JP3915202B2

JP3915202B2 - 導電性反射防止フィルムおよびその製造方法

Info

Publication number: JP3915202B2
Application number: JP31026097A
Authority: JP
Inventors: 和利清川; 晴夫宇山; 隆宏原田; 裕小林
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1997-11-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2017-11-12
Also published as: JPH11138677A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＲＴ画面、ＬＣＤ画面、ＰＤＰ画面などのディスプレー、およびガラスやプラステックからなるウインドウなどの表面で外光の反射を防止し、かつ電磁波をシールドする機能を持つ、導電性反射防止フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディスプレーやウインドウなどの表面で蛍光灯や太陽などの明かりが反射して、本来知りたい情報が見にくいという現象は、古くから問題となっており、そのための反射防止膜やその形成技術も既知のものとして確立していて、このような光学膜に関する教本も出版されている。しかし、このような反射防止膜は、使用された方が好ましい場合においても、いまだ十分には利用されていないのが現状であり、実際の応用分野としては発展している分野といえる。さらに、これらの反射防止膜は、従来より、ガラス基材上に形成されたものが多く知られ、プラスチック、特にフィルム状のプラスチック基材に形成するものは少ない。プラスチックフィルム基材に形成する利点として、ガラス基材では得られない薄さと可撓性が挙げられる。反射防止膜が施されたプラスチックフィルム、即ち反射防止フィルムを応用する一例としては、外光の反射を防止したい面に張り付けるなどで利用メリットを有するものであり、要望されているものである。
【０００３】
また、最近話題となっている電磁波シールドについても課題となっている。実際、反射防止フィルムには、電磁波シールドを要求される場合が多く、例えば、パソコンやテレビなどの表示装置であるＣＲＴやＰＤＰ表面には、電磁波シールド機能を持たせた方が望ましい。さらに、移動体通信網の増大などにより、前記ＣＲＴやＰＤＰ表面の他に、透明な窓等にも、反射防止機能だけでなく、電磁波シールド機能を併せ持たせた方が望ましい場合が増えてきている。一般に、電磁波をシールドするためには、導電性の物質を使用する場合が多いが、この導電性物質に可視光に対する透過性が要求されている。
【０００４】
この導電性の反射防止膜を備えたものとして、例えば、特開昭６１−１６８８９９号公報に提案されている。この提案は、透明板表面に多層反射防止膜をコーティングすることにより表面反射を低減させた透明な低反射率板において、多層反射防止膜を構成する層の少なくとも一層に透明導電膜を用いた低反射率帯電防止板としたものである。
【０００５】
しかし、この提案における導電性とは帯電防止だけを目的としている上、その基材として、ガラスおよびプラスチックの板など厚いものの場合を対象としているものである。反射防止膜はディスプレーなどの表面に設置されるため、可撓性とある程度の硬さが要求されるるもので、膜があまり硬すぎるとクラックが入り易くなったりするもので、また、柔らかすぎるとキズがつき易いなどといった問題が生じるものであり、このことは、実際の工業レベルで大きな問題となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点や要望点を解決するものであり、その課題とするところは、工業的に要求されている膜の硬さとフレキシビリティーおよび高導電性すなわち高電磁波シールド性を有する導電性反射防止フィルムおよびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、プラスチックフィルムからなる透明基材上に、導電層を少なくとも１層含む３層以上の反射防止膜が形成された導電性反射防止フィルムにおいて、該反射防止膜が、前記導電層である高屈折率層と導電層以外の低屈折率層とからなる導電性反射防止フィルムの製造方法であって、低屈折率層を真空蒸着法で、高屈折率層をスパッタリング法で成膜することを特徴とする導電性反射防止フィルムの製造方法としたものである。
【０００８】
また、請求項２の発明では、前記低屈折率層が酸化シリコンからなり、かつ前記高屈折率層がＩＴＯからなることを特徴とする導電性反射防止フィルムの製造方法としたものである。
【０００９】
また、請求項３の発明では、前記反射防止膜を形成する層数が４層であることを特徴とする導電性反射防止フィルムの製造方法としたものである。
【００１０】
また、請求項４の発明では、前記透明基材と反射防止膜との間に、ハードコート層が設けられてなることを特徴とする導電性反射防止フィルムの製造方法としたものである。
【００１１】
また、請求項５の発明では、前記透明基材の表面に、防汚性薄膜層を施してなることを特徴とする導電性反射防止フィルムの製造方法としたものである。
【００１２】
さらにまた、請求項６の発明では、請求項１、２、３、４または５記載の導電性反射防止フィルムの製造方法により、前記透明基材上に前記高屈折率層と前記低屈折率層からなる反射防止層が成膜されたことを特徴とする反射防止フィルムとしたものである。
【００１３】
上記ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）とは、酸化インジゥムに数％の酸化スズを混合した混合酸化物である。この酸化インジゥムは、抵抗値は小さいが化学的安定性に乏しく、逆に酸化スズは、抵抗値は高いがウエットエッチングができないほど化学的に安定性のある材料であり、両者の混合によって、中間的物性をもつ材料としたもので、透明電極等に用いられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を説明する。
本発明の導電性反射防止フィルムは、図１に示すように、プラスチックフィルムからなる透明基材（１０）上に、導電層を少なくとも１層含む３層以上の反射防止膜（１００）が形成された導電性反射防止フィルム（１）において、該反射防止膜（１００）が、前記導電層である高屈折率層（２０）と導電層以外の低屈折率層（３０）とからなっていて、この事例では、２層の高屈折率層（２０）と２層の低屈折率層（３０）を組み合わせた計４層からなっているので、反射防止効果と導電性を有し、フレキシビリティに富む導電性反射防止フィルム（１）とすることができる。
【００１５】
さらに、高屈折率層（２０）をＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）とし、低屈折率層（３０）を酸化シリコンとすることによって、より高導電性で化学的にも安定した透明な反射防止膜（１００）とすることができるものである。
【００１６】
さらにまた、上記導電性反射防止フィルム（１）の作製において、酸化シリコン等からなる低屈折率層（３０）を真空蒸着法で、ＩＴＯからなる高屈折率層（２０）をスパッタリング法で成膜することを特徴とする導電性反射防止フィルム（１）の製造方法としたものである。
【００１７】
このことは、一般的に、薄膜の形成法として、真空蒸着法およびスパッタリング法が挙げられるが、両者ともそれぞれ特徴があり、様々な面で使い分けられているもので、上記低屈折率層（３０）の形成には、成膜レートが速く、膜が緻密になりにくいが比較的柔らかく、反射防止膜（１００）全体のフレキシビリティを考慮した真空蒸着法としたもので、一方、透明導電層としての高屈折率層（２０）の形成には、両成膜法とも可能であるが、成膜レートは遅いが比較的緻密で硬い膜が可能で低抵抗（高導電性）が得られ易いスパッタリング法としたものである。
【００１８】
本発明において、反射防止膜（１００）は低屈折率層（３０）と高屈折率層（２０）からなるものであり、低屈折率層（３０）としては、例えば、酸化シリコンやフッ化マグネシウム等が挙げられ、光学性能や防汚性薄膜層（４０）とのマッチングなどの点から酸化シリコンが好ましく使用される。
【００１９】
また、導電性高屈折率層（２０）としては、透明導電膜に使用する材料はいかなるものであっても良いが、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛等の酸化物および混合酸化物、また、さらに添加元素を加えたものが挙げられ、特に高導電性、化学的安定性、透明性等の点でＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズの混合酸化物）がより好ましく使用される。
【００２０】
また、本発明において、透明基材（１０）として用いるプラスチックフィルムはいかなるものであっても良いが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート等が挙げられる。また、透明基材（１０）の厚さを限定するものではないが、加工性やフレキシビリティの点から１０μｍ〜２００μｍが好ましい。
【００２１】
また、本発明において、透明基材（１０）と反射防止膜（１００）との間にハードコート層（１２）を形成する場合のハードコート層（１２）としては、特に限定するものではないが、その硬さは望ましくは２Ｈ以上、さらに望ましくは３Ｈ以上であることが好ましい。さらに光学特性も考慮されていることが望ましい。このハードコート層（１２）を施すことによって、画面上に使用される場合であってもキズがつき難くなるなどの効果を付与することができる。
【００２２】
さらにまた、本発明において、反射防止膜（１００）の表面に防汚性薄膜層（４０）を形成する場合の防汚性薄膜層（４０）としては、特に限定するものではないが、純水に対する接触角が望ましくは９０度以上、さらに望ましくは１００度以上であることが好ましい。この防汚性薄膜層（４０）を施すことによって、指紋等の油汚れを防止するもので、例え汚れが付着しても容易に拭き取ることができるものである。
【００２３】
以上本発明の導電性反射防止フィルム（１）の用途として、前述のように、ＣＲＴ画面、ＬＣＤ画面、ＰＤＰ画面等のディスプレーやガラス等からなる窓等に貼りつけるなどによって、外光の反射を防止するとともに電磁波をシールドすることができる。なおディスプレー画面上では帯電も防止することもできるものである。
【００２４】
【実施例】
次に本発明を実施例により、より具体的に説明する。
〈実施例１〉
図１に示すように、ハードコート層（１２）を形成した厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに、４層からなる反射防止膜（１００）を形成した。この反射防止膜（１００）は、透明基材（１０）側から高屈折率層（２０）としてのＩＴＯ、低屈折率層（３０）としての酸化シリコン、高屈折率層（２０）としてのＩＴＯ、さらに低屈折率層（３０）としての酸化シリコンとした。この低屈折率層（３０）としての酸化シリコンの各層はプラズマアシストＥＢ蒸着法によって形成した。また、高屈折率層（２０）としてのＩＴＯ層はＤＣマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。各層の光学膜厚（ｎｄ）は、それぞれ高屈折率層（２０）ではおよそ５０、４０ｎｍ、低屈折率層（３０）では１２０、１５０ｎｍとした。また最表面には、フッ素系の防汚性薄膜層（４０）を形成した。
【００２５】
上記で得られた導電性反射防止フィルム（１）の反射率は、波長５５０ｎｍに対して０．４％であった。また、高屈折率層（２０）としてのＩＴＯ層の面抵抗値は約７０Ω／□であった。膜の密着性、擦傷性、硬度の評価を、それぞれセロテープ剥離、スチールウール（＃０００もしくは＃００００）擦り、鉛筆硬度（２Ｈから３Ｈ）の最も一般的な方法のひとつで評価した。その結果、いずれの項目においても実用に充分な性能を有していることが分かった。
【００２６】
〈比較例１〉
ハードコート層（１２）を形成した透明基材（１０）として厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに、４層からなる反射防止膜（１００）を形成した。この反射防止膜（１００）は、透明基材（１０）側から高屈折率層（２０）としてのＩＴＯ、低屈折率層（３０）としての酸化シリコン、高屈折率層（２０）としてのＩＴＯ、さらに低屈折率層（３０）としての酸化シリコンとした。この反射防止膜（１００）の各層（４層とも）は、マグネトロンスパッタリング法によって形成した。各層の光学膜厚（ｎｄ）は、それぞれ高屈折率層（２０）ではおよそ６０、４０ｎｍ、低屈折率層（３０）では１２０、１４０ｎｍとした。また最表面には、フッ素系の防汚性薄膜層（４０）を形成した。
【００２７】
上記で得られた、導電性反射防止フィルム（１）の反射率は、波長５５０ｎｍに対して０．４％であった。高屈折率層（２０）としてのＩＴＯ層の面抵抗値は約７０Ω／□であった。また、防汚性薄膜層（４０）表面の接触角は１１０度であった。膜の密着性、擦傷性、硬度の評価を、実施例１と同様に評価した結果、クラックが入り易く、また密着性も不十分であった。これは、膜が硬すぎることと応力が大きすぎることが原因の一部であると考えられる。
【００２８】
〈比較例２〉
ハードコート層（１２）を形成した厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに、４層からなる反射防止膜（１００）を形成した。この反射防止膜（１００）は、透明基材（１０）側から、高屈折率層（２０）としてのＩＴＯ、低屈折率層（３０）としての酸化シリコン、高屈折率層（２０）としてのＩＴＯ、さらに低屈折率層（３０）としての酸化シリコンとした。この反射防止膜（１００）の各層（４層とも）は、プラズマアシストＥＢ蒸着法によって形成した。各層の光学膜厚（ｎｄ）は、それぞれ高屈折率層（２０）ではおよそ５０、３０ｎｍ、低屈折率層（３０）では１２０、１４０ｎｍとした。
【００２９】
上記で得られた、導電性反射防止フィルム（１）の反射率は、波長５５０ｎｍに対して０．４％であった。また、高屈折率層（２０）としてのＩＴＯ層の面抵抗値は実施例１よりも大きく、約１１０Ω／□であった。得られた膜の密着性、擦傷性、硬度の評価を、実施例１と同様に評価した結果、擦傷性が不十分であった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。
即ち、プラスチックフィルムからなる透明基材上に、導電層を少なくとも１層含む３層以上の反射防止膜が形成された導電性反射防止フィルムにおいて、該反射防止膜が、前記導電層である高屈折率層と導電層以外の低屈折率層とからなることを特徴とする導電性反射防止フィルムとしたので、反射防止効果と電磁波シールド効果を有し、フレキシブル性に富む導電性反射防止フィルムとすることができる。
【００３１】
また、上記導電性反射防止フィルムの作製において、低屈折率層を真空蒸着法で、高屈折率層をスパッタリング法で成膜することを特徴とするので、膜の密着性や擦傷性に優れ、クラックなど発生しない程度の硬さを持ったものを比較的容易に作製することができ、実用上問題のない導電性反射防止フィルムとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す導電性反射防止フィルムを側断面で表した説明図である。
【符号の説明】
１‥‥導電性反射防止フィルム
１０‥‥透明基材
１２‥‥ハードコート層
２０‥‥高屈折率層
３０‥‥低屈折率層
４０‥‥防汚性薄膜層
１００‥‥反射防止膜

Claims

プラスチックフィルムからなる透明基材上に、導電層を少なくとも１層含む３層以上の反射防止膜が形成された導電性反射防止フィルムにおいて、該反射防止膜が、前記導電層である高屈折率層と導電層以外の低屈折率層とからなる導電性反射防止フィルムの製造方法であって、
低屈折率層を真空蒸着法で、高屈折率層をスパッタリング法で成膜することを特徴とする導電性反射防止フィルムの製造方法。
前記低屈折率層が酸化シリコンからなり、かつ前記高屈折率層がＩＴＯからなることを特徴とする請求項１記載の導電性反射防止フィルムの製造方法。
前記反射防止膜を形成する層数が４層であることを特徴とする請求項１または２記載の導電性反射防止フィルムの製造方法。
前記透明基材と反射防止膜との間にハードコート層が設けられてなることを特徴とする請求項１、２または３記載の導電性反射防止フィルムの製造方法。
前記透明基材の表面に、防汚性薄膜層を設けてなることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の導電性反射防止フィルムの製造方法。
請求項１、２、３、４または５記載の導電性反射防止フィルムの製造方法により、前記透明基材上に前記高屈折率層と前記低屈折率層からなる反射防止層が成膜されたことを特徴とする反射防止フィルム。