JPH09325211A

JPH09325211A - 光学フィルター

Info

Publication number: JPH09325211A
Application number: JP9076045A
Authority: JP
Inventors: Fumiyasu Nomura; 文保野村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】近赤外の光を効率よく反射し、可視光の反射を
低く抑えた光学フィルターを提供する。【解決手段】前記光学フィルターの一方の面に反射防止
膜を有し、他方の面に近赤外線を反射する膜を有するこ
とによって、近赤外域で５０％以上の反射率を有し可視
光域で視感反射率が３％以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】近赤外線を反射しかつ可視光
の反射を低くした光学フィルターに関する。

【０００２】主に、表示画面の前面に取り付けられ、特
にプラズマディスプレイ（以下、ＰＤＰと略す）の前面
に装着される反射防止光学フィルターに関する。最近の
電気機器は赤外線を利用したリモコンにより動作させる
ものが非常に多い。このような環境の中で他の電気機器
のリモコン誤動作を防止し、さらに表示画面の前面につ
けられコントラストの向上や外光の写り込みを防止する
機能を有する光学フィルターに関する。

【０００３】また、固体撮像素子（以下、ＣＣＤと略
す）カメラ用の光学フィルターに関する。詳しくは、画
像が不鮮明になるのを防止する機能をもつ光学フィルタ
ーに関する。

【０００４】

【従来の技術】従来の技術では、赤外線あるいは近赤外
線を効率よく反射する技術は例えば、特開昭５６−１０
５０８９号公報に見られる様に主に金属を蒸着するなど
して上記波長域を効率よく反射させるものはあったが可
視光においても非常に反射率の高いものになってしまう
という問題があった。

【０００５】また、特開昭５７−２２２０９号公報、特
開昭５１−１００１８２号公報に見られる様に、誘電体
膜の組み合わせで近赤外線領域を効率良く反射するもの
はあったが、可視光における反射率を抑える様にエッジ
フィルター（短波長側の反射率を低くする設計の干渉フ
ィルター）に設計させるものの視感反射率が約１０％と
高く、表示画面の前面に取り付けて使用するには外光が
気になり問題があった。

【０００６】また、ＣＣＤカメラ用の光学フィルターの
場合には、近赤外線吸収フィルターはすでに実用化され
ているが、モアレを防止する等の画像の鮮明さを良くす
る場合に非常に効果的であるが、可視光における透過率
が、可視光反射率分欠損となり光量が低下するという問
題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電気機器な
どのリモコンの誤動作を発生させない、表示画面の前面
に取り付けても外光が気にならず、画面に表示された表
示体を見やすくする光学フィルターを提供することにあ
る。

【０００８】また、最近注目されているＣＣＤカメラの
鮮明画像作成手段としての光学フィルターを提供するこ
とにある。

【０００９】さらに、近赤外線を効率よく反射し、可視
光の反射率を抑えた光学フィルターを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次の通りの構成を有する。

【００１１】「近赤外域を５０％以上反射し可視光域
を反射防止する視感反射率が３％以下である光学フィル
ター。」

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明において、光学フィルター
の基体としては、ガラス平板やプラスチック平板あるい
はプラスチックシート、フィルムなどが好ましく用いら
れる。特に割れない、軽い、加工しやすい、扱いやすい
等の面でプラスチック製が好ましく用いられる。ここで
いうプラスチックとしては、ポリメタクリル酸系樹脂、
ポリオレフィン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリカー
ボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスルホン系
樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスルフィド系樹脂、不飽
和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹
脂、フェノール系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ポ
リイミド系樹脂、マレイミド系樹脂、ポリフォスファゼ
ン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポ
リビニルアルコール系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニ
ル系樹脂、繊維素系樹脂、ジエチレングリコールビスア
リルカーボネート重合体（ＣＲ−３９）などである。特
に光学フィルターや表示装置の反射防止膜として使用す
る場合は、透明または半透明のものが好ましく用いられ
る。最近の表示画面のコントラストを向上させたり、画
面を見やすくするために、透過率を４０〜７０％程度に
したり、さらに色に対して選択透過性をもたせたものが
好ましく用いられる。表示画面の色を損なわない程度の
グレー系の色がさらに好ましい。

【００１３】また、ＣＣＤカメラの光学フィルターとし
て利用する場合には透過率の高い透明なものが好まし
い。

【００１４】本発明でいう近赤外域とは７００ｎｍ以上
１６００ｎｍ以下の波長域のことで、最近テレビ等の電
気製品で利用されている赤外線リモコンや各種センサー
に利用している波長域として、８００ｎｍ以上１２００
ｎｍ以下である近赤外線を特に反射することを特徴とす
る。

【００１５】本発明における光学フィルターを近赤外線
の発生源となるものに（例えばＰＤＰなど）取り付けれ
ば、該近赤外線が他の電気製品のリモコンのセンサに対
して誤動作をおこさせない様にできる。誤動作をしない
様にするためにはかかる反射率を５０％以上にすること
が好ましい。具体的には電化製品につけられているセン
サーの感度にもよるが、５０％以上の反射率でリモコン
の誤動作をほとんどなくすことが可能であった。

【００１６】本発明で一方の面に近赤外線を反射する膜
である膜構成として、（ＨＬ）または（ＬＨ）の組み合
わせを２回以上有してなることが好ましい。ここで、Ｈ
は基板の屈折率よりも高い高屈折率層であり、光学的膜
厚がλ／４である層（光学的膜厚＝薄膜の屈折率×物理
膜厚）、Ｌは基板の屈折率よりも低い低屈折率層であ
り、光学的膜厚がλ／４である層、λは６００ｎｍから
１２００ｎｍである。ここでＨまたはＬは異なる物質
（異なる屈折率の物質）を用いても良いが光学的膜厚は
λ／４とする。

【００１７】この膜構造とすると、非常にシャープに８
００ｎｍから１２００ｎｍの波長の光を効率よく反射す
ることが可能となる。

【００１８】例えば、膜総数が６の時は該波長域を約５
０％反射することが可能であり、膜総数が１５の時はほ
ぼ９５％以上反射することが可能である。リモコンの誤
動作に関して信頼性をあげたければ膜総数を上記関係式
に基づいて膜総数を増加させれば良い。また、シャープ
な赤外反射特性を得たい場合には、最外層をＬ／２とす
ると良い。

【００１９】誤動作を起こさせたくないリモコンの波長
がわかっている場合には、その波長を効率良く反射する
ように設計波長を設定すると好ましい。例えば、９５０
ｎｍの波長を利用するリモコンの場合には設計波長λは
約９００ｎｍとすることが好ましく用いられる。

【００２０】本発明でいう視感反射率とは、可視光であ
る約３８０から７８０ｎｍにおける波長の反射率に比視
感度をかけ合わせ積分させたものをいうが、この値が３
％以下であることを特徴とする。本発明では、比視感度
の非常に高い５００ｎｍから６００ｎｍの光の反射率を
特に低く抑え、人間が光学フィルターの反射を気にしな
くなる反射率以下とする。分光反射率特性で５００ｎｍ
から６００ｎｍの反射率を２％以下にすることが好まし
く、さらには１％以下であることが好ましい。本発明で
光学フィルターの前面側に可視光反射防止膜を施すこと
によって、可視光における反射率を効率良く低くでき
る。

【００２１】本発明で反射防止膜の膜構成は下記
（１）、（２）、（３）または（４）の構成であること
が好ましい。

【００２２】（１）反射防止膜が１層からなる場合は、
基板の屈折率よりも低い低屈折率層からなる。

【００２３】（２）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層が基板の屈折率よりも高
い高屈折率層、第２層が基板の屈折率よりも低い低屈折
率層である。

【００２４】（３）反射防止膜が３層からなる場合は、
基板から外側に向かって第１層が基板の屈折率よりも高
い中屈折率層、第２層が第１層より屈折率が高い高屈折
率層、第３層が基板より屈折率が低い低屈折率層であ
る。ただし、第１層の中屈折率層は高屈折率層と低屈折
率層の組み合わせで光学的な等価膜とする場合を含む。

【００２５】（４）反射防止膜が４層からなる場合は、
基板から外側に向かって第１層が基板の屈折率よりも低
い低屈折率層、第２層が基板の屈折率よりも高い中屈折
率層、第３層が第２層の屈折率よりも高い高屈折率層、
第４層は基板よりも屈折率が低い低屈折率層である。た
だし、第２層の中屈折率層は高屈折率層と低屈折率層の
組み合わせで光学的な等価膜とする場合を含む。上記
（１）から（４）の膜構造とすると、非常に可視光にお
ける波長域に対し効率よく反射率を低くできる。

【００２６】本発明における低屈折率層とよばれる薄膜
の物質としては、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂、ＡｌＦ₃、Ｂａ
Ｆ₂、ＬｉＦ、Ｎａ₃ＡｌＦ₆、Ｎａ₅Ａｌ₃Ｆ₁₄、Ｎａ
Ｆ、ＳｒＦ₂などが挙げられ、これら物質単体あるいは
これらの物質を１種類以上含む混合物が挙げられる。な
かでもＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂が好ましく用いられる。

【００２７】本発明における高屈折率層とよばれる薄膜
の物質としては、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ、Ｙ₂Ｏ₃、
Ｙｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、
ＩＴＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＣｅＯ₂、ＭｇＯ、ＨｆＯ₂、Ｐｒ₂
Ｏ_3、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂
Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、ＭｏＯ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、ＰｂＯ、Ｓｍ
₂Ｏ₃、Ｓｃ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＣａＦ₂、ＳｍＦ₃、ＺｎＳ、
Ｇｅ、Ｓｉなどが挙げられ、これら物質単体あるいはこ
れらの物質を１種類以上含む混合物が挙げられる。なか
でもＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＺｎＯ、ＩＴＯ、Ｓ
ｎＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｇＯが好ましく用いられる。

【００２８】本発明における中屈折率層とよばれる薄膜
の物質としては、Ａｌ₂Ｏ₃、ＷＯ₃、ＣｅＦ₃、Ｌａ
Ｆ₃、ＮｄＦ₃、ＰｂＦ₂、ＭｇＯなどが挙げられ、これ
ら物質単体あるいはこれらの物質を１種類以上含む混合
物が挙げられる。なかでもＡｌ₂Ｏ₃が好ましく用いられ
る。中屈折率層の場合はしばしば、高屈折率物質と低屈
折率物質とを混合して用いたり、等価膜化して用いたり
する。等価膜とは、たとえば、Ａｌ₂Ｏ₃のある膜をＺｒ
Ｏ₂とＳｉＯ₂の膜の組み合わせで光学的に等価に置き換
えることなどをいう。

【００２９】本発明における光学フィルターの基体がプ
ラスチック製である場合には、傷つき防止のためのハー
ドコートを施すことが好ましく用いられる。ハードコー
トとしては、熱キュア型のオルガノポリシロキサン系ハ
ードコートあるいは紫外線硬化型のアクリル系ハードコ
ートなどが好ましく用いられ、さらに好ましくは、基材
の屈折率と同等な屈折率を有するハードコートにすると
干渉縞が見えにくい光学フィルターとなる。たとえば、
有機シラン化合物と酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸
化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化ス
ズ、酸化ベリリウムおよび酸化チタンから選ばれる少な
くとも１種の無機化合物からなる微粒子を含有している
ハードコートなどを好ましく用いる。

【００３０】本発明でいう耐擦過性を有するとは、もと
もとの基板と該基板にハードコートを施したものを比較
したときに、スチールウールで擦過させたときに傷のつ
きやすさで差が出ることを意味する。すなわち耐擦過性
を有するハードコートが施されたものの方が傷がつきに
くいということである。

【００３１】本発明における反射防止膜では、基体側か
ら数えて第１層目：ＺｒＯ₂ 第２層目：ＳｉＯ₂ 第３層目：ＴｉＯ₂ 第４層目：ＳｉＯ₂ とすることが非常に好ましい。この構成にすると波長５
００ｎｍから６００ｎｍにおける反射率は０．２％以下
となりさらに、視感反射率は０．２５％以下となる。ま
た、この構成にすると、１層目にＺｒＯ₂層があるた
め、ハードコートとの密着性がすばらしく良く好まし
い。

【００３２】本発明における反射防止膜あるいは近赤外
線反射膜の高屈折率膜にＩＴＯを少なくとも１層含むと
非常に好ましい。ここでＩＴＯとは、酸化インジウムと
酸化錫の混合物をいう。混合比は酸化インジウム対酸化
錫で９０〜９５対１０〜５が好ましい。

【００３３】このとき、表面抵抗値が１０¹⁰Ω／□以下
であると好ましい。表面抵抗値が１０¹⁰Ω／□以下であ
るとこれにアースをつけ静電気を遮蔽できるようになる
ので非常に好ましい。さらに５００Ω／□以下であると
より好ましい。表示画面の前面に取り付けて使用する場
合にその電磁波のシールドとして機能し好ましい形態と
なる。

【００３４】本発明の反射防止膜でＩＴＯを用いる場合
には、基体側から数えて第１層目：ＺｒＯ₂ 第２層目：ＳｉＯ₂ 第３層目：ＩＴＯ第４層目：ＳｉＯ₂ とすることが非常に好ましい。この構成にすると波長５
００ｎｍから６００ｎｍにおける反射率は０．２％以下
となりさらに、視感反射率は０．２５％以下となる。ま
た、この構成にすると、１層目にＺｒＯ₂層があるた
め、ハードコートとの密着性がすばらしく良く好まし
い。

【００３５】本発明の近赤外線を反射する膜の膜構成で
ＩＴＯを用いる場合には、基体側から数えて、第１層：ＺｒＯ₂ 第２層：ＳｉＯ₂ 第３層：ＩＴＯ第４層：ＳｉＯ₂ 第５層：ＴｉＯ₂ 第６層：ＳｉＯ₂ であることが好ましい。この構成にすると波長９００ｎ
ｍから１０００ｎｍにおける反射率が５０％以上とな
り、さらに１層目にＺｒＯ₂層があるため、ハードコー
トとの密着性がすばらしく良く好ましい。

【００３６】本発明における光学フィルターを表示画面
の前面に取り付けて用いると好ましい。可視光における
反射が低いため、外光がほとんど気にならなく非常に表
示画面が見やすい。さらに、光学フィルターの基体は可
視光線透過率が４０％から７０％であると良い。こうす
ることで、表示画面のコントラストが向上し、目が疲れ
なく鮮明な画像を得ることができる。表示画面がカラー
表示体である場合に、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３原
色に対し、選択透過性を有する光学フィルターにする
と、色に対するコントラストが良くなり、非常に綺麗な
色鮮やかな画像が得られる。この光学フィルターはＰＤ
Ｐ（プラズマディスプレイ）の前面に好ましく用いられ
る。現在のＰＤＰはその蛍光体の白さが表示体の色を不
鮮明にするという問題があり、コントラストをどうして
も向上させるのは難しかった。そこで本発明を利用する
と非常に効果があり、ブラウン管に劣らない程の色コン
トラストが得られた。

【００３７】本発明における光学フィルターはＣＣＤカ
メラに取り付けて好ましく使用される。ＣＣＤカメラは
デジタルビデオといった家電製品からセンシング技術と
してはかかせないものになってきたが、半導体や、ＬＣ
Ｄなどの精密加工を行った後の検査工程で利用するもの
は特に、その画像の鮮明性が問題となる。この時、本発
明における光学フィルターを取り付けたら非常に鮮明な
画像が得られ見たものをそのままセンシングできた様に
見えた。

【００３８】本発明における光学フィルターは、以下の
製造方法で好ましく製造される。すなわち、成膜領域の
前後に前記光学フィルターを多段に収納可能な第１及び
第２のストッカーを有する成膜室と、該成膜室の前後
に、それぞれ前記光学フィルターを多段に収納可能なス
トッカーを有する投入室と取出室を設け、成膜室にて前
記光学フィルター用基板が成膜されている間に次の前記
光学フィルター用基板群を投入室に入れ排気しておくと
共に前回成膜された前記光学フィルター群を取出室から
取り出す前記光学フィルター製造方法であって、該光学
フィルター用基板を該成膜領域を通過させながら成膜さ
せる製造方法である。この製造方法によると、従来、こ
のような膜を製造するのに、多層膜であるが故、またそ
の製造装置が円形の基板保持ドームによって把持されて
いたこともあって、非常に高価なものになってしまうと
いう問題があった。大型画面特にＰＤＰなどの２８イン
チ以上、さらに６０インチの表示画面の前面板に取り付
けられる場合には、製造する装置が大型になってしま
い、その様な製造装置で効率の良い製造装置が見あたら
なく本発明の技術を適用することが難しかった。従っ
て、上記プロセスによって製造されれば、安価に本発明
における光学フィルターが作成可能となり、非常に大型
のＰＤＰを見やすい画像で提供できることになる。

【００３９】すなわち、本発明における光学フィルター
の場合、高屈折率膜と低屈折率膜を交互に多層にするい
わゆる繰り返し多層膜であるため、すなわち同一のプロ
セス条件が交互に配置する１５層であるとか３０層の光
学薄膜であるため、光学フィルター用基板を成膜部位移
動方向を往復させることで１つの成膜室で多数回成膜が
円滑に行われ非常に小型の装置で生産が可能であるとい
う特徴をもつ。

【００４０】

【実施例】以下実施例を挙げて説明するが本発明はこれ
らに限定されるものではない。

【００４１】実施例１図９に示した成膜装置を用いて成膜対象基板群に薄膜を
形成し、薄膜つき基板を製造した。この薄膜つき基板は
表示装置の前面に取り付けて使用する近赤外反射可視光
反射防止フィルターとして用いるもので、薄膜は光学薄
膜であり、厳しい膜厚管理が必要なものである。

【００４２】光学フィルターの基体には透過率７０％で
３原色の赤、緑、青の選択透過性のあるグレー系の色つ
きＰＭＭＡ板にオルガノポリシロキサン系のハードコー
トを両面に施したものを両面に施したものを用いた。

【００４３】成膜する反射防止膜の膜構成は表１に示す
通りとした。成膜工程に注目して以下説明する。

【００４４】１つの基板保持治具（800mm×1200mm）に
対角線長さが４２インチ（１０７ｃｍ）の（700mm×900
mm×5mm）上記基板を１枚セットした。この基板保持治
具を１６枚用意した。すなわち光学フィルター基板群を
１６群とした。

【００４５】基板加熱は基板温度で８０℃になるように
マイクロヒータとハロゲンランプで加熱した。

【００４６】（０）前処理として成膜室のプラズマ発生
型イオン銃（シンクロン（株）製ＲＩＳ型イオン銃）を
用いて、加速電圧５００Ｖ、加速電流１００ｍＡにて酸
素イオンを加速して、光学フィルター基板の通過域に照
射しながら、光学フィルター基板１６群をさらすように
３ｍ／分の速度で移動させた。１６群すべての光学フィ
ルター基板群の移動を終了するまで４分であった。

【００４７】（１）第１層目のZrO₂の加熱時間（ガス出
し時間）を２分設け、ZrO₂の粒子発生部位の温度が定常
状態に達した。その後シャッターを開き、成膜モニター
で３０秒間成膜の安定を確認した後、光学フィルター基
板１６群を成膜領域にさらすように移動を開始した。成
膜粒子発生源への電子銃のエネルギーは一定にして、移
動速度は、成膜膜厚が一定になるように移動速度コント
ロールをした。１６群すべての光学フィルター基板群の
移動を終了しシャッターを閉じた。シャッターを閉じる
までの時間は約５分であった。

【００４８】（２）第２層目のSiO₂は第１層目の蒸着時
に予備加熱（ここで、予備加熱とは成膜粒子発生部位の
温度を定常状態にすることを意味する）を終了し、
（１）でシャッターを閉じると同時にSiO₂の上部にある
シャターを開き、成膜モニターで３０秒間成膜の安定性
を確認した後、光学フィルター基板１６群を成膜領域に
さらすように移動を開始した。成膜粒子発生源への電子
銃のエネルギーは一定にして、移動速度は、成膜膜厚が
一定になるように移動速度コントロールをした。１６群
すべての移動を終了しシャッターを閉じた。シャッター
を閉じるまでの時間は約３分であった。

【００４９】（３）第３層目のＩＴＯは第２層目の蒸着
時に予備加熱を終了し、（２）でシャッターを閉じると
同時に、酸素を導入して成膜室の圧力を3.0×10^-2Paと
し、成膜室に設けられたアンテナを利用して13.56MHzの
高周波を５００Ｗかけ酸素プラズマ状態とし、さらにプ
ラズマ発生型イオン銃を用いて酸素をイオン化した後酸
素イオンを加速し、光学フィルター基板がさらされる方
向に照射しながらＩＴＯの上部にあるシャターを開き、
成膜モニターで３０秒間成膜の安定性を確認した後、光
学フィルター基板１６群を成膜領域にさらすように移動
を開始した。成膜粒子発生源への電子銃のエネルギーは
一定にして、移動速度は、成膜膜厚が一定になるように
移動速度コントロールをした。１６群すべての光学フィ
ルター基板群の移動を終了しシャッターを閉じた。シャ
ッターを閉じるまでの時間は約１０分であった。

【００５０】（４）第４層目にSiO₂は第３層目の蒸着時
に予備加熱を終了し、（３）でシャッターを閉じると同
時に、SiO₂の上部にあるシャターを開き、成膜モニター
で３０秒間成膜の安定性を確認した後、光学フィルター
基板１６群を成膜領域にさらすように移動を開始した。
成膜粒子発生源への電子銃のエネルギーは成膜粒子束の
成膜速度が一定になるように出力コントロールをして、
移動速度は、成膜膜厚が一定になるように移動速度コン
トロールをした。１６群すべての光学フィルター基板群
の移動を終了しシャッターを閉じた。シャッターを閉じ
るまでの時間は約４分であった。

【００５１】（０）〜（４）の時間にマシンの機構ロス
時間を加え、１６群の光学フィルター基板を成膜する１
タクトタイムは３５分であった。

【００５２】これを６回繰り返し、基板を反転させ、表
２に示す近赤外線を反射する膜を成膜した。基板加熱は
基板温度で８０℃になるようにマイクロヒータとハロゲ
ンランプで加熱した。

【００５３】（０）前処理として成膜室のプラズマ発生
型イオン銃（シンクロン（株）製ＲＩＳ型イオン銃）を
用いて、加速電圧５００Ｖ、加速電流１００ｍＡにて酸
素イオンを加速して、基板の通過域に照射しながら、基
板１６群をさらすように３ｍ／分の速度で移動させた。
１６群すべての基板群の移動を終了するまで４分であっ
た。

【００５４】（１）第１層目にSiO₂の加熱時間（ガス出
し時間）を２分設け、SiO₂の粒子発生部位の温度が定常
状態に達した。その後シャッターを開き、成膜モニター
で３０秒間成膜の安定を確認した後、基板１６群を成膜
領域にさらすように移動を開始した。成膜粒子発生源へ
の電子銃のエネルギーは水晶式膜厚計のセンサーについ
た膜の堆積速度を監視してこの堆積速度が一定になるよ
うに出力のフィードバックコントロールを行った。移動
速度は、成膜膜厚が一定になるように移動速度コントロ
ールをした。１６群すべての成膜対象基板群の移動を終
了しシャッターを閉じた。シャッターを閉じるまでの時
間は約４分であった。

【００５５】（２）第２層目のTiO₂は第１層目の蒸着時
に予備加熱を終了し、（１）でシャッターを閉じると同
時に、酸素を導入して成膜室の圧力を1.0×10^-2Paと
し、TiO₂の上部にあるシャターを開き、成膜モニターで
３０秒間成膜の安定性を確認した後、基板１６群を成膜
領域にさらすように移動を開始した。成膜粒子発生源へ
の電子銃のエネルギーは水晶式膜厚計のセンサーについ
た膜の堆積速度を監視してこの堆積速度が一定になるよ
うに出力のフィードバックコントロールを行った。移動
速度は、成膜膜厚が一定になるように移動速度コントロ
ールをした。１６群すべての基板群の移動を終了しシャ
ッターを閉じた。シャッターを閉じるまでの時間は約４
分であった。

【００５６】（３）第３層目のSiO₂は第２層目の蒸着時
に予備加熱を終了し、（２）でシャッターを閉じると同
時にSiO₂の上部にあるシャターを開き、成膜モニターで
３０秒間成膜の安定性を確認した後、基板１６群を成膜
領域にさらすように移動を開始した。成膜条件は（１）
と全く同様とした。シャッターを閉じるまでの時間は約
４分であった。

【００５７】（４）以後（２）（３）を５回繰り返し
た。

【００５８】（５）第１４層目のTiO₂は（２）と同様に
行った。

【００５９】（６）第１５層目のSiO₂は（３）と同様に
行った。シャッターを閉じるまでの時間は２分であっ
た。

【００６０】（０）〜（６）の時間にマシンの機構ロス
時間を加え、１６群の光学フィルター基板を成膜する１
タクトタイムは１００分であった。これを６回繰り返
し、基板を取り出した。

【００６１】これらのサイクルを５回繰返し運転し、初
期排気と最終取出し時間を含め３日であった。この時生
産した４２インチの光学フィルターは４８０枚（16治具
×1枚×30回）であった。

【００６２】こうしてできあがった光学フィルターの特
性を評価した。

【００６３】分光反射率特性は図１の通り。分光透過率
特性は図２の通り。

【００６４】視感反射率は０．２５％、近赤外域９００
ｎｍ〜１０００ｎｍで反射率が９８％以上であった。表
の面の表面抵抗値は２００Ω／□であった。

【００６５】これをＰＤＰの前面に取り付けたところ、
非常に色コントラストが良く鮮明な画像が得られた。ま
た、外光がほとんど気にならなく、見ている人間の写り
込みもほとんど感じられなかった。このＰＤＰの近くに
５種類のリモコンつきテレビを配置し、映像を映し出し
ていたがリモコンの誤動作は起こらなかった。

【００６６】また、この光学フィルターからアース線を
引き出したところ静電気を除電できた。

【００６７】

【表１】

【表２】実施例２実施例１と同様の製造方法により、同様の基板を用いて
表面に表３、裏面に表４の膜構成を施した。

【００６８】

【表３】

【表４】こうしてできあがった光学フィルターの特性を評価し
た。

【００６９】分光反射率特性は図３の通りである。分光
透過率特性は図４の通りである。視感反射率は０．２５
％、近赤外域９００ｎｍ〜１０００ｎｍで反射率が５０
％以上であった。裏の面の表面抵抗値は２００Ω／□で
あった。

【００７０】これをＰＤＰの前面に取り付けたところ、
非常に色コントラストが良く鮮明な画像が得られた。ま
た、外光がほとんど気にならなく、見ている人間の写り
込みもほとんど感じられなかった。このＰＤＰの近くに
５種類のリモコンつきテレビを配置し、映像を映し出し
ていたがリモコンの誤動作は起こらなかった。

【００７１】また、この光学フィルターからアース線を
引き出したところ静電気を除電できた。

【００７２】比較例１実施例１と同様の製造方法により、同様の基板を用いて
表面に表５、裏面に表６の膜構成を施した。

【００７３】

【表５】

【表６】こうしてできあがった光学フィルターの特性を評価し
た。

【００７４】分光反射率特性は図５の通りである。分光
透過率特性は図６の通りである。視感反射率は２．５
％、近赤外域９００ｎｍ〜１０００ｎｍで反射率が４０
％以上であった。

【００７５】これをＰＤＰの前面に取り付けたところ、
色コントラストが良く鮮明な画像が得られた。外光は若
干気になる程度で、見ている人間の写り込みは少し感じ
られた。このＰＤＰの近くに５種類のリモコンつきテレ
ビを配置し、映像を映し出していたが４種類のテレビは
リモコンの誤動作を起こさなかったが１種類のテレビが
リモコンの誤動作を起こした。

【００７６】比較例２実施例１と同様の製造方法により、同様の基板を用いて
表面に表７、裏面に表８の膜構成を施した。

【００７７】

【表７】

【表８】こうしてできあがった光学フィルターの特性を評価し
た。

【００７８】分光反射率特性は図７の通り。分光透過率
特性は図８の通り。

【００７９】視感反射率は８０％、近赤外域９００ｎｍ
〜１０００ｎｍで反射率が８０％以上であった。

【００８０】これをＰＤＰの前面に取り付けたところ、
外光反射でほとんど表示画面が見えなかった。しかしな
がらこのＰＤＰの近くに５種類のリモコンつきテレビを
配置し、映像を映し出していたが５種類のテレビともリ
モコンの誤動作を起こさなかった。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、近赤外線を効率良く反
射し、可視光を十分に反射防止する光学フィルターを提
供できる。

【００８２】特に表示画面の前面に取り付けて使用すれ
ば、表示体を見やすく、高コントラスト化するばかりで
なく他の機器のリモコンなどの誤動作を防止できる。

【００８３】ＣＣＤカメラに取り付けて使用すれば鮮明
な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の光学フィルターの分光反射
率特性の一例を示す図である。

【図２】本発明の実施例１の光学フィルターの分光透過
率特性の一例を示す図である。

【図３】本発明の実施例２の光学フィルターの分光反射
率特性の一例を示す図である。

【図４】本発明の実施例２の光学フィルターの分光透過
率特性の一例を示す図である。

【図５】本発明の比較例１の光学フィルターの分光反射
率特性の一例を示す図である。

【図６】本発明の比較例１の光学フィルターの分光透過
率特性の一例を示す図である。

【図７】本発明の比較例２の光学フィルターの分光反射
率特性の一例を示す図である。

【図８】本発明の比較例２の光学フィルターの分光透過
率特性の一例を示す図である。

【図９】本発明の薄膜つき基板の製造方法の一実施例の
側面から見た図である。

【図１０】本発明の薄膜つき基板の製造方法の一実施例
の図９を上から見た図である。

【符号の説明】

２：成膜粒子束発生部位３：薄膜材料４ａ：補正板４ｂ：補正板５：成膜粒子束６：電子銃７：膜厚測定装置８：成膜モニタ板９：成膜粒子束軸１１：シャッター２０：成膜領域１０１：投入室１０２：投入室１０３：ストッカー室１０４：成膜室１０５：ストッカー室１０６：取出室１０７：取出室１０８：基板保持治具１０８ａ：基板保持治具群１０８ｂ：基板保持治具群１０８ｃ：基板保持治具群１０８ｄ：基板保持治具群１０８ｅ：基板保持治具群１０８ｆ：基板保持治具群１０９ａ：成膜対象基板群１０９ｂ：成膜対象基板群１０９ｃ：成膜対象基板群１０９ｄ：成膜対象基板群１０９ｅ：成膜対象基板群１０９ｆ：成膜対象基板群１０９ｇ：成膜対象基板群１０９ｈ：成膜対象基板群１０９ｉ：成膜対象基板群１０９ｊ：成膜対象基板群１０９ｋ：成膜対象基板群１０９ｌ：成膜対象基板群１０９ｍ：成膜対象基板群１１０：移動手段１１１：基板加熱手段１１２：高周波プラズマ発生用アンテナ１１３ａ：真空ポンプ１１３ｂ：真空ポンプ１１３ｃ：真空ポンプ１１３ｄ：真空ポンプ１１３ｅ：真空ポンプ１１３ｆ：真空ポンプ１１３ｇ：真空ポンプ１１３ｈ：真空ポンプ１１４ａ：ゲートバルブ１１４ｂ：ゲートバルブ１１４ｃ：ゲートバルブ１１４ｄ：ゲートバルブ２１１ａ：イオン銃２１１ｂ：イオン銃２１２ａ：油回転ポンプ２１２ｂ：油回転ポンプ２１２ｃ：油回転ポンプ２１２ｄ：油回転ポンプ２１８ａ：成膜モニタ板２１８ｂ：成膜モニタ板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 5/28 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】近赤外域を５０％以上反射し、可視光域を
反射防止する視感反射率が３％以下である光学フィルタ
ー。
【請求項２】前記近赤外域が９００ｎｍから１０００ｎ
ｍであり、この全域に対して反射率が５０％以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項３】前記近赤外域が８００ｎｍから１２００ｎ
ｍであり、この全域に対して反射率が５０％以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項４】前記近赤外域が９００ｎｍから１０００ｎ
ｍであり、この全域に対して反射率が９５％以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。
【請求項５】前記光学フィルターがプラスチック製であ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光
学フィルター。
【請求項６】前記光学フィルターの基体が、表面にハー
ドコートを施してなる基体であることを特徴とする請求
項１〜５のいずれかに記載の光学フィルター。
【請求項７】前記光学フィルターの一方の面に反射防止
膜を有し、他方の面に近赤外線を反射する膜を有するこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学フ
ィルター。
【請求項８】前記反射防止膜の膜構成は下記（１）、
（２）、（３）または（４）の構成であることを特徴と
する請求項７に記載の光学フィルター。（１）反射防止膜が１層からなり、基板の屈折率よりも
低い低屈折率層からなる。（２）反射防止膜が２層からなり、基板から外側に向か
って第１層が基板の屈折率よりも高い高屈折率層、第２
層が基板の屈折率よりも低い低屈折率層である。（３）反射防止膜が３層からなり、基板から外側に向か
って第１層が基板の屈折率よりも高い中屈折率層、第２
層が第１層より屈折率が高い高屈折率層、第３層が基板
より屈折率が低い低屈折率層である。ただし、第１層の
中屈折率層は高屈折率層と低屈折率層の組み合わせで光
学的な等価膜とする場合を含む。（４）反射防止膜が４層からなり、基板から外側に向か
って第１層が基板の屈折率よりも低い低屈折率層、第２
層が基板の屈折率よりも高い中屈折率層、第３層が第２
層の屈折率よりも高い高屈折率層、第４層は基板よりも
屈折率が低い低屈折率層である。ただし、第２層の中屈
折率層は高屈折率層と低屈折率層の組み合わせで光学的
な等価膜とする場合を含む。
【請求項９】膜構成が下記であることを特徴とする請求
項８に記載の光学フィルター。基体側から数えて第１層：ＺｒＯ₂ 第２層：ＳｉＯ₂ 第３層：ＴｉＯ₂ 第４層：ＳｉＯ₂
【請求項１０】前記近赤外線を反射する膜の膜構成は
（ＨＬ）または（ＬＨ）の組み合わせを２回以上繰り返
してなることを特徴とする請求項７に記載の光学フィル
ター。Ｈ：基板の屈折率よりも高い高屈折率層が光学的膜厚で
λ／４である層Ｌ：基板の屈折率よりも低い低屈折率層が光学的膜厚で
λ／４である層 λ：λは６００ｎｍから１２００ｎｍ
【請求項１１】膜構成が下記であることを特徴とする請
求項１０に記載の光学フィルター。基体側から数えて、第１層：ＺｒＯ₂ 第２層：ＳｉＯ₂ 第３層：ＴｉＯ₂ 第４層：ＳｉＯ₂ 第５層：ＴｉＯ₂ 第６層：ＳｉＯ₂
【請求項１２】高屈折率層の少なくとも１層がＩＴＯで
あることを特徴とする請求項８に記載の光学フィルタ
ー。
【請求項１３】反射防止膜の膜構成が下記であることを
特徴とする請求項１２に記載の光学フィルター。基体側
から数えて第１層：ＺｒＯ₂ 第２層：ＳｉＯ₂ 第３層：ＩＴＯ第４層：ＳｉＯ₂
【請求項１４】近赤外線を反射する膜の膜構成が下記で
あることを特徴とする請求項１０に記載の光学フィルタ
ー。基体側から数えて、第１層：ＺｒＯ₂ 第２層：ＳｉＯ₂ 第３層：ＩＴＯ第４層：ＳｉＯ₂ 第５層：ＴｉＯ₂ 第６層：ＳｉＯ₂
【請求項１５】表面抵抗値が５００Ω／□以下であるこ
とを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載光学
フィルター。
【請求項１６】表示画面の前面に取り付けられて使用さ
れることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載
の光学フィルター。
【請求項１７】前記表示画面は、プラズマディスプレイ
であることを特徴とする請求項１６に記載の光学フィル
ター。
【請求項１８】前記表示画面の大きさが表示領域の対角
線長さで２８インチ以上である請求項１６または１７に
記載の光学フィルター。
【請求項１９】前記光学フィルターの基体は可視光線透
過率が４０％以上、７０％以下であることを特徴とする
請求項１〜１８のいずれかに記載の光学フィルター。
【請求項２０】固体撮像素子カメラに取り付けて使用さ
れることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載
の光学フィルター。
【請求項２１】成膜領域の前後に前記光学フィルターを
多段に収納可能な第１及び第２のストッカーを有する成
膜室と、該成膜室の前後に、それぞれ前記光学フィルタ
ーを多段に収納可能なストッカーを有する投入室と取出
室を設け、成膜室にて前記光学フィルター用基板が成膜
されている間に次の前記光学フィルター群用基板を投入
室に入れ排気しておくと共に前回成膜された前記光学フ
ィルター群を取出室から取り出す前記光学フィルター製
造方法であって、該光学フィルター用基板を該成膜領域
を通過させながら成膜させる製造方法で製造されたこと
を特徴とする請求項１に記載の光学フィルター。