(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部の表面に光触媒膜が形成されてなるコンピュータディスプレイであって、前記光触媒膜が、互いに対向するターゲット間のスパッタ空間の側方に基材を配置し、該基材上にスパッタ膜を形成する対向ターゲット式スパッタリング法にて酸素分子を有するガスを含有する不活性ガス中でターゲットをＴｉＯxとするリアクティブスパッタリングを行なうことによって得られた光触媒膜であると共に、
前記光触媒膜が、光触媒活性を有する金属酸化物膜と、白金、ニッケル、クロム、コバルト、錫、ニオブ、及びタンタルから選ばれる金属又はその酸化物薄膜とが、最表面層が前記光触媒活性を有する金属酸化物膜となるように交互に積層され、かつ最表面層から最下層に達する深さの孔又は溝が形成されたものであることを特徴とするコンピュータディスプレイ。
【請求項２】
前記光触媒膜が、表示部表面に直接形成された請求項１記載のコンピュータディスプレイ。
【請求項３】
基材の一面に直接又は下地膜を介して光触媒膜を形成すると共に、基材の他面に粘着剤層を形成した光触媒フィルムの上記粘着剤層を表示部表面に貼着することにより、光触媒膜が表示部表面に形成された請求項１記載のコンピュータディスプレイ。
【請求項４】
前記リアクティブスパッタリングを行なう際の不活性ガスと酸素ガスとの容量比が２：１〜１：３である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコンピュータディスプレイ。
【請求項５】
前記リアクティブスパッタリングを行なう際の、ターゲット面積当りの投入エネルギー量が１．３Ｗ／ｃｍ2以上である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコンピュータディスプレイ。
【請求項６】
前記光触媒膜の表面に金属イオンが注入された請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコンピュータディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略す）、ワードプロセッサ等のコンピュータのディスプレイに関し、更に詳述すると、表示部表面に防汚効果を付与したコンピュータディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
コンピュータディスプレイの表示部は、その表面が埃、指紋などによって汚れ易く、鮮明な画面を得るためには、頻繁に汚れを除去することが必要であるが、このような表示部表面に対する汚染を少なくすることができれば、使用者にとって便利である。
【０００３】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、表示部に防汚効果を施したコンピュータディスプレイを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明は、上記目的を達成するため、以下のコンピュータディスプレイを提供する。
請求項１：
表示部の表面に光触媒膜が形成されてなるコンピュータディスプレイであって、前記光触媒膜が、互いに対向するターゲット間のスパッタ空間の側方に基材を配置し、該基材上にスパッタ膜を形成する対向ターゲット式スパッタリング法にて酸素分子を有するガスを含有する不活性ガス中でターゲットをＴｉＯxとするリアクティブスパッタリングを行なうことによって得られた光触媒膜であると共に、
前記光触媒膜が、光触媒活性を有する金属酸化物膜と、白金、ニッケル、クロム、コバルト、錫、ニオブ、及びタンタルから選ばれる金属又はその酸化物薄膜とが、最表面層が前記光触媒活性を有する金属酸化物膜となるように交互に積層され、かつ最表面層から最下層に達する深さの孔又は溝が形成されたものであることを特徴とするコンピュータディスプレイ。
請求項２：
前記光触媒膜が、表示部表面に直接形成された請求項１記載のコンピュータディスプレイ。
請求項３：
基材の一面に直接又は下地膜を介して光触媒膜を形成すると共に、基材の他面に粘着剤層を形成した光触媒フィルムの上記粘着剤層を表示部表面に貼着することにより、光触媒膜が表示部表面に形成された請求項１記載のコンピュータディスプレイ。
請求項４：
前記リアクティブスパッタリングを行なう際の不活性ガスと酸素ガスとの容量比が２：１〜１：３である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコンピュータディスプレイ。
請求項５：
前記リアクティブスパッタリングを行なう際の、ターゲット面積当りの投入エネルギー量が１．３Ｗ／ｃｍ2以上である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコンピュータディスプレイ。
請求項６：
前記光触媒膜の表面に金属イオンが注入された請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコンピュータディスプレイ。
【０００５】
本発明によれば、表示部表面に酸化チタン等の光触媒膜が形成されているので、この表面光触媒膜に埃、指紋等の汚れが付着しても、室内光、ディスプレイからの紫外光などの光照射で光触媒が励起し、表面の光触媒膜に付着した各種汚れが分解除去され、これによって汚染が可及的に防止されるものである。
【０００６】
この場合、光触媒膜としては、スパッタリング法等によって形成し得るが、特に対向ターゲット式スパッタリング法により光触媒膜、特に酸化チタン膜を作製すること、好ましくは不活性ガスと酸素分子を有するガスからの酸素ガスとの容量比を２：１〜１：３としてスパッタリングを行うこと、更に好ましくはターゲットに対する投入パワーを高くして成膜することが高活性化の点で有効である。
【０００７】
即ち、対向ターゲット式スパッタリング法は、特公昭６２−５６５７５号、同６３−２０３０４号、特公平３−１８１０号公報等で公知の手法であり、対向ターゲット式スパッタリング法で垂直磁気記録薄膜などを成膜している。そして、この方法によれば、結晶性の良好な膜を形成し得ることが記載されている。
【０００８】
ところで、触媒活性が高い酸化チタン膜を得るためにはアナターゼ型の結晶系がリッチである必要があるが、酸化チタンの成膜に当り、種々の方法で結晶性の高い薄膜を形成することはできるものの、得られた結晶系はルチル型のものが多いため、光触媒効果が低いものである。ところが、対向ターゲット式スパッタリング法により酸化チタンを成膜した場合、低温でアナターゼリッチの光触媒膜を作製することができ、特にアルゴンガスと酸素ガスとの比率を上記の比率とすることにより、アナターゼ型結晶がよりリッチな光触媒膜を形成し得ること、また、投入パワーを高くすることで膜質を粗くし、表面積を大きくすることができるので、触媒活性をより高くし得るものである。
【０００９】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のコンピュータディスプレイは、図１に示すように、ディスプレイ本体２０の表示部３０上に光触媒膜を好ましくは０．０５〜５μｍ程度、特に０．３〜１μｍ程度形成してなるものであるが、光触媒膜は、表示部３０上に直接形成されていても、或いは図２に示すような光触媒フィルム１０を表示部３０上に貼着することによって形成されていてもよい。
【００１０】
ここで、光触媒フィルム１０は、図２にその一例を示したように、基材１１の一面に下地膜１２を介して光触媒膜１３を形成すると共に、基材１１の他面に粘着剤層１４を形成し、必要により、剥離フィルム１５を剥離可能に貼着したものである。なお、この光触媒フィルム１０は、剥離フィルム１５を除いて、全体として透明に形成することが好ましい。
【００１１】
上記基材としては、透明プラスチックフィルムが好ましく、例えばポリエステル、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリカーボネートなどのフィルムを用いることができる。その厚さは、特に限定されないが、通常１０〜３００μｍ、特に２０〜１００μｍである。
【００１２】
下地膜は、必要により省略し得るが、基材としてプラスチックフィルムを用いた場合、その劣化を防ぐため、下地膜を形成することが望ましい。下地膜としては、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＩＴＯなどの光触媒能を有さない透明酸化物のほか、透明の金属硫化物、窒化物、ホウ化物、炭化物等の光によって劣化し難いものが好適である。この下地膜の厚さも適宜選定されるが、通常１０Å〜５μｍ、特に２０Å〜１μｍであり、これら下地膜は、スパッタリング法、真空蒸着法等の気相めっき法、その他の適宜手段で形成することができる。
【００１３】
一方、上記粘着剤層は、アクリル系、エポキシ系等の公知の粘・接着剤、或いはエチレン−酢酸ビニル共重合体に有機過酸化物もしくは光開始剤を添加して熱もしくは光架橋型の粘・接着剤にて形成することができる。なお、その厚さは、通常１〜５００μｍ、特に５〜１００μｍである。
【００１４】
また、剥離フィルムとしては、公知のものを使用することができる。
【００１５】
この光触媒フィルム１０は、剥離フィルム１５を除去し、上記粘着剤層１４を表示部３０に貼着することによって使用される。
【００１６】
本発明において、光触媒膜としては、光触媒活性を有するチタン、亜鉛、タングステン、鉄等の金属酸化物によって形成することができる。その形成法は特に制限されないが、酸素分子を有するガスを含有する不活性ガス中で金属ターゲットを用いてリアクティブスパッタリングを行うことによって形成することが好ましい。
【００１７】
ここで、スパッタリングは公知の方法にて行うことができ、通常のマグネトロンスパッタリング法等にて形成することができるが、特に対向ターゲット式スパッタリング法を採用することが好ましい。
【００１８】
この対向ターゲット式スパッタリング装置としては、公知の装置を用いることができ、例えば図３に示す装置を使用し得る。即ち、図３において、１は内部を脱気真空可能な装置本体で、この装置本体１内に一対の金属ターゲット２，２が互いに所定間隔離間対向して配置されたものである。これらターゲット２，２は、それぞれ支持部３ａ，３ａを有するホールド３，３に保持され、これらホールド３，３を介して直流電源（スパッタ電源）４の陰極に接続されていると共に、上記ターゲット２，２の背後に磁石５，５が互いに異なる磁極が対向するように配置され、上記ターゲット２，２間のスパッタ空間６にターゲット２，２に対して垂直方向の磁界が発生するようになっている。そして、上記スパッタ空間６の側方には、スパッタ膜を形成すべき基板７が配置されたものである。なお、８は基板７を所定方向に移動可能に支持する支持部材である。
【００１９】
上記のような装置を用いてスパッタリングを行い、基板上に光触媒膜を形成するに際し、使用する金属ターゲットとしては、光触媒作用を有する金属酸化物ＭｅＯx（ＭｅはＡｌ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｉｎ，Ｍｇ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｚｎ等の金属を示し、ｘは金属の種類によって異なるが、０〜１０、好ましくは０〜５の範囲の正数であり、ｘは必ずしも金属の価数に相当していなくてもよい）を得るための金属酸化物に対応した金属が選定されるが、特には酸化チタン膜を形成するチタンが好ましい。
【００２０】
また、上記スパッタリングを行う上で真空度は０．１〜１００ｍＴｏｒｒ、特に１〜３０ｍＴｏｒｒとした後、不活性ガスと酸素分子を有するガスが導入される。ここで、上記スパッタ空間に供給される酸素分子を有するガス（酸化性ガス）としては、公知のガスを使用することができ、具体的には、酸素、オゾン、空気、水等が挙げられ、通常は酸素が用いられる。また、不活性ガスとしては、ヘリウム、アルゴンなどを用いることができ、特に工業的に安価なアルゴンが好適に使用し得る。
【００２１】
この場合、不活性ガスと酸素分子を有するガスとは、不活性ガスと酸素ガスとの比率が２：１〜１：３、特に１．５：１〜１：２（容量比）となるように導入することが好ましい。これにより酸化チタンを成膜する場合は高活性のアナターゼ型リッチの酸化チタン結晶を形成し得る。上記比率を逸脱すると、ルチル型結晶が多くなるおそれがある。なお、上記ガスの流量は、チャンバーの大きさ、カソードの数などにより適宜選定されるが、不活性ガスと酸素分子を有するガスとの合計量で、通常２〜１０００ｃｃ／ｍｉｎ程度である。
【００２２】
投入電力も適宜選定されるが、高い投入電力とすることが好ましく、例えば２枚の直径１００ｍｍのターゲットを用いた場合、４００ワット以上、特に８００ワット以上とすることが推奨され、この場合、ターゲット面積当りのエネルギー量を１．３Ｗ／ｃｍ2以上、好ましくは２．６Ｗ／ｃｍ2以上、特に５．１Ｗ／ｃｍ2以上とすることが推奨され、これにより得られる光触媒膜の膜質を粗くすると共に、表面積を大きくできるので、光触媒膜の性能を更に向上させることができる。この場合、供給電力が４００ワット未満、ターゲット面積当りのエネルギー量が１．３Ｗ／ｃｍ2未満であると、活性の高い光触媒膜を得ることができなくなる場合がある。
【００２３】
なお、電源は、図示の例では直流電流であるが、これに限られず、例えば高周波電源等を使用することができ、また装置の構成も図示の例に限定されるものではない。
【００２４】
更に、スパッタリングのその他の条件は公知の条件でよく、例えばスパッタリング時の圧力は１ｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒとし得る。
【００２５】
この場合、上記金属酸化物膜表面に、公知のイオン注入方法、装置にて白金、ニッケル、クロム、コバルト、錫、ニオブ、タンタル等の金属イオンを１×１０15〜１×１０18個／ｃｍ2程度イオン注入することができ、これによって光触媒膜をより高活性に形成することができる。
【００２６】
また、本発明において、光触媒膜１３は、図４に示したように、上記のようにして形成される金属酸化物膜１３ａと白金、ニッケル、クロム、コバルト、錫、ニオブ、タンタルから選ばれる金属又はその酸化物薄膜１３ｂとが最表面層が金属酸化物膜１３ａとなるように交互に積層すると共に、最表面層から最下層に達する深さの孔又は溝１３ｃを多数形成したものとすることができ、これにより光触媒膜１３の比表面積が増大すると共に、上記金属又はその酸化物薄膜による光触媒膜の電荷分離促進作用で光触媒活性を更に増大させることができる。なお、上記金属酸化物膜１３ａと金属又はその酸化物薄膜１３ｂとの合計積層数は２〜数十層とすることができ、積層膜１層当りの厚さは２０〜２００Å、特に２０〜５０Å程度とすることができる。また、上記孔又は溝は、レーザー等によって形成し得るが、その形状は図示のＶ字状に限られず、種々選定し得る。孔又は溝の形成個数も限定されないが、通常０．００１〜５ｍｍ間隔で形成することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、参考例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の例に制限されるものではない。
【００２８】
〔参考例１、比較例１〕
パソコンディスプレイの表示部表面に対向ターゲット式スパッタリング法により表１に示す条件で直接酸化チタン膜を形成した。
【００２９】
【表１】
0003702927.tif 000002
【００３０】
上記ディスプレイ及び酸化チタン膜が形成されていないディスプレイ（比較例１）を装着したパソコンを室内で３ヶ月間使用し、表面の汚れの程度を目視により比較、評価した。結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
0003702927.tif 000003
【００３２】
〔参考例２、比較例２〕
厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムの表面に、まず下地膜（ＳｎＯ2）を成膜し、その上に酸化チタン膜を成膜した。この場合、下地膜及び酸化チタン膜は、いずれも図３に示す装置を用いて表３に示す条件で対向ターゲット式スパッタリング法により行った。その後、ＰＥＴフィルムの裏面に透明のアクリル系粘着剤層を形成した。
【００３３】
【表３】
0003702927.tif 000004
【００３４】
次いで、この光触媒膜の粘着剤層をパソコンディスプレイの表示部表面に貼着した。
【００３５】
上記ディスプレイ及び酸化チタン膜が形成されていないディスプレイ（比較例２）を装着したパソコンを室内で３ヶ月間使用し、表面の汚れの程度を目視により比較、評価した。結果を表４に示す。
【００３６】
【表４】
0003702927.tif 000005
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、コンピュータディスプレイの表示部表面の汚れを可及的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パソコンの一例を示す斜視図である。
【図２】光触媒フィルムの一例を示す断面図である。
【図３】対向ターゲット式スパッタリング装置の一例を示す概略図である。
【図４】光触媒膜の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  装置本体
２  金属ターゲット
３  ホールド
３ａ  支持部
４  直流電源
５  磁石
６  スパッタ空間
７  基板
８  支持部材
１０  光触媒フィルム
２０  ディスプレイ本体
３０  表示部
１１  基材
１２  下地膜
１３  光触媒膜
１３ａ  金属酸化物膜
１３ｂ  金属又はその酸化物薄膜
１３ｃ  孔又は溝
１４  粘着剤層
１５  剥離フィルム
【図１】
0003702927.tif 000006
【図２】
0003702927.tif 000007
【図３】
0003702927.tif 000008
【図４】
0003702927.tif 000009