專利名稱：防反射膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于顯示裝置等上使用的防反射膜。
長期以來，陰極射線管(CRT)、液晶顯示裝置、等離子顯示板(PDP)、有機(jī)電致發(fā)光(EL)和無機(jī)EL顯示裝置等，不論是在室內(nèi)還是在室外環(huán)境下使用時，大多數(shù)情況下外部光線都會照射到顯示裝置的畫面上。這些入射光在顯示裝置的表面上發(fā)生反射，致使顯示的圖象難以看清楚。
作為解決這一問題的方法之一，人們在透光性基材的表面上設(shè)置防反射膜，以提高顯示畫面的質(zhì)量。
例如，特開平5-173001中公開了將由CeO2和MgO構(gòu)成的折射率1.63-1.75的第1層、由TiO2或TiO構(gòu)成的第2層以及由MgF2或SiO2構(gòu)成的第3層順序疊層而形成的防反射膜。
特開平10-300902中公開了由折射率在1.40-2.20范圍內(nèi)選擇的3層構(gòu)成的防反射膜。
但是，特開平5-173001中公開的防反射膜，起到防反射作用的波長范圍很窄，效果也不十分理想。另外，特開平10-300902中公開的防反射膜，雖然起到防反射作用的波長范圍較寬，但在第1層上附加了凹凸，如果沒有凹凸，就達(dá)不到實施例中所述程度的防反射效果。另外，即使附加了凹凸，在對目視效果影響最大的550nm波長附近的防反射效果仍不十分理想。
即，迄今為止還沒有在整個可見光波長范圍內(nèi)產(chǎn)生充分的防反射效果的防反射膜。
為了研制在寬的波長范圍內(nèi)反射率低的防反射膜，本發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果防反射膜的防反射基材由3層構(gòu)成，第1層是折射率1.70-1.80、光學(xué)膜厚0.21λ-0.29λ的層，第2層是折射率2.20以上、光學(xué)膜厚0.41λ-0.54λ的層，第3層是折射率1.44-1.49、光學(xué)膜厚0.22λ-0.27λ的層，將這三層在透光性基材上順序疊層，可以獲得在整個可見光范圍內(nèi)有效的防反射效果，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供了一種防反射膜，其特征是，在透光性基材的表面上，按照從該透光性基材一側(cè)到空氣層一側(cè)順序疊層設(shè)置折射率1.70-1.80、光學(xué)膜厚0.21λ-0.29λ的第1層，折射率2.20以上、光學(xué)膜厚0.41λ-0.54λ的第2層，以及折射率1.44-1.49、光學(xué)膜厚0.22λ-0.27λ的第3層。
另外，本發(fā)明提供了一種防反射膜，其特征是，在透光性基材的表面上，從該透光性基材的一側(cè)到空氣層一側(cè)順序疊層設(shè)置由選自Si、Al和W中的至少1種元素和選自Bi、Mo、Ta、Zn、Ti、Nb、In、Zr和Sn中的至少1種元素的氧化物的混合物或復(fù)合氧化物的層構(gòu)成，其厚度為60nm-95nm的第1層，由選自Ti和Nb中的至少1種元素的氧化物的層構(gòu)成，其厚度為90nm-125nm的第2層，由Si的氧化物構(gòu)成，其厚度為80nm-100nm的第3層。
此外，本發(fā)明還提供了一種防反射膜，其特征是，在透光性基材的表面上，從該透光性基材一側(cè)到空氣層一側(cè)順序疊層設(shè)置由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子的層構(gòu)成，其厚度為60nm-95nm的第1層，由選自Ti和Nb中的至少1種元素的氧化物的層構(gòu)成，其厚度為90nm-125nm的第2層，由Si的氧化物構(gòu)成，其厚度為80nm-100nm的第3層。
再有，本發(fā)明還提供了這些防反射膜的形成方法以及設(shè)置了這些防反射膜的偏振片、濾光片和液晶顯示裝置。
下面詳細(xì)地說明本發(fā)明。


圖1是表示本發(fā)明的防反射膜的斷面的示意圖。
圖2是表示實施例1中得到的防反射膜的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜的圖。
圖3是表示實施例2中得到的防反射膜的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜的圖。
圖4是表示實施例3中得到的防反射膜的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜的圖。
圖5是表示實施例4中得到的防反射膜的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜的圖。
圖6是表示實施例5中得到的防反射膜的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜的圖。
圖7是表示比較例1中得到的防反射膜的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜的圖。
圖8是表示比較例2中得到的防反射膜的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜的圖。
本發(fā)明的防反射膜(7)，是在透光性基材(5)的表面上形成從該透光性基材一側(cè)到空氣層(6)一側(cè)順序地由第1層(1)、第2層(2)和第3層(3)疊層而形成的防反射基材(4)。
本發(fā)明的防反射膜中使用的透光性基材(5)，其形狀可以是板狀、薄膜狀、片狀等平面狀，也可以是象透鏡一樣具有曲面的形狀。
這樣的透光性基材可以使用公知的透明高分子薄膜或片料、或者無機(jī)透光性基材等。其具體的例子可以舉出纖維素類高分子(例如二乙?；w維素、三乙?；w維素(TAC)、丙酸纖維素、丁?；w維素、乙?；崂w維素、硝酸纖維素、醋酸丁酸纖維素的薄膜等)、聚碳酸酯類高分子、聚芳基酯類高分子、聚酯類高分子(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚-1，4-環(huán)己烷二亞甲基對苯二甲酸酯、聚亞乙基1，2-二苯氧基乙烷-4，4’-二羧酸酯等)、丙烯酸類高分子(例如聚甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯腈等)、官能原菠烷類高分子(JSR公司制造的ARTON等)、聚烯烴類高分子(聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、非晶質(zhì)聚烯烴、日本ゼオン公司制造的ZEONEX等)、聚氨酯類高分子、聚酰胺類高分子(例如芳香族聚酰胺等)、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚醚薄膜、聚乙烯醇、含氟類高分子(聚四氟乙烯、聚氟乙烯等)、聚氯乙烯、聚乙烯醇縮乙醛等透明高分子薄膜或片料、石英玻璃、含堿玻璃、藍(lán)寶石等無機(jī)透光性基材。另外，也可以使用塑料透鏡或玻璃透鏡等作為基材。雖然沒有特別的限制，但所使用的透光性基材的折射率最好是1.48-1.60。此外，也可以是偏振片、CRT等顯示裝置用的濾光片、接觸板等光學(xué)部件。
為了提高與第1層(1)的結(jié)合力以及提高硬度，在透光性基材的表面上可以有一個中間層。該中間層例如可以舉出由丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、硅樹脂、卡爾多(カルド)樹脂、聚硅氮烷等高分子構(gòu)成的高分子膜。
此外，還可以使用由厚度為3nm(30)-20nm(20)的SiOX、Al2O3等構(gòu)成的層或者由Cr等構(gòu)成的層。
另外，還可以在透光性基材的表面上設(shè)置凹凸，賦予其防眩光性。為了賦予防眩光性，例如可以設(shè)置將硅膠、樹脂珠、玻璃珠等分散于樹脂中而形成的層，也可以對基材表面進(jìn)行腐蝕處理或無光澤處理等。
為了改善透光性基材的附著性等，可以對其表面進(jìn)行表面處理。所述的表面處理例如可以舉出在真空中加熱處理、電暈處理、離子轟擊處理、等離子處理、紫外線照射處理、電子射線照射處理等。
第1層(1)的折射率必須是大約1.70-1.80，優(yōu)選的是大約1.72-1.80，最好是1.73-1.78。這里所說的折射率是在632.8nm波長下測定的值(以下相同)。
另外，在可見光范圍內(nèi)的透射率通常是80％以上。
這樣的第1層例如可以舉出由無機(jī)電介質(zhì)構(gòu)成的層，所述的無機(jī)電介質(zhì)，例如可以舉出由提供低折射率材料的元素和提供高折射率材料的元素構(gòu)成的氧化物等，具體地說可以是低折射率材料與高折射率材料的混合物、提供低折射率材料的元素與提供高折射率材料的元素的復(fù)合氧化物等。
提供低折射率材料的元素例如可以舉出Si、Al、W等，這些元素可以是1種，也可以是2種以上。提供高折射率材料的元素例如可以舉出Bi、Mo、Ta、Zn、Ti、Nb、In、Zr、Sn等這些元素可以是1種，也可以是2種以上。低折射率材料例如可以舉出SiO2、Al2O3、WO3等氧化物，高折射率材料例如可以舉出TiO2、Nb2O5、Ta2O5等氧化物。作為低折射率材料與高折射率材料的混合物，優(yōu)先選用SiO2與Nb2O5的混合物、Al2O3與Nb2O5的混合物、Al2O3與TiO2的混合物、SiO2與TiO2的混合物等。低折射率材料和高折射率材料可以是結(jié)晶性的，也可以是非晶質(zhì)的。通過適當(dāng)選擇低折射率材料與高折射率材料的用量比例，可以得到所需要有折射率。
作為提供低折射率材料的元素與提供高折射率材料的元素的復(fù)合氧化物，例如可以舉出Si或/和Al與Ti和域Nb的復(fù)合氧化物，具體地說可以舉出Si與Nb的復(fù)合氧化物、Al與Nb的復(fù)合氧化物、Al與Ti的復(fù)合氧化物、Si與Ti的復(fù)合氧化物等。這些復(fù)合氧化物可以是結(jié)晶性的，也可以是非晶質(zhì)的。通過適當(dāng)選擇提供低折射率材料的元素與提供高折射率材料的元素的原子數(shù)比例，可以得到所需要的折射率。
另外，這樣的第1層可以通過涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料而形成。所述的粘結(jié)劑可以舉出熱固性樹脂或電離輻射固化型樹脂等。
上述粘結(jié)劑優(yōu)先選用具有丙烯酸酯類官能基的物質(zhì)，例如可以使用含有較低分子量的聚酯、聚醚、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、醇酸樹脂、螺聚甲醛樹脂、聚丁二烯、多硫醇多烯烴樹脂、多元醇等多官能化合物的(甲基)丙烯酸酯(以下用(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)等低聚物或預(yù)低聚物以及反應(yīng)性的稀釋劑(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己基酯，苯乙烯、乙烯基甲苯、N-乙烯基吡咯烷酮等單官能聚合物以及多官能聚合物例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、1，4-環(huán)己烷二丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1，2，4-環(huán)己烷四甲基丙烯酸酯、1，6-己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、UV-6300B(日本合成化學(xué)制造)等的粘結(jié)劑。
另外，優(yōu)先選用苯乙烯衍生物(1，4-二乙烯基苯、4-乙烯基苯甲酸-2-丙烯酰基乙基酯、1，4-二乙烯基環(huán)己酮等)、乙烯基砜類(二乙烯基砜等)、丙烯酰胺類(亞甲基雙丙烯酰胺等)、甲基丙烯酰胺類等，以及多官能環(huán)氧化物(デナコ-ルEX-313、デナコ-ルEX-521(都是長瀨化成制造))等，但不限于這些?；蛘咭部梢允褂?個分子中例如具有異氰酸酯基的雙官能丙烯酸酯化合物(UV-8000B，日本合成化學(xué)制造)。
另外，使用紫外線使上述電離輻射固化型樹脂固化時，最好是在其中混合使用乙酰苯類、二苯甲酮類、米希勒苯甲酰基苯甲酸酯、α-戊氧基酯、噻噸酮類作為光聚合引發(fā)劑，以及混合使用正丁胺、三乙胺、三正丁基膦等作為光敏劑。
在上述電離輻射固化型樹脂中還可以含有下列反應(yīng)性有機(jī)硅化合物。
由RmSi(OR’)n表示的化合物，式中R、R’表示1-10個碳原子的烷基，m+n＝4，并且m和n都是正數(shù)。具體地說可以舉出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷、四戊乙氧基硅烷、四戊異丙氧基硅烷、四戊正丙氧基硅烷、四戊正丁氧基硅烷、四戊仲丁氧基硅烷、四戊叔丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基甲氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基丙氧基硅烷、二甲基丁氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷等。
上述的超微粒子可以從ZnO、TiO2、Sb2O5、SnO2、ITO、Y2O3、La2O3、Al2O3、Hf2O3、Nb2O5、Bi2O3、Ta2O5、MoO3、CeO2、ZrO2中選擇1種以上，超微粒子的粒徑在約5-50nm為宜。
相對于1份(重量)的粘結(jié)劑，超微粒子的用量約為0.1-20份(重量)。
另外，在涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料而形成的第1層表面上還可以形成凹凸。形成凹凸可以采用各種不同的方法。下面給出形成凹凸的方法的例子，但不限于這些。
(1)如上所述在透光性基材的表面上設(shè)置了凹凸的基材上涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料，在透光性基材上形成具有表面凹凸的第1層。
(2)在表面上具有由高分子構(gòu)成的中間層的透光性基材上涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料而形成第1層時，形成未固化的中間層，在其上面涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料，在所形成的未固化的第1層上疊放具有微細(xì)凹凸的無光粗糙的賦形薄膜，將上述第1層表面賦形，采用加熱處理和/或電離輻射處理使所得到的疊層物固化，從固化的疊層物上除去上述賦形薄膜，在透光性基材上形成具有微細(xì)表面凹凸的第1層。
(3)在透光性基材上涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料而形成第1層時，在透光性基材上涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料而形成的未固化的第1層上疊放具有微細(xì)凹凸的無光粗糙的賦形薄膜，將上述第1層的表面賦形，采用加熱處理和/或電離輻射處理使所得到的疊層物固化，從固化的疊層物上除去上述賦形薄膜，在透光性基材上形成具有微細(xì)表面凹凸的第1層。
(4)在表面上具有凹凸的無光粗糙的賦形薄膜上涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料，形成未固化的第1層，將上述未固化的第1層和透光性基材疊層，采用加熱處理和/或電離輻射處理使所得到的疊層物固化，從固化的疊層物上除去上述賦形薄膜，在透光性基材上形成具有微細(xì)表面凹凸的第1層。
(5)在表面上具有凹凸的無光粗糙的賦形薄膜上涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料，形成未固化的第1層，將上述未固化的第1層和具有由未固化的高分子構(gòu)成的中間層的透光性基材疊層，采用加熱處理和/或電離輻射處理使所得到的疊層物固化，從固化的疊層物上除去上述賦形薄膜，在透光性基材上形成具有微細(xì)表面凹凸的第1層。
(6)在表面上具有凹凸的無光粗糙的賦形薄膜上依次涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料形成未固化的第1層以及形成由未固化的高分子構(gòu)成的中間層，通過加熱處理和/或電離輻射處理使其固化，另一方面，在透光性基材上涂布反應(yīng)性粘結(jié)劑層，將未固化的表面與上述固化的第1層和中間層疊層，采用加熱處理和/或電離輻射處理使所得到的疊層物固化，從固化的疊層物上除去上述賦形薄膜，在透光性基材上形成具有微細(xì)表面凹凸的第1層。
第1層的光學(xué)膜厚必須是約0.21λ-0.29λ，優(yōu)選的是約0.22λ-0.28λ，最好是約0.23λ-0.27λ。所述的λ是設(shè)計波長，在用于液晶顯示器等顯示裝置的場合，通常可以在可見光波長范圍內(nèi)任意設(shè)定，一般設(shè)定為550nm(以下相同)。
另外，所述的光學(xué)膜厚是層的厚度與折射率的積。
第1層的厚度通常是約60nm-95nm。
第2層(2)的折射率必須是約2.20以上，優(yōu)選的是2.25以上。
另外，在可見光范圍內(nèi)的透射率通常是80％以上。
上述第2層例如可以舉出由無機(jī)電介質(zhì)構(gòu)成的層，從材料價格和成膜速度等角度考慮，優(yōu)先選擇以Nb氧化物、Ti氧化物為主要成分。
第2層的光學(xué)膜厚必須是約0.41λ-0.54λ，優(yōu)選的是約0.43λ-0.53λ，最好是約0.45-0.52λ。
第2層的厚度通常是約90nm-125nm。
第3層(3)的折射率必須是約1.44-1.49nm。
另外，在可見光范圍內(nèi)的透射率通常是80％以上。
上述第3層例如可以舉出由無機(jī)電介質(zhì)構(gòu)成的層，從表面硬度以及容易獲得拒水性和拒油性等角度考慮，優(yōu)先選擇以Si氧化物作為主要成分。
第3層的光學(xué)膜厚必須是約0.22λ-0.27λ，優(yōu)選的是約0.23λ-0.26λ。
第3層的厚度通常是80nm-100nm。
象這樣第1層、第2層和第3層由無機(jī)電介質(zhì)構(gòu)成的場合，這些層例如可以采用電子束蒸鍍法、感應(yīng)加熱蒸鍍法、電阻加熱蒸鍍法、離子鍍法、濺射法等物理氣相沉積法[PVD(Physical Vapor Deposition)法]、等離子體CVD法、涂布醇鹽溶液等公知的方法設(shè)置在透光性基材上。上述的層是由混合物構(gòu)成的場合，可以采用下述方法設(shè)置在透光性基材的表面上，即，分別從不同的蒸發(fā)源蒸發(fā)2種蒸鍍材料，從而形成混合膜的二元蒸鍍法，以及使用2種無機(jī)電介質(zhì)的混合材料進(jìn)行真空蒸鍍或濺射的方法。
另外，也可以使用由2種金屬構(gòu)成的合金靶進(jìn)行濺射的方法設(shè)置在透光性基材的表面上。具體地說，在形成第1層時，例如可以使用含有選自Si、Al和W中的至少一種元素和選自Bi、Mo、Ta、Zn、Ti、Nb、In、Zr和Sn中的至少一種元素的濺射靶，采用濺射法形成。濺射靶可以是合金靶，也可以是氧化物靶，從可以采用DC磁控管濺射形成第1層的角度考慮，優(yōu)先選用合金靶。
在使用含有Si和Ti的合金靶作為濺射靶的場合，合金靶中的用Si/(Si+Ti)表示的Si原子數(shù)與Si原子數(shù)和Ti原子數(shù)之和的比例通常是0.41-0.55。
第1層是涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料的場合，該第1層可以采用下列方法設(shè)置到透光性基材上空氣刮涂、刮涂(blade coatimg)、刮涂(knife coating)、逆向涂布、輥涂、凹槽輥涂、單面給膠涂布、澆注涂布、噴涂、窄縫擠壓涂布、輥壓機(jī)涂布、電沉積涂布、浸漬涂布、模涂等涂裝方法，以及橡皮凸版印刷等凸版印刷、直接凹版印刷、照相凹版膠印等凹版印刷、膠版印刷等平版印刷、絲網(wǎng)印刷等孔版印刷等印刷方法，在含有溶劑的場合，經(jīng)過熱干燥工序，采用照射輻射線(紫外線的場合添加光聚合引發(fā)劑)使涂層或印刷層固化。另外，在輻射線是電子射線的場合，可以使用科克羅夫特瓦爾特(コツクロフトワルトン)型、范德格拉夫(バンテグラフ)型、諧振變壓型、絕緣芯變壓器型、直線型、負(fù)阻管型、高頻型等各種電子射線加速器發(fā)出的具有50-1000KeV能量的電子射線，上述輻射線為紫外線的場合，可以使用由超高壓水銀燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、碳精電弧、氙弧、金屬鹵化物燈等光源發(fā)射出的紫外線。
該防反射膜可以設(shè)置在透光性基材的一側(cè)表面，也可以設(shè)置在兩側(cè)表面上。
必要時，可以在防反射膜上形成防污涂層。
用于制造第1層、第2層和第3層的裝置，在透光性基材是板狀、片狀的場合以及透鏡狀的場合，可以使用間歇式、在線式等制造裝置。在透光性基材是薄膜狀的場合，還可以使用卷取式真空成膜裝置。
該防反射膜的用途可以舉出偏振片、相位差板、接觸板、濾光片、VDT濾光片、PDP前面板、投影電視全面板、眼鏡、太陽鏡、鏡頭(照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、投影電視用的鏡頭等)、光學(xué)制品(棱鏡等)、CRT(直接貼合到CRT上或薄膜貼合形式等)、有機(jī)EL和無機(jī)EL顯示裝置(薄膜貼合形式、直接貼合在基板上等)、反射鏡等，但不限于這些。另外，透光性基材是偏振片的場合，可以與通常的偏振片同樣用于液晶顯示裝置。此外，在透光性基材是濾光片或接觸板的場合，可以配置在CRT、PDP、液晶顯示器、有機(jī)EL和無機(jī)EL顯示器等各種顯示裝置的前面使用。
向偏振片、濾光片和接觸板等上設(shè)置該防反射膜的方法，除了在偏振片、濾光片、接觸板等上直接形成的方法外，還有通過粘結(jié)層將設(shè)置了防反射膜的透光性基材與偏振片、濾光片、接觸板等疊層的方法。在這里，透光性基材可以使用透明的高分子薄膜。
本發(fā)明的防反射膜在可見光的整個波長范圍內(nèi)具有良好的防反射效果，可以以較低的成本制造。
實施例下面通過實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例的限制。
如上所述，折射率是在632.8nm波長下測定的值。
實施例1使用在三乙?；w維素薄膜(商品名“フジ TAC SH-80”富士寫真フイルム(株)制造)上形成厚度約5μm的丙烯酸樹脂膜的透明高分子薄膜作為透光性基材(5)，在該基材上依次形成83％的Al2O3與17％的TiO2的混合物層[折射率1.74，厚度76nm(760)](1)、Nb2O5層[折射率2.34，厚度113nm(1130)](2)、SiO2層[折射率1.47，厚度90nm(900)](3)，圖2中示出所獲得的具有防反射基材(4)的防反射膜(7)的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜。
實施例2使用德田制作所制造的濺射裝置(CFS-8EP-55型)，以在三乙?；w維素薄膜(商品名“フジTAC SH-80”，富士寫真フイルム(株)制造)上形成厚度約5μm的丙烯酸樹脂膜的透明高分子薄膜作為透光性基材(5)。使用由Si和Ti構(gòu)成、以Si/(Si+Ti)表示的原子比為0.48的合金靶，將制膜時系統(tǒng)內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)為0.666Pa(5×10-3Torr)，與此同時導(dǎo)入氬氣與氧氣的混合氣體(每100份容量混合氣體中氧的濃度是2份容量)，在640W輸出功率條件下采用DC磁控管濺射法在該透光性基材上形成第1層(1)。形成第1層時，在系統(tǒng)內(nèi)與透光性基材一起還配置了表面經(jīng)過鏡面拋光的Si基板，在其拋光表面上形成與上述第1層同樣的層。用橢圓計(エリプソメ一タ)測定該Si基板上的層的折射率，其折射率為1.77。另外，使用觸針式膜厚計測定該層的厚度，其厚度為73nm(730)。因此，在透光性基材上形成的第1層的折射率是1.77，厚度是73nm(730)。
隨后，使用Nb靶，導(dǎo)入氬氣與氧氣的混合氣體(每100份容量混合氣體中氧的濃度是5.5份容量)，將制膜時系統(tǒng)內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)為0.666Pa(5×10-3Torr)，在750W輸出功率條件下采用DC磁控管濺射法在上述第1層上形成第2層(2)。形成第2層時，在系統(tǒng)內(nèi)與形成了第1層的透光性基材一起配置表面經(jīng)過鏡面拋光的Si基板，在其拋光表面上形成與第2層同樣的層。使用只形成了該第2層的Si基板，測定折射率和膜厚。使用橢園計測定第2層的折射率，其折射率為2.28。另外，使用觸針式膜厚計測定第2層的厚度，其厚度為111nm(1110)。因此，在第1層上形成的第2層的折射率是2.28，厚度是111nm(111)。
然后，使用SiO2靶，導(dǎo)入氬氣作為制膜氣體，將制膜時系統(tǒng)內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)為0.266Pa(2×10-3Torr)，在550W輸出功率條件下采用RF磁控管濺射法在上述第2層上形成第3層(3)，形成防反射基材(4)。形成第3層時，在系統(tǒng)內(nèi)與形成了第2層的透光性基材一起配置表面經(jīng)過鏡面拋光的Si基板，在其拋光表面上形成與第3層同樣的層。使用只形成了該第3層的Si基板，測定折射率和膜厚。使用橢園計測定第3層的折射率，其折射率為1.47。另外，使用觸針式膜厚計測定第3層的厚度，其厚度為90nm(900)。因此，在第2層上形成的第3層的折射率是1.47，厚度是90nm(900)。
這樣形成的防反射膜(7)是透明的。
圖3中示出該防反射膜(7)的防反射基材(4)一側(cè)表面的反射光譜。
實施例3使用在三乙?；w維素薄膜(商品名“フジTAC SH-80”富士寫真フイルム(株)制造)上形成以丙烯酸樹脂為基材的、厚度約3μm的防眩涂層的透明高分子薄膜作為透光性基材(5)，除此之外與實施例2同樣操作，形成防反射基材(4)。
這樣形成的防反射膜(7)是透明的。
圖4中示出該防反射膜(7)的防反射基材(4)一側(cè)表面的反射光譜。
實施例4
使用在透光性基材(5)上涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料而形成第1層(1)的薄膜(PET5，大日本印刷制造)。該薄膜是具有在具有由高分子構(gòu)成的中間層的聚對苯二甲酸乙二醇酯上涂布由粘結(jié)劑和ZrO2超微粒子構(gòu)成的涂料而形成的第1層的薄膜。第1層的厚度約為64nm(640)，折射率是1.75，表面上沒有形成凹凸。使用德田制作所制造的濺射裝置(CFS-8EP-55型)，在該薄膜的第1層上形成第2層和第3層。
使用Nb靶，導(dǎo)入氬氣與氧氣的混合氣體(每100份容量混合氣體中氧的濃度是5.5份容量)，將制膜時系統(tǒng)內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)為0.666Pa(5×10-3Torr)，在750W輸出功率條件下采用DC磁控管濺射法在該薄膜的第1層上形成第2層。
與實施例2同樣測定第2層的折射率和膜厚，第2層的折射率是2.30，厚度是115nm(1150)。
隨后，使用SiO2靶，導(dǎo)入氬氣作為制膜氣體，將制膜時系統(tǒng)內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)為0.266Pa(2×10-3Torr)，在500W輸出功率條件下采用RF磁控管濺射法在上述第2層上形成第3層，設(shè)置防反射基材(4)。
與實施例2同樣測定第3層的折射率和膜厚。第3層的折射率是1.48，厚度是94nm(940)。
這樣形成的防反射膜(7)是透明的。
圖5中示出該防反射膜(7)的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜。
實施例5使用在透光性基材(5)上涂布由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料而形成了第1層(1)的薄膜(PET5，大日本印刷制造)。該薄膜的第1層的膜厚是約87nm(870)，除此之外與實施例4中所述的薄膜相同。
使用日本真空技術(shù)株式會社制造的卷取式濺射裝置(SPW-130)，在該薄膜的第1層上形成第2層和第3層。
使用Ti靶，向系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入氬氣與氧氣的混合氣體(每100份容量混合氣體中氧的濃度是6.2份容量)，將制膜時系統(tǒng)內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)為0.133Pa(1.0×10-3Torr)，在30kW輸出功率條件下采用DC磁控管濺射法在具有上述第1層的透光性基材上形成第2層。
與實施例2同樣測定第2層的折射率和膜厚，第2層的折射率是2.35，厚度是112nm(1120)。
隨后，使用Si靶，導(dǎo)入氬氣與氧氣的混合氣體(每100份容量混合氣體中氧濃度為20份容量)，將制膜時系統(tǒng)內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)為0.042Pa(3.2×10-4Torr)，在10kW輸出功率條件下采用AC磁控管濺射法在該第2層上形成第3層，設(shè)置防反射基材(4)。
與實施例2同樣測定第3層的折射率和膜厚。第3層的折射率是1.46，厚度是89nm(890)。
這樣形成的防反射膜(7)是透明的。
圖6中示出該防反射膜(7)的防反射基材(4)一側(cè)表面的反射光譜。
比較例1使用在三乙?；w維素薄膜(商品名“フジ TAC SH-80”富士寫真フイルム(株)制造)上形成厚度約5μm的丙烯酸樹脂膜的透明高分子薄膜作為透光性基材，在該基材上依次形成由Si和Ti構(gòu)成的氧化物且Si/(Si+Ti)表示的原子比為0.48的第1層[折射率1.74，厚度50nm(500)]，由Nb2O5構(gòu)成的第2層[折射率2.34，厚度125nm(1250)]，由SiO2構(gòu)成的第3層[折射率1.47，厚度90nm(900-)]，圖7中示出所得到的防反射膜的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜。
比較例2使用在三乙酰基纖維素薄膜(商品名“フジTAC SH-80”富士寫真フイルム(株)制造)上形成厚度約5μm的丙烯酸樹脂膜的透明高分子薄膜作為透光性基材，在該基材上依次形成由Si和Ti構(gòu)成的氧化物且Si/(Si+Ti)表示的原子比為0.48的第1層[折射率1.74，厚度73nm(730)]，由La2O3構(gòu)成的第2層[折射率1.90，厚度111nm(1110)]，由SiO2構(gòu)成的第3層[折射率1.47，厚度90nm(900)]，圖8中示出所得到的防反射膜的防反射基材一側(cè)表面的反射光譜。
權(quán)利要求
1.防反射膜，其特征是，在透光性基材的表面上，按照從該透光性基材一側(cè)到空氣層一側(cè)順序疊層設(shè)置折射率1.70-1.80、光學(xué)膜厚0.21λ-0.29λ的第1層，折射率2.20以上、光學(xué)膜厚0.41λ-0.54λ的第2層，以及折射率1.44-1.49、光學(xué)膜厚0.22λ-0.27λ的第3層。
2.權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征是，所述的第1層、第2層和第3層是由無機(jī)電介質(zhì)層構(gòu)成。
3.權(quán)利要求1所述的防反射膜，其特征是，所述的第1層是由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子的層構(gòu)成，第2層和第3層是由無機(jī)電介質(zhì)層構(gòu)成。
4.權(quán)利要求3所述的防反射膜，其特征是，第1層的粘結(jié)劑是熱固性樹脂和/或電離輻射固化型樹脂，超微粒子是選自ZnO、TiO2、Sb2O5、SnO2、ITO、Y2O3、La2O3、Al2O3、Hf2O3、Nb2O5、Bi2O3、Ta2O5、CeO2、ZrO2和MoO3中的至少一種超微粒子。
5.權(quán)利要求3或4所述的防反射膜，其特征是，在第1層上形成了凹凸。
6.防反射膜，其特征是，在透光性基材的表面上，從該透光性基材的一側(cè)到空氣層一側(cè)順序疊層設(shè)置由選自Si、AL和W中的至少1種元素和選自Bi、Mo、Ta、Zn、Ti、Nb、In、Zr和Sn中的至少1種元素的氧化物的混合物或復(fù)合氧化物的層構(gòu)成，其厚度為60nm-95nm的第1層，由選自Ti和Nb中的至少1種元素的氧化物的層構(gòu)成，其厚度為90nm-125nm的第2層，由Si的氧化物構(gòu)成，其厚度為80nm-100nm的第3層。
7.防反射膜，其特征是，在透光性基材的表面上，從該透光性基材一側(cè)到空氣層一側(cè)順序疊層設(shè)置由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子的層構(gòu)成，其厚度為60nm-95nm的第1層，由選自Ti和Nb中的至少1種元素的氧化物的層構(gòu)成，其厚度為90nm-125nm的第2層，由Si的氧化物構(gòu)成，其厚度為80nm-100nm的第3層。
8.權(quán)利要求7所述的防反射膜，其特征是，所述的第1層的粘結(jié)劑是熱固性樹脂和/或電離輻射固化型樹脂，超微粒子是選自ZnO、TiO2、Sb2O5、SnO2、ITO、Y2O3、La2O3、Al2O3、Hf2O3、Nb2O5、Bi2O3、Ta2O5、CeO2、ZrO2和MoO3中的至少一種超微粒子。
9.權(quán)利要求7或8所述的防反射膜，其特征是，在第1層上形成了凹凸。
10.權(quán)利要求1、2或6所述的防反射膜的形成方法，其特征是，采用真空涂裝法形成第1層、第2層和第3層。
11.權(quán)利要求1、2或6所述的防反射膜的形成方法，其特征是，使用含有選自Si、Al和W中的至少1種元素和選自Bi、Mo、Ta、Zn、Ti、Nb、In、Zr和Sn中的至少1種元素的濺射靶，采用濺射法形成第1層。
12.權(quán)利要求1、2或6所述的防反射膜的形成方法，其特征是，使用含有Si和Ti且由Si/(Si+Ti)表示的原子比為0.41-0.55的濺射靶，采用濺射法形成第1層。
13.權(quán)利要求1、3、4、7、8或9所述的防反射膜的形成方法，其特征是，使用由粘結(jié)劑和折射率在1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料，采用涂裝法或印刷法形成第1層。
14.權(quán)利要求1、3、4、7、8或9所述的防反射膜的形成方法，其特征是，使用由粘結(jié)劑和折射率1.5以上的超微粒子構(gòu)成的涂料，采用涂裝法或印刷法形成第1層，采用真空涂裝法形成第2層和第3層。
15.設(shè)置有權(quán)利要求1-9中任一項所述的防反射膜的偏振片。
16.設(shè)置有權(quán)利要求1-9中任一項所述的防反射膜的濾光片。
17.設(shè)置有權(quán)利要求1-9中任一項所述的防反射膜的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種防反射膜,其特征是,在透光性基材的表面上,按照從該透光性基材一側(cè)到空氣層一側(cè)順序疊層設(shè)置折射率為1.70—1.80、光學(xué)膜厚為0.21λ—0.29λ的第1層,折射率在2.20以上、光學(xué)膜厚為0.41λ—0.54λ的第2層,以及折射率為1.44—1.49、光學(xué)膜厚為0.22λ—0.27λ的第3層。該防反射膜在可見光的整個波長范圍內(nèi)反射率低,可以以低的生產(chǎn)成本制造。
文檔編號G02B1/10GK1264840SQ0010450
公開日2000年8月30日 申請日期2000年1月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月14日
發(fā)明者蔵田信行, 菱沼高広, 清水朗子, 服部哲冶 申請人:住友化學(xué)工業(yè)株式會社