液晶板用防尘基片及其制造方法技术

本发明专利技术涉及制造抗反射涂层基片，其包括透明基片（１）和在透明基片上形成的抗反射膜，抗反射膜由多层膜制成，所述多层膜具有按下列顺序相继形成在透明基片上的下列各层：中等折射指数层（２）、高折射指数层（３）和低折射指数层（４）。中等折射指数层由含有硅、锡和氧的材料制成，高折射指数层由含有氧和至少一种选自钛、铌、钽和铪的元素的材料制成。低折射指数层由含有硅和氧的材料制成。抗反射膜用一种在线溅射仪器，通过相继层积这些层而形成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产抗反射涂层基片的方法，该基片用作液晶板(特别是投影式的液晶投影仪)的防尘基片，固态图象获取装置的封面玻璃，该封面玻璃作为在图象传感器中的固态图象获取装置的外窗，如CCD(电荷耦合装置)传感器和CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)传感器，用作测量仪器的基片等。
技术介绍
如图1所示，投影式的液晶投影仪包括一个液晶仪100。从光源(未显示)发射来的一束光通过一个聚光系统(未显示)聚光后导至液晶仪100。通过液晶层50对光束进行光学调节，然后通过一个光学系统(未显示)如镜头投影到屏幕上，以便将预定的图象显示在屏幕上。将从光源来的光束聚光，以便在液晶仪100的液晶层50中确定焦点的位置。这里假设瑕疵或尘粒201附着在对面基片20的外表面。在这种情况下，瑕疵或尘粒201在与作为焦点位置的液晶层50的距离约1mm的地方，这与对面基片20的基片21的厚度相当。因此，瑕疵或尘粒201出现在焦距范围内并进入到聚焦状态中。类似地，假设一个瑕疵或尘粒202附着在驱动基片30的外表面。在这种情况下，瑕疵或尘粒202位于离液晶层50的距离约1mm的地方，这与驱动基片30的基片31的厚度相当。由此，瑕疵或尘粒202出现在焦距范围内并进入到聚焦状态中。作为结果，倘若在通过使用投影式的液晶投影仪进行显示时，此投影仪包括一个有瑕疵或尘粒201或202附着在其外表面的液晶元件，瑕疵或尘粒201或202出现在投影图象中，且显示质量被降低。为了避免上述的问题，每个厚度约为1mm的一对透明基片41a和41b，例如由玻璃制成的，放在靠近液晶元件的地方，以使液晶元件位于这对基片之间。透明的基片41a和41b是为防尘基片40a和40b服务的，用以分别保护液晶元件的基片20和30的外表面不受瑕疵或灰尘颗粒的影响。即使瑕疵或尘粒211或212附着在防尘基片40a或40b的外表面，这两个基片不邻近液晶元件，由于防尘基片211或212的厚度，使瑕疵或尘粒211或212处于使散焦的状态。因此，显示质量未被降低。通常，上述的防尘基片通过采用气相淀积的方法，将含有Al2O3/ZrO2/MgF2多层膜的抗反射膜沉积到透明基片的一个表面上而得到。也有建议由含有交替层叠的多层SiO2和ZrO2层的抗反射膜制成(JP2000-282134A)。同时，将CCD或CMOS装入一密封的芯片包装中，其目的是作为芯片、信号分配、散热和电路保护的电源。例如，JP H7-172868A中公开了一种用于芯片包装的防护玻璃。在其公开的防护玻璃中，为了有效地将光束引入CCD或CMOS，在玻璃基片的表面形成了一层抗反射膜。此抗反射膜包括有两或三层的多层膜，该多层膜通过使用两种或三种材料沉积得到，所述材料选自铝氧化物，钇氧化物，钽氧化物，硅氧化物，镁氟化物和锶氟化物。例如，抗反射膜具有Al2O3/Ta2O5/MgF2或Al2O3/ZrO2/MgF2的膜结构。多层膜通常通过气相沉积而形成，如上述的防尘基片的抗反射膜。倘若含有多层膜如Al2O3/ZrO2/MgF2的抗反射膜是通过气相淀积而形成的时候，通过气相淀积将会引起杂质、斑点或针孔的产生。杂质或斑点的存在将导致光的散射，而针孔的存在将引起光的反射。结果是，防尘基片不能达到要求的光学特性(即，0.5％或更小的折射率(在抗反射膜一侧的一个表面上的单表面折射率))和固态图象获取装置的防护玻璃达不到要求的光学特性(即，1％或更小的折射率(抗反射膜和玻璃基片的双表面折射率))。特别是，防尘基片长时间暴露在特别高的温度的恶劣环境中，在个层之间的界面处会引起膜的剥离。考虑到上述的问题，建议用反应溅射法形成Al2O3/ZrO2/MgF2多层膜。但是，将MgF2作为氟化物稳定地沉积相当困难。因此，不能获得稳定的光学特性，且加在生产上的负荷很重。假设抗反射膜包含多层交替层叠的SiO2和ZrO2层，则要求至少有四层，而且每一层膜的厚度必须严格控制。因此，不能获得稳定的光学特性，且生产的负荷很重。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是提供一种生产抗反射涂层基片的方法，该基片具有优异的膜附着能力，即使在恶劣的环境也不会引起膜的剥离。本专利技术的另一个目的是提供一种生产抗反射涂层基片的方法，该基片是用作液晶板的防尘基片和固态图象获取装置的防护玻璃，该基片满足每个防尘基片和防护玻璃所需的理想的光学特性。为了达到上述目的，本专利技术具有以下结构。结构1一种生产含有透明基片和在该透明基片上形成的抗反射膜的抗反射涂层基片的方法，所述抗反射膜包括多层膜，该多层膜具有按下列顺序连续地形成在透明基片上的下列各层中等折射指数层、高折射指数层和低折射指数层，中等折射指数层由含有硅、锡和氧的材料制成，高折射指数层由含有氧和至少一种选自钛、铌、钽和铪的元素构成，低折射指数层由含有硅和氧的材料制成，抗反射膜用一种在线溅射仪器通过连续将这些层沉积而制得。结构2根据结构1的方法，其中抗反射膜是在不活泼的气氛或含有不活泼气体和氧气的混合气氛中，通过溅射或反应溅射而形成的，中等折射指数层是通过使用由含有硅和锡的材料制成的标靶而沉积的，高折射指数层是通过使用由含选自钛、铌、钽和铪的一种元素的材料制得的标靶而沉积的，低折射指数层是通过使用由含有硅的材料制得的标靶而沉积的。结构3根据结构2的方法，其中中等折射指数层、高折射指数层的和低折射指数层中的每一个是通过使用多个标靶沉积得到的。结构4根据结构1至3中任何一项的方法，其中中等折射指数层的折射指数介于1.6至1.8之间，其几何厚度介于60nm至90nm之间，高折射指数层的折射指数介于2.1至2.8之间，其几何厚度介于90nm至130nm之间，低折射指数层的折射指数介于1.4至1.6之间，其几何厚度介于80nm至100nm之间。结构5根据结构4的方法，其中中等折射指数层含有SixSnyOz，高折射指数层含有选自TiO2、Nb2O5、Ta2O5和HfO2的物质，低折射指数层含有SiO2。结构6根据结构1至5中任何一项的方法，其中透明基片是折射指数在1.46至1.53之间的玻璃基片。结构7根据结构6的方法，其中玻璃基片的抗反射涂层表面，也就是其上形成有抗反射膜的表面，用中心线平均粗糙度Ra表示的表面粗糙度为0.5nm或更小。结构8根据结构1至7中任何一项的方法，其中透明传导膜是在高折射指数层和低折射指数层之间形成的。结构9根据结构1至8中任何一项的方法，其中抗反射涂层基片是一种液晶板所用的防尘基片。结构10根据结构9的方法，其中液晶板是一种用于投影式的液晶投影仪的液晶板。结构11根据结构1至7中任何一项的方法，其中抗反射涂层基片是一种用于固态图象获取装置的防护玻璃。附图说明图1是描述防尘基片功能的示意图；图2是描述用本专利技术的方法生产的液晶板所用的防尘基片示意图；图3是描述一种用于制备本专利技术抗反射涂层基片的在线溅射仪器的示意图；图4是说明图2中带有防尘基片的液晶板的示意图；图5所示为用于固态图象获取装置的防护玻璃的示意图，所述固态图象获取装置是用本专利技术的方法生产的；和图6是带有图5的防护玻璃的固态图象获取装置图。具体实施例方式根据本专利技术，生产抗反射涂层基片的方法包括使用在线溅射仪器，在透明基片上按下列顺序连续沉积下列各层的步骤由含有硅、锡和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造抗反射涂层基片的方法，该抗反射涂层基片包括透明基片（１）和在该透明基片上形成的抗反射膜，抗反射膜包括多层膜，该多层膜含有按下列顺序相继形成在透明基片上的下列各层：中等折射指数层（２）、高折射指数层（３）和低折射指数层（４），中等折射指数层由含有硅、锡和氧的材料制成，高折射指数层由含有氧和至少一种选自钛、铌、钽和铪的元素的材料制成，低折射指数层由含有硅和氧的材料制成，该抗反射膜是通过采用在线溅射仪器相继层积这些层而形成的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浅川勉，松本研二，原田高志，中山恭司，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]