TW201919865A

TW201919865A - 抗反射膜

Info

Publication number: TW201919865A
Application number: TW107127591A
Authority: TW
Inventors: 金谷実; 梨木智剛; 高見佳史
Original assignee: 日商日東電工股份有限公司
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2019-06-01
Also published as: JP2019032524A; CN110998371A; KR20200022029A

Abstract

本發明提供一種於寬頻帶具有優異之反射特性(低反射性)，且賦色得到了抑制之抗反射膜。本發明之抗反射膜依序具有如下者：透明基材，及自該透明基材起依序之密接層、第一Nb₂ O₅ 層、第一SiO₂ 層、第二Nb₂ O₅ 層、及第二SiO₂ 層，第一Nb₂ O₅ 層之光學膜厚為28 nm～33 nm，第一SiO₂ 層之光學膜厚為46 nm～59 nm，第二Nb₂ O₅ 層之光學膜厚為262 nm～286 nm，第二SiO₂ 層之光學膜厚為122 nm～135 nm。

Description

抗反射膜

本發明係關於一種抗反射膜。

先前以來，為了防止外界光向CRT(Cathode-ray tube，陰極射線管)、液晶顯示裝置、電漿顯示面板等之顯示器畫面之映入，而廣泛使用有配置於顯示器畫面之表面之抗反射膜。作為抗反射膜，已知有例如具有折射率不同之複數層之多層膜。已知藉由使用此種多層膜，可獲得較高之抗反射性能(於寬頻帶較低之反射率)。關於抗反射膜之抗反射性能，一般而言，以視感反射率Y(%)來進行評價，該視感反射率越低，抗反射性能越優異。然而，若欲降低視感反射率，則有反射色調容易產生賦色之問題。先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平11-204065號公報專利文獻2：日本專利5249054號

[發明所欲解決之問題]

本發明係為了解決上述先前之課題而完成者，其目的在於提供一種具有於寬頻帶優異之反射特性(低反射性)，且賦色得到了抑制之抗反射膜。 [解決問題之技術手段]

本發明之抗反射膜依序具有如下者：透明基材，及自該透明基材起依序之密接層、第一Nb₂ O₅ 層、第一SiO₂ 層、第二Nb₂ O₅ 層、及第二SiO₂ 層，第一Nb₂ O₅ 層之光學膜厚為28 nm～33 nm，第一SiO₂ 層之光學膜厚為46 nm～59 nm，第二Nb₂ O₅ 層之光學膜厚為262 nm～286 nm，第二SiO₂ 層之光學膜厚為122 nm～135 nm。於一個實施形態中，上述抗反射膜於波長420 nm～660 nm之範圍內之反射率之最大值為0.5%以下。於一個實施形態中，上述透明基材包含硬塗層。於一個實施形態中，上述抗反射膜於上述第二SiO₂ 層之與第二Nb₂ O₅ 層相反側之面進而具備防污層。於一個實施形態中，上述抗反射膜於上述透明基材之與上述密接層相反側之面進而具備光學膜。根據本發明之另一態樣，提供一種圖像顯示裝置。該圖像顯示裝置具備上述抗反射膜。

根據本發明，藉由適當調整複數層所配置之Nb₂ O₅ 層、SiO₂ 層之光學膜厚，可提供一種具有於寬頻帶優異之反射特性(低反射性)，且賦色得到了抑制之抗反射膜。

A. 抗反射膜之概要 圖1係本發明之一個實施形態之抗反射膜之概略剖視圖。該抗反射膜100依序具有如下者：透明基材10，及自透明基材10起依序之密接層20、第一Nb₂ O₅ 層30、第一SiO₂ 層40、第二Nb₂ O₅ 層50、及第二SiO₂ 層60。再者，關於圖1，為了容易觀看，圖式中之厚度等之縮小比例係與實際不同。

於本發明中，第一Nb₂ O₅ 層之光學膜厚(折射率×物理膜厚)係28 nm～33 nm。又，第一SiO₂ 層之光學膜厚係46 nm～59 nm。又，第二Nb₂ O₅ 層之光學膜厚係262 nm～286 nm。又，第二SiO₂ 層之光學膜厚係122 nm～135 nm。

於本發明中，藉由依序積層第一Nb₂ O₅ 層30、第一SiO₂ 層40、第二Nb₂ O₅ 層50、及第二SiO₂ 層60，可獲得具有優異之反射特性(低反射性)之抗反射膜。進而，藉由如上述般將各層之光學膜厚調整至特定之範圍，可製成具有中性之反射色調之抗反射膜。又，藉由將各層之光學膜厚調整至特定之範圍，可製成對於短波長、長波長之入射光亦顯示出低反射率之抗反射膜。本發明之成果之一為可兼顧於寬頻帶優異之反射特性(低反射性)與中性之反射色調。

上述抗反射膜之於波長420 nm～660 nm之範圍內之反射率之最大值為0.5%以下，較佳為0.4%以下，進而較佳為0.3%以下。「波長420 nm～660 nm之範圍內之反射率之最大值」越低越佳，其下限例如為0.1%(較佳為0.05%)。再者，於本說明書中，所謂反射率，意指視感反射率Y。測定方法係於下文進行說明。

上述抗反射膜可進而具備任意適當之其他層、膜，但未圖示。例如，可於第二SiO₂ 層之與第二Nb₂ O₅ 層相反側之面配置防污層。防污層較佳為設置於抗反射膜之最外側。又，於一個實施形態中，可於透明基材之與密接層相反側之面配置光學膜。

於一個實施形態中，提供一種圖像顯示裝置，其具備上述抗反射膜。作為圖像顯示裝置，並無特別限定，例如可列舉CRT、液晶顯示裝置、電漿顯示器等。於一個實施形態中，於上述圖像顯示裝置中，抗反射膜係設置於視認側最外側。

B. 透明基材 關於上述透明基材，只要可獲得本發明之效果，則可由任意適當之樹脂膜所構成。作為構成樹脂膜之樹脂之具體例，可列舉：聚烯烴系樹脂(例如，聚乙烯、聚丙烯)、聚酯系樹脂(例如，聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯)、聚醯胺系樹脂(例如，尼龍6、尼龍66)、聚苯乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚乙烯醇樹脂、乙烯-乙烯醇樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、(甲基)丙烯腈樹脂、纖維素系樹脂(例如，三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、賽璐凡)。透明基材可為單層，亦可為複數層樹脂膜之積層體，亦可為樹脂膜(單層或積層體)與下述硬塗層之積層體。透明基材(實質上為用以形成透明基材之組合物)可含有任意適當之添加劑。作為添加劑之具體例，可列舉抗靜電劑、紫外線吸收劑、塑化劑、潤滑劑、著色劑、抗氧化劑、阻燃劑。再者，構成透明基材之材料由於在業界眾所周知，故而省略詳細之說明。

透明基材於一個實施形態中，可作為硬塗層發揮功能。即，透明基材如上所述，可為樹脂膜(單層或積層體)與以下所說明之硬塗層之積層體，亦可由該硬塗層單獨地構成透明基材。於透明基材由樹脂膜與硬塗層之積層體所構成之情形時，硬塗層可鄰接地配置於上述密接層。於一個實施形態中，硬塗層係任意適當之電離輻射硬化型樹脂硬化層。作為電離輻射，例如可列舉紫外線、可見光、紅外線、電子束。較佳為紫外線，因此，電離輻射硬化型樹脂較佳為紫外線硬化型樹脂。作為紫外線硬化型樹脂，例如可列舉：(甲基)丙烯酸系樹脂、矽酮系樹脂、聚酯系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、醯胺系樹脂、環氧系樹脂等。例如作為(甲基)丙烯酸系樹脂之代表例，可列舉：含有(甲基)丙烯醯氧基之多官能性單體藉由紫外線進行硬化而成之硬化物(聚合物)。多官能性單體可單獨地使用，亦可組合複數種使用。於多官能性單體中，可添加任意適當之光聚合起始劑。再者，構成硬塗層之材料由於為業界眾所周知，故而省略詳細之說明。

於硬塗層中，可分散任意適當之無機或有機微粒子。微粒子之粒徑例如為0.01 μm～3 μm。或者，可於硬塗層之表面形成凹凸形狀。藉由採用此種構成，一般而言可賦予稱為防眩之光擴散性功能。作為分散於硬塗層之微粒子，就折射率、穩定性、耐熱性等觀點而言，可合適使用氧化矽(SiO₂ )。進而，硬塗層(實質上為用以形成硬塗層之組合物)可含有任意適當之添加劑。作為添加劑之具體例，可列舉：調平劑、填充劑、分散劑、塑化劑、紫外線吸收劑、界面活性劑、抗氧化劑、觸變化劑。

硬塗層於鉛筆硬度試驗中具有較佳為H以上、更佳為3H以上之硬度。鉛筆硬度試驗可依據JIS K 5400進行測定。

透明基材之厚度可視目的、透明基材之構成等而適當地設定。於透明基材以樹脂膜之單層或積層體之形式構成之情形時，厚度例如為10 μm～200 μm。於透明基材包含硬塗層之情形或由硬塗層單獨地構成之情形時，硬塗層之厚度例如為1 μm～50 μm。

透明基材之透光率較佳為60%～99%，更佳為80%～99%。

透明基材之折射率(於透明基材具有積層構造之情形時，與密接層鄰接之層之折射率)較佳為1.45～1.65，更佳為1.50～1.60。再者，於本說明書中「折射率」只要未特別提及，則指基於在溫度25℃、波長λ＝580 nm下之JIS K 7105所測得之折射率。

C. 密接層 上述密接層係為了提高鄰接之層間(例如，透明基材與第一Nb₂ O₅ 層)之密接性而可設置之層。密接層例如可由矽(silicon)所構成。密接層之厚度例如為2 nm～5 nm。

密接層除可形成於透明基材與第一Nb₂ O₅ 層之間以外，亦可形成於第一Nb₂ O₅ 層與第一SiO₂ 層之間、第一SiO₂ 層與第二Nb₂ O₅ 層之間、第二Nb₂ O₅ 層與第二SiO₂ 層之間之任一兩層之間。

密接層代表性而言，係藉由乾式製程所形成。作為乾式製程之具體例，可列舉PVD(Physical Vapor Deposition，物理氣相沈積)法、CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)法。作為PVD法，可列舉：真空蒸鍍法、反應性蒸鍍法、離子束輔助法、濺鍍法、離子鍍覆法。作為CVD法，可列舉電漿CVD法。於進行線內處理之情形時，可合適使用濺鍍法。

D. 第一 Nb₂ O₅ 層上述第一Nb₂ O₅ 層係由Nb₂ O₅ (折射率：2.34)所構成。於本發明中，對於第一Nb₂ O₅ 層(以及下述第一SiO₂ 層、第二Nb₂ O₅ 層及第二SiO₂ 層)，不僅使折射率為適當之值，亦可藉由特定構成層之材料，而獲得反射色調為中性之抗反射膜。

第一Nb₂ O₅ 層(以及下述第一SiO₂ 層、第二Nb₂ O₅ 層及第二SiO₂ 層)可藉由所謂乾式製程所形成。作為乾式製程之具體例，可列舉：PVD(Physical Vapor Deposition)法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法。作為PVD法，可列舉真空蒸鍍法、反應性蒸鍍法、離子束輔助法、濺鍍法、離子鍍覆法。作為CVD法，可列舉電漿CVD法。於一個實施形態中，可合適使用濺鍍法。若使用濺鍍法，則可減少反射色調之不均。

如上所述，第一Nb₂ O₅ 層之光學膜厚為28 nm～33 nm。第一Nb₂ O₅ 層之光學膜厚較佳為28 nm～32 nm，更佳為28 nm～30 nm。若為此種範圍，則可獲得反射色調為中性之抗反射膜。

第一Nb₂ O₅ 層之光學膜厚相對於第一SiO₂ 層之光學膜厚之比較佳為1.4～2.1，更佳為1.7～2.1。若為此種範圍，則可獲得反射特性優異，且反射色調為中性之抗反射膜。

第一Nb₂ O₅ 層之厚度較佳為12.0 nm～14.1 nm，更佳為12.0 nm～13.7 nm，進而較佳為12.0 nm～12.8 nm。

E. 第一 SiO₂ 層上述第一SiO₂ 層係由SiO₂ (折射率：1.46)所構成。

如上所述，第一SiO₂ 層之光學膜厚為46 nm～59 nm。若為此種範圍，則可獲得反射色調為中性之抗反射膜。

第一SiO₂ 層之光學膜厚相對於第二Nb₂ O₅ 層之光學膜厚之比較佳為4.8～6.2，更佳為4.8～5.6。若為此種範圍，則可獲得反射特性優異，且反射色調為中性之抗反射膜。

第一SiO₂ 層之厚度較佳為31.5 nm～40.4 nm。

F. 第二 Nb₂ O₅ 層上述第二Nb₂ O₅ 層係由Nb₂ O₅ (折射率：2.34)所構成。

如上所述，第二Nb₂ O₅ 層之光學膜厚為262 nm～286 nm。若為此種範圍，則可獲得反射色調為中性之抗反射膜。

第二Nb₂ O₅ 層之光學膜厚相對於第二SiO₂ 層之光學膜厚之比較佳為0.43～0.51，更佳為0.44～0.48。若為此種範圍，則可獲得反射特性優異，且反射色調為中性之抗反射膜。

第二Nb₂ O₅ 層之厚度較佳為112.0 nm～122.2 nm。

G. 第二 SiO₂ 層上述第二SiO₂ 層係由SiO₂ (折射率：1.46)所構成。

如上所述，第二SiO₂ 層之光學膜厚為122 nm～135 nm。若為此種範圍，則可獲得反射色調為中性之抗反射膜。

第一SiO₂ 層之厚度較佳為83.6 nm～92.5 nm。

H. 防污層 視需要設置之防污層係可對抗反射膜之表面賦予撥水性、撥油性、耐汗性、防污性等之層。作為構成防污層之材料，例如可使用含氟之有機化合物。作為含氟之有機化合物，可列舉：氟碳、全氟矽烷、或該等之高分子化合物等。又，防污層之形成方法可視形成材料而使用蒸鍍、濺鍍等物理氣相沈積法；化學氣相沈積法；濕式塗佈法等。防污層之厚度較佳為1 nm～50 nm，更佳為3 nm～35 nm。

I. 光學膜 作為視需要設置之光學膜，可列舉偏光板、相位差膜、增亮膜、擴散膜、導電膜等。光學膜可經由任意適當之黏著劑或接著劑而積層於透明基材。 [實施例]

以下，藉由實施例對本發明具體地進行說明，但本發明並不限定於該等實施例。實施例中之試驗及評價方法係如下所述。又，只要未特別標明，則實施例中之「%」係重量基準。

＜評價方法＞ (1) 物理厚度藉由TEM剖面觀察而測定各層之厚度。 (2)折射率使用與各層對應之評價用樣品，藉由光譜式橢圓儀而測定各層之折射率。 (3)光學膜厚藉由將物理厚度與折射率相乘而算出光學膜厚。 (4)反射特性E 於抗反射膜之透明基材側經由黏著劑貼合遮光性之黑色丙烯酸板而製作評價用樣品。繼而，使用日立製作所製造之分光光度計「U4100」，於5°正反射(波長：380 nm～780 nm)之條件下，對抗反射面之視感反射率Y、反射L、反射色調a^＊、反射色調b^＊之值實施測定。藉由下述式算出E值。E值係用以評價色調之指標，E值越低，表示反射色調越接近中性。 [數1]再者，將於上述評價中所取得之反射率之光譜示於圖2。

[實施例1] (透明基材之製作) 將丙烯酸胺基甲酸酯樹脂(大日本油墨化學工業公司製造，商品名「UNIDIC V4025」，折射率1.52)100重量份、作為無機粒子之奈米二氧化矽粒子(日產化學工業公司製造，商品名「MEK-ST-L」，平均粒徑50 nm)50重量份、作為UV起始劑之BASF公司製造之商品名「Irgacure184」5重量份進行混合。繼而，將作為稀釋溶劑之MEK與PGM之混合溶液添加至上述溶液中，以溶劑比率成為MEK/PGM＝40/60之方式進行調整，而獲得硬塗層形成用組合物。將該硬塗層形成用組合物以乾燥後之厚度成為5 μm之方式塗佈於樹脂膜(TAC：Fuji Film公司製造，商品名「TD80UL」)之單面，於80℃下乾燥2分鐘。其後，使用高壓水銀燈，照射累計光量300 mJ/cm² 之紫外線，使塗佈層硬化而於樹脂膜上形成硬塗層。 (無機層之形成) 將Si濺鍍靶設置於磁控濺鍍裝置中，進行反應性濺鍍，而於上述硬塗層上形成由SiOx層所構成之密接層(厚度5 nm)。繼而，將Nb靶設置於磁控濺鍍裝置中，進行反應性濺鍍，而於上述密接層上形成第一Nb₂ O₅ 層(厚度12 nm，折射率2.34)。繼而，將Si靶設置於磁控濺鍍裝置中，進行反應性濺鍍，而於第一Nb₂ O₅ 層上形成第一SiO₂ 層(厚度40 nm，折射率1.46)。繼而，於上述第一SiO₂ 層上，藉由與第一Nb₂ O₅ 層之形成方法相同之方法形成第二Nb₂ O₅ 層(厚度120 nm，折射率2.34)。進而，於第二Nb₂ O₅ 層上，藉由與第一SiO₂ 層之形成方法相同之方法形成第二SiO₂ 層(厚度：84 nm，折射率1.46)。如此，獲得透明基材(樹脂膜/硬塗層)/密接層(SiOx層)/第一Nb₂ O₅ 層/第一SiO₂ 層/第二Nb₂ O₅ 層/第二SiO₂ 層)之抗反射膜。將所獲得之抗反射膜供於上述評價。將結果示於表1。

[實施例2～4、比較例1～4] 將第一Nb₂ O₅ 層、第一SiO₂ 層、第二Nb₂ O₅ 層、第二SiO₂ 層之厚度設為表1所示之厚度，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得抗反射膜。將所獲得之抗反射膜供於上述評價。將結果示於表1。

[比較例5] 以與實施例1相同之方式製作透明基材，於該透明基材上形成密接層。繼而，將Zr靶設置於磁控濺鍍裝置中，進行反應性濺鍍，而於上述密接層上形成第一ZrO₂ 層(厚度13 nm，折射率2.22)。繼而，將MgF₂ 靶設置於磁控濺鍍裝置中，進行濺鍍，而於上述第一ZrO₂ 層上形成第一MgF₂ 層(厚度34 nm，折射率1.38)。繼而，於上述第一MgF₂ 層上，藉由與第一ZrO₂ 層之形成方法相同之方法形成第二ZrO₂ 層(厚度118 nm，折射率2.22)。繼而，於第二ZrO₂ 層上，藉由與第一MgF₂ 層之形成方法相同之方法形成第二MgF₂ 層(厚度91 nm，折射率1.38)，而獲得抗反射膜。將所獲得之抗反射膜供於上述評價。將結果示於表1。

[表1]

自表1可明確，本發明之抗反射膜藉由設置複數層由特定之無機物所構成之層，且將各層之光學膜厚控制為特定之值，而儘管具有低反射特性，但反射色調為中性。又，自圖2可明確，本發明之抗反射膜具有於寬頻帶優異之反射特性(具體而言，波長420 nm～660 nm之範圍內之反射率之最大值為0.5%以下)。 [產業上之可利用性]

本發明之抗反射膜可合適地應用於CRT、液晶顯示裝置、電漿顯示面板等圖像顯示裝置之外界光之映入防止。

10‧‧‧透明基材

20‧‧‧密接層

30‧‧‧第一Nb₂O₅層

40‧‧‧第一SiO₂層

50‧‧‧第二Nb₂O₅層

60‧‧‧第二SiO₂層

100‧‧‧抗反射膜

圖1係本發明之一個實施形態之抗反射膜之概略剖視圖。圖2係實施例及比較例中所獲得之抗反射膜之反射率光譜。

Claims

一種抗反射膜，其依序具有如下者：透明基材，及自該透明基材起依序之密接層、第一Nb₂ O₅ 層、第一SiO₂ 層、第二Nb₂ O₅ 層、及第二SiO₂ 層，第一Nb₂ O₅ 層之光學膜厚為28 nm～33 nm，第一SiO₂ 層之光學膜厚為46 nm～59 nm，第二Nb₂ O₅ 層之光學膜厚為262 nm～286 nm，第二SiO₂ 層之光學膜厚為122 nm～135 nm。
如請求項1之抗反射膜，其中於波長420 nm～660 nm之範圍內之反射率之最大值為0.5%以下。
如請求項1之抗反射膜，其中上述透明基材包含硬塗層。
如請求項2之抗反射膜，其中上述透明基材包含硬塗層。
如請求項1至4中任一項之抗反射膜，其中於上述第二SiO₂ 層之與第二Nb₂ O₅ 層相反側之面進而具備防污層。
如請求項1至4中任一項之抗反射膜，其中於上述透明基材之與上述密接層相反側之面進而具備光學膜。
如請求項5之抗反射膜，其中於上述透明基材之與上述密接層相反側之面進而具備光學膜。
一種圖像顯示裝置，其具備如請求項1至7中任一項之抗反射膜。