JP4255617B2 - 多層導電性反射防止コーティング - Google Patents
多層導電性反射防止コーティング Download PDFInfo
- Publication number
- JP4255617B2 JP4255617B2 JP2000518292A JP2000518292A JP4255617B2 JP 4255617 B2 JP4255617 B2 JP 4255617B2 JP 2000518292 A JP2000518292 A JP 2000518292A JP 2000518292 A JP2000518292 A JP 2000518292A JP 4255617 B2 JP4255617 B2 JP 4255617B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- coating
- substrate
- refractive index
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
- G02B1/115—Multilayers
- G02B1/116—Multilayers including electrically conducting layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
- C03C17/3417—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials all coatings being oxide coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/16—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements having an anti-static effect, e.g. electrically conducting coatings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/913—Material designed to be responsive to temperature, light, moisture
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
<発明の分野>
本発明は柔軟な基板(以下、柔軟基板という)上に積層させるための多層反射防止コーティングに関する。
【0002】
<発明の背景>
多層反射防止コーティングの性能は、そのアドミタンス図及び対応する反射率図から評価することができる。
【0003】
アドミタンスのプロットにおいて、反射防止コーティングを構成している堆積の複素光学的アドミタンスYの軌跡は複素平面内にプロットされ、堆積のアドミッタンスは、あたかも全積層工程の間にプロットされたかのように、基板に始まり堆積の前面で終止している。堆積の一部を成す各誘電体層に対して、この軌跡は実軸上に中心を持つ円の円弧で、時計回りに追跡される。もしアドミタンス・プロットの終点が、エントランス媒体である空気の光学的アドミタンス・ポイント(1,0)の近くであるなら、全コーティング堆積の最適な反射防止特性が得られる。
【0004】
反射率図では、入射光の反射率(以下、反射率と呼ぶ)がその波長の関数としてプロットされる。その反射率は、視覚波長範囲、すなわちおおまかに400nmから700nmまでの範囲において、可能な限り低くあるべきである。
【0005】
図1に示されているような、いわゆる広化Vコート、平坦化Vコート、あるいはバームレン型コートは、一般によく知られた反射防止コーティングである。このコーティング6には、4つの材料層から成る堆積が含まれる。基板から最も遠くに位置している第1層1は、相互平均的視覚波長であるλ0を約510nmのデザイン波長としたときに、約λ0/4の厚みを有することを意味する1/4波長層である。第2層2は、約λ0/2の層厚を有する半波長層である。基板の最も近くに位置している第3層3及び第4層4は、それぞれ一般にλ0/12とλ0/16の層厚を持つ非常に薄い材料層である。このようなコーティングの例は米国特許第5450238号に記載されている。
【0006】
低屈折率及び大バンド幅といった最適な光学的特性を得るため、4層から成る堆積は非常に低い屈折率と非常に高い屈折率を持つ材料を組み合わせるべきである。実際には、二酸化シリコンが非常に低い屈折率(約1.46)を持つ材料として使用され、二酸化チタンが非常に高い屈折率(約2.35)を持つ材料として使用される。
【0007】
図2には、このような4層のバームレン型反射防止ガラスコーティングのアドミタンスのプロットが示されており、これはλ0を510nmとしたときに、基板から最も遠くに位置する0.25λ0の光学的層厚を持つ二酸化シリコン層と、それに続いて0.52λ0の光学的層厚を持つ二酸化チタン層と、さらに続いて0.09λ0の光学的層厚を持つ二酸化シリコン層と、そして最後に最も基板に近い0.06λ0の光学的層厚を持つ二酸化チタン層とから成る堆積に関係する。対応する反射率図は図7においてプロットAで示されている。これらの図からわかるように、このバームレン型コーティングの光学的特性は非常に良く、視覚波長範囲では非常に反射率が低く、しかもバンド幅が大きい。バンド幅は、1%の反射率における、長波長λLの短波長λsに対する比率として定義される。
【0008】
しかしながら、このようなコーティングの非常に重大な欠点は電気抵抗が大きい(一般に20000Ω/sq以上)ということで、そのためにこうしたコーティングは、例えば陰極線管(CRT)のコーティングとして、帯電防止またはEMI(Electro-Magnetic Interference)遮蔽への適用に適しない。
【0009】
コーティングの導電率を改善するには、二酸化チタン層を、例えばインジウムまたはアルミニウムでドープされた亜鉛酸化物、アンチモンまたはフッ素でドープされたスズ酸化物、スズでドープされたカドミウム酸化物、あるいはインジウム・スズ酸化物といった導電性材料で置き換えることが一般的である。
【0010】
しかしながら、こうした修正されたバームレン型コーティングの光学的特性は、二酸化シリコンを二酸化チタンよりも低い屈折率(一般に2.0〜2.1)を有する導電性素材と組み合わせているために、すでに述べたバームレン型コーティングよりも劣る。入射光の反射率はそれ故により高く、かつバンド幅はより低い。これは図7の反射率プロットBからわかる。このプロットBは、基板から最も遠くに位置する0.24λ0の光学的層厚を持つ二酸化シリコン層と、それに続いて0.39λ0の光学的層厚を持つインジウム・スズ酸化物層と、さらに続いて0.06λ0の光学的層厚を持つ二酸化シリコン層と、そして最後に最も基板に近い0.06λ0の光学的層厚を持つインジウム・スズ酸化物層とから成る堆積を含む修正されたバームレン型ガラスコーティングに関するものである。図3は対応するアドミタンスのプロットを示している。
【0011】
米国特許第5270858号には、バームレン型層の中間の二酸化チタン層が、ドープされた亜鉛酸化物またはインジウム・スズ酸化物といった導電性材料で部分的に置き換えられた、5つの材料層から成る堆積を含む多層反射防止コーティングが記載されている。
【0012】
このコーティングは幾分導電性があるという利点を有するが、まだ重大な欠点が存在する。
【0013】
二酸化チタンの一部が(より屈折率が低い)導電性材料に置き換えられたために、すでに述べられたバームレン型コーティングの光学的特性よりもコーティングの光学的特性は悪い。このことは図7の反射率プロットCからわかる。このプロットCは、基板から最も遠くに位置する0.28λ0の光学的層厚を持つ二酸化シリコン層と、それに続いて0.13λ0の光学的層厚を持つ二酸化チタン層と、さらに続いて0.37λ0の光学的層厚を持つ亜鉛酸化物層と、またさらに続いて0.12λ0の光学的層厚を持つ二酸化シリコン層と、そして最後に最も基板に近い0.03λ0の光学的層厚を持つ二酸化チタン層とから成る堆積を含む、ガラス上コーティングに関するものである。
【0014】
さらに、堆積を構成している導電性材料層の層厚は非常に重要で、層厚はコーティングの光学的特性に直接的に影響を与えるので設計仕様に正確に従わなければならない。コーティングの導電率はそれ故に全く調整が効かず、EMIを遮蔽する用途に適するコーティングを与えるには大きさが十分ではない。
【0015】
<発明の目的と概要>
そこで本発明の目的は、柔軟基板上に積層させるのに適し、視覚波長範囲において反射率が低く、かつバンド幅が大きいといった最適な光学的特性を有する、反射防止コーティングを提供することにある。
【0016】
本発明のもう一つの目的は、導電性を有し、帯電防止及びEMI遮蔽への適用に適する、反射防止コーティングを提供することにある。
【0017】
本発明の更なる目的は、コーティングの光学的特性とは独立に調整が可能な導電率を有する反射防止コーティングを提供することにある。
【0018】
本発明のもう一つの更なる目的は、工業応用に適したコーティング処理を実行するための、合理的なスピードで反射防止コーティングをコーティングさせるための方法を提供することにある。
【0019】
本発明は柔軟基板上に積層させるための所定の光学的特性を備えた多層無機物反射防止コーティングを構成する。このコーティングは5つの材料層から成る堆積を含む。堆積の第3層は、前記コーティングの光学的特性に影響を与えることなく、25から2000Ω/sq(sq=square)までの調整可能な電気的面抵抗(すなわち、コーティングの単位正方形面積当たりの抵抗)を前記コーティングに与える、好ましくはインジウム・スズ酸化物などの導電性材料から成る、ダミー層である。このダミー層は、その層厚がコーティングの光学的特性に一切またはほとんど影響を与えない層として定義される。
【0020】
基板から最も遠く離れた位置にある第1層は、基板の屈折率より小さな屈折率と、0.2λ0と0.3λ0との間、すなわち約0.25λ0(1/4波長)の光学的層厚を有する。第2層は、約2.2より大きな屈折率と、0.4λ0と0.6λ0との間、すなわち約0.5λ0(1/2波長)の光学的層厚を有する。第4層は、第1層とほぼ同じ屈折率と、約0.1λ0未満、すなわちどんな場合でも0.15λ0未満の光学的層厚を有する。第5層は、第2層とほぼ同じ屈折率と、0.025λ0と0.1λ0との間、すなわち約0.04λ0の光学的層厚を有する。ここで、λ0は480nmと560nmとの間、すなわち約510nmの設計波長を表す。
【0021】
本発明による多層反射防止層は、
(1)柔軟基板を、繰り出し、そして巻き直すためのセクションと、
(2)コーティングを構成する材料層が基板上に連続的にスパッタされる積層セクションと、
(3)その表面上で基板が積層セクションを通過する、中央冷却ドラムと、
を備えた真空チャンバ内で実行可能な単一通過型または二重通過型の真空マグネトロン・スパッタ作業により柔軟基板(例えば高分子フィルム)上に積層できる。単一通過型作業が実行される場合には、最小5つの積層セクションが必要とされ、二重通過型作業が実行される場合には、最小3つの積層セクションのみが必要とされる。
【0022】
<詳細な説明>
次に本発明を以下の添付図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の説明において、「光学的特性」には、特に、反射率とバンド幅BWとが含まれる。ここで、反射率とは入射光の百分率反射率であり、バンド幅BWとは、例えば図7の反射率プロットDに示されているような、1%の反射率における長波長λLの短波長λsに対する比率(BW=λL/λs)である。
【0023】
本発明によれば、図5に示されたような、5層の材料層から成る堆積を含む、柔軟基板に対する多層反射防止コーティング7が提供される。
【0024】
第1層8は基板から最も遠くに位置し、基板の屈折率よりも小さい屈折率を持つ材料から成り、0.2λ0と0.3λ0との間、一般的には約0.25λ0(1/4波長)の光学的層厚を有する。層厚は約510nmであるλ0に対する割合として表され、視覚的波長領域、すなわち400nmから700nmを限定する境界波長の相互平均として表される。
【0025】
コーティングに含まれる第2層9は、約2.2より大きな屈折率を持つ材料から成り、0.4λ0と0.6λ0との間、一般的には約0.5λ0(半波長)の光学的層厚を有する。
【0026】
第3層10は導電性材料から成り、以下において詳細に特徴付けられる。
【0027】
第4層11は、第1層8とほぼ同じ屈折率を持つ材料から成り、約0.1λ0未満、一般的には0.05λ0と0.15λ0との間の光学的層厚を有する。
【0028】
第5層12は基板13に最も近く、第2層9とほぼ同じ屈折率を有する材料から成り、0.025λ0と0.1λ0との間、一般的には約0.05λ0の光学的層厚を有する。
【0029】
堆積は好ましくは、非常に高い屈折率と非常に低い屈折率をそれぞれ有する材料として二酸化チタンと二酸化シリコンを組み合わせ、それによって、すでに述べた4層のバームレン型コーティングの光学的特性と両立できる良い光学的特性を持つコーティングが実現される。このことは、以下の実施例2によって特徴付けられる本発明によるコーティングに関する図7の反射率プロットDからわかる。
【0030】
基板13に最も近い第5層12に二酸化チタンを使用すれば、当該層に防湿性が与えられるという更なる利点が生まれる。この防湿性によって、湿気が外側から基板と第5層12の接触面を通過して層内に浸透することが妨げられ、その結果、ひび形成といったコーティング堆積の劣化が防止される。
【0031】
本発明による反射防止コーティングは、透明なPETフィルム上に積層されるときには0.15%、あるいは例えば強く架橋結合したUV硬化処理されたアクリル酸塩から成るハードコーティングを有する基板上に積層されるときには0.25%、を越えないフォトピック反射率を実現する。フォトピック反射率は目の感度と反射率プロットとの畳み込みであって、標準的発光物D65と1931年に照明国際委員会によって定義された2°オブザーバを使用して380から780nmまでの波長領域で測定される。
【0032】
さらに、コーティングは約1.60より大きなバンド幅(すでに上で定義された)を有し、それは柔軟基板に対する従来最も一般的なコーティングのバンド幅より大きい。しかしながら実際には、層厚または反射率の小さくかつ/または局所的な偏りによって(層の組成の小さな偏りの結果として)、明所反射率の値が増加する。これらの値は、柔軟基板や透明基板上に積層されると最大約0.60%まで、あるいはハードコーティングされた柔軟基板上に積層されると最大約0.70%まで、上昇することがある。好ましくはこれらの値はそれぞれ0.60%と0.70%、最も好ましくはそれぞれ0.45%と0.55%を超えるべきではない。本発明によるコーティング堆積における第3材料層10は導電性材料から成り、反射防止コーティングに望ましい導電率を与える。
【0033】
この第3層は、その層厚がコーティングの光学的特性に一切または非常にわずかにしか影響を与えないことを意味する、いわゆる「ダミー層」である。このダミー層の層厚を変えることによって、コーティングの導電率はコーティングの光学的特性に影響を与えることなく広範囲に調整可能である。
【0034】
もしある層が堆積の複素光学的アドミタンスYが実数値をとるポジションにおいて堆積内に挿入され、そしてもしその挿入された層の屈折率がその実数値に等しいならば、その層はダミー層として作用する。
【0035】
基板上に第5及び第4の堆積層11と12を積層させた後、図6のアドミッタンス図からわかるように、その発生期の堆積は約2の実アドミタンスを有する。もしこの時点で約2の屈折率を持つ材料層が挿入されるならば、アドミタンス図は、極めて小さな半径の円(理想的には点)として継続し、そのことはコーティングの光学的特性が事実上変わらないままであることを意味している。インジウム・スズ酸化物(ITO)は約2の屈折率を有し、上記特性に非常に適している。本発明による反射防止コーティングを構成している堆積に第3層として挿入されたITO層は、それ故にダミー層として作用する。
【0036】
ITOダミー層は導電性を有し、コーティングに調整可能な導電率を与える。実際に、ITOダミー層の層厚を5nmと50nmの間、好ましくは20nmと40nmの間で変化させることによって、コーティングの光学的特性に影響を与えることなく、コーティングの電気的面抵抗を25Ω/sqと2000Ω/sqの間で調整することができる。例えば陰極線管への適用に対しては、コーティングの電気的面抵抗は非常に低く、25Ω/sqと500Ω/sqの間にあることが好ましい。
【0037】
電気的面積抵抗は単位正方形の表面領域(縦長=横長)の伝導体の抵抗と定義され、導電層の抵抗率と導電性コーティング層の層厚との比率として計算できる。
【0038】
本発明によるコーティングには、その色が調整可能かつ再生可能であるという更なる利点が存在する。提案されたコーティングの光学的特性は、構成堆積層の層厚及び/または材料の化学量論における小さな変化にはあまり敏感ではないので、色の微調整が可能である。
【0039】
<本発明のいくつかの典型的な実施例>
本発明による反射防止コーティングのいくつかの実施例を以下詳細に説明する。なお、本発明はそれらに限定されるのではない。
【0040】
<実施例1>
表1で与えられるような組成の堆積を含む反射防止コーティングは1.75のバンド幅を有し、基板としての(透明な)ポリエチレンテレフタル酸塩(PET)フィルムに積層されるときには明所反射率(すでに上で定義された)は0.094%、基板としてのハードコーティングされたPETフィルム上に積層されるときには明所反射率は0.175%になる。ハードコーティングは強く架橋結合したUV硬化処理されたアクリル酸塩から成り、約3.5μmの層厚を有する。このコーティングに関する反射率プロットは図8のプロットEで示されている。
【0041】
コーティングは、約250Ω/sq未満の電気的面抵抗を有し、それは積層されたITO材料の正確な組成に依存する。
【0042】
【表1】
【0043】
<実施例2>
表2で与えられるような組成の堆積を含む反射防止コーティングは1.65のバンド幅を有し、基板としてのポリエチレンテレフタル酸塩(PET)フィルムに積層されるときには明所反射率(すでに上で定義された)は0.094%、基板としてのハードコーティングされたPETフィルム上に積層されるときには明所反射率は0.172%になる。ハードコーティングは強く架橋結合したUV硬化処理されたアクリル酸塩から成り、約3.5μmの層厚を有する。このコーティングに関する反射率プロットは、図8のプロットFまたは図7のプロットDで示されている。
【0044】
コーティングは、約200Ω/sq未満の電気的面抵抗を有し、それは積層されたITO材料の正確な組成に依存する。
【0045】
【表2】
【0046】
<実施例3>
表3で与えられるような組成の堆積を含む反射防止コーティングは1.64のバンド幅を有し、基板としてのポリエチレンテレフタル酸塩(PET)フィルムに積層されるときには明所反射率(すでに上で定義された)は0.087%、基板としてのハードコーティングされたPETフィルム上に積層されるときには明所反射率は0.166%になる。ハードコーティングは強く架橋結合したUV硬化処理されたアクリル酸塩から成り、約3.5μmの層厚を有する。このコーティングに関する反射率プロットは、図8のプロットGで示されている。
【0047】
コーティングは175Ω/sqの電気的面抵抗を有し、それは積層されたITO材料の正確な組成に依存する。
【0048】
【表3】
【0049】
<実施例4>
表4で与えられるような組成の堆積を含む反射防止コーティングは1.6のバンド幅を有し、基板としてのポリエチレンテレフタル酸塩(PET)フィルムに積層されるときには明所反射率(すでに上で定義された)は0.081%、基板としてのハードコーティングされたPETフィルム上に積層されるときには明所反射率は0.161%になる。ハードコーティングは強く架橋結合したUV硬化処理されたアクリル酸塩から成り、約3.5μmの層厚を有する。このコーティングに関する反射率プロットは、図8のプロットHで示されている。
【0050】
コーティングは150Ω/sqの電気的面抵抗を有し、それは積層されたITO材料の正確な組成に依存する。
【0051】
【表4】
表1から表4において言及された実施例は、ITOダミー層の層厚において互いに異なっている。提案されたコーティングはそれぞれ、25nm、30nm、35nm、そして40nmの物理的層厚を有するITO層を含む。図8はこれら4つのコーティングの反射率プロットを組み合わせたもので、ITO層の層厚が事実上コーティングの反射率特性に影響を与えないことを実証しており、ITO層がダミー層であることを保証している。他方、ITO層の層厚はコーティングの電気的面抵抗に直接影響を与える。例えば40nmの物理的層厚を有するITO層を含むコーティングは、25nmの物理的層厚を有するITO層を含むコーティングの電気的面抵抗よりも約1.6倍も面抵抗が小さい。
【0052】
<実施例5>
表5で与えられるような組成を有する堆積を含む本発明による反射防止コーティング堆積は、3つの積層セクションを持つ大きなウェブ型コーティング機または回転型コーティング機上での2度の通過において積層された。コーティング堆積は約1000mmにわたって均一で、かつ、
・450nm〜650nmの範囲における平均スペクトル反射率:0.30%〜0.36%、
・450nm〜650nmの波長範囲における最大反射率:0.51%〜1.62%、
・バンド幅:1.55〜1.58、
・明所反射率:0.33%、
・このコーティングの面抵抗は約500Ω/sq、
という特性を有していた。
【0053】
【表5】
本発明によれば、反射防止コーティングを備える柔軟基板をコーティングするための方法も提供される。この方法では、真空ウェブ型コーティング機における単一通過型または二重通過型の真空マグネトロン・スパッタ作業によりコーティングが基板上に積層される。このスパッタ作業は、
(1)柔軟基板を、繰り出し、そして巻き直すためのセクション30と、
(2)コーティングを構成する材料層が基板上に連続的にスパッタされる積層セクションと、
(3)その表面上で基板が前記積層セクションを通過する、中央冷却ドラム24と、
を備えた真空チャンバ20内で実行できる。真空ウェブ型コーティング機は例えば3つまたは5つの積層セクションを備えた大きなウェブ型コーティング機または回転型コーティング機であることが可能である。
【0054】
異なったスパッタ・マグネトロンが本発明によるコーティングを得るために使用できる。例えば、シリコン、チタン及びIn/Sn合金(90/10、重量%)ターゲットを使用する回転可能型または平面型マグネトロンが、Ar/O2媒体ガスにおける反応スパッタのために使用できる。
【0055】
しかしながら、シリンダ台に固定された(酸素が不足した)TiOx(x<2)回転可能型セラミック・ターゲットからスパッタすることが好ましい。
【0056】
従来技術では、従来の平面型二酸化チタン・ターゲットによるスパッタ速度は非常に低く、かつ同じくターゲットに印可される電力は低く保たれなければならず、そのために工程が工業的応用上適当でなくなるため、二酸化チタン(TiO2)ターゲットからのスパッタは避けられる。DCモードでは、ターゲット上の電力密度は、二酸化チタン・ターゲットの低導電率によるアークを抑制するために低く保たれなければならない。RFモードでは、スパッタ用ウェブ型コーティング機周辺での電磁干渉を避ける理由から遮蔽を行うために、電力密度は低く保たれなければならない。二酸化チタンは屈折率が非常に高いために他の材料よりも良い光学的特性がもたらされるために、しかしながら他のあらゆる基板材料の代わりに二酸化チタンが使用されることが望ましい。
【0057】
理論的には、二酸化チタンは、平面型または回転可能型チタン・ターゲットからの酸素に富むプラズマ内におけるDC(またはRF)反応スパッタによって積層できる。しかしながら、この作業によれば、大きな酸素流量が与えられる(こときアークが発生し、積層速度が低くなる)としても、化学量論的チタン材料層を得ることが非常が困難になることがわかっている。不足化学量論的な回転可能型TiOx(x<2)ターゲットを使用すると、スパッタ速度は向上し、プラズマにほとんど酸素を加えることなく、化学量論的二酸化チタン層が得られる。
【0058】
さらに、不足化学量論的ターゲット素材から開始すると、二酸化チタンはアナタース形としてではなくルチル形として積層され、ルチル形の屈折率はアナタース形の屈折率よりも幾分高いので、光学的特性がより良くなる。
【0059】
単一通過型作業を使用すると、堆積を含む5層8〜12(基板からTiO2−SiO2−ITO−TiO2−SiO2)が、5つの別個の隣接する積層セクションにおいて、基板上に連続的にスパッタされる。
【0060】
図9は可能な単一通過型作業を示している。真空ポンプはチャンバ20に真空を作り出す。またこのチャンバ20は、柔軟基板23のための繰り出しロール21及び巻き直しロール22と、スパッタ源あるいはターゲット25〜29と、冷却ドラム24とを含む。柔軟基板23は繰り出しロール21から繰り出され、冷却ドラム24の表面上を積層セクションを経由して移動し、最後に巻き直しロール22上で巻き直される。基板に最も近くなければならない材料層である第5層は最初に回転可能型TiOxターゲット25からスパッタされる。次の積層セクションにおいて、堆積の第4層、第3層、第2層、及び第1層が、それぞれ、回転可能型シリコン・ターゲット26、平面型インジウム/スズまたはITOターゲット27、回転可能型TiOxターゲット28、そして回転可能型シリコン・ターゲット29により、連続的にスパッタされる。
【0061】
二重通過型作業を使用すると、基板に最も近い積層されるべき2つの材料層(TiO2−SiO2)が、基板の積層セクションを経由する第1通過の間にスパッタされ、そして残る3つの材料層(ITO−TiO2−SiO2)が第2通過の間にスパッタされる。このことは、二重通過型作業には3つの積層セクションだけが必要とされるこを暗示している。
【0062】
図10は可能な二重通過型作業を示している。コーティングを構成する堆積の第5層と第4層は、柔軟基板23の積層セクションを経由する第1通過の間に、それぞれ回転可能型TiOx32と回転可能型シリコン・ターゲット33からスパッタされる。第2通過の間、材料層は平面型インジウム/スズまたはITOターゲット31と回転可能型TiOxターゲット32と回転可能型シリコン・ターゲット33から、連続的に基板23上にスパッタされる。
【0063】
以上の説明から、回転可能型マグネトロンはそれぞれ平面型マグネトロンに置き換えることができ、そしてその逆も可能であることは明らかである。
【0064】
本発明による反射防止コーティングは、陰極線管あるいは液晶ディスプレイ(両方ともテレビあるいはコンピュータモニタに適用される)の前面を構成する高分子フィルムに対するコーティングとして十分に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来技術による4層のバームレン型コーティングの概略図である。
【図2】 従来技術による4層のバームレン型コーティングのアドミタンスのプロットをグラフに示した図である。
【図3】 従来技術による修正された4層のバームレン型コーティングのアドミタンスのプロットをグラフに示した図である。
【図4】 従来技術による導電性のある5層のバームレン型コーティングのアドミタンスのプロットをグラフに示した図である。
【図5】 本発明による反射防止5層コーティングの概略図である。
【図6】 本発明による反射防止5層コーティングのアドミッタンスのプロットをグラフに示した図である。
【図7】 従来技術の一部を成す、4層バームレン型コーティング(A)、修正された4層バームレン型コーティング(B)、及び5層導電性コーティング(C)と、そして本発明による5層コーティング(D)の反射率プロットを示した図である。
【図8】 物理的層厚が25nm(E)、30nm(F)、35nm(G)、そして40nm(H)であるダミーのインジウム・スズ酸化物層を含む5層導電性コーティング(基板としての透明なPETフィルム上のコーティング)の反射率プロットをそれぞれ示した図である。
【図9】 本発明による反射防止コーティングによって柔軟基板をコーティングするための単一通過型スパッタ工程を説明するための図である。
【図10】 幅広いウェブ型コーティング機または回転型コーティング機上で実行される、本発明による反射防止コーティングによって柔軟基板をコーティングするための二重通過型スパッタ工程を説明するための図である。
【図11】 物理的層厚が約25nmであるダミーのインジウム・スズ酸化物層が使用され、ハードコーティングされたPET基板上に積層された、本発明による5層導電性コーティングの反射率プロットを示した図である。このコーティングは、5つの積層チャンバを有する幅広いウェブ型コーティング機または回転コーティング機上で実行された(基板幅は1200mm)。
Claims (11)
- 柔軟基板(13)上に積層させるための所定の光学的特性を備えた多層無機物反射防止コーティング(7)であって、該基板から最も遠い順に第1層、第2層、第3層、第4層、及び第5層までの材料層から成る堆積を含み、λ0を約510nmとしたときに、
前記第1層(8)は、前記基板の屈折率より小さな屈折率と、0.2λ0と0.3λ0との間の光学的層厚を有し、
前記第2層(9)は、2.2より大きな屈折率と、0.4λ0と0.6λ0との間の光学的層厚を有し、
前記第4層(11)は、前記第1層と同じ屈折率と、0.1λ0未満の光学的層厚を有し、
前記第5層(12)は、前記第2層と同じ屈折率と、0.025λ0と0.1λ0との間の光学的層厚を有すると共に、
前記第3層(10)は25Ω/sqから2000Ω/sqまで調整可能な電気的面積抵抗を前記コーティングに与える導電性素材から成り、かつ該第3層は、その存在によって前記コーティングの光学的特性に影響を与えることがないよう、前記コーティングの複素光学的アドミタンス(Y)が実数値をとるポジションにおいて該コーティング内に挿入され、そして前記導電性素材は該実数値に近い屈折率を有するように構成されたことを特徴とする多層無機物反射防止コーティング。 - 25Ω/sqから500Ω/sqまでの電気的面積抵抗を有することを特徴とする請求項1に記載の反射防止コーティング。
- 前記第3層はインジウム・スズ酸化物から成ることを特徴とする請求項1に記載の反射防止コーティング。
- 前記第3層の厚さは5nmと50nmとの間にあることを特徴とする請求項1に記載の反射防止コーティング。
- 前記第3層の厚さは20nmと40nmとの間にあることを特徴とする請求項4に記載の反射防止コーティング。
- 前記第1層と前記第4層は二酸化シリコンから成り、前記第2層と前記第5層は二酸化チタンから成ることを特徴とする請求項1に記載の多層無機物反射防止コーティング。
- 前記第5層は防湿性を有することを特徴とする請求項1に記載の多層無機物反射防止コーティング。
- 柔軟基板を請求項1に記載された反射防止コーティングによってコーティングをするための方法であって、該コーティングは、単一通過型真空マグネトロン・スパッタ作業により行われ、このマグネトロン・スパッタ作業は、
(1)前記柔軟基板(23)を繰り出し、そして巻き直すためのセクション(30)と、
(2)前記コーティングを構成する材料層が前記基板上に連続的にスパッタされる5つの積層セクションと、
(3)その表面上で前記基板(23)が前記5つのターゲット・セクションを通過する中央冷却ドラム(24)と、
を備えた真空チャンバ(20)内で実行されることを特徴とするコーティング方法。 - 柔軟基板を請求項1に記載された反射防止コーティングによってコーティングをするための方法であって、該コーティングは、二重通過型真空マグネトロン・スパッタ作業により行われ、このスパッタ作業は、
(1)前記柔軟基板(23)を繰り出し、そして巻き直すためのセクション(30)と、
(2)前記コーティングを構成する材料層が前記基板上に連続的にスパッタされる3つの積層セクションと、
(3)その表面上で前記基板(23)が前記3つのターゲット・セクションを通過する中央冷却ドラム(24)と、
を備えた真空チャンバ(20)内で実行されることを特徴とするコーティング方法。 - 回転可能型または平面型TiOxターゲットが使用されることを特徴とする請求項8または9に記載のコーティング方法。
- 請求項1に記載された多層無機物反射防止コーティングによって陰極線管(CRT)の前面を構成する高分子フィルムをコーティングすることを特徴とするコーティング方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP97203335A EP0913712A1 (en) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Multilayer electrically conductive anti-reflective coating |
EP97203335.1 | 1997-10-29 | ||
PCT/EP1998/006996 WO1999022253A1 (en) | 1997-10-29 | 1998-10-27 | Multilayer electrically conductive anti-reflective coating |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001521201A JP2001521201A (ja) | 2001-11-06 |
JP4255617B2 true JP4255617B2 (ja) | 2009-04-15 |
Family
ID=8228870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000518292A Expired - Fee Related JP4255617B2 (ja) | 1997-10-29 | 1998-10-27 | 多層導電性反射防止コーティング |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6975453B1 (ja) |
EP (2) | EP0913712A1 (ja) |
JP (1) | JP4255617B2 (ja) |
KR (1) | KR100533348B1 (ja) |
CN (1) | CN1131440C (ja) |
AT (1) | ATE265693T1 (ja) |
AU (1) | AU745365B2 (ja) |
DE (1) | DE69823539T2 (ja) |
WO (1) | WO1999022253A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1269223A4 (en) * | 2000-01-26 | 2003-03-26 | Sola Int Holdings | ANTISTATIC ANTIREFLEX COATING |
WO2005051856A2 (de) * | 2003-11-27 | 2005-06-09 | Glamaco Maschinenbau Gmbh | Verfahren und einrichtungen zur herstellung und/oder zur bedruckung einer heizbaren gebogenen |
CN100388013C (zh) * | 2005-01-14 | 2008-05-14 | 索尼株式会社 | 光学设备、透镜镜筒、图像拾取设备和电子设备 |
US20070236798A1 (en) * | 2006-04-05 | 2007-10-11 | Shelestak Larry J | Antireflective coating and substrates coated therewith |
CN101393276B (zh) * | 2007-09-21 | 2010-06-16 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 宽频带抗反射膜及具有该宽频带抗反射膜的光学元件 |
CN102152563B (zh) * | 2010-12-07 | 2014-04-16 | 深圳欧菲光科技股份有限公司 | 透明导电材料 |
WO2012133216A1 (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | Hoya株式会社 | プラスチックレンズ |
CN102837467B (zh) * | 2011-06-22 | 2015-04-08 | 信义光伏产业(安徽)控股有限公司 | 一种透明导电膜玻璃及其制备方法 |
KR20130081575A (ko) * | 2012-01-09 | 2013-07-17 | (주)도 은 | 반사 방지 코팅막 및 그 제조 방법 |
US20140153122A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Guardian Industries Corp. | Concentrating solar power apparatus having mirror coating and anti-soiling coating |
CN104908377A (zh) * | 2014-03-11 | 2015-09-16 | 信义光伏产业(安徽)控股有限公司 | 多层膜减反射玻璃及其制备方法 |
KR20160020696A (ko) | 2014-08-14 | 2016-02-24 | (주) 유니플라텍 | 다층 박막 구조의 투명 전도막 |
WO2016149644A1 (en) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | Vision Ease, Lp | Crazing resistant coating and method thereof |
US10100998B2 (en) * | 2015-05-26 | 2018-10-16 | The Boeing Company | Electrically shielded lighting apparatus |
WO2018130289A1 (en) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | Applied Materials, Inc. | Hardcoat layer system and method for manufacturing a hardcoat layer system in a continuous roll-to-roll process |
KR102139525B1 (ko) | 2017-05-19 | 2020-07-30 | 동우 화인켐 주식회사 | 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 화상표시장치 |
KR20180126950A (ko) * | 2017-05-19 | 2018-11-28 | 동우 화인켐 주식회사 | 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 화상표시장치 |
KR101922550B1 (ko) | 2017-06-27 | 2018-11-27 | 주식회사 엘지화학 | 장식 부재 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4422721A (en) * | 1982-08-09 | 1983-12-27 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Optical article having a conductive anti-reflection coating |
EP0145201A1 (en) * | 1983-11-10 | 1985-06-19 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Antireflection optical coating with antistatic properties |
JPH0637361Y2 (ja) * | 1987-03-02 | 1994-09-28 | 東レ株式会社 | 除電性を有する多層反射防止光透過板 |
US5105310A (en) * | 1990-10-11 | 1992-04-14 | Viratec Thin Films, Inc. | Dc reactively sputtered antireflection coatings |
US5270858A (en) * | 1990-10-11 | 1993-12-14 | Viratec Thin Films Inc | D.C. reactively sputtered antireflection coatings |
US5667880A (en) * | 1992-07-20 | 1997-09-16 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Electroconductive antireflection film |
JPH0634802A (ja) * | 1992-07-20 | 1994-02-10 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 導電性反射防止膜 |
US5508091A (en) * | 1992-12-04 | 1996-04-16 | Photran Corporation | Transparent electrodes for liquid cells and liquid crystal displays |
US5450238A (en) * | 1993-12-10 | 1995-09-12 | Viratec Thin Films, Inc. | Four-layer antireflection coating for deposition in in-like DC sputtering apparatus |
JPH07248415A (ja) * | 1994-03-10 | 1995-09-26 | Olympus Optical Co Ltd | 光学薄膜の製造方法 |
US5513040B1 (en) * | 1994-11-01 | 1998-02-03 | Deposition Technology Inc | Optical device having low visual light transmission and low visual light reflection |
US5939189A (en) * | 1995-05-09 | 1999-08-17 | Flex Products, Inc. | Flexible plastic substrate with anti-reflection coating having low reflective color and method |
JP3739478B2 (ja) * | 1996-03-25 | 2006-01-25 | 株式会社アルバック | 反射防止多層膜とその成膜方法並びにその成膜装置 |
-
1997
- 1997-10-29 EP EP97203335A patent/EP0913712A1/en not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-10-27 KR KR10-2000-7003856A patent/KR100533348B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-10-27 DE DE69823539T patent/DE69823539T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-27 US US09/529,973 patent/US6975453B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-27 CN CN98810772A patent/CN1131440C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-27 AU AU13377/99A patent/AU745365B2/en not_active Ceased
- 1998-10-27 WO PCT/EP1998/006996 patent/WO1999022253A1/en active IP Right Grant
- 1998-10-27 EP EP98956904A patent/EP1027620B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-27 AT AT98956904T patent/ATE265693T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-10-27 JP JP2000518292A patent/JP4255617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1131440C (zh) | 2003-12-17 |
DE69823539D1 (de) | 2004-06-03 |
CN1280676A (zh) | 2001-01-17 |
US6975453B1 (en) | 2005-12-13 |
WO1999022253A1 (en) | 1999-05-06 |
DE69823539T2 (de) | 2005-04-14 |
ATE265693T1 (de) | 2004-05-15 |
EP1027620A1 (en) | 2000-08-16 |
EP1027620B1 (en) | 2004-04-28 |
AU1337799A (en) | 1999-05-17 |
AU745365B2 (en) | 2002-03-21 |
JP2001521201A (ja) | 2001-11-06 |
KR100533348B1 (ko) | 2005-12-05 |
EP0913712A1 (en) | 1999-05-06 |
KR20010031039A (ko) | 2001-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4255617B2 (ja) | 多層導電性反射防止コーティング | |
US5728456A (en) | Methods and apparatus for providing an absorbing, broad band, low brightness, antireflection coating | |
US5667880A (en) | Electroconductive antireflection film | |
US6074730A (en) | Broad-band antireflection coating having four sputtered layers | |
US5362552A (en) | Visible-spectrum anti-reflection coating including electrically-conductive metal oxide layers | |
US5270858A (en) | D.C. reactively sputtered antireflection coatings | |
AU781979B2 (en) | Anti-static, anti-reflection coating | |
JPH0414761B2 (ja) | ||
Szczyrbowski et al. | Antireflective coatings on large scale substrates produced by reactive twin-magnetron sputtering | |
JP2005502077A (ja) | 反射防止膜とその関連方法 | |
JP3464785B2 (ja) | 改良された反射防止複合材料 | |
US5508091A (en) | Transparent electrodes for liquid cells and liquid crystal displays | |
US6586101B2 (en) | Anti-reflection coating with transparent surface conductive layer | |
WO2012047249A2 (en) | Silicon titanium oxide coating, coated article including silicon titanium oxide coating, and method of making the same | |
US4957358A (en) | Antifogging film and optical element using the same | |
JP2007114776A (ja) | 電気伝導性反射防止コーティング | |
JP3190240B2 (ja) | 光吸収性反射防止体とその製造方法 | |
JPH11171596A (ja) | 反射防止膜 | |
JP3135010B2 (ja) | 導電性反射防止膜 | |
KR20000012127A (ko) | 반사 방지막 및 음극선관 | |
JP3934742B2 (ja) | 反射防止膜 | |
JP3534384B2 (ja) | 導電性反射防止膜およびその製造方法 | |
JP2746602B2 (ja) | 分光フイルター | |
KR970000382B1 (ko) | 저반사 코팅유리 및 그 제조방법 | |
KR20020022338A (ko) | 투명 기재용의 광흡수성 다층 코팅 필름 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050802 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080206 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090116 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090128 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |