JPH05203804A

JPH05203804A - 反射防止膜および表示装置

Info

Publication number: JPH05203804A
Application number: JP4159055A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Shimizu; 和彦清水; Takeo Ito; 武夫伊藤; Shuzo Matsuda; 秀三松田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-06-19
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1993-08-13
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JP3320776B2

Abstract

(57)【要約】【構成】下層形成溶液として、Ｔｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₄
を主成分として顔料としてのホスタパームピンクＥを含
有する下層形成溶液を用いて色素を含有する下層膜を形
成し、この下層膜の上に、Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄を主成
分とする溶液を用いて上層膜を形成して、２層反射防止
膜を形成する。この反射防止膜の最小反射率と最小透過
率は略一致している。【効果】従来の反射防止特性に比べ、反射防止領域は
拡大し、特に反射を防止しようとする特定波長からずれ
た領域でのぎらつきを抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外光反射を効果的に防
止する反射防止膜およびこの反射防止膜を備えた表示装
置に関し、特に２層構造の反射防止膜に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、窓ガラス、ショー・ウインドウ、
表示装置の表示面等には、基板としてガラスが用いられ
る。このガラスは、周囲の光、例えば太陽光や照明光を
鏡面反射することがあり、そのため、映り込み現象が生
じ、透明性等に支障をきたすことが多い。特に、表示装
置の場合には、表示面で鏡面反射が起こると、表示面に
表示されるべき映像と周囲から映り込んだ光源や周囲の
景観等が重なってしまい、著しい画像劣化を引き起こ
す。

【０００３】そこで、この反射を防止する方法として、
従来、基板表面上に単層もしくは多層の光学膜を形成し
て、光の干渉効果を利用することで外光反射を防止する
反射防止膜を形成する方法がある。

【０００４】この反射防止膜として一般的に良く知られ
ているものに、１／４波長膜と呼ばれているものがあ
る。この１／４波長膜について説明すると次のようにな
る。すなわち、単層の反射防止膜により外光反射を防止
する場合には、空気の屈折率をｎ₀、薄膜の屈折率をｎ
₁、基板の屈折率をｎ₂、薄膜の膜厚をｄ、反射を防止
しようとする光の波長をλとするととき、以下の無反射
条件を満足しなければならない。ｎ₁ｄ＝λ／４ …（１）ｎ₁ ² ＝ｎ₀ｎ₂ 上記関係式において、薄膜の膜厚が反射を防止しようと
する光の波長の１／４の厚さになっていることから１／
４波長膜と呼ばれている。

【０００５】上記２式を満足した場合に波長λの光の反
射を零にすることができるが、基板にガラスを用いた場
合では、ｎ₂は1.52、空気の屈折率ｎ₀は1.00であるか
ら、薄膜の屈折率ｎ₁は1.23である必要がある。しかし
ながら、現在知られている中で実用上可能な低屈折率物
質はＭｇＦ₂であり、それ自体の屈折率は1.38で上記無
反射条件の屈折率（ｎ₁＝1.23）より大きいため、単層
のもので外光反射を完全に防止することは不可能であっ
た。

【０００６】そこで、基板上に基板側の下層とその上に
形成される上層からなる２層の反射防止膜を形成して反
射を防止することも行われている。この場合、空気の屈
折率をｎ₀、上層の屈折率をｎ₃、下層の屈折率を
ｎ₄、基板の屈折率をｎ₂、上層の膜厚をｄ₁、下層の
膜厚をｄ₂、反射を防止しようとする光の波長をλとす
るととき、以下の無反射条件を満足しなければならな
い。ｎ₃ｄ₁＝λ／１ｎ₄ｄ₂＝λ／１ …（２）ｎ₂ｎ₃ ² ＝ｎ₀ｎ₄ ²

【０００７】上記関係式(1) から、基板がガラス板の場
合には、ｎ₂＝1.52、ｎ₀＝1.00であるから、屈折率の
比ｎ₄／ｎ₃が1.23になるように下層と上層の物質を選
択すればよいことになる。

【０００８】この２層の反射防止膜として、特開昭61-1
0043号公報には、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｉのアルコキシド等の
共縮合体からなる高屈折率膜を下層膜に、ポリフルオロ
アルキル基を含有するアルコキシシランまたはクロルシ
ランの縮合体からなる低屈折率膜を上層に用いたものが
提案されている。

【０００９】このような２層反射防止膜は、特定の波長
において反射を防止することができるが、その特定波長
以外の光では、基本的に無反射条件を満足することがで
きない。屈折率1.52のガラス基板について無反射条件を
満足するように、下層、上層の屈折率を組み合わせ、波
長λ₀の光の反射を防止しようとした場合における２層
反射防止膜の分光反射率を図１に示す。図１において、
曲線１は上層の屈折率ｎ₃＝1.55、下層の屈折率ｎ₄＝
1.91の場合、曲線２は上層の屈折率ｎ₃＝1.45、下層の
屈折率ｎ₄＝1.78の場合および曲線３は上層の屈折率ｎ
₃＝1.38、下層の屈折率ｎ₄＝1.70の場合である。図１
に示すように、反射率特性は比較的急峻なカーブとな
り、反射率を基板自体のものより小さくする反射防止領
域は比較的狭くなっている。また、上下層の屈折率の低
い組み合わせほど反射防止領域は広くなっているが、前
述したように、現在知られている中で実用可能な低屈折
率物質はＭｇＦ₂であり、２層膜では曲線３に示す程度
のものしかできなかった。

【００１０】なお、広帯域で反射を防止するためには、
２層膜ではなく、３層以上の反射防止膜を用いればよい
ことが知られている。つまり、反射防止膜はその膜厚を
光の波長によって決定するので、理論的には、Ｎ層の多
層膜とすることによりＮ個の波長の反射率を低くするこ
とができる。しかし、反射防止膜の層数を増やすこと
は、工程数の増加、歩留の低下、コストの増加等につな
がり、工業上困難であった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
２層反射防止膜は、比較的狭い波長領域でしか反射防止
効果を得ることができなかた。そして、反射を防止しよ
うとする特定の波長からずれた領域では、反射率が基板
自体のものより増加してしまうことがあり、ぎらつきの
原因となっていた。特に短波長側でその傾向が大きく、
表示装置の表示面の場合、青いぎらつきの原因となって
いた。

【００１２】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、２層構造にて従来より広い領域で反射防止が
可能な反射防止膜を提供することを目的とする。さら
に、このような反射防止膜を表示面に備えた表示装置を
提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、基板上に形成される第１の薄膜と、この
第１の薄膜上に形成される第２の薄膜とからなる反射防
止膜において、前記第１の薄膜は色素を含有し、かつ、
前記反射防止膜の可視光領域における分光反射率の最小
となる波長をλｒ、分光透過率の最小となる波長をλ
ｔ、とするとき、 λｔ−５０nm＜λｒ＜λｔ＋７０nm となる関係を有することを特徴とする。

【００１４】さらに、光透過性表示部基体の外表面に、
基体上に形成される第１の薄膜とこの第１の薄膜上に形
成される第２の薄膜とからなる反射防止膜を具備する表
示装置において、前記第１の薄膜は色素を含有し、か
つ、前記反射防止膜の可視光領域における分光反射率の
最小となる波長λｒ、分光透過率の最小となる波長をλ
ｔ、とするとき、 λｔ−５０nm＜λｒ＜λｔ＋７０nm となる関係を有することを特徴とする。

【００１５】

【作用】発明者等が検討した結果、２層反射防止膜の下
層膜に所定の分光透過率特性をもたせることにより、反
射防止膜に特定の分光透過率特性を与えると、従来のも
のよりも広帯域、特に短波長側の領域にわたり反射防止
効果を有する反射防止膜となることを見出した。すなわ
ち、反射防止膜の可視領域における分光透過率の最小と
なる波長と分光反射率の最小となる波長を略一致させる
ことにより、より広帯域にわたり反射防止効果を有する
反射防止膜を得ることができる。このような分光透過率
および分光反射率特性を有する反射防止膜を形成するた
めには、基板上に形成される第１の薄膜つまり下層に適
当な色素を含有させればよい。

【００１６】従来の２層反射防止膜は、基板上に形成さ
れる下層である第１の薄膜およびこの上に形成される上
層である第２の薄膜ともに波長に依存した分光透過率特
性を有していないため、２層反射防止膜としての分光透
過率特性は分光反射率の最小となる波長で最大となり、
本発明による反射防止膜とは全く逆の特性になってい
る。

【００１７】このことを図２および図３を用いて説明す
る。図２および図３に本発明による反射防止膜と従来の
反射防止膜の分光反射率および分光透過率を示す。図２
は分光反射率の最小波長が５７０nmの反射防止膜の特性
を示すものであり、図２（ａ）は分光反射率を示し、図
２（ｂ）は分光透過率を示す。実線10ａ，10ｂは本発明
の反射防止膜の特性を示し、破線11ａ，11ｂは従来の反
射防止膜の特性を示す。同様に図３は６２０nmに最小反
射率を有する反射防止膜の特性を比較して示すものであ
り、実線20ａ，20ｂは本発明、破線21ａ，21ｂは従来例
を示す。図２および図３に示すように、本発明によると
従来の反射防止膜に比べ広帯域にわたり反射防止機能を
有していることがわかる。なお、図２および図３におい
て、本発明による反射防止膜の一例として、上層膜には
Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄の加水分解、脱水縮合によって得
られたＳｉＯ₂膜であり、下層膜にはＴｉ（ＯＣ
₃Ｈ₇）₄とＳｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄を加水分解、共縮合
させて得られるＴｉＯ₂−ＳｉＯ₂膜に所定の分光透過
率となるように色素を含有させたものを示している。上
層の屈折率は１．４５程度であり、下層の屈折率は色素
のない場合で１．８程度である。また、従来の反射防止
膜は色素を含有していないものである。

【００１８】ところで、この反射防止膜の分光反射率の
最小となる波長は、反射防止膜の下層、上層の膜厚に依
存する。図２に示すような分光透過率特性を有する反射
防止膜の下層、上層の膜厚を薄くしていったときの分光
反射率の変化を図４に、また、下層、上層の膜厚を厚く
していったときの分光反射率の変化を図５に示す。

【００１９】図４において、曲線12-1は最適膜厚であ
り、分光透過率と分光反射率の最小となる波長が５７０
nmでほぼ一致している場合である。曲線12-2および12-3
は分光反射率が最小となる波長がそれぞれ５４０nm、５
２０nmである。この図４からわかるように、各波長で最
低反射となる従来の２層反射防止膜に比べて反射防止領
域を拡大するものであっても、分光透過率と分光反射率
の最小波長のずれが大きくなる程、反射率の最低値が大
きくなる。また、図示していないが、これよりさらにず
れが大きくなると、さらに反射率は増大する。なお、従
来の２層反射防止膜でも下層の屈折率を下げることによ
り反射率を増加させれば反射防止効果を有する領域を広
げることはできる。曲線12-4は、下層の屈折率を下げ５
２０nmが反射の最小値となるように形成された反射防止
膜の分光透過率を示す。しかし、曲線12-4の反射防止膜
の場合、下層の屈折率を変化させずに５２０nmが反射の
最低値となるような反射防止膜に対して最低反射率は増
加するが、可視領域（４００〜７００nm）の範囲で曲線
12-3とほぼ同程度の反射防止特性を示している。すなわ
ち、曲線12-3程度の最低反射率であれば従来の反射防止
膜でも充分に同様の効果を得ることができる。さらに、
曲線12-3以上に反射率の最低波長がずれた場合には、こ
の反射防止膜の分光反射率の最小値はさらに増加するか
ら従来の反射防止膜を用いた方が有効ということにな
る。

【００２０】したがって、分光反射率の最小となる波長
は分光透過率の最小となる波長に比べ短波長側に５０nm
以上ずれてはならない。また、反射防止効果としては最
小反射率は２０％以下が好ましいので、より好ましく
は、ずれの大きさは３０nm以下が望ましい。

【００２１】同様に、図５において、曲線12-5は最適膜
厚、曲線12-6および12-7は分光反射率の最小となる波長
がそれぞれ６１０nm、６４０nmであるが、膜厚を薄くし
ていった場合と同様に分光反射率と分光反射率の最小波
長のずれが大きくなる程、反射率の最低値が大きくなっ
ている。曲線12-8は下層の屈折率を下げ、６４０nmが反
射の最小値となるように形成された従来の反射防止膜で
ある。この曲線12-8の反射防止膜は可視領域において曲
線12-7で示す反射防止膜とほぼ同等の反射防止特性を有
している。また、曲線12-7以上に最小波長のずれを大き
くした場合、最低反射率がさらに増加してしまい、従来
の反射防止膜に比べ反射防止特性が劣化してしまう。

【００２２】したがって、分光反射率の最小となる波長
は分光反射率の最小となる波長に比べ長波長側に７０nm
程度以上ずれてはならない。また、最小反射率を２０％
以下とするためには、そのずれは４０nm以下であること
が好ましい。以上より、反射防止膜の分光透過率の最小
となる波長をλｔ、分光反射率の最小となる波長をλｒ
としたとき、（λｔ−５０）nm＜λｒ＜（λｔ＋７０）nm の関係を満たさすことが望まれる。また、より好ましい
範囲は（λｔ−３０）nm＜λｒ＜（λｔ＋４０）nm である。

【００２３】このように、本発明の反射防止膜が従来の
反射防止膜に比べより広い領域で反射を防止できる理由
は以下のようなものと推測される。つまり、前述したよ
うに２層反射防止膜は上記(2) 式を満足しなければなら
ない。したがって、基板が屈折率１．５２のガラスであ
る場合には、下層と上層の屈折率の比は１．２３とする
必要がある。上層に実用的で最も屈折率の低いＭｇＦ₂
を用いた場合に屈折率は１．３８であるから、下層の屈
折率は１．７でなければならない。ところで、この屈折
率の関係が満たされなければならないのは、反射を防止
しようとする特定波長λにおいてだけであり、他の波長
において屈折率が１．７である必要はない。そればかり
か、基板より屈折率の高い物質を下層に用いるために、
ある波長領域ではこの反射防止膜を設けることにより逆
に反射が大きくなってしまう。本発明の反射防止膜は、
下層に色素を含有しており、しかも、この色素を含有し
た下層の分光透過率の最小となる波長は、反射防止膜の
反射防止膜の反射率の最小となる波長と略一致してい
る。このような下層膜の屈折率は透過率の最小となる波
長域で最大となる。この部分で上述した下層、上層の比
１．２３が満足され、他の波長領域では下層の屈折率は
必要以上に高くなっていない。そのため、反射を防止し
ようとする波長以外の領域でも反射を高くすることな
く、より広帯域にわたり反射防止効果を有するものと考
えられる。

【００２４】また、本発明による反射防止膜はその製造
方法によらず効果を有するものであるが、色素を含有す
る下層膜は金属アルコシキド等の膜形成材料と溶媒、色
素、必要によっては触媒の混合溶液を塗布、乾燥するこ
とにより形成するのが簡便である。また、上層もこのよ
うな金属アルコキシド等を用いて形成する方法が蒸着等
の方法に比べ簡便である。また、色素には染料や顔料等
があげられるが、特に望ましいのは顔料である。

【００２５】膜形成用材料としては、主として金属アル
コキシドが最も適している。金属アルコキシドは一般式
Ｍ（ＯＲ）₄で表される。ここでＭは金属元素、ＯＲは
アルコキシル基である。例えば、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａ
ｌ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等を金属元素としたアルコ
キシドをそれぞれの目的により単独または混合して使用
することができる。下層膜を形成するためには、バイン
ダーとしては比較的屈折率の高いＴｉ，Ｚｒ，Ｚｎ等の
アルコキシドの混合比を大きくし、上層形成用の材料と
してはＳｉのアルコキシドの比重を大きくするとよい。
さらに、上記金属アルコキシドの縮合によって生じる多
量体を用いることも可能である。また、アルコキシル基
ＯＲのＲは炭素数１〜５のアルキル基が好ましい。つま
り膜形成材料として具体的には、Ｔｉ（ＯＣ
₂Ｈ₅）₄，Ｔｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₄，Ｔｉ（ＯＣ
₄Ｈ₉）₄，Ｚｒ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄，Ｚｒ（ＯＣ
₃Ｈ₇）₄，Ｚｒ（ＯＣ₄Ｈ₉）₄，Ｓｉ（ＯＣＨ₃）
₄，Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄，Ａｌ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃，Ａ
ｌ（ＯＣ₃Ｈ₇）₃，Ａｌ（ＯＣ₄Ｈ₉）₃，Ｚｎ（Ｏ
Ｃ₂Ｈ₅）₂，Ｚｎ（ＯＣ₃Ｈ₇）₂等の金属アルコキ
シド、アルコキシ基の一部を他の官能基に置換したも
の、例えば、チタネートカップリング剤、シランカップ
リング剤、また、Ｔｉ，Ｚｒの金属キレート類、例え
ば、Ｔｉ，Ｚｒのβ−ジケトン類（アセチルアセトネー
ト等）、またはこれらの混合物等を用いてもよい。カッ
プリング剤としては表１に示すようなシランカップリン
グ剤、表２に示すようなチタネート系カップリング剤、
化１に示すようなアルミニウム系カップリング剤があ
る。また、これらのカップリング剤を下層に添加するこ
とにより本発明の反射防止膜の反射防止領域がさらに広
がることが確認された。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【化１】

【００２９】上述した金属アルコキシド等は加水分解、
脱水縮合反応により基板上に金属酸化物の膜を形成す
る。また、この金属アルコキシドを含む溶液に色素を混
合して塗布することにより、金属酸化物中に色素が封入
された色素含有薄膜を形成することができる。

【００３０】さらに、金属アルコキシドを溶解させるた
めの溶媒はアルコール類が適している。アルコールは炭
素数の増加とともに粘性が高くなるので、この点を考慮
して適宜選択すればよい。一般的に使用可能なアルコー
ルとしては、炭素数１〜５のアルコールが挙げられる。
具体例としては、イソプロピルアルコール、エタノー
ル、メタノール、ブタノール、ペンタノール、メトキシ
エタノール、エトキシエタノール、プロポキシエタノー
ル、ブトキシエタノール等ほとんど全てのアルコールを
用いることができる。

【００３１】上述の方法で得られる膜は一般に多孔質で
ある。よって、下層に染料を用いた場合、上層を上述の
方法で形成すると、上層の溶液を塗布した時点で下層の
染料が上層の細孔部を通り抜けまだ乾燥していない上層
へと溶出してしまう場合があり、製造条件の制御が困難
となる。顔料の場合、染料に比べ大きいため、下層の細
孔部を通り抜けることはない。もちろん、上層を蒸着の
ような方法で形成した場合、このような問題は発生しな
いが、全ての方法、特に簡便なこの方法で膜を形成する
場合に適用しやすい顔料が好ましい。

【００３２】顔料としては、その種類の多さから、有機
顔料が好ましい。また、膜の透明性からこれらの顔料の
粒径は３００nm以下が好ましい。一般的に、膜の透明性
を得るためには顔料の粒径は波長λの１／２以下つまり
可視光の場合は２００nm以下である。これは顔料の粒径
が大きくなると光散乱を生じ透明性が損なわれる傾向が
あるからである。本発明では顔料は膜内部に閉じ込めら
れているので顔料と空気の屈折率差に比べ顔料と膜材料
の屈折率差は小さくなり、３００nmの粒径まで透明性を
維持することができる。また、多孔質膜からの溶出を防
ぎ、かつ、十分な耐光性を有するためには、顔料の粒径
は３nm以上であることが好ましい。さらに好ましくは、
顔料の粒径は５〜２００nmである。

【００３３】色素としてはほとんど全ての顔料を用いる
ことができる。有機顔料では、例えば、ベンジンエロ
ー、カーミンＦＢ等のアゾ系黄色、赤色顔料、ペリレ
ン、ペリロン、ジオキサジン、チオインジゴ、イソイン
ドリノン、キノフタロン、キナクリドン等の縮合顔料、
フタロシアニン系顔料等がある。無機顔料では、チタン
白、ベンガラ、黄鉛、コバルトブルー等があげられる。
もちろん、これら以外の色素も本発明に用いることがで
きる。

【００３４】上層膜を形成する材料は、下層膜よりも相
対的に低屈折率であることが望ましく、例えば、酸化け
い素の薄膜でも十分な反射防止効果が得られるが、屈折
率制御や膜強度向上の目的でフロロアルキルシランのよ
うな物質を添加してもよい。反射防止膜全体として上述
の特性を満たすのであれば、下層膜または上層膜に補助
的に他の物質を添加することも可能である。すなわち、
本発明の反射防止膜の上層、下層、またはその両方に吸
湿性金属塩、例えば、ＬｉＮＯ₃、ＬｉＣｌ等を混合す
ることにより、反射防止膜に導電性をもたせることによ
り、帯電防止機能を付与することができる。また、Ｓｎ
Ｏ₂、ＩＴＯの微粒子を上層、下層またはその両方に導
入することにより帯電防止機能を付与することもでき
る。

【００３５】また、上述のような反射防止膜は特に表示
装置等への応用が有効と考えられる。したがって、可視
光をより効率よく反射防止することが重要となる。人間
の目が最も強く光を感じる波長、すなわち視感度の高い
波長は５５５nmといわれているが、周囲光は可視光の中
でやや長波長に大きい分布をもつものが多い。そのよう
なことから、周囲光の反射を効果的に防止するために
は、５５０nm〜６３０nmの間の波長を重点的に防止する
ことがよい。反射防止膜の分光透過率の最小波長は、分
光反射率の最小波長と略一致する必要があるので、同様
に５５０nm〜６３０nmの間にあることが望ましい。表示
装置としては、陰極線管や液晶表示装置等の表示部基体
を通して画像を見るものがあげられる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。（実施例１）・下層形成溶液の調整まず、下層形成溶液として以下の組成の溶液Ａを調整し
た。Ａ：Ｔｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₄チタンイソプロポキシド２．５ｗｔ％顔料分散液１１５ｗｔ％硝酸０．０５ｗｔ％ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）残部

【００３７】ここで、顔料分散液１とは、平均粒径が２
０nmのホスタパームピンクＥを２．５ｗｔ％の濃度でイ
ソプロピルアルコールに分散させた液である。上記組成
Ａのように調整された混合液を約１時間撹拌し、反応さ
せて下層形成溶液とした。・上層形成溶液の調整次に、上層形成溶液として以下の組成の溶液Ｂを調整し
た。Ｂ：Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄シリコンテトラエトキソド５．０ｗｔ％水１．０ｗｔ％硝酸０．０５ｗｔ％ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）残部上記組成に調整した後、約１時間撹拌し反応させ、上層
形成用溶液とした。・反射防止膜の形成

【００３８】まず、上述の下層形成用溶液を屈折率１．
５２のガラス基板にディップ法により塗布し、１００℃
で１０分間後乾燥し、厚さ０．１μｍの下層膜を形成し
た。次いで、上層形成用溶液をこの下層膜上に塗布し、
１５０℃の雰囲気で２０分間焼成させ、膜厚が０．１μ
ｍの上層膜を形成した。このように得られた２層反射防
止膜の分光反射率と分光透過率は図２に示すようになっ
た。なお、この反射防止膜の分光反射率の測定は、大塚
電子（株）製ＭＣＰＤ−１０００を用い、光源にハロゲ
ンランプを用いて入射角０°で測定し、反射防止膜を形
成していない基板の反射率を１００％として表した。ま
た、分光透過率は、ミノルタカメラ製分光測色計ＣＭ−
１０００を用いて行った。試料を白色板の上におき測定
し、反射防止膜を形成していない基板の値に対する比率
の平方根で表した。

【００３９】図２からわかるように、本発明の反射防止
膜は、曲線10ａに示す分光反射率、曲線10ｂに示す分光
透過率を有しており、従来の反射防止特性11ａに比べ広
範囲にわたって反射防止効果を有している。（実施例２）・下層形成溶液の調整まず、下層形成溶液として以下の組成の溶液Ｃを調整し
た。Ｃ：Ｔｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₄チタンイソプロポキシド２．５ｗｔ％顔料分散液２１５ｗｔ％硝酸０．０５ｗｔ％ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）残部

【００４０】ここで、顔料分散液２とは、平均粒径が１
０nmのヘリオゲンブルーＥＰ−７Ｓを２．５ｗｔ％の濃
度でイソプロピルアルコールに分散させた液である。上
記組成のように調整された混合液を空気中の水で約１時
間撹拌し、反応させて下層形成溶液とした。・反射防止膜の形成

【００４１】上層形成用溶液は実施例１と同様の溶液Ｂ
を用い、基板上に反射防止膜を形成した。塗布方法、条
件、膜厚は実施例１と同様である。このようにして得ら
れた反射防止膜の特性は図３に示すようになった。曲線
20ａに示す分光反射率、曲線20ｂに示す分光透過率を有
しており、実施例１と同様に従来に比べ広範囲な波長領
域で反射防止効果を有していることがわかる。（実施例３）・下層形成溶液の調整まず、下層形成溶液として以下の組成の溶液Ｄを調整し
た。Ｄ：Ｔｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₄チタンイソプロポキシド２．５ｗｔ％Ｚｒ（ＯＣ₄Ｈ₉）₄ジルコニウムブトキシド０．５ｗｔ％顔料分散液３１５ｗｔ％硝酸０．０１ｗｔ％ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）残部

【００４２】ここで、顔料分散液３とは、平均粒径が３
０nmのペリレン系有機顔料を２．５ｗｔ％の濃度でイソ
プロピルアルコールに分散させた液である。上記組成Ｄ
のように調整された混合液を約１時間撹拌し、反応させ
て下層形成溶液とした。・上層形成溶液の調整次に、上層形成溶液として以下の組成の溶液Ｅを調整し
た。Ｅ：Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄シリコンテトラエトキソド４．５ｗｔ％ＣＦ₃Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃ ０．５ｗｔ％水１．０ｗｔ％硝酸０．０５ｗｔ％ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）残部上記組成に調整した後、約１時間撹拌し反応させ、上層
形成用溶液とした。・反射防止膜の形成

【００４３】実施例１と同様の塗布方法、条件にて基板
上に上層下層とも約０．１μｍの反射防止膜を形成し
た。このようにして得られた反射防止膜の特性は図６に
示すようになった。

【００４４】この反射防止膜は、曲線30ａに示す分光反
射率、曲線30ｂに示す分光透過率を有しており、上述の
実施例と同様に従来のもの31ａに比べ広範囲な波長領域
で反射防止効果を有していることがわかる。（実施例４）

【００４５】上記実施例は下層に色素を含有したもので
あるが、色素とともにカップリング剤を含有させること
により、さらに広帯域における反射防止効果を得ること
ができる。そこで、色素とカップリング剤を含有させる
例について説明する。

【００４６】表３に示す組成で混合した溶液を室温中で
３０分間静置した後、基板上に塗布して下層膜を形成
し、１００℃の雰囲気で５分間焼成した。表３中の顔料
分散液は、実施例１で用いたものを使用した。

【００４７】

【表３】

【００４８】続いて、以下の組成の液を調製して下層膜
の上から塗布して上層膜を形成し、１５０℃の雰囲気で
５分間焼成した。こうして形成された反射防止膜の特性
を図７に示す。図中、50ａおよび50ｆ〜50ｈは表３にお
ける組成ａおよびｇ〜ｈを示す。シリコンテトラエトキシド４．０ｗｔ％塩酸１．５ｗｔ％水１．０ｗｔ％イソプロピルアルコール残部ｗｔ％（実施例５）次に、本発明の表示装置の具体例として陰
極線管を使用した例について説明する。

【００４９】図８は、本発明に基づき製造された陰極線
管60を示す部分切欠側面図である。この陰極線管60は、
内部が排気された気密性のガラス外囲器61を有する。こ
の外囲器61は、ネック62およびネック62から連続するコ
ーン63を有する。さらに、外囲器61はコーン63とフリッ
トガラスにより封着されるフェースプレート64を有す
る。このフェースプレート64の側壁の外周には、防爆の
ために金属製のテンションバンド65が巻回されている。
このネック62には、電子ビームを放出する電子銃66が配
置されている。フェースプレート64の内面には、電子銃
66からの電子ビームにより励起されて発光する蛍光体層
よりなる蛍光体スクリーン67が設けられている。また、
コーン63の外側には、蛍光体スクリーン上を走査するよ
うに電子ビームを偏向させる偏向装置（図示せず）が挿
着される。

【００５０】ところで、この陰極線管60のフェースプレ
ート64の外表面には、上記実施例１の下層形成用溶液と
上層形成用溶液を塗布することにより本発明の２層構造
の反射防止膜68が形成されている。

【００５１】上記実施例１はディップ法により塗布して
いるが、本実施例では組立終了後の２５インチのカラー
陰極線管のフェースプレート前面にスピンコートにより
塗布した。乾燥、焼成の条件および下層、上層の膜厚は
実施例１と同様である。

【００５２】この反射防止膜の特性は図２に示すように
なった。この反射防止膜を形成した陰極線管は、窓や照
明等の周囲光の映り込みの影響がほとんどなく、さらに
着色のない反射光となり色再現性を妨げることなく、良
好な画像を形成することができた。

【００５３】なお、このカラー受像管の表面に形成され
た反射防止膜の分光反射率の測定は、上記実施例と同様
に、大塚電子（株）製ＭＣＰＤ−１０００を用い、光源
にハロゲンランプを用いて入射角０°で測定し、次い
で、反射防止膜を取り除いたときの同一部分の測定を
し、反射防止膜を取り除いたときの値を１００％として
表した。また、分光透過率は、ミノルタカメラ製分光測
光計ＣＭ−１０００を用い、試料を測定し、その後、試
料の反射防止膜を薬剤等で取り除き、同一部分を測定
し、反射防止膜を取り除いたときの測定値を基準として
試料の測定値の比率の平方根で表した。（実施例６）

【００５４】上記実施例２に示す反射防止膜を陰極線管
のスクリーン外表面にスピンコート法により形成した。
乾燥条件、焼成条件、膜厚は実施例３と同様である。こ
の反射防止膜の特性は、図３に示すようになった。この
反射防止膜を形成した陰極線管は、実施例５と同様に良
好な特性を示した。（実施例７）上記実施例３に示す反射防止膜を液晶表示
装置の外表面に形成したものについて以下説明する。

【００５５】図９に本発明による液晶表示装置を示す。
この液晶表示装置は、相対向する一対のガラスからなる
基板71,72 と、この基板71,72 の各対向面にそれぞれ形
成されたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる所定パタ
ーンの電極73,74 と、この各電極73,74 を覆うように上
記一対の基板71,72 の各対向面に形成された配向膜75,7
6 と、上記基板71,72 間に配置され配向膜75,76 に固着
し、上記一対の基板71,72 の間隔を規制する熱硬化性樹
脂からなるスペーサー77と、その基板71,72 間に充填さ
れた液晶78と、この液晶78の充填された基板71,72 の周
縁部を封止するシール剤79とから構成されている。そし
て、その表示部基体をなすその一方の基板71の外表面に
反射防止膜80が設けられている。

【００５６】この反射防止膜80は、その反射防止膜80形
成部以外の部分をシールし、実施例３の薄膜形成用コー
ティング液を膜厚が０．１μｍになるように塗布して、
その後、焼成して形成したものである。この反射防止膜
の特性は実施例３に示す通りであり、従来のものに比べ
反射防止領域が拡大されている。

【００５７】以上、本発明の実施例について説明した
が、反射防止特性はその反射防止膜を形成しようとする
基体に要求される特性に合わせて適宜設定されるもので
あり、上記実施例に限定されるものではない。また、反
射防止膜と表示装置の組合せも上記例に限定されない。

【００５８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、２層反射防止膜の下層膜に色素を導入し、その分光
透過率と分光反射率を最適かすることにより、広帯域に
わたる反射防止効果を達成することが可能となった。特
に、従来ぎらつきの原因となっていた反射を防止しよう
とする特定波長からずれた領域での反射の増加を抑制す
ることが可能となる。その結果、表示特性に優れた表示
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２層反射防止膜の屈折率と反射防止効果の関係
を示す特性図である。

【図２】本発明の反射防止膜の一実施例についての分光
反射率特性および光透過率特性を示す特性図である。

【図３】本発明の反射防止膜の他の実施例についての分
光反射率特性および光透過率特性を示す特性図である。

【図４】図２に示す反射防止膜について上下層を薄くし
ていったときの最低反射率のずれを説明するための反射
率特性図である。

【図５】図２に示す反射防止膜について上下層を厚くし
ていったときの最低反射率のずれを説明するための反射
率特性図である。

【図６】本発明の反射防止膜の他の実施例についての分
光反射率特性および光透過率特性を示す特性図である。

【図７】本発明の反射防止膜の他の実施例についての分
光反射率特性および光透過率特性を示す特性図である。

【図８】本発明による陰極線管の構造を説明する一部切
り欠け図である。

【図９】本発明による液晶表示装置の構造を説明する断
面図である。

【符号の説明】

１０ａ，２０ａ，３０ａ…反射率特性１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ…透過率特性

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成される第１の薄膜と、この第
１の薄膜上に形成される第２の薄膜とからなる反射防止
膜において、前記第１の薄膜は色素を含有し、かつ、前記反射防止膜
の可視光領域における分光反射率の最小となる波長をλ
ｒ、分光透過率の最小となる波長をλｔ、とするとき、 λｔ−５０nm＜λｒ＜λｔ＋７０nm となる関係を有することを特徴とする反射防止膜。
【請求項２】光透過性表示部基体の外表面に、基体上
に形成される第１の薄膜とこの第１の薄膜上に形成され
る第２の薄膜とからなる反射防止膜を具備する表示装置
において、前記第１の薄膜は色素を含有し、かつ、前記反射防止膜
の可視光領域における分光反射率の最小となる波長λ
ｒ、分光透過率の最小となる波長をλｔ、とするとき、 λｔ−５０nm＜λｒ＜λｔ＋７０nm となる関係を有することを特徴とする表示装置。