(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明支持体上に、
密着改善層となる第１層膜、水分のバリア層となる第２層膜、第３層膜、第４層膜及び第５層膜をこの順に積層した積層膜からなる反射防止膜が形成され、
前記第１層膜がＳｉＯｘにより形成されてなり、
前記第２層膜は、可視光領域で屈折率が１．７〜２．４、物理膜厚が１０ｎｍ〜５０ｎｍとして、シリコン窒化膜により形成されてなり、さらに水分透過率が０．６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であり、
前記第４層膜が前記第２層膜とは異なる材料からなる
ことを特徴とする反射防止用基体。
【請求項２】
前記第２層膜が、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域での減衰係数を０．１以下とした膜により形成されて成る
ことを特徴とする請求項１記載の反射防止用基体。
【請求項３】
前記シリコン窒化膜は、反応性スパッタ物理気相成膜法によるシリコン窒化膜である
ことを特徴とする請求項１記載の反射防止用基体。
【請求項４】
前記透明支持体と前記反射防止膜を含む基体の波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域での反射率が４．０％以下、中心波長５５０ｎｍの光透過率が９０．０％以上、且つ波長４５０ｎｍと波長６５０ｎｍでの光透過率が９０．０％以上である
ことを特徴とする請求項１記載の反射防止用基体。
【請求項５】
前記反射防止膜の表面抵抗が１０９ Ω／□以上である
ことを特徴とする請求項１記載の反射防止用基体。
【請求項６】
前記第４層膜が、可視光領域の屈折率を１．９〜２．４とし、物理膜厚を１８ｎｍ〜５０ｎｍとした金属酸化物または金属窒化物により形成されて成る
ことを特徴とする請求項１又は５記載の反射防止用基体。
【請求項７】
前記第４層膜が、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタル、窒化ニオブ、酸化ジルコニウムから選ばれた１種類の材料で形成されて成る
ことを特徴とする請求項１又は５記載の反射防止用基体。
【請求項８】
前記透明支持体と前記反射防止膜を含む基体の水分透過率が１ｇ／ｍ２ ／ｄａｙ未満である
ことを特徴とする請求項１又は５記載の反射防止用基体。
【請求項９】
前記第１層膜は、物理膜厚が３ｎｍ〜１０ｎｍであり、可視光領域での光透過率が８６％〜９２％である
ことを特徴とする請求項１又は５記載の反射防止用基体。
【請求項１０】
透明支持体上に、密着改善層となる第１層膜、水分のバリア層となる第２層膜、第３層膜、第４層膜及び第５層膜をこの順に積層した積層膜からなる反射防止膜が形成され、前記第１層膜がＳｉＯｘにより形成されてなり、前記第２層膜は、可視光領域で屈折率が１．７〜２．４、物理膜厚が１０ｎｍ〜５０ｎｍとして、シリコン窒化膜、により形成されてなり、さらに水分透過率が０．６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であり、前記第４層膜が前記第２層膜とは異なる材料からなる反射防止用基体を、表示面に有して成る
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
前記第２層膜が、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域での減衰係数を０．１以下とした膜により形成されてなる前記反射防止用基体を、表示面に有して成る
ことを特徴とする請求項１０記載の表示装置。
【請求項１２】
前記シリコン窒化膜が、反応性スパッタ物理気相成膜法によるシリコン窒化膜である前記反射防止用基体を、表示面に有して成る
ことを特徴とする請求項１０記載の表示装置。
【請求項１３】
前記透明支持体と前記反射防止膜を含む基体の波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域での反射率が４．０％以下、中心波長５５０ｎｍの光透過率が９０．０％以上、且つ波長４５０ｎｍと波長６５０ｎｍでの光透過率が９０．０％以上である前記反射防止用基体を、表示面に有して成る
ことを特徴とする請求項１０記載の表示装置。
【請求項１４】
前記反射防止膜の表面抵抗が１０９ Ω／□以上である前記反射防止用基体を、表示面に有して成る
ことを特徴とする請求項１０記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第４層膜が、可視光領域の屈折率を１．９〜２．４とし、物理膜厚を１８ｎｍ〜５０ｎｍとした金属酸化物または金属窒化物により形成されてなる前記反射防止用基体を、表示面に有して成る
ことを特徴とする請求項１０又は１４記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第４層膜が、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタル、窒化ニオブ、酸化ジルコニウムから選ばれた１種類の材料で形成された前記反射防止用基体を、表示面に有して成る
ことを特徴とする請求項１０又は１４記載の表示装置。
【請求項１７】
前記透明支持体と前記反射防止膜を含む基体の水分透過率が１ｇ／ｍ2 ／ｄａｙ未満である前記反射防止用基体を、表示面を有して成る
ことを特徴とする請求項１０又は１４記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１層膜は、物理膜厚が３ｎｍ〜１０ｎｍであり、可視光領域での光透過率が８６％〜９２％である前記反射防止用基体を、表示面に有して成る
ことを特徴とする請求項１０又は１４記載の反射防止用基体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示面に反射防止用フィルム或は反射防止用基板等のいわゆる反射防止用基体を有した表示装置、及びその反射防止用基体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば陰極線管等を備えた表示装置においては、周囲の写り込みを低減したり、コントラストを改善する等、高画質を実現するために表示面上に反射防止用フィルムを貼着するようにしている。反射防止用フィルムは、透明支持体上に反射防止膜を形成して構成される。
【０００３】
従来の反射防止膜としては、酸化シリコンと酸化チタンの積層体で構成することがよく知られている。図７は、従来の一般的な反射防止用フィルムを示す。この反射防止用フィルム１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂基板（フィルム状体）からなる透明支持体２の一面上に、第１層膜である高屈折率の酸化チタン（ＴｉＯ２）膜３、第２層膜である低屈折率の酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜４、第３層膜である高屈折率の酸化チタン（ＴｉＯ２）膜５及び第４層膜である低屈折率の酸化シリコン（ＳｉＯ２ ）膜６を順次積層した４層膜構造の反射防止膜７を形成して構成される。第１層膜の酸化チタン膜３の膜厚は１３ｎｍ、第２層膜の酸化シリコン膜４の膜厚は２０ｎｍ、第３層膜の酸化チタン膜５の膜厚は９８ｎｍ、第４層膜の酸化シリコン膜６の膜厚は９２ｎｍである。この反射防止膜７の光学特性は、平均反射率Ｒａｖｅが０．２８％、最大反射率Ｒｍａｘが１．１９％（いずれも波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域に於いて）である。
【０００４】
反射防止膜７は、金属酸化物、金属窒化物のターゲットによるスパッタリング、もしくは金属ターゲットによる反応性スパッタリング等の成膜装置を用いて成膜することができる。
反応性スパッタリングによる成膜装置を用いた場合、酸化シリコンの成膜速度が６０ｎｍ×ｍ／ｍｉｎ、酸化チタンの成膜速度が１２ｎｍ×ｍ／ｍｉｎの時、透明支持体となるフィルムの走行速度０．５ｍ／ｍｉｎを得るために必要なカソード（いわゆるターゲット）数は８対となる。酸化チタンの成膜速度は遅く、高い成膜速度で透明膜を得るのが困難であるため、膜厚を厚くするにはターゲットを増やす必要があり、以下の構成になる。
カソード）／ＴｉＯ２ （１カソード）である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように酸化チタン膜、酸化シリコン膜は、金属酸化物、金属窒化物のターゲットによるスパッタリング、もしくは金属ターゲットによる反応性スパッタリングを用いて成膜することができるが、中でも高屈折率の透明酸化チタン膜は成膜速度が小さいため、反射防止膜の生産性が低い。なお、金属酸化物、金属窒化物の成膜では、スパッタリングよりも反応性スパッタリングの方が成膜速度が上がる。
従って、工業的には、成膜速度の低い高屈折率層をできるだけ薄くすることができる光学設計と膜構造が望まれる。
【０００６】
因みに、典型的な酸化チタンの成膜速度は、チタン材による反応性スパッタリングの場合、酸化シリコン膜の約１５％程度である。例えば、支持体である樹脂フィルムを１ｍ／ｍｉｎの走行速度で走行させて酸化チタンを成膜した時、７〜１２ｎｍの膜厚が得られる。この時、酸化チタンの成膜速度は、７〜１０ｎｍ×ｍ／ｍｉｎとなる。一方、低屈折率層として用いられる酸化シリコン膜は、反応性スパッタリングによって４５〜６０ｎｍ程度の成膜速度が得られる。このため、反射防止用フィルムの生産性は、成膜速度の小さい高屈折率の酸化チタン膜の膜厚に依存する。
【０００７】
また、反射防止膜を構成する光学膜は、工業的には、上述した金属ターゲトを用いた反応性スパッタリングで形成される。しかし、この反応性スパッタリング方法は、支持体からの放出ガスがある場合、成膜が不安定になる。例えば、酸化チタン形成時の酸素量は１０ｓｃｃｍ前後であるが、支持体からの放出ガス（所謂アウトガス）により活性ガスの供給が過剰になった場合には、成膜速度の変化や光学定数の変化を引き起すため、所望の膜厚や光学特性を得ることが難しい。
【０００８】
反射防止膜の透明支持体として樹脂基板を用いたとき、スパッタリング時に多量の水分放出を伴う場合がある。この水分に基くガス放出で成膜室内の残留ガスが増えると成膜速度が低下し、また成膜に悪影響がでる。
【０００９】
一方、従来の反射防止用フィルムは、例えばＰＥＴフィルムによる支持体上に酸化シリコン膜と酸化チタン膜の４層膜による反射防止膜を形成した構成では、反射防止用フィルム自体の耐水分透過性が悪い。従って、ＣＲＴパネル面に貼着して高温、高湿度環境下で反射防止膜あるいは反射防止用フィルム自体の劣化、剥離、脱落が生じる。
【００１０】
本発明は、上述の点に鑑み、高温高湿度環境の下で優れた信頼性を有する反射防止用基体を備えた表示装置、及び反射防止用基体を提供するものである。
本発明は、生産性に優れた反射防止用基体を備えた表示装置、及び反射防止用基体を提供するものである。
本発明は、精密な光学設計が可能な反射防止用基体を備えた表示装置、及び反射防止用基体を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る反射防止用体は、透明支持体上に、密着改善層となる第１層膜、水分のバリア層となる第２層膜、第３層膜、第４層膜及び第５層膜をこの順に積層した積層膜からなる反射防止膜が形成され、第１層膜がＳｉＯｘにより形成されてなり、第２層膜は、可視光領域で屈折率が１．７〜２．４、物理膜厚が１０ｎｍ〜５０ｎｍとして、シリコン窒化膜により形成されてなり、さらに水分透過率が０．６ｇ／ｍ２ ／ｄａｙ以下であり、第４層膜が前記第２層膜とは異なる材料からなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の反射防止用基体においては、水分のバリア層となる第２層膜を有するので、第２層膜以後の成膜では透明支持体からの水分放出が抑制され、水分放出に基づく放出ガスが抑制され、安定した膜厚、光学特性が得られる共に、成膜速度も上がる。第２層膜と第４層膜の高屈折率膜が互いに異なる材料膜で形成されるので、第４層膜の薄膜化ができ、反射防止膜の薄膜化が図れる。本発明の反射防止用基体は、透湿特性が低いので表示装置に適用した場合に、反射防止膜あるいは反射防止用基体自体の劣化、剥離脱落が生じにくい。
【００１３】
本発明に係る表示装置は、透明支持体上に、密着改善層となる第１層膜、水分のバリア層となる第２層膜、第３層膜、第４層膜及び第５層膜をこの順に積層した積層膜からなる反射防止膜が形成され、第１層膜がＳｉＯｘにより形成されてなり、第２層膜は、可視光領域で屈折率が１．７〜２．４、物理膜厚が１０ｎｍ〜５０ｎｍとして、シリコン窒化膜、により形成されてなり、さらに水分透過率が０．６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であり、第４層膜が第２層膜とは異なる材料からなる反射防止用基体を、表示面に有して成ることを特徴とする。
【００１４】
本発明の表示装置においては、水分のバリア層となる第２層膜を有する反射防止用基体を用いるので、高温、高湿度環境下でも、反射防止膜あるいは反射防止用基体自体の劣化、剥離脱落が生じにくく、信頼性の向上が図れる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る反射防止用基体の実施の形態を示す。
本実施の形態に係る反射防止用基体１１は、透明支持体１２上に密着改善層となる第１層膜１３と、水分のバリア層となり第１の屈折率（高屈折率）を有する第２層膜１４と、第２の屈折率（低屈折率）を有する第３層膜１５と、第３の屈折率（高屈折率）を有する第４層膜１６と、第４の屈折率（低屈折率）を有する第５層膜１７をこの順に積層した積層膜からなる反射防止膜１８を形成して成る。第２層膜１４の屈折率及び第４層膜１６の屈折率は、第３層膜１５の屈折率及び第５層膜１７の屈折率より高く設定される。バリア層である第２層膜１４及び第４層膜１６は、高屈折率で且つ高抵抗を有した膜で形成される。また、第２層膜１４と第４層膜１６は、互いに異なる光学膜で形成される。
【００１７】
透明支持体１２としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アクリル、ポリメチルペンタン（ＰＭＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ガラス等を用いることができる。ガラスの場合は、薄板、ガラスコート膜等を用いることができる。密着改善層となる第１層膜１３としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯｘ：Ｘ＝０．２〜２．０）膜を用いることができる。バリア層となる高屈折率、高抵抗の第２層膜１４としては、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）膜、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）膜等を用いることができる。低屈折率の第３層膜１５としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜等を用いることができる。高屈折率、高抵抗の第４層膜１６としては、例えば酸化チタン、酸化ニオブ、窒化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウムから選ばれた１種類の材料膜を用いることができる。例えば、ＴｉＯ２、ＴｉＯｘ（Ｘ＝０．４〜２．０）、Ｎｂ２ Ｏ５ 、ＮｂＮ、Ｔａ２ Ｏ５又はＺｒＯ２ 等の膜で形成することができる。低屈折率の第５層膜１７としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２ ）膜を用いることができる。
【００１８】
反射防止用基体１１は、透明支持体１２として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル、ポリメチルペンタン、ポリカードネート等の樹脂フィルムを用いたときには反射防止用フィルムとして構成され、透明支持体１２としてガラス等のフィルムの範疇に入らない材料、形態を用いるときは反射防止用基板として構成される。
以下、反射防止用フィルム１１に適用して説明する。
【００１９】
密着改善層である第１層膜１３は、光吸収が極力小さいことが望ましく、物理膜厚を１０ｎｍ以下にするのが望ましい。例えば、第１層膜１３は、物理膜厚が３〜１０ｎｍの金属酸化物、金属窒化物もしくは金属酸窒化物の膜で形成し、可視光領域での光透過率が８６％〜９２％の範囲となるように形成するのが好ましい。第１層膜１３に適用できる材料は、例えば、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ等の酸化物、窒化物、酸窒化物を用いることができる。
バリア層である第２層膜１４は、可視光領域の屈折率が１．７〜２．４で、物理膜厚が１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度の膜で形成するのが望ましい。可視光領域での屈折率が１．７〜２．４を外れると、必要な光学特性が得られない。第２層膜１４の屈折率は、純粋な材料のとき２．４まで得られるが、材料組成のバラツキを考慮すると上記の範囲になる。物理膜厚が１０ｎｍより薄くなると光反射率が高くなり、５０ｎｍを超えると成膜速度の影響で高い生産性が得にくい。バリア層である第２層膜１４は、透明にするために波長４５０〜６５０ｎｍの波長領域で、減衰係数を０．１以下にすることが望ましい。０．１を超えると、光吸収が大きくなり、光透過率９０％以上が得にくい。第２層膜１４の水分透過率は、１日当たり０．６ｇ／ｍ２（つまり０．６ｇ／ｍ２ ／ｄａｙ）以下とする。この値であれば、反射防止用フィルム１１を表示装置の表示面に貼着して高温、高湿環境試験を施した場合にも光学膜、あるいは反射防止用フィルム自体が剥離することなく十分に耐えられ、また、光学膜の成膜時にも支持体１２からの水分放出が抑えられ、成膜速度、光学特性に悪影響を与えず、高い信頼性が得られる。
【００２０】
第３層膜１５の物理膜厚は、４ｎｍ〜８０ｎｍとすることができ、屈折率は１．４〜１．５とすることができる。
第４層膜１６は、可視光領域の屈折率が１．９〜２．４で物理膜厚が１８ｎｍ〜５０ｎｍ程度の膜で形成するのが望ましい。可視光領域での屈折率が１．９〜２．４を外れると、第２層膜１４と同様に必要な光学特性が得られない。物理膜厚が１８ｎｍより薄くなると光反射率が高くなり、５０ｎｍを超えると光吸収が高くなり光透過率が下がる。
第５層膜１７の物理膜厚は、８０ｎｍ〜１３１ｎｍとすることができ、屈折率は１．
４〜１．５とすることができる。
【００２１】
透明支持体１２と反射防止膜１８を含む反射防止用フィルム１１は、透過色を透明にするために、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域での光反射率を４％以下とし、中心波長５５０ｎｍでの光透過率を９０％以上とし、且つ４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域での光透過率を９０％以上となるように形成する。
透明支持体１２と反射防止膜１８を含む反射防止用フィルム１１の水分透過率は、１ｇ／ｍ２ ／ｄａｙ未満に設定することが望ましい。この値であれば、反射防止用フィルム１１を表示装置の表示面に貼着して高温、高湿環境試験を施した場合にも光学膜、あるいは反射防止用フィルム自体が剥離することなく十分に耐えられる。
【００２２】
反射防止膜１８の表面抵抗、即ち反射防止膜１８全体（５層分）の抵抗値は、１０９ Ω／□以上に設定するのが好ましい。第２層膜１４の表面抵抗は１０11Ω／□以上とすることができ、第４層膜１６の表面抵抗は１０９ Ω／□以上とすることができる。第３層膜１５、第５層膜１７は、誘電体膜（例えばＳｉＯ２）であり、必然的に高抵抗膜となる。第１層膜１３は、接着層であって完全な酸化物ではないが、膜厚が非常に薄く高抵抗膜となる。表面抵抗（いわゆるシート抵抗）が１０９Ω／□以上とすると、反射防止用フィルムに電荷の蓄積が抑制され、アース接地機能を設けずとも人体への感電が生じにくい。
【００２３】
透明支持体１２上に形成する反射防止膜１８の各光学薄膜は、反応性スパッタリング法、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学気相成長）法等で形成することができる。中でもマグネトロン反応性スパッタリング等の反応性物理気相成膜法により成膜するのが、生産性の点からも好ましい。
【００２４】
反射防止用フィルム１１の作成法の一例を示す。
透明支持体１２の表面をＯ２ 、Ａｒ、Ｎ２ の雰囲気中、或いはＯ２、Ａｒ、Ｎ２ から選ばれた１種あるいは２種の雰囲気中でグロー放電処理を行い、支持体１２表面を活性化させる。続いて、支持体１２と反射防止膜１８との強い付着力を得るために、第１層膜１３として例えばＳｉＯｘ膜を成膜する。ＳｉＯｘ膜１３は、わずかに光学吸収があるため、透明光学膜としては膜厚１０ｎｍ以下にすることが望ましい。第１層膜１３の光学吸収は極力小さいことが望ましい。第１層膜１３を単層膜で形成した場合の適正条件範囲は、高透過率として実現可能な光透過率８６％〜９２％を示す領域が望ましい。
【００２５】
バリア層となる高屈折率、高抵抗の第２層膜１４は、反応性スパッタリングで成膜する。構成材料は、ボロン（Ｂ）ドープのシリコンターゲットをアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の雰囲気中で反応性スパッタリングして成膜した窒化シリコン膜が望ましい。窒化シリコン膜は、導入窒素ガス流量の変化に対して光学定数の変動が小さいため、広い成膜条件で高透明、高屈折率、高抵抗を安定して示す光学膜として機能する。窒化シリコン膜は、バリア性を持つことで、支持体１２表面からの放出ガスの影響を抑制できるので、安定してその後の光学膜を成膜することができる。
【００２６】
低屈折率の第３層膜１５は、低屈折率材料としてボロン（Ｂ）ドープのシリコンターゲットをアルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ２）の雰囲気中で反応性スパッタリングして成膜した酸化シリコン（ＳｉＯ２ ）膜にて形成する。第４層膜１６は、高屈折率、高抵抗の膜で形成る。
第４層膜１６としては、チタン（Ｔｉ）ターゲット、酸化チタン（ＴｉＯｘ：Ｘ＝０．４〜２．０）ターゲットを用いてアルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ２）の雰囲気中で反応性スパッタリングにより成膜した酸化チタン膜が望ましい。低級酸化物（ＴｉＯｘ）のターゲットを用いて反応性スパッタリングで完全酸化物とした膜は、光学特性が良い場合もある。金属ターゲットを用いずに、酸化物ターゲットを用いた場合には成膜速度が低いため、高い生産性を期待することができない。
第５層膜１７は、低屈折率膜で形成する。第５層膜１７は、第３層膜１５と同様にボロン（Ｂ）ドープのシリコンターゲットによる反応性スパッタリングで成膜した酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜で形成するのが望ましい。
工業的には、反応性スパッタリング法を用いることで、高生産性が期待できる。
【００２７】
表１は、本実施の形態に係る反射防止用フィルム１１の成膜条件の一例を示す。但し、光学膜の成膜条件は、それぞれ１カソード（ターゲット）のときである。表１中、プラズマ処理とは支持体となる樹脂基板の表面をプラズマ処理で洗浄、活性化し、光学膜の被着を良好にする為の処理である。走行速度は樹脂基板（フィルム状体）の走行速度である。
【００２８】
【表１】
0004016178.tif 000002
【００２９】
本実施の形態の一具体例として、透明支持体１２上に、第１層膜１３として膜厚５ｎｍのＳｉＯｘ膜、第２層膜１４として膜厚２０ｎｍのＳｉＮ膜、第３層膜１５として膜厚４１ｎｍのＳｉＯ2 膜、第４層膜１６として膜厚２５ｎｍのＴｉＯ２ 膜及び第５層膜１７として膜厚１１０ｎｍのＳｉＯ2 膜を成膜して、反射防止用フィルム１１を構成する。この構成の反射防止用フィルム１１では、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域において、平均反射率Ｒａｖｅが０．２８％、最大反射率Ｒｍａｘが０．９８％の光学特性が得られる。
前述のカソード（ターゲット）条件で、当該光学膜を作成すると、窒化シリコンの成膜条件が１３ｎｍ×ｍ／ｍｉｎの時、８対のカソードで走行速度１．０ｍ／ｍｉｎが得られる。
カソードの内訳は、ＳｉＯ2 （２カソード）／ＴｉＯ２ （２カソード）／ＳｉＯ２（２カソード）／ＳｉＮ（１カソード）／ＳｉＯｘ（１カソード）／支持体となる。
以上から、本実施の形態の反射防止用フィルム１１を用いることにより、従来の生産性が低いという問題が解決できる。
【００３０】
表２は、この具体例の反射防止用フィルム１１の光学特性、各光学膜の屈折率、をまとめて示す。
【００３１】
【表２】
0004016178.tif 000003
【００３２】
図２は、上記具体例に係る反射防止用フィルム１１の分光透過率を示す。波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域で光透過率が９０％以上、中心波長の５５０ｎｍで９５％の光透過率が得られている。
【００３３】
反応性スパッタリングの場合、成膜時の残留ガス成分は物理的に重要な意味をもつ。酸化チタンのような酸素濃度によって成膜速度や光学定数が変化するものについては、残留ガスを少なくする必要がある。多量の残留ガスは成膜速度の著しい低下を生じる。また、逆に少ない場合には、光学的に光吸収が発生し、透明膜を形成することが難しい。特に、透明支持体１２としてプラスチック基板を用いたときには、スパッタリング時に多量の水分放出を伴う場合がある。このときの対策としては、予め樹脂基板を乾燥させることでガス放出をある程度抑制できる。しかし、スパッタリングプロセス中のプラズマ輻射による温度上昇、及びその影響を受けたガス放出は、抑制することが難しい。とりわけ、フィルム基板の場合には連続して基板がプロセスに投入されるために、スパッタリング中の残留ガスの変動が連続的に発生する。
【００３４】
本実施の形態の反射防止用フィルム１１で使用される各光学膜の水分透過性を表３に示す。
【００３５】
【表３】
0004016178.tif 000004
【００３６】
表３では、透明支持体用の所謂ハードコートＰＥＴ（ＨＣーＰＥＴ）基板、光学膜のＳｉＮ膜、ＴｉＯ２ 膜、ＴｉＯｘ膜、ＳｉＯｘ膜の各透湿度（ｇ／ｍ２／ｄａｙ）を測定した。各光学膜はハードコートＰＥＴ基板上に形成した状態での透湿度である。
ハードコートＰＥＴ基板は、厚さ１８８μｍのＰＥＴ基板の表面に厚さ６μｍのハードコート膜を形成して構成される。ＳｉＮ膜、ＴｉＯ２膜及びＴｉＯｘ膜の各膜厚は、４０ｎｍである。ＳｉＯｘ膜の膜厚は、５ｎｍである。表３中のσは分散（いわゆるバラツキの値）、ｎは測定ポイント数である。
【００３７】
表３に示されるように、一般的に使用される酸化チタン膜の水分透過率は、ＰＥＴ基板に近い特性を有し水分透過率が高い。これに対して、本実施の形態で用いられる窒化シリコン膜は、水分透過率が酸化チタン膜の１０分の１以下と低く、基板（透明支持体）からのガス放出を抑制することができる。従って、本実施の形態においては、バリア層である第２層膜１４を形成した後の多層膜の形成において反応性スパッタリングを安定化、高速化させることができる。さらに、第２層膜１４にバリア層を形成することで、高温、高湿度環境の下で優れた信頼性を有する反射防止膜が得られる。
【００３８】
上述したように、本実施の形態に係る反射防止用フィルム１１によれば、高透明、高抵抗特性を反射防止膜に与え、水分バリア性を付加することで、高品質の反射防止用フィルムを提供できる。
本実施の形態の反射防止用フィルム１１では、透明支持体１２上に各光学膜を形成して構成されるが、特に第２層膜に高屈折率で水分透過率の低いバリア層１４を形成することにより、高温、高湿度環境の下で優れた信頼性を有する反射防止膜が得られる。また、反応性スパッタリングによる光学膜の成膜時に、バリア層である第２層膜１４により、透明支持体１２からの水分放出が抑えられて放出ガスが抑制され、所望の膜厚、光学特性を得ることができると共に、安定して高速成膜を実現することができる。第２層膜１４の高屈折率バリア層を形成することで、安定した多層光学薄膜を形成でき、精密な光学設計が可能な反射防止用フィルムを提供することができる。
それぞれ高屈折率である第２層膜１４と第４層膜１６は、互いに異なる材料で形成されるので、第４層膜１６の例えばＴｉＯ２膜を、従来例の第３層膜５のＴｉＯ２ 膜（第７参照）より薄く形成することができ、反射防止膜１８の薄膜化が可能になる。
また、本実施の形態の反射防止用フィルム１１は、成膜速度が高いので、従来の反射防止用フィルムに比べて生産性を高めることができる。例えば従来の６層以上の多層膜構造の反射防止用フィルムに比べて生産性の改善が図れる。
【００３９】
上述の本実施の形態の反射防止用フィルム１１は、表示装置に適用して好適である。適用できる表示装置としては、陰極線管を備えたテレビジョン受像機、投射型表示装置（いわゆるプロジェクタ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、コンピュータディスプレイ、ノートパソコンや携帯端末用途のＴＦＴ液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、例えば有機ＥＬあるいは無機ＥＬ等を使用したフィルムディスプレイ、その他等の表示装置が挙げられる。
【００４０】
前述したように、表示装置の表面は、周囲の写り込みを低減したりコントラスト改善等、高画質を実現するために反射防止膜が必要である。上記のいずれの表示装置についても、反射防止コートと呼ばれる表面処理を施すことで画質を改善することが可能である。近年では、可搬性に適したディスプレイが商品化され、小型、軽量化された表示装置を屋内、屋外で使用する場面が想定される。画面の視認性を向上させるために、不要散乱反射光を低減し、なお且つ映像信号を劣化させることがなく、視認者に伝達することが重要である。
【００４１】
低反射と信号劣化抑制を同時に実現するためには、可視光領域で低反射特性をもち、フラットな高透過特性を実現することと等価である。加えて、工業的には高生産性、高信頼性を実現するとこが反射防止膜に要求される性能である。信頼性の低い反射防止膜は、ポインティングデバイス、清掃治具等との物理的接触によって、支持体上に形成された光学膜の積層体の破壊、剥離脱落が生じ、不要散乱光の増加と映像信号の劣化の原因となり、表示装置の品質劣化を引き起こす。
【００４２】
反射防止膜を構成する光学薄膜は、前述したようにスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等で形成される。光学薄膜の形成は、膜形成プロセス、構成する材料形成方法、成膜装置の構成・性能によって制約を受ける。構成する材料とその組み合わせは、生産性、信頼性に関したパフォーマンスを左右する。反射防止用フィルムに用いられる透明支持体には、前述したようにＰＥＴ，ＰＥＮ，アクリル，ＰＭＰ，ＰＣ，ガラス等があるが、中でもＰＥＴ，ＰＣ，ＰＥＮ等の樹脂基板を使用した場合、その上に形成される各光学膜の持つ役割は、反射防止用フィルムの性能を決定付ける。
【００４３】
前述したように、光学膜の支持体として樹脂基板を用いた場合、水分に代表される環境雰囲気中の成分の吸収、放出現象、温度変化などにより樹脂基板が変質し、それに伴い反射防止用フィルムの劣化が進行する。樹脂基板への水分等の吸着現象は、表面のバリア層を形成することにより抑制できる。表示装置が吸湿による性能劣化が著しい材料を使用している場合、反射防止用フィルムには低透湿度特性を備えることが望ましい。
【００４４】
各光学膜は、高抵抗膜で構成されることが重要である。光学膜が低抵抗膜である場合には、導電膜中に誘起された電荷をアースに導く機能が不可欠になる。アース接地が不十分な場合には、導電体に蓄積した電荷により感電が発生する可能性が生じる。高抵抗体の場合には、電荷の蓄積、移動は抑制されるため、表示装置表面と人体間で瞬時に大量の電荷移動で生じる感電が発生する可能性は低くなる。光学膜が高抵抗膜である場合には、アース接地を省くことが可能になり、表示装置としてコスト低減効果が生じる。
【００４５】
前述したように、上述の本実施の形態に係る反射防止用フィルム１１は、之等の要求を備えている。本反射防止用フィルム１１を貼着した表示装置では、可視光領域で低反射特性を有し、且つフラットな光透過特性を得て、高品質の画像を表示することができる。
【００４６】
図３は、本発明の表示装置の一実施の形態を示す。本実施の形態に係る表示装置は、陰極線管２１を備えた表示装置に適用した場合である。本実施の形態においては、カラー用あるいは単色用等の陰極線管２１の表示面となるパネル表面に、例えば紫外線硬化樹脂（以下、ＵＶ樹脂という）、粘着材等による接着層２２を介して上述した透明支持体１２上にバリア層を含む５層膜構造の反射防止膜１８を成膜してなる本発明の反射防止用フィルム１１を貼着して成る。この陰極線管２１がセットに組み込まれて表示装置が構成される。
【００４７】
図４は、本発明の表示装置をプラズマディスプレイに適用した場合の他の実施の形態を示す。プラズマディスプレイは各種の構成があり、図４はその一つの例である。
本実施の形態に係るプラズマディスプレイ２４は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を構成する表示側のパネルガラス、即ちガラス基板２５の内面に枠状の黒色印刷層２６を形成すると共に、赤外線遮断フィルム２７及び電磁波シールドメッシュ２８を形成し、ガラス基板２５の外面に例えばＵＶ樹脂、粘着材等による接着層２９を介して上述した透明支持体１２上にバリア層を含む５層膜構造の反射防止膜１８を成膜してなる本発明の反射防止用フィルム１１を貼着して成る。なお、電磁波シールドメッシュ２８は、例えば銅、鉄、ニッケル合金、フェライト等から形成される。このプラズマディスプレイパネルがセットに組み込まれて表示装置、いわゆるプラズマディスプレイが構成される。
【００４８】
図５は、本発明の表示装置をリアプロジェクタに適用した場合の他の実施の形態を示す。なお、同図はリアプロジェクタを構成する、表示面となるコントラストスクリーンを示す。
本実施の形態においては、リアプロジェクタ用のスクリーン本体となるプラスチック基板３２の一面（観る側の面）に枠状の黒色印刷層３３を形成すると共に、ＵＶ樹脂、粘着材等による接着層３４を介して上述した透明支持体１２上にバリア層を含む５層膜構造の反射防止膜１８を成膜してなる本発明の反射防止用フィルム１１Ａを貼着し、プラスチック基板３２の他面（映像が投射される側の面）に同様に接着層３４を介して本発明の反射防止用フィルム１１Ｂを貼着してリアプロジェクタ用のコントラストスクリーン３５が構成される。このコントラストスクリーン３５がプロジェクタ本体に組み込まれて表示装置、いわゆるリアプロジェクタが構成される。
【００４９】
なお、図示せざるも、同様にして、コンピュータディスプレイ、ノートパソコンや携帯端末用途のＴＦＴ液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、フィルムディスプレイ等の表示装置の表示面に本発明の反射防止用フィルム１１を貼着して高画質の得られる表示装置を構成することができる。
【００５０】
本実施の形態に係る表示装置によれば、高透明、高抵抗、低透湿特性を有する反射防止用フィルム１１が表示面に貼着されるので、高品質、高信頼性を有する表示装置を提供することができる。特に、高温、高湿度環境下でも反射防止膜１８あるいは反射防止用フィルム１１自体の劣化、剥離、脱落を防止でき、また、反射防止膜が高抵抗膜で形成されるので、電荷の蓄積を抑制して人体感電の発生が低減することができ、表示装置の信頼性を向上することができる。且つアース接地が省略できるので、製造コストの低減を図ることができる。
さらに、例えば有機ＥＬ層等の吸湿による性能劣化が著しい材料を使用している表示装置においても、本発明の反射防止用フィルム１１が低透湿特性を備えているので、使用材料の性能劣化を防止することができ、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
【００５１】
図６は、反射防止用フィルムの光学膜の連続成膜を可能にした反応性スパッタリング装置の要部を示す。
本実施の形態の反応性スパッタリング装置４１は、スパッタリング室４６内に複数、本例では３つのキャン４２〔４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ〕を配置し、各キャン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃに夫々対向するように光学膜の成膜に必要な複数のターゲット４３を配置して成る。ターゲット４３は、キャン４２〔４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ〕において必要に応じて同じ材料のターゲットを複数個、例えば４〜５個、異なる材料のターゲット等を選択的に配置するとができる。各キャン４２間には気密的な仕切り部材４４を設け、仕切り部材４４で囲まれた領域に選択的に不活性ガス、反応ガスを供給出来るようになす。そして、透明支持体となる透明フィルム４５をロール状態からガイドローラ４７を介して各キャン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃに沿わせて連続走行させ、各ターゲット４３に対向した位置で所要の光学膜を成膜し、順次異なる光学膜を積層して反射防止膜を形成するようになす。
なお、その他の構成は、通常の反応性スパッタリング装置と同様であるので、説明を省略する。本例では３キャン・システムとしたが、２キャン・システムも好ましい。
この装置４１によれば、連続して反射防止用フィルム１１を作成することができる。
【００５２】
上例では、反射防止用基体を、反射防止用フィルムに適用した場合については詳述したが、透明支持体１２として例えばガラスを用いた反射防止用基板にも適用できる。ガラス等の透明基板上に反射防止膜１８を成膜して成る反射防止用基板は、例えば表示装置を構成するガラス等の透明パネルに兼用することも可能になる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係る反射防止用基体によれば、透明支持体上に高屈折率で水分透過率の低いバリア層となる第２層膜を有するので、高温、高湿度環境の下でも信頼性を向上することができる。反応性スパッタリングによる光学膜の成膜時に、バリア層である第２層膜により透明支持体からの水分放出を抑えることができ、所望の膜厚、光学特性が得られると共に、安定して高速成膜を実現することができる。第２層膜の高屈折率バリア層を形成することで、安定した多層光学薄膜を形成でき、精密な光学設計が可能な反射防止用基体を提供することができる。第２層膜と第４層膜の高屈折率膜が互いに異なる材料膜で形成されるので、第４層膜を薄膜化することができ、反射防止膜の薄膜化を図ることができる。本発明の反射防止用基体は、成膜速度を高くすることができるので、従来の反射防止用フィルムに比べて生産性を向上することができる。
反射防止膜の表面抵抗が高抵抗であるので、チャージアップしても電荷が蓄積せず、アース接地機能を設けなくても感電することがない。
【００５４】
本発明に係る表示装置によれば、高屈折率で水分透過率の低いバリア層を含む反射防止膜を有する反射防止用基体が表示面に設けられるので、高温、高湿度環境下でも反射防止膜あるいは反射防止用基体自体の劣化、剥離脱落を防止でき、表示装置としての信頼性を向上することができる。反射防止膜が高抵抗膜で形成されるので、電荷の蓄積を抑制して人体感電の発生が低減することができ、表示装置の信頼性を向上することができ、且つアース接地機能を省略でき製造コストの低減を図ることができる。
さらに、吸湿による性能劣化が著しい材料を使用している表示装置においても、本発明の反射防止用基体が低透湿特性を備えているので、使用材料の性能劣化を防止することができ、信頼性の高い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】  本発明に係る反射防止用基体の実施の形態を示す構成図である。
【図２】  本実施の形態に係る反射防止用基体の分光透過率を示す特性図である。
【図３】  本発明に係る表示装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図４】  本発明に係る表示装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図５】  本発明に係る表示装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図６】  本発明に係る表示装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図７】  従来の反射防止用フィルムの例を示す構成図である。
【符号の説明】
１１・・・反射防止用基体（反射防止用フィルム、反射防止用基板）、１２・・・透明支持体、１３・・・密着改善層となる第１層膜、１４・・・水分のバリア層となる高屈折率の第２層膜、１５・・・低屈折率の第３層膜、１６・・・高屈折率の第４層膜、１７・・・低屈折率の第５層膜、１８・・・反射防止膜、２１・・・陰極線管、２４・・・プラズマディスプレイ、２５・・・ガラス基板、２６、３３・・・枠状の黒色印刷層、２７・・・赤外線遮断フィルム、２８・・・電磁シールドメッシュ、２２，２９、３２・・・スクリーン本体、３４・・・接着層、３５・・・リアプロジェクタ用コントラストスクリーン、４１・・・反応性スパッタリング装置、４２〔４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ〕・・・ドラム、４３・・・ターゲット、４４・・・仕切り部材、４５・・・透明フィルム、４６・・・スパッタリング室、４７・・・ガイドローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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