CN1491363A - 显示装置以及防反射基体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有低透湿特性且高品质、高可靠性的防反射膜片等防反射基体以及设有该防反射基体的显示装置。本发明的防反射基体由透明衬材上形成的、依次叠层作为粘合改善层的第一层膜、作为水分阻挡层的第二层膜、第三层膜、第四层膜以及第五层膜的叠层膜构成，其上形成第二层膜与第四层膜的折射率分别设定为大于第三层膜与第五层膜的折射率的防反射膜。本发明的显示装置由在显示面上设置该防反射基体而构成。

Description

显示装置以及防反射基体
技术领域
本发明涉及一种在显示面上设有防反射膜片或防反射基片等所谓的防反射基体的显示装置以及这种防反射基体。
背景技术
例如在设有阴极射线管等的显示装置中，为了实现减少周围光线的映入，或提高对比度等高图像品质，在显示面上粘附防反射膜片。防反射膜片在透明衬材上形成防反射膜而构成。
已知传统的防反射膜由氧化硅和氧化钛的叠层体构成。图1表示传统的一般的防反射膜片。这种防反射膜片1，例如由在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等树脂基片(膜状体)形成的透明衬材2的一面上依次叠层如下的四层膜而形成的四层膜结构的防反射膜7构成：作为第一层膜的高折射率氧化钛(TiO2)膜3、作为第二层膜的低折射率氧化硅(SiO2)膜4、作为第三层膜的高折射率氧化钛(TiO2)膜5以及作为第四层膜的低折射率氧化硅(SiO2)膜6。第一层膜的氧化钛膜3的膜厚为13nm，第二层膜的氧化硅膜4的膜厚为20nm，第三层膜的氧化钛膜5的膜厚为98nm，第四层膜的氧化硅膜6的膜厚为92nm。这种防反射膜7的光学特性是平均反射率Rave为0.28％，最大反射率Rmax为1.19％(均在450nm～650nm的波长区范围)。
防反射膜7可采用由金属氧化物、金属氮化物靶材的溅射，或由金属靶材的反应性溅射等成膜装置来成膜。
采用反应性溅射的成膜装置的场合，在氧化硅的成膜速度为60nm×m/min，氧化钛的成膜速度为12nm×m/min时，为得到作为透明衬材的薄膜的0.5m/min的移动速度，所需的阴极(所谓的靶材)数为八对。由于氧化钛的成膜速度较慢，很难以较高的成膜速度得到透明膜，为使膜厚变厚，必须增加靶材，成为以下的结构。
阴极数具体为：SiO2(1阴极)/TiO2(5阴极)/SiO2(1阴极)/TiO2(1阴极)。
如上所述，氧化钛膜、氧化硅膜能够由金属氧化物、金属氮化物靶材的溅射，或由金属靶材的反应性溅射来形成膜，但其中由于高折射率的透明氧化钛膜的成膜速度较慢，其防反射膜的生产率较低。另外，金属氧化物、金属氮化物的成膜过程中，反应性溅射的成膜速度比溅射更快。因此，工业上希望采用尽量使成膜速度较低的高折射率层变薄的光学设计和膜结构。
顺便提及，在钛材料的反应性溅射中，典型的氧化钛的成膜速度约为氧化硅膜的15％左右。例如，以1m/min的移动速度移动作为衬材的树脂薄膜形成氧化钛膜时，可得7～12nm的膜厚。此时，氧化钛的成膜速度为7～10nm×m/min。另一方面，作为低折射率层而使用的氧化硅膜，用反应性溅射可得到45～60nm左右的成膜速度。因此，防反射膜片的生产率依赖于成膜速度较小的高折射率氧化钛膜的膜厚。
并且，构成防反射膜的光学膜在工业上由上述利用金属靶材的反应性溅射来形成。但是，采用这种反应性溅射法，在衬材中有放出气体的场合，其成膜将不稳定。例如，形成氧化钛时含氧量在10sccm左右，但因衬材的放出气体(所谓outgas：除气)导致活性气体的供给过剩时，由于会引起成膜速度的变化和光学常数的变化，将难以得到所需的膜厚和光学特性。使用树脂基片作为防反射膜的透明衬材时，溅射时会伴有大量水分放出。基于该水分的气体放出会增加成膜室内的残留气体，成膜速度会降低，并对成膜产生不良影响。
另一方面，传统的防反射膜片，例如在由PET薄膜形成的衬材上由氧化硅膜和氧化钛膜构成的四层膜形成的防反射膜的结构中，防反射膜片本身的抗湿透过性差。因此，粘附在CRT屏面上，在高温、高湿环境下，会产生防反射膜或防反射膜片本身的恶化、剥离以及脱落。
发明内容
本发明提供一种设有具有高温高湿环境下的高可靠性的防反射基体的显示装置以及防反射基体。
本发明提供一种设有生产性好的防反射基体的显示装置以及防反射基体。
本发明提供一种设有可进行精密光学设计的防反射基体的显示装置以及防反射基体。
本发明的防反射基体在透明衬材上形成防反射膜而构成，该防反射膜由依次叠层作为粘合改善层的第一层膜、作为水分阻挡层的第二层膜、第三层膜、第四层膜以及第五层膜的叠层膜构成，使第二层膜与第四层膜的折射率设定为分别比第三层膜与第五层膜的折射率高。
本发明的显示装置在显示面上设有防反射基体，该防反射基体由在透明衬材上形成防反射膜而构成，该防反射膜由依次叠层作为粘合改善层的第一层膜、作为水分阻挡层的第二层膜、第三层膜、第四层膜以及第五层膜的叠层膜形成，其中，第二层膜与第四层膜的折射率设定得分别比第三层膜与第五层膜的折射率高。
在防反射基体中，第二层膜最好由在可见光区的折射率为1.7～2.4、物理膜厚为10nm～50nm的膜形成。第二层膜最好由450nm～650nm的波长区的衰减系数为0.1以下的膜形成。
第二层膜可采用反应性物理气相沉积法由硅氮化物或硅氧氮化物形成。第二层膜的水分透过率最好在0.6g/m2/day以下。
含透明衬材和防反射膜的基体最好按照如下要求形成：使波长450nm～650nm的波长区的反射率在4.0％以下，对中心波长550nm的光透过率在90.0％以上，且对波长450nm和波长650nm的光透过率在90.0％以上。防反射膜的表面电阻最好在109Ω/□以上。
第四层膜最好由在可见光区的折射率为1.9～2.4，物理膜厚为18nm～50nm的金属氧化物或金属氮化物形成。第四层膜可以为与第二层膜不同的光学膜，可采用选自氧化钛、氧化铌、氧化钽、氮化铌、氧化锆中的一种材料膜。
含有透明衬材和防反射膜的基体的水分透过率最好小于1g/m2/day。
作为粘合改善层的第一层膜最好由物理膜厚为3nm～10nm的、在可见光区的光透过率为86％～92％的金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物形成。
在本发明的防反射基体中，由于设有作为水分阻挡层的第二层膜，自第二层膜后的成膜过程中抑制了透明衬材的水分放出，且抑制基于水分放出的气体放出，得到稳定的膜厚和光学特性，同时也提高成膜速度。第二层膜和第四层膜的高折射率膜由互不相同的材料膜形成，因此，能使第四层膜变薄，实现防反射膜的薄膜化。本发明的防反射基体，由于透湿特性较低，在显示装置上应用时，难以产生防反射膜或防反射基体本身的恶化和剥离脱落。
依据本发明的防反射基体，由于在透明衬材上设有高折射率且透湿性较低的成为阻挡层的第二层膜，在高温、高湿环境下也能提高可靠性。以反应性溅射形成光学膜时，通过作为阻挡层的第二层膜，能抑制从透明衬材的水分放出，可得所需膜厚和光学特性，同时能实现稳定且高速成膜。通过形成第二层膜的高折射率阻挡层来形成稳定的多层光学薄膜，可提供能进行精密光学设计的防反射基体。由于第二层膜和第四层膜的高折射率膜由互不相同的材料膜形成，能使第四层膜变薄，且可实现防反射膜的薄膜化。本发明的防反射基体能提高成膜速度，因此，比传统的防反射膜片更可提高生产率。由于防反射膜的表面电阻为高电阻，即使充电也不会蓄积电荷，不设地线接地功能也不会有触电现象。
依据本发明的显示装置，由于在显示面上设有防反射基体，该防反射基体是含高折射率且透湿性较低的阻挡层的防反射膜的防反射基体，在高温、高湿环境下也能防止防反射膜或防反射基体本身的恶化、剥离脱落，可提高作为显示装置的可靠性。由于防反射膜由高电阻膜形成，能抑制电荷的蓄积，降低人体触电的发生，能提高显示装置的可靠性，且能省去地线接地功能并实现降低制造成本。并且，由于本发明的防反射基体具有低透湿特性，即使在使用因吸湿导致的性能恶化显著的材料的显示装置中，也能防止使用材料的性能恶化，能提供可靠性较高的显示装置。
附图说明
图1是表示传统的防反射膜片的一例结构图。
图2是表示本发明的防反射基体的实施例的结构图。
图3是表示与实施例相关的防反射基体的分光透过率的曲线图。
图4是表示本发明的显示装置的一实施例的结构图。
图5是表示本发明的显示装置的其它实施例的结构图。
图6是表示本发明的显示装置的其它实施例的结构图。
图7是表示本发明的显示装置的其它实施例的结构图。
符号说明：
1…防反射膜片
2…透明衬材
3…第一层膜的氧化钛
4…第二层膜的低折射率氧化硅
5…第三层膜的高折射率氧化钛
6…第四层膜的低折射率氧化硅
7…防反射膜
11…防反射基体(防反射膜片、防反射基片)
12…透明衬材
13…构成粘合改善层第一层膜
14…构成水分阻挡层的高折射率的第二层膜
15…低折射率的第三层膜
16…高折射率的第四层膜
17…低折射率的第五层膜
18…防反射膜
21…阴极射线管
24…等离子显示器
25…玻璃基板
26、33…框状的黑色印刷层
27…红外线遮挡膜
28…电磁屏蔽网
32…屏幕本体
22、29、34…粘接层
35…背面投影机用的高对比度屏幕
41…反应性溅射装置
42(42A、42B、42C)…圆筒
43…靶材
44…分隔构件
45…透明膜片
46…溅射室
47…导轮
本发明的最佳实施例
下面参照附图对本发明的实施例进行说明。
图2表示本发明的防反射基体的实施例。
本实施例的防反射基体11由在透明衬材12上形成的防反射膜18构成，该防反射膜18由依次叠层作为粘合改善层的第一层膜13、作为水分阻挡层的具有第一折射率(高折射率)的第二层膜14、具有第二折射率(低折射率)的第三层膜15、具有第三折射率(高折射率)的第四层膜16、具有第四折射率(低折射率)的第五层膜17的叠层膜构成。第二层膜14的折射率与第四层膜16的折射率设定为比第三层膜15的折射率与第五层膜17的折射率高。作为阻挡层的第二层膜14与第四层膜16由高折射率且具有高电阻的膜形成。并且，第二层膜14和第四层膜16由互不相同的光学膜形成。
作为透明衬材12，例如可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、丙烯酸类、聚甲基戊烯(PMP)、聚碳酸酯(PC)、玻璃等。采用玻璃的场合可以使用薄板、玻璃镀膜等。作为粘合改善层的第一层膜13，例如可以采用氧化硅(SiOX：X＝0.2～2.0)膜。作为阻挡层的高折射率、高电阻的第二层膜14，例如可以采用氮化硅(SiN)膜、氧氮化硅(SiON)膜等。作为低折射率的第三层膜15，例如可以采用氧化硅(SiO2)膜等。作为高折射率、高电阻的第四层膜16，例如可以采用选自氧化钛、氧化铌、氮化铌、氧化钽、氧化锆中的一种材料膜。例如，可以由TiO2、TiOX(X＝0.4～2.0)、Nb2O5、NbN、Ta2O5或ZrO2等膜形成。作为低折射率的第五层膜17，例如可以采用氧化硅(SiO2)膜。
防反射基体11的透明衬材12采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸类、聚甲基戊烯、聚碳酸酯等树脂薄膜时，构成防反射膜片，作为透明衬材12使用玻璃等不属于薄膜范畴的材料、形态时，作为防反射基板来构成。
以下，采用防反射膜片11进行说明。
最好作为粘合改善层的第一层膜13的光吸收极小，且物理膜厚在10nm以下。例如，第一层膜13最好由物理膜厚为3～10nm的金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物的膜形成，且在可见光区的光透过率最好在86％～92％的范围。适合第一层膜13的材料可以采用例如，Zr、Nb、Ti、Al、Cr等的氧化物、氮化物、氧氮化物。
作为阻挡层的第二层膜14最好由在可见光区的折射率为1.7～2.4，且物理膜厚为10nm～50nm左右的膜形成。若在可见光区的折射率在1.7～2.4以外时，将不能得到所需的光学特性。第二层膜14的折射率在纯净材料时可达至2.4，但考虑到材料组成的偏差，则被归入上述范围。物理膜厚小于10nm时光反射率变高，超过50nm时因成膜速度的影响难以得到较高的生产率。为使作为阻挡层的第二层膜14透明，最好在波长450～650nm的波长区上使衰减系数在0.1以下。超过0.1时，光吸收增大，难以得到90％以上的光透过率。使第二层膜14的水分透过率在每日0.6g/m2(就是说0.6g/m2/day)以下。在该值上，将防反射膜片11粘附在显示装置的显示面上，进行高温、高湿环境试验时，光学膜或防反射膜片本身也不会剥离，具足够的耐用性，并且，在形成光学膜时也能抑制从衬材12的水分放出，也不会对成膜速度、光学特性产生不良影响，可得较高的可靠性。
可以使第三层膜15的物理膜厚为4nm～80nm，折射率为1.4～1.5。第四层膜16最好由在可见光区的折射率为1.9～2.4且物理膜厚为18nm～50nm左右的膜形成。可见光区的折射率在1.9～2.4以外时，将不能得到与第二层膜14同样的所需光学特性。物理膜厚小于18nm时光反射率变高，超过50nm时光吸收增大光透过率减小。可以使第五层膜17的物理膜厚为80nm～131nm，折射率为1.4～1.5。
为了使含有透明衬材12和防反射膜18的防反射膜片11的透过色成为透明，要使在波长450nm～650nm的波长区的光反射率在4％以下，对中心波长550nm的光透过率为90％以上，且在450nm～650nm的波长区的光透过率为90％以上。含有透明衬材12和防反射膜18的防反射膜片11的水分透过率最好设定为小于1g/m2/day。如为该值，将防反射膜片11粘附在显示装置的显示面上进行高温、高湿环境试验时，光学膜或防反射膜片本身不会剥离，具有足够的耐用性。
防反射膜18的表面电阻，即防反射膜18的整体(五层)电阻值最好设定为109Ω/□以上。第二层膜14的表面电阻可以为1011Ω/□以上，第四层膜16的表面电阻可以为109Ω/□以上。第三层膜15、第五层膜17为电介质膜(例如SiO2)，必然成为高电阻膜。第一层膜13为粘接层，并不是完全的氧化物，但膜厚非常薄，为高电阻膜。表面电阻(所谓的薄膜电阻)在109Ω/□以上时，抑制向防反射膜片蓄积电荷，不设地线接地功能也不易发生人体触电。
透明衬材12上形成的防反射膜18的各光学薄膜，可以由反应性溅射法、溅射法、真空蒸镀法、CVD(化学气相沉积)法等形成。其中，从生产率上看，最好采用根据磁控管反应性溅射法等的反应性物理气相沉积法成膜。
例举一个防反射膜片11的制备方法的例子。将透明衬材12的表面在O2、Ar、N2气氛中，或选自O2、Ar、N2中的一种或两种气氛中进行辉光放电处理，激活衬材12表面。接着，为得到衬材12和防反射膜12之间的较强的粘合力，第一层膜13例如形成SiOX膜。由于SiOX膜13仅有很少光吸收，作为透明光学膜最好膜厚在10nm以下。最好使第一层膜13的光吸收尽量小。第一层膜13由单层膜形成时的最适条件范围，最好是能作为高透过率实现的86％～92％的光透过率区域。
作为阻挡层的高折射率、高电阻的第二层膜14采用反应性溅射法形成。构成材料最好是将掺杂硼(B)的硅靶材在氩气(Ar)和氮气(N2)的气氛中进行反应性溅射而形成的氮化硅膜。由于相对于导入氮气流量的变化，氮化硅膜的光学常数变动较小，它能在较宽的成膜条件下作为稳定显示高透明、高折射率、高电阻的光学膜起作用。由于氮化硅膜具有阻挡功能，能抑制来自衬材12表面的放出气体的影响，因此，能稳定下来形成后续的光学膜。
低折射率的第三层膜15由将掺杂硼(B)的硅靶材作为低折射率材料在氩气(Ar)和氧气(O2)的气氛中进行反应性溅射而形成的氧化硅(SiO2)膜形成。第四层膜16由高折射率、高电阻的膜形成。作为第四层膜16最好采用钛(Ti)靶材、氧化钛(TiOX：X＝0.4～2.0)靶材，在氩气(Ar)和氧气(O2)的气氛中通过反应性溅射形成的氧化钛膜。采用低级氧化物(TiOX)的靶材，由反应性溅射制成的完全氧化物的膜也有光学特性良好的情况。不采用金属靶材，而采用氧化物靶材时，由于成膜速度较低，不可能期待有高的生产率。第五层膜17由低折射率膜形成。第五层膜17与第三层膜15同样，最好由掺杂硼(B)的硅靶材进行的反应性溅射形成的氧化硅(SiO2)膜形成。工业上，通过采用反应性溅射法，可期待提高生产率。
表1给出了本实施例的防反射膜片11的成膜条件的一例。其中，光学膜的成膜条件各为使用一个阴极(靶材)的情形。表1中的等离子处理是指：将衬材树脂基片的表面以等离子处理来洗净、激活，并使光学膜的附着完好的处理。移动速度是树脂基片(膜状体)的移动速度。
[表1]
  工序 材料    靶材     Ar流量  N2流量   O2流量   供给电源(kw)     移动速度(m/min)
等离子处理 Ar     无     40sccm   无   无   0.2     0.40
第一层 SiOX     Si     100sccm   无   3-6sccm   1.0     0.40
第二层 SiN     Si     100sccm   60sccm   无   4.4     0.40
第三层 SiO2     Si     100sccm   无   20sccm   6.1     0.40
第四层 TiO2     Ti     100sccm   无   10sccm   4.5     0.40
第五层 SiO2     Si     200sccm   无   80sccm   11.0     0.40
作为本实施例的一个具体例，在透明衬材12上，作为第一层膜13形成膜厚5nm的SiOX膜，作为第二层膜14形成膜厚20nm的SiN膜，作为第三层膜15形成膜厚41nm的SiO2膜，作为第四层膜16形成膜厚25nm的TiO2膜，以及作为第五层膜17形成膜厚110nm的SiO2膜，从而构成防反射膜片11。在这种结构的防反射膜片11中，在波长450nm～650nm的波长区中，得到平均反射率Rave为0.28％，最大反射率Rmax为0.98％的光学特性。在上述的阴极(靶材)条件下制作该光学膜时，在氮化硅的成膜条件为13nm×m/min时，由八对阴极得到1.0m/min的移动速度。
阴极具体为SiO2(2阴极)/TiO2(2个阴极)/SiO2(2个阴极)/SiN(1个阴极)/SiOX(1个阴极)/衬材。由上述说明可知，能够通过使用本实施例的防反射膜片11解决传统的生产率较低的问题。
表2汇总表示此具体例的防反射膜片11的光学特性、各光学膜的折射率。
[表2]
  结构   材料                 折射率 膜厚(nm)   平均反射率(％)     光反射率(％)    透过率(％)波长550(nm)
450(nm) 550(nm) 650(nm)
第一层 SiOX  2.4  2.4  2.3  5 0.28％ 0.21％ 95％
第二层 SiN  1.94  1.89  1.94  19.6
第三层 SiO2  1.48  1.44  1.44  41.1
第四层 TiO2  2.47  2.37  2.32  25
第五层 SiO2  1.48  1.44  1.44  109.6
图3表示上述具体例的防反射膜片11的光透过率。
在波长450nm～650nm的波长区上得到90％以上的光透过率，在中心波长550nm上得到95％的光透过率。
反应性溅射时，成膜时的残留气体成分具有重要的物理意义。对于根据氧化钛等氧浓度而使成膜速度和光学常数变化者，必须减少残留气体。大量的残留气体会显著降低成膜速度。相反较少时，会发生光学性光吸收，难以形成透明膜。特别是，透明衬材12采用塑料基片时，会在溅射时伴有大量水分放出的情形。这时的对策是预先干燥树脂基片来某种程度上抑制气体放出。但是，溅射过程中因等离子辐射导致的温度上升以及受其影响的气体放出，则难以抑制。尤其是，采用薄膜基片时，由于基片连续投入制造过程，因而连续地发生溅射中的残留气体的变动。
表3给出本实施例的防反射膜片11中使用的各光学膜的水分透过性。
[表3]
 材料     结构              透湿度(g/m2/day)      膜厚
    平均      σ    最大值    最小值   n
 PET   HC-PET     3.585     0.107     3.69     3.40   6     HC：6μPET：188μ
 SiN   SiN/HC-PET     0.248     0.004     0.25     0.24   6      40nm
 TiO2   TiO2/HC-PET     3.278     0.078     3.41     3.18   6      40nm
 TiOX   TiOX/HC-PET     3.238     0.034     3.27     3.18   6      40nm
 SiOX   TiOX/HC-PET     3.308     0.075     3.42     3.20   6      6nm
表3中，给出了用于透明衬材的所谓硬膜PET(HC-PET)基片、光学膜的SiN膜、TiO2膜、TiOX膜、SiOX膜的各透湿度(g/m2/day)的测定结果。这里的透湿度为各光学膜在硬膜PET基片上形成的状态下的透湿度。硬膜PET基片是在厚度为188μm的PET基片的表面上形成厚度6μm的硬质被覆膜而构成。SiN膜、TiO2膜以及TiOX膜的各膜厚为40nm。SiOX膜的膜厚为5nm。表3中σ表示分散程度(所谓的方差)，n为测量点数。
如表3所示，一般使用的氧化钛膜的水分透过率具有接近PET基片的特性，水分透过率较高。相反，本实施例中采用的氮化硅膜的水分透过率低至氧化钛膜的十分之一以下，能抑制从基片(透明衬材)的气体放出。因此，本实施例中，在形成作为阻挡层的第二层膜14后的多层膜的形成中能稳定且高速地进行反应性溅射。并且，通过在第二层膜14上形成阻挡层来得到在高温、高湿环境下具有良好可靠性的防反射膜。
如上所述，依据本实施例的防反射膜片11，使防反射膜具有高透明、高电阻特性，且附加阻挡水分特性，从而能提供高品质的防反射膜片。
本实施例的防反射膜片11中，是在透明衬材12上形成各光学膜而构成，特别是通过在第二层膜上形成高折射率且透湿度较低的阻挡层14，得到在高温、高湿环境下具有良好可靠性的防反射膜。并且，根据反应性溅射形成光学膜时，由作为阻挡层的第二层膜14抑制从透明衬材12的水分放出，抑制放出气体，可得到所需的膜厚和光学特性，同时能实现稳定且高速的成膜。可通过形成第二层膜14的高折射率阻挡层，可形成稳定的多层光学薄膜，能够提供可进行精密光学设计的防反射膜片。
分别为高折射率的第二层膜14和第四层膜16由互不相同的材料形成，因此，能将第四层膜16例如TiO2膜形成为比传统例的第三层膜5的TiO2膜(参照图7)更薄，能实现防反射膜18的薄膜化。
并且，由于本实施例的防反射膜片11的成膜速度较快，能提高传统的防反射膜片相比能提高生产率。例如与传统的六层以上的多层膜结构的防反射膜片相比，可实现生产率的改善。
上述本实施例的防反射膜片11适合用于显示装置。可适用的显示装置有：设有阴极射线管的电视接收机、投射型显示装置(所谓的投影机)、等离子显示器(PDP)、计算机显示器、笔记本式计算机和用于便携终端的TFT液晶显示器、有机EL显示器、场致发射显示器(FED)、例如使用有机EL或无机EL等的薄膜显示器以及其它显示装置。
如上所述，为了实现减少周围的光线映入或改善对比度等的高图像品质，显示装置的表面需要防反射膜。对于上述任意的显示装置，也能通过进行称为防反射被覆的表面处理来改善图像品质。近年，适合移动的显示器被商品化，可以想象小型、轻型化的显示装置将在屋内、屋外使用。为提高画面的视认性，减少不必要的散射反射光，且不使图像信号恶化地将图像信号传送给收视者，这是很重要的。
同时实现低反射和抑制信号恶化，等价于在可见光区具有低反射特性，实现平坦的高透过特性。并且，工业上实现高生产率、高可靠性是对防反射膜要求的性能。可靠性低的防反射膜由于与指示装置(pointing device)、清洗夹具等的物理接触使衬材上形成的光学膜的叠层体破坏和剥离脱落，成为不必要散射光的增加和视频信号恶化的原因，引起显示装置的品质恶化。
构成防反射膜的光学薄膜，由上述的溅射法、真空蒸镀法、CVD法等形成。光学薄膜的形成受到膜形成过程、构成材料的形成方法、成膜装置的结构/性能等的制约。构成材料及其组合影响到与生产率、可靠性相关的特性。用于防反射膜片的透明衬材有上述的PET、PEN、丙烯酸类树脂、PMP、PC、玻璃等，但其中使用PET、PC、PEN等树脂基片时，防反射膜片的性能由其上形成的各光学膜所具有的作用决定。
如上所述，使用树脂基片作为光学膜的衬材的场合，以水分为代表的环境气氛成分的吸收、放出现象、温度变化等，使树脂基片变质，同时使防反射膜片恶化。树脂基片的吸附水分等的现象可通过形成表面阻挡层来抑制。显示装置使用因吸湿导致性能恶化显著的材料时，最好使防反射膜片具有低透湿性。
各光学膜由高电阻膜构成是很重要的。光学膜为低电阻膜时，必须要有将导电膜中感应的电荷导向地线的功能。在地线接地不充分时，有可能因导体上蓄积的电荷发生触电。高电阻体的场合，由于电荷的蓄积、移动受限制，在显示装置表面和人体间瞬时产生大量电荷移动导致触电的可能性较低。当光学膜为高电阻膜时，能省去地线接地，对显示装置有减少成本的效果。
如上所述，上述本实施例的防反射膜片11满足了这些需求。粘附本防反射膜片11的显示装置，在可见光区有低反射特性，且得到平坦的光透射性，能显示高品质的图像。
图4表示本发明的显示装置的一实施例。本实施例的显示装置是设有阴极射线管21的显示装置。本实施例中，在彩色或单色等的阴极射线管21的显示面的屏表面上，例如通过紫外线固化树脂(以下称为UV树脂)、粘接材料等的粘接层22，粘附本发明的防反射膜片11，该防反射膜片11由在上述的透明衬材12上形成含有阻挡层的五层膜结构的防反射膜18而构成。这种阴极射线管21用于装机构成显示装置。
图5表示将本发明的显示装置用于等离子显示器时的其它实施例。等离子显示器有各种结构，图5为其一例。本实施例的等离子显示器24由构成等离子显示器屏(PDP)的显示屏玻璃，即玻璃基板25的内面形成框形的黑色印刷层26，同时形成红外线遮挡膜27与电磁波屏蔽网28，在玻璃基板25的外面例如通过UV树脂、粘接材料等的粘接层29，粘附防反射膜片11，该防反射膜片11由在上述透明衬材12上形成的含有阻挡层的五层膜结构的防反射膜18构成。另外，电磁波屏蔽网28例如由铜、铁、镍合金、铁氧体等形成。这种等离子显示器屏装机构成显示装置，即所谓的等离子显示器。
图6表示将本发明的显示装置用于背面投影机时的其它实施例。同图表示构成背面投影机的、作为显示面的高对比度屏幕(contrastscreen)。
本实施例中，在作为背面投影机用屏幕主体的塑料基板32的一面(观看面)上形成框形的黑色印刷层33，同时通过UV树脂、粘接材料等的粘接层34，粘附本发明的防反射膜片11A，该防反射膜片11A由在上述的透明衬材12上形成含有阻挡层的五层膜结构的防反射膜18形成，在塑料基板32的另一面(视频投射面)上同样通过粘接层34粘附本发明的防反射膜片11B，构成背面投影机用的对照物屏面35。这种高对比度屏幕35安装在投影机主体上，构成显示装置、即所谓的背面投影机。
另外，未图示但同样地，计算机显示器、笔记本式计算机或用于便携终端的TFT液晶显示器、有机EL显示器、场致发射显示器(FED)、薄膜显示器等显示装置的显示面上粘附本发明的防反射膜片11，可以构成得到高图像品质的显示装置。
依据本实施例的显示装置，由于具有高透明、高电阻、低透湿特性的防反射膜片11粘附在显示面上，能提供具有高品质、高可靠性的显示装置。特别地，即使在高温、高湿环境下，也能防止防反射膜18或防反射膜片11本身的恶化、剥离、脱落，并且，防反射膜由高电阻膜形成，因此，能抑制电荷的蓄积，减少人体触电的发生，可提高显示装置的可靠性。而且能省去地线接地，因此降低制造成本。再有，例如在使用有机EL层等因吸湿导致性能恶化显著的材料的显示装置中，由于本发明的防反射膜片11具有低透湿特性，也能防止使用材料的性能恶化，可提供可靠性高的显示装置。
图7表示能够连续形成防反射膜片的光学膜的反应性溅射装置的主要部分。本实施例的反应性溅射装置41，在溅射室46内布置多个，本例为三个金属圆筒42(42A、42B、42C)，分别相对各金属圆筒42A、42B、42C布置形成光学膜所需的多个靶材43。靶材43在金属圆筒42(42A、42B、42C)中，根据需要可选择性地布置多个例如4～5个相同材料的靶材和不同材料的靶材等。在各金属圆筒42间设置密封的隔板44，可以向由隔板44围成的区域选择性地供给惰性气体、反应气体。然后，使成为透明衬材的透明膜片45以卷材状态经导轮46沿着各金属圆筒42A、42B、42C连续移动，在相对各靶材43的位置上形成所需的光学膜，依次叠层不同光学膜形成防反射膜。另外，其它结构与通常的反应性溅射装置相同，因此省略其说明。本例为三个金属圆筒/系统，也可以为两个金属圆筒/系统。依据这种装置41，能连续制作防反射膜片11。
上例中对将防反射基体用于防反射膜片的情形进行了说明，但作为透明衬材12，也可以适用例如采用玻璃的防反射基板。在玻璃等的透明基板上形成防反射膜18而构成的防反射基板可作兼用，例如构成显示装置的玻璃等的透明屏。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.(删除)
2.(补正后)一种防反射基体，其特征在于：
它由透明衬材上依次叠层作为粘合改善层的第一层膜、作为水分阻挡层的第二层膜、第三层膜、第四层膜以及第五层膜等叠层膜构成，其上形成所述第二层膜与第四层膜的折射率分别设定为大于所述第三层膜与第五层膜的折射率的防反射膜；所述第二层膜由可见光区的折射率为1.7～2.4、物理膜厚为10nm～50nm的膜形成。
3.(补正后)如权利要求2所述的防反射基体，其特征在于：
所述第二层膜由在波长450nm～650nm波长区的衰减系数不大于0.1的膜形成。
4.(补正后)如权利要求2所述的防反射基体，其特征在于：
所述第二层膜由用反应性物理气相沉积法生成的硅氮化物或硅氧氮化物形成。
5.(补正后)如权利要求2所述的防反射基体，其特征在于：
所述第二层膜的水分透过率不大于0.6g/m2/day。
6.(补正后)如权利要求2所述的防反射基体，其特征在于：
含有所述透明衬材和所述防反射膜的基体在波长450nm～650nm的波长区的反射率不大于4.0％，在中心波长550nm上的光透过率不低于90.0％，且在波长450nm和波长650nm上的光透过率不低于90.0％。
7.(补正后)如权利要求2所述的防反射基体，其特征在于：
所述防反射膜的表面电阻不小于109Ω/□。
8.(补正后)如权利要求2所述的防反射基体，其特征在于：
所述第四层膜由在可见光区的折射率为1.9～2.4、物理膜厚为18nm～50nm的金属氧化物或金属氮化物形成。
9.(补正后)如权利要求2所述的防反射基体，其特征在于：
所述第四层膜由选自氧化钛、氧化铌、氧化钽、氮化铌、氧化锆中的一种材料形成，它是与所述第二层膜不同的光学膜。
10.(补正后)如权利要求2所述的防反射基体，其特征在于：
含有所述透明衬材和所述防反射膜的基体的水分透过率低于1g/m2/day。
11.(补正后)如权利要求2所述的防反射基体，其特征在于：
所述作为粘合改善层的第一层膜由物理膜厚为3nm～10nm，在可见光区的光透过率为86％～92％的金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物形成。
12.一种在显示面上设防反射基体而构成的显示装置，其特征在于：
该防反射基体由透明衬材上依次叠层作为粘合改善层的第一层膜、作为水分阻挡层的第二层膜、第三层膜、第四层膜以及第五层膜等叠层膜构成，其上形成所述第二层膜与第四层膜的折射率分别设定为大于所述第三层膜与第五层膜的折射率的防反射膜。
13.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第二层膜由在可见光区的折射率为1.7～2.4、物理膜厚为10nm～50nm的膜形成的所述防反射基体。
14.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第二层膜由在波长450nm～650nm的波长区的衰减系数不大于0.1的膜形成的所述防反射基体。
15.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第二层膜由用反应性物理气相沉积法生成的硅氮化物或硅氧氮化物形成的所述防反射基体。
16.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第二层膜的水分透过率不大于0.6g/m2/day的所述防反射基体。
17.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有含所述透明衬材和所述反射膜的基体在波长450nm～650nm的波长区的反射率不大于4.0％、在中心波长550nm的光透过率不低于90.0％、且对波长450nm和波长650nm的光透过率不低于90.0％的所述防反射基体。
18.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述防反射膜的表面电阻不小于109Ω/□的所述防反射基体。
19.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第四层膜由在可见光区的折射率为1.9～2.4、物理膜厚为18nm～50nm的金属氧化物或金属氮化物形成的所述防反射基体。
20.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第四层膜由选自氧化钛、氧化铌、氧化钽、氮化铌、氧化锆中的一种材料形成的所述防反射基体，所述第四层膜是与所述第二层膜不同的光学膜。
21.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其含所述透明衬材和所述防反射膜的基体的水分透过率低于1g/m2/day的所述防反射基体。
22.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述作为粘合改善层的第一层膜由物理膜厚为3nm～10nm、可见光区的光透过率为86％～92％的金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物形成的所述防反射基体。

Claims (22)

1.一种防反射基体，其特征在于：
它由透明衬材上依次叠层作为粘合改善层的第一层膜、作为水分阻挡层的第二层膜、第三层膜、第四层膜以及第五层膜等叠层膜构成，其上形成所述第二层膜与第四层膜的折射率分别设定为大于所述第三层膜与第五层膜的折射率的防反射膜。
2.如权利要求1所述的防反射基体，其特征在于：
所述第二层膜由可见光区的折射率为1.7～2.4、物理膜厚为10nm～50nm的膜形成。
3.如权利要求1所述的防反射基体，其特征在于：
所述第二层膜由在波长450nm～650nm波长区的衰减系数不大于0.1的膜形成。
4.如权利要求1所述的防反射基体，其特征在于：
所述第二层膜由用反应性物理气相沉积法生成的硅氮化物或硅氧氮化物形成。
5.如权利要求1所述的防反射基体，其特征在于：
所述第二层膜的水分透过率不大于0.6g/m2/day。
6.如权利要求1所述的防反射基体，其特征在于：
含有所述透明衬材和所述防反射膜的基体在波长450nm～650nm的波长区的反射率不大于4.0％，在中心波长550nm上的光透过率不低于90.0％，且在波长450nm和波长650nm上的光透过率不低于90.0％。
7.如权利要求1所述的防反射基体，其特征在于：
所述防反射膜的表面电阻不小于109Ω/□。
8.如权利要求1所述的防反射基体，其特征在于：
所述第四层膜由在可见光区的折射率为1.9～2.4、物理膜厚为18nm～50nm的金属氧化物或金属氮化物形成。
9.如权利要求1所述的防反射基体，其特征在于：
所述第四层膜由选自氧化钛、氧化铌、氧化钽、氮化铌、氧化锆中的一种材料形成，它是与所述第二层膜不同的光学膜。
10.如权利要求1所述的防反射基体，其特征在于：
含有所述透明衬材和所述防反射膜的基体的水分透过率低于1g/m2/day。
11.如权利要求1所述的防反射基体，其特征在于：
所述作为粘合改善层的第一层膜由物理膜厚为3nm～10nm，在可见光区的光透过率为86％～92％的金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物形成。
12.一种在显示面上设防反射基体而构成的显示装置，其特征在于：
该防反射基体由透明衬材上依次叠层作为粘合改善层的第一层膜、作为水分阻挡层的第二层膜、第三层膜、第四层膜以及第五层膜等叠层膜构成，其上形成所述第二层膜与第四层膜的折射率分别设定为大于所述第三层膜与第五层膜的折射率的防反射膜。
13.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第二层膜由在可见光区的折射率为1.7～2.4、物理膜厚为10nm～50nm的膜形成的所述防反射基体。
14.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第二层膜由在波长450nm～650nm的波长区的衰减系数不大于0.1的膜形成的所述防反射基体。
15.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第二层膜由用反应性物理气相沉积法生成的硅氮化物或硅氧氮化物形成的所述防反射基体。
16.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第二层膜的水分透过率不大于0.6g/m2/day的所述防反射基体。
17.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有含所述透明衬材和所述反射膜的基体在波长450nm～650nm的波长区的反射率不大于4.0％、在中心波长550nm的光透过率不低于90.0％、且对波长450nm和波长650nm的光透过率不低于90.0％的所述防反射基体。
18.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述防反射膜的表面电阻不小于109Ω/□的所述防反射基体。
19.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第四层膜由在可见光区的折射率为1.9～2.4、物理膜厚为18nm～50nm的金属氧化物或金属氮化物形成的所述防反射基体。
20.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述第四层膜由选自氧化钛、氧化铌、氧化钽、氮化铌、氧化锆中的一种材料形成的所述防反射基体，所述第四层膜是与所述第二层膜不同的光学膜。
21.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其含所述透明衬材和所述防反射膜的基体的水分透过率低于1g/m2/day的所述防反射基体。
22.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
在显示面上设有其所述作为粘合改善层的第一层膜由物理膜厚为3nm～10nm、可见光区的光透过率为86％～92％的金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物形成的所述防反射基体。
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