JP2000509844A - 拡散反射防止被覆を有する光学透明体及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高い透過率に低い正反射率を与え且つ表面欠陥の可視性を低減させる、多層の反射防止被覆を有する被覆透明体、及びその製法を開示する。多層反射防止被覆は透明基体の表面上に、重合二酸化珪素と重合二酸化チタンとが交互に重った諸層を含み、諸層の少なくとも１つの層には周囲重合体の屈折率と異なる屈折率を有する離散粒子が配合されている。これによって、多層反射防止被覆に、その正反射率に近いか又はそれより大きい拡散反射率であって、多層反射防止被覆の透過率と比べて無視できる拡散反射率が多層反射防止被覆に与えられる。この拡散反射率は、あらゆる反射像又は反射グレアのためのコントラスト損を生じさせ、それにより、あらゆる表面欠陥をマスキングし、視覚的に快適な外観を与える。反射防止被覆の連続層は、アルコキシド、アルコール及び水の別々の諸溶液を塗布し、次いで、上昇させた温度でその層を硬化させ、次いで、次に続く層を塗布することによって、透明基体上に付着される。

Description

【発明の詳細な説明】 拡散反射防止被覆を有する光学透明体及びその製法 発明の背景 本発明は、一般に光学透明体に関し、詳しくは基体上に反射防止又はグレア防 止(antiglare,眩光防止)被覆を付けた光学透明体に関する。 この特定の種類の光学透明体は、反射及び眩しさを少なくし、それによってそ れらの上又はそれらを通して表示された情報の読取り性を向上させるために開発 されてきている。多孔質材料の反射防止被覆と同様、低屈折率の反射防止被覆が 、下にある基体の鏡面反射率(specular reflectance,正反射率)を減少すること ができることが知られている。しかし、そのような被覆は限られた種類の基体に しか容易に適用できず、それらは屡々比較的低い機械的性質を示す。 多くの商業的反射防止及び眩光防止被覆は、透過光の強度及び透明性を急激に 低下する欠点も有する。これらの被覆の或るものは、極めて透明でさえある。更 に、これらの被覆のあるものはかなりの表面粗さを有するため、屡々目に見える 欠陥を伴う。 或る反射防止被覆は、高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に重ねた多層を有 する。これらの被覆は一般に大きな透過性及び透明性を犠牲にすることなく、低 い反射率を示すが、それらは製造するのに比較的費用がかかる。更に、そのよう な被覆は比較的低い鏡面反射を与えることさえあるが、表面欠陥が屡々目障りに なると考えられている。このことは、それら被覆した基体を表示器カバー板とし て用いるには適合性の悪いものにしている。 従って、低い鏡面反射性と共に大きな透過性を与え、然も、表面欠陥を見にく くする結果を与えるのに充分な拡散反射を与える、透明基体のための改良された 反射防止被覆及びその製法に対する必要性が存在することは明らかである。その 反射防止被覆は化学的、機械的及び環境的にも安定である必要がある。本発明は 、これらの必要性を満たすものである。 発明の概要 本発明は、具体的には、低い鏡面反射性と共に大きな透過性を与え、然も、拡 散反射を与え、表面欠陥を見にくくした被覆透明体及びその製法にある。このこ とは、鏡面反射に匹敵するか、又はそれより大きく、然も、依然としてその透過 性に比較すれば無視できる拡散反射を示す被覆を与えることによって達成される 。そのような拡散反射は、反射された像又は眩しい光のためのコントラストを低 下し、それによって表面欠陥をマスキングし(隠し)、視覚的に快適な外観を与え る。この被覆は化学的、機械的及び環境的にも安定である。 特に本発明の被覆透明体には、透明基体、及び基体の表面上に付着させた反射 防止被覆が含まれる。反射防止被覆には、指定された(prescribed,定められた) 均一な厚さの複数の重合層を有し、それら層は重合二酸化チタンと重合二酸化珪 素とを交互にしたものである。被覆の少なくとも１つの層は、０．０００１５〜 ０．０００６ｍｇ／ｃｍ²の範囲の濃度を有する離散粒子(discrete particles, ばらばらな粒子)を含み、それら粒子はその層の残りの屈折率とは異なった屈折 率を有する。それらの層は共同して可視波長で拡散非反射被覆を与え、それは表 面欠陥をマスキングし、視覚的に快適な外観を与える。鏡面反射は約４％未満に 限定されるのが好ましいが、拡散反射は０．２〜５％の範囲でそれに匹敵した値 に限定されるのが好ましい。 本発明の更に詳細な特徴として、反射防止被覆に配合された離散粒子は、二酸 化珪素、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、二酸化チタン、及びそれらの 混合物からなる群から選択される。それら粒子は約１０μ未満の粒径を有し、一 層小さな微小粒子(sub-particle,サブ粒子)の凝集体である。離散粒子が二酸化 珪素だけから形成されている場合、それらは約０．１重量％未満の濃度を有する 。一方、離散粒子が酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム及び（又は）二酸化 チタンから配合されている場合、それらは約１０重量％未満の濃度を有する。 本発明の更に別の一層詳細な特徴として、離散粒子は、反射防止被覆のどのよ うな数の層の中に配合してもよい。例えば、それらは全ての層に配合してもよい か又は一番外側の層だけに配合してもよい。 透明基体はあらゆる適当な形、例えば平坦な形をしていてもよく、それはガラ ス、プラスチック等のあらゆる適当な材料から形成されていてもよい。後者の場 合、プラスチック材料は、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ スチレン、アリルジグリコールカーボネート及びポリエチレンからなる群から選 択することができる。 本発明の他の特徴及び利点は、本発明の原理を例として示した図面に関連して 述べた次の説明から明らかになるであろう。 図面の簡単な説明 図１は、本発明による被覆透明体の一具体例の概略的断面図であり、光の進行 を示す線は透明体の透過性及び反射性を表わしている。 図２は、裸のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）基体及び幾つかの異なっ た被覆ＰＭＭＡ基体について、波長の関数として示した鏡面反射率を描いたグラ フである。 図３は、幾つかの異なった被覆ＰＭＭＡ基体について、波長の関数として描い た拡散反射率のグラフである。 図４は、本発明を具体化した被覆透明体の外側表面の粒子構造を示す顕微鏡写 真（２５００×）である。 好ましい形態及び方法の説明 図面に関し、特に図１に関し、そこには透明基体１１が示されており、その上 には低い鏡面反射性と共に可視光線の大きな透過性を与える４層反射防止被覆が 付着している。被覆の連続した層１５ａ〜１５ｄは、指定された均一な厚さを有 し、それらは重合二酸化珪素及び重合二酸化チタンとを交互に重ねたものからな り、それらはゾルゲル法を用いて夫々形成されている。第一層１５ａ及び第三層 １５ｃは二酸化珪素から形成され、約１．４４の比較的低い屈折率を有するのに 対し、第二層１５ｂ及び第四層１５ｄは二酸化チタンから形成され、約２．００ の比較的大きな屈折率を有する。 反射防止被覆１３の層１５ａ〜１５ｄの少なくとも１つは、二酸化珪素（Ｓｉ Ｏ₂）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）及びフッ化マ グネシウム（ＭｇＦ₂）を含む群から選択された化合物からなる離散粒子１７を 含んでいる。これらの粒子は、層（単数又は複数）内に無作為的に分布し、しっ かり結合されている。 反射防止被覆１３の層１５ａ〜１５ｄは、夫々ゾルゲル法を用いて形成し、そ の場合、アルコキシド、アルコール、酸触媒及び水を一緒に混合して溶液を形成 し、それを適当に調整してゲル化し、希望の二酸化珪素又は二酸化チタンの重合 体マトリックスとする。それら諸溶液は、浸漬、スピニング(spinning,回転被覆 )及びロール被覆(roll-coating,ロールコーティング)を含めた幾つかの適当な方 法のいずれかを用いて透明基体１１に塗布し(apply,施し)、次いで、付着した材 料を上昇させた温度で硬化し、次いで、次に続く層を付着する。被覆を施すのに 適した方法は、同じ譲受人に譲渡されている係属中の１９９６年６月１７日ディ ン・グオチェン(Din-Guo Chen)等の名前で出願された「多層反射防止被覆を有す るプラスチック物品及びそれら被覆を付着するためのゾルゲル法」と題する米国 特許出願Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．０８／６６４，９１１（これは、言及することに よりここに取り入れる）に詳細に記述されている。 反射防止被覆１３のための一種以上のアルコキシド溶液中の離散粒子１７の濃 度は非常に低い。それら粒子が二酸化珪素即ちシリカから形成されている場合、 それらの濃度は０．１重量％未満であるのが好ましい。一方、それら粒子が二酸 化チタン、酸化アルミニウム又はフッ化マグネシウムから形成されている場合、 それらの濃度は１０重量％未満であるのが好ましい。一層高い濃度は、被覆に不 当に大きな鏡面反射率及び不当に大きな拡散反射率を与えることがある。 個々の粒子１７は、一層小さな０．０００１〜１０μの範囲の粒径を有する微 小粒子の凝集体であると考えられる。これらの微小粒子は形が球形でも不規則で もよい。微小粒子及び凝集粒子は、全て溶液中及び被覆層のどちらにあっても、 人間の肉眼には実質的に見えない位充分小さなものである。 一種以上のアルコキシド溶液に添加される粒子は、固体粉末又はコロイド溶液 の形をしていてもよい。溶液中の粒子の分散は、機械的撹拌又は超音波撹拌を用 いることにより、又は別法として、溶液を分散剤、例えば、アミノプロピルチメ トキシシラン、トリメチルエトキシルシラン、トリメチルメトキシルシラン、ジ メチルジクロロシラン又は１，６−ヘキサジラザンで処理することにより達成す ることができる。 透明基体１１はあらゆる形、例えば平坦又は湾曲したパネルでもよく、それは ガラス、プラスチック等のあらゆる適当な材料から形成されていてもよい。後者 の場合、プラスチック材料は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカ ーボネート、ポリスチレン、アリルジグリコールカーボネート（ＣＲ−３９）及 びポリエチレン（ＰＥＴ）から成る群から選択されたどの材料でもよい。 硬化（ＰＭＭＡの場合、８４℃で少なくとも５分間）後、本発明により作られ た被覆基体１１は、４００〜７００ｎｍの波長範囲で約４％未満の鏡面反射率及 び５５ｎｍで０．３〜５．０％の範囲の拡散反射率を示す。このレベルの拡散反 射率は、特定化したレベルの鏡面反射率と一緒になって、どのような反射した像 又は眩しい光に対してもコントラストの低下を与え、それによって表面欠陥をマ スキングし、視覚的に快適な画面を与える。反射防止被覆１３中へ離散粒子を配 合することによっても、そのような粒子を含まない被覆と比較して、鏡面反射率 を低くする波長範囲を広くすることができる。本発明の反射防止被覆は、化学的 、機械的及び環境的にも安定である。 被覆透明体及びその製法を一般的に記述してきたが、次の特別な例は、本発明 の種々の性質を例示し、本発明の実際的利点を実証するものである。これらの例 は単なる例示として解釈されるべきであり、開示の残り或いは請求の範囲を限定 するものではない。 例１ この例では、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）基体上に４層の反射防止 被覆を形成した。先ずＰＭＭＡシートから接着剤紙を除去し、次に裸のシートを 超音波浴中で洗剤溶液で奇麗にし、脱イオン水で完全に濯いだ。次にそのシート を熱風の流れの中で乾燥し、次に脱イオン空気の流れによって乾燥し、静電気が 蓄積しないようにした。 被覆の４つの層の各々のための別々の被覆溶液を調製した。第一層及び第三層 のための溶液はチタンを基本とし、第二層及び第四層のための溶液は珪素を基本 とした。 第一層のための溶液は、チタンイソプロポキシドＴｉ（ＯｉＰｒ）₄、エチル アルコール（ＥｔＯＨ）、脱イオン水（Ｈ₂Ｏ）及び塩酸（ＨＣｌ）を混合する ことにより調製した。この第一層のためのモル組成の一般的範囲は、Ｔｉ （ＯｉＰｒ）₄ １モル：ＥｔＯＨ ８０〜１２０モル：Ｈ₂Ｏ ２〜５モル：Ｈ Ｃｌ ０．０５〜０．５モルであった。好ましいモル組成の４つの成分を室温で ４時間完全に混合し、然る後、その溶液を室温で４８時間放置した。この時間の 間溶液は加水分解反応及び重合を受け、二酸化チタン重合体溶液を形成した。次 にその重合した溶液を濾過し、ポリプロピレン貯蔵タンクへ移した。 第一層のための溶液を浸漬被覆室へ移し、ＰＭＭＡ基体を、垂直に動くことが できる腕に止めた。室内の温度を２３℃になるように調節し、室内の湿度が４０ 〜８０％の範囲になるように調節した。次に基体を溶液中へ降下させ、１０秒間 沈めたままにし、然る後、それを制御した速度で取り出した。基体を取り出した 時、透明で均一な層が得られた。 第一層で被覆された基体を次に炉に移し、炉の温度を５分間に亙って２３℃か ら８４℃へ均一な速度で上昇させた。この８４℃の温度を更に５分間維持し、そ の時間中に第一被覆層を完全に硬化した。次に炉の温度を５分間に亙り均一な速 度で降下し、２３℃へ再び戻し、基体を取り出した。硬化二酸化チタン第一層の 厚さは１５〜３０ｎｍの範囲にあることが測定され、層の屈折率は５５０ｎｍの 波長で２．００であることが測定された。 第二の層のための被覆溶液を、オルト珪酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、エチル アルコール（ＥｔＯＨ）、脱イオン水（Ｈ₂Ｏ）、及び塩酸（ＨＣｌ）を混合す ることにより調製した。適当であると考えられるモル組成の一般的範囲は、１モ ルのＴＥＯＳ、７０〜１１０モルのＥｔＯＨ、２〜６モルのＨ₂Ｏ、及び０．１ 〜０．３モルＨＣｌである。これらの４つの成分を室温で４時間完全に混合し、 然る後、溶液を室温で少なくとも更に４時間放置した。この時問中に、溶液は加 水分解反応及び重合を受け、二酸化珪素重合体溶液を形成した。次にその重合し た溶液を濾過し。ポリプロピレン貯蔵タンクへ移した。 第二層のための溶液を浸漬被覆室へ移し、４層の反射防止被覆の第一層が既に 付着したＰＭＭＡ基体を、垂直に動くことができる腕に留めた。室内の温度を２ ３℃になるように調節し、室内の湿度が２０〜５０％の範囲内になるように調節 した。次に基体を溶液中へ降下させ、１０秒間沈めたままにし、然る後、それを 制御した速度で取り出した。基体を取り出した時、透明で均一な第二層が第一層 の上に得られた。 硬化した第一層と新たに浸漬した第二層で被覆された基体を次に硬化炉に移し 、炉の温度を５分間に亙って２３℃から８４℃へ均一な速度で上昇させた。この ８４℃の温度を更に５分間維持し、その時間中に第二被覆層を完全に硬化した。 次に炉の温度を５分間に亙り均一な速度で降下し、再び２３℃へ戻し、基体を取 り出した。硬化二酸化珪素第二層の厚さは２０〜３５ｎｍの範囲にあることが測 定され、層の屈折率は５５０ｎｍの波長で１．４４であることが測定された。 第三層のための被覆溶液は、第一層のための溶液の場合と同様なやり方で調製 した。但し、幾らか異なったモル組成を用いた。適当と考えられるモル組成の一 般的範囲は、Ｔｉ（ＯｉＰｒ）₄ １モルの、ＥｔＯＨ ３５〜５５モル、Ｈ₂Ｏ ２〜５モル、及びＨＣｌ ０．１〜０．４モルである。第三層のための浸漬段 階中、温度及び湿度は第一層の場合の浸漬段階と同じになるように調節したが、 基体は制御された速度で溶液から取り出した。第三層の硬化は、第一層の硬化が 行われたのと全く同じやり方で行われた。硬化後、第三層の厚さは７０〜９０ｎ ｍの範囲にあることが測定され、層の屈折率は５５０ｎｍの波長で２．００であ ることが測定された。 第四層のための被覆溶液を、第二層のための溶液の場合と同様なやり方で調製 した。但し、適当と考えられるモル組成の一般的範囲は、１モルのＴＥＯＳ、２ ０〜４０モルのＥｔＯＨ、２〜５モルのＨ₂Ｏ、及び０．０５〜０．１モルのＨ Ｃｌである。第四層のための浸漬段階中、温度及び湿度は第二層の場合の浸漬段 階と同じになるように調節したが、基体は制御された速度で溶液から取り出した 。第四層の硬化は、第二層の硬化が行われたのと全く同じやり方で行われた。但 し被覆したパネルを８４℃の温度で４時間維持した。硬化後、第四層の厚さは９ ０〜１１０ｎｍの範囲にあることが測定され、層の屈折率は５５０ｎｍの波長で １．４４であることが測定された。 この例の４層反射防止被覆の第四層のための最終硬化工程後、被覆は透明で、 目で見える欠陥は全く無いことが判明した。分光光度計〔バリアン(Varian)によ り販売されているキャリー(Cary)４〕を用いて３００〜８００ｎｍの波長範囲に 亙って試料の反射率を測定し、この測定結果を示すデータは図２に描写する。こ のデータは、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍの波長での反射率が、夫々 ０．５５％、０．０８％及び０．６５％であることを示している。 試料の拡散反射率を、拡散反射付属装置である積分球を用いて測定した。５５ ０ｎｍで０．２０％の拡散屈折率が測定され、それは裸のＰＭＭＡ基体のそれと 実質的に同じであった。 この例の４層反射防止被覆は引っ掻き傷抵抗試験及びテープ接着試験を用いて も評価した。試料は３Ｈ鉛筆試験でさえも目に見える傷を示さず、損傷を起こす ことなくテープ接着試験に耐えた。しかし、時々小さな光学的欠陥が被覆の中に 見られた。 この例の４層反射防止被覆は、環境的な劣化を受け易いか否かについても評価 した。これらは高温試験、低温試験、湿度試験、熱衝撃試験及び耐化学性試験を 含む。そのような各環境的試験に従って、試料をその反射率、引っ掻き傷抵抗性 及び耐テープ付着性について評価した。試料の性質の劣化はこれらの環境的試験 によっては観察されなかった。 例２ ４層の反射防止被覆の最初の３つの層をＰＭＭＡ基体上に付着させ、例１で行 なったのと全く同じやり方で硬化した。しかし、被覆の第四層は異なったやり方 で形成した。特に第四層溶液は、例１の第四層溶液と同様なやり方で調製したが 、それは更に指定された量の小さなシリカ粒子を含んでいた。この溶液を超音波 装置に入れ、１２５０Ｗの電力で４２ｋＨｚの高周波音波に５分間曝した。溶液 中のシリカ粒子の表面積は窒素吸着法を用いて測定し、２００ｍ²／ｇであるこ とが判明し、平均粒径は０．０１２μであることが測定された。シリカ粒子は最 終被覆溶液の０．０１重量％を構成することが決定された。 被覆の第四層を、例１に記載した第四層の場合と同じになるように調節した温 度及び湿度で第四層溶液中に３層被覆基体を浸漬することにより塗布した。第四 層の硬化は、例１の第四層の硬化が行われたのと全く同じ仕方で行われた。硬化 後、第四層の厚さは８０〜１２０ｎｍの範囲にあることが測定された。図４に描 かれているように２０００×の走査電子顕微鏡で調べると、被覆層中に実質的に ランダムに細かな粒子が分布していることが観察された。これらの粒子は肉眼に は見えない。 図２に示す通り、被覆基体の鏡面反射率は、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ ｎｍの波長で、夫々０．７５％、０．１５％及び０．２２％であることが測定さ れた。更に図３に示す通り、被覆基体の拡散反射率は、５５０ｎｍで０．８５％ であることが測定された。 拡散反射像を持つ例２の被覆基体は、視覚的に快適な外観を生ずることが見出 された。第四層溶液は濾過されていないが、被覆は見て見える欠陥は全く持たな いことが判明した。試料を、例１に記載した種類の機械的及び環境的試験に耐え る能力について評価した。これらの試験後、試料の性質には何等劣化は観察され なかった。 例３ 四層反射防止被覆を、例２の試料の場合と全く同じやり方で形成した。但し、 第四層被覆溶液を、シリカ粒子と混合した後、室温で６０日間エージングした。 被覆基体の鏡面反射性は、例２の試料のものと同様であることが決定された。試 料の拡散反射性及び機械的及び環境的安定性も、例２試料の場合と同様であるこ とが決定された。従って、シリカ粒子を添加してさえも、第四層溶液或いは被覆 の第四層に劣化は起きなかった。 例４ ４層の反射防止被覆を、例２の試料の場合と全く同じやり方で形成した。但し 、第四層溶液中のシリカ粒子の量を最終溶液中、０．０４重量％に増大した。硬 化後、図２に示す通り、非常に低い鏡面反射率が観測され、機械的及び環境的安 定性は例１のものと同様であることが判明した。図３に示す通り、例４の試料の 拡散屈折率は５５０ｎｍで１．５３％であることが判明した。 例５ ４層反射防止被覆を、例２の試料の場合と全く同じやり方で形成した。但し、 第四層溶液中のシリカ粒子の量を最終溶液中、０．５重量％に増大した。硬化後 、図２に示したように、試料の鏡面反射率は例２の試料のそれよりも遥かに大き く、４５０〜６５０ｎｍの全波長範囲に亙って約４％であることが観察された。 更に、試料の拡散反射率は約４．５％であることが観察された。しかし、被覆は 、機械 的に弱く、３Ｈ、２Ｈ及び１Ｈの鉛筆引っ掻き傷試験には不合格であった。 例６ ４層反射防止被覆を、例２の試料の場合と全く同じやり方で形成した。但し、 二酸化珪素粒子の代わりに二酸化チタン粒子を用いた。種々の試料溶液中の粒子 濃度は約１０％までの範囲にした。硬化後、試料の鏡面反射率は例２の試料のそ れと同様であることが観察された。更に、試料の拡散反射率は、５５０ｎｍで約 ０．９％であることが観察された。試料はテープ付着試験及び３Ｈ鉛筆引っ掻き 傷試験に合格した。 例７ ４層の反射防止被覆を、例２の試料の場合と全く同じやり方で形成した。但し 二酸化珪素粒子の代わりに酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）粒子を用いた。種々の 試料溶液中の粒子濃度は約１０％以下の範囲にした。硬化後、試料の鏡面反射率 は例２の試料のそれと同様であることが観察され、試料の拡散反射率は、５５０ ｎｍで約１．３％であることが観察された。試料はテープ付着試験及び３Ｈ鉛筆 引っ掻き傷試験に合格した。 例８ ４層反射防止被覆を、例２の試料の場合と全く同じやり方で形成した。但し、 シリカ粒子を、コロイドシリカ（シリカ４０重量％）５０％及びフッ化マグネシ ウム（ＭｇＦ₂）５０％で置き換えた。種々の試料溶液中の粒子濃度は約１０％ 以下の範囲にした。硬化後、試料の鏡面反射率は例２の試料のそれと同様である ことが観察され、試料の拡散反射率は、５５０ｎｍで約１．０％であることが観 察された。試料はテープ付着試験及び３Ｈ鉛筆引っ掻き傷試験に合格した。 例９ ４層反射防止被覆を、例２の試料の場合と全く同じやり方で形成した。但し、 シリカ粒子は第四層のための溶液には添加せず、むしろ第一層、第二層及び第三 層のための溶液に添加し、単独及び種々の組合せの両方で添加した。粒子濃度は 約０．１％以下の範囲にした。硬化後、試料の鏡面反射率は例２の試料のそれと 同様であることが観察され、同様に試料の拡散反射率も例２の試料のそれと同様 であることが観察された。試料はテープ付着試験及び３Ｈ鉛筆引っ掻き傷試験に も合格した。 上の記述から、本発明は、低い鏡面反射性と共に大きな透過性を与え、然も、 表面欠陥を見にくくする改良された透明体及びその製法を与えるものであること が認められるであろう。これは、鏡面反射に匹敵するか、又はそれより大きく、 然も依然としてその透過性と比較すると無視できる拡散反射を示す被覆を与える ことにより達成される。その拡散反射性は、透明体の反射防止被覆の１つ以上の 層中に、指定された濃度で離散粒子を配合することにより与えられる。 本発明を好ましい形態及び方法に関してのみ詳細に記述してきたが、本発明か ら離れることなく種々の変更を行えることを当業者は認めるであろう。従って、 本発明は、次の請求の範囲に関してのみ規定されるものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年５月１８日（１９９８．５．１８） 【補正内容】 一種以上のアルコキシド溶液に添加される粒子は、固体粉末又はコロイド溶液 の形をしていてもよい。溶液中の粒子の分散は、機械的撹拌又は超音波撹拌を用 いることにより、又は別法として、溶液を分散剤、例えば、アミノプロピルトリ メトキシシラン、トリメチルエトキシルシラン、トリメチルメトキシルシラン、 ジメチルジクロロシラン、又は１，６−ヘキサジラザンで処理することにより達 成することができる。 例５ ４層反射防止被覆を、例２の試料の場合と全く同じやり方で形成した。但し、 第四層溶液中のシリカ粒子の量を最終溶液中、０．５重量％に増大した。硬化後 、試料の鏡面反射率は例２の試料のそれよりも遥かに大きく、４５０〜６５０ｎ ｍの全波長範囲に亙って約４％であることが観察された。更に、試料の拡散反射 率は約４．５％であることが観察された。しかし、被覆は、機械的に弱く、３Ｈ 、２Ｈ及びＨの鉛筆引っ掻き傷試験には不合格であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 5/02 Ｇ０２Ｂ 5/02 Ｂ (72)発明者 佐藤 能健 アメリカ合衆国 カリフォルニア，アゴウ ラ，ディア ラン レーン 710 ナンバ ー170 (72)発明者 サルカル，アルナブ アメリカ合衆国 カリフォルニア，ウエス ト ヒルズ，ダリン ドライブ 6715

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 透明基体、及び 前記透明基体の表面上に付着させた反射防止被覆、 から成る被覆透明体であって、 前記反射防止被覆は指定された均一な厚さの複数の重ねられた重合層を有し、 それら層は比較的大きな屈折率を有する組成物と、比較的小さな屈折率を有する 組成物とを交互に重ねたものであり、 前記反射防止被覆の少なくとも１つの層には、０．０００１５〜０．０００６ ｍｇ／ｃｍ²の範囲の濃度で実質的に均一に分布された離散粒子が配合されてお り、それら粒子は、前記層のそれ以外の所の材料の屈折率とは異なった屈折率を 有し、しかも 前記層が共同して種々の波長で拡散反射防止被覆を与えている、 上記被覆透明体。 2. 反射防止被覆の層が重合二酸化チタンと、重合体二酸化珪素とを交互にし たものから成り、 離散粒子が二酸化珪素、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、二酸化チタ ン、及びそれらの混合物から成る群から選択されている、 請求項１記載の被覆透明体。 3. 離散粒子が、約１０μ未満の粒径を有し、一層小さな微小粒子の凝集体で ある、請求項２記載の被覆透明体。 4. 反射防止被覆中に配合されている離散粒子が、二酸化珪素、酸化アルミニ ウム、フッ化マグネシウム、二酸化チタン、及びそれらの混合物からなる群から 選択された材料から形成されている、請求項１記載の被覆透明体。 5. 透明基体が、ガラス及びプラスチックからなる群から選択された材料から 形成されている、請求項１記載の被覆透明体。 6. 透明基体が、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレ ン、アリルジグリコールカーボネート及びポリエチレンから成る群から選択され たプラスチック材料から形成されている、請求項１記載の被覆透明体。 7. 透明基体が平坦なパネルである、請求項１記載の被覆透明体。 8. 透明体が約４％未満の鏡面反射率を示し、前記透明体が約０．２％〜約５ ％の範囲の拡散反射率を示す、請求項１記載の被覆透明体。 9. 反射防止被覆の一層だけに、離散粒子が配合されている、請求項１記載の 被覆透明体。 10．反射防止被覆の一番外側の層に、離散粒子が配合されている、請求項９記 載の被覆透明体。 11．透明プラスチック基体、及び 前記透明プラスチック基体の表面上に付着させた反射防止被覆、 成る被覆透明体であって、 前記反射防止被覆は指定された均一な厚さの複数の重合した薄膜層を有し、そ れら層は重合二酸化チタンと重合二酸化珪素を交互にしたものであり、 前記反射防止被覆の少なくとも一つの層には、０．０００１５〜０．０００６ ｍｇ／ｃｍ²の範囲の濃度で、約１０μ未満の粒径を有する離散粒子が配合され ており、それら粒子は一層小さな微小粒子の凝集体であり、それら粒子は、更に 前記層のそれ以外の所の材料の屈折率とは異なった屈折率を有し、二酸化珪素、 酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、二酸化チタン、及びそれらの混合物か らなる群から選択されており、しかも 前記層が共同して種々の波長で拡散反射防止被覆を与えている、 上記被覆透明体。 12．反射防止被覆中に配合されている離散粒子が、約０．１重量％未満の粒子 濃度を有する二酸化珪素重合溶液から得られたものである、請求項１１記載の被 覆透明体。 13．反射防止被覆中に配合される離散粒子が、酸化アルミニウム、フッ化マグ ネシウム、二酸化チタン、及びそれらの混合物からなる群から選択された材料か ら形成されており、そして 前記反射防止被覆中に配合された離散粒子が、約１０重量％未満の粒子濃度を 有する重合溶液から得られたものである、 請求項１１記載の被覆透明体。 14．透明プラスチック基体が、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート 、ポリスチレン、アリルジグリコールカーボネート及びポリエチレンからなる群 から選択された材料から形成されている、請求項１１記載の被覆透明体。 15．透明体が約４％未満の鏡面反射率を示し、前記透明体が約０．２％〜約５ ％の範囲の拡散反射率を示す、請求項１１記載の被覆透明体。 16．反射防止被覆の１層だけに、離散粒子が配合されている、請求項１１記載 の被覆透明体。 17．反射防止被覆の一番外側の層に、離散粒子が配合されている、請求項１６ 記載の被覆透明体。 18．透明基体上に多層反射防止被覆を付着するための方法において、アルコキ シド、アルコール及び水を一緒に混合して、異なった屈折率を有する透明な薄膜 層を与えるように配合した複数の重合溶液を形成し、 別々の重合溶液を前記透明基体に繰り返し塗布し、夫々の塗布によって指定さ れた量の溶液を基体に付着させ、そして 別々の重合溶液の各塗布直後にその付着溶液を硬化し、前記基体上に別々の重 合した薄膜層を形成する、 ことからなり、然も、 塗布及び次の硬化を繰り返して順次重なった薄膜層を形成し、前記重なった層 の屈折率が比較的大きな屈折率と比較的小さい屈折率とが交互に重なっており、 混合により生じた前記重合溶液の少なくとも１つが離散粒子を含み、それら粒 子は前記溶液を用いて形成した重合層を構成する材料の前記粒子以外の所の屈折 率とは実質的に異なった屈折率を有し、前記離散粒子は溶液中約０．１重量％未 満の濃度を有し、約１０μ未満の平均粒径を有し、そして 前記の重なった諸重合層が共同して多層拡散非反射性被覆を形成する、 上記被覆付着方法。 19．比較的大きな屈折率を有する薄膜層を形成するのに用いられるアルコキシ ド溶液がチタンイソプロポキシドを含有し、そのような溶液を用いて形成された 層が重合二酸化チタンを含有し、そして 比較的低い屈折率を有する薄膜層を形成するのに用いられるアルコキシド溶液 がオルト珪酸テトラエチルを含有し、そのような溶液を用いて形成した層が重合 二酸化珪素を含有する、 請求項１８記載の方法。 20．混合で生成した溶液の１つ以上の中に配合された離散粒子が二酸化珪素で ある、請求項１８記載の方法。 21．離散粒子を含有する１つ以上の溶液の混合が、超音波による混合を含む、 請求項１８記載の方法。 22．混合で生成した溶液の１つだけに離散粒子が配合されており、そのような 溶液を基体に塗布して、最も外側の薄膜層を形成する、請求項１８に記載の方法 。 23．透明基体上に多層反射防止被覆を付着するための方法において、 アルコキシド、アルコール及び水を一緒に混合して、異なった屈折率を有する 透明な薄膜層を与えるように配合した複数の重合溶液を形成し、 別々の重合溶液を前記透明基体に繰り返し塗布し、夫々の塗布によって、指定 された量の溶液を基体に付着させ、そして 別々の重合溶液の各塗布直後にその付着溶液を硬化し、前記基体上に別々の重 合した薄膜層を形成する、 ことからなり、然も、 塗布及び次の硬化を繰り返して順次重なった薄膜層を形成し、前記重なった層 の屈折率が比較的大きな屈折率と比較的小さい屈折率とが交互に重なっており、 混合により生じた前記重合溶液の少なくとも１つが更に離散粒子を含み、それ ら粒子は前記溶液を用いて形成した重合層を構成する材料の前記粒子以外の所の 屈折率とは実質的に異なった屈折率を有し、 前記離散粒子は、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、二酸化チタン、及 びそれらの混合物からなる群から選択され、前記離散粒子は、溶液中約１０％未 満の濃度を有し、約10μ未満の平均粒径を有し、そして 前記の重なった諸重合層が共同して多層拡散反射防止被覆を形成する、 上記被覆付着方法。 24．比較的大きな屈折率を有する薄膜層を形成するのに用いられるアルコキシ ド溶液がチタンイソプロポキシドを含有し、そのような溶液を用いて形成された 層が重合二酸化チタンを含有し、そして 比較的低い屈折率を有する薄膜層を形成するのに用いられるアルコキシド溶液 がオルト珪酸テトラエチルを含有し、そのような溶液を用いて形成した層が重合 二酸化珪素を含有する、 請求項２３記載の方法。 25．１つ以上の薄膜層中に配合された離散粒子が、層を通って約０．１ｍｇ／ ｃｍ²の密度で実質的に無作為的に分布されている、請求項２３記載の方法。 26．離散粒子を含有する１つ以上の溶液の混合が、超音波による混合を含む、 請求項２３記載の方法。 27．混合で生成した溶液の１つだけに離散粒子が配合されており、そのような 溶液を基体に塗布して、最も外側の薄膜層を形成する、請求項２３記載の方法。