JPH01252901A - 静電界防止フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は静電界防止フィルターに関する。本発明の静電
界防止フィルターは、コンピュータ端末機、ワードプロ
セッサ等に使用されるＣＲＴデイスプレィ等のフィルタ
ーとして好ましく使用される。

［従来の技術及びその問題点］ 近年のコンピュータ等の普及に伴い、ＣＲＴデイスプレ
ィ等を長時間使用することが多くなってきている。

ＣＲＴデイスプレィ等の長時間使用による障害として、
先ず眼ＩＩ疲労が挙げられる。眼精疲労は、ＣＲＴデイ
スプレィ等の表面の反射による外光、ＣＲＴデイスプレ
ィ等の画面のちらつき等によって起こる。これらの防止
のためにニュートラルデンジデイガラス基板（透過率３
０％〜７０％）等のガラス基板に反射防止膜を設けたフ
ィルターをＣＲＴデイスプレィ等の前面に装着すること
が行なわれ、効果を上げている。

ＣＲＴデイスプレィ等の長時間使用による他の障害とし
て、従来、電磁波によるオペレーターの皮膚や角膜等へ
の障害が問題とされてきた。そこで、その対策として、
従来、基板上に単独、あるいは多層反射防止膜の一部の
層として、ＩＴＯ（酸化インジウム／酸化スズ）、酸化
スズといった抵抗値が１０３Ω／□以下の低抵抗値の導
電膜を形成し、この導電膜からアースを取り出すことに
より、電磁波の除去が行なわれている。

上記のＩ　Ｔｏ１酸化スズ等からなる導電膜は、電磁波
の防止には非常に有効であるが、その屈折率が基板の屈
折率よりも非常に高く、例えば屈折率が最も小さい導電
膜であるＩＴＯの場合でも屈折率は１．９で、この膜の
反射率は１５％になり、基板にＩＴＯ躾のみをコートし
た場合、フィルターとしては使用不可能である。

またＩＴＯや酸化スズ等の導電膜を多層反射防止膜の一
部の層として真空蒸着法によりコートした場合、以下の
ような問題点がある。

■　これらのＩＩ導電膜光学膜〃の精度の良いコントロ
ールが難しく、反射防止膜の特性に悪影響を与える。

■　これらのＳ電膜を大面積基板へ均一にコートするこ
とが難しい。

■　これらのＳ電膜はＳ電性の安定性に不安があり、特
に水分に対する特性劣化が指摘されている。

■　導電膜物質がＩＴＯ，ＩｔＣ化スズ等に限られてい
るため、膜構成の設計の自由度が小さい。

■　これらのＳ電膜は屈折率のコントロールが難しい。

従って反射防止膜として製作上及び性能上難点をもつＩ
ＴＯや酸化スズ等の導電膜を設【プた従来のフィルター
の代りに、上記難点のない新規フィルターの開発が望ま
れていた。

［問題点を解決するための手段］ 最近の労を方衛生研究によれば、ＣＲＴデイスプレィ等
による人体の皮膚や角膜等への障害は、前記の電磁波に
よるよりも静電界によりもたらされることが明らかにな
りつつある。

そこで、本発明者は、静電界を防止し得る物質を探索し
た結果、前記の反射防止膜として難点をもつ抵抗値が１
０３Ω／□以下のＩＩ電設の代りに、反射防１）膜とし
て前記難点をもたない抵抗値が１０〜１０１３Ω／□の
範囲にある誘電体膜を設けた場合に、静電界を防止でき
ることを見い出した。

従って本発明は、基根上に多層反射防止膜を形成したア
ース付きフィルターにおいて、前記多層反射防止膜が１
０〜１０１３Ω／□の抵抗値を有する、少なくとも１層
ｍの誘電体膜層を含むことを特徴とする静電界防止フィ
ルターにある。

本発明の静電界防止フィルターの静電界防止のメカニズ
ムを述べると以下の通りである。すなわち、ＣＲＴデイ
スプレィ等の前面に印加されているプラスの高電圧によ
り静電界は発生するが、該静電界に誘引されて、ＣＲＴ
デイスプレィ等の前に装着されたフィルター上の抵抗値
が１０５〜１０１３Ω／□の誘電体膜層にアースを通じ
て電子が聯かれ、マイナスの電位が生じ、結果としてＣ
ＲＴデイスプレィ等の前面のプラスの電位が打ち消され
ゼロ電位となって静電界防止が達成される。

本発明において、前記少なくとも１層の誘電体膜層は、
その抵抗値が１０〜１０１３Ω／□に限定される。その
理由は、静電界防止のみを達成するためには、後述の実
施例１〜５によっても明らかなように、１０５Ω／□以
上の抵抗値であれば良く、また１０１３Ω／□を超える
と、後述の比較例によっても明らかなように、静電界防
止効果が認められなくなるからである。

本発明のフィルターにおいて静電界防止機能を有し、か
つ多層反射防止膜作成時に膜厚コントロール性、分布の
均−性等にすぐれた誘電体膜層の物質としては、Ｔ　ｔ
　Ｏ、Ｔ　ａ２　ｏ５．　Ａ　Ｉ　２０３及びこれらを
１種以上含む混合物等が使用でき、これらの物質を使用
することにより、従来、ＩＴＯ，ｌ化スズ等の導電膜を
使用した場合に課題であった膜厚コントロール、膜構成
の設計の自由度、膜物質の耐久性等の大幅な改良が可能
となった。

多層反射防止膜を有する本発明の静電界防止フィルター
の好ましい層構成を示すと以下の通りである。

（１）　　多層反射防止膜が２層からなる場合は、基板
から外側に向かって第１層が高屈折率層、第２層が低屈
折率層である。

１２）　　多層反射防止膜が３層からなる場合は、第１
層が中間屈折率層、第２層が高屈折率層、第３層が低屈
折率層であり、第３層（低屈折率層）の屈折率は基板の
屈折率より低い。

（３）　　多層反射防止膜が４層からなる場合は、第１
層が低屈折率層、第２＠が中間屈折率層、第３層が高屈
折率層、第４層が低屈折率層であり、この場合も第１層
及び第４層（低屈折率層）の屈折率。

は基板の屈折率より低い。

そして上記の反射防止膜の層構成において、その少なく
とも１層は、１０〜１０１３Ω／□の抵抗値を有する上
で例示したような物質からなる誘電体膜層により構成さ
れている。

なお、成膜手段としては、真空蓋９法、溶液法、スパッ
タ法等が採用される。

本発明のフィルターにおいて、基板としては、ソーダラ
イムガラス、ニュートラルデンシティガラス等のガラス
基板やアクリル樹脂等のプラスブック基板が用いられる
。特にニュートラルデンシティガラスに反射防止膜を設
けたものは、眼精疲労を防止する能力に特に優れている
。

またアースは上記の抵抗値１０〜１０１３Ω／□の誘電
体膜層から取ることが望ましいが、該誘電体膜層の上に
設けられた上層が例えば光学ｇ！厚でλ／４の如く薄い
場合は当該上層からアースを取ることも可能である。こ
れは上層が絶縁体でも薄く、且つ高電界がかかる場合に
は通電可能なためである。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明するが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。

実施例１ 先ず、第１図に示したような層構成を有する本実施例の
静電界防止フィルターの製造例を説明する。

屈折率１．５３の市販のソーダライムガラス基板４の表
裏両面に、３層の反射防止膜１ａ、Ｉｂ；２ａ、２ｂ；
及び３ａ、３ｂを真空蒸暑法により下記の条件で形成し
た。

すなわち、ガラス基板４の表面に、フッ化セリウムを、
真空蒸着嘗の真空度を２　Ｘ　１０　’Ｔｏｒｒ（酸素
導入なし）にして真空蒸着することにより、光学膜厚（
ｎｄ）が１３０ｎｍであるフッ化セリウムからなる第１
の層〈中間屈折率層）１ａを先ず形成させた。

次に、真空度を１　Ｘ　１０　’Ｔｏｒｒ　（酸素導入
）にして真空蒸着することにより、光学膜厚（Ｏｄ）が
２６０ｒｖである酸化チタンからなる第２の層（高屈折
率層）２ａを形成させた。この第２の層の抵抗値は３Ｘ
１０５Ω／□であった。

さらに、真空度をＩ　Ｘ　１０−４Ｔｏｒｒ　（酸素導
入）にして真空蒸着することにより、光学膜厚（ｎｄ）
が１’３０ｎｍである二酸化珪素からなる第３の層（低
屈折率層）３ａを形成させた。

次に、ガラス基板４の裏面に、上と同様にして、第１の
層（中間屈折率層）１ｂＸ第２の１（高屈折率）２ｂ、
第３の層（低屈折率層）３ｂを形成させた。これらの１
ｉｌｂ、２ｂ、３ｂでは、蒸着物質、光学膜厚等を上記
の層１ａ、２ａ、３ａとそれぞれ同一とした。

その後、第２の層２ａからアース５を取り、本実施例の
静電界防止フィルターを得た。

次に本実施例のフィルターの静電防止能力を次のように
して測定した。すなわち、コンピュータ（日本電気製Ｐ
Ｃ−９８０／ＶＸ４１　）　に接続されたＣＲＴデイス
プレィ（日本電気製ＰＣ−ＫＤ８５３）の前面６０ｍの
位置に静電界測定器（シシド静電気（株）スタチロンー
Ｍ）を設置し、ＣＲＴデイスプレィの＠源を入れた結果
、静電圧は１５ＫＶであった。次にＣＲＴデイスプレィ
と測定器の間で、測定器から３０ａｍの位置にアースを
取った本実施例のフィルターを設置して同様のテストを
行なった。その結果を第２図に示す。

第２図によれば、本実施例のフィルターを用いると、約
３０秒で静電圧はＯとなり、静電防止能力は非常に優れ
たものであった。

実施例２ 実施例１で用いたと同一のソーダライムガラス基板にデ
ィッピング法（液浸塗布法）により、３層反射防止膜を
形成した。

（１）　　低屈折率コート剤の作製 テトラエトキシシラン２０．８ｇ（０，１１０１）とエ
タノール９０ｇ（１，９６ｉｏ１　）の混合液を室温下
で攪拌しながら、水５．４ｇ（０，３ｍｏｌ）、０．１
Ｎ塩酸２ｇ、エタノール９０ｇ（１，９６１０１）を滴
下した。次に室温にて４時間攪拌して反応させ、１２時
間放置して熟成させた。これを目開きが０．５μｌのフ
ィルターにて濾過して低屈折率コート剤とした。

（２）　　高屈折率コート剤の作成 テトライソプロポキシチタン２（１（０，０６７１ｏｌ
）とエタノール７０ｇ（１，２ｍｏｌ　）の混合液を室
温下で攪拌しながら水２ｇ（０，１１ｓｏｌ）、ｏ、１
Ｎ塩Ｍ１ｇ、エタノール７０９（１，２１０１）を滴下
した。次に室温にて４時間攪拌して反応させ、１２時間
放置して熟成させた。

これを目開き０．５μｌのフィルターにて濾過して高屈
折率コート剤とした。

（３）　　中間屈折率コート剤の作成 テトラエトキシシランのテトラマー６．６ｇ（０，００
９ｍｏｌ　）　、テトライソプロポキシチタン８．５ｇ
（０，０３ｓｏｌ　）とエタノール９０ｇ（１，９６ｓ
ｏｌ　）の混合液を室温下で攪拌しながら水２ｇ（０，
１１１０１）、０１１Ｎ塩酸１ｇ、エタノール９０ｇ（
１，９６ｓｏｌ　）を滴下した。

次にＶ温にて４時間攪拌して反応させ、１２時間放置し
て熟成させた。これを目開き０．５μｌのフィルターに
て濾過して中間屈折率コート剤とした。

（４）３層反射防止膜の形成 基板を超呂波洗浄器にて洗浄、乾燥した後、先ず、上記
（３）で作成した中間屈折率コート剤を使用して４５　
ｃｍ／　１ｎの速度でデイツプコーティングを行なった
。これを２００℃で１０分間乾燥して中間屈折率層用塗
膜を形成した。同様にして上記（２）で作成した高屈折
率コート剤、上記（１）で作成した低屈折率コート剤を
それぞれ２Ｑｃｍ／１ｎ　、　１２ｃｍ／ｓｉｎの速度
でデイツプコーティングして、高屈折率層用塗膜、低屈
折率層用塗膜を形成した後、５００℃にて６０分焼成し
た。

焼成後に得られた３層反射防止膜の第１の層である中間
屈折率層は、二酸化珪素と酸化チタンとの混合物からな
る光学膜厚（ｎｄ）　１２０ｎｍの膜であり、第２の層
である高屈折率層は酸化チタンからなる光学膜厚（ｎｄ
）　２４０ｎｍ１抵抗値２×１０１２Ω／□の膜であり
、第３の層である低屈折率層は二酸化珪素からなる光学
膜厚（ｎｄ）１２０ｎｍの躾であった。

次に第２の層からアースを取り、本実施例のフィルター
を得た。

肖られた本実施例のフィルターの静電界防止能力を実施
例１と同様にして測定した。その結果、第２図に示すよ
うに、実施例１とほぼ同様の静電界防止効果が認められ
た。

実施例３ 実施例１と同様に真空蒸着法により、ソーダライムガラ
ス基板の表裏両面に４層反射防止膜を形成した。　各層
の成膜条件及び成膜後の各層の光学膜厚（ｎｄ）の値を
示すと以下の通りである。

第１の層（低屈折率層） 蒸着物質　　　　フッ化マグネシウム 蒸着時の真空度　２　Ｘ　１０　’Ｔｏｒｒ　（酸素導
入なし） 光学膜厚（ｎｄ）　　１３０ｎｍ 第２の層（中間屈折率層） 蒸着物質　　　　酸化アルミニウム 蒸着時の真９度　Ｉ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ　（酸素導
入）光学膜厚（ｎｄ）　　１３０ｎｍ 抵抗値　　　　　５Ｘ１０”０７口 第３のＭ（高屈折率層） 蒸着物質　　　　酸化ジルコニウム 真空度　　　　　１　ｘ　１０　’Ｔｏｒｒ　（酸素導
入）光学膜厚（ｎｄ）　　２６Ｏｒ＋ｎ＋ 第４の層（低屈折率層） 蒸着物質　　　　フッ化マグネシウム 真空度　　　　　２　Ｘ　１０’Ｔｏｒｒ　（Ｍ素導入
なし） 光学膜ｆｊ　（ｎｄ）　　１３０ｎｍ 次に上記の第２の層からアースを取り、本実施例のフィ
ルターを得た。

得られた本実施例のフィルターも第２図に示すように実
施例１のフィルターと同等の静電界防止効果を有してい
た。

実施例４ 実施例１と同様に真空蒸着法を用いて、ソーダライムガ
ラス基板の表裏両面上に２層反射防止膜を形成した。

各層の成膜条例及び成膜後の各層の光学膜厚（ｎｄ）の
値を示すと以下の通りである。

第１の層（高屈折率層） 蒸着物質　　　　酸化タンタル 真空度　　　　　Ｉ　Ｘ　１０−’ｒｏｒｒ　（Ｂ素導
入）光学膜厚（ｎｄ）　　２６０層ｍ 抵抗値　　　　　１Ｘ１０１３Ω／□ 第２の層（低屈折率層） 蒸着物質　　　　フッ化マグネシウム 真空ａ　　　　　　２　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒ　（Ｍ素
導入なし） 光学膜厚（ｎｄ）　　１３０層ｌｌ１ 次に第１の腑からアースを取り、本実施例のフィルター
を得た。

得られた本実施例のフィルターも第２図に示すように実
流例１のフィルターと同等の静電界防止効果を有してい
た。

実施例５ 実施例１と同様に真空蒸着法により、ソーダライムガラ
ス基板の表裏両面に３層反射防止膜を形成した。

各層の成膜条材及び成膜後の各層の光学膜厚（ｎｃｌ）
の値を示すと以下の通りである。

第１の層（中間屈折率Ｂ） 蒸着物質　　　　フッ化セリウム 真９度　　　　　２　Ｘ　１０−５Ｔｏｒｒ　（酸素導
入なし） 光学膜厚（ｎｄ）　　１３０ｎｌｌｌ 第２の層（高屈折率層） 蒸着物質　　　　酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合
物 真空度　　　　　Ｉ　Ｘ　１０’Ｔｏｒｒ　（１１素導
入）光学膜厚（ｎｄ）　　２６０層ｍ 抵抗値　　　　　３Ｘ１０８Ω／□ 第３のＩＩＩ（低屈折率層） 蒸着物質　　　　フッ化マグネシウム 真空ｒ！１２　Ｘ　１０−５Ｔｏｒｒ　（ｌｉｌ素導入
なし） 光学膜厚（ｎｄ）　　１３Ｑｎｍ 次に第２の巽からアースを取り、本実施例のフィルター
を得た。。

得られた本実施例のフィルターも第２図に示すように実
施例１のフィルターと同等の静電界防止効果を有してい
た。

比較例 第１層、第２層及び第３層とも本発明で規定された十限
を超える抵抗値を有する物質の蒸着膜を用いた以外は、
実施例１と同様に真空蒸着法により、ソーダライムガラ
ス基板の表裏両面に３層反射防止膜を形成した。各層の
成膜条材及び成膜後の光学膜厚（ｎｄ）の値を示すと以
下の通りである。

第１の層（中間屈折率層〉 蒸着物質　　　　フッ化セリウム 真空度　　　　　２　Ｘ　１０　””Ｔｏｒｒ　（酸素
導入なし） 光学１１Ｕ厚（ｎｄ）　　１３０層ｍ 第２の層（高屈折率層） 蒸着物質　　　　酸化ジルコニウム 真空度　　　　　Ｉ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ　（酸素導
入〉光学膜厚（ｎｄ）　　２６０層ｍ 第３の層（低屈折率層） 蒸着物質　　　　フッ化マグネシウム 真空度　　　　　２　Ｘ　１０−５Ｔｏｒｒ　（酸素導
入なし） 光学膜厚（ｎｄ）　　１３０層ｍ 次に上記の第２層からアースを取り、本比較例のフィル
ターを得た。

得られた本比較例のフィルターは、第２図に示寸ように
、フィルターなしに比べ若干の静電圧低重は認められる
が、実施例１〜５のフィルターと異なり、静電圧減衰効
果は認められなかった。

［発明の効果］ 基板上に設けられた多層反射防止膜の少なくとも１ｌＦ
３が１０〜１０１３Ω／□の抵抗値を有する誘電体膜層
からなる本発明の静電界防止フィルターは静電界防止機
能においてすぐれている。

また上記抵抗値を有する誘電体１１１層を多種の誘電体
物質から選択することができ、膜厚のコントロール、膜
設針の自由度、膜物質の耐久性等の改良が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の静電界防止フィルターの層構成を示
す概略図、第２図は実施例１〜５の静電界防止フィルタ
ーの静電界防止機能を示すグラフである。 １ａ、１ｂ・・・第１の層（中間屈折率層）２ａ、２ｂ
・・・第２の層（高屈折率層）３ａ、３ｂ・・・第３の
層（低屈折率層）４・・・ソーダライムガラス基板 ５・・・アース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板上に多層反射防止膜を形成したアース付きフィ
   ルターにおいて、前記多層反射防止膜が１０＾５〜１０
   ＾１＾３Ω／□の抵抗値を有する、少なくとも１層の誘
   電体膜層を含むことを特徴とする静電界防止フィルター
   。