JP2009116219A - Antireflection film, method for forming antireflection film, and translucent member - Google Patents
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Abstract
【課題】最表面の硬度が高く耐磨耗性に優れると共に、反射率が低い反射防止膜、及び透光部材、並びに反射防止膜の形成方法を提供する。
【解決手段】反射防止膜は、可視光が透過可能な部材の表面に形成された反射防止膜であって、反射防止膜の最表面を構成する膜が、Ｈを添加したＤＬＣであるＨ−ＤＬＣ膜である。反射防止膜の形成方法は、可視光が透過する部材の表面に反射防止膜を形成する反射防止膜の形成方法であって、反射防止膜の最表面を構成する膜として、Ｈを添加したＤＬＣであるＨ−ＤＬＣ膜を形成する最表面形成工程を有し、当該最表面形成工程において、Ｈ−ＤＬＣ膜を、ＥＣＲプラズマ励起方式を用いたＥＣＲプラズマＣＶＤによって形成する。
【選択図】図２The present invention provides an antireflection film, a translucent member, and a method for forming an antireflection film having a high hardness on the outermost surface and excellent wear resistance and a low reflectance.
An antireflection film is an antireflection film formed on the surface of a member capable of transmitting visible light, and a film constituting the outermost surface of the antireflection film is H-added DLC. It is a DLC film. The antireflection film is formed by forming an antireflection film on the surface of a member that transmits visible light, and is a DLC having H added as a film constituting the outermost surface of the antireflection film. And an H-DLC film is formed by ECR plasma CVD using an ECR plasma excitation method in the outermost surface formation process.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、可視光が透過可能な部材などに形成する反射防止膜、反射防止膜の形成方法、及び可視光が透過可能な透光部材に関する。 The present invention relates to an antireflection film formed on a member that can transmit visible light, a method for forming the antireflection film, and a translucent member that transmits visible light.
時計やＦＰＤ（Flat Panel Display：フラットパネルディスプレイ）などの装置において、表示部を保護するために、可視光が透過可能なカバーガラスが設けられている。カバーガラスは、それらを介して表示を見るため、透過率が高いことが求められる。また、外光が反射されることによる映りこみが少ないことが望ましい。
カバーガラスの素材の屈折率が高いことに起因して反射率が高いことを改善するために、カバーガラスの表面に、屈折率の低い材料を用いて反射膜をコーティングすることが行われている。カバーガラスは表示部を保護するためのものであるため、反射膜の最表面は、硬度が高く耐磨耗性に優れることが必要である。特許文献１には、最表面に硬度が高く耐磨耗性に優れるＤＬＣ（Diamond like Carbon：ダイヤモンドライクカーボン）を被覆した反射防止膜が開示されている。特許文献１に開示された技術では、ＤＬＣの透明性を向上させるために、Ｂ，Ｎ，Ｆ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｐ，Ａｓの中から選択される１種類以上の元素を添加することも開示されている。
In a device such as a watch or an FPD (Flat Panel Display), a cover glass capable of transmitting visible light is provided to protect the display unit. The cover glass is required to have high transmittance in order to see the display through them. Further, it is desirable that there is little reflection due to reflection of external light.
In order to improve the high reflectance due to the high refractive index of the material of the cover glass, the surface of the cover glass is coated with a reflective film using a material having a low refractive index. . Since the cover glass is for protecting the display portion, the outermost surface of the reflective film needs to have high hardness and excellent wear resistance. Patent Document 1 discloses an antireflection film in which DLC (Diamond like Carbon) having a high hardness and excellent wear resistance is coated on the outermost surface. The technique disclosed in Patent Document 1 also discloses adding one or more elements selected from B, N, F, Si, Ge, P, and As in order to improve the transparency of DLC. Has been.
しかしながら、ＤＬＣにＢ，Ｎ，Ｆ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｐ，Ａｓの中から選択される１種類以上の元素を添加しても、屈折率は２．２程度であり、屈折率が高いという課題があった。表面の層の屈折率が高いことから反射率が高くなり、反射防止膜としての機能が必ずしも充分ではないという課題があった。 However, even when one or more elements selected from B, N, F, Si, Ge, P, and As are added to DLC, the refractive index is about 2.2 and the refractive index is high. was there. Since the refractive index of the surface layer is high, there is a problem that the reflectance becomes high and the function as an antireflection film is not always sufficient.
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
［適用例１］本適用例にかかる反射防止膜は、可視光が透過可能な部材の表面に形成された反射防止膜であって、前記反射防止膜の最表面を構成する膜が、Ｈを添加したＤＬＣであるＨ−ＤＬＣ膜であることを特徴とする。 [Application Example 1] The antireflection film according to this application example is an antireflection film formed on the surface of a member capable of transmitting visible light, and the film constituting the outermost surface of the antireflection film is H. It is an H-DLC film that is an added DLC.
この反射防止膜によれば、最表面がＨ−ＤＬＣ膜となる。本願の発明者は、Ｈを添加することによってＤＬＣの屈折率を低下させることが可能であることを見出した。反射防止膜の最表面をＨ−ＤＬＣ膜とすることで、最表面の硬度が高いことから耐磨耗性に優れると共に、最表面層の屈折率が低いことから反射率が低い反射防止膜を形成することができる。 According to this antireflection film, the outermost surface is an H-DLC film. The inventor of the present application has found that the refractive index of DLC can be lowered by adding H. Since the outermost surface of the antireflection film is an H-DLC film, the outermost surface has high hardness, so that it has excellent wear resistance, and since the outermost surface layer has a low refractive index, the antireflection film has a low reflectance. Can be formed.
［適用例２］上記適用例にかかる反射防止膜は、前記Ｈ−ＤＬＣ膜と、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＯ2、ＡｌＮのいずれかからなる膜と、を備えることが好ましい。 Application Example 2 The antireflection film according to the above application example includes the H-DLC film, In 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , ZnS, Bi 2 O 3 , HfO 2 , And a film made of any one of Ta 2 O 5 , TiO 2 , Si 3 N 4 , ZrO 2 , and AlN.
この反射防止膜によれば、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＯ2、ＡｌＮのいずれかからなる膜の上にＨ−ＤＬＣ膜が形成された２層構造を有する。これにより、単層のＨ−ＤＬＣ膜に比べて反射率をさらに低くすることができる。 According to this antireflection film, In 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , ZnS, Bi 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , Si 3 N 4 , ZrO 2. It has a two-layer structure in which an H-DLC film is formed on a film made of either AlN. Thereby, the reflectance can be further lowered as compared with the single-layer H-DLC film.
［適用例３］上記適用例にかかる反射防止膜は、前記Ｈ−ＤＬＣ膜と、Ａｌ2Ｏ3、ＬａＦ3、ＮｄＦ3、ＣｅＦ3、ＭｇＯ、ＴｈＯ2、ＳｎＯ2、Ｌａ2Ｏ3、ＳｉＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＯ2、ＡｌＮのいずれかからなる２層以上の膜と、を備えることが好ましい。 Application Example 3 The antireflection film according to the application example described above includes the H-DLC film, Al 2 O 3 , LaF 3 , NdF 3 , CeF 3 , MgO, ThO 2 , SnO 2 , La 2 O 3 , SiO 2. In 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , ZnS, Bi 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , Si 3 N 4 , ZrO 2 , AlN It is preferable to provide two or more layers of films.
この反射防止膜によれば、Ａｌ2Ｏ3、ＬａＦ3、ＮｄＦ3、ＣｅＦ3、ＭｇＯ、ＴｈＯ2、ＳｎＯ2、Ｌａ2Ｏ3、ＳｉＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＯ2、ＡｌＮのいずれかからなる２層以上の膜の上にＨ−ＤＬＣ膜が形成された３層以上の膜からなる構造を有する。これにより、単層のＨ−ＤＬＣ膜に比べて反射率をさらに低くすることができる。 According to this antireflection film, Al 2 O 3 , LaF 3 , NdF 3 , CeF 3 , MgO, ThO 2 , SnO 2 , La 2 O 3 , SiO, In 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , ZnS, Bi 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , Si 3 N 4 , ZrO 2 , AlN on an H-DLC film on two or more layers It has a structure composed of three or more formed films. Thereby, the reflectance can be further lowered as compared with the single-layer H-DLC film.
［適用例４］上記適用例にかかる反射防止膜において、前記Ｈ−ＤＬＣ膜におけるＨの含有量が２０ａｔ％以上７０ａｔ％以下であり、厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。 Application Example 4 In the antireflection film according to the application example described above, it is preferable that the H content in the H-DLC film is 20 at% or more and 70 at% or less and the thickness is 50 nm or more and 150 nm or less.
この反射防止膜によれば、最表面のＨ−ＤＬＣ層のＨの含有量が２０ａｔ％以上７０ａｔ％以下であり、厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。ＤＬＣは、Ｈを２０ａｔ％以上添加することによって、無色透明にすることができる。Ｈの添加量を７０ａｔ％以下にすることによって、高い硬度を維持することができる。厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることによって、可視光の反射率を小さくすることができる。 According to this antireflection film, the H content of the outermost H-DLC layer is 20 at% or more and 70 at% or less, and the thickness is 50 nm or more and 150 nm or less. DLC can be made colorless and transparent by adding 20 at% or more of H. By setting the amount of H added to 70 at% or less, high hardness can be maintained. When the thickness is 50 nm or more and 150 nm or less, the reflectance of visible light can be reduced.
［適用例５］上記適用例にかかる反射防止膜において、前記Ｈ−ＤＬＣ膜におけるＨの含有量が３０ａｔ％以上６０ａｔ％以下であり、厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。 Application Example 5 In the antireflection film according to the application example described above, the H content in the H-DLC film is preferably 30 at% or more and 60 at% or less, and the thickness is preferably 50 nm or more and 150 nm or less.
この反射防止膜によれば、最表面のＨ−ＤＬＣ層のＨの含有量が３０ａｔ％以上６０ａｔ％以下であり、厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。ＤＬＣは、Ｈを３０ａｔ％以上添加することによって、屈折率を小さくすることができる。Ｈの添加量を６０ａｔ％以下にすることによって、高い硬度を維持することができる。厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることによって、可視光の反射率を小さくすることができる。 According to this antireflection film, the H content of the outermost H-DLC layer is 30 at% or more and 60 at% or less, and the thickness is 50 nm or more and 150 nm or less. DLC can reduce the refractive index by adding H at 30 at% or more. By setting the amount of H added to 60 at% or less, high hardness can be maintained. When the thickness is 50 nm or more and 150 nm or less, the reflectance of visible light can be reduced.
［適用例６］本適用例にかかる反射防止膜の形成方法は、可視光が透過する部材の表面に反射防止膜を形成する反射防止膜の形成方法であって、前記反射防止膜の最表面を構成する膜として、Ｈを添加したＤＬＣであるＨ−ＤＬＣ膜を形成する最表面形成工程を有することを特徴とする。 Application Example 6 An antireflection film forming method according to this application example is an antireflection film forming method in which an antireflection film is formed on the surface of a member that transmits visible light, and the outermost surface of the antireflection film. As a film constituting the film, there is an outermost surface forming step of forming an H-DLC film which is a DLC to which H is added.
この反射防止膜の形成方法によれば、形成される反射防止膜の最表面がＨ−ＤＬＣ膜となる。本願の発明者は、Ｈを添加することによってＤＬＣの屈折率を低下させることが可能であることを見出した。反射防止膜の最表面をＨ−ＤＬＣ膜とすることで、最表面の硬度が高いことから耐磨耗性に優れると共に、最表面層の屈折率が低いことから反射率が低い反射防止膜を形成することができる。 According to this method of forming an antireflection film, the outermost surface of the antireflection film to be formed becomes an H-DLC film. The inventor of the present application has found that the refractive index of DLC can be lowered by adding H. Since the outermost surface of the antireflection film is an H-DLC film, the outermost surface has high hardness, so that it has excellent wear resistance, and since the outermost surface layer has a low refractive index, the antireflection film has a low reflectance. Can be formed.
［適用例７］上記適用例にかかる反射防止膜の形成方法において、前記最表面形成工程において、前記Ｈ−ＤＬＣ膜を、ＥＣＲプラズマＣＶＤによって形成することが好ましい。 Application Example 7 In the method for forming an antireflection film according to the application example, it is preferable that the H-DLC film is formed by ECR plasma CVD in the outermost surface formation step.
この反射防止膜の形成方法によれば、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance：電子サイクロトロン共鳴）プラズマ励起方式を用いたプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって、最表面のＨ−ＤＬＣ膜が形成される。ＥＣＲプラズマＣＶＤによって最表面のＨ−ＤＬＣ膜を形成することで、他の方法で形成したＨ−ＤＬＣ膜に比べて硬度が高いＨ−ＤＬＣ膜を形成することができる。 According to this antireflection film formation method, the outermost H-DLC film is formed by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) using an ECR (Electron Cyclotron Resonance) plasma excitation method. By forming the outermost H-DLC film by ECR plasma CVD, it is possible to form an H-DLC film having a higher hardness than H-DLC films formed by other methods.
［適用例８］本適用例にかかる透光部材は、可視光が透過可能な透光部材であって、最表面を構成する膜が、Ｈを添加したＤＬＣであるＨ−ＤＬＣ膜である反射防止膜を備えることを特徴とする。 Application Example 8 The translucent member according to this application example is a translucent member that can transmit visible light, and the film that forms the outermost surface is an H-DLC film that is DLC to which H is added. A prevention film is provided.
この透光部材によれば、透光部材に形成された反射防止膜の最表面がＨ−ＤＬＣ膜となる。本願の発明者は、Ｈを添加することによってＤＬＣの屈折率を低下させることが可能であることを見出した。反射防止膜の最表面をＨ−ＤＬＣ膜とすることで、最表面の硬度が高いことから耐磨耗性に優れると共に、最表面層の屈折率が低いことから反射率が低い反射防止膜を有する透光部材を形成することができる。 According to this translucent member, the outermost surface of the antireflection film formed on the translucent member becomes the H-DLC film. The inventor of the present application has found that the refractive index of DLC can be lowered by adding H. Since the outermost surface of the antireflection film is an H-DLC film, the outermost surface has high hardness, so that it has excellent wear resistance, and since the outermost surface layer has a low refractive index, the antireflection film has a low reflectance. The translucent member which has can be formed.
［適用例９］上記適用例にかかる透光部材において、前記反射防止膜は、前記Ｈ−ＤＬＣ膜と、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＯ2、ＡｌＮのいずれかからなる膜と、を備えることが好ましい。 Application Example 9 In the translucent member according to the application example, the antireflection film includes the H-DLC film, In 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , ZnS, and Bi 2. And a film made of any of O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , Si 3 N 4 , ZrO 2 , and AlN.
この透光部材によれば、透光部材が備える反射防止膜は、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＯ2、ＡｌＮのいずれかからなる膜の上にＨ−ＤＬＣ膜が形成された２層構造を有することで、単層のＨ−ＤＬＣ膜に比べて反射率を低くすることができる。このため、反射率が低い反射防止膜を有することで反射率が低い透光部材を実現することができる。 According to this translucent member, the antireflection film included in the translucent member is In 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , ZnS, Bi 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 5. , TiO 2 , Si 3 N 4 , ZrO 2 , AlN, a two-layer structure in which an H-DLC film is formed on the film, so that the reflectance is higher than that of a single-layer H-DLC film. Can be lowered. For this reason, the translucent member with a low reflectance is realizable by having an antireflection film with a low reflectance.
［適用例１０］上記適用例にかかる透光部材において、前記反射防止膜は、前記Ｈ−ＤＬＣ膜と、Ａｌ2Ｏ3、ＬａＦ3、ＮｄＦ3、ＣｅＦ3、ＭｇＯ、ＴｈＯ2、ＳｎＯ2、Ｌａ2Ｏ3、ＳｉＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＯ2、ＡｌＮのいずれかからなる２層以上の膜と、を備えることが好ましい。 Application Example 10 In the light transmissive member according to the application example, the antireflection film includes the H-DLC film, Al 2 O 3 , LaF 3 , NdF 3 , CeF 3 , MgO, ThO 2 , SnO 2 , La 2 O 3 , SiO, In 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , ZnS, Bi 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , Si 3 N 4 , ZrO 2 And two or more layers of any of AlN.
この透光部材によれば、透光部材が備える反射防止膜は、Ａｌ2Ｏ3、ＬａＦ3、ＮｄＦ3、ＣｅＦ3、ＭｇＯ、ＴｈＯ2、ＳｎＯ2、Ｌａ2Ｏ3、ＳｉＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＯ2、ＡｌＮのいずれかからなる２層以上の膜の上にＨ−ＤＬＣ膜が形成された３層以上の膜からなる構造を有することで、単層のＨ−ＤＬＣ膜に比べて反射率を低くすることができる。このため、反射率が低い反射防止膜を有することで反射率が低い透光部材を実現することができる。 According to this translucent member, the antireflection film included in the translucent member is Al 2 O 3 , LaF 3 , NdF 3 , CeF 3 , MgO, ThO 2 , SnO 2 , La 2 O 3 , SiO, In 2 O. 3 , two or more layers of any of Nd 2 O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , ZnS, Bi 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 5 , TiO 2 , Si 3 N 4 , ZrO 2 , AlN By having a structure composed of three or more layers in which an H-DLC film is formed on this film, the reflectance can be lowered as compared with a single-layer H-DLC film. For this reason, the translucent member with a low reflectance is realizable by having an antireflection film with a low reflectance.
［適用例１１］上記適用例にかかる透光部材において、前記反射防止膜は、前記Ｈ−ＤＬＣ膜におけるＨの含有量が２０ａｔ％以上７０ａｔ％以下であり、厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。 Application Example 11 In the translucent member according to the application example, the antireflection film has an H content in the H-DLC film of 20 at% to 70 at% and a thickness of 50 nm to 150 nm. It is preferable.
この透光部材によれば、透光部材が備える反射防止膜は、最表面のＨ−ＤＬＣ層のＨの含有量が２０ａｔ％以上７０ａｔ％以下であり、厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。ＤＬＣは、Ｈを２０ａｔ％以上添加することによって、無色透明にすることができる。Ｈの添加量を７０ａｔ％以下にすることによって、高い硬度を維持することができる。厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることによって、可視光の反射率を小さくすることができる。 According to this translucent member, the antireflection film included in the translucent member has an H content in the outermost H-DLC layer of 20 at% to 70 at% and a thickness of 50 nm to 150 nm. DLC can be made colorless and transparent by adding 20 at% or more of H. By setting the amount of H added to 70 at% or less, high hardness can be maintained. When the thickness is 50 nm or more and 150 nm or less, the reflectance of visible light can be reduced.
［適用例１２］上記適用例にかかる透光部材において、前記反射防止膜は、前記Ｈ−ＤＬＣ膜におけるＨの含有量が３０ａｔ％以上６０ａｔ％以下であり、厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。 Application Example 12 In the translucent member according to the application example, the antireflection film has an H content in the H-DLC film of 30 at% to 60 at% and a thickness of 50 nm to 150 nm. It is preferable.
この透光部材によれば、透光部材が備える反射防止膜は、最表面のＨ−ＤＬＣ層のＨの含有量が３０ａｔ％以上６０ａｔ％以下であり、厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。ＤＬＣは、Ｈを３０ａｔ％以上添加することによって、屈折率を小さくすることができる。Ｈの添加量を６０ａｔ％以下にすることによって、高い硬度を維持することができる。厚さが５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることによって、可視光の反射率を小さくすることができる。 According to this translucent member, the antireflection film included in the translucent member has an H content in the outermost H-DLC layer of 30 at% to 60 at% and a thickness of 50 nm to 150 nm. DLC can reduce the refractive index by adding H at 30 at% or more. By setting the amount of H added to 60 at% or less, high hardness can be maintained. When the thickness is 50 nm or more and 150 nm or less, the reflectance of visible light can be reduced.
［適用例１３］本適用例にかかるフラットパネルディスプレイは、上記適用例にかかる透光部材が、表示部のカバーガラスとして用いられていることを特徴とする。 Application Example 13 A flat panel display according to this application example is characterized in that the translucent member according to the application example is used as a cover glass of a display unit.
このフラットパネルディスプレイによれば、上記適用例にかかる透光部材をカバーガラスとして用いることによって、耐磨耗性に優れると共に、反射率が低い表示部のカバーガラスを有するフラットパネルディスプレイを構成することができる。 According to this flat panel display, by using the translucent member according to the application example described above as a cover glass, a flat panel display having a cover glass of a display unit having excellent wear resistance and low reflectivity is configured. Can do.
［適用例１４］本適用例にかかる眼鏡は、上記適用例にかかる透光部材が、眼鏡レンズとして用いられていることを特徴とする。 Application Example 14 The eyeglasses according to this application example are characterized in that the translucent member according to the application example is used as a spectacle lens.
この眼鏡によれば、上記適用例にかかる透光部材を眼鏡レンズとして用いることによって、耐磨耗性に優れると共に、反射率が低い眼鏡レンズを備えた眼鏡を構成することができる。 According to this spectacle, by using the translucent member according to the application example described above as a spectacle lens, it is possible to configure spectacles including a spectacle lens having excellent wear resistance and low reflectance.
［適用例１５］本適用例にかかる時計は、上記適用例にかかる透光部材が、表示部のカバーガラスとして用いられていることを特徴とする。 Application Example 15 A timepiece according to this application example is characterized in that the translucent member according to the application example is used as a cover glass of a display unit.
この時計によれば、上記適用例にかかる透光部材を表示部のカバーガラスとして用いることによって、耐磨耗性に優れると共に、反射率が低い表示部のカバーガラスを備えた時計を構成することができる。 According to this timepiece, by using the translucent member according to the application example as a cover glass of the display unit, it is possible to configure a timepiece having a display unit cover glass having excellent wear resistance and low reflectance. Can do.
以下、反射防止膜、反射防止膜の形成方法、及び透光部材の一実施形態について図面を参照して、説明する。実施形態は、透光部材の一例である時計用のカバーガラスを例に説明する。 Hereinafter, an embodiment of an antireflection film, a method for forming the antireflection film, and a translucent member will be described with reference to the drawings. The embodiment will be described by taking a watch cover glass as an example of a translucent member as an example.
＜Ｈの濃度とＨ−ＤＬＣの特性＞
最初に、Ｈ−ＤＬＣに含まれるＨの濃度とＨ−ＤＬＣの特性との関係を、図１を参照して説明する。図１（ａ）は、Ｈの濃度とＨ−ＤＬＣの特性との関係の測定結果を示す表であり、図１（ｂ）は、Ｈの濃度とＨ−ＤＬＣの特性との関係の測定結果を示すグラフである。
<H concentration and characteristics of H-DLC>
First, the relationship between the concentration of H contained in H-DLC and the characteristics of H-DLC will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a table showing a measurement result of the relationship between the concentration of H and the characteristics of H-DLC, and FIG. 1B is a measurement result of the relationship between the concentration of H and the characteristics of H-DLC. It is a graph which shows.
図１（ａ）に示すように、Ｈを添加することによって、黒色のＤＬＣを透明にすることができる。ＤＬＣは、Ｈを２０ａｔ％以上添加することによって、無色透明になる。
Ｈを添加することによって、ＤＬＣの屈折率を低下させることができる。表示部を保護するために用いられるカバーガラスは、当該カバーガラスを介して表示部を視認する場合には、反射率をより低くするために、屈折率は２．０未満であることが好ましい。このため、カバーガラスの表面に形成するＤＬＣの膜には、Ｈを２０ａｔ％以上添加することが好ましい。さらに反射率を小さくするために、Ｈを３０ａｔ％以上添加することが、より好ましい。
Ｈを添加することによって、ＤＬＣは硬度が低下する。表示部を保護するために用いられるカバーガラスなどとしての耐擦性を維持するためには、Ｈの添加量は７０ａｔ％以下であることが好ましい。時計のカバーガラスのように頻繁に触れられる可能性が高いものにおいては、Ｈの添加量は６０ａｔ％以下であることがより好ましい。
Ｈの添加量は、反射防止膜を形成する部材に要求される特性に応じて、耐擦性が高いことが必要な部材においては少なくし、耐擦性より反射の少ないことが優先される部材においては、多くすることが好ましい。
As shown in FIG. 1A, black DLC can be made transparent by adding H. DLC becomes colorless and transparent by adding 20 at% or more of H.
By adding H, the refractive index of DLC can be lowered. The cover glass used for protecting the display unit preferably has a refractive index of less than 2.0 in order to lower the reflectance when the display unit is viewed through the cover glass. For this reason, it is preferable to add 20 at% or more of H to the DLC film formed on the surface of the cover glass. In order to further reduce the reflectance, it is more preferable to add H at 30 at% or more.
By adding H, the hardness of DLC decreases. In order to maintain abrasion resistance as a cover glass used for protecting the display portion, the amount of H added is preferably 70 at% or less. In the case where there is a high possibility of being touched frequently, such as a watch cover glass, the amount of H added is more preferably 60 at% or less.
The amount of H added is less for members that require high abrasion resistance, depending on the properties required of the member for forming the antireflection film, and less priority is given to less reflection than for abrasion resistance. In this case, it is preferable to increase the number.
＜２層反射防止膜＞
次に、２層構造の反射防止膜について、図２を参照して説明する。図２（ａ）は、Ｈ−ＤＬＣ膜を有する２層構造の反射防止膜が形成されたカバーガラスの断面を示す模式図であり、図２（ｂ）は、Ｈ−ＤＬＣ膜を有する２層構造の反射防止膜の特性を示す表である。
<Two-layer antireflection film>
Next, an antireflection film having a two-layer structure will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a schematic diagram showing a cross section of a cover glass on which an antireflection film having a two-layer structure having an H-DLC film is formed, and FIG. 2B is a two-layer having an H-DLC film. It is a table | surface which shows the characteristic of the anti-reflective film of a structure.
図２（ａ）に示すように、カバーガラス１は、サファイヤガラス１０の表面に、反射防止膜２０が形成されている。反射防止膜２０は、表層膜２１及び第２層膜２２の、２層の膜を有している。図２（ａ）に示した反射防止膜２０の第２層膜２２は、ＺｒＯ2からなり、厚さが約１２２．３ｎｍである。反射防止膜２０の表層膜２１は、Ｈを５０ａｔ％添加したＨ−ＤＬＣからなり、厚さが約８３．５ｎｍである。
表層膜２１及び第２層膜２２の膜厚は、当該膜の一方の面で反射した光ともう一方の面で反射した光とが１／２波長ずれるような厚さに設定することが好ましい。表層膜２１及び第２層膜２２の膜厚は、Ｈ−ＤＬＣ又はＺｒＯ2の屈折率を考慮して、可視光の波長領域のほぼ中央の波長である６００ｎｍの光において、反射防止膜として好ましい厚さに設定してある。
As shown in FIG. 2A, the cover glass 1 has an
The film thickness of the
図２（ｂ）に示すように、表層膜２１としてＨ−ＤＬＣの膜を有する２層構造の反射防止膜２０を備えたカバーガラス１は、表層膜２１の屈折率が１．５５であり、硬度が２２１０Ｈｖである。反射率は、１．２％であった。
表層膜としてＳｉＯ2の膜を有する２層構造の反射防止膜を備えたカバーガラスは、表層膜の屈折率が１．４６であり、硬度が８００Ｈｖである。反射率は、０．８％であった。８００Ｈｖの硬度は、カバーガラスとしては、必要な最低限度の硬度である。表層膜としてＡｌ2Ｏ3の膜を有する２層構造の反射防止膜を備えたカバーガラスは、表層膜の屈折率が１．６３であり、硬度が２４００Ｈｖである。反射率は、３．０％であった。３．０％の反射率は、カバーガラスの反射率としては、好ましくない反射率である。
カバーガラス１の表層膜２１の硬度２２１０Ｈｖは、サファイヤガラスの硬度１８００Ｈｖを超えており、直接触れられる可能性が高いことから、ＦＰＤなどのカバーガラスより硬度が高いことが必要である時計用のカバーガラスとしても充分な硬度である。
反射率は、分光光度計を用いて、４００ｎｍから８００ｎｍの波長の光について、入射角５°における反射光の強度を測定し、視感感度補正をかけて求めた。
As shown in FIG. 2B, the cover glass 1 having the
The cover glass provided with the antireflection film having the two-layer structure having the SiO 2 film as the surface layer film has a refractive index of 1.46 and a hardness of 800 Hv. The reflectance was 0.8%. The hardness of 800 Hv is the minimum hardness necessary for the cover glass. The cover glass provided with the antireflection film having a two-layer structure having an Al 2 O 3 film as the surface layer film has a refractive index of the surface layer film of 1.63 and a hardness of 2400 Hv. The reflectance was 3.0%. The reflectance of 3.0% is an unfavorable reflectance as the reflectance of the cover glass.
A cover for a watch that requires a higher hardness than a cover glass such as an FPD because the hardness 2210Hv of the
The reflectance was obtained by measuring the intensity of reflected light at an incident angle of 5 ° for light having a wavelength of 400 nm to 800 nm using a spectrophotometer and correcting the luminous sensitivity.
＜３層反射防止膜＞
次に、３層構造の反射防止膜について、図３を参照して説明する。図３（ａ）は、Ｈ−ＤＬＣ膜を有する３層構造の反射防止膜が形成されたカバーガラスの断面を示す模式図であり、図３（ｂ）は、Ｈ−ＤＬＣ膜を有する３層構造の反射防止膜の特性を示す表である。
<Three-layer antireflection film>
Next, an antireflection film having a three-layer structure will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a schematic view showing a cross section of a cover glass on which an antireflection film having a three-layer structure having an H-DLC film is formed, and FIG. 3B is a three-layer having an H-DLC film. It is a table | surface which shows the characteristic of the anti-reflective film of a structure.
図３（ａ）に示すように、カバーガラス２は、サファイヤガラス１０の表面に、反射防止膜３０が形成されている。反射防止膜３０は、表層膜３１、第２層膜３２、及び第３層膜３３の、３層の膜を有している。図３（ａ）に示した反射防止膜３０の第３層膜３３は、ＴｈＯ2からなり、厚さが約８０．０ｎｍである。第２層膜３２は、ＴｉＯ2からなり、厚さが約１１８．０ｎｍである。反射防止膜３０の表層膜３１は、Ｈを５０ａｔ％添加したＨ−ＤＬＣからなり、厚さが約８３．４ｎｍである。
表層膜３１、第２層膜３２、及び第３層膜３３の膜厚は、当該膜の一方の面で反射した光ともう一方の面で反射した光とが１／２波長ずれるような厚さに設定することが好ましい。表層膜３１、第２層膜３２、及び第３層膜３３の膜厚は、Ｈ−ＤＬＣ、ＴｉＯ2又はＴｈＯ2の屈折率を考慮して、可視光の波長領域のほぼ中央の波長である６００ｎｍの光において、反射防止膜として好ましい厚さに設定してある。
As shown in FIG. 3A, the
The film thicknesses of the
図３（ｂ）に示すように、表層膜３１としてＨ−ＤＬＣの膜を有する３層構造の反射防止膜３０を備えたカバーガラス２は、表層膜３１の屈折率が１．５５であり、硬度が２２１０Ｈｖである。反射率は、０．６％であった。表層膜としてＳｉＯ2の膜を有する３層構造の反射防止膜を備えたカバーガラスは、表層膜の屈折率が１．４６であり、硬度が８００Ｈｖである。反射率は、０．５％であった。８００Ｈｖの硬度は、カバーガラスとしては、必要な最低限度の硬度である。表層膜としてＡｌ2Ｏ3の膜を有する３層構造の反射防止膜を備えたカバーガラスは、表層膜の屈折率が１．６３であり、硬度が２４００Ｈｖである。反射率は、２．０％であった。２．０％の反射率は、カバーガラスの反射率としては、許容可能な最低限度の反射率である。
カバーガラス２の硬度２２１０Ｈｖは、サファイヤガラスの硬度１８００Ｈｖを超えており、直接触れられる可能性が高いことから、ＦＰＤなどより硬度が高いことが必要である時計用のカバーガラスとしても充分な硬度である。
反射率は、分光光度計を用いて、４００ｎｍから８００ｎｍの波長の光について、入射角５°における反射光の強度を測定し、視感感度補正をかけて求めた。
As shown in FIG. 3B, the
The hardness 2210Hv of the
The reflectance was obtained by measuring the intensity of reflected light at an incident angle of 5 ° for light having a wavelength of 400 nm to 800 nm using a spectrophotometer and correcting the luminous sensitivity.
＜Ｈ−ＤＬＣ膜の形成＞
次に、Ｈ−ＤＬＣ膜の形成方法について、図４及び図５を参照して説明する。ここでは、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance：電子サイクロトロン共鳴）プラズマ励起方式を用いたＥＣＲプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によってＨ−ＤＬＣ膜を形成する場合について説明する。
<Formation of H-DLC film>
Next, a method for forming the H-DLC film will be described with reference to FIGS. Here, a case where an H-DLC film is formed by ECR plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) using an ECR (Electron Cyclotron Resonance) plasma excitation method will be described.
図４は、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の構成を示す模式図である。図４に示すように、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置５０は、成膜する基材を載置する載置台５６が中に配設されたチャンバ５１を備えている。チャンバ５１の一端には、載置台５６に臨むようにＥＣＲプラズマ源５２が配設されている。ＥＣＲプラズマ源５２から載置台５６方向の空間に発生する電場に直交する磁場を形成できる位置に磁石５４が配設されている。チャンバ５１には、チャンバ５１内に反応気体を導入するための２個所の気体導入路５７と、チャンバ５１内から反応済みの反応気体を排出するための排気路５８と、が結合されている。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the ECR plasma CVD apparatus. As shown in FIG. 4, the ECR
Ｈ−ＤＬＣ膜の形成は、図４に示すように、載置台５６に、サファイヤガラス１０、又は第２層膜２２などが形成されたサファイヤガラス１０をセットする。２個所の気体導入路５７の一方から、Ｈ2を、気体導入路５７のもう一方から、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）をチャンバ５１内に導入する。ＥＣＲプラズマ源５２から発生されたマイクロ波と、磁石５４によって形成された磁場とによる電子サイクロトロン共鳴によって、ＥＣＲプラズマが発生する。マイクロ波からエネルギをもらった電子がＨ2やＣ2Ｈ2に衝突して荷電粒子が発生し、これらの荷電粒子が載置台５６にセットされたサファイヤガラス１０などの表面に到達して化学反応を起こし、Ｈ−ＤＬＣが形成される。
As shown in FIG. 4, the H-DLC film is formed by setting the
図５は、形成されたＨ−ＤＬＣの膜の特性を示す表である。図５に示したように、ＥＣＲプラズマＣＶＤを用いて形成したＨ−ＤＬＣは、屈折率が１．５６であり、硬度が２４００Ｈｖである。プラズマＣＶＤを用いて形成したＨ−ＤＬＣは、屈折率が１．５５であり、硬度が２２１０Ｈｖであり、ＥＣＲプラズマＣＶＤを用いることで、硬度の改善がみられる。 FIG. 5 is a table showing characteristics of the formed H-DLC film. As shown in FIG. 5, H-DLC formed by using ECR plasma CVD has a refractive index of 1.56 and a hardness of 2400 Hv. H-DLC formed using plasma CVD has a refractive index of 1.55 and a hardness of 2210 Hv, and the hardness is improved by using ECR plasma CVD.
以上、添付図面を参照して好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。 As mentioned above, although preferred embodiment was described with reference to the accompanying drawing, suitable embodiment is not restricted to the said embodiment. It goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the invention, and the following can also be implemented.
（変形例１）前記実施形態においては、反射防止膜２０の第２層膜２２は、ＺｒＯ2からなる膜であったが、表層膜がＨ−ＤＬＣである２層構造の反射防止膜において、第２層膜がＺｒＯ2からなる膜であることは必須ではない。２層構造の反射防止膜においては、反射防止膜の反射率を低くするために、表層膜と第２層膜と基材とのそれぞれの屈折率が、この順番で「低」、「高」、「中」の関係になることが好ましい。第２層膜の材料としては、表層膜のＨ−ＤＬＣ膜及び基材に対して、この屈折率の関係を保てる屈折率であって、可視光に対して透明な膜を形成可能な材料であればよい。このような材料としては、例えば、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮなどが挙げられる。
(Modification 1) In the above embodiment, the
（変形例２）前記実施形態においては、反射防止膜３０の第２層膜３２は、ＴｉＯ2からなる膜であり、第３層膜３３は、ＴｈＯ2からなる膜であったが、表層膜がＨ−ＤＬＣである３層構造の反射防止膜において、第２層膜がＴｉＯ2からなる膜であり、第３層膜がＴｈＯ2からなる膜であることは必須ではない。３層構造の反射防止膜においては、反射防止膜の反射率を低くするために、表層膜と第２層膜と第３層膜と基材とのそれぞれの屈折率が、この順番で「低」、「高」、「中」、「中」の関係になることが好ましい。第２層膜及び第３層膜の材料としては、表層膜のＨ−ＤＬＣ膜及び基材に対して、この屈折率の関係を保てる屈折率であって、可視光に対して透明な膜を形成可能な材料であればよい。このような材料としては、例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＬａＦ3、ＮｄＦ3、ＣｅＦ3、ＭｇＯ、ＳｎＯ2、Ｌａ2Ｏ3、ＳｉＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＯ2、ＡｌＮなどが挙げられる。
(Modification 2) In the above embodiment, the
（変形例３）前記実施形態においては、２層構造の反射防止膜２０及び３層構造の反射防止膜３０について説明したが、反射防止膜が２層構造又は３層構造であることは必須ではない。反射防止膜は、Ｈ−ＤＬＣの単層膜であってもよい。また、４層以上の膜が積層した反射防止膜であってもよい。４層以上の膜が積層した反射防止膜の第２層膜以降の各膜を形成する好適な材料としては、例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＬａＦ3、ＮｄＦ3、ＣｅＦ3、ＭｇＯ、ＴｈＯ2、ＳｎＯ2、Ｌａ2Ｏ3、ＳｉＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＺｎＳ、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｒＯ2、ＡｌＮなどが挙げられる。
(Modification 3) In the above embodiment, the
（変形例４）前記実施形態においては、反射防止膜２０が形成された時計用のカバーガラス１及び反射防止膜３０が形成された時計用のカバーガラス２について説明したが、反射防止膜を形成する対象は時計用のカバーガラスに限らない。ＦＰＤにおける表示部を保護するためのカバーガラスや、眼鏡レンズや、車の窓ガラスや、各種計測器における表示部を保護するためのカバーガラスにおいても、上述したような表層膜がＨ−ＤＬＣである膜を形成することで、好適な反射防止膜を形成することができる。
(Modification 4) In the above embodiment, the watch cover glass 1 on which the
（変形例５）前記実施形態においては、カバーガラス１及びカバーガラス２の基材はサファイヤガラスであったが、反射防止膜を形成する基材がサファイヤガラスであることは必須ではない。時計のカバーガラスや、ＦＰＤの表示部のカバーガラスや、眼鏡レンズや、車の窓ガラスや、各種計測器の表示部のカバーガラスとして用いられる各種材料においても、上述したような表層膜がＨ−ＤＬＣである膜を形成することで、好適な反射防止膜を形成することができる。
(Modification 5) In the said embodiment, although the base material of the cover glass 1 and the
（変形例６）前記実施形態においては、カバーガラス１又はカバーガラス２において、反射防止膜２０又は反射防止膜３０を、それぞれサファイヤガラス１０の片面に形成していたが、反射防止膜を形成するのはカバーガラスの基材の片面に限らない。基材の両面にそれぞれ反射防止膜を形成してもよい。基材の両面に反射防止膜を形成することによって、より透過率が高い透光部材を形成することができる。
(Modification 6) In the embodiment, in the cover glass 1 or the
１，２…カバーガラス、１０…サファイヤガラス、２０，３０…反射防止膜、２１，３１…表層膜、２２，３２…第２層膜、３３…第３層膜、５０…ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置、５２…ＥＣＲプラズマ源、５４…磁石、５７…気体導入路、５８…排気路。 1, 2 ... cover glass, 10 ... sapphire glass, 20, 30 ... antireflection film, 21, 31 ... surface layer film, 22, 32 ... second layer film, 33 ... third layer film, 50 ... ECR plasma CVD apparatus, 52 ... ECR plasma source, 54 ... magnet, 57 ... gas introduction path, 58 ... exhaust path.
Claims (15)
前記反射防止膜の最表面を構成する膜として、Ｈを添加したＤＬＣであるＨ−ＤＬＣ膜を形成する最表面形成工程を有することを特徴とする反射防止膜の形成方法。 A method of forming an antireflection film that forms an antireflection film on the surface of a member that transmits visible light,
A method of forming an antireflection film, comprising: an outermost surface forming step of forming an H-DLC film that is a DLC to which H is added as a film constituting the outermost surface of the antireflection film.
最表面を構成する膜が、Ｈを添加したＤＬＣであるＨ−ＤＬＣ膜である反射防止膜を備えることを特徴とする透光部材。 A translucent member capable of transmitting visible light,
A translucent member, wherein a film constituting the outermost surface includes an antireflection film that is an H-DLC film that is a DLC to which H is added.
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