JP4349794B2

JP4349794B2 - Method for producing conductive transparent substrate with multilayer antireflection film

Info

Publication number: JP4349794B2
Application number: JP2002349583A
Authority: JP
Inventors: 芳光内田; 雅義長田
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: JP2004184579A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高透過率が得られる導電性を有する多層反射防止膜付透明基板に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、ガラス板等の透明基板にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やＳｎＯ₂等の透明導電膜を形成して、太陽電池などの光電変換素子の電極や液晶等の表示装置またはタッチパネルの電極、静電防止フィルターや電磁波カットフィルターとして利用するものが知られている。特にタッチパネル、静電防止フィルターや電磁波カットフィルター等で使用される場合、可視領域での高透過率を確保することが必要となってくる。ガラス基板の場合、さまざまな研究が行なわれ、最適な抵抗値を確保しながら高透過率を得ることができる多層膜が多数提案されているが、重く割れ易いという欠点を持つために、軽くて割れ難い透明のプラスチック基板に同じように多層膜を形成して利用することが多くなってきている。このため本出願人は特願２０００−５３６４２号にて、基板上に屈折率の異なる２層の透明誘電膜層を形成し、さらに最表面にＩＴＯ等の透明導電体からなる透明導電膜層を形成することにより、プラスチック基板を用いても高透過率を得ることができる導電性を有する多層反射防止膜付透明基板を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した膜構成では高透過率が得られるものの、可視領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ程度）にてフラットな透過率が得られ難く、透過光に黄色がかった色目（色相）がついてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明では上記従来技術の問題点に鑑み、高い透過率が得られるとともにその透過光を無色に近づけることのできる導電性を有する多層膜付透明基板を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）透明基板側から順に前記透明基板の屈折率より高い屈折率である透明誘電体からなる第１誘電膜層と，前記透明基板の屈折率より低い屈折率である透明誘電体からなる第２誘電膜層と，前記透明基板の屈折率より高い屈折率である透明誘電体からなる第３誘電膜層と，前記透明基板の屈折率より低い屈折率である透明誘電体からなる第４誘電膜層と，からなる反射防止層帯と、最外層に透明導電体の導電膜層と、を持つ導電性を有する多層反射防止膜付透明基板の製造方法において、
電気光学素子用，光電変換素子用，液晶用，タッチパネル用として所望する表面抵抗値が得られる前記導電膜層の光学膜厚を決定する第１ステップと、
該第１ステップにて決定された前記導電膜層の光学膜厚と前記透明基板の屈折率と各誘電膜層の屈折率とを考慮し，特定の染料または顔料を用いた補色用の着色層を用いることなくＬ*ａ*ｂ*表色系による標準光Ｃに対するクロマティクネス指数ａ*、ｂ*が−２.０〜２.０の範囲内及び視感度透過率が９０％以上となるように，メリット関数を使用した最適化手法を用いて前記第１誘電膜層〜第４誘電膜層の各光学膜厚を決定する第２ステップと、
前記第１ステップ及び第２ステップにて決定された光学膜厚にて前記透明基板上に前記反射防止層帯及び導電膜層を形成する第３ステップと、
を有することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における導電性を有する多層反射防止膜付透明基板について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施の形態における導電性を有する多層反射防止膜付透明基板の積層構成を示す概略図である。
１は透明の基板である。基板１は通常に入手できるものであればよく、屈折率は１．４８以上１．７以下程度のものを使用する。具体的に、基板材料としてはガラス類（屈折率１．４８〜１．７０）、プラスチック類（ポリカーボネイト（屈折率１．５９）、ポリエチレンテレフタレート（屈折率１．６３）等）が用いられ、光学的に透明であれば特に限定されない。また、本実施形態で述べる基板とは板状に限らず、フィルム基板を含むものとしている。
【０００７】
２は基板１上に多層膜の成膜前に事前に形成される薄膜層である。この薄膜層２は、多層膜を成膜する前に基板１にコーティングすることにより、基板１の表面を硬化させ、傷等から保護するためや、基板１と多層膜との間の密着力を上げるために形成される層である（以下、ハードーコート層と記す）。一般的に、ハードコート層２においては、基板１の表面を保護するとともに、基板１と多層膜との間の密着力を上げることが可能なアクリル系ハードコートがよく利用される。
【０００８】
また、基板１にハードコート層２を形成しないで、基板１上に直接多層膜を成膜することも可能であるが、前述したように多層膜の保護や密着力向上のために、基板１上に事前にハードコート処理を行なっておくことが好ましい。また、ハードコートではなく、単に基板１と多層膜との間での密着力向上のために真空蒸着等にて基板上にアンダーコートを行なうこともある。
何れの場合においても、ハードコート（アンダーコート）の膜厚は、光学的な阻害が起こらないように基板の屈折率と同程度の屈折率を有するようにしておくことが好ましい。
【０００９】
３はハードコート層２上に屈折率の異なる透明誘電体からなる誘電膜層を複数積層することにより反射防止効果をもたせるための反射防止層帯である。本実施形態における反射防止層帯３は４つの誘電膜層３ａ〜３ｄにより形成されている。
３ａは基板１の屈折率よりも高い屈折率をもつ透明誘電体からなる第１誘電膜層である。第１誘電膜層３ａに使用される透明誘電体は、使用する基板１に応じて適宜選択されるが、基板１の屈折率よりも高い屈折率が必要なため、基板１の最低屈折率１．４８より高い必要がある。また同時に、安価に入手可能でかつ安定した成膜が確認されているものが好ましいため、それらを考慮して屈折率が１．５０以上２．５０以下程度の範囲のものが使用される。具体的には、第１誘電膜層３ａの主成分にはＺｒＯ₂（屈折率１．９）や、ＴｉＯ₂（屈折率２．２）、Ａｌ₂Ｏ₃（屈折率１．６）等が挙げられる。第１誘電膜層３の光学的膜厚ｎｄ（以後、単に膜厚と記す）は１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下である。
【００１０】
３ｂは第１誘電膜層３ａ上に積層され、基板１の屈折率よりも低い屈折率をもつ透明誘電体からなる第２誘電膜層である。第２誘電膜層３ｂに使用される透明誘電体は、使用する基板１に応じて適宜選択されるが、基板１の屈折率よりも低い屈折率が必要なため、基板１の最高屈折率１．７０より低くする必要がある。また同時に、安価に入手可能でかつ安定した成膜が確認されているものが好ましいため、それらを考慮して屈折率が屈折率１．３５以上１．６０以下程度の範囲のものが使用される。具体的には、第２誘電膜層３ｂの主成分にはＳｉＯ₂（屈折率１．４６）やＭｇＦ₂（屈折率１．３８）が挙げられる。また、第２誘電膜層３ｂの膜厚は１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下である。膜厚がこれ以上薄くても厚くても、反射防止効果が得られにくい。
【００１１】
３ｃは第２誘電膜層３ｂ上に積層され、基板１の屈折率よりも高い屈折率をもつ透明誘電体からなる第３誘電膜層である。第３誘電膜層３ｃに使用される透明誘電体は、第１誘電膜層３ａと基本的に同じ材料のものが使用可能であるが、反射防止効果を向上させるためには第１誘電膜層３ａにて用いられる材料の屈折率と同じか、それより高い屈折率を有する材料を用いることが好ましい。第３誘電膜層３ｃの膜厚は１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下である。
【００１２】
３ｄは第３誘電膜層３ｃ上に積層され、基板１の屈折率よりも低い屈折率をもつ透明誘電体からなる第４誘電膜層である。第４誘電膜層３ｄに使用される透明誘電体は、第２誘電膜層３ｂと基本的に同じ材料のものが使用可能である。また、第４誘電膜層３ｄの膜厚は１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下である。
４は第４誘電膜層３ｄ上に積層され、導電性を有する導電膜層である。導電膜層４の透明導電体にはＩＴＯやＡＴＯ、ＳｎＯ₂、ＩＺＯ等が挙げられる。
【００１３】
また、表面抵抗値は使用目的に応じて適宜決定すれば良いが、電気光学素子用、光電変換素子用、液晶用、タッチパネル用等に用いるのであれば、好ましくは表面抵抗値が１００Ω／□以上５０００Ω／□以下であり、より好ましくは１００Ω／□以上１０００Ω／□以下である。
【００１４】
また、各層の最適な膜厚は以下の方法により決定される。
初めに、用途に応じて必要な表面抵抗値が得られるような導電膜層の膜厚を決定させておく。次に反射防止層帯３（誘電体層３ａ〜３ｄ）に使用する材料の屈折率を固定値とし、最適化アルゴリズムを用いながら誘電体層３ａ〜３ｄの物理膜厚を変化させていく。このような手法により、視野２°、標準光ＣにおけるＬ^*ａ^*ｂ^*表色系のクロマティクネス指数ａ*、ｂ*を−２〜＋２の範囲以内としつつ、このようなクロマティクネス指数ａ*、ｂ*の範囲内において最も高い透過率若しくは最も低い反射率が得られるような各誘電体層３ａ〜３ｄの膜厚を求める。最適化アルゴリズムは例えば、Adaptive Random SearchやModified Gardient、Monte Carilo method、Simurated Annealing等、メリット関数を使用した様々な最適化手法を基に与えられる。
【００１５】
上記で示した各薄膜層（導電膜層、誘電膜層）を基板１上に形成する方法としては、物理的気層成長方法（ＰＶＤ）では真空蒸着方法やスパッタ方法、イオンプレーティング方法等が挙げられる。また、化学的気層成長方法（ＣＶＤ）ではめっき方法や化学的気層成長方法等が挙げられる。これらの成膜方法は、本実施の形態としてすべて使用可能であるが、成膜に際して高温を伴うような方法では熱によるプラスチック基板の変形等が考えられるため、プラスチック基板での多層膜の成膜は高熱を必要としない真空蒸着方法やスパッタ方法が好適に用いられる。
【００１６】
多層反射防止膜付透明基板において上述したような膜構成とすることにより、視感度透過率を９０％以上に保ちつつ、視野２°、標準光ＣにおけるＬ^*ａ^*ｂ^*表色系のクロマティクネス指数ａ*、ｂ*を−２〜＋２の範囲以内とすることができる。したがって多層反射防止膜付透明基板を透過する光束を無色に近づけることができ、視認性が向上する。これにより例えばカラー表示のタッチパネル等にてより好適に用いることができる。
【００１７】
＜実施例１＞
ハードコート付きポリカーボネイト基板（屈折率１．５９）を用意し、真空蒸着法により、誘電膜層を基板上に４層形成した。第１誘電膜層としては、オプトロン社製ＺｒＯ₂タブレットを使用し、アンダーコート層であるハードコート上にＺｒＯ₂を主成分とする薄膜層を形成した。このときの第１誘電体層の膜厚（光学膜厚ｎｄ）は８０ｎｍとした。第２誘電膜層としては、オプトロン社製ＳｉＯ₂顆粒を使用し、第１誘電膜層上にＳｉＯ₂を主成分とする薄膜層を形成した。このときの第２誘電膜層の膜厚は３５ｎｍとした。第３誘電膜層としては、オプトロン社製ＴｉＯ₂顆粒を使用し、第２誘電膜層上にＴｉＯ₂を主成分とする薄膜層を形成した。このときの第３誘電膜層の膜厚は８５ｎｍとした。第４誘電膜層としては、オプトロン社製ＳｉＯ₂顆粒を使用し、第３誘電膜層上にＳｉＯ₂を主成分とする薄膜層を形成した。このときの第４誘電膜層の膜厚は１００ｎｍとした。
【００１８】
次に真空治金（株）製ＩＴＯターゲットを使用し、導電膜層としてＩＴＯを主成分とする薄膜層をスパッタ法により第４誘電膜層上に形成した。このときの導電膜層の膜厚は２４ｎｍとした。
【００１９】
このようにして得られた導電性を有する多層膜付透明基板の視感度透過率を測定した。測定装置は朝日分光社製視感度透過率計ＭＯＤＥＬ３０４を用いた。得られた視感透過率は９４．１％であった。また、表面抵抗値は５００Ω／□であった。また、２°の視野で標準光Ｃにおけるクロマティクネス指数ａ*、ｂ*を測定した。測定装置は島津製作所製ＵＶ-2400ＰＣを用いた。このときのクロマティクネス指数ａ^*は-0.80、ｂ^*は0.70であった。
また、実施例１で得られる多層反射防止膜付透明基板の可視域の透過率を図２に、以上の結果を表１に示す。
【００２０】
＜実施例２＞
第１誘電膜層の材料をＴｉＯ₂とした以外は、実施例と同じ基板、膜構成として多層反射防止膜付透明基板を作成した。ただし、この条件にて多層膜付透明基板の透過率ができるだけ高く得られるように、最適化アルゴリズムを用いて各誘電膜層の膜厚を調整した。この結果、第１誘電膜層〜第４誘電膜層の各膜厚は順に５５ｎｍ、３２ｎｍ、１３０ｎｍ、８８ｎｍとした。最表面の導電膜層（ＩＴＯ層）の膜厚は、実施例１と同様に２４ｎｍとし、表面抵抗値５００Ω/□が得られるようにした。なお、実施例１と同様に誘電膜層の形成は真空蒸着法で行い、導電膜層の形成はスパッタ法にて行った。
【００２１】
このようにして得られた導電性を有する多層膜付透明基板の視感度透過率は９４．３％であった。また、クロマティクネス指数ａ^*は-0.99、ｂ^*は0.82であった。
また、実施例２で得られる多層反射防止膜付透明基板の可視域の透過率を図３に、以上の結果を表１に示す。
【００２２】
＜比較例１＞
実施例１と同一の基板を用い、第１誘電膜層をＺｒＯ₂、第２誘電膜層をＳｉＯ₂とし、第２誘電膜層の上にＩＴＯからなる導電膜層を１層形成した。最表面のＩＴＯの導電膜層の膜厚は、表面抵抗値５００Ω/□が得られるように２４ｎｍとして成膜を行った。また、この条件にて多層膜付透明基板の透過率ができるだけ高く得られるように、最適化アルゴリズムを用いて各誘電膜層の膜厚を調整した。この結果、第１誘電膜層及び第２誘電膜層の各膜厚は順に１４０ｎｍ、９０ｎｍとした。なお、実施例１と同様に誘電膜層の形成は真空蒸着法で行い、導電膜層の形成はスパッタ法にて行った。
【００２３】
このようにして得られた導電性を有する多層膜付透明基板の視感度透過率は９２.９％であった。また、クロマティクネス指数ａ^*は-2.80、ｂ^*は5.35であった。
また、実施例２で得られる多層反射防止膜付透明基板の可視域の透過率を図４に、以上の結果を表１に示す。
【００２４】
＜比較例２＞
実施例１と同一の基板を用い、第１誘電膜層をＴｉＯ₂、第２誘電膜層をＳｉＯ₂とし、第２誘電膜層の上にＩＴＯからなる導電膜層を１層形成した。最表面のＩＴＯの導電膜層の膜厚は、表面抵抗値５００Ω/□が得られるように２４ｎｍとして成膜を行った。また、この条件にて多層膜付透明基板の透過率ができるだけ高く得られるように、最適化アルゴリズムを用いて各誘電膜層の膜厚を調整した。この結果、第１誘電膜層及び第２誘電膜層の各膜厚は順に６０ｎｍ、１２０ｎｍとした。なお、実施例１と同様に誘電膜層の形成は真空蒸着法で行い、導電膜層の形成はスパッタ法にて行った。
【００２５】
このようにして得られた導電性を有する多層膜付透明基板の視感度透過率は９２.６％であった。また、クロマティクネス指数ａ^*は-3.11、ｂ^*は5.63であった。
また、実施例２で得られる多層反射防止膜付透明基板の可視域の透過率を図５に、以上の結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
＜結果＞
図２及び図３に示すように、実施例１、２の多層反射防止膜付透明基板においては、可視領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ程度）にてある程度の透過率が得られており、透過光は無色に近づいた色相となった。また、図４及び図５に示すように、比較例１、２の多層反射防止膜付透明基板においては、可視領域４００ｎｍ〜４５０ｎｍ付近の透過率が極端に少ないため、その透過光は黄色味がついた色相となった。また、表１に示すように、実施例１、２では、非常に高い視感度透過率が得られているとともに、クロマティクネス指数は−１．０〜１.０の範囲内にあり、この結果においても無色に近い透過光が得られていることが示された。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば高い透過率を有しながら、高い視認性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における膜構成を示した図である。
【図２】実施例１における透過率を示した図である。
【図３】実施例２における透過率を示した図である。
【図４】比較例１における透過率を示した図である。
【図５】比較例２における透過率を示した図である。
【符号の説明】
１基板
２ハードコート層
３反射防止層帯
４導電膜層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transparent substrate with a multilayer antireflective film having electrical conductivity that provides high transmittance.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) or SnO ₂ is formed on a transparent substrate such as a glass plate, and the electrodes of photoelectric conversion elements such as solar cells, liquid crystal display devices or touch panels, What is used as an antistatic filter or an electromagnetic wave cut filter is known. In particular, when used in touch panels, antistatic filters, electromagnetic wave cut filters, etc., it is necessary to ensure high transmittance in the visible region. In the case of glass substrates, various studies have been carried out, and many multilayer films that can obtain high transmittance while ensuring an optimum resistance value have been proposed. In many cases, a multilayer film is similarly formed and used on a transparent plastic substrate which is difficult to break. Therefore, in Japanese Patent Application No. 2000-53642, the present applicant forms two transparent dielectric film layers having different refractive indexes on a substrate, and further forms a transparent conductive film layer made of a transparent conductor such as ITO on the outermost surface. By forming, a transparent substrate with a multilayer antireflection film having conductivity that can obtain high transmittance even when a plastic substrate is used has been proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the above-described film configuration provides high transmittance, it is difficult to obtain flat transmittance in the visible region (about 400 nm to 700 nm), and the transmitted light has a yellowish hue (hue). there were.
[0004]
In the present invention, in view of the above-mentioned problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a transparent substrate with a multilayer film that has high conductivity and can transmit the transmitted light to be colorless.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.
(1) In order from the transparent substrate side, a first dielectric film layer made of a transparent dielectric material having a refractive index higher than that of the transparent substrate, and a transparent dielectric material made of a transparent dielectric material having a refractive index lower than that of the transparent substrate. A second dielectric film layer, a third dielectric film layer made of a transparent dielectric having a refractive index higher than that of the transparent substrate, and a fourth dielectric made of a transparent dielectric having a refractive index lower than that of the transparent substrate. In the method of manufacturing a transparent substrate with a multilayer antireflection film having conductivity, having an antireflection layer band comprising a film layer, and a conductive film layer of a transparent conductor as an outermost layer,
A first step of determining an optical film thickness of the conductive film layer for obtaining a desired surface resistance value for an electro-optical element, a photoelectric conversion element, a liquid crystal, and a touch panel;
In consideration of the optical film thickness of the conductive film layer determined in the first step, the refractive index of the transparent substrate, and the refractive index of each dielectric film layer, a colored layer for complementary color using a specific dye or pigment The chromaticness index a * and b * with respect to the standard light C according to the L * a * b * color system is not in the range of −2.0 to 2.0, and the luminous transmittance is 90% or more. And a second step of determining each optical film thickness of the first dielectric film layer to the fourth dielectric film layer using an optimization method using a merit function,
A third step of forming the antireflection layer band and the conductive layer on the transparent substrate with the optical film thickness determined in the first step and the second step;
It is characterized by having.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a transparent substrate with a multilayer antireflection film having conductivity according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing a laminated structure of a transparent substrate with a multilayer antireflection film having conductivity in an embodiment of the present invention.
Reference numeral 1 denotes a transparent substrate. The substrate 1 may be any substrate that is normally available and has a refractive index of about 1.48 or more and 1.7 or less. Specifically, glass (refractive index: 1.48 to 1.70), plastics (polycarbonate (refractive index: 1.59), polyethylene terephthalate (refractive index: 1.63), etc.) are used as the substrate material. If it is transparent, it will not be specifically limited. The substrate described in the present embodiment is not limited to a plate shape, and includes a film substrate.
[0007]
Reference numeral 2 denotes a thin film layer formed in advance on the substrate 1 before the multilayer film is formed. The thin film layer 2 is coated on the substrate 1 before the multilayer film is formed, so that the surface of the substrate 1 is cured and protected from scratches, and the adhesion between the substrate 1 and the multilayer film is increased. It is a layer formed for raising (hereinafter referred to as a hard coat layer). In general, in the hard coat layer 2, an acrylic hard coat that protects the surface of the substrate 1 and can increase the adhesion between the substrate 1 and the multilayer film is often used.
[0008]
Further, it is possible to form a multilayer film directly on the substrate 1 without forming the hard coat layer 2 on the substrate 1, but as described above, in order to protect the multilayer film and improve adhesion, the substrate 1 It is preferable to perform a hard coat treatment in advance. Further, instead of hard coating, an undercoat may be applied on the substrate simply by vacuum deposition or the like in order to improve the adhesion between the substrate 1 and the multilayer film.
In any case, it is preferable that the film thickness of the hard coat (undercoat) has a refractive index comparable to the refractive index of the substrate so that optical inhibition does not occur.
[0009]
Reference numeral 3 denotes an antireflection layer band for providing an antireflection effect by laminating a plurality of dielectric film layers made of transparent dielectric materials having different refractive indexes on the hard coat layer 2. The antireflection layer band 3 in this embodiment is formed by four dielectric film layers 3a to 3d.
Reference numeral 3 a denotes a first dielectric film layer made of a transparent dielectric having a refractive index higher than that of the substrate 1. The transparent dielectric used for the first dielectric film layer 3a is appropriately selected according to the substrate 1 to be used. However, since the refractive index higher than the refractive index of the substrate 1 is required, the minimum refractive index 1 of the substrate 1 is required. Need to be higher than .48. At the same time, it is preferable that the film is available at a low cost and has been confirmed to have a stable film formation. Therefore, a film having a refractive index in the range of about 1.50 to 2.50 is used in consideration of them. Specifically, ZrO ₂ (refractive index 1.9), TiO ₂ (refractive index 2.2), Al ₂ O ₃ (refractive index 1.6), etc. are the main components of the first dielectric film layer 3a. Can be mentioned. The optical film thickness nd (hereinafter simply referred to as film thickness) of the first dielectric film layer 3 is preferably 10 nm or more and 600 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 550 nm or less.
[0010]
Reference numeral 3 b denotes a second dielectric film layer which is laminated on the first dielectric film layer 3 a and is made of a transparent dielectric having a refractive index lower than that of the substrate 1. The transparent dielectric used for the second dielectric film layer 3b is appropriately selected according to the substrate 1 to be used. However, since the refractive index lower than the refractive index of the substrate 1 is required, the highest refractive index 1 of the substrate 1 is required. Must be lower than 70. At the same time, it is preferable that the film is available at a low cost and has been confirmed to have a stable film formation. Therefore, a film having a refractive index in the range of about 1.35 to 1.60 is used in consideration of them. . Specifically, SiO ₂ (refractive index 1.46) and MgF ₂ (refractive index 1.38) are listed as main components of the second dielectric film layer 3b. The film thickness of the second dielectric film layer 3b is preferably 10 nm or more and 600 nm or less, more preferably 50 nm or more and 550 nm or less. Even if the film thickness is thinner or thicker than this, it is difficult to obtain the antireflection effect.
[0011]
Reference numeral 3 c denotes a third dielectric film layer which is laminated on the second dielectric film layer 3 b and is made of a transparent dielectric having a refractive index higher than that of the substrate 1. The transparent dielectric used for the third dielectric film layer 3c can be basically made of the same material as that of the first dielectric film layer 3a. To improve the antireflection effect, the first dielectric film layer is used. It is preferable to use a material having the same or higher refractive index than that of the material used in 3a. The film thickness of the third dielectric film layer 3c is preferably 10 nm or more and 600 nm or less, more preferably 50 nm or more and 550 nm or less.
[0012]
Reference numeral 3d denotes a fourth dielectric film layer which is laminated on the third dielectric film layer 3c and is made of a transparent dielectric having a refractive index lower than that of the substrate 1. The transparent dielectric used for the fourth dielectric film layer 3d can be made of basically the same material as the second dielectric film layer 3b. The thickness of the fourth dielectric film layer 3d is preferably 10 nm or more and 600 nm or less, more preferably 50 nm or more and 550 nm or less.
Reference numeral 4 denotes a conductive film layer laminated on the fourth dielectric film layer 3d and having conductivity. Examples of the transparent conductor of the conductive film layer 4 include ITO, ATO, SnO ₂ , and IZO.
[0013]
Further, the surface resistance value may be appropriately determined according to the purpose of use, but when used for an electro-optical element, a photoelectric conversion element, a liquid crystal, a touch panel, etc., the surface resistance value is preferably 100Ω / □ or more. It is 5000Ω / □ or less, more preferably 100Ω / □ or more and 1000Ω / □ or less.
[0014]
Moreover, the optimal film thickness of each layer is determined by the following method.
First, the film thickness of the conductive film layer is determined so as to obtain a necessary surface resistance value according to the application. Next, the refractive index of the material used for the antireflection layer 3 (dielectric layers 3a to 3d) is set to a fixed value, and the physical film thickness of the dielectric layers 3a to 3d is changed using an optimization algorithm. By such a method, the chromaticness index a * and b * of the L ^* a ^* b ^* color system in the field of view 2 ° and the standard light C are set within the range of −2 to +2. The film thicknesses of the dielectric layers 3a to 3d are obtained so as to obtain the highest transmittance or the lowest reflectance within the range of * and b *. The optimization algorithm is given based on various optimization methods using merit functions such as Adaptive Random Search, Modified Gardient, Monte Carilo method, and Simulated Rated Annealing.
[0015]
As a method of forming each thin film layer (conductive film layer, dielectric film layer) on the substrate 1, the physical vapor deposition method (PVD) includes a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and the like. Can be mentioned. In addition, examples of the chemical vapor deposition method (CVD) include a plating method and a chemical vapor deposition method. Any of these film forming methods can be used as this embodiment mode. However, since a method involving a high temperature during film formation may cause deformation of the plastic substrate due to heat, the multilayer film is formed on the plastic substrate. A vacuum deposition method or sputtering method that does not require high heat is preferably used.
[0016]
By adopting the film configuration as described above in the transparent substrate with a multilayer antireflection film, the chromaticity of the L ^* a ^* b ^* color system in the standard light C with a visual field of 2 ° while maintaining the luminous transmittance at 90% or more. The Kness indices a * and b * can be set within the range of −2 to +2. Therefore, the light beam transmitted through the transparent substrate with a multilayer antireflection film can be made nearly colorless, and the visibility is improved. Thereby, it can be used more suitably in, for example, a color display touch panel.
[0017]
<Example 1>
A polycarbonate substrate with a hard coat (refractive index: 1.59) was prepared, and four dielectric film layers were formed on the substrate by vacuum deposition. As the first dielectric film layer, a ZrO ₂ tablet manufactured by Optron was used, and a thin film layer mainly composed of ZrO ₂ was formed on the hard coat as the undercoat layer. The film thickness (optical film thickness nd) of the first dielectric layer at this time was 80 nm. As the second dielectric film layer, SiO ₂ granules made by Optron were used, and a thin film layer mainly composed of SiO ₂ was formed on the first dielectric film layer. At this time, the thickness of the second dielectric film layer was set to 35 nm. As the third dielectric film layer, Optron TiO ₂ granules were used, and a thin film layer mainly composed of TiO ₂ was formed on the second dielectric film layer. The film thickness of the third dielectric film layer at this time was 85 nm. As the fourth dielectric film layer, SiO ₂ granules made by Optron were used, and a thin film layer mainly composed of SiO ₂ was formed on the third dielectric film layer. The film thickness of the fourth dielectric film layer at this time was 100 nm.
[0018]
Next, an ITO target manufactured by Vacuum Metallurgical Co., Ltd. was used, and a thin film layer mainly composed of ITO was formed on the fourth dielectric film layer as a conductive film layer by sputtering. The film thickness of the conductive film layer at this time was 24 nm.
[0019]
The visibility transmittance of the thus obtained transparent substrate with a multilayer film having electrical conductivity was measured. As a measuring apparatus, Asahi Spectroscopic Visibility Transmittance Model MODEL304 was used. The luminous transmittance obtained was 94.1%. The surface resistance value was 500Ω / □. Further, the chromaticness index a * and b * in the standard light C was measured with a visual field of 2 °. As a measuring device, UV-2400PC manufactured by Shimadzu Corporation was used. At this time, the chromaticness index a ^* was −0.80 and b ^* was 0.70.
Moreover, the transmittance | permeability of the visible region of the transparent substrate with a multilayer antireflection film obtained in Example 1 is shown in FIG.
[0020]
<Example 2>
Except that the material of the first dielectric film layer and TiO _2, the same substrate as in Example to prepare a transparent substrate with a multilayer antireflective film as a membrane structure. However, the film thickness of each dielectric film layer was adjusted using an optimization algorithm so that the transmittance of the transparent substrate with a multilayer film was obtained as high as possible under these conditions. As a result, the film thicknesses of the first dielectric film layer to the fourth dielectric film layer were 55 nm, 32 nm, 130 nm, and 88 nm in order. The film thickness of the outermost conductive film layer (ITO layer) was 24 nm as in Example 1 so that a surface resistance value of 500Ω / □ was obtained. As in Example 1, the dielectric film layer was formed by a vacuum deposition method, and the conductive film layer was formed by a sputtering method.
[0021]
The visibility transmittance of the transparent substrate with a multilayer film thus obtained was 94.3%. The chromaticness index a ^* was −0.99 and b ^* was 0.82.
Moreover, the transmittance | permeability of the visible region of the transparent substrate with a multilayer antireflection film obtained in Example 2 is shown in FIG.
[0022]
<Comparative Example 1>
Using the same substrate as in Example 1, the first dielectric film layer was ZrO ₂ , the second dielectric film layer was SiO _2, and one conductive film layer made of ITO was formed on the second dielectric film layer. The film thickness of the outermost ITO conductive film layer was set to 24 nm so that a surface resistance value of 500Ω / □ was obtained. Moreover, the film thickness of each dielectric film layer was adjusted using an optimization algorithm so that the transmittance of the transparent substrate with a multilayer film could be obtained as high as possible under these conditions. As a result, the thicknesses of the first dielectric film layer and the second dielectric film layer were set to 140 nm and 90 nm, respectively. As in Example 1, the dielectric film layer was formed by a vacuum deposition method, and the conductive film layer was formed by a sputtering method.
[0023]
The visibility transmittance of the transparent substrate with a multilayer film thus obtained was 92.9%. The chromaticness index a ^* was -2.80 and b ^* was 5.35.
Moreover, the transmittance | permeability of the visible region of the transparent substrate with a multilayer antireflection film obtained in Example 2 is shown in FIG.
[0024]
<Comparative example 2>
Using the same substrate as in Example 1, the first dielectric film layer was TiO ₂ , the second dielectric film layer was SiO _2, and one conductive film layer made of ITO was formed on the second dielectric film layer. The film thickness of the outermost ITO conductive film layer was set to 24 nm so that a surface resistance value of 500Ω / □ was obtained. Moreover, the film thickness of each dielectric film layer was adjusted using an optimization algorithm so that the transmittance of the transparent substrate with a multilayer film could be obtained as high as possible under these conditions. As a result, the film thicknesses of the first dielectric film layer and the second dielectric film layer were set to 60 nm and 120 nm, respectively. As in Example 1, the dielectric film layer was formed by a vacuum deposition method, and the conductive film layer was formed by a sputtering method.
[0025]
The visibility transmittance of the transparent substrate with a multilayer film thus obtained was 92.6%. The chromaticness index a ^* was −3.11 and b ^* was 5.63.
Moreover, the transmittance | permeability of the visible region of the transparent substrate with a multilayer antireflection film obtained in Example 2 is shown in FIG.
[0026]
[Table 1]

[0027]
<Result>
As shown in FIGS. 2 and 3, in the transparent substrates with multilayer antireflection films of Examples 1 and 2, a certain degree of transmittance was obtained in the visible region (about 400 nm to 700 nm), and the transmitted light was colorless. It became a hue approaching. Further, as shown in FIGS. 4 and 5, in the transparent substrates with multilayer antireflection films of Comparative Examples 1 and 2, since the transmittance in the visible region of 400 nm to 450 nm is extremely small, the transmitted light is yellowish. It became a dark hue. As shown in Table 1, in Examples 1 and 2, a very high luminous transmittance was obtained, and the chromaticness index was in the range of -1.0 to 1.0. It was also shown that transmitted light almost colorless was obtained.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, high visibility can be obtained while having high transmittance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a film configuration in the present embodiment.
2 is a graph showing the transmittance in Example 1. FIG.
3 is a graph showing the transmittance in Example 2. FIG.
4 is a graph showing the transmittance in Comparative Example 1. FIG.
5 is a graph showing the transmittance in Comparative Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Substrate 2 Hard coat layer 3 Antireflection layer 4 Conductive film layer

Claims

A first dielectric film layer made of a transparent dielectric having a refractive index higher than that of the transparent substrate in order from the transparent substrate side, and a second dielectric film made of a transparent dielectric having a refractive index lower than the refractive index of the transparent substrate. A third dielectric film layer made of a transparent dielectric having a refractive index higher than that of the transparent substrate, and a fourth dielectric film layer made of a transparent dielectric having a refractive index lower than the refractive index of the transparent substrate; In the method of manufacturing a transparent substrate with a multilayer antireflection film having conductivity, having an antireflection layer band composed of, and a conductive film layer of a transparent conductor as an outermost layer,
A first step of determining an optical film thickness of the conductive film layer for obtaining a desired surface resistance value for an electro-optical element, a photoelectric conversion element, a liquid crystal, and a touch panel;
In consideration of the optical film thickness of the conductive film layer determined in the first step, the refractive index of the transparent substrate, and the refractive index of each dielectric film layer, a colored layer for complementary color using a specific dye or pigment The chromaticness index a * and b * with respect to the standard light C according to the L * a * b * color system is not in the range of −2.0 to 2.0, and the luminous transmittance is 90% or more. And a second step of determining each optical film thickness of the first dielectric film layer to the fourth dielectric film layer using an optimization method using a merit function,
A third step of forming the antireflection layer band and the conductive layer on the transparent substrate with the optical film thickness determined in the first step and the second step;
The manufacturing method of the transparent substrate with a multilayer antireflection film which has electroconductivity characterized by having.