JP4281137B2 - 反射防止膜 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射防止膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＣＲＴ（陰極線管）、液晶表示装置、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などの表示装置の多くは、室内外問わず、外光が表示装置の画面上に入射するような環境下で使用されている。この入射光が表面で反射することにより、表示が見えにくくなると言う問題点があった。
この問題に対する対策の一手法として、透光性基材の表面に反射防止膜を設けることにより、表示画質を向上させることが行われている。
【０００３】
しかし、可視光の全波長領域に亘って十分な反射防止効果を奏する反射防止膜は、これまで知られていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、広い波長領域にわたって反射率の低い反射防止膜を開発するべく鋭意検討した結果、反射防止膜を３層構成とし、その第３層を屈折率の波長分散性が波長が大きくなるにしたがい屈折率が大きくなる特性を持つ層にすることにより、可視光の全領域で有効な反射防止効果を得ることができることを見出し、本発明に至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、透光性基材の少なくとも片面に設ける反射防止膜において、該透光性基材側から空気層側へ、
屈折率が１．６０〜１．８０であり光学膜厚が０．２０λ〜０．３０λである第１層と、
屈折率が２．０〜２．４５であり光学膜厚が０．４５λ〜０．５５λである第２層と、
屈折率が１．３５〜１．５２であり光学膜厚が０．２０λ〜０．３０λであって、波長が大きくなるにしたがい屈折率が大きくなる物質からなる第３層と
が順に積層されていることを特徴とする反射防止膜を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる透光性基材は、その形状が板状、フィルム状、シート状などのような平面状であってもよいし、レンズなどのように曲面を有するものであってもよい。
【０００７】
かかる透光性基材は、その屈折率が例えば１．４８〜１．６０であり、透光性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えばセルロース系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子、アクリル系高分子、ファンクショナルノルボルネン系高分子、ポリサルフォン、ポリエーテルサルホンなどの樹脂製の基材やガラス製の基材などが挙げられる。また、偏光板、ＣＲＴなどを初めとする表示装置用の光学フィルター、タッチパネルなどのような光学部品であってもよい。
【０００８】
透光性基材はその表面に、第１層との密着性を向上するための中間層を有していてもよい。密着性を向上するための中間層としては、例えばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、カルド樹脂、ポリシラザンなどの高分子からなる高分子膜が挙げられる。また、厚み３０Å〜２００Å程度のＳｉＯｘ、Ａｌ２Ｏ３などからなる層やＣｒなどからなる層を用いることもできる。
【０００９】
また、その表面に凹凸が設けられていて、防眩性が付与されていてもよい。防眩性を付与するには、例えばシリカゲル、樹脂ビーズ、ガラスビーズなどを樹脂に分散した層を設けてもよいし、基材表面にエッチング処理、マット処理などを施してもよい。
【００１０】
透光性基材はその表面に表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば真空中での加熱処理、コロナ処理、イオンボンバード処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理などが挙げられる。
【００１１】
第１層は、屈折率が１．６０〜１．８０であることが必要であり、好ましくは１．６５〜１．７５程度である。ここで屈折率は波長５５０ｎｍで測定される値である。
また、可視光領域での透過率は、８０％以上であることが好ましい。
かかる第１層としては、例えば無機誘電体からなる層が挙げられ、具体的には、低屈折率材料と高屈折材料との混合物からなる層が挙げられる。低屈折材料としては、例えばＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などが挙げられ、高屈折率材料としては、例えばＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３などが挙げられる。中でも生産性、コストなどの観点から、ＳｉＯ２とＮｂ２Ｏ５との混合物、 Ａｌ２Ｏ３とＮｂ２Ｏ５との混合物、Ａｌ２Ｏ３とＴｉＯ２との混合物などが好ましい。
【００１２】
第１層は、その光学膜厚が０．２０λ〜０．３０λであることが必要であり、好ましくは０．２３λ〜０．２７λである。ここで、λは、設計波長であり、液晶表示装置を初めとする表示装置などに用いる場合には通常、可視光の波長範囲から任意に設定され、一般的には５５０ｎｍとして設定される。
【００１３】
第２層は、その屈折率が２．０〜２．４５であることが必要である。ここで屈折率は波長５５０ｎｍで測定される値である。
また、その可視光の透過率は８０％以上であることが好ましい。
かかる第２層としては、例えば無機誘電体からなる層が挙げられ、このような無機誘電体として具体的には、例えばＮｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５を主成分とするものが挙げられる。
【００１４】
第２層は、その光学膜厚が０．４５λ〜０．５５λであることが必要であり、好ましくは０．４８λ〜０．５２λである。
【００１５】
第３層は、その屈折率が１．３５〜１．５２であることが必要である。ここで屈折率は波長５５０ｎｍで測定される値である。
また、可視光領域での透過率は８０％以上であることが好ましい。
さらに、第３層は、波長が大きくなるにしたがい屈折率が大きくなる特性を持つ物質からなることが必要であるが、本発明の反射防止膜における第３層は、この点で、通常の反射防止膜に用いられる物質とは異なっている。かかる第３層としては、例えばＳｉＯ２またはＭｇＦ２と金属との混合物からなる層が挙げられ、具体的にはＳｉＯ２またはＭｇＦ２に金属がドープされた無機誘電体を使用することができる。金属としては、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｌなどが挙げられる。金属のドープ量は、波長が大きくなるに従い屈折率が大きくなるように選択され、通常はＳｉＯ２またはＭｇＦ２と金属との合計量１００モル当り５モル以下である。５モルより大きい場合には、金属の吸収により透過率が低下する。
【００１６】
第３層は、その光学膜厚が０．２０λ〜０．３０λであることが必要であり、好ましくは０．２３λ〜０．２７λである。
【００１７】
かかる第１層、第２層および第３層は、例えば電子ビーム蒸着法、誘導加熱方式蒸着法、抵抗加熱蒸着法、スパッタリング法など物理気相堆積法〔ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法〕のような公知の方法を用いて透光性基材上に設けることができる。混合物からなる層の場合には、２種類の蒸着材料を別々の蒸着源から蒸発させて混合膜を形成する２元蒸着法や、２種類の無機誘電体の混合材料を用いて真空蒸着法やスパッタリング法などの方法により透光性基材の表面に設けることができる。
【００１８】
この反射防止膜は、透光性基材の片面に設けてもよいし、両面に設けてもよい。
【００１９】
第１層、２層及び３層を製造する装置としては、透光性基材が板状、シート状である場合やレンズである場合には、バッチ式、インライン式などの製造装置が用いられる。透光性基材がフィルム状である場合には、巻き取り式の真空成膜装置を用いることもできる。
【００２０】
この反射防止体は、透光性基材が偏光板である場合には、通常の偏光板と同様に液晶表示装置に使用することができる。また、透光性基材が光学フィルターやタッチパネルである場合には、ＣＲＴ、ＰＤＰ、液晶ディスプレイなどの各種表示装置の前面に配置して使用することができる。
偏光板、光学フィルター、およびタッチパネルなどへの該反射防止膜を設ける方法としては、偏光板、光学フィルター、タッチパネルなどに直接、各層を設ける方法の他に、反射防止膜を設けた透光性基材を粘着層を介して偏光板、光学フィルター、タッチパネルなどに積層する方法もある。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の反射防止膜は、第３層として、波長が大きくなるにしたがい屈折率が大きくなる特性を持つ層にすることにより、可視光の全波長領域における反射防止効果に優れている。
【００２２】
【実施例】
本発明を実施例でさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２３】
実施例１
トリアセチルセルロースフィルム（商品名 フジＴＡＣ ＳＨ−８０ 富士写真フィルム（株）製）上に厚さ約５μｍのアクリル系樹脂膜を形成した透明高分子フィルムを透光性基材として使用し、基材にＡｌ２Ｏ３が９２％とＴｉＯ２が８％の混合物層（屈折率１．６８、厚み８１０Å）、Ｔａ２Ｏ５層（屈折率２．１１、厚み１２８０Å）、ＭｇＦ２が９８％とＣｒが２％の混合層（屈折率１．４０、厚み９７０Å、波長４００ｎｍにおける屈折率は１．３８６であり、波長８００ｎｍにおける屈折率は１．４０４であり、波長とともに屈折率が大きくなる。）を順次形成し得る反射防止膜の反射スペクトルを図１に示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の反射防止膜の分光反射率を示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射防止膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＣＲＴ（陰極線管）、液晶表示装置、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などの表示装置の多くは、室内外問わず、外光が表示装置の画面上に入射するような環境下で使用されている。この入射光が表面で反射することにより、表示が見えにくくなると言う問題点があった。
この問題に対する対策の一手法として、透光性基材の表面に反射防止膜を設けることにより、表示画質を向上させることが行われている。
【０００３】
しかし、可視光の全波長領域に亘って十分な反射防止効果を奏する反射防止膜は、これまで知られていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、広い波長領域にわたって反射率の低い反射防止膜を開発するべく鋭意検討した結果、反射防止膜を３層構成とし、その第３層を屈折率の波長分散性が波長が大きくなるにしたがい屈折率が大きくなる特性を持つ層にすることにより、可視光の全領域で有効な反射防止効果を得ることができることを見出し、本発明に至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、透光性基材の少なくとも片面に設ける反射防止膜において、該透光性基材側から空気層側へ、
屈折率が１．６０〜１．８０であり光学膜厚が０．２０λ〜０．３０λである第１層と、
屈折率が２．０〜２．４５であり光学膜厚が０．４５λ〜０．５５λである第２層と、
屈折率が１．３５〜１．５２であり光学膜厚が０．２０λ〜０．３０λであって、波長が大きくなるにしたがい屈折率が大きくなる物質からなる第３層と
が順に積層されていることを特徴とする反射防止膜を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる透光性基材は、その形状が板状、フィルム状、シート状などのような平面状であってもよいし、レンズなどのように曲面を有するものであってもよい。
【０００７】
かかる透光性基材は、その屈折率が例えば１．４８〜１．６０であり、透光性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えばセルロース系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子、アクリル系高分子、ファンクショナルノルボルネン系高分子、ポリサルフォン、ポリエーテルサルホンなどの樹脂製の基材やガラス製の基材などが挙げられる。また、偏光板、ＣＲＴなどを初めとする表示装置用の光学フィルター、タッチパネルなどのような光学部品であってもよい。
【０００８】
透光性基材はその表面に、第１層との密着性を向上するための中間層を有していてもよい。密着性を向上するための中間層としては、例えばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、カルド樹脂、ポリシラザンなどの高分子からなる高分子膜が挙げられる。また、厚み３０Å〜２００Å程度のＳｉＯｘ、Ａｌ２Ｏ３などからなる層やＣｒなどからなる層を用いることもできる。
【０００９】
また、その表面に凹凸が設けられていて、防眩性が付与されていてもよい。防眩性を付与するには、例えばシリカゲル、樹脂ビーズ、ガラスビーズなどを樹脂に分散した層を設けてもよいし、基材表面にエッチング処理、マット処理などを施してもよい。
【００１０】
透光性基材はその表面に表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば真空中での加熱処理、コロナ処理、イオンボンバード処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理などが挙げられる。
【００１１】
第１層は、屈折率が１．６０〜１．８０であることが必要であり、好ましくは１．６５〜１．７５程度である。ここで屈折率は波長５５０ｎｍで測定される値である。
また、可視光領域での透過率は、８０％以上であることが好ましい。
かかる第１層としては、例えば無機誘電体からなる層が挙げられ、具体的には、低屈折率材料と高屈折材料との混合物からなる層が挙げられる。低屈折材料としては、例えばＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などが挙げられ、高屈折率材料としては、例えばＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３などが挙げられる。中でも生産性、コストなどの観点から、ＳｉＯ２とＮｂ２Ｏ５との混合物、 Ａｌ２Ｏ３とＮｂ２Ｏ５との混合物、Ａｌ２Ｏ３とＴｉＯ２との混合物などが好ましい。
【００１２】
第１層は、その光学膜厚が０．２０λ〜０．３０λであることが必要であり、好ましくは０．２３λ〜０．２７λである。ここで、λは、設計波長であり、液晶表示装置を初めとする表示装置などに用いる場合には通常、可視光の波長範囲から任意に設定され、一般的には５５０ｎｍとして設定される。
【００１３】
第２層は、その屈折率が２．０〜２．４５であることが必要である。ここで屈折率は波長５５０ｎｍで測定される値である。
また、その可視光の透過率は８０％以上であることが好ましい。
かかる第２層としては、例えば無機誘電体からなる層が挙げられ、このような無機誘電体として具体的には、例えばＮｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５を主成分とするものが挙げられる。
【００１４】
第２層は、その光学膜厚が０．４５λ〜０．５５λであることが必要であり、好ましくは０．４８λ〜０．５２λである。
【００１５】
第３層は、その屈折率が１．３５〜１．５２であることが必要である。ここで屈折率は波長５５０ｎｍで測定される値である。
また、可視光領域での透過率は８０％以上であることが好ましい。
さらに、第３層は、波長が大きくなるにしたがい屈折率が大きくなる特性を持つ物質からなることが必要であるが、本発明の反射防止膜における第３層は、この点で、通常の反射防止膜に用いられる物質とは異なっている。かかる第３層としては、例えばＳｉＯ２またはＭｇＦ２と金属との混合物からなる層が挙げられ、具体的にはＳｉＯ２またはＭｇＦ２に金属がドープされた無機誘電体を使用することができる。金属としては、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｌなどが挙げられる。金属のドープ量は、波長が大きくなるに従い屈折率が大きくなるように選択され、通常はＳｉＯ２またはＭｇＦ２と金属との合計量１００モル当り５モル以下である。５モルより大きい場合には、金属の吸収により透過率が低下する。
【００１６】
第３層は、その光学膜厚が０．２０λ〜０．３０λであることが必要であり、好ましくは０．２３λ〜０．２７λである。
【００１７】
かかる第１層、第２層および第３層は、例えば電子ビーム蒸着法、誘導加熱方式蒸着法、抵抗加熱蒸着法、スパッタリング法など物理気相堆積法〔ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法〕のような公知の方法を用いて透光性基材上に設けることができる。混合物からなる層の場合には、２種類の蒸着材料を別々の蒸着源から蒸発させて混合膜を形成する２元蒸着法や、２種類の無機誘電体の混合材料を用いて真空蒸着法やスパッタリング法などの方法により透光性基材の表面に設けることができる。
【００１８】
この反射防止膜は、透光性基材の片面に設けてもよいし、両面に設けてもよい。
【００１９】
第１層、２層及び３層を製造する装置としては、透光性基材が板状、シート状である場合やレンズである場合には、バッチ式、インライン式などの製造装置が用いられる。透光性基材がフィルム状である場合には、巻き取り式の真空成膜装置を用いることもできる。
【００２０】
この反射防止体は、透光性基材が偏光板である場合には、通常の偏光板と同様に液晶表示装置に使用することができる。また、透光性基材が光学フィルターやタッチパネルである場合には、ＣＲＴ、ＰＤＰ、液晶ディスプレイなどの各種表示装置の前面に配置して使用することができる。
偏光板、光学フィルター、およびタッチパネルなどへの該反射防止膜を設ける方法としては、偏光板、光学フィルター、タッチパネルなどに直接、各層を設ける方法の他に、反射防止膜を設けた透光性基材を粘着層を介して偏光板、光学フィルター、タッチパネルなどに積層する方法もある。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の反射防止膜は、第３層として、波長が大きくなるにしたがい屈折率が大きくなる特性を持つ層にすることにより、可視光の全波長領域における反射防止効果に優れている。
【００２２】
【実施例】
本発明を実施例でさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２３】
実施例１
トリアセチルセルロースフィルム（商品名 フジＴＡＣ ＳＨ−８０ 富士写真フィルム（株）製）上に厚さ約５μｍのアクリル系樹脂膜を形成した透明高分子フィルムを透光性基材として使用し、基材にＡｌ２Ｏ３が９２％とＴｉＯ２が８％の混合物層（屈折率１．６８、厚み８１０Å）、Ｔａ２Ｏ５層（屈折率２．１１、厚み１２８０Å）、ＭｇＦ２が９８％とＣｒが２％の混合層（屈折率１．４０、厚み９７０Å、波長４００ｎｍにおける屈折率は１．３８６であり、波長８００ｎｍにおける屈折率は１．４０４であり、波長とともに屈折率が大きくなる。）を順次形成し得る反射防止膜の反射スペクトルを図１に示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の反射防止膜の分光反射率を示すグラフである。
Claims (5)
- 透光性基材の少なくとも片面に設ける反射防止膜において、該透光性基材側から空気層側へ、
屈折率が１．６０〜１．８０であり光学膜厚が０．２０λ〜０．３０λである第１層と、
屈折率が２．０〜２．４５であり光学膜厚が０．４５λ〜０．５５λである第２層と、
屈折率が１．３５〜１．５２であり光学膜厚が０．２０λ〜０．３０λであって、波長が大きくなるにしたがい屈折率が大きくなる物質からなる第３層と
が順に積層されていることを特徴とする反射防止膜。 - 第３層が、ＳｉＯ２またはＭｇＦ２と金属とからなる層である請求項１に記載の反射防止膜。
- 請求項１記載の反射防止膜を設けた偏光板。
- 請求項１に記載の反射防止膜を片面または両面に設けた表示装置用の光学フィルター。
- 請求項１に記載の反射防止膜が組込まれてなる液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00755999A JP4281137B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 反射防止膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00755999A JP4281137B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 反射防止膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000206306A JP2000206306A (ja) | 2000-07-28 |
| JP4281137B2 true JP4281137B2 (ja) | 2009-06-17 |
Family
ID=11669174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00755999A Expired - Lifetime JP4281137B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 反射防止膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4281137B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002296405A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Sumitomo Chem Co Ltd | 反射干渉色とその色ムラの少ない反射防止基材 |
| WO2010032610A1 (ja) * | 2008-09-17 | 2010-03-25 | シャープ株式会社 | 反射防止膜及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-01-14 JP JP00755999A patent/JP4281137B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000206306A (ja) | 2000-07-28 |
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