JP3751922B2 - Antireflection film, and display device and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Antireflection film, and display device and liquid crystal display device using the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は反射防止フィルム、およびこれを用いたディスプレイ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、CRTなどのコンピューター、ワープロ、テレビ、表示板等に使用される各種ディスプレイや、計器等の表示体、バックミラー、ゴーグル、窓ガラスなどには、ガラスやプラスチックなどの透明な基板が使用されている。そして、それらの透明な基板を通して、文字や図形その他の情報を読み取るため、透明な基板の表面で光が反射するとそれらの情報が読み取り難くなるという欠点がある。
【0003】
現在では、上記欠点を解決するために、基材と、ハードコート層と、互いに屈折率の異なる複数の薄層を積層することにより形成される積層体と、からなる反射防止フィルムを用い、当該反射防止フィルムを前記透明な基板表面に貼ることにより光の反射を防止することが行われている。
【0004】
このような反射防止フィルムにおける積層体の形成方法としては、従来からスパッタリング法または蒸着法により形成する方法が知られている。
【0005】
しかしながら、スパッタリング法により積層体を形成した場合においては、層形成の精度においては良好であるが、その形成速度が非常に遅いため生産性が悪いという問題があった。また、蒸着法により積層体を形成した場合においては、層形成の速度においては問題ないが、その形成精度が悪く、したがって歩留まりが悪く、これは反射防止フィルムのコスト高にもつながり問題があった。
【0006】
上記の問題を解決するために、現在においては、積層体をプラズマCVD法により形成する方法が開発されている。プラズマCVD法により積層体を形成することにより、スパッタリング法等により形成するのに比べ、飛躍的に形成速度を高めることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プラズマCVD法により積層体を形成した場合においては、以下のような問題が新たに生じる。
【0008】
まず第1の問題点としては、積層体を形成するそれぞれの薄層同士の密着性がスパッタリング法や蒸着法を用いて形成した場合に比べて悪くなる。
【0009】
また第2の問題点としては、積層体を形成する薄層のうちで、高屈折率層として機能する酸化チタン層をプラズマCVD法により形成した場合には、当該酸化チタン層は、耐湿熱性が悪く、屈折率も安定しない場合がある。
【0010】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、積層体を有する反射防止フィルムにおいて、積層体を構成する各薄層の耐湿熱性がよく、従って各薄層の屈折率が安定していることから光学特性に優れ、さらに形成速度が速く、各薄層の密着性にも優れた反射防止フィルム、およびこれを用いたディスプレイ装置を提供することを主目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、基材と、基材上に位置するハードコート層と、ハードコート層上に位置し、複数の薄層が積層されてなる積層体と、を有する反射防止フィルムにおいて、当該積層体は、プラズマCVD法により形成される薄層と、スパッタリング法または蒸着法により形成される薄層とを積層することにより形成されていることに特徴を有する。
【0012】
本発明の反射防止フィルムによれば、本発明の反射防止フィルムを構成する積層体は、プラズマCVD法により形成される薄層と、スパッタリング法または蒸着法により形成される薄層とを積層することにより形成されているので、積層体を形成する薄層の全てをスパッタリング法、または蒸着法で形成するのに比べて、生産性を向上することができ、一方、プラズマCVD法により全ての薄層を形成するのに比べて、各薄層の耐湿熱性を向上することができるとともに、各薄層間の密着性を向上せしめることができる。
【0013】
また、請求項2に記載の発明は、前記積層体を形成する薄層のうち、プラズマCVD法により形成される薄層が低屈折率層または中屈折率層であり、スパッタリング法または蒸着法により形成される薄層が高屈折率層であることに特徴を有する。
【0014】
本発明の反射防止フィルムによれば、積層体を形成する薄層のうち、プラズマCVD法により形成される薄層が低屈折率層または中屈折率層であり、スパッタリング法または蒸着法により形成される薄層が高屈折率層であるので、プラズマCVD法により形成しても特に問題を生じない(つまり、耐湿熱性に問題を生じることがない)低屈折率層または中屈折率層は、プラズマCVD法で形成することで形成速度を速くすることができ、一方、プラズマCVD法によって形成した場合に、耐湿熱性が悪いため屈折率が安定しない場合がある高屈折率層のみは、スパッタリング法または蒸着法で形成することで、高屈折率層の屈折率を安定化することができる。
【0015】
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記プラズマCVD法により形成される低屈折率層が、屈折率が1.40〜1.46(λ=550nm)であり、かつ、2800〜3000cm-1でのC−H伸縮振動による赤外線吸収、及び1200〜1400cm-1でのSi−CH3伸縮振動による赤外線吸収が、それぞれ0.1cm-1以下のシリカ層であることに特徴を有する。
【0016】
この発明によれば、積層体の低屈折率層として用いるシリカ層の屈折率が1.40〜1.46(λ=550nm)であるので、当該シリカ層は密着性に優れ、かつ形成速度も早い。また、当該シリカ層は光学特性に優れ、効率よく光の反射を防止することができるとともに、反射防止フィルムの積層体における低屈折率層として用いることができる。さらに、2800〜3000cm-1でのC−H伸縮振動による赤外線吸収、及び1200〜1400cm-1でのSi−CH3伸縮振動による赤外線吸収がそれぞれ0.1cm-1以下、つまり検出感度以下であることから、シリカ層中に有機成分がほとんど含有されていないことが明らかであり、その結果、プラズマCVD法により形成されたシリカ層でありながら耐薬品性に優れていると考えられる。低屈折率層は、積層体の最表面層として用いる場合が多いため、反射防止フィルム製造後にアルカリ処理などを行った場合に、アルカリ溶液に溶解する場合があったが、本発明によれば、上記低屈折率層としてのシリカ層は耐薬品性に優れているため溶解することはない。
【0017】
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項2又は請求項3に記載の発明において、前記積層体の層構成が、ハードコート層側から、プラズマCVD法により形成される中屈折率層、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層、プラズマCVD法により形成される低屈折率層、であることに特徴を有する。
【0018】
本発明の反射防止フィルムによれば、前記積層体の層構成が、ハードコート層側から、プラズマCVD法により形成される中屈折率層、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層、プラズマCVD法により形成される低屈折率層であるので、当該層構成により効率的に反射を防止することができるとともに、低屈折率層と中屈折率層をプラズマCVD法により形成し、高屈折率層をスパッタリング法または蒸着法により形成しているので、前記請求項1及び請求項2に記載する発明と同様の効果をも奏することができる。
【0019】
また、請求項5に記載の発明は、請求項2又は請求項3に記載の発明において、前記積層体の層構成が、ハードコート層側から、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層、プラズマCVD法により形成される低屈折率層、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層、プラズマCVD法により形成される低屈折率層、であることに特徴を有する。
【0020】
本発明の反射防止フィルムによれば、前記積層体の層構成が、ハードコート層側から、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層、プラズマCVD法により形成される低屈折率層、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層、プラズマCVD法により形成される低屈折率層であるので、当該層構成により効率的に反射を防止することができるとともに、低屈折率層をプラズマCVD法により形成し、高屈折率層をスパッタリング法または蒸着法により形成しているので、前記請求項1及び請求項2に記載する発明と同様の効果をも奏することができる。
【0021】
請求項6に記載の発明は、請求項2乃至請求項6のいずれか一の請求項に記載の発明において、前記プラズマCVD法により形成される低屈折率層または中屈折率層が酸化シリコン層であり、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層が酸化チタン層、又は高抵抗を示すITO層であることに特徴を有する。
【0022】
本発明の反射防止フィルムによれば、まず、前記プラズマCVD法により形成される低屈折率層または中屈折率層が酸化シリコン層であるので、低屈折率層または中屈折率層に適した屈折率を有する薄層を形成することが可能である。また、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層が酸化チタン層、又は高抵抗を示すITO層であるので、高屈折率層に適した屈折率層を有する薄層を形成することが可能であり、かつ、ITO層を高屈折率層として用いた場合においても、当該ITO層は高抵抗であるため、当該ITO層の上に低屈折率層をプラズマCVD法で形成することが可能である。
また、請求項7に記載の発明は、ディスプレイ装置であって、前記請求項1乃至請求項6のいずれか一の請求項に記載の反射防止フィルムが用いられていることに特徴を有し、また請求項8に記載の発明は、液晶ディスプレイ装置であって、前記請求項1乃至請求項6のいずれか一の請求項に記載の反射防止フィルムが用いられていることに特徴を有する。
【0023】
【実施の形態】
以下に、本発明の反射防止フィルムについて図面を用いて具体的に説明する。
【0024】
図1は、本発明の反射防止フィルムの概略断面図である。
【0025】
図1に示すように、本発明の反射防止フィルム1は、基材2と、基材2上に位置するハードコート層3と、ハードコート層3上に位置し、複数の薄層(5〜7)が積層されてなる積層体4とから形成されている。そして、前記積層体4は、プラズマCVD法により形成される薄層(5、7)と、スパッタリング法または蒸着法で形成される薄層(6)から形成されていることに特徴を有している。
【0026】
このように、積層体4を形成する薄層の全てをプラズマCVD法のみ、またはスパッタリング法や蒸着法のみで形成するのではなく、形成する薄層に応じて、プラズマCVD法、スパッタリング法、または蒸着法を使い分けることにより、プラズマCVD法の利点(薄層の形成速度が早い)と、スパッタリング法や蒸着法の利点(薄層同士の密着性がよく、高屈折率層を形成した場合であっても、当該層が耐湿熱性を有し、屈折率が安定する)の両方を組み合わせることができ、反射防止機能に優れた反射防止フィルムとすることができる。
【0027】
以下に、本発明の反射防止フィルム1を構成する基材2、ハードコート層3、積層体4を構成するそれぞれの薄層(低屈折率層7、中屈折率層5、高屈折率層6)、および積層体4の構造についてそれぞれ説明する。
[1]基材
まず、基材2について説明する。本発明の反射防止フィルム1において、基材2は、反射防止フィルム1の土台となる部分である。基材2は、可視光域で透明な高分子フィルムであれば特に限定されるものではない。前記高分子フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系フィルム、ポリウレタン系フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネイトフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、トリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、アクリロニトリルフィルム、メタクリロニトリルフィルム等が挙げられる。さらには、無色のフィルムがより好ましく使用できる。中でも、一軸または二軸延伸ポリエステルフィルムが透明性、耐熱性に優れていることから好適に用いられ、特にポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが好ましい。また、光学異方性のない点でトリアセチルセルロースも好適に用いられる。高分子フィルムの厚みは、通常は6μm〜188μm程度のものが好適に用いられる。
[2]ハードコート層
次に、ハードコート層3について説明する。本発明の反射防止フィルム1において、ハードコート層3は、反射防止フィルム1に強度を持たせることを目的として形成される層である。
【0028】
当該発明における反射防止フィルム1におけるハードコート層3を形成するための材料としては、前記基材2と同様に可視光域で透明な材料であって、反射防止フィルム1に強度をもたせることができるものであることが必要であり、その強度としては、JISK5400で示す鉛筆高度試験でH以上の高度を示すことが好ましい。
【0029】
具体的には、熱硬化型樹脂及び/又は電離放射線型樹脂(これらを総称して本発明では反応硬化型樹脂と称することがある。)を用いることが好ましく、さらに具体的には、アクリレート系の官能基をもつもの、例えば、比較的低分子量のポリエステル、ポリエーテル、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン、ポリチオールポリエン系樹脂、多価アルコール等の多官能化合物の(メタ)アクリレート(以下本明細書では、アクリレートとメタクリレートとを(メタ)アクリレートと記載する。)等のオリゴマー又はプレポリマー及び反応性の希釈剤であるエチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、N−ビニルピロリドン等の単官能モノマー、並びに多官能モノマー、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、へキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等を比較的多量に含むものが使用される。
【0030】
更に、上記の電離放射線硬化型樹脂を紫外線硬化型樹脂として使用するときは、これらの中に光重合開始剤として、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、チオキサントン類や、光増感剤としてn−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン等を混合して使用することが好ましい。
【0031】
上記の電離放射線硬化型樹脂には、一般式RmSi(OR′)nで表される反応性有機ケイ素化合物(式中のR、R′は炭素数1〜10のアルキル基を表し、m+n=4であり、そしてm及びnはそれぞれ整数である。)を含ませることもできる。このようなケイ素化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタ−iso−プロポキシシラン、テトラペンタ−n−プロポキシシラン、テトラペンタ−n−ブトキシシラン、テトラペンタ−sec−ブトキシシラン、テトラペンタ−tert−ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、へキシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【0032】
このようなハードコート層3の層厚は、通常1〜30μmの範囲内であり、その製造方法は、通常のコーティング方法を用いることも可能であり、特に限定されるものではない。
[3]積層体
本発明の反射防止フィルム1における積層体4は、光学特性がそれぞれ異なる薄層が積層されることにより形成されており、各薄層の光学特性(特に屈折率)や層構成により積層体4全体として効果的に反射を防止するように構成されているものである。
【0033】
通常、積層体4を構成する薄層は、その屈折率により、低屈折率層、中屈折率層、および高屈折率層に大別される。ここで、本発明において低屈折率層、中屈折率層、および高屈折率層とは、積層体4を構成する薄層をそれぞれの屈折率により各薄層を相対的に比較した場合において、それぞれの薄層を区別するための名称であり、比較的屈折率の高い層を高屈折率層、比較的屈折率の低い層を低屈折率層とし、前記高屈折率層と低屈折率層の中間の屈折率を有する層を中屈折率層としている。一般的には、屈折率が1.80以上を高屈折率層、1.55以上1.80未満を中屈折率層、1.55未満を低屈折率層とする場合が多く、従って本発明においても、屈折率が1.80以上を高屈折率層、1.55以上1.80未満を中屈折率層、1.55未満を低屈折率層とする。
【0034】
以下に、各薄層について具体的に説明する。
【0035】
(3−1)低屈折率層
本発明の反射防止フィルム1において、低屈折率層(7)とは、積層体3を形成する薄層の中の1つであり、その屈折率は、1.55未満(λ=550nm)の薄層である。このように、比較的屈折率の低い層を積層体4中の薄層として用いることにより、積層体4全体として効率よく反射を防止することができる。本発明の反射防止フィルム1においては、当該低屈折率層(7)が積層体4中に占める位置について、特に限定するものではないが、通常低屈折率層(7)は、図1に示すように積層体4の最外層(ハードコート層3の反対側)に用いることが好ましい。
【0036】
本発明において、低屈折率層(7)として用いることが可能な薄層としては、透明性を有し、その屈折率が1.55未満(λ=550nm)である薄層であれば特に限定されるものではないが、本発明においては、プラズマCVD法によって形成することができる薄層であることが特に好ましい。
【0037】
このような低屈折率層(7)としては、具体的には、酸化シリコン層、フッ化マグネシウム層、酸フッ化ケイ素層、等を挙げることができ、この中でも特に酸化シリコン層を低屈折率層として用いることが好ましい。
【0038】
酸化シリコン層は、その屈折率を1.55未満(λ=550nm)とすることが比較的容易であり、また、プラズマCVD法により形成しても、耐湿熱性に優れ、屈折率の安定した薄層を得ることができ、さらに、プラズマCVD法は薄層の形成速度が速いからである。なお、当該酸化シリコン層の組成は、単純にSiOxである必要はなく、炭素を含有する酸化シリコン層(SiOxCy)であっても良い。このように、酸化シリコン層に炭素を含有することにより、酸化シリコン層の屈折率を所望の屈折率とすることがさらに容易にできるからである。
【0039】
このような低屈折率層の層厚は、特に限定されないが、10〜1000nmであることが好ましく、特に、50〜150nmの範囲内が好ましい。上記範囲より層厚が薄い場合には、反射防止効果を奏しない場合があり、また上記範囲より層厚が厚い場合には、層全体が脆くなってしまい成形性に欠ける場合があるからである。
【0040】
ここで、本発明の反射防止フィルム1における低屈折率層(7)を形成する際に用いられるプラズマCVD法について具体的に説明する。
【0041】
本発明においてプラズマCVD法とは、所定のガスが導入された反応室内でプラズマ生成することにより原子または分子ラジカル種が生成されて固体表面に付着し、多くの場合、表面反応によってさらに揮発性分子を放出して固体表面に取り込まれる現象を利用した成層方法である。プラズマCVD法を用いて本発明の反射防止フィルムを形成することにより、複数の層を一括して効率よく形成することができる。また、当該プラズマCVD法には、プラズマを発生するために用いる電力の印加方法の違いにより、容量結合型プラズマCVD法と、誘導結合型のプラズマCVD法の2種類があるが、本発明においてはどちらのプラズマCVD法を用いることも可能である。
【0042】
ここで、本発明においては上記のようなプラズマCVD法の中でも、図2に示すようなプラズマCVD装置を用いることが特に好ましい。当該プラズマCVD装置により本発明の反射防止フィルムを連続的に製造でき、かつ基材となる高分子フィルムの温度制御も正確に行うことができるからである。
【0043】
図2に示すプラズマCVD装置20は、容量結合型のプラズマCVD装置であり、ウエッブ状の高分子フィルム21は基材巻き出し部22より巻きだされて、真空容器23中の反応室(a,b,c)に導入される。そして、当該反応室内の成層用ドラム24上で所定の層が形成され、基材巻き取り部26により巻き取られる。
【0044】
当該プラズマCVD装置20は、複数(3つ)の反応室を有している点に特徴を有し、夫々の反応室(a,b,c)は隔離壁25で隔離されることで形成されている。ここで、以下の説明の便宜上、当該3つの反応室を右側から反応室a、反応室b、反応室cとする。そして、各反応室には、夫々電極板a1、b1、c1及び原料ガス導入口a2、b2、c2が設置されている。各反応室(a,b,c)は、成層用ドラム24の外周に沿って設置されている。これは、反射防止積層体が形成される高分子フィルムは、成層用ドラム24と同期しながら反応室内に挿入され、かつ成層用ドラム上において反射防止積層体を形成するものであることから、このように配置することにより連続して各層を積層することができるからである。
【0045】
上述したようなプラズマCVD装置によれば、各反応室へ導入する原料ガスを変化させることにより、夫々の反応室内で独立して層を形成することが可能である。
【0046】
本発明において、上述のようなプラズマCVD装置(例えば反応室a)を用いて低屈折率層(7)としての酸化シリコン層を形成する場合、原料ガスとしては有機シリコーンを用いることが好ましく、具体的には、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)、テトラメチルジシロキサン(TMDSO)、メチルトリメトキシシラン(MTMOS)、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、テトラメトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラエトキシシラン等を用いることができる。
【0047】
また、本発明においては、上述のようなプラズマCVD法により形成される低屈折率層の中でも特に、屈折率が1.40〜1.46(λ=550nm)であり、かつ、2800〜3000cm-1でのC−H伸縮振動による赤外線吸収、及び1200〜1400cm-1でのSi−CH3伸縮振動による赤外線吸収が、それぞれ0.1cm-1以下のシリカ層を低屈折率層として用いることが好ましい。
【0048】
反射防止フィルムにおいて、前記積層体中の低屈折率層の屈折率は小さいほどよく、屈折率が当該範囲内であれば、低屈折率層として好適だからである。
【0049】
また、前記シリカ層は、2800〜3000cm-1でのC−H伸縮振動による赤外線吸収、及び1200〜1400cm-1でのSi−CH3伸縮振動による赤外線吸収が0.1cm-1以下である、つまり検出感度以下であることに特徴を有している。
【0050】
2800〜3000cm-1でのC−H伸縮振動による赤外線吸収、及び1200〜1400cm-1でのSi−CH3伸縮振動による赤外線吸収が0.1cm-1以下であるということは、シリカ層中に、C−H結合やSi−CH3結合がほとんど存在していないことを意味している。つまり、本発明のシリカ層中には、炭素化合物(有機物)が含有されていないと考えられ、したがって耐薬品性に優れていると考えられる。
【0051】
ここで上記赤外線の吸収は、公知のIRスペクトル透過法により測定したものであり、各ストレッチング振動の赤外線吸収における∫(α/f)dfの値を算出したものである(α:吸収係数、f:周波数)。
【0052】
(3−2)中屈折率層
次に中屈折率層について説明する。
【0053】
本発明の反射防止フィルム1において、中屈折率層(5)とは、積層体3を形成する薄層の中の1つであり、その屈折率は、1.55以上1.80未満の薄層である。このような屈折率を有する中屈折率層(5)は反射防止機能を高めるために用いられる薄層であり、積層体4中に必ずしも必要な薄層ではない。そして、当該中屈折率層を設ける位置についても特に限定されず、積層体4全体として反射防止機能が向上するような位置であればいかなる位置に設けることも可能である。しかしながら、前記低屈折率層(7)と高屈折率層(6)とは互いに接触している方が効率よく光の反射を防止することができるため(図1参照)、当該中屈折率層(5)は低屈折率層と高屈折率層との間以外の部分、例えば図1に示すように高屈折率層の下に設けるのが好ましい。
【0054】
本発明において、中屈折率層(5)として用いることが可能な薄層としては、可視光域で透明性を有し、その屈折率が1.55以上1.80未満(λ=550nm)である薄層であれば特に限定されるものではないが、本発明においては、前記の低屈折率層と同様に、プラズマCVD法によって形成することができる薄層であることが特に好ましい。
【0055】
このような中屈折率層(5)としては、例えば、炭素含有酸化シリコン層や、Al23、SiN、SiONや、ZrO2、SiO2、ZnO2の微粒子を酸化シリコン層に分散したもの等が好適に用いられる。酸化シリコン層に前記の微粒子を混合することにより、その屈折率を1.55以上1.80未満(λ=550nm)とすることが比較的容易であり、また、酸化シリコン層は、プラズマCVD法により形成しても、耐湿熱性に優れ、屈折率の安定した薄層を得ることができるからである。プラズマCVD法は薄層の形成速度が速いため、反射防止フィルム製造の歩留まりを向上することができる。
【0056】
このような中屈折率層の層厚は特に限定されないが、5〜300nmであることが好ましく、10〜150nmが特に好ましい。層の厚さが5nmより薄いと、反射防止効果をほとんど期待できないからであり、逆に層の厚さが300nmより厚いと、層の応力による基材変形や層剥れが発生する場合があるからである。
【0057】
ここで、本発明の反射防止フィルム1における中屈折率層(5)を形成する際に用いられるプラズマCVD法については、前記低屈折率層(7)の場合と同様であるため説明は省略する。なお、図2に示すプラズマCVD装置を用いた場合には、当該中屈折率層(5)を形成するのに、例えば反応室bを使用することで、一つのプラズマCVD装置で、光学特性の異なる(屈折率の異なる)薄層を形成することができる。
【0058】
(3−3)高屈折率層
次に、高屈折率層について説明する。
【0059】
本発明の反射防止フィルム1において、高屈折率層(6)とは、積層体3を形成する薄層の中の1つであり、その屈折率が1.80以上(λ=550nm)の薄層である。前述した低屈折率層と合わせて、屈折率が1.80以上(λ=550nm)の薄層を積層体4中に設けることにより、それぞれの屈折率の違いにより光の反射を効率よく防止することができる。本発明の反射防止フィルム1においては、当該高屈折率層(6)が積層体4中に占める位置について、特に限定するものではないが、前述したとおり、低屈折率層(7)と高屈折率層(6)とは互いに接触している方が効率よく光の反射を防止することができるため、低屈折率層の下に設けるのが好ましい。
【0060】
本発明において、高屈折率層(6)として用いることが可能な薄層としては、可視光域で透明性を有し、その屈折率を1.80以上(λ=550nm)である薄層であれば特に限定されるものではないが、本発明においては、スパッタリング法または蒸着法において形成されている薄層であることが特に好ましい。このように、高屈折率層(6)をスパッタリング法または蒸着法において形成することにより、プラズマCVD法により形成する場合と比べ、その形成速度は劣るが、耐湿熱性に優れ、従って屈折率が安定しており、さらに他の薄層との密着性にも優れた高屈折率層とすることができるからである。
【0061】
このような高屈折率層(7)としては、具体的には、酸化チタン層、ITO(インジウム/スズ酸化物)層、Y23層、In23層、Si34層、SnO2層、ZrO2層、HfO2層、Sb23層、Ta25層、ZnO層、WO3層、等を挙げることができ、この中でも特に酸化チタン層または高抵抗を示すITO層を高屈折率層として用いることが好ましい。
【0062】
従来から酸化チタン層は、反射防止フィルムにおける積層体の高屈折率層として用いられているが、酸化チタン層を、上述した低屈折率層や中屈折率層と同様にプラズマCVD法により形成した場合には、形成された酸化チタン層は耐湿熱性が良くないため、空気中の湿気等により屈折率が変化してしまうといった問題が生じていたが、本発明によれば、高屈折率層としての酸化チタン層をスパッタリング法または蒸着法において形成するため、このような問題が生じることがない。また、スパッタリング法や蒸着法において形成することにより、他の薄層(低屈折率層や中屈折率層)またはハードコート層との密着性も向上することができる。
【0063】
また、ITO層は通常伝導性を有しているため、スパッタリング法や蒸着法で形成したITO層の上にはプラズマCVD法により薄層を形成することが困難であるが、本発明において高屈折率層として用いられるITO層は、高抵抗を示すITO層なので、この上にプラズマCVD法で薄層を形成することが可能である。このように、本発明で高屈折率層として用いられるITO層が高抵抗を示すのは、スパッタリング法や蒸着法により当該ITO層を形成する際に、酸素過剰な条件で形成することで当該ITO層の酸素充填率を高くしているからである。ここで、本発明において「高抵抗」とは、そのシート抵抗が1×104〜1×1014Ω/sqであることを言う。
【0064】
このような高屈折率層の層厚は、特に限定されるものではないが、5〜300nmであることが好ましく、10〜150nmが特に好ましい。層の厚さが5nmより薄いと、反射防止効果をほとんど期待できないからであり、逆に層の厚さが300nmより厚いと、層の応力による基材変形や層剥れが発生する場合があるからである。
【0065】
ここで、本発明の反射防止フィルム1における高屈折率層(6)を形成する際に用いられるスパッタリング法、および蒸着法について具体的に説明する。
【0066】
本発明においてスパッタリング法とは、高エネルギーの粒子をターゲットと呼ばれる薄層の母材となる固体にたたきつけ、その母材の構成原子を固体表面から放出させることにより、当該放出された原子を基板上に堆積させて薄層を形成する方法である。通常はアルゴンなどの不活性ガスのグロー放電によってできた陽イオンを陰極降下電圧で加速して負にバイアスされたターゲットに衝突させることで、その表面から原子をはじき飛ばして薄層を堆積する方法が一般的である。
【0067】
本発明の反射防止フィルム1における高屈折率層(6)を形成する際に用いられるスパッタリング法については、従来から用いられているスパッタリング法の全てを用いることができ、具体的には、イオンビームスパッタリング法、高周波スパッタリング法、直流スパッタリング法、ECRスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、反応性スパッタリング法、等の方法を用いることができ、特に限定されるものではない。
【0068】
図3は、前記種々のスパッタリング法のうち、直流スパッタリング法を行うための直流スパッタリング装置の概略図である。本発明においては、このような装置を用いて、高屈折率層を形成することが可能である。
【0069】
図3に示す直流スパッタリング装置30においては、基材としてのウエッブ状の高分子フィルム31は基材巻き出し部32より巻きだされて、反応室33に導入される。そして、当該反応室33内の成層用ドラム34上で所定の層が形成され、基材巻き取り部36により巻き取られる。
【0070】
当該直流スパッタリング装置30における反応室33内には、成層用ドラム34に対抗してターゲット35が設置されており、成層用ドラム34は陽極、ターゲット35は陰極となっている。そして、反応室33内を真空状態(10-3Pa程度)とし、その後アルゴンなどの不活性ガスや酸素ガスを1〜10Pa入れる。成層用ドラム34とターゲット35との間に直流高電圧を加えることにより、正イオンが陰極(ターゲット35)に衝突し、これによりターゲットがはじき飛ばされて成層用ドラム34上の高分子樹脂に堆積する。
【0071】
本発明において、スパッタリング法を用いて高屈折率層(6)としての酸化チタン層を形成する場合、そのターゲットとしては、Ti、Ti23、TiO2、TiOを用いるのが好ましい。また、高屈折率層(6)としてのITO層を形成する場合、ターゲットとしては、ITOまたはインジウム/スズ合金を用いるのが好ましい。
【0072】
また、本発明において蒸着法とは、主に、10-6〜10-11Torrの真空中において固体を過熱蒸発させ、この蒸気を一定の温度に保持した基板上に冷却凝縮させることにより薄層を形成する方法である。本発明においては、従来から用いられている蒸着法の全てを用いることができ、特に限定されることはない。当該蒸着法において、高屈折率層(6)としての酸化チタン層を形成する場合、その原料としては、Ti、Ti23、TiO2、TiOを用いるのが好ましい。また、高屈折率層(6)としてのITO層を形成する場合、その原料としてはとしては、ITOまたはインジウム/スズ合金を用いるのが好ましい。
【0073】
このように、本発明の反射防止フィルム1においては、積層体4を構成する各薄層をプラズマCVD法やスパッタリング法のみで形成するのではなく、各薄層に応じて、具体的には、低屈折率層と中屈折率層においては、薄層の形成速度が速いプラズマCVD法を用い、高屈折率層においては、耐湿熱性に優れ、屈折率が安定した薄層を形成することが可能なスパッタリング法や蒸着法を用いることにより、反射防止フィルムの製造に際し、その歩留まりもよく、かつ反射防止機能に優れた反射防止フィルムを提供することが可能となる。
【0074】
(3−4)層構成
次に、本発明の反射防止フィルム1における積層体4の層構成について図面を用いて具体的に説明する。
【0075】
本発明の反射防止フィルム1においては、その積層体4の層構成について特に限定するものではなく、その層構成中にプラズマCVD法により形成された薄層と、スパッタリング法または蒸着法により形成された薄層とが含まれており、積層体全体として反射防止機能を奏することが可能であればよい。
【0076】
しかしながら、積層体4としては、図1に示すように、ハードコート層3側から、プラズマCVD法により形成された中屈折率層5、スパッタリング法または蒸着法により形成された高屈折率層6、プラズマCVD法により形成された低屈折率層7の順で積層されていることが好ましい。このように積層することにより、それぞれの薄層の屈折率の違いから効果的に光の反射を防止することができるとともに、高屈折率層6はスパッタリング法または蒸着法により形成されているため、耐湿熱性に優れているとともに、当該高屈折率層6の下層である中屈折率層5や、上層である低屈折率層7との密着性もよいからである。
【0077】
また、図4に示すような積層体4’も本発明の反射防止フィルムとしては好ましい。図4に示すように、ハードコート層3側から、スパッタリング法または蒸着法により形成された高屈折率層6’とプラズマCVD法により形成された低屈折率層7’とを交互に2回積層することにより、反射防止効果を向上することができるからである。
【0078】
なお、本発明は、上述してきた反射防止フィルム及びその製造方法に限定されるものではない。上記実施の形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的範囲と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
また、本発明の反射防止フィルムはディスプレイ装置、例えば、液晶ディスプレイ装置に好適に用いることが可能である。
【0079】
【実施例】
本発明を実施例により更に詳細に説明する。
(実施例1)
図3に示すスパッタリング装置を使用し、基材のプラスチックフィルムである厚さ75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上にITO層を形成した。本実施例における連続成層時の基材の高分子フィルムの送り速度は、0.1m/minとした。その他の条件は以下の通りである。
<成層条件>
印加電力 1.0kW
酸素ガス流量 27sccm
成層用ドラム表面温度(成層温度) 30℃
前記ガス流量単位sccmは、standard cubic cm perminuteのことである。
【0080】
以上の条件でポリエチレンテレフタレートフィルム上に形成したITO層の測定結果を以下に示す。
【0081】
<ITO層測定結果>
層厚 55nm
成層速度 5.5nm・m/min
屈折率(λ=550nm) 2.0
シート抵抗 1011Ω/sq
<ITO層測定に使用した装置>
層厚測定:エリプソメーター(型番:UVISELTM、メーカー:JOBINYVON)
シート抵抗測定:MCP−HT450(メーカー:三菱化学株式会社)
屈折率測定:エリプソメーター(型番:UVISELTM、メーカー:JOBIN YVON)
以上に示したITO層の形成結果のごとく、成層温度30℃において、屈折率2.0の均質かつ絶縁性の高い酸化チタン層が、成層速度5.5nm・m/minで、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に形成できた。また、このITO層はエリプソメーターによる測定結果から、λ=550nmでの消衰係数が0.003であり透明性の高い薄層であった。加えて、ITO層形成後の、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、わずかな伸び、変形も無く良好な状態であった。
(実施例2)
図3に示すスパッタリング装置を使用し、基材のプラスチックフィルムである厚さ75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上にITO層を形成した。本実施例における連続成層時の基材の高分子フィルムの送り速度は、0.1m/minとした。その他の条件は以下の通りである。
<成層条件>
印加電力 1.0kW
酸素ガス流量 90sccm
成層用ドラム表面温度(成層温度) 30℃
以上の条件でポリエチレンテレフタレートフィルム上に形成したITO層の測定結果を以下に示す。
【0082】
<ITO層測定結果>
層厚 14nm
成層速度 1.4nm・m/min
屈折率(λ=550nm) 2.0
シート抵抗 1011Ω/sq以上
<ITO層測定に使用した装置>
層厚測定:エリプソメーター(型番:UVISELTM、メーカー:JOBINYVON)
シート抵抗測定:MCP−HT450(メーカー:三菱化学株式会社)
屈折率測定:エリプソメーター(型番:UVISELTM、メーカー:JOBIN YVON)
以上に示したITO層の形成結果のごとく、成層温度30℃において、屈折率2.0の均質かつ絶縁性の高い酸化チタン層が、成層速度1.4nm・m/minで、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に形成できた。また、このITO層はエリプソメーターによる測定結果から、λ=550nmでの消衰係数が0.003であり透明性の高い薄層であった。加えて、ITO層形成後の、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、わずかな伸び、変形も無く良好な状態であった。
【0083】
以上の実施例1、2から、基材上にスパッタリング法を用いて反射防止フィルムにおける積層体に適した薄層(ITO層)を形成することが可能であることが明らかとなった。
(実施例3)
図1に示すような、基材としての高分子フィルム2上にハードコート層3、プラズマCVD法により形成した中屈折率層5、スパッタリング法により形成した高屈折率層6、プラズマCVD法により形成した低屈折率層7、からなる積層体4を形成し、反射防止フィルムを作成した。各層の形成条件を以下に記す。
<高分子フィルム(2)>
トリアセチルセルロース 厚さ80μm
<ハードコート層(3)>
紫外線硬化型樹脂 PET−D31(大日精化工業(株))
塗工により形成
紫外線硬化条件 480mJ
厚さ 6μm
<中屈折率層(5)>
炭素含有酸化シリコン層を図2に示すプラズマCVD装置により形成した。
<高屈折率層(6)>
前記実施例1と同様のITO層を同一条件で形成した。
<低屈折率層(7)>
酸化シリコン層を図2に示すプラズマCVD装置により作成した。
【0084】
上記条件で形成した反射防止フィルムは、高分子フィルムのわずかな伸び、変形も無く、良好な状態であった。上記条件で作成した反射防止フィルムの反射分光特性を図5に示す。図5より、人間が感知し易い550nm近傍での反射率が低く、反射防止効果が良好であった。このときの視感度反射率は、0.3%と良好な値を示した。
【0085】
分光反射率は、以下の装置で測定した。
分光反射率測定:分光光度計(型番:UV−3100PC、メーカー:島津製作所)
なお、上記の実施例おいて形成された積層膜の膜厚は、各層の光学特性を考慮して視感度反射率が最小になるように設定した。例えば、実施例2に示す中屈折率層、高屈折率層及び低屈折率層においては、これを形成する各装置を用いてそれぞれの薄層を形成する際にフィルム送り速度の調整により所望の膜厚を得ている。
【0086】
【発明の効果】
本発明の反射防止フィルムによれば、本発明の反射防止フィルムを構成する積層体は、プラズマCVD法により形成される薄層と、スパッタリング法または蒸着法により形成される薄層とを積層することにより形成されているので、積層体を形成する薄層の全てをスパッタリング法や蒸着法で形成するのに比べて、形成速度を早くすることができ、一方、プラズマCVD法により全ての薄層を形成するのに比べて、各薄層間の密着性を向上せしめることができる。
【0087】
さらに、積層体を形成する薄層のうち、プラズマCVD法により形成される薄層を低屈折率層または中屈折率層とし、スパッタリング法または蒸着法により形成される薄層を高屈折率層とすることにより、プラズマCVD法により形成しても特に問題を生じない(耐湿熱性に問題を生じることがない)低屈折率層または中屈折率層は、プラズマCVD法で形成することで形成速度を速くすることができ、一方、プラズマCVD法によって形成した場合に、耐湿熱性が悪いため屈折率が安定しない場合がある高屈折率層のみは、スパッタリング法または蒸着法で形成することで、高屈折率層の屈折率を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射防止フィルムの一例を示す概略断面図である。
【図2】プラズマCVD装置の概略図である。
【図3】スパッタリング装置の概略図である。
【図4】本発明の反射防止フィルムの一例を示す概略断面図である。
【図5】実施例3の反射防止フィルムの反射分光特性を示す図である。
【符号の説明】
1、1’…反射防止フィルム
2、2’…基材
3、3’…ハードコート層
4、4’…積層体
5…中屈折率層
6、6’…高屈折率層
7、7’…低屈折率層
20…プラズマCVD装置
30…直流スパッタリング装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an antireflection film.And display device using the sameAbout.
[0002]
[Prior art]
Various displays used for computers such as liquid crystal displays, plasma displays, CRTs, word processors, televisions, display boards, display bodies such as instruments, rearview mirrors, goggles, window glass, etc. A substrate is used. And since characters, figures, and other information are read through these transparent substrates, there is a drawback that when the light is reflected on the surface of the transparent substrate, the information becomes difficult to read.
[0003]
At present, in order to solve the above disadvantages, an antireflection film comprising a base material, a hard coat layer, and a laminate formed by laminating a plurality of thin layers having different refractive indexes from each other is used, The reflection of light is prevented by sticking an antireflection film on the surface of the transparent substrate.
[0004]
As a method of forming a laminate in such an antireflection film, a method of forming by a sputtering method or a vapor deposition method is conventionally known.
[0005]
However, when a laminated body is formed by sputtering, the layer formation accuracy is good, but there is a problem that productivity is poor because the formation speed is very slow. In addition, when the laminate is formed by the vapor deposition method, there is no problem in the speed of layer formation, but the formation accuracy is poor, and thus the yield is poor, which leads to high cost of the antireflection film. .
[0006]
In order to solve the above problems, a method of forming a laminated body by a plasma CVD method has been developed at present. By forming the stacked body by the plasma CVD method, the formation speed can be dramatically increased as compared with the case of forming by a sputtering method or the like.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a laminated body is formed by the plasma CVD method, the following problems are newly generated.
[0008]
First, as a first problem, the adhesion between the thin layers forming the laminate is worse than when formed using a sputtering method or a vapor deposition method.
[0009]
In addition, as a second problem, when a titanium oxide layer that functions as a high refractive index layer is formed by a plasma CVD method among the thin layers forming the laminated body, the titanium oxide layer has moisture and heat resistance. It is bad and the refractive index may not be stable.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and in an antireflection film having a laminate, each thin layer constituting the laminate has good heat and heat resistance, and thus the refractive index of each thin layer is stable. Anti-reflection film with excellent optical properties, high formation speed, and excellent adhesion of each thin layerAnd display device using the sameThe main purpose is to provide
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an antireflection film comprising: a base material; a hard coat layer located on the base material; and a laminate formed by laminating a plurality of thin layers on the hard coat layer. The laminate is characterized in that it is formed by laminating a thin layer formed by a plasma CVD method and a thin layer formed by a sputtering method or a vapor deposition method.
[0012]
According to the antireflection film of the present invention, the laminate constituting the antireflection film of the present invention is formed by laminating a thin layer formed by a plasma CVD method and a thin layer formed by a sputtering method or a vapor deposition method. Therefore, productivity can be improved compared to the case where all the thin layers forming the laminate are formed by sputtering or vapor deposition, while all the thin layers are formed by plasma CVD. Compared with the formation of the film, the moisture and heat resistance of each thin layer can be improved, and the adhesion between the thin layers can be improved.
[0013]
In the invention according to claim 2, the thin layer formed by the plasma CVD method among the thin layers forming the laminate is a low refractive index layer or a medium refractive index layer, and is formed by a sputtering method or a vapor deposition method. It is characterized in that the formed thin layer is a high refractive index layer.
[0014]
According to the antireflection film of the present invention, of the thin layers forming the laminate, the thin layer formed by the plasma CVD method is a low refractive index layer or a medium refractive index layer, and is formed by a sputtering method or a vapor deposition method. Since the thin layer is a high refractive index layer, there is no particular problem even if it is formed by the plasma CVD method (that is, there is no problem in wet heat resistance). The formation rate can be increased by forming by the CVD method. On the other hand, when formed by the plasma CVD method, the refractive index may not be stable due to poor heat and humidity resistance. By forming by vapor deposition, the refractive index of the high refractive index layer can be stabilized.
[0015]
Furthermore, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the low refractive index layer formed by the plasma CVD method has a refractive index of 1.40 to 1.46 (λ = 550 nm). Yes, 2800-3000cm-1Absorption by C-H stretching vibration at 1,200 to 1400 cm-1Si-CH atThreeInfrared absorption due to stretching vibration is 0.1cm each-1It is characterized by the following silica layer.
[0016]
  According to this invention, since the refractive index of the silica layer used as the low refractive index layer of the laminate is 1.40 to 1.46 (λ = 550 nm), the silica layer has excellent adhesion and the formation speed is also high. fast. In addition, the silica layer is excellent in optical properties, can efficiently prevent light reflection, and can be used as a low refractive index layer in a laminate of antireflection films. 2800-3000cm-1Absorption by C-H stretching vibration at 1,200 to 1400 cm-1Si-CH atThreeInfrared absorption due to stretching vibration is 0.1cm each-1Below, that is, below the detection sensitivity, it is clear that the organic layer is hardly contained in the silica layer, and as a result, it is excellent in chemical resistance while being a silica layer formed by the plasma CVD method. It is thought that there is. Since the low refractive index layer is often used as the outermost surface layer of the laminate, it may be dissolved in an alkaline solution when subjected to an alkali treatment after the production of the antireflection film, but according to the present invention, the aboveLow refractive index layerSince the silica layer is excellent in chemical resistance, it does not dissolve.
[0017]
Furthermore, the invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 or claim 3, wherein the layer structure of the laminate is a medium refractive index layer formed by a plasma CVD method from the hard coat layer side, It is characterized by being a high refractive index layer formed by sputtering or vapor deposition and a low refractive index layer formed by plasma CVD.
[0018]
According to the antireflection film of the present invention, the layer structure of the laminate is from the hard coat layer side, a medium refractive index layer formed by a plasma CVD method, a high refractive index layer formed by a sputtering method or a vapor deposition method, Since it is a low refractive index layer formed by the plasma CVD method, reflection can be efficiently prevented by the layer structure, and a low refractive index layer and a middle refractive index layer are formed by the plasma CVD method, thereby achieving high refraction. Since the rate layer is formed by the sputtering method or the vapor deposition method, the same effects as those of the inventions described in the first and second aspects can be obtained.
[0019]
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 2 or claim 3, wherein the layer structure of the laminate is formed from the hard coat layer side by a sputtering method or a vapor deposition method. And a low refractive index layer formed by a plasma CVD method, a high refractive index layer formed by a sputtering method or an evaporation method, and a low refractive index layer formed by a plasma CVD method.
[0020]
According to the antireflection film of the present invention, the layer structure of the laminate is a high refractive index layer formed by sputtering or vapor deposition from the hard coat layer side, a low refractive index layer formed by plasma CVD, Since it is a high refractive index layer formed by a sputtering method or a vapor deposition method, and a low refractive index layer formed by a plasma CVD method, reflection can be efficiently prevented by the layer configuration, and a low refractive index layer can be formed. Since it is formed by the plasma CVD method and the high refractive index layer is formed by the sputtering method or the vapor deposition method, the same effect as the invention described in the first and second aspects can be obtained.
[0021]
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 2 to 6, wherein the low refractive index layer or the middle refractive index layer formed by the plasma CVD method is a silicon oxide layer. The high refractive index layer formed by sputtering or vapor deposition is a titanium oxide layer or an ITO layer exhibiting high resistance.
[0022]
According to the antireflection film of the present invention, first, since the low refractive index layer or the middle refractive index layer formed by the plasma CVD method is a silicon oxide layer, the refractive index suitable for the low refractive index layer or the middle refractive index layer. It is possible to form a thin layer having a rate. In addition, since the high refractive index layer formed by sputtering or vapor deposition is a titanium oxide layer or an ITO layer exhibiting high resistance, a thin layer having a refractive index layer suitable for the high refractive index layer can be formed. Even when an ITO layer is used as a high refractive index layer, since the ITO layer has high resistance, a low refractive index layer can be formed on the ITO layer by plasma CVD. It is.
The invention according to claim 7 is a display device, characterized in that the antireflection film according to any one of claims 1 to 6 is used. The invention described in claim 8 is a liquid crystal display device, wherein the antireflection film according to any one of claims 1 to 6 is used.
[0023]
Embodiment
The antireflection film of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the antireflection film of the present invention.
[0025]
As shown in FIG. 1, the antireflection film 1 of the present invention includes a base material 2, a hard coat layer 3 located on the base material 2, a hard coat layer 3, and a plurality of thin layers (5 to 5). 7) is formed from the laminated body 4 formed by laminating. The laminate 4 is characterized by being formed of a thin layer (5, 7) formed by a plasma CVD method and a thin layer (6) formed by a sputtering method or a vapor deposition method. Yes.
[0026]
As described above, not all of the thin layers forming the stacked body 4 are formed only by the plasma CVD method, or only by the sputtering method or the vapor deposition method, but depending on the thin layer to be formed, the plasma CVD method, the sputtering method, or By selectively using the vapor deposition method, the advantages of the plasma CVD method (thin layer formation speed is fast) and the advantages of the sputtering method and the vapor deposition method (when the thin layer has good adhesion and a high refractive index layer is formed). Even if the said layer has the heat-and-moisture resistance and a refractive index is stabilized, it can be combined, and it can be set as the antireflection film excellent in the antireflection function.
[0027]
Below, each of the thin layers (low refractive index layer 7, medium refractive index layer 5, high refractive index layer 6) constituting the base material 2, the hard coat layer 3, and the laminate 4 constituting the antireflection film 1 of the present invention. ) And the structure of the laminate 4 will be described.
[1] Base material
First, the substrate 2 will be described. In the antireflection film 1 of the present invention, the base material 2 is a portion that becomes a base of the antireflection film 1. The substrate 2 is not particularly limited as long as it is a polymer film that is transparent in the visible light region. Examples of the polymer film include triacetyl cellulose film, diacetyl cellulose film, acetate butyrate cellulose film, polyether sulfone film, polyacrylic film, polyurethane film, polyester film, polycarbonate film, polysulfone film, and polyether. Examples thereof include a film, a trimethylpentene film, a polyether ketone film, an acrylonitrile film, and a methacrylonitrile film. Furthermore, a colorless film can be used more preferably. Among them, a uniaxial or biaxially stretched polyester film is preferably used because it is excellent in transparency and heat resistance, and a polyethylene terephthalate (PET) film is particularly preferable. Triacetylcellulose is also preferably used in that it has no optical anisotropy. The thickness of the polymer film is preferably about 6 μm to 188 μm.
[2] Hard coat layer
Next, the hard coat layer 3 will be described. In the antireflection film 1 of the present invention, the hard coat layer 3 is a layer formed for the purpose of giving the antireflection film 1 strength.
[0028]
As a material for forming the hard coat layer 3 in the antireflection film 1 according to the present invention, it is a transparent material in the visible light region as in the case of the substrate 2, and the antireflection film 1 can be provided with strength. It is necessary to be a thing, and as the intensity | strength, it is preferable to show the height above H by the pencil height test shown by JISK5400.
[0029]
Specifically, it is preferable to use a thermosetting resin and / or an ionizing radiation type resin (these may be collectively referred to as a reaction curable resin in the present invention), and more specifically, an acrylate type. Polyfunctional compounds such as polyesters, polyethers, acrylic resins, epoxy resins, polyurethanes, alkyd resins, spiroacetal resins, polybutadienes, polythiol polyene resins, polyhydric alcohols, etc. (Meth) acrylate (hereinafter, acrylate and methacrylate are referred to as (meth) acrylate) and other oligomers or prepolymers and reactive diluents such as ethyl (meth) acrylate and ethylhexyl (meth) Acrylate, styrene, vinyl toluene, N-vinyl pyrrole Monofunctional monomers such as ethylene, and polyfunctional monomers such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri Those containing a relatively large amount of (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate and the like are used.
[0030]
Further, when the ionizing radiation curable resin is used as an ultraviolet curable resin, examples of the photopolymerization initiator include acetophenones, benzophenones, Michler benzoylbenzoate, α-amyloxime ester, thioxanthone. It is preferable to use n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine or the like as a photosensitizer.
[0031]
The ionizing radiation curable resin includes a reactive organosilicon compound represented by the general formula RmSi (OR ′) n (wherein R and R ′ represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m + n = 4 And m and n are each integers). Examples of such silicon compounds include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert- Butoxysilane, tetrapentaethoxysilane, tetrapenta-iso-propoxysilane, tetrapenta-n-propoxysilane, tetrapenta-n-butoxysilane, tetrapenta-sec-butoxysilane, tetrapenta-tert-butoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane Ethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethylmethoxysilane, di Chill propoxysilane, dimethyl-butoxy silane, methyl dimethoxy silane, methyl diethoxy silane, hexyl trimethoxy silane, and the like to.
[0032]
The layer thickness of such a hard coat layer 3 is usually in the range of 1 to 30 μm, and the production method thereof can use a normal coating method, and is not particularly limited.
[3] Laminate
The laminate 4 in the antireflection film 1 of the present invention is formed by laminating thin layers having different optical characteristics, and the entire laminate 4 depends on the optical properties (particularly the refractive index) and the layer configuration of each thin layer. It is configured to effectively prevent reflection.
[0033]
Usually, the thin layer which comprises the laminated body 4 is divided roughly into a low refractive index layer, a medium refractive index layer, and a high refractive index layer according to the refractive index. Here, in the present invention, the low refractive index layer, the middle refractive index layer, and the high refractive index layer are, in the case where the thin layers constituting the laminate 4 are relatively compared with each other by the respective refractive indexes, It is a name for distinguishing each thin layer, a layer having a relatively high refractive index is a high refractive index layer, a layer having a relatively low refractive index is a low refractive index layer, and the high refractive index layer and the low refractive index layer. A layer having an intermediate refractive index is defined as a middle refractive index layer. In general, the refractive index is often 1.80 or more as a high refractive index layer, 1.55 or more and less than 1.80 as a medium refractive index layer, and less than 1.55 as a low refractive index layer. The refractive index is 1.80 or more as a high refractive index layer, 1.55 or more and less than 1.80 as a medium refractive index layer, and less than 1.55 as a low refractive index layer.
[0034]
Below, each thin layer is demonstrated concretely.
[0035]
(3-1) Low refractive index layer
In the antireflection film 1 of the present invention, the low refractive index layer (7) is one of the thin layers forming the laminate 3, and its refractive index is less than 1.55 (λ = 550 nm). It is a thin layer. Thus, by using a layer having a relatively low refractive index as a thin layer in the stacked body 4, it is possible to efficiently prevent reflection as the entire stacked body 4. In the antireflection film 1 of the present invention, the position of the low refractive index layer (7) in the laminate 4 is not particularly limited, but the normal low refractive index layer (7) is shown in FIG. Thus, it is preferable to use for the outermost layer (opposite side of the hard-coat layer 3) of the laminated body 4.
[0036]
In the present invention, the thin layer that can be used as the low refractive index layer (7) is particularly limited as long as it is transparent and has a refractive index of less than 1.55 (λ = 550 nm). However, in the present invention, a thin layer that can be formed by a plasma CVD method is particularly preferable.
[0037]
Specific examples of such a low refractive index layer (7) include a silicon oxide layer, a magnesium fluoride layer, a silicon oxyfluoride layer, and the like. It is preferable to use it as a layer.
[0038]
The silicon oxide layer is relatively easy to have a refractive index of less than 1.55 (λ = 550 nm), and even if it is formed by plasma CVD, it is a thin film with excellent heat and moisture resistance and a stable refractive index. This is because a layer can be obtained, and the plasma CVD method has a high formation rate of a thin layer. Note that the composition of the silicon oxide layer does not need to be simply SiOx, and may be a silicon oxide layer (SiOxCy) containing carbon. This is because, by containing carbon in the silicon oxide layer, the refractive index of the silicon oxide layer can be more easily set to a desired refractive index.
[0039]
The layer thickness of such a low refractive index layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 1000 nm, and particularly preferably in the range of 50 to 150 nm. If the layer thickness is thinner than the above range, the antireflection effect may not be achieved, and if the layer thickness is thicker than the above range, the entire layer may become brittle and may lack moldability. .
[0040]
Here, the plasma CVD method used when forming the low refractive index layer (7) in the antireflection film 1 of the present invention will be specifically described.
[0041]
In the present invention, the plasma CVD method means that an atomic or molecular radical species is generated by plasma generation in a reaction chamber into which a predetermined gas is introduced and adheres to a solid surface. It is a stratification method that utilizes the phenomenon that is released into the solid surface. By forming the antireflection film of the present invention using the plasma CVD method, a plurality of layers can be efficiently formed at once. In addition, the plasma CVD method includes two types, that is, a capacitively coupled plasma CVD method and an inductively coupled plasma CVD method depending on a method of applying electric power used to generate plasma. Either plasma CVD method can be used.
[0042]
Here, in the present invention, among the plasma CVD methods as described above, it is particularly preferable to use a plasma CVD apparatus as shown in FIG. This is because the antireflection film of the present invention can be continuously produced by the plasma CVD apparatus, and the temperature control of the polymer film as the substrate can be accurately performed.
[0043]
A plasma CVD apparatus 20 shown in FIG. 2 is a capacitively coupled plasma CVD apparatus, and a web-like polymer film 21 is unwound from a substrate unwinding section 22 to be reacted in a reaction chamber (a, b, c). Then, a predetermined layer is formed on the stratification drum 24 in the reaction chamber, and is wound up by the substrate winding unit 26.
[0044]
The plasma CVD apparatus 20 is characterized in that it has a plurality (three) of reaction chambers, and each reaction chamber (a, b, c) is formed by being isolated by an isolation wall 25. ing. Here, for convenience of the following description, the three reaction chambers are referred to as a reaction chamber a, a reaction chamber b, and a reaction chamber c from the right side. In each reaction chamber, electrode plates a1, b1, c1 and source gas inlets a2, b2, c2 are installed, respectively. Each reaction chamber (a, b, c) is installed along the outer periphery of the stratification drum 24. This is because the polymer film on which the antireflection laminate is formed is inserted into the reaction chamber in synchronization with the stratification drum 24 and forms the antireflection laminate on the stratification drum. It is because each layer can be laminated | stacked continuously by arrange | positioning in this way.
[0045]
According to the plasma CVD apparatus as described above, it is possible to form layers independently in each reaction chamber by changing the source gas introduced into each reaction chamber.
[0046]
In the present invention, when the silicon oxide layer as the low refractive index layer (7) is formed using the plasma CVD apparatus (for example, the reaction chamber a) as described above, it is preferable to use organic silicone as the source gas. Specifically, hexamethyldisiloxane (HMDSO), tetramethyldisiloxane (TMDSO), methyltrimethoxysilane (MTMOS), methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, tetramethoxysilane, octa Methylcyclotetrasiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, tetraethoxysilane, or the like can be used.
[0047]
In the present invention, among the low refractive index layers formed by the plasma CVD method as described above, the refractive index is 1.40 to 1.46 (λ = 550 nm) and 2800 to 3000 cm.-1Absorption by C-H stretching vibration at 1,200 to 1400 cm-1Si-CH atThreeInfrared absorption due to stretching vibration is 0.1cm each-1The following silica layer is preferably used as the low refractive index layer.
[0048]
In the antireflection film, the smaller the refractive index of the low refractive index layer in the laminate, the better. If the refractive index is within this range, it is suitable as the low refractive index layer.
[0049]
The silica layer is 2800 to 3000 cm.-1Absorption by C-H stretching vibration at 1,200 to 1400 cm-1Si-CH atThreeInfrared absorption by stretching vibration is 0.1cm-1It is characterized by the following, that is, below the detection sensitivity.
[0050]
2800-3000cm-1Absorption by C-H stretching vibration at 1,200 to 1400 cm-1Si-CH atThreeInfrared absorption by stretching vibration is 0.1cm-1The following means that there are almost no C—H bonds or Si—CH 3 bonds in the silica layer. That is, it is considered that the silica layer of the present invention does not contain a carbon compound (organic substance), and therefore, it is considered that the chemical resistance is excellent.
[0051]
Here, the absorption of infrared rays is measured by a known IR spectrum transmission method, and the value of ∫ (α / f) df in infrared absorption of each stretching vibration is calculated (α: absorption coefficient, f: frequency).
[0052]
(3-2) Medium refractive index layer
Next, the middle refractive index layer will be described.
[0053]
In the antireflection film 1 of the present invention, the middle refractive index layer (5) is one of the thin layers forming the laminate 3, and has a refractive index of 1.55 or more and less than 1.80. Is a layer. The medium refractive index layer (5) having such a refractive index is a thin layer used for enhancing the antireflection function, and is not necessarily a necessary thin layer in the laminate 4. The position where the intermediate refractive index layer is provided is not particularly limited, and any position can be used as long as the antireflection function is improved as a whole of the laminate 4. However, since the low refractive index layer (7) and the high refractive index layer (6) are in contact with each other, light reflection can be efficiently prevented (see FIG. 1). (5) is preferably provided at a portion other than between the low refractive index layer and the high refractive index layer, for example, below the high refractive index layer as shown in FIG.
[0054]
In the present invention, the thin layer that can be used as the middle refractive index layer (5) has transparency in the visible light region, and has a refractive index of 1.55 or more and less than 1.80 (λ = 550 nm). Although it is not particularly limited as long as it is a certain thin layer, in the present invention, it is particularly preferable that it is a thin layer that can be formed by a plasma CVD method as in the case of the low refractive index layer.
[0055]
Examples of such a medium refractive index layer (5) include a carbon-containing silicon oxide layer and Al.2OThree, SiN, SiON, ZrO2, SiO2ZnO2The fine particles dispersed in the silicon oxide layer are preferably used. By mixing the fine particles in the silicon oxide layer, it is relatively easy to set the refractive index to 1.55 or more and less than 1.80 (λ = 550 nm). The silicon oxide layer is formed by a plasma CVD method. This is because a thin layer having excellent moisture and heat resistance and a stable refractive index can be obtained. Since the plasma CVD method has a high formation rate of a thin layer, the yield of manufacturing an antireflection film can be improved.
[0056]
The thickness of such a medium refractive index layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 300 nm, and particularly preferably 10 to 150 nm. If the layer thickness is less than 5 nm, the antireflection effect can hardly be expected. Conversely, if the layer thickness is more than 300 nm, the base material may be deformed or peeled off due to the layer stress. Because.
[0057]
Here, since the plasma CVD method used when forming the middle refractive index layer (5) in the antireflection film 1 of the present invention is the same as that in the case of the low refractive index layer (7), the description thereof is omitted. . In the case where the plasma CVD apparatus shown in FIG. 2 is used, for example, the reaction chamber b is used to form the intermediate refractive index layer (5). Different (different refractive indices) thin layers can be formed.
[0058]
(3-3) High refractive index layer
Next, the high refractive index layer will be described.
[0059]
In the antireflection film 1 of the present invention, the high refractive index layer (6) is one of the thin layers forming the laminate 3, and has a refractive index of 1.80 or more (λ = 550 nm). Is a layer. In combination with the low refractive index layer described above, a thin layer having a refractive index of 1.80 or more (λ = 550 nm) is provided in the laminated body 4 to efficiently prevent light reflection due to the difference in refractive index. be able to. In the antireflection film 1 of the present invention, the position occupied by the high refractive index layer (6) in the laminate 4 is not particularly limited. However, as described above, the low refractive index layer (7) and the high refractive index layer are highly refractive. Since it is possible to efficiently prevent reflection of light when they are in contact with the refractive index layer (6), it is preferably provided under the low refractive index layer.
[0060]
In the present invention, the thin layer that can be used as the high refractive index layer (6) is a thin layer having transparency in the visible light region and a refractive index of 1.80 or more (λ = 550 nm). Although there is no particular limitation as long as it is present, a thin layer formed by sputtering or vapor deposition is particularly preferred in the present invention. Thus, by forming the high refractive index layer (6) by sputtering or vapor deposition, the formation speed is inferior to that by the plasma CVD method, but it has excellent resistance to moist heat and therefore stable refractive index. This is because a high refractive index layer having excellent adhesion to other thin layers can be obtained.
[0061]
As such a high refractive index layer (7), specifically, a titanium oxide layer, an ITO (indium / tin oxide) layer, Y2OThreeLayer, In2OThreeLayer, SiThreeNFourLayer, SnO2Layer, ZrO2Layer, HfO2Layer, Sb2OThreeLayer, Ta2OFiveLayer, ZnO layer, WOThreeAmong them, a titanium oxide layer or an ITO layer exhibiting high resistance is particularly preferably used as the high refractive index layer.
[0062]
Conventionally, a titanium oxide layer has been used as a high refractive index layer of a laminate in an antireflection film, but the titanium oxide layer was formed by a plasma CVD method in the same manner as the low refractive index layer and the medium refractive index layer described above. In this case, since the formed titanium oxide layer has poor heat and heat resistance, there has been a problem that the refractive index changes due to moisture in the air. Since this titanium oxide layer is formed by sputtering or vapor deposition, such a problem does not occur. Further, by forming by sputtering or vapor deposition, adhesion to other thin layers (low refractive index layer or medium refractive index layer) or hard coat layer can also be improved.
[0063]
In addition, since the ITO layer usually has conductivity, it is difficult to form a thin layer by plasma CVD on the ITO layer formed by sputtering or vapor deposition. Since the ITO layer used as the rate layer is an ITO layer exhibiting high resistance, it is possible to form a thin layer thereon by plasma CVD. As described above, the ITO layer used as the high refractive index layer in the present invention exhibits a high resistance when the ITO layer is formed under oxygen-excess conditions when the ITO layer is formed by sputtering or vapor deposition. This is because the oxygen filling rate of the layer is increased. Here, in the present invention, “high resistance” means that the sheet resistance is 1 × 10.Four~ 1x1014Say Ω / sq.
[0064]
The layer thickness of such a high refractive index layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 300 nm, and particularly preferably 10 to 150 nm. If the layer thickness is less than 5 nm, the antireflection effect can hardly be expected. Conversely, if the layer thickness is more than 300 nm, the base material may be deformed or peeled off due to the layer stress. Because.
[0065]
Here, the sputtering method and vapor deposition method used when forming the high refractive index layer (6) in the antireflection film 1 of the present invention will be specifically described.
[0066]
In the present invention, the sputtering method means that high-energy particles are struck against a solid, which is a thin base material called a target, and the constituent atoms of the base material are released from the surface of the solid. In this method, a thin layer is formed by deposition. A method of depositing a thin layer by repelling atoms from the surface by accelerating a cation generated by glow discharge of an inert gas such as argon with a cathode fall voltage and colliding with a negatively biased target. It is common.
[0067]
As the sputtering method used for forming the high refractive index layer (6) in the antireflection film 1 of the present invention, all of the conventionally used sputtering methods can be used. A sputtering method, a high frequency sputtering method, a direct current sputtering method, an ECR sputtering method, a magnetron sputtering method, a reactive sputtering method, or the like can be used, and is not particularly limited.
[0068]
FIG. 3 is a schematic view of a DC sputtering apparatus for performing DC sputtering among the various sputtering methods. In the present invention, it is possible to form a high refractive index layer using such an apparatus.
[0069]
In the DC sputtering apparatus 30 shown in FIG. 3, a web-shaped polymer film 31 as a base material is unwound from the base material unwinding portion 32 and introduced into the reaction chamber 33. Then, a predetermined layer is formed on the stratification drum 34 in the reaction chamber 33 and is taken up by the substrate take-up unit 36.
[0070]
In the reaction chamber 33 of the DC sputtering apparatus 30, a target 35 is placed against the stratification drum 34, and the stratification drum 34 is an anode and the target 35 is a cathode. The inside of the reaction chamber 33 is in a vacuum state (10-3Then, an inert gas such as argon or oxygen gas is added at 1 to 10 Pa. By applying a DC high voltage between the stratification drum 34 and the target 35, positive ions collide with the cathode (target 35), whereby the target is repelled and deposited on the polymer resin on the stratification drum 34. .
[0071]
In the present invention, when the titanium oxide layer as the high refractive index layer (6) is formed by sputtering, the target is Ti, Ti2OThreeTiO2It is preferable to use TiO. Moreover, when forming the ITO layer as a high refractive index layer (6), it is preferable to use ITO or an indium / tin alloy as a target.
[0072]
In the present invention, the vapor deposition method mainly means 10-6-10-11This is a method for forming a thin layer by superheating a solid in a Torr vacuum and cooling and condensing the vapor on a substrate maintained at a constant temperature. In the present invention, all of the conventionally used vapor deposition methods can be used and are not particularly limited. In the vapor deposition method, when the titanium oxide layer as the high refractive index layer (6) is formed, the raw materials thereof are Ti, Ti2OThreeTiO2It is preferable to use TiO. Moreover, when forming the ITO layer as a high refractive index layer (6), it is preferable to use ITO or an indium / tin alloy as a raw material.
[0073]
Thus, in the antireflection film 1 of the present invention, each thin layer constituting the laminate 4 is not formed only by the plasma CVD method or the sputtering method, but specifically, according to each thin layer, The low refractive index layer and the middle refractive index layer use a plasma CVD method in which the formation speed of the thin layer is high, and the high refractive index layer can form a thin layer having excellent heat and moisture resistance and a stable refractive index. By using an appropriate sputtering method or vapor deposition method, it is possible to provide an antireflection film having a good yield and an excellent antireflection function when producing the antireflection film.
[0074]
(3-4) Layer structure
Next, the layer structure of the laminate 4 in the antireflection film 1 of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0075]
In the antireflection film 1 of the present invention, the layer structure of the laminate 4 is not particularly limited. The layer structure is formed by a thin layer formed by a plasma CVD method and a sputtering method or a vapor deposition method. The thin layer is included, and it is only necessary that the entire laminate can exhibit the antireflection function.
[0076]
However, as shown in FIG. 1, the laminated body 4 includes, from the hard coat layer 3 side, a medium refractive index layer 5 formed by a plasma CVD method, a high refractive index layer 6 formed by a sputtering method or an evaporation method, It is preferable that the low refractive index layers 7 formed by the plasma CVD method are stacked in this order. By laminating in this way, reflection of light can be effectively prevented from the difference in refractive index of each thin layer, and the high refractive index layer 6 is formed by sputtering or vapor deposition, This is because it is excellent in wet heat resistance and has good adhesion to the middle refractive index layer 5 that is the lower layer of the high refractive index layer 6 and the low refractive index layer 7 that is the upper layer.
[0077]
A laminate 4 'as shown in FIG. 4 is also preferable as the antireflection film of the present invention. As shown in FIG. 4, a high refractive index layer 6 ′ formed by sputtering or vapor deposition and a low refractive index layer 7 ′ formed by plasma CVD are alternately laminated twice from the hard coat layer 3 side. This is because the antireflection effect can be improved.
[0078]
In addition, this invention is not limited to the antireflection film and its manufacturing method which have been mentioned above. The above-described embodiment is an exemplification, and any structure that has substantially the same configuration as the technical scope described in the claims of the present invention and has the same operational effects can be used. It is included in the technical scope of the present invention.
The antireflection film of the present invention can be suitably used for a display device, for example, a liquid crystal display device.
[0079]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to examples.
(Example 1)
Using the sputtering apparatus shown in FIG. 3, an ITO layer was formed on a 75 μm thick polyethylene terephthalate (PET) film, which is a plastic film as a base material. The feed rate of the base polymer film during continuous stratification in this example was 0.1 m / min. Other conditions are as follows.
<Stratification conditions>
Applied power 1.0 kW
Oxygen gas flow rate 27sccm
Drum surface temperature (stratification temperature) 30 ℃
The gas flow unit sccm is a standard cubic cm permit.
[0080]
The measurement results of the ITO layer formed on the polyethylene terephthalate film under the above conditions are shown below.
[0081]
<ITO layer measurement result>
Layer thickness 55nm
Layering speed 5.5nm ・ m / min
Refractive index (λ = 550 nm) 2.0
Sheet resistance 1011Ω / sq
<Apparatus used for ITO layer measurement>
Layer thickness measurement: Ellipsometer (model number: UVISELTM, manufacturer: JOBINYVON)
Sheet resistance measurement: MCP-HT450 (Manufacturer: Mitsubishi Chemical Corporation)
Refractive index measurement: Ellipsometer (model number: UVISELTM, manufacturer: JOBIN YVON)
As shown in the above ITO layer formation results, a homogeneous and highly insulating titanium oxide layer having a refractive index of 2.0 is formed on a polyethylene terephthalate film at a deposition rate of 5.5 nm · m / min at a deposition temperature of 30 ° C. Was able to be formed. Further, this ITO layer was a highly transparent thin layer having an extinction coefficient of 0.003 at λ = 550 nm from an ellipsometer measurement result. In addition, the polyethylene terephthalate film after formation of the ITO layer was in a good state with little elongation and no deformation.
(Example 2)
Using the sputtering apparatus shown in FIG. 3, an ITO layer was formed on a 75 μm thick polyethylene terephthalate (PET) film, which is a plastic film as a base material. The feed rate of the base polymer film during continuous stratification in this example was 0.1 m / min. Other conditions are as follows.
<Stratification conditions>
Applied power 1.0 kW
Oxygen gas flow rate 90sccm
Drum surface temperature (stratification temperature) 30 ℃
The measurement results of the ITO layer formed on the polyethylene terephthalate film under the above conditions are shown below.
[0082]
<ITO layer measurement result>
Layer thickness 14nm
Layering speed 1.4nm ・ m / min
Refractive index (λ = 550 nm) 2.0
Sheet resistance 1011Ω / sq or more
<Apparatus used for ITO layer measurement>
Layer thickness measurement: Ellipsometer (model number: UVISELTM, manufacturer: JOBINYVON)
Sheet resistance measurement: MCP-HT450 (Manufacturer: Mitsubishi Chemical Corporation)
Refractive index measurement: Ellipsometer (model number: UVISELTM, manufacturer: JOBIN YVON)
As shown in the above ITO layer formation results, at a stratification temperature of 30 ° C., a homogeneous and highly insulating titanium oxide layer having a refractive index of 2.0 is formed on a polyethylene terephthalate film at a stratification rate of 1.4 nm · m / min. Was able to be formed. Further, this ITO layer was a highly transparent thin layer having an extinction coefficient of 0.003 at λ = 550 nm from an ellipsometer measurement result. In addition, the polyethylene terephthalate film after formation of the ITO layer was in a good state with little elongation and no deformation.
[0083]
From the above Examples 1 and 2, it became clear that a thin layer (ITO layer) suitable for the laminate in the antireflection film can be formed on the base material using the sputtering method.
(Example 3)
As shown in FIG. 1, a hard coat layer 3, a medium refractive index layer 5 formed by a plasma CVD method, a high refractive index layer 6 formed by a sputtering method, and a plasma CVD method are formed on a polymer film 2 as a substrate. The laminated body 4 composed of the low refractive index layer 7 was formed to produce an antireflection film. The conditions for forming each layer are described below.
<Polymer film (2)>
Triacetylcellulose thickness 80μm
<Hard coat layer (3)>
UV curable resin PET-D31 (Daiichi Seika Kogyo Co., Ltd.)
Formed by coating
UV curing condition 480mJ
Thickness 6μm
<Medium refractive index layer (5)>
A carbon-containing silicon oxide layer was formed by the plasma CVD apparatus shown in FIG.
<High refractive index layer (6)>
The same ITO layer as in Example 1 was formed under the same conditions.
<Low refractive index layer (7)>
A silicon oxide layer was formed by the plasma CVD apparatus shown in FIG.
[0084]
The antireflection film formed under the above conditions was in a good state with no slight elongation or deformation of the polymer film. The reflection spectral characteristics of the antireflection film prepared under the above conditions are shown in FIG. From FIG. 5, the reflectance near 550 nm, which is easy for humans to sense, was low, and the antireflection effect was good. The visibility reflectance at this time was a good value of 0.3%.
[0085]
Spectral reflectance was measured with the following apparatus.
Spectral reflectance measurement: spectrophotometer (model number: UV-3100PC, manufacturer: Shimadzu Corporation)
Note that the film thickness of the laminated film formed in the above example was set so that the visibility reflectance was minimized in consideration of the optical characteristics of each layer. For example, in the medium refractive index layer, the high refractive index layer, and the low refractive index layer shown in Example 2, when forming each thin layer using each device for forming the desired layer, the film feeding speed is adjusted to adjust the film thickness. The film thickness is obtained.
[0086]
【The invention's effect】
According to the antireflection film of the present invention, the laminate constituting the antireflection film of the present invention is formed by laminating a thin layer formed by a plasma CVD method and a thin layer formed by a sputtering method or a vapor deposition method. Therefore, the formation speed can be increased compared to the case where all the thin layers forming the laminate are formed by sputtering or vapor deposition, while all the thin layers are formed by plasma CVD. Compared with the formation, adhesion between the thin layers can be improved.
[0087]
Further, among the thin layers forming the laminate, the thin layer formed by the plasma CVD method is a low refractive index layer or the middle refractive index layer, and the thin layer formed by the sputtering method or the vapor deposition method is a high refractive index layer. Therefore, a low refractive index layer or a middle refractive index layer that does not cause any particular problems even if formed by the plasma CVD method (does not cause a problem in the resistance to moist heat) is formed by the plasma CVD method to increase the formation speed. On the other hand, when formed by the plasma CVD method, the refractive index may not be stable due to poor moisture and heat resistance. Only the high refractive index layer is formed by the sputtering method or the vapor deposition method. The refractive index of the refractive index layer can be stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an antireflection film of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a plasma CVD apparatus.
FIG. 3 is a schematic view of a sputtering apparatus.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the antireflection film of the present invention.
5 is a graph showing the reflection spectral characteristics of the antireflection film of Example 3. FIG.
[Explanation of symbols]
1, 1 '... Antireflection film
2, 2 '... substrate
3, 3 '... hard coat layer
4, 4 '... laminate
5 ... Middle refractive index layer
6, 6 '... high refractive index layer
7, 7 '... low refractive index layer
20 ... Plasma CVD apparatus
30 ... DC sputtering equipment

Claims (6)

基材と、基材上に位置するハードコート層と、ハードコート層上に位置し、複数の薄層が積層されてなる積層体と、を有する反射防止フィルムにおいて、
前記積層体を形成する薄層のうち、プラズマCVD法により形成される薄層が、酸化シリコンからなる低屈折率層または中屈折率層であり、スパッタリング法または蒸着法により形成される薄層が、シート抵抗が1×10 〜1×10 14 Ω/sqのITOからなる高屈折率層であることを特徴とする反射防止フィルム。
In an antireflection film having a base material, a hard coat layer located on the base material, and a laminate formed by laminating a plurality of thin layers located on the hard coat layer,
Of the thin layers forming the laminate, the thin layer formed by plasma CVD is a low refractive index layer or medium refractive index layer made of silicon oxide , and the thin layer formed by sputtering or vapor deposition is used. An antireflection film, which is a high refractive index layer made of ITO having a sheet resistance of 1 × 10 4 to 1 × 10 14 Ω / sq .
前記プラズマCVD法により形成される低屈折率層が、屈折率が1.40〜1.46(λ=550nm)であり、かつ、2800〜3000cm-1でのC−H伸縮振動による赤外線吸収、及び1200〜1400cm-1でのSi−CH3伸縮振動による赤外線吸収が、それぞれ0.1cm-1以下のシリカ層を特徴とする請求項1に記載の反射防止フィルム。The low refractive index layer formed by the plasma CVD method has a refractive index of 1.40 to 1.46 (λ = 550 nm) and infrared absorption by C—H stretching vibration at 2800 to 3000 cm −1 . the antireflection film according to claim 1 and infrared absorption by Si-CH 3 stretching vibration at 1200~1400Cm -1, characterized in 0.1 cm -1 or less of the silica layer, respectively. 前記積層体の層構成が、ハードコート層側から、プラズマCVD法により形成される中屈折率層、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層、プラズマCVD法により形成される低屈折率層、であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の反射防止フィルム。  The layer structure of the laminate is, from the hard coat layer side, a medium refractive index layer formed by plasma CVD, a high refractive index layer formed by sputtering or vapor deposition, and a low refractive index formed by plasma CVD. The antireflection film according to claim 1, wherein the antireflection film is a layer. 前記積層体の層構成が、ハードコート層側から、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層、プラズマCVD法により形成される低屈折率層、スパッタリング法または蒸着法により形成される高屈折率層、プラズマCVD法により形成される低屈折率層、であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の反射防止フィルム。  The layer structure of the laminate is, from the hard coat layer side, a high refractive index layer formed by a sputtering method or a vapor deposition method, a low refractive index layer formed by a plasma CVD method, a high refractive layer formed by a sputtering method or a vapor deposition method. The antireflective film according to claim 1, wherein the antireflective film is a refractive index layer or a low refractive index layer formed by a plasma CVD method. 前記請求項1乃至請求項4のいずれか一の請求項に記載の反射防止フィルムが用いられていることを特徴とするディスプレイ装置。A display device, wherein the antireflection film according to any one of claims 1 to 4 is used. 前記請求項1乃至請求項4のいずれか一の請求項に記載の反射防止フィルムが用いられていることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。  A liquid crystal display device, wherein the antireflection film according to any one of claims 1 to 4 is used.
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