JP5098137B2

JP5098137B2 - 反射防止フィルム

Info

Publication number: JP5098137B2
Application number: JP2005161581A
Authority: JP
Inventors: 修椎野; 信吾大野; 芳典岩淵; 雅人吉川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-06-01
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2025-06-01
Also published as: JP2006337672A

Description

本発明は反射防止フィルムに係り、特に、帯電防止機能を備えた反射防止フィルムに関する。

ＯＡ機器のＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）や液晶板、車輌ないし特殊建築物の窓材には光の反射を防止して高い光透過性を確保するために反射防止フィルムが適用されている。従来、この種の用途に用いられる反射防止フィルムは、ＴｉＯ_２，ＳｉＯ_２，ＩＴＯ，ＳｎＯ_２，ＭｇＦ_２等の透明膜を基板上に積層した構成とされている。また、近年、基板の表面に、高屈折率層と低屈折率層とを積層膜してなる反射防止膜が形成された構造が採用されている。

通常、これら高屈折率層及び低屈折率層としては、有機系又は無機系の絶縁体又は半導体が用いられている。例えば、特開平１１−１４２６０３号公報には、ＩＴＯ（スズインジウム酸化物）又はＺｎＯ、ＡｌをドープしたＺｎＯ、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、ＺｒＯ等よりなる高屈折率層と、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３等よりなる低屈折率層とが、有機フィルム上に交互に形成された反射防止フィルムが記載されている。
特開平１１−１４２６０３号公報

しかし、反射防止フィルムに用いられる材料としては、絶縁体材料及び半導体材料がほとんどである。このため、反射防止フィルムは容易に帯電して埃や塵を引き寄せ、これにより視認性が著しく劣化するという問題があった。

本発明は上記従来の問題点を解決し、帯電防止機能を備えた反射防止フィルムを提供することを目的とする。

本発明（請求項１）の反射防止フィルムは、基板の表面に、高屈折率層と低屈折率層とをスパッタリングにより積層してなる反射防止膜が形成された反射防止フィルムにおいて、該高屈折率層がＴｉとは異なる金属元素をドープしたＴｉＯ_２膜よりなり、該金属元素がＮｂであることを特徴とするものである。

請求項２の反射防止フィルムは、請求項１において、前記金属元素はＴｉ１００ａｔｍ％に対して０．１〜３０ａｔｍ％ドープされていることを特徴とするものである。

請求項３の反射防止フィルムは、請求項２において、前記金属元素はＴｉ１００ａｔｍ％に対して０．３〜１０ａｔｍ％ドープされていることを特徴とするものである。

請求項４の反射防止フィルムは、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記基板の上に前記反射防止膜が形成された後、該反射防止膜にプラズマ処理、マイクロ波処理及びミリ波処理の少なくとも１つが施されることを特徴とするものである。

請求項５の反射防止フィルムは、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記反射防止膜は複数層の前記高屈折率層と複数層の前記低屈折率層とを交互に積層した多層膜であることを特徴とするものである。

請求項６の反射防止フィルムは、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記低屈折率層はＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２又はＡｌ_２Ｏ_３よりなることを特徴とするものである。

本発明（請求項１）の反射防止フィルムは、高屈折率層内に金属元素がドープされることから高屈折率層の導電率が向上し、その結果、この高屈折率層を備えた反射防止フィルムが帯電防止機能に優れたものとなる。

かかる本発明の反射防止フィルムでは、金属元素はＴｉ１００ａｔｍ％に対して０．１〜３０ａｔｍ（請求項２）、特に０．３〜１０ａｔｍ％（請求項３）ドープされていることが好ましい。

金属元素が０．１ａｔｍ％未満であると帯電防止機能が不十分なものとなり、３０ａｔｍ％を超えると多量の金属元素をドープするために製造コストが高くつくと共に、可視光の透過性が著しく損われる。また、屈折率も大きく変化してしまう。

かかる本発明の反射防止フィルムでは、反射防止膜にプラズマ処理、マイクロは処理及びミリ波処理の少なくとも１つを施すことが好ましい（請求項４）。これらの処理によって高屈折率層の結晶化が促進し、これにより高屈折率層の導電性がさらに向上することから、反射防止フィルムの帯電防止機能が一層向上する。

また、かかる本発明の反射防止フィルムでは、高屈折率層と低屈折率層を１層ずつ用いて積層した２層膜であってもよいが、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層膜であってもよい（請求項５）。

なお、本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率層がＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２又はＡｌ_２Ｏ_３よりなるものであってもよい（請求項６）。

以下に図面を参照して本発明の反射防止フィルムの実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の反射防止フィルムの実施の形態を示す模式的な断面図である。

図示の如く、本発明の反射防止フィルム１は、基板２上に、高屈折率層４と低屈折率層３との積層膜よりなる反射防止膜５を形成したものである。

本発明において、基板２としては、ケイ酸アルカリ系ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等のガラスや、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、トリアセテート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、セロファン等の有機材料よりなる透明フィルムが挙げられる。

基板２の厚さは得られる反射防止フィルムの用途による要求特性（例えば、強度、薄膜性）等によって適宜決定されるが、通常の場合、１μｍ〜１０ｍｍの範囲とされる。

高屈折率層４としては、金属元素をドープしたＴｉＯ_２膜が用いられる。この高屈折率層４は、屈折率が１．８以上であり、４００ｎｍ付近の光の透過性が高く、３５０ｎｍ付近及びそれ以下の光の吸収性が高い。

高屈折率層４は、Ｔｉとは異なる金属元素をドープしたＴｉＯ_２膜よりなるため、高屈折率層の導電率が向上し、その結果反射防止フィルムが帯電防止機能に優れたものとなる。

ドープする金属元素としては、Ｔａ，Ｎｂ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｙ，Ｚｒ及びＨｆよりなる群から選ばれる少なくとも１種類を用いることが好ましい。

金属元素はＴｉ１００ａｔｍ％に対して０．１〜３０ａｔｍ特に０．３〜１０ａｔｍ％ドープすることが好ましい。

金属元素が０．１ａｔｍ％未満であると帯電防止機能が不十分なものとなる。金属元素が３０ａｔｍ％を超えると多くの金属元素をドープするため製造コストが高くつくと共に、可視光の透過性が著しく損われる。また、透過率も変化してしまう。

一方、低屈折率層３としてはＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３等の屈折率が１．６以下の低屈折率材料よりなる薄膜を採用することができる。

これら高屈折率層４及び低屈折率層３の膜厚は光の干渉で可視光領域での反射率を下げるため、膜構成、膜種、中心波長により異なってくるが、図１に示すような４層構造の場合、基板２側の第１層（高屈折率層４）が５〜５０ｎｍ、第２層（低屈折率層３）が５〜５０ｎｍ、第３層（高屈折率層４）が５０〜１５０ｎｍ、第４層（低屈折率層３）が５０〜１５０ｎｍ程度の膜厚で形成するのが好ましい。

このような高屈折率層４及び低屈折率層３は、スパッタリングにより形成する。金属をターゲットとする反応性スパッタ法で形成する場合、スパッタ条件は、Ｏ_２１００％又はＯ_２−ＡｒでＯ_２４０％以上の雰囲気条件とするのが好ましい。

なお、図１に示す反射防止フィルム１の反射防止膜５は、基板２上に高屈折率層４、低屈折率層３、高屈折率層４、低屈折率層３の順で各膜が２層ずつ交互に合計４層積層された多層膜とされたものであるが、図２に示す反射防止フィルム１Ａのように、基板２上に、高屈折率層４及び低屈折率層３の順で各膜が１層ずつ交互に合計２層積層されてなる反射防止膜５Ａが形成されたものであってもよい。また、この反射防止膜の高屈折率層と低屈折率層との積層構造は、次のようなものであっても良い。
（ａ）中屈折率透明膜／高屈折率層／低屈折率層の順で１層ずつ、合計３層に積層したもの
（ｂ）高屈折率層／低屈折率層の順で各層を交互に３層ずつ、合計６層に積層したもの

基板２上に反射防止フィルム５を形成した後、反射防止膜５にプラズマ処理、マイクロは処理及びミリ波処理の少なくとも１つを施すことが好ましい。これらの処理によって高屈折率層４の結晶化が促進し、これにより高屈折率層４の導電性がさらに向上することから、反射防止フィルム１の帯電防止機能が一層向上する。

なお、本発明の反射防止フィルムは、必要に応じて、表面の耐汚染性を高めるために、更に反射防止膜上に汚染防止膜を形成しても良い。この場合、汚染防止膜としては、フッ素系薄膜、シリコン系薄膜等よりなる膜厚１〜１０００ｎｍ程度の薄膜が好ましい。

このような本発明の反射防止フィルムは、ＯＡ機器のＰＤＰや液晶板の前面フィルタ、或いは、車輌や特殊建築物の窓材に適用することで、良好な光透過性に加え、優れた帯電防止機能を確保することができる。

以下に実施例、参考例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

実施例１、参考例１、比較例１
基板として石英ガラス（厚み１．０ｍｍ）を用い、この基板の表面に表１に示す構成の反射防止膜を反応性スパッタ法により形成した。

日立製可視紫外光分光測定装置（Ｕ−４０００）を用い、波長５５０ｎｍにおける反射率を求めた。また、Mitsubishi Chemical Corporation社製Hiresta-Up MCP-HT450と、Loresta-Ap MCP-T400とを用い、シート抵抗の測定を行った。

表１より、実施例１の反射防止フィルムは、反射防止性に優れると共に、シート抵抗が低く帯電防止機能に優れることがわかる。

これに対して、比較例１の反射防止フィルムでは、シート抵抗が高く、帯電防止機能に劣る。

実施の形態に係る反射防止フィルムを示す模式的な断面図である。異なる実施の形態に係る反射防止フィルムを示す模式的な断面図である。

１，１Ａ反射防止フィルム
２基板
３低屈折率層
４高屈折率層
５，５Ａ反射防止膜

Claims

基板の表面に、高屈折率層と低屈折率層とをスパッタリングにより積層してなる反射防止膜が形成された反射防止フィルムにおいて、
該高屈折率層がＴｉとは異なる金属元素をドープしたＴｉＯ_２膜よりなり、該金属元素がＮｂであることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１において、前記金属元素はＴｉ１００ａｔｍ％に対して０．１〜３０ａｔｍ％ドープされていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項２において、前記金属元素はＴｉ１００ａｔｍ％に対して０．３〜１０ａｔｍ％ドープされていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記基板の上に前記反射防止膜が形成された後、該反射防止膜にプラズマ処理、マイクロ波処理及びミリ波処理の少なくとも１つが施されることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記反射防止膜は複数層の前記高屈折率層と複数層の前記低屈折率層とを交互に積層した多層膜であることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記低屈折率層はＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２又はＡｌ_２Ｏ_３よりなることを特徴とする反射防止フィルム。