JPH1068802A - Antireflection film and its film forming method - Google Patents
Antireflection film and its film forming methodInfo
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- JPH1068802A JPH1068802A JP8244080A JP24408096A JPH1068802A JP H1068802 A JPH1068802 A JP H1068802A JP 8244080 A JP8244080 A JP 8244080A JP 24408096 A JP24408096 A JP 24408096A JP H1068802 A JPH1068802 A JP H1068802A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、反射防止膜の成膜
技術に関し、さらに詳しくは、液晶ディスプレイ等の各
種表示体の視認性を向上させる偏光フィルム等に用いら
れる反射防止膜及びその成膜法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for forming an anti-reflection film, and more particularly, to an anti-reflection film used for a polarizing film or the like for improving the visibility of various display bodies such as a liquid crystal display and the like. It is about the law.
【０００２】[0002]
【従来の技術】反射防止膜の成膜技術は、眼鏡レンズの
開発等によって培われた技術として発展し、その後各種
電気機器等の液晶ディスプレイへの応用開発が積極的に
進められている。2. Description of the Related Art The technology for forming an antireflection film has been developed as a technology cultivated through the development of spectacle lenses and the like, and thereafter, application development to liquid crystal displays of various electric devices and the like has been actively promoted.
【０００３】図３は一般的に用いられている液晶ディス
プレイの断面構造を拡大して示したものである。この図
に示すように液晶ディスプレイ９は一対の透明なガラス
基板１３，１３の間に液晶１４が介設され両ガラス基板
１３，１３の外側の面に偏光フィルム１２，１２がそれ
ぞれ配置された構造となっている。FIG. 3 is an enlarged view showing a sectional structure of a generally used liquid crystal display. As shown in this figure, the liquid crystal display 9 has a structure in which a liquid crystal 14 is interposed between a pair of transparent glass substrates 13 and 13 and polarizing films 12 and 12 are arranged on the outer surfaces of the two glass substrates 13 and 13 respectively. It has become.
【０００４】この偏光フィルム１２，１２は、さらに同
図に拡大して示すように多層構造になっておりガラス基
板１３との貼り合わせ面から順番にセパレータ層２０、
粘着剤層１９、支持層１７、偏光子１８、支持層１７及
び表面処理層としての反射防止膜１６によって構成され
る。そして反射防止膜１６の表面には保護フィルム１５
が貼着される。The polarizing films 12, 12 have a multilayer structure as shown in the enlarged view of FIG.
It is composed of an adhesive layer 19, a support layer 17, a polarizer 18, a support layer 17, and an antireflection film 16 as a surface treatment layer. The protective film 15 is formed on the surface of the anti-reflection film 16.
Is affixed.
【０００５】この場合に偏光子１８は通常ポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）を主成分とする透明樹脂フィルムに
より構成され、支持層１７，１７は同じく透明樹脂フィ
ルムであるがトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）により
構成される。また反射防止膜１６と支持層１７との間に
は透明かつ防湿性を有する透明なアクリル系又はシリコ
ン系樹脂材料によるハードコート層（ＨＣ層）が設けら
れることもある。In this case, the polarizer 18 is usually made of a transparent resin film mainly composed of polyvinyl alcohol (PVA), and the support layers 17, 17 are also made of the same transparent resin film, but are made of triacetyl cellulose (TAC). You. A hard coat layer (HC layer) made of a transparent acrylic or silicon-based resin material having a transparent and moisture-proof property may be provided between the antireflection film 16 and the support layer 17.
【０００６】ここで偏光フィルム１２の一層をなす反射
防止膜１６は偏光フィルム１２の特性を次のような点で
向上させる働きを有している。すなわち反射防止膜１６
が外部からの入射光の反射を抑制し反射光を減少させる
ことによって液晶ディスプレイ９のバックライトの透過
率を偏光度には影響を与えることなく増加させる。ま
た、液晶ディスプレイ９の表面のぎらつきをなくしてし
まう。これによってディスプレイの表示画面が大変見や
すくなる。Here, the antireflection film 16 forming one layer of the polarizing film 12 has a function of improving the characteristics of the polarizing film 12 in the following points. That is, the antireflection film 16
Suppresses reflection of incident light from the outside and reduces the reflected light, thereby increasing the transmittance of the backlight of the liquid crystal display 9 without affecting the degree of polarization. In addition, glare on the surface of the liquid crystal display 9 is eliminated. This makes the display screen of the display very easy to see.
【０００７】このような優れた偏光フィルム１２を得る
ために必要な反射防止膜１６の成膜法として真空蒸着法
を用いる手法が国内メーカの多くによって検討されてい
るが実用化には至っていない。一方、オプティカル・コ
ーティング・ラボラトリー・インク社（米国）等の海外
メーカではスパッタ法を応用した技術が既に実用化され
ている。この実用化されている技術は、そのほとんどが
バッチ式の蒸着法であり、その一部においてロール式の
検討が進められている。As a method for forming the antireflection film 16 necessary for obtaining such an excellent polarizing film 12, a method using a vacuum deposition method has been studied by many domestic manufacturers, but has not been put to practical use. On the other hand, overseas manufacturers such as Optical Coating Laboratories Inc. (USA) have already commercialized technology using a sputtering method. Most of the technologies put into practical use are batch-type evaporation methods, and roll-type methods are being studied for some of them.
【０００８】こうした状況下で製造されている反射防止
膜１６は良好な無反射条件を得るために主として多層構
造から形成されているものである。そのような反射防止
膜１６として特開平６−６７０１９号公報や特開昭５３
−３７０４５号公報に開示されている技術が挙げられる
が、以下に、これらについて簡単に説明する。Under such circumstances, the antireflection film 16 is formed mainly of a multilayer structure in order to obtain good nonreflection conditions. Such an antireflection film 16 is disclosed in JP-A-6-67019 and JP-A-53-67019.
The technology disclosed in JP-A-37045 is mentioned, and these will be briefly described below.
【０００９】まず、特開平６−６７０１９号公報に開示
されている技術は反射防止層及びその製造方法に関する
ものであってジルコニウム（Ｚｒ）とケイ素（Ｓｉ）か
らなるターゲットを用いてアルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ
2 ）と窒素（Ｎ2 ）の雰囲気下で反応性直流スパッタリ
ングを行うことによりジルコニウム（Ｚｒ）とケイ素
（Ｓｉ）の窒化物被膜及び酸窒化物被膜を形成するもの
である。同公報によればアルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ
2 ）と窒素（Ｎ2 ）の混合割合を変化させることによっ
て屈折率が互いに異なる複数の透明膜を積層して反射防
止膜を形成する技術も開示されている。First, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-67019 relates to an antireflection layer and a method for manufacturing the same, and uses a target made of zirconium (Zr) and silicon (Si) to form an argon (Ar) layer. And oxygen (O
2 ) A nitride film and a oxynitride film of zirconium (Zr) and silicon (Si) are formed by performing reactive DC sputtering in an atmosphere of nitrogen (N 2 ). According to the publication, argon (Ar) and oxygen (O
A technique of forming an antireflection film by stacking a plurality of transparent films having different refractive indices by changing the mixing ratio of 2 ) and nitrogen (N 2 ) is also disclosed.
【００１０】次に、特開昭５３−３７０４５号公報に開
示されている技術は反射防止されたプラスチックレンズ
に関するものである。この技術によれば反射防止のため
の被膜はプラスチックレンズ上に酸化ケイ素（ＳｉＯ
x ：ｘ＝１〜２）からなる不均質被膜と該不均質被膜上
に二酸化ケイ素被膜（ＳｉＯ2 ）を有したものであって
該不均質被膜はその表面に向かって酸化ケイ素（ＳｉＯ
1 又はＳｉＯ2 ）の含有量が漸次増加するように形成さ
れているとともに、その表面部の最高屈折率が１．７乃
至２．０となるように形成されている。Next, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-37045 relates to an antireflection plastic lens. According to this technique, an antireflection coating is formed on a plastic lens by silicon oxide (SiO 2).
x : x = 1 to 2) and a silicon dioxide coating (SiO 2 ) on the heterogeneous coating.
1 or SiO 2 ) is formed so that the content thereof gradually increases, and the maximum refractive index of the surface portion is 1.7 to 2.0.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た真空蒸着法によれば蒸着の際にガラス基板１３の温度
が高くなり、これが偏光子１８に悪影響を与えてしまう
という問題点が指摘されている。これは真空蒸着装置に
はガラス基板１３を冷却するための設備がないためガラ
ス基板１３の温度がガラス基板１３自体に悪影響を及ぼ
す程度に高くなった状況に対応することができないこと
による。However, according to the above-described vacuum deposition method, it has been pointed out that the temperature of the glass substrate 13 increases during the vapor deposition, which has a bad influence on the polarizer 18. . This is because the vacuum evaporation apparatus does not have a facility for cooling the glass substrate 13, and thus cannot cope with a situation in which the temperature of the glass substrate 13 has become high enough to adversely affect the glass substrate 13 itself.
【００１２】これを防ぐには予め高温にならないような
条件設定をしておく必要があり、そうすると反射防止膜
１６についての最適な反射防止効果を与えることが可能
な高い温度設定にすることができなくなるため蒸着条件
が制約される。すなわち反射防止膜１６について最適な
反射防止特性を与えることができる条件で真空蒸着を行
うことができないという問題点が指摘される。さらに、
この真空蒸着法はスパッタ法と比べて膜厚制御が悪いと
いう問題点も指摘される。In order to prevent this, it is necessary to set conditions in advance so that the temperature does not become high, so that a high temperature can be set so as to provide an optimum anti-reflection effect of the anti-reflection film 16. Therefore, the deposition conditions are restricted. That is, it is pointed out that the vacuum deposition cannot be performed under conditions that can provide the optimum anti-reflection characteristics for the anti-reflection film 16. further,
It is also pointed out that this vacuum deposition method has a poorer film thickness control than the sputtering method.
【００１３】また、特開平６−６７０１９号公報に開示
されている技術はジルコニウム（Ｚｒ）とケイ素（Ｓ
ｉ）からなるターゲットを用いてアルゴン（Ａｒ）と酸
素（Ｏ2 ）と窒素（Ｎ2 ）の雰囲気下で反応性直流スパ
ッタリングを行うものであるが、これによれば複数の金
属ターゲットが必要となる。したがって複数の金属ター
ゲットの準備が必要であるとともに真空蒸着装置の金属
ターゲットの交換作業もしなければならず作業が複雑に
なるという問題点が指摘される。Further, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-67019 discloses a technique in which zirconium (Zr) and silicon (Sr) are used.
Reactive DC sputtering is performed in an atmosphere of argon (Ar), oxygen (O 2 ), and nitrogen (N 2 ) using a target consisting of i), but this requires a plurality of metal targets. Become. Therefore, it is pointed out that the preparation of a plurality of metal targets is required and the work of replacing the metal targets of the vacuum evaporation apparatus must be performed, which complicates the work.
【００１４】また、このように金属ターゲットを交換す
る際、被膜が形成される基板を真空状態から大気へ解放
せざるをえず、その回数が増えれば増えるほど大気中へ
解放されている時間が長くなり膜質や生産能率に悪影響
を与える。この悪影響を回避するために蒸着源又は金属
ターゲットを複数備えた真空予備室をもつ真空蒸着装置
を適用することが考えられるが、こうした装置は高額で
あるため生産コストが高くなってしまう。そうすると量
産時において金属ターゲットを複数使用する場合のター
ゲットコスト及び真空蒸着装置双方のコストが無視でき
なくなる。Further, when replacing the metal target in this way, the substrate on which the film is formed must be released from the vacuum state to the atmosphere, and as the number of times increases, the time during which the substrate is released to the atmosphere increases. It becomes longer and adversely affects film quality and production efficiency. In order to avoid this adverse effect, it is conceivable to apply a vacuum deposition apparatus having a vacuum preparatory chamber provided with a plurality of deposition sources or metal targets, but such a device is expensive, so that the production cost increases. In this case, the target cost and the cost of the vacuum deposition apparatus when using a plurality of metal targets in mass production cannot be ignored.
【００１５】本発明の解決しようとする課題は、良好な
反射条件が得られる組成制御及び膜厚制御ができると共
に生産性の向上が図れ、かつ、コスト低減が可能な高性
能反射防止膜を提供すると共にその製法をも提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a high-performance antireflection film capable of controlling composition and film thickness to obtain favorable reflection conditions, improving productivity and reducing costs. In addition to providing the manufacturing method.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の反射防止膜は、光学機能物体の表面に単一金
属の酸化物による高屈折率と低屈折率の層が交互に形成
されていることを要旨とするものである。In order to achieve this object, an antireflection film according to the present invention comprises a high-refractive-index layer and a low-refractive-index layer made of a single metal oxide alternately formed on the surface of an optically functional object. It is the gist of what has been done.
【００１７】この場合に光学機能物体としてはガラス材
料あるいは高分子フィルム等により形成される透明な偏
光フィルムを適用し、単一金属としてはシリコン，チタ
ン，ジルコニウム，アルミニウムのうちの選ばれた一種
類の金属を適用することが望ましい。In this case, a transparent polarizing film formed of a glass material or a polymer film or the like is applied as the optical functional object, and a single metal selected from silicon, titanium, zirconium, and aluminum is used as the single metal. It is desirable to apply a metal.
【００１８】そうすることにより本発明の反射防止膜
は、シリコン，チタン，ジルコニウム，アルミニウムの
うちの選ばれた一種類の金属の酸化物による高屈折率と
低屈折率の層が交互に適当な厚さで積層されるが、それ
らの各酸化物層は選択される金属に応じてそれぞれシリ
コンオキサイド（ＳｉＯx ），酸化チタン（ＴｉＯ
y ），酸化ジルコニウム（ＺｒＯz ），酸化アルミニウ
ム（ＡｌＯw ）の化学式で表される。By doing so, the antireflection film of the present invention can be formed by alternately forming a layer having a high refractive index and a layer having a low refractive index by an oxide of a metal selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium and aluminum. Each of the oxide layers is formed of silicon oxide (SiO x ) or titanium oxide (TiO 2) depending on the selected metal.
y ), zirconium oxide (ZrO z ), and aluminum oxide (AlO w ).
【００１９】ここに高屈折率と低屈折率とで表される複
数の屈折率は不活性ガス及び酸素雰囲気下における酸素
分圧を制御することによって与えられ、高屈折率の層と
低屈折率の層とを交互に積層することは反射防止膜全体
として入射光の反射特性の改善に寄与している。例えば
シリコン（Ｓｉ）を金属ターゲットとしてシリコンオキ
サイド（ＳｉＯx ）を積層して反射防止膜を構成する
と、この反射防止膜は約５００ｎｍ及び約６２０ｎｍの
波長の入射光に対して非常に良好な反射特性を示すこと
がわかっている。Here, a plurality of refractive indexes represented by a high refractive index and a low refractive index are given by controlling the oxygen partial pressure in an inert gas and oxygen atmosphere, and the high refractive index layer and the low refractive index The alternate layering of the layers contributes to the improvement of the reflection characteristic of incident light as the whole antireflection film. For example, when silicon oxide (SiO x ) is laminated to form an anti-reflection film using silicon (Si) as a metal target, the anti-reflection film has very good reflection characteristics with respect to incident light having wavelengths of about 500 nm and about 620 nm. Are known.
【００２０】また、本発明の反射防止膜の成膜法の１つ
目は、光学機能物体を不活性ガスと酸素とが含まれる減
圧下に置き、その減圧下で不活性ガスイオンを加速して
その単一金属のターゲットに衝突させることによりその
単一金属をスパッタ蒸発させ、その際酸素の分圧を制御
することによりその単一金属の酸化物による高屈折率と
低屈折率の層を交互にその光学機能物体の表面に形成す
るようにしたことを要旨とするものである。In the first method of forming an antireflection film according to the present invention, an optically functional object is placed under a reduced pressure containing an inert gas and oxygen, and the inert gas ions are accelerated under the reduced pressure. Then, the single metal is sputter-evaporated by colliding with the target of the single metal, and by controlling the partial pressure of oxygen, the high refractive index layer and the low refractive index layer of the single metal oxide are formed. The gist is to alternately form the optically functional object on the surface.
【００２１】さらに、本発明の反射防止膜の成膜法の２
つ目は光学機能物体を不活性ガスによる減圧下に置き、
酸素イオンガンより出射される酸素イオンを単一金属の
ターゲットに衝突させることによりその単一金属をスパ
ッタ蒸発させ、その際酸素イオン量を制御することによ
りその単一金属の酸化物による高屈折率と低屈折率の層
を交互にその光学機能物体の表面に形成するようにした
ことを要旨とするものである。Further, the method 2 for forming the antireflection film of the present invention is described.
The third is to place the optical function object under reduced pressure by an inert gas,
The single metal is sputter-evaporated by colliding the oxygen ions emitted from the oxygen ion gun with the target of the single metal, and by controlling the amount of oxygen ions, the high refractive index of the single metal oxide is obtained. The gist of the present invention is that layers having a low refractive index are alternately formed on the surface of the optically functional object.
【００２２】このように本発明の「反射防止膜の成膜
法」には、不活性ガスイオンによる単一金属のスパッタ
蒸発を利用した、いわゆるスパッタリング方法と、酸素
イオンガンより出射される酸素イオンによる単一金属の
スパッタ蒸発を利用したいわゆるイオンミキシング方法
とが含まれている。As described above, the "method for forming an antireflection film" of the present invention includes a so-called sputtering method utilizing the sputter evaporation of a single metal by an inert gas ion, and a method using an oxygen ion emitted from an oxygen ion gun. A so-called ion mixing method utilizing sputter evaporation of a single metal is included.
【００２３】ここで反射防止膜を形成する単一金属の酸
化物による高屈折率と低屈折率の各酸化物層の構成元素
はすべて同一の種類によって構成されたものでなければ
ならない。本発明の反射防止膜成膜法は、これによって
各酸化物層を光学機能物体の表面に形成させる際におけ
る装置やターゲットの取り替え等の作業の煩雑さの解消
及び偏光フィルムの生産性の向上と生産コストの低減を
実現するものである。Here, the constituent elements of each of the high refractive index and low refractive index oxide layers of the single metal oxide forming the antireflection film must be of the same kind. The method for forming an antireflection film of the present invention eliminates the complexity of operations such as replacing devices and targets when forming each oxide layer on the surface of an optically functional object, and improves the productivity of a polarizing film. It is intended to reduce production costs.
【００２４】さらに各酸化物層の屈折率は組成制御及び
膜厚制御に影響を受けるが、これは酸素の分圧あるいは
酸素イオン量の制御及びスパッタ蒸発させる時間調整に
より簡単かつ正確に調整することが可能でなければなら
ない。本発明の反射防止膜の成膜法は、これにより所期
する物理的性質を生産性良く得るものである。Further, the refractive index of each oxide layer is affected by the composition control and the film thickness control, which can be easily and accurately adjusted by controlling the partial pressure of oxygen or the amount of oxygen ions and adjusting the time for sputter evaporation. Must be possible. The method for forming an antireflection film of the present invention can obtain desired physical properties with good productivity.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態を図
面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例
に係る反射防止膜１０の断面構造を拡大して示す図であ
る。同図に示す反射防止膜１０は図３に示す従来の反射
防止膜１６に代えて偏光フィルム１２を構成する層のう
ちの一層としたものであり、主として液晶ディスプレイ
への適用がなされるものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged view showing a sectional structure of an antireflection film 10 according to one embodiment of the present invention. The anti-reflection film 10 shown in FIG. 3 is one of the layers constituting the polarizing film 12 instead of the conventional anti-reflection film 16 shown in FIG. 3, and is mainly applied to a liquid crystal display. is there.
【００２６】図１において符号１乃至５はシリコン，チ
タン，ジルコニウム，アルミニウムのうちの選ばれた一
種類の金属の酸化物の層（以下、「酸化物層」とする）
であり、酸化物層１乃至５は偏光機能物体１１上に酸化
物層１から符号の順番に高屈折率の酸化物層と低屈折率
の酸化物層が交互に積層されている。このように反射防
止膜１０は多層構造となっており各層の成分元素はその
成分比率が異なるが、いずれも同一元素からなるもので
あり、シリコン，チタン，ジルコニウム，アルミニウム
のうちのいずれが選ばれるかに応じて、シリコンオキサ
イド（ＳｉＯx），酸化チタン（ＴｉＯy ），酸化ジル
コニウム（ＺｒＯz ），酸化アルミニウム（ＡｌＯw ）
で表されるものである。In FIG. 1, reference numerals 1 to 5 denote oxide layers of a metal selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium and aluminum (hereinafter referred to as "oxide layer").
In the oxide layers 1 to 5, high-refractive-index oxide layers and low-refractive-index oxide layers are alternately stacked on the polarizing function object 11 in the order of the signs from the oxide layer 1. As described above, the antireflection film 10 has a multilayer structure, and the component elements of each layer have different component ratios, but all are made of the same element, and any one of silicon, titanium, zirconium, and aluminum is selected. Depending on the type, silicon oxide (SiO x ), titanium oxide (TiO y ), zirconium oxide (ZrO z ), aluminum oxide (AlO w )
It is represented by
【００２７】偏光機能物体１１としては本実施例におい
ては試験的にガラス板が適用されているが、偏光機能を
有するものであれば他のガラス材料又は透明なアクリル
系若しくはシリコン系の高分子フィルム等が適用されて
もよいものである。In this embodiment, a glass plate is experimentally applied as the polarizing function object 11, but any other glass material or a transparent acrylic or silicon-based polymer film may be used as long as it has a polarizing function. Etc. may be applied.
【００２８】次に本発明の一実施の形態に係る反射防止
膜１０の成膜法の１つ目について説明する。この１つ目
の成膜法は反応性スパッタリング技術を利用したもので
ある。まず、酸化物層１を形成するには偏光機能物体１
１を不活性ガス（アルゴン）と酸素（Ｏ2 ）とが含まれ
る減圧下に置き、その減圧下で不活性ガスイオン（アル
ゴンイオン）を加速する。この際、酸化物層１の屈折率
が所望の値になるように蒸着装置を操作して酸素分圧を
制御することにより組成制御を行う。Next, a first method of forming the antireflection film 10 according to one embodiment of the present invention will be described. This first film forming method utilizes a reactive sputtering technique. First, to form the oxide layer 1,
1 is placed under reduced pressure containing an inert gas (argon) and oxygen (O 2 ), and inert gas ions (argon ions) are accelerated under the reduced pressure. At this time, the composition is controlled by controlling the oxygen partial pressure by operating the vapor deposition apparatus so that the refractive index of the oxide layer 1 becomes a desired value.
【００２９】そして、シリコン（Ｓｉ），チタン（Ｔ
ｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），アルミニウム（Ａｌ）の
うちのいずれか一種類の金属を金属ターゲットとしてこ
の不活性ガスイオン（アルゴンイオン）をその金属ター
ゲットに衝突させる。そうすることにより、その金属タ
ーゲットがスパッタ蒸発して雰囲気中の酸素（Ｏ2 ）に
より酸化され、その酸化物が酸化物層１として偏光機能
物体１１に蒸着する。この際、蒸着時間を制御すること
で、酸化物層１の膜厚制御が行われる。Then, silicon (Si), titanium (T
i), zirconium (Zr) or aluminum (Al) is used as a metal target, and this inert gas ion (argon ion) is caused to collide with the metal target. By doing so, the metal target is sputter-evaporated and oxidized by oxygen (O 2 ) in the atmosphere, and the oxide is deposited as an oxide layer 1 on the polarizing function object 11. At this time, the thickness of the oxide layer 1 is controlled by controlling the deposition time.
【００３０】次いで酸化物層１の上に酸化物層２乃至酸
化物層５を順番に酸化物層１と同様にして蒸着させる。
この際、酸化物層１乃至酸化物層５が高屈折率の層と低
屈折率の層とが交互に積層されるように、各酸化物層に
ついての不活性ガスイオン（アルゴンイオン）の加速時
における酸素分圧の制御による組成制御及び酸化物の蒸
着時間の制御による膜厚制御が最適になるように蒸着装
置を操作する。このように組成制御及び膜厚制御によっ
て各酸化物層の屈折率差を発生させているから所期する
物理的特性が得られ易く、具体的には反射防止膜１０の
反射特性に反映される。Next, oxide layers 2 to 5 are sequentially deposited on the oxide layer 1 in the same manner as the oxide layer 1.
At this time, acceleration of inert gas ions (argon ions) for each oxide layer is performed so that the oxide layers 1 to 5 are alternately stacked with high-refractive-index layers and low-refractive-index layers. The vapor deposition apparatus is operated such that the composition control by controlling the oxygen partial pressure at the time and the film thickness control by controlling the oxide deposition time are optimized. Since the refractive index difference of each oxide layer is generated by controlling the composition and the film thickness in this manner, desired physical characteristics are easily obtained, and specifically, are reflected in the reflection characteristics of the antireflection film 10. .
【００３１】次の表１は偏光機能物体としてガラス板を
適用し上述の反応性スパッタリング技術に基づいて単一
の金属ターゲットとしてシリコン（Ｓｉ）を用いて各酸
化物層としてシリコンオキサイド（ＳｉＯx ）を蒸着及
び積層して得られた反射防止膜の各酸化物層の屈折率と
膜厚とをまとめて示したものである。The following Table 1 shows that a glass plate is used as a polarizing function object, silicon (Si) is used as a single metal target, and silicon oxide (SiO x ) is used as each oxide layer based on the reactive sputtering technique described above. Of the oxide layers of the anti-reflection film obtained by vapor deposition and lamination of the oxide film.
【００３２】この光学薄膜は屈折率が１．５３のガラス
板の表面に第１層目の酸化物層として膜厚が４４．８ｎ
ｍで屈折率が１．６３のシリコンオキサイドを蒸着し、
次いで第２層目の酸化物層として膜厚が１１４．２ｎｍ
で屈折率が１．９５のシリコンオキサイドを蒸着し、さ
らに第３層目の酸化物層として膜厚が１５６．６ｎｍで
屈折率が１．４６のシリコンオキサイドを蒸着する。This optical thin film has a thickness of 44.8 n as a first oxide layer on the surface of a glass plate having a refractive index of 1.53.
m, a silicon oxide having a refractive index of 1.63 is deposited,
Next, a film thickness of 114.2 nm is used as a second oxide layer.
Then, silicon oxide having a refractive index of 1.95 is deposited, and silicon oxide having a thickness of 156.6 nm and a refractive index of 1.46 is further deposited as a third oxide layer.
【００３３】そして、第４層目（膜厚が９６．６ｎｍで
屈折率が１．９５のシリコンオキサイド）と第５層目
（膜厚が６９．８ｎｍで屈折率が１．４６のシリコンオ
キサイド）は第２層目と第３層目の繰り返しであるが蒸
着時間を制御することでその膜厚を変えた状態でさらに
蒸着することにより、その光学薄膜は形成されている。The fourth layer (silicon oxide having a thickness of 96.6 nm and a refractive index of 1.95) and the fifth layer (silicon oxide having a thickness of 69.8 nm and a refractive index of 1.46) Is a repetition of the second layer and the third layer. The optical thin film is formed by further vapor deposition in a state where the film thickness is changed by controlling the vapor deposition time.
【００３４】[0034]
【表１】 [Table 1]
【００３５】図２は、このようにして得られた光学薄膜
に４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に波長を有する光波を
それぞれ入射させ、その反射率を測定した結果を示した
ものである。横軸に入射光の波長（ｎｍ）をとり縦軸に
反射率（％）をとっている。同図のグラフによれば光学
薄膜の反射率は入射光の波長が４００ｎｍ〜６５０ｎｍ
の範囲にあるときに１％を切る値を示しており、結果と
しては良好であった。そして、その入射光の波長が５０
０ｎｍ及び６２０ｎｍである場合に非常に優れた入射光
反射特性を示し、例えば、波長が５００ｎｍの場合には
反射率が０．１２％という結果になった。FIG. 2 shows the results of measuring the reflectivity of light waves having wavelengths in the range of 400 nm to 700 nm respectively incident on the optical thin film thus obtained. The horizontal axis represents the wavelength (nm) of the incident light, and the vertical axis represents the reflectance (%). According to the graph in the figure, the reflectance of the optical thin film is such that the wavelength of the incident light is 400 nm to 650 nm.
When the value was within the range, the value was less than 1%, and the result was good. And the wavelength of the incident light is 50
At 0 nm and 620 nm, extremely excellent incident light reflection characteristics were exhibited. For example, when the wavelength was 500 nm, the reflectance was 0.12%.
【００３６】この実施例によればガラス板に複数のシリ
コンオキサイドが積層されているが、いずれの層も同一
の種類の構成元素であるため酸素分圧及び蒸着時間を制
御するだけで所期する物理的性質の反射防止膜が得られ
る。さらに金属ターゲットを交換することがないため成
膜途中にガラス板やシリコンオキサイドが大気と接触す
ることがなく、一定の品質の維持が可能であるとともに
交換作業等の手間が省かれ作業能率及び生産効率が向上
する。According to this embodiment, a plurality of silicon oxides are laminated on a glass plate, but all the layers are the same kind of constituent elements, so that only the oxygen partial pressure and the vapor deposition time are controlled so as to be expected. An anti-reflective coating of physical properties is obtained. Furthermore, since there is no need to replace the metal target, the glass plate and silicon oxide do not come into contact with the atmosphere during film formation, so that a constant quality can be maintained and the work such as replacement work is omitted, thereby improving work efficiency and production. Efficiency is improved.
【００３７】また組成制御及び膜厚制御をいろいろと変
化させた反射防止膜を製造し、図２と同様なデータを作
成しておけば特定の入射光の波長に対して特定の反射率
を示す反射防止膜を必要に応じて調整することを効率良
く行うことが可能になる。If an antireflection film having various composition control and film thickness control is manufactured and data similar to that shown in FIG. 2 is prepared, a specific reflectance can be obtained for a specific wavelength of incident light. It is possible to efficiently adjust the antireflection film as needed.
【００３８】次に本発明の一実施の形態に係る反射防止
膜１０の成膜法の２つ目について説明する。この２つ目
の成膜法はイオンミキシング技術を利用したものであ
る。まず、酸化物層１を形成するには偏光機能物体１１
を不活性ガス（アルゴン）による減圧下に置き、酸素イ
オンガンより出射される酸素イオン（Ｏ2-）をシリコン
（Ｓｉ），チタン（Ｔｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），ア
ルミニウム（Ａｌ）のうちのいずれか一種類の金属を金
属ターゲットとして、その金属ターゲットに衝突させ
る。この際、酸化物層１の屈折率が所望の値になるよう
に蒸着装置を操作して酸素イオン量を制御することによ
り組成制御を行う。Next, a second method of forming the antireflection film 10 according to one embodiment of the present invention will be described. This second film forming method utilizes an ion mixing technique. First, to form the oxide layer 1, the polarizing function object 11 is used.
Is placed under reduced pressure by an inert gas (argon), and oxygen ions (O 2− ) emitted from the oxygen ion gun are converted into any of silicon (Si), titanium (Ti), zirconium (Zr), and aluminum (Al). One type of metal is used as a metal target and is caused to collide with the metal target. At this time, composition control is performed by controlling the amount of oxygen ions by operating the vapor deposition apparatus so that the refractive index of the oxide layer 1 has a desired value.
【００３９】そうすることにより、その金属ターゲット
がスパッタ蒸発して酸素イオンガンより出射される酸素
イオンにより酸化され、その酸化物が酸化物層１として
偏光機能物体１１に蒸着する。この際、蒸着時間を制御
することで酸化物層１の膜厚制御が行われる。By doing so, the metal target is sputter-evaporated and oxidized by oxygen ions emitted from the oxygen ion gun, and the oxide is vapor-deposited on the polarization functional body 11 as the oxide layer 1. At this time, the thickness of the oxide layer 1 is controlled by controlling the deposition time.
【００４０】次いで酸化物層２乃至酸化物層５を上述の
１つ目の成膜法と同様にして積層するが、各酸化物層に
ついての組成制御は酸素イオンガンより出射される酸素
イオン量の制御により行うようにし、膜厚制御は上述と
同様にして酸化物の蒸着時間の制御により行うようにし
ている。この２つ目の成膜法によっても組成制御及び膜
厚制御によって各酸化物層の屈折率差を発生させている
から所期する物理的特性が生産性良く得られ易い。ま
た、金属ターゲットを交換することがないため成膜途中
に大気と接触することがなく、品質維持や交換作業等の
手間が軽減され生産効率が向上する。Next, the oxide layers 2 to 5 are laminated in the same manner as in the above-mentioned first film formation method. The composition of each oxide layer is controlled by controlling the amount of oxygen ions emitted from the oxygen ion gun. The film thickness is controlled by controlling the oxide deposition time in the same manner as described above. Also in this second film forming method, a difference in the refractive index of each oxide layer is generated by controlling the composition and the film thickness, so that the desired physical characteristics can be easily obtained with good productivity. Further, since the metal target is not exchanged, there is no contact with the air during the film formation, so that labor for quality maintenance and exchange work is reduced, and production efficiency is improved.
【００４１】以上、実施例について説明したが本発明は
上記実施例に何等限定されるものではなく本発明の趣旨
を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、
上記実施例では金属ターゲットとしてシリコン（Ｓｉ）
を用いたが、これに代えて、アルミニウム，ジルコニウ
ム，チタン等を用いてもよい。さらに、上述した測定結
果を利用して反射防止膜を製造すれば被膜が形成される
光学機能物体（例えば、偏光フィルム）を他の蒸着装置
へ交換するための作業は必要ない。したがって、成膜途
中に大気との接触がなく、その分、膜質向上及び生産能
率向上に寄与するものである。また、金属ターゲットが
単一で済むため量産時におけるターゲットコストを抑え
ることが可能である。Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example,
In the above embodiment, silicon (Si) is used as the metal target.
However, aluminum, zirconium, titanium or the like may be used instead. Furthermore, if an antireflection film is manufactured using the above measurement results, there is no need for an operation for exchanging an optically functional object (for example, a polarizing film) on which a film is formed with another vapor deposition device. Therefore, there is no contact with the air during film formation, which contributes to the improvement of film quality and the improvement of production efficiency. In addition, since only one metal target is required, it is possible to suppress target cost during mass production.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明の反射防止膜によれば、光学機能
物体の表面にシリコン等の単一金属による高屈折率と低
屈折率の酸化物層をスパッタリングにより形成するよう
にしたものであるから、反射光を低減できて偏光フィル
ムとしての光透過特性の向上（偏光度に影響を与えるこ
となく）に寄与するものである。According to the antireflection film of the present invention, an oxide layer having a high refractive index and a low refractive index made of a single metal such as silicon is formed on the surface of an optically functional object by sputtering. Therefore, the reflected light can be reduced and contributes to the improvement of the light transmission characteristics of the polarizing film (without affecting the degree of polarization).
【００４３】また本発明の反射防止膜の成膜法によれば
単一金属の酸化物層を酸素濃度の制御のみによって行う
ものであるからターゲットの交換が不要で生産性良く反
射防止膜を生産できるものである。しかもスパッタリン
グ法によるものであるから従来の真空蒸着法に較べて膜
厚制御も良好に行えるものであり、その品質は安定して
いる。したがって、これを液晶ディスプレイ等の各種表
示体の偏光フィルム等に適用することは極めて有益なも
のである。According to the method for forming an anti-reflection film of the present invention, a single metal oxide layer is formed only by controlling the oxygen concentration. You can do it. Moreover, since the sputtering method is used, the film thickness can be controlled better than the conventional vacuum evaporation method, and the quality is stable. Therefore, it is extremely useful to apply this to a polarizing film or the like of various display bodies such as a liquid crystal display.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の一実施の形態に係る反射防止膜１０の
構造を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a structure of an antireflection film 10 according to one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例として得られた光学薄膜の反
射率の測定結果を示す図である。FIG. 2 is a view showing a measurement result of a reflectance of an optical thin film obtained as one example of the present invention.
【図３】従来一般に知られる液晶ディスプレイやその表
面に用いられる偏光フィルムの構造を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structure of a conventionally generally known liquid crystal display and a polarizing film used on the surface thereof.
１，２，３，４，５ 酸化物層 ９ 液晶ディスプレイ １０ 反射防止膜 １１ 偏光機能物体 １２ 偏光フィルム １３ ガラス基板 １４ 液晶 １５ 保護フィルム １６ 反射防止膜 １７ 支持層 １８ 偏光子 １９ 粘着剤層 ２０ セパレータ層 1, 2, 3, 4, 5 Oxide layer 9 Liquid crystal display 10 Antireflection film 11 Polarizing function object 12 Polarizing film 13 Glass substrate 14 Liquid crystal 15 Protective film 16 Antireflection film 17 Support layer 18 Polarizer 19 Adhesive layer 20 Separator layer
Claims (12)
による高屈折率と低屈折率の層が交互に形成されている
ことを特徴とする反射防止膜。1. An antireflection film, wherein high-refractive-index and low-refractive-index layers made of a single metal oxide are alternately formed on the surface of an optically functional object.
を特徴とする請求項１に記載の反射防止膜。2. The antireflection film according to claim 1, wherein the optically functional object is a transparent substrate.
ことを特徴とする請求項１に記載の反射防止膜。3. The antireflection film according to claim 1, wherein the optically functional object is a polarizing film.
コニウム，アルミニウムのうちの選ばれた一種類の金属
であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の反
射防止膜。4. The anti-reflection film according to claim 1, wherein said single metal is one kind of metal selected from silicon, titanium, zirconium and aluminum.
まれる減圧下に置き、その減圧下で不活性ガスイオンを
加速して単一金属のターゲットに衝突させることにより
その単一金属をスパッタ蒸発させ、その際酸素の分圧を
制御することによりその単一金属の酸化物による高屈折
率と低屈折率の層を交互に前記光学機能物体の表面に形
成するようにしたことを特徴とする反射防止膜の成膜
法。5. An optical function object is placed under a reduced pressure containing an inert gas and oxygen, and the inert gas ions are accelerated under the reduced pressure so as to collide with a single metal target to convert the single metal. It is characterized in that a high refractive index layer and a low refractive index layer of the oxide of the single metal are alternately formed on the surface of the optically functional object by controlling the partial pressure of oxygen by sputter evaporation. Method for forming an antireflection film.
を特徴とする請求項５に記載の反射防止膜の成膜法。6. The method according to claim 5, wherein the optically functional object is a transparent substrate.
ことを特徴とする請求項５に記載の反射防止膜の成膜
法。7. The method according to claim 5, wherein the optically functional object is a polarizing film.
コニウム，アルミニウムのうちの選ばれた一種類の金属
であることを特徴とする請求項５，６又は７に記載の反
射防止膜の成膜法。8. The film according to claim 5, wherein the single metal is one selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium and aluminum. Law.
に置き、酸素イオンガンより出射される酸素イオンを単
一金属のターゲットに衝突させることによりその単一金
属をスパッタ蒸発させ、その際酸素イオン量を制御する
ことによりその単一金属の酸化物による高屈折率と低屈
折率の層を交互に前記光学機能物体の表面に形成するよ
うにしたことを特徴とする反射防止膜の成膜法。9. An optically functional object is placed under reduced pressure by an inert gas, and the single metal is sputter-evaporated by colliding oxygen ions emitted from an oxygen ion gun with a single metal target. A method for forming an antireflection film, characterized in that high refractive index layers and low refractive index layers of the single metal oxide are alternately formed on the surface of the optically functional object by controlling the amount thereof. .
とを特徴とする請求項９に記載の反射防止膜の成膜法。10. The method according to claim 9, wherein the optically functional object is a transparent substrate.
ることを特徴とする請求項９に記載の反射防止膜の成膜
法。11. The method according to claim 9, wherein the optically functional object is a polarizing film.
ルコニウム，アルミニウムのうちの選ばれた一種類の金
属であることを特徴とする請求項９，１０又は１１に記
載の反射防止膜の成膜法。12. The film according to claim 9, wherein the single metal is one selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium, and aluminum. Law.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8244080A JPH1068802A (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Antireflection film and its film forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8244080A JPH1068802A (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Antireflection film and its film forming method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068802A true JPH1068802A (en) | 1998-03-10 |
Family
ID=17113442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8244080A Pending JPH1068802A (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Antireflection film and its film forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1068802A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005100013A1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | Teijin Dupont Films Japan Limited | Antireflective film |
| JP2007297682A (en) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Sony Corp | Zirconium oxide film, method for depositing the same, and antireflective film |
| JP2019035969A (en) * | 2018-10-10 | 2019-03-07 | デクセリアルズ株式会社 | Manufacturing method of antireflection film |
-
1996
- 1996-08-26 JP JP8244080A patent/JPH1068802A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005100013A1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | Teijin Dupont Films Japan Limited | Antireflective film |
| JP2007297682A (en) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Sony Corp | Zirconium oxide film, method for depositing the same, and antireflective film |
| JP2019035969A (en) * | 2018-10-10 | 2019-03-07 | デクセリアルズ株式会社 | Manufacturing method of antireflection film |
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