[发明专利]反射防止膜及其显示装置

说明书

本发明涉及有效地防止外光反射的反射防止膜以及具有该反射防止膜的显示装置，特别涉及2层构造的反射防止膜。

通常在窗玻璃、橱窗、显示装置的显示屏等上采用玻璃作为基板。该玻璃对周围的光例如太阳光和照明光有时会进行镜面反射，因此大多会产生映入现象，而有碍于透明性等。特别在显示装置的场合，如在显示屏上引起镜面反射，则应该在显示屏上显示的图像与由周围映入的光源和周围的景观等重叠了，导致图像显著变差。

因此，作为防止该反射的方法，以往有形成反射防止膜的方法即在基板表面上形成单层或多层的光学膜，利用光的干涉效果来防止外光反射的方法。

作为该反射防止膜众所周知的有称为1/4波长膜的。以下为对该1/4波长膜的说明。即在靠单层的反射防止膜来防止外光反射的场合，设空气的折射率为n₀薄膜的折射率为n₂，薄膜的膜厚为d，欲防止反射的波长为λ，则必须满足以下的无反射条件。

n₁d＝λ/4

h₁＝n₀n₂

在上述关系式中，因为薄膜的膜厚为想要防止反射的波长的1/4厚度，故而称为1/4波长膜。

满足上面2式的场合下可以使波长λ的光反射为零，而在基板采用玻璃的场合，由于n₂为1.52，空气的折射率n₀为1.00，因而薄膜的折射率n₁有必要为1.23。然而现在已知的当中实用上可能的低折射率物质为MgF₂，因为其本身的折射率为1.38比上述无反射条件的折射率（n₁＝1.23）大，因而靠单层的反射防止膜来完全地防止外光反射是不可能的。

因此，也有在基板上形成由基板侧的下层与其上所形成的上层所构成的2层反射防止膜来防止反射。这种场合若设空气折射率为n₀，上层折射率为n₃，下层折射率为n₄，基板折射率为n₂，上层的膜厚为d₁，下层的膜厚为d₂，欲防止反射的光波长为λ时，必须满足以下无反射条件。

n₃d₁＝λ/4

n₄d₂＝λ/4

n₂n²₃＝n₀n²₄

由上述关系式（2），在基板为玻璃的场合，因n₂＝1.52、n₀＝1.00，故可以选择下层与上层物质使折射率的比n₄/n₃为1.23。

作为该2层反射防止膜，在特开昭61-10043公报中提出过采用由Ti、Zr、Si的醇盐（ァルコキシド）等共缩合物所构成的高折射率膜作下层膜，而采用由含有聚氟烷基的烷氧基硅烷或氯硅烷的缩合物所构成的低折射率膜作上层。

这类2层反射防止膜，能够在特定波长内防止反射，而对于该特定波长以外的光，基本上无法满足无反射条件。现将对于折射率1.52的玻璃基板要满足无反射条件，而使下层、上层的折射率组合，以防止波长为λ₀的光发生反射的2层反射防止膜的分光反射率示于图1。图1中，曲线1是上层折射率n₃＝1.55，下层折射率n₄＝1.91的场合，曲线2是上层折射率n₃＝1.45、下层折射率n₄＝1.78的场合以及曲线3是上层折射率n₃＝1.38、下层折射率n₄＝1.70的场合。如图1所示，反射率特性是比较急剧变化的曲线，为使反射率小于基板本身的反射率的反射防止区域已比较窄。而且上下层折射率越低的组合，其反射防止区域越是宽，而如前所述，现在已知的可实用的低折射率物质是MgF₂，而2层膜只能作成如曲线3所示程度的。

另外为在宽带域中防止反射，已知可以采用不是2层膜而是3层膜以上的反射防止膜。即反射防止膜的膜厚是由光的波长来确定的，理论上可由N层多层膜来降低N个波长的反射率。但是反射防止膜的层数增加关系到工序数的增加，成品率的降低，成本上升等，故工业上是困难的。