JPH0772305A - 反射防止膜及び反射防止部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 波長域を有する光に対して２層の重畳数にて
も反射防止効果に優れて量産性に優れると共に、耐汚染
性に優れて反射防止効果の持続性に優れる反射防止膜及
び反射防止部材を得ること。 【構成】 光学的膜厚が反射防止目的の波長域における
中心波長の０．２〜０．３倍のフッ素含有層（１）と
０．４５〜０．５５倍のＹ₂Ｏ₃層（２）との重畳層から
少なくともなると共に、そのフッ素含有層を入射側表面
に有してなり、前記フッ素含有層が厚さ１００μmでの
透過率８０％以上、フッ素原子含有量６０重量％以上、
かつ屈折率１．４０以下のフッ素含有化合物からなる反
射防止膜、及びかかる反射防止膜を透明基材の少なくと
も片側に有する反射防止部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、量産性、耐汚染性に優
れて種々の視認装置等の反射防止に好適な反射防止膜及
びその反射防止部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、可視光の如く波長域を有する光に
対する反射防止膜としては、金属酸化物等の透明薄膜を
重畳させて多層膜としたものが知られていた。かかる多
層化は、単層膜では単一波長の光に対しては有効に反射
防止しうるものの波長域を有する光に対しては有効に反
射防止できないことにより、重畳層数を増すほど広い波
長域の反射防止に有効となる。そのため、例えば波長４
００〜７００nmの可視光域の反射防止には、入射側表面
をＳiＯ₂等の金属酸化物層で形成した３層以上の重畳層
とすることが一般的であり、２層の場合には高精度な反
射防止を達成できないとされてきた。

【０００３】しかしながら、多層構造の反射防止膜の形
成には、重畳させる各薄膜の屈折率等を踏まえてその膜
厚を高精度に制御する高度な技術が要求され、そのため
重畳数を１層増すだけで多時間、多労力を要することと
なって製造効率を大きく低下させる問題点があった。ま
た入射側表面の金属酸化物層が指紋等で汚染されやす
く、その汚染で反射防止効果が著しく低下する問題点も
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、波長域を有
する光に対して２層の重畳数にても反射防止効果に優れ
て量産性に優れると共に、耐汚染性に優れて反射防止効
果の持続性に優れる反射防止膜及び反射防止部材を得る
ことを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、光学的膜厚が
反射防止目的の波長域における中心波長の０．２〜０．
３倍のフッ素含有層と０．４５〜０．５５倍のＹ₂Ｏ₃層
との重畳層から少なくともなると共に、そのフッ素含有
層を入射側表面に有してなり、前記フッ素含有層が厚さ
１００μmでの透過率８０％以上、フッ素原子含有量６
０重量％以上、かつ屈折率１．４０以下のフッ素含有化
合物からなることを特徴とする反射防止膜、及び前記の
反射防止膜を透明基材の少なくとも片側に有することを
特徴とする反射防止部材を提供するものである。

【０００６】

【作用】上記構成のフッ素含有層を入射側表面に有する
Ｙ₂Ｏ₃層との重畳層とすることにより、かかる２層から
なる量産性に有利な反射防止膜である場合にも波長域を
有する光に対して満足できる反射防止効果を示す。ちな
みに、波長４００〜７００nmの可視光域において通例９
８％以上の平均透過率を達成することができる。また入
射側表面にフッ素含有層を有することより撥水性、撥油
性等に優れて汚染されにくく、また汚染が落ちやすくて
耐汚染性に優れ、反射防止効果を長期に持続させること
ができる。

【０００７】

【実施例】本発明の反射防止膜は、特殊なフッ素含有層
を入射側表面に有するＹ₂Ｏ₃層との重畳層から少なくと
もなるものである。その例を図１に示した。１がフッ素
含有層、２がＹ₂Ｏ₃層である。

【０００８】本発明においてフッ素含有層は、前記のと
おり反射防止膜の入射側表面を形成し、反射防止目的の
波長域における中心波長に基づきその０．２〜０．３倍
の光学的膜厚とされる。その厚さが前記範囲外では満足
できる低反射率の達成が困難となる。なお前記の光学的
膜厚は、屈折率と厚さの積として定義される。

【０００９】フッ素含有層の形成は、その厚さが１００
μmの場合に８０％以上の透過率を示し、フッ素原子の
含有量が６０重量％以上で、かつ屈折率が１．４０以下
のフッ素含有化合物を用いて行うことができる。フッ素
含有層を形成するフッ素含有化合物が前記の条件を満足
しない場合には、目的の低反射率が達成されにくい。好
ましく用いうるフッ素含有化合物は、屈折率が１．３６
以下のものである。

【００１０】本発明で用いうるフッ素含有化合物の例と
しては次のものなどがあげられる。 一般式（１）： （ただし、Ｒはフッ素原子、水素原子又は一価の炭化水
素基、ｎは１〜４０である。）で表され、フッ素原子の
含有量が６０重量％以上のフッ素含有化合物。

【００１１】式（イ）： で表される屈折率１．３８のフッ素含有化合物。

【００１２】上記した一般式（１）において、Ｒの全て
がフッ素原子からなるフッ素含有化合物は本発明におい
て好ましく用いうる。ちなみに、Ｒの全てがフッ素原子
で、そのｎが平均９．６個のものは、屈折率が１．３４
であり、下記の一般式（２）で表されるパーフルオロ系
溶媒等の溶媒に可溶である。

【００１３】一般式（２）： （ただし、ｎは２〜８である。）

【００１４】また上記した式（イ）で表されるフッ素含
有化合物もテトラヒドロフラン等に可溶であり、本発明
においては溶媒に可溶なフッ素含有化合物がディッピン
グ方式やスピンコート方式等の塗布方式で容易に薄膜を
形成でき、量産性等の点より好ましい。その場合、膜厚
制御等の点より溶液濃度は通例０．１〜２０重量％とさ
れるがこれに限定するものではない。

【００１５】本発明の反射防止膜において重畳層の形成
に少なくとも用いられるＹ₂Ｏ₃層は、反射防止目的の波
長域における中心波長に基づきその０．４５〜０．５５
倍の光学的膜厚とされる。その厚さが前記範囲外では満
足できる低反射率の達成が困難となる。かかるＹ₂Ｏ₃層
の形成は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオ
ンプレーティング法の如き蒸着方式などの適宜な方式で
行うことができる。

【００１６】なお本発明の反射防止膜においては、Ｓi
Ｏ₂、ＺrＯ₂、Ａl₂Ｏ₃の如き金属酸化物やフッ化マグネ
シウムなどからなる公知の層も重畳させて３層以上の反
射防止膜として透過率の向上をはかることもできる。そ
の場合、フッ素含有層とＹ₂Ｏ₃層以外の層については、
その屈折率や重畳層数等に応じて従来に準じ適宜に形成
することができる。

【００１７】本発明の反射防止膜の適用は、反射防止を
目的とする面に所定の重畳層を順次形成することにより
行うこともできるし、フィルム等の基材上に反射防止膜
を設けて反射防止部材を形成し、それを反射防止を目的
とする面に付設する方式などによっても適用することが
できる。反射防止部材として適用する方式は、ディスプ
レイ装置等の既成物品への付設や、湾曲面あるいは大面
積面等への付設が容易な利点を有している。

【００１８】本発明の反射防止部材は、透明基材の少な
くとも片側に本発明の反射防止膜を有するものである。
その例を図２に示した。３が透明基材である。なお４は
必要に応じて設けられる接着剤層である。

【００１９】透明基材としては適宜なものを用いうる。
透過率や強度に優れるものが好ましい。一般には、ガラ
スや、ポリエステル、トリアセチルセルロースの如きプ
ラスチックからなる板、フィルムないしシートなどが用
いられる。また偏光板や位相差板等の光学機能素材など
も用いうる。厚さは、適宜に決定でき５mm以下が一般的
であるが、これに限定されない。

【００２０】さらにハードーコート処理等の適宜な処理
を施した透明基材なども用いうる。ハードーコート処理
は基材、特にその表面の補強等を目的とするものでシリ
コーン系樹脂等の熱硬化性樹脂などで一般に形成され
る。またシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等の
酸化物微粒子、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモ
ン等の導電性微粒子を混入させたハードーコート層とさ
れる場合もあり、本発明においては適宜に処理した公知
の透明基材を用いうる。反射防止部材の形成は、かかる
透明基材の片側又は両側に反射防止膜を構成する重畳層
を付設する方法などにより行うことができる。

【００２１】本発明の反射防止部材には、適用対象への
接着等を目的に接着剤層を設けることもできる。設ける
接着剤層は、透過率の低減防止等の点より屈折率差が透
明基材の±５％以内のものが好ましい。接着剤層の形成
には、例えばアクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコ
ーン系粘着剤等の粘着剤やホットメルト系接着剤などの
適宜なものを用いうる。透明性や耐候性等に優れるもの
が好ましい。接着剤層の付設は、塗工方式やセパレータ
上に設けたものの移着方式など適宜な方式で行ってよ
い。なお接着剤層が粘着層の場合には、実用に供するま
での間その表面をセパレータ等で保護しておくことが好
ましい。

【００２２】本発明の反射防止膜ないし反射防止部材
は、偏光板等の光学機能素材や液晶表示装置等のディス
プレイ装置、重量計等の計器類など、種々の物品の界面
反射防止に好ましく用いることができる。

【００２３】実施例１ 厚さ５００μmのトリアセチルセルロースフィルム（屈
折率１．４９）の片面に、蒸着方式で厚さ１３５nmのＹ
₂Ｏ₃層（屈折率１．８７）を形成しその上に、上記した
一般式（１）においてＲの全てがフッ素原子でｎが平均
９．６個のフッ素含有化合物のパーフルオロ系溶媒によ
る溶液をディップコートして厚さ９５nmのフッ素含有層
（屈折率１．３４）を重畳させて反射防止部材を得た。

【００２４】なお、蒸着は電子銃方式により蒸着面を加
熱することなく到達真空度５×１／１０⁵Ｔｏｒｒ、蒸
着速度約０．５nm／秒の条件、ディップコートはディッ
ピング速度１．０mm／秒の条件で行い、膜厚測定は電子
顕微鏡による断面観察により行った（以下同じ）。従っ
てディップコートによる膜厚は、溶液濃度に基づいて制
御した。また用いたパーフルオロ系溶媒は、上記の一般
式（２）で表されるものである。

【００２５】実施例２ 上記した式（イ）で表されるフッ素含有化合物のテトラ
ヒドロフラン溶液を用いて厚さ９０nmのフッ素含有層
（屈折率１．３８）としたほかは実施例１に準じて反射
防止部材を得た。

【００２６】実施例３ 厚さ１mmのガラス板（屈折率１．５３）の片面に、蒸着
方式で厚さ８５nmのＡl₂Ｏ₃層（屈折率１．６２）と厚
さ１４０nmのＹ₂Ｏ₃層（屈折率１．８７）を順次形成し
そのＹ₂Ｏ₃層上に、厚さ９５nmのフッ素含有層（屈折率
１．３４）を重畳させて実施例１に準じ反射防止部材を
得た。

【００２７】比較例１ Ｙ₂Ｏ₃層に代えて厚さ１２５nmのＺrＯ₂（屈折率２．０
５）を形成したほかは実施例１に準じて反射防止部材を
得た。

【００２８】比較例２ Ｙ₂Ｏ₃層の厚さを１３０nmとし、その上にフッ素含有層
に代えて厚さ８５nmのＳiＯ₂（屈折率１．４６）を形成
したほかは実施例１に準じて反射防止部材を得た。

【００２９】比較例３ 厚さ５００μmのポリエステルフィルム（屈折率１．６
８）の片面に、蒸着方式で厚さ１２０nmのＺrＯ₂（屈折
率２．０５）と厚さ９０nmのＳiＯ₂（屈折率１．４６）
を順次形成して反射防止部材を得た。

【００３０】評価試験 汚染前 実施例、比較例で得た反射防止部材の反射防止膜側より
波長４００〜７００nmの光を垂直入射させ、分光光度計
にて反射率、透過率を測定し、それより可視域の平均反
射率及び平均透過率を求めた。

【００３１】汚染後 反射防止膜の上にアクリル系粘着テープを圧着して消し
ゴムで１０回擦すったのち、粘着テープを垂直方向に勢
いよく剥がし、その反射防止部材について前記に準じ平
均反射率及び平均透過率を求めた。

【００３２】前記の結果を表１に示した。

【表１】

【００３３】表１より、本発明の反射防止膜は２層構造
の場合にも可視域の光に対して優れた反射防止効果を示
し実用上満足できる透過率を示すと共に、汚染されにく
くて反射防止効果、透過率の持続性に優れていることが
わかる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、２層からなる重畳層の
場合にも波長域を有する光に対して優れた反射防止効果
を示し、実用的で量産性に優れる反射防止膜を得ること
ができる。また入射側表面にフッ素含有層を有して汚染
されにくく、汚染も落ちやすくて耐汚染性に優れ、反射
防止効果の持続性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】反射防止膜の実施例の断面図。

【図２】反射防止部材の実施例の断面図。

【符号の説明】 １：フッ素含有層 ２：Ｙ₂Ｏ₃層 ３：透明基材 ４：接着剤層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的膜厚が反射防止目的の波長域にお
   ける中心波長の０．２〜０．３倍のフッ素含有層と０．
   ４５〜０．５５倍のＹ₂Ｏ₃層との重畳層から少なくとも
   なると共に、そのフッ素含有層を入射側表面に有してな
   り、前記フッ素含有層が厚さ１００μmでの透過率８０
   ％以上、フッ素原子含有量６０重量％以上、かつ屈折率
   １．４０以下のフッ素含有化合物からなることを特徴と
   する反射防止膜。
2. 【請求項２】 フッ素含有層を形成するフッ素含有化合
   物が、一般式： （ただし、Ｒはフッ素原子、水素原子又は一価の炭化水
   素基、ｎは１〜４０である。）で表される溶媒に可溶な
   屈折率１．３６以下のものである請求項１に記載の反射
   防止膜。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の反射防止膜を透明基材
   の少なくとも片側に有することを特徴とする反射防止部
   材。
4. 【請求項４】 屈折率差が透明基材の±５％以内の接着
   剤層を有する請求項３に記載の反射防止部材。