium compound include triethoxy titanium, trimethoxy titanium, trimethyl titanium, and the like. Isopropoxy titanium, tributoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, methyl dimethoxy titanium, ethyl triethoxy titanium, methyl triisopropoxy titanium, triethyl titanium, triisopropyl titanium, tributyl titanium, tetraethyl titanium, tetraisopropyl titanium, tetra Butyl titanium, tetradimethylamino titanium, dimethyl titanium di (2,4-pentanedionate), ethyl titanium tri (2,4-pentanedionate), titanium tris (2,4-pentanedionate) ), Titanium tris (acetomethyl acetate), triacetoxy titanium, dipropoxypropionyloxy titanium, etc., dibutylyloxy titanium, titanium hydrogen compound as monotitanium hydrogen compound, dititanium hydrogen compound, etc., titanium halide as trichlorotitanium And tetrachlorotitanium. Two or more of these thin film forming gases can be mixed and used at the same time.

低屈折率層を形成する薄膜形成ガスに使用する珪素化合物としては、有機珪素化合物、珪素水素化合物、ハロゲン化珪素化合物等を挙げることが出来、有機珪素化合物としては、例えば、テトラエチルシラン、テトラメチルシラン、テトライソプロピルシラン、テトラブチルシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルシランジ(2,4−ペンタンジオナート)、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン等、珪素水素化合物としては、テトラ水素化シラン、ヘキサ水素化ジシラン等、ハロゲン化珪素化合物としては、テトラクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ジエチルジクロロシラン等を挙げることが出来る。また、前記フッ素化合物を使用することが出来る。これらの薄膜形成ガスを2種以上同時に混合して使用することも出来る。また、屈折率の微調整にこれら錫化合物、チタン化合物、珪素化合物を適宜2種以上同時に混合して使用してもよい。   Examples of the silicon compound used for the thin film forming gas for forming the low refractive index layer include organic silicon compounds, silicon hydrogen compounds, and silicon halide compounds. Examples of the organic silicon compounds include tetraethylsilane and tetramethyl. Silane, tetraisopropylsilane, tetrabutylsilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethylsilanedi (2,4-pentanedionate), methyltrimethoxysilane, Examples of silicon hydrogen compounds such as methyltriethoxysilane and ethyltriethoxysilane include tetrahydrogen silane and hexahydrogen disilane. Examples of halogenated silicon compounds include tetrachlorosilane, methyltrichlorosilane, and diethyldichlorosilane. It can be mentioned emissions, and the like. Moreover, the said fluorine compound can be used. Two or more of these thin film forming gases can be mixed and used at the same time. In addition, two or more of these tin compounds, titanium compounds, and silicon compounds may be appropriately mixed and used for fine adjustment of the refractive index.

上記の有機チタン化合物または有機珪素化合物は、取り扱い上の観点から金属水素化合物、アルコキシ金属が好ましく、腐食性、有害ガスの発生がなく、工程上の汚れなども少ないことから、アルコキシ金属が好ましく用いられる。また、上記の有機錫化合物、有機チタン化合物または有機珪素化合物を放電空間16(ステージ電極11と各角筒型電極13との間)に導入するには、両者は常温常圧で、気体、液体、固体何れの状態であっても構わない。気体の場合は、そのまま放電空間16に導入出来るが、液体、固体の場合は、加熱、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用される。有機錫化合物、有機チタン化合物または有機珪素化合物を加熱により気化して用いる場合、テトラエトキシ金属、テトライソプロポキシ金属などの常温で液体で、沸点が200℃以下である金属アルコキシドが薄膜の形成に好適に用いられる。上記アルコキシ金属は、溶媒によって希釈して使用されても良く、この場合、希ガス中へ気化器等により気化して混合ガスに使用すればよい。溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、n−ヘキサンなどの有機溶媒及びこれらの混合溶媒が使用出来る。   The organotitanium compound or organosilicon compound is preferably a metal hydride compound or an alkoxy metal from the viewpoint of handling, and is preferably an alkoxy metal because it is not corrosive, does not generate harmful gases, and has little contamination in the process. It is done. Further, in order to introduce the above-mentioned organotin compound, organotitanium compound or organosilicon compound into the discharge space 16 (between the stage electrode 11 and each square tube electrode 13), both are at normal temperature and normal pressure, gas, liquid Any solid state may be used. In the case of gas, it can be introduced into the discharge space 16 as it is, but in the case of liquid or solid, it is used after being vaporized by means such as heating, decompression or ultrasonic irradiation. When an organotin compound, an organotitanium compound or an organosilicon compound is vaporized by heating, a metal alkoxide such as tetraethoxy metal or tetraisopropoxy metal that is liquid at room temperature and has a boiling point of 200 ° C. or less is suitable for forming a thin film. Used for. The alkoxy metal may be used after being diluted with a solvent. In this case, the alkoxy metal may be vaporized into a rare gas by a vaporizer or the like and used as a mixed gas. As the solvent, organic solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, n-hexane, and mixed solvents thereof can be used.

薄膜形成ガスについて、放電プラズマ処理により基材4上に均一な薄膜を形成する観点から、全ガスG中の含有率は、0.01〜10体積%で有することが好ましいが、更に好ましくは、0.01〜1体積%である。   Regarding the thin film forming gas, from the viewpoint of forming a uniform thin film on the substrate 4 by discharge plasma treatment, the content in the total gas G is preferably 0.01 to 10% by volume, more preferably, 0.01 to 1% by volume.

大気圧プラズマ放電処理装置10を用いて基材4の一方の面上に反射防止膜6を製膜したら、上記と同様の操作を繰り返して、基材4の他方の面上に反射防止膜6を製膜してレンチキュラーレンズ2が製造される。ただし、大気圧プラズマ放電処理装置10を用いた反射防止膜6の製造手法を基材4の片面にのみ施して基材4の片面にのみ反射防止膜6を製膜するようにしてもよい。   When the anti-reflection film 6 is formed on one surface of the base material 4 using the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus 10, the same operation as described above is repeated, and the anti-reflection film 6 is formed on the other surface of the base material 4. To form the lenticular lens 2. However, the manufacturing method of the antireflection film 6 using the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10 may be applied only to one side of the base material 4 to form the antireflection film 6 only on one side of the base material 4.

以上の本実施形態では、大気圧プラズマ放電処理装置10により、特殊な放電条件のもとで、励起したガスGに基材4が晒されて基材4上に反射防止膜6が形成されるため、レンチキュラーレンズ2は、塗布技術で反射防止膜6を基材4上に形成した場合と異なり、塗布ムラができて反射防止膜6の膜厚が均一でないなどの問題がなく、全光線透過率が高くて高度な反射防止機能を具備することができる。   In the present embodiment described above, the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10 exposes the base material 4 to the excited gas G under the special discharge conditions to form the antireflection film 6 on the base material 4. Therefore, unlike the case where the antireflection film 6 is formed on the substrate 4 by the coating technique, the lenticular lens 2 does not have a problem such as uneven coating and the film thickness of the antireflection film 6 is not uniform. The rate is high and an advanced antireflection function can be provided.

なお、上記実施形態では図2に示す大気圧プラズマ放電処理装置10で基材4上に反射防止膜6を形成したが、図2に示す大気圧プラズマ放電処理装置10に代えて、図6に示すジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置30で基材4上に反射防止膜6を形成してもよい。   In the above embodiment, the antireflection film 6 is formed on the substrate 4 by the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10 shown in FIG. 2, but instead of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10 shown in FIG. The antireflection film 6 may be formed on the substrate 4 by the jet-type atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus 30 shown.

ここで図6を参照しながらジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置30について説明する。ただし、以下の大気圧プラズマ放電処理装置30の説明では、大気圧プラズマ放電処理装置10の説明で既に説明済みの構成要素には大気圧プラズマ放電処理装置10と同様の符号を付してその構成要素の詳細な説明を省略している。   Here, the jet type atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus 30 will be described with reference to FIG. However, in the following description of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 30, the components already described in the description of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10 are denoted by the same reference numerals as those of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 10 and their configurations. Detailed descriptions of elements are omitted.

図6に示す通り、大気圧プラズマ放電処理装置30では2本の角筒型電極13が所定の間隔をあけた状態で対向配置されている。一方の角筒型電極13(第1電極)には第1電源17が接続されており、他方の角筒型電極13(第2電極)には第2電源18が接続されている。   As shown in FIG. 6, in the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus 30, the two rectangular tube-shaped electrodes 13 are arranged to face each other with a predetermined interval. A first power source 17 is connected to one square tube electrode 13 (first electrode), and a second power source 18 is connected to the other square tube electrode 13 (second electrode).

上記一方の角筒型電極13と第1電源17との間には第1フィルタ19が設置されている。第1フィルタ19は、第1電源17から上記一方の角筒型電極13への電流を通過しやすくし、第2電源18からの電流をアースして、第2電源18から第1電源17への電流が通過しにくくなるように設計されている。   A first filter 19 is installed between the one square tube electrode 13 and the first power supply 17. The first filter 19 facilitates the passage of current from the first power source 17 to the one of the rectangular tube-shaped electrodes 13, grounds the current from the second power source 18, and transfers the current from the second power source 18 to the first power source 17. It is designed to make it difficult for current to pass through.

他方の角筒型電極13と第2電源18との間には第2フィルタ20が設置されている。第2フィルタ20は、第2電源18から上記他方の角筒型電極13への電流を通過しやすくし、第1電源17からの電流をアースして、第1電源17から第2電源18への電流を通過しにくくするように設計されている。   A second filter 20 is installed between the other rectangular tube electrode 13 and the second power source 18. The second filter 20 facilitates the passage of a current from the second power source 18 to the other rectangular tube electrode 13, grounds the current from the first power source 17, and the first power source 17 to the second power source 18 It is designed to make it difficult to pass current.

なお、大気圧プラズマ放電処理装置30では、図6に示す通りに高周波電圧プローブ31,32及びオシロスコープ33,34を設置すれば、高周波電界強度V1、V2(印加電界強度)と放電開始電界強度との測定をおこなうことができる。   In the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus 30, if the high-frequency voltage probes 31, 32 and the oscilloscopes 33, 34 are installed as shown in FIG. 6, the high-frequency electric field strengths V1, V2 (applied electric field strength) and the discharge start electric field strength Can be measured.

このような構成を備える大気圧プラズマ放電処理装置30で基材4上に薄膜を形成する場合には、各角筒型電極13間の放電空間35に、図示略のガス供給手段からガスGを導入し、各角筒型電極13から高周波電界を印加して放電を発生させ、ガスGをプラズマ状態にしながら各角筒型電極13の下側(紙面下側)にジェット状に吹き出させて、各角筒型電極13下面と基材4とで作る処理空間をプラズマ状態のガスG°で満たし、処理位置36付近で基材4をプラズマ状態のガスG°に晒し、基材4上に薄膜を形成させる。この場合にも、上記と同様に、所望の屈折率を有する単層の反射防止膜6を形成するか、又は薄膜形成ガスの材料を適宜変更することで屈折率が互いに異なる複数の層を積層した反射防止膜6を形成する。   In the case of forming a thin film on the substrate 4 by the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus 30 having such a configuration, the gas G is supplied from the gas supply means (not shown) into the discharge space 35 between the square tube electrodes 13. Introducing, generating a discharge by applying a high-frequency electric field from each square tube electrode 13, while blowing the gas G to the lower side (the lower side of the paper surface) of each square tube electrode 13 in a plasma state, A processing space formed by the lower surface of each square tube electrode 13 and the base material 4 is filled with a plasma state gas G °, and the base material 4 is exposed to the plasma state gas G ° in the vicinity of the processing position 36 to form a thin film on the base material 4. To form. Also in this case, as described above, a single-layer antireflection film 6 having a desired refractive index is formed, or a plurality of layers having different refractive indexes are laminated by appropriately changing the material of the thin film forming gas. The antireflection film 6 thus formed is formed.

薄膜の形成中は、電極温度調節手段(図示略)から媒体が配管を通って各角筒型電極13を加熱または冷却する。プラズマ放電処理の際の基材4の温度によっては、得られる薄膜の物性や組成等は変化することがあり、これに対して適宜制御することが望ましい。温度調節の媒体としては、蒸留水、油等の絶縁性材料が好ましく用いられる。プラズマ放電処理の際、幅手方向あるいは長手方向での基材4の温度ムラが出来るだけ生じないように各角筒型電極13の内部の温度を均等に調節することが望まれる。   During the formation of the thin film, a medium passes from the electrode temperature adjusting means (not shown) through the pipe to heat or cool each square tube electrode 13. Depending on the temperature of the substrate 4 during the plasma discharge treatment, the properties, composition, etc. of the thin film to be obtained may change, and it is desirable to appropriately control this. As the temperature control medium, an insulating material such as distilled water or oil is preferably used. During the plasma discharge treatment, it is desired to uniformly adjust the temperature inside each square tube electrode 13 so that temperature unevenness of the base material 4 in the width direction or the longitudinal direction does not occur as much as possible.

なお、複数台のジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置30を直列に並べて各大気圧プラズマ放電処理装置30から互いに異なる薄膜形成ガスをジェット噴射させ、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した4層の反射防止膜6を形成するようにしてもよい。   A plurality of jet-type atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatuses 30 are arranged in series and different thin film forming gases are jet-jetted from the respective atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatuses 30 to alternately alternate the high refractive index layer and the low refractive index layer. Four layers of the antireflection film 6 may be formed.

〔電極の作製〕
次のようにステージ電極及び角筒型電極を作製した。中空のジャケットのチタン合金T64製のステージ電極及び角筒型電極を以下のように作製した。ステージ電極と角筒型電極との互いに対向する面に大気プラズマ法により高密度、高密着性のアルミナ溶射膜を被覆した。その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液を塗布乾燥後、紫外線照射により硬化させ封孔処理を行った。このようにして被覆した誘電体表面を研磨し、平滑にして、Rmaxが5μmとなるように加工した。最終的な誘電体の空隙率は5体積%であった。この時の誘電体層のSiOX含有率は75mol%であった。また、最終的な誘電体の膜厚は、1mm(膜厚変動±1%以内)、誘電体の比誘電率は10であった。更に導電性の金属質母材と誘電体の線熱膨張係数の差は、1.6×10-6/℃であり、また耐熱温度は250℃であった。
[Production of electrodes]
A stage electrode and a rectangular tube electrode were prepared as follows. A hollow jacketed titanium alloy T64 stage electrode and square tube electrode were prepared as follows. High-density, high-adhesion alumina sprayed coatings were coated on the mutually facing surfaces of the stage electrode and the rectangular tube type electrode by the atmospheric plasma method. Thereafter, a solution obtained by diluting tetramethoxysilane with ethyl acetate was applied and dried, and then cured by ultraviolet irradiation to perform sealing treatment. The surface of the dielectric thus coated was polished and smoothed so that the Rmax was 5 μm. The final dielectric porosity was 5% by volume. At this time, the SiO x content of the dielectric layer was 75 mol%. The final dielectric film thickness was 1 mm (thickness variation within ± 1%), and the relative dielectric constant of the dielectric was 10. Further, the difference in coefficient of linear thermal expansion between the conductive metallic base material and the dielectric was 1.6 × 10 −6 / ° C., and the heat resistant temperature was 250 ° C.

〔大気圧プラズマ放電処理装置〕
図2に示した大気圧プラズマ放電処理装置を使用し、角筒型電極と基材の表面との距離が1mmとなるように、上記で作製したステージ電極と角筒型電極とを間隔をあけた状態で互いに平行に対向させ、表1に示す第1電界及び第2電界を設置した。尚、電源A5は、連続モード100kHzで使用した(以下の実施例においても同様)。また、試料No.16は、第1電界に直流パルス電源を用い、ON/OFFの繰り返し周波数を10kHzとした。両電極は65℃になるように調節保温した。なお、何れもフィルタはステージ電極及び角筒型電極からの電流が逆流しないようなものを設置した。
[Atmospheric pressure plasma discharge treatment equipment]
Using the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus shown in FIG. 2, the stage electrode and the rectangular tube electrode produced above are spaced apart so that the distance between the rectangular tube electrode and the surface of the substrate is 1 mm. The first electric field and the second electric field shown in Table 1 were installed to face each other in parallel. The power source A5 was used at a continuous mode of 100 kHz (the same applies to the following examples). Sample No. No. 16 used a DC pulse power source for the first electric field, and the ON / OFF repetition frequency was 10 kHz. Both electrodes were adjusted and kept at 65 ° C. In either case, a filter was installed so that the current from the stage electrode and the rectangular tube electrode did not flow backward.

〔酸化チタン製薄膜の作製〕
市販のPMMA(ポリメタクリル酸メチル)板(基材)上に下記組成の混合ガスを用い、表1に示す電界をステージ電極及び各角筒型電極間に印加し、放電を行って薄膜を形成し、試料1〜16を作製した。なお、この系での放電開始電界強度は4.5kV/mmであった。
[Preparation of titanium oxide thin film]
Using a mixed gas of the following composition on a commercially available PMMA (polymethylmethacrylate) plate (base material), the electric field shown in Table 1 is applied between the stage electrode and each rectangular tube type electrode, and discharge is performed to form a thin film. Samples 1 to 16 were prepared. In addition, the electric discharge start electric field strength in this system was 4.5 kV / mm.

〈混合ガス組成〉
放電ガス:窒素 97.9体積%
薄膜形成ガス:テトライソプロポキシチタン 0.1体積%
添加ガス:水素 2.0体積%
<Mixed gas composition>
Discharge gas: Nitrogen 97.9% by volume
Thin film forming gas: tetraisopropoxy titanium 0.1% by volume
Addition gas: Hydrogen 2.0% by volume

〔評価〕
〈放電状態〉
対向電極間(ステージ電極及び角筒型電極間)で放電の状況を下記のランクに分けた。
○:安定した放電が起こっている
△:放電はしているがやや不安定
×:全く放電が起こらない。
[Evaluation]
<Discharge state>
The discharge status was divided into the following ranks between the counter electrodes (between the stage electrode and the rectangular tube type electrode).
○: Stable discharge is occurring Δ: Discharge is occurring but somewhat unstable ×: No discharge occurs

〈屈折率〉
各試料1〜16につき分光光度計U−4000型(日立製作所製)を用いて、5度正反射の条件で反射スペクトルの測定を行った。測定は基材の大気圧プラズマ放電処理で薄膜を形成していない面を粗面化処理した後、黒色スプレーを用いて光吸収処理を行い基材の裏面の光の反射を防止して、400〜700nmの波長の反射スペクトルを測定し、該スペクトルのλ/4値より光学膜厚を算出し、それをもとに屈折率を算出した。なお、屈折率が低いということは、層の構造に緻密さに欠けて孔が多数あり、測定時に孔に空気が入ることによる現象や、放電空間で生じたパーティクルが膜中にとり込まれる場合があり不良な膜である。
<Refractive index>
The reflection spectra were measured for each sample 1 to 16 using a spectrophotometer U-4000 type (manufactured by Hitachi, Ltd.) under the condition of regular reflection at 5 degrees. In the measurement, the surface of the base material on which the thin film is not formed by the atmospheric pressure plasma discharge treatment is roughened, and then light absorption treatment is performed using a black spray to prevent reflection of light on the back surface of the base material. A reflection spectrum having a wavelength of ˜700 nm was measured, an optical film thickness was calculated from a λ / 4 value of the spectrum, and a refractive index was calculated based on the optical film thickness. The low refractive index means that the layer structure lacks the density and there are a large number of holes, and the phenomenon that air enters into the holes during measurement and the particles generated in the discharge space may be taken into the film. There is a bad film.

上記試料No.1〜16について、放電状態の観察と屈折率の測定を行い、結果を表1に示した。   Sample No. above. For 1 to 16, the discharge state was observed and the refractive index was measured, and the results are shown in Table 1.

Figure 2005107046
Figure 2005107046

(結果)
ステージ電極及び各角筒型電極から印加した第1及び第2の高周波電界の周波数(ω1、ω2)の関係、第1及び第2の高周波電界の強さ(V1、V2)と放電ガスの放電開始電界の強さ(IV)との関係および第2の高周波電界の出力密度が、本発明の関係にある試料No.1〜10については、放電状況もよく、緻密な薄膜(屈折率の大きさによって判断出来る)が形成された。これに対して、本発明の関係以外の高周波電界の試料11〜16では、放電は良好であっても薄膜を形成する能力が不足し、孔が多く緻密な薄膜が得られなかったり(屈折率が小さい)、または、放電が起こらず薄膜の形成が出来なかった。
(result)
Relationship between the frequency (ω1, ω2) of the first and second high frequency electric fields applied from the stage electrode and each rectangular tube type electrode, the strength (V1, V2) of the first and second high frequency electric fields and the discharge of the discharge gas The relationship between the strength of the starting electric field (IV) and the output density of the second high-frequency electric field is the sample No. About 1-10, the discharge condition was also favorable and the precise | minute thin film (it can judge by the magnitude | size of a refractive index) was formed. On the other hand, in the samples 11 to 16 of the high-frequency electric field other than the relationship of the present invention, the ability to form a thin film is insufficient even if the discharge is good, and a dense thin film with many holes cannot be obtained (refractive index). Is small), or discharge did not occur and a thin film could not be formed.

表2に示した第1電界及び第2電界に変更し、また表2に示した第1フィルタ及び第2フィルタを設置した以外は実施例1と同様に行い、試料17〜23を作製した。   Samples 17 to 23 were produced in the same manner as in Example 1 except that the first electric field and the second electric field shown in Table 2 were changed and the first filter and the second filter shown in Table 2 were installed.

試料No.17〜23について上記評価を行い、結果を表2に示した。   Sample No. The above evaluation was performed for 17 to 23, and the results are shown in Table 2.

Figure 2005107046
Figure 2005107046

(結果)
大気圧プラズマ放電処理装置を用い、表2に示したようにフィルタを設置し、薄膜の形成を行った試料17〜20は、放電は正常に行われ、薄膜も正常に形成された。これに対して、試料21では、第1電界と第2電界の周波数に対し、フィルタの組み合わせを適性化してないため、放電が発生せず、薄膜の形成が出来なかった。試料22及び23は、通常の大気圧放電プラズマ薄膜形成装置で、対向電極が印加電極とアース電極としたもの(フィルタは使用しない)で、試料22では、その印加電極に通常使用するより高周波印加電源から印加したが、放電せず、薄膜の形成が出来ず、また試料23では印加電源が、より低周波のものを用いて印加したが、放電はするものの、良好な薄膜の形成が出来なかった。
(result)
Samples 17 to 20 in which a filter was installed as shown in Table 2 and a thin film was formed using an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus were normally discharged, and the thin film was also formed normally. On the other hand, in sample 21, since the combination of the filters was not appropriate for the frequencies of the first electric field and the second electric field, no discharge occurred and a thin film could not be formed. Samples 22 and 23 are normal atmospheric discharge plasma thin film forming apparatuses, in which the counter electrode is an application electrode and a ground electrode (no filter is used). In sample 22, a higher frequency is applied to the application electrode than is normally used. Although it was applied from the power source, it was not discharged and a thin film could not be formed. In Sample 23, the applied power source was applied using a lower frequency one, but although it was discharged, a good thin film could not be formed. It was.

基材としてPMMA製レンチキュラーレンズを用い、装置として図2と同様の大気圧プラズマ放電処理装置を用いた。ステージ電極上に基材を設置して反射防止膜を製膜した。具体的にはステージ電極を往復させ、基材の上に高屈折率層を形成し、続いて、高屈折率層の上に低屈折率層を積層して形成し、更に続いて、低屈折率層の上に高屈折率層を積層して形成し、更に続いて高屈折率層の上に低屈折率層を積層して形成し、基材/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層の反射防止膜付きレンチキュラーレンズ(試料No.24〜27)を作製した。   A PMMA lenticular lens was used as the substrate, and an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus similar to that shown in FIG. 2 was used as the apparatus. A base material was placed on the stage electrode to form an antireflection film. Specifically, the stage electrode is reciprocated to form a high refractive index layer on the base material, and then a low refractive index layer is formed on the high refractive index layer, followed by low refractive index. A high refractive index layer is laminated on the refractive index layer, and then a low refractive index layer is laminated on the high refractive index layer, and the base material / high refractive index layer / low refractive index layer / A high-refractive index layer / low-refractive index layer lenticular lens with an antireflection film (Sample Nos. 24-27) was produced.

〔反射防止膜付きレンチキュラーレンズの作製〕
プラズマ放電中、ステージ電極及び各角筒型電極が65℃になるように調節保温して次のように反射防止膜の形成を行った。各層の製膜におけるそれぞれの第1電界及び第2電界については表3に示したものと同じものを用いた。圧力は103kPaとし、下記の混合ガスをそれぞれの放電空間及びプラズマ放電容器内部へ導入し、上記PMMA製レンチキュラーレンズの上に高屈折率層、低屈折率層、高屈折率層、低屈折率層の順にプラズマ放電薄膜形成を行い、4層積層の反射防止膜付きレンチキュラーレンズを作製し、試料24〜27とした。
[Production of lenticular lens with antireflection film]
During plasma discharge, the stage electrode and each square tube electrode were adjusted and kept at 65 ° C. to form an antireflection film as follows. The first electric field and the second electric field in the film formation of each layer were the same as those shown in Table 3. The pressure is 103 kPa, the following mixed gas is introduced into each discharge space and plasma discharge vessel, and a high refractive index layer, a low refractive index layer, a high refractive index layer, and a low refractive index layer are formed on the PMMA lenticular lens. A plasma discharge thin film was formed in this order to prepare a four-layer laminated lenticular lens with an antireflection film, which was designated as samples 24-27.

《高屈折率層混合ガス組成物》
放電ガス:窒素 99.4体積%
薄膜形成ガス:テトライソプロポキシチタン 0.1体積%
(リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化)
添加ガス:酸素ガス 0.5体積%
《高屈折率層条件》
出力密度:ステージ電極側 1W/cm2
:角筒型電極側 5W/cm2
<< High refractive index layer mixed gas composition >>
Discharge gas: Nitrogen 99.4% by volume
Thin film forming gas: tetraisopropoxy titanium 0.1% by volume
(Vaporized by mixing with argon gas using a vaporizer manufactured by Lintec)
Additive gas: 0.5% by volume of oxygen gas
<< High refractive index layer conditions >>
Output density: Stage electrode side 1 W / cm 2
: Square tube type electrode side 5W / cm 2

《低屈折率層混合ガス組成物》
放電ガス:窒素 98.9体積%
薄膜形成ガス:テトラエトキシシラン 0.1体積%
(リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化)
添加ガス:酸素ガス 1体積%
《低屈折率層条件》
出力密度:ステージ電極側 1W/cm2
:角筒型電極側 3W/cm2
<< Low refractive index layer mixed gas composition >>
Discharge gas: Nitrogen 98.9% by volume
Thin film forming gas: Tetraethoxysilane 0.1% by volume
(Vaporized by mixing with argon gas using a vaporizer manufactured by Lintec)
Additive gas: 1% by volume of oxygen gas
<< Low refractive index layer conditions >>
Output density: Stage electrode side 1 W / cm 2
: Square tube electrode side 3W / cm 2

(真空蒸着による反射防止膜の作製)
真空蒸着装置は、予熱室と第一蒸着室と第二蒸着室を独立して備えた連続型真空蒸着装置を使用した。前記PMMA製レンチキュラーレンズを支持具に装着し予熱室に投入し真空雰囲気で所定時間加熱した後、内部に設けられた搬送装置により外気に触れることなく既に真空状態になっている第一蒸着室に搬送し、この第一蒸着室内で以下のようにして反射防止膜を成膜した。
(Preparation of antireflection film by vacuum deposition)
As the vacuum deposition apparatus, a continuous vacuum deposition apparatus provided with a preheating chamber, a first deposition chamber, and a second deposition chamber independently was used. The PMMA lenticular lens is mounted on a support, put into a preheating chamber, heated in a vacuum atmosphere for a predetermined time, and then brought into a first vapor deposition chamber that is already in a vacuum state without being exposed to the outside air by a transfer device provided inside. Then, an antireflection film was formed in the first vapor deposition chamber as follows.

先ずこの蒸着に適した温度まで加熱されたPMMA製レンチキュラーレンズ上に真空蒸着法(真空度2×10-5Torr)により、PMMA製レンチキュラーレンズに酸素イオンビームを照射するイオンビームアシスト法にて二酸化チタンからなる層、真空蒸着法にて二酸化ケイ素からなる層、さらにイオンビームアシスト法にて二酸化チタンからなる層、真空蒸着法にて二酸化ケイ素からなる層よりなる4層積層の反射防止膜付きレンチキュラーレンズを作製し、試料28とした。 First, a PMMA lenticular lens heated to a temperature suitable for this deposition is subjected to a vacuum deposition method (vacuum degree of 2 × 10 −5 Torr) by an ion beam assist method in which an oxygen ion beam is irradiated to the PMMA lenticular lens. A lenticular with a four-layer antireflection film consisting of a layer made of titanium, a layer made of silicon dioxide by a vacuum deposition method, a layer made of titanium dioxide by an ion beam assist method, and a layer made of silicon dioxide by a vacuum deposition method A lens was manufactured and used as Sample 28.

(塗布による反射防止膜の作製)
下記のようにレンチキュラーレンズ上に塗布剤を塗布し、反射防止膜付きレンチキュラーレンズの作製を行なった。低屈折率の透明フッソ樹脂溶液[旭硝子(株)製サイトップ]の中にディップして一定の速度で引き上げることにより薄膜を形成した。これにより、反射防止膜付きレンチキュラーレンズを作製し、試料29とした。
(Preparation of antireflection film by coating)
A coating agent was applied onto the lenticular lens as described below to produce a lenticular lens with an antireflection film. A thin film was formed by dipping into a transparent fluororesin solution with a low refractive index [Cytop manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.] and pulling it up at a constant speed. In this way, a lenticular lens with an antireflection film was prepared and used as Sample 29.

試料24〜29について、放電状態については実施例1と同様に評価を行い、
且つ、下記評価を行い、その結果を表3に示した。
For samples 24-29, the discharge state was evaluated in the same manner as in Example 1,
And the following evaluation was performed and the result was shown in Table 3.

〔評価〕
(全光線透過率)
ASTM D−1003に従って可視光線の入射光量に対する全透過光量を測定した。
[Evaluation]
(Total light transmittance)
The total transmitted light amount with respect to the incident light amount of visible light was measured according to ASTM D-1003.

(反射防止膜付きレンチキュラーレンズの外観)
黒色スプレーを用いて光吸収処理を行い反射防止膜付きレンチキュラーレンズの裏面の光の反射を防止して、外光の照度を300ルクス(lx)として反射防止膜付きレンチキュラーレンズの表面の色ムラの有無を目視にて評価した。
(Appearance of lenticular lens with antireflection film)
Light absorption treatment is performed using black spray to prevent reflection of light on the back surface of the lenticular lens with antireflection film, and the illuminance of external light is set to 300 lux (lx) to prevent color unevenness on the surface of the lenticular lens with antireflection film. The presence or absence was evaluated visually.

Figure 2005107046
Figure 2005107046

(結果)
本発明の方法により、屈折率層を4層積層して形成した反射防止膜付きレンチキュラーレンズ(試料24及び25)は、高い全光線透過率のものが得られた。なお、全ての装置での放電状態は正常であった。これに対して、本発明以外の方法で電界を印加した試料26は、放電状態はよかったが、全光線透過率が本発明より劣っていた。また、試料27は放電せず薄膜は得られなかった。蒸着により製膜した反射防止膜付きレンチキュラーレンズ(試料28)は、全光線透過率が本発明より劣っていた。また、外観評価で色ムラが確認された。塗布により製膜した反射防止膜付きレンチキュラーレンズ(試料29)は、反射防止膜が均一に製膜されなかった。
(result)
By the method of the present invention, lenticular lenses with an antireflection film (samples 24 and 25) formed by laminating four refractive index layers were obtained with high total light transmittance. In addition, the discharge state in all apparatuses was normal. On the other hand, the sample 26 to which an electric field was applied by a method other than the present invention was in a discharged state, but the total light transmittance was inferior to that of the present invention. Sample 27 was not discharged and a thin film was not obtained. The lenticular lens with the antireflection film (sample 28) formed by vapor deposition had a total light transmittance inferior to that of the present invention. In addition, color unevenness was confirmed by appearance evaluation. In the lenticular lens with the antireflection film (sample 29) formed by coating, the antireflection film was not uniformly formed.

ディスプレイ装置のスクリーン構造を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the screen structure of a display apparatus. 大気圧プラズマ放電処理装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of an atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus. ステージ電極と各角筒型電極との配置関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the arrangement | positioning relationship between a stage electrode and each square tube type electrode. ステージ電極を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a stage electrode. 角筒型電極を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a rectangular tube type electrode. 図2の大気圧プラズマ放電処理装置の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 前面板
2 レンチキュラーレンズ(ディスプレイ用レンチキュラーレンズ)
3 フレネルレンズ
4 基材
6 反射防止膜
10,30 大気圧プラズマ放電処理装置
11 ステージ電極(第1電極)
12 プラズマ放電容器
13 角筒型電極(第2電極)
14 ガス供給口
15 メッシュ
16 放電空間
17 第1電源
18 第2電源
19 第1フィルタ
20 第2フィルタ
1 Front plate 2 Lenticular lens (Lenticular lens for display)
3 Fresnel lens 4 Base material 6 Antireflection film 10, 30 Atmospheric pressure plasma discharge treatment device 11 Stage electrode (first electrode)
12 Plasma discharge vessel 13 Square tube electrode (second electrode)
14 Gas supply port 15 Mesh 16 Discharge space 17 1st power supply 18 2nd power supply 19 1st filter 20 2nd filter

Claims (14)

大気圧又はその近傍の圧力下、放電空間に薄膜形成ガスを含有するガスを供給し、前記放電空間に高周波電界を印加することにより前記ガスを励起させ、励起した前記ガスに基材を晒すことにより前記基材の少なくとも一方の面上に反射防止膜が形成されたディスプレイ用レンチキュラーレンズであって、
前記高周波電界が第1の高周波電界および第2の高周波電界を重畳したものであり、前記第1の高周波電界の周波数ω1より前記第2の高周波電界の周波数ω2が高く、前記第1の高周波電界の強さV1、前記第2の高周波電界の強さV2及び放電開始電界の強さIVとの関係がV1≧IV>V2又はV1>IV≧V2を満たし、前記第2の高周波電界の出力密度が1W/cm2以上であることを特徴とするディスプレイ用レンチキュラーレンズ。
A gas containing a thin film forming gas is supplied to the discharge space under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof, the high-frequency electric field is applied to the discharge space to excite the gas, and the substrate is exposed to the excited gas. A lenticular lens for display in which an antireflection film is formed on at least one surface of the substrate,
The high-frequency electric field is a superposition of the first high-frequency electric field and the second high-frequency electric field, and the frequency ω2 of the second high-frequency electric field is higher than the frequency ω1 of the first high-frequency electric field, and the first high-frequency electric field is And the second high frequency electric field strength V2 and the discharge start electric field strength IV satisfy V1 ≧ IV> V2 or V1> IV ≧ V2, and the output density of the second high frequency electric field is Is a lenticular lens for display, characterized in that is 1 W / cm 2 or more.
前記放電空間が、互いに対向する第1電極と第2電極とで構成されることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。   The lenticular lens for display according to claim 1, wherein the discharge space includes a first electrode and a second electrode facing each other. 前記第2の高周波電界の出力密度が50W/cm2以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。 3. The lenticular lens for display according to claim 1, wherein an output density of the second high-frequency electric field is 50 W / cm 2 or less. 前記第2の高周波電界の出力密度が20W/cm2以下であることを特徴とする請求項3に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。 The lenticular lens for display according to claim 3, wherein the output density of the second high-frequency electric field is 20 W / cm 2 or less. 前記第1の高周波電界の出力密度が1W/cm2以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。 5. The lenticular lens for display according to claim 1, wherein an output density of the first high-frequency electric field is 1 W / cm 2 or more. 前記第1の高周波電界の出力密度が50W/cm2以下であることを特徴とする請求項5に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。 6. The display lenticular lens according to claim 5, wherein an output density of the first high-frequency electric field is 50 W / cm < 2 > or less. 前記第1の高周波電界及び前記第2の高周波電界がサイン波であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。   The lenticular lens for display according to any one of claims 1 to 6, wherein the first high-frequency electric field and the second high-frequency electric field are sine waves. 前記第1の高周波電界を前記第1電極に印加し、前記第2の高周波電界を前記第2電極に印加することを特徴とする請求項2〜7のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。   The display lenticular according to any one of claims 2 to 7, wherein the first high-frequency electric field is applied to the first electrode, and the second high-frequency electric field is applied to the second electrode. lens. 前記放電空間に供給される全ガス量の90〜99.9体積%が放電ガスであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。   The lenticular lens for display according to any one of claims 1 to 8, wherein 90 to 99.9% by volume of the total gas supplied to the discharge space is a discharge gas. 前記放電ガスが50〜100体積%の窒素ガスを含有することを特徴とする請求項9に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。   The lenticular lens for display according to claim 9, wherein the discharge gas contains 50 to 100% by volume of nitrogen gas. 前記放電ガスが50体積%未満の希ガスを含有することを特徴とする請求項9又は10に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。   The lenticular lens for display according to claim 9 or 10, wherein the discharge gas contains a rare gas of less than 50% by volume. 前記薄膜形成ガスが、有機金属化合物、ハロゲン化金属、金属水素化合物から選ばれる少なくとも一つを含有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。   The lenticular lens for display according to any one of claims 1 to 11, wherein the thin film forming gas contains at least one selected from an organometallic compound, a metal halide, and a metal hydride compound. 前記有機金属化合物が、有機珪素化合物、有機チタン化合物、有機錫化合物、有機亜鉛化合物、有機インジウム化合物及び有機アルミニウム化合物から選ばれる少なくとも一つの化合物を含有することを特徴とする請求項12に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。   The organic metal compound contains at least one compound selected from an organosilicon compound, an organotitanium compound, an organotin compound, an organozinc compound, an organoindium compound, and an organoaluminum compound. Lenticular lens for display. 前記基材の厚みが1mm以上であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載のディスプレイ用レンチキュラーレンズ。
The lenticular lens for display according to any one of claims 1 to 13, wherein the substrate has a thickness of 1 mm or more.
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