JP2009122481A - 反射防止積層体、それを用いた光学機能性フィルタおよび光学表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表面の耐摩耗性、耐擦傷性、撥水性に優れるとともに、所望の分光反射特性を有する反射防止積層体、該反射防止積層体を用いた光学機能性フィルタおよび光学表示装置を安価に提供すること。
【解決手段】基材１の少なくとも一方の面上に、ハードコート層２と反射防止層とを順次積層した反射防止積層体において、前記反射防止層には、最表層として高屈折率層５が設けられ、かつ前記高屈折率層５がダイヤモンドライクカーボンからなることを特徴とする反射防止積層体、該反射防止積層体を用いた光学機能性フィルタおよび光学表示装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、基材上にハードコート層と反射防止層とを順次形成した反射防止積層体に関するものである。また、この反射防止積層体を用いた光学機能性フィルタ及び光学表示装置に関するものである。

近年、フラットパネルディスプレイの発展に伴い、パネル表面の写りこみを防止するため、ディスプレイの表面処理として反射防止層が用いられてきている。反射防止層としては、防眩ハードコート層のみからなるものや、防眩ハードコート層上またはクリアハードコート層上に低屈折率層を単層設けたものや、低屈折率層、高屈折率層を複数層設けたものなど様々である（特許文献１参照）。この防眩ハードコート層上への低屈折率層のコーティング方法としては、湿式成膜法と乾式成膜法の２つの方式を挙げることができる。湿式成膜法は、安価で大量生産が可能である一方、コーティング・ムラが発生しやすいため、高精度での積層が困難である。また、乾式成膜法は、積層が容易である一方、生産コストが高い等の不利な面がある。

防眩ハードコート層は、その表面において光散乱を起こすことにより、所謂写りこみを低下させる効果を有するが、同時にコントラストが低下するという欠点を併せ持っている。写り込みは低下しているが、防眩ハードコート層表面での表面反射は存在しており、この表面反射が視認性を低下させている。このため、精度の高い反射防止層を防眩ハードコート層上に安価で大量に生産する技術が求められている。
特開平１０−２０６６０４号公報

防眩ハードコート層を積層したプラスチック等の基材において、湿式成膜法を用いて反射防止膜を成膜した場合、防眩ハードコート層の表面へイズが低い場合は、所望の光学特性を得やすいが、防眩ハードコート層の表面へイズが高い場合は、塗液をコートした際、表面の凹部に塗液が溜まってしまい、凸部上の膜厚と凹部上の膜厚が一定にならず、防眩ハードコート層の種類により所望の光学特性を得ることができないという問題があった。

これに対し、湿式成膜における塗液の粘度を上げることや、湿式成膜時の乾燥、硬化工程箇所を塗工箇所に対し最適化する等の方法により改善を施すことが可能であるが、同時に塗工ムラ等の種々のトラブルが発生しやすくなることもあり、技術的に困難である。

この表面へイズの比較的高い防眩ハードコート層の範囲として、表面へイズが１２％以上の範囲で、表面の凹部に液が溜まってしまい、顕著に所望の分光反射特性を得ることができない。また、表面へイズが３５％より大きくなるとディスプレイ等の用途ではコントラストを得ることができなくなる。このため、表面へイズが１２％以上３５％以下の間の防眩ハードコート層上に、精度の高い反射防止膜を安価で大量に生産することが求められる。

また、反射防止積層体をディスプレイ等の最表面で用いる場合は特に、表面の耐摩耗性、耐擦傷性が問題とされる。更に、撥水性も問題となる。これらに対し、最表層にフッ素含有珪素化合物やシリコーン等をコーティングする場合があるが、工程が別になるため費用がかかることや、最終層の膜厚が薄い場合、擦傷試験等で剥がれ易いなどの問題があり万全ではなく、反射防止膜の最終層自体が、耐擦傷性を保持していることや、撥水性を保持していることが望まれている。

したがって本発明の目的は、表面の耐摩耗性、耐擦傷性、撥水性に優れるとともに、所望の分光反射特性を有する反射防止積層体を安価に提供することにある。
また本発明の別の目的は、該反射防止積層体を用いた光学機能性フィルタおよび光学表示装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、基材の少なくとも一方の面上に、ハードコート層と反射防止層とを順次積層した反射防止積層体において、
前記反射防止層には、最表層として高屈折率層が設けられ、かつ前記高屈折率層がダイヤモンドライクカーボンからなることを特徴とする反射防止積層体である。
請求項２に記載の発明は、前記反射防止層が、前記基材側から、第１の高屈折率層と低屈折率層と最表層として第２の高屈折率層とをこの順で備え、前記第１の高屈折率層の屈折率が１．６以上２．２以下であり、物理膜厚が５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、かつ前記低屈折率層の屈折率が１．３６以上１．４３以下であり、物理膜厚８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の反射防止積層体である。
請求項３に記載の発明は、前記ハードコート層が防眩ハードコート層であり、表面ヘイズ値が１２％以上３５％以下であり、かつ光沢度が２０％以上６５％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の反射防止積層体である。
請求項４に記載の発明は、ＣＩＥ ＸＹＺ表色系において、正対反射における反射Ｙ値が視野角２度の際、０．６％以下であることを特徴とする請求項１に記載の反射防止積層体である。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止積層体を用いたことを特徴とする光学機能性フィルタである。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止積層体を用いたことを特徴とする光学表示装置である。

本発明によれば、表面の耐摩耗性、耐擦傷性、撥水性に優れるとともに、所望の分光反射特性を有する反射防止積層体、該反射防止積層体を用いた光学機能性フィルタおよび光学表示装置を安価に提供することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明における反射防止積層体は、基材の少なくとも一方の面上に、ハードコート層と反射防止層とを順次積層してなるものであるが、とくに好適な形態としては、図１に示すように、基材１、防眩ハードコート層２、第１の高屈折率層３、低屈折率層４、第２の高屈折率層５を順次積層してなる反射防止積層体である。しかし、図１は一実施形態を示したにすぎず、これに限定されるものではない。

本発明に用いる基材１としては、透明性を有する有機化合物成形物を挙げることができる。本発明における透明性とは、可視光領域の波長の光が透過すればよいことを意味する。有機化合物成形物の形状としては、シート状、ロール状であり、また、基材１は、透明性を有する有機化合物成形物を複数層積層してなる積層体であってもよい。

透明性を有する有機化合物成形物としては、プラスチックを挙げることができ、プラスチックとしては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリウレタン、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、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース等を挙げることができる。しかし、これらに限定されるものではない。

基材１の厚さとしては、目的の用途に応じて適宜選択され、通常２５μｍ以上３００μｍ以下程度のものが用いられる。有機化合物成形物には、公知の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等が含有されていてもよい。

本発明の反射防止積層体では、基材１と第１の高屈折率層３との間に防眩ハードコート層２を備えており、防眩ハードコート層２は、表面での拡散による写りこみ防止以外に、鉛筆等による引っ掻き傷、スチールウールによる擦り傷等の機械的外傷から各層を防護する層でもある。防眩ハードコート層２を形成する材料としては、透明性、適度な硬度および機械的強度を有するものであればよい。

防眩ハードコート層２の構成としては、特に限定されるものではないが、粒子２１とバインダー２２から構成されていることが好ましい。バインダー２２内に粒子２１が分散し、塗膜表面に凹凸を形成させることにより光散乱を生じさせ防眩性を発現させることが可能であるためである。

粒子２１としては、平均粒子径０．０１μｍ以上１５μｍ以下程度の無機あるいは有機系粒子を挙げることができ、具体的には、シリカ粒子、アクリル粒子、アクリル−スチレン粒子、タルク、各種アルミノケイ酸塩、カオリンクレー、ＭｇＡｌハイドロタルサイト等を挙げることができる。これらの粒子を複数組み合わせて使用してもよく、またこれらに限定されるものではない。

バインダー２２としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などの電離放射線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等を挙げることができ、特に電離放射線硬化性樹脂等には光重合開始剤が含まれる。

電離放射線硬化性樹脂としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート樹脂、ジイソシアネート、多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタンアクリレート樹脂等を挙げることができる。またこれらの他にも、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等も使用することができる。

熱硬化性樹脂としては、熱硬化型ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。

上記バインダー２２は、通常、揮発性溶媒で希釈して塗布される。希釈溶媒として用いられるものは、特に限定されるものではないが、組成物の安定性、塗膜に対する揮発性などを考慮して、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、２−メトキシエタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール等のグリコールエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。これらの溶媒は１種または２種類以上の混合物として用いてもよい。

光重合開始剤としては、活性エネルギー線が照射された際にラジカルを発生するものであればよく、例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−メチル［４−（メチルチオ）フェニル］モルフォリノプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、ベンゾフェノン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等を挙げることができる。光重合開始剤の添加量は、活性エネルギー線硬化単量体１０質量部以上８０質量部以下に対して、０．１質量部以上１０質量部以下が好ましく、１質量部以上７質量部以下がより好ましく、１質量部以上５質量部以下がさらに好ましい。

防眩ハードコート層２の厚さは、物理膜厚で１μｍ以上２５μｍ以下であり、ここでいう物理膜厚は、防眩ハードコート層２の平均膜厚を示している。物理膜厚が１μｍ未満である場合、鉛筆硬度や耐擦傷性等の機械強度が低くなる問題があり、物理膜厚が２５μｍより大きい場合、厚すぎるためハードコートの応力でフィルムの反りがきつくなる等の問題がある。なお、物理膜厚が１０μｍ以下であることが好ましく、さらには、物理膜厚が５μｍ以下であることがより好ましい。

防眩ハードコート層２の形成方法としては、ダイコート法、スピンコート法、バーコート法、ローラーコート法、フローコート法等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

防眩ハードコート層２は、表面処理が施されていることが好ましい。表面処理を施すことにより、隣接する第１の高屈折率層３との密着性を向上させることができる。防眩ハードコート層２の表面処理としては、例えば、コロナ処理法、蒸着処理法、電子ビーム処理法、高周波放電プラズマ処理法、スパッタリング処理法、イオンビーム処理法、大気圧グロー放電プラズマ処理法、アルカリ処理法、酸処理法等を挙げることができる。

本発明における第１の高屈折率層３、低屈折率層４、第２の高屈折率層５は、乾式成膜法である真空成膜法により形成されるものである。

第１の高屈折率層３として用いる材料としては、例えば波長５００ｎｍにおいて１．６以上２．２以下の屈折率を提供する材料が挙げられ、例としてはＡｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_３などがあり、物理膜厚が５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましい。第１の高屈折率層３の物理膜厚が５ｎｍ未満であると、高屈折率層として機能させることが困難であり、２０ｎｍを超えると光学的に低反射の反射防止膜とすることが困難となり、好ましくない。
また、低屈折率層４に用いる材料としては、波長５００ｎｍにおいて、屈折率１．３６以上１．４３以下の材料が適しており、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、ＢａＦ_２、ＡｌＦ_３のいずれか、もしくは、それらの混合材料を挙げることができる。また、１．３６未満の屈折率の材料は無機物では基本的に存在しない。低屈折率層４の物理膜厚は８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることが好ましい。低屈折率層４の物理膜厚が８０ｎｍ未満であると、光学的に低反射の反射防止膜とすることが困難となり、１２０ｎｍを超えると、同様に光学的に低反射の反射防止膜とすることが困難となり、好ましくない。
更に、第２の高屈折率層５としては、耐摩耗性、耐擦傷性の良さから、波長５００ｎｍにおいて屈折率が１．６以上２．２以下が適しており、物理膜厚が５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であるダイヤモンドライクカーボンであることである。第２の高屈折率層５の物理膜厚が５ｎｍ未満であると、高屈折率層として機能させることが困難となり、２０ｎｍを超えると光学的に低反射の反射防止膜とすることが困難となり、好ましくない。

ダイヤモンドライクカーボンは、耐摩耗性、耐擦傷性の非常に高い膜として知られており、同時に内部に含まれる水素含有量次第で撥水性を併せ持たせることが可能な材料である。本発明では、第２の高屈折率層５にダイヤモンドライクカーボンを用いることで高い機械特性と、撥水性を同時にもたせることで、課題の解決を図ることができた。ダイヤモンドライクカーボンの水素含有量は、５〜３５％が好ましい。

乾式成膜法により防眩ハードコート層２上に真空成膜による反射防止層を成膜するに際し、表面へイズ値が低い防眩ハードコート層を用いたのでは乾式成膜法の利点は見出しにくい。また、表面へイズ値が高すぎても明所でのコントラストが下がり、反射防止積層体としての価値が見出せなくなる。
ここで、本発明で用いられる防眩ハードコート層２の表面へイズ値は１２％以上３５％以下であることが好ましい。また、光沢度が高すぎる防眩ハードコート層２を用いた場合、パソコン用のＬＣＤディスプレイ等に用いるには不適当であり、光沢度が低すぎても、黒色のしまりが悪く、小型ディスプレイ等では視認性が悪くなる。このため、本発明で用いられる防眩ハードコート層２の光沢度は２０％以上６５％以下であるのがよい。
これより、パソコンモニター等に使用される表面へイズ値の高い防眩ハードコート層として十分に機能する。この範囲であれば、湿式成膜法では得られない所望の光学特性を、乾式成膜法によって得ることができる。

本発明では、ヘイズメーター（日本電色工業株式会社製 ＮＤＨ２０００）を用い、ＩＳＯ （１４７８２（ＦＤＩＳ１９９９））に準じて、基材を含めた全光線透過光を（Ａ）、基材を含めた散乱光を（Ｂ）とした場合、ヘーズ値（Ｃ）は下記一般式（１）で表される。
ヘーズ値（Ｃ）（％）＝ １００％×散乱光（Ｂ）／全光線透過光（Ａ）
・内部ヘイズの測定方法
サンプルの防眩ハードコート層表面に両面粘着シートを介して基材フィルムと貼り合わせヘイズを測定し、得られたヘイズから両面粘着シートと基材フィルムのヘイズを差し引いた値を内部ヘイズとした。
・表面ヘイズの算出方法
上述したトータルヘイズから内部ヘイズを差し引いた値を表面ヘイズとした。
また、本発明における光沢度は、ヘイズ―グロス リフレクトメーター（ＢＹＫ Ｇａｒｄｎｅｒ製）を用いて入射角６０度、反射角６０度で測定した値を用いている。

反射Ｙ値の測定方法は、ＣＩＥ １９３１ ＸＹＺ表色系における２°視野における反射Ｙ値を日立製作所製 分光光度計Ｕ−４０００形自記分光光度計にて測定した。

防眩ハードコート層２を用い、表面へイズ値が１２％以上３５％以下、光沢度が２０％以上６５％以下の範囲では、湿式成膜法を用いて良好なステップカバレッジを得ることができない範囲であり、塗液硬化後における波長５００ｎｍの屈折率が１．３６以上１．４３以下の材料を塗工したとしても正対での反射Ｙ値が０．６以下になることはない。しかし本発明に採用される乾式成膜法によっては、前記反射Ｙ値を得ることができる。

防眩ハードコート層２上に乾式成膜法である真空成膜法にて、第１の高低屈折率層３、低屈折率層４、第２の高屈折率層５を形成する方法として、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法、ＰＥＣＶＤ法、ＩＣＢ法等があり特に限定されるものではないが、低屈折率層４を形成する材料ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、ＢａＦ_２、ＡｌＦ_３に関してはスパッタリング法では成膜速度が著しく遅いので、抵抗加熱蒸着法や電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法等が、成膜速度が速く適している。

本発明では、防眩ハードコート層２と第１の高低屈折率層３との間の密着性を向上させるためにプライマー層を設けてもよい。
プライマー層の材料としては、例えば、シリコン、ニッケル、クロム、錫、金、銀、白金、亜鉛、チタン、タングステン、ジルコニウム、パラジウム等の金属や、これら金属の２種類以上からなる合金や、これらの酸化物、弗化物、硫化物、窒化物等を挙げることができる。酸化物、弗化物、硫化物、窒化物の化学組成は、密着性が向上するのであれば、化学量論的な組成と一致しなくてもよい。

プライマー層の厚さとしては、基材１の透明性を損なわない程度であればよく、好ましくは物理膜厚で０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。物理膜厚が０．１ｎｍ未満である場合、（基材との密着力が乏しく）であり、物理膜厚が１０ｎｍより大きい場合、（光学的に無視出来ない膜厚となるため）である。
プライマー層は、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、化学蒸着（ＣＶＤ）法等の従来公知の方法で形成することができる。

本発明の光学機能性フィルタは、ＣＲＴ用フィルタ、液晶表示装置用フィルタ、プラズマディスプレイパネル用フィルタ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ用フィルタ、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）用フィルタ、リアプロジェクションテレビ用フィルタ等を挙げることができる。

また、本発明の反射防止積層体は、光学機能性フィルタとして光学表示装置の前面に用いるだけでなく、額縁のスクリーンや窓材、展示用のガラス、プラスチックボックス等にも適用できる。

本発明の光学表示装置は、光学機能性フィルタを有するものである。具体的には、ＣＲＴ、液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル等の光学表示装置の前面、または内部に、本発明の少なくとも反射防止積層体、または本発明の光学機能性フィルタを設けたものである。

以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

本発明を実施するにあたり、防眩ハードコート層２上に第１の高屈折率層３および第２の高屈折率層５を成膜する装置としてロール・ツー・ロール型のスパッタ装置を、低屈折率層４を成膜する装置として、ロール・ツー・ロール型の電子ビーム蒸着機を用いた。成膜装置は、１つの成膜メインローラーに対し、両サイドにそれぞれ第１の高屈折率層３、第２の高屈折率層５を成膜するターゲットが装着されており、ローラーの下部に蒸着源が配備されている装置を用いた。

このロール・ツー・ロール型の電子ビーム蒸着機は、リング型の低屈折率層形成材料を蒸着源にセットし、このリングを回転させながら電子ビームを当てて、連続的に材料を供給していく形式のものである。これによりロール・ツー・ロールでのフィルム上への巻き取り成膜が可能となる。

＜実施例１＞
基材１として、トリアセチルセルロース・フィルム（富士フイルム株式会社製）（以下ＴＡＣフィルム）を用い、バインダーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学株式会社製）、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカルズ社製）、溶剤としてトルエン（三協化学株式会社製）、粒子として粒子径３〜６μｍのアクリルビーズ（綜研化学株式会社製）を用いて、湿式成膜法であるダイコート法により、ＴＡＣフィルム上に表面ヘイズ値１２％、光沢度６５％の防眩ハードコート層２を塗工し、紫外線硬化させた。この際の防眩ハードコート層の物理膜厚は５μｍとした。この防眩ハードコート層上２に高屈折率層３を形成する高屈折率薄膜形成材料として波長５００ｎｍでの屈折率が１．６８のＡｌ_２Ｏ_３を用い、マグネトロンスパッタ法により物理膜厚１５ｎｍを成膜し、低屈折率層４を形成する低屈折率層形成材料としてＭｇＦ_２を用い、波長５００ｎｍでの屈折率が１．３８で、電子ビーム蒸着法にて物理膜厚１００ｎｍ成膜し、更に第２の高屈折率層５を形成する高屈折率薄膜形成材料として炭素ターゲットを用い、ＡｒガスとＣＨ_４ガスと１：１の割合に混合して、波長５００ｎｍでの屈折率が２．０のダイヤモンドライクカーボンをマグネトロンスパッタ法により物理膜厚１０ｎｍを成膜し反射防止積層体を形成した。

＜実施例２＞
基材１として、トリアセチルセルロース・フィルム（富士フイルム株式会社製）（以下ＴＡＣフィルム）を用い、バインダーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学株式会社製）、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカルズ社製）、溶剤としてトルエン（三協化学株式会社製）、粒子として粒子径３〜６μｍのアクリルビーズ（綜研化学株式会社製）を用いて、湿式成膜法であるダイコート法により、ＴＡＣフィルム上に表面ヘイズ値３５％、光沢度２０％の防眩ハードコート層２を塗工し、紫外線硬化させた。この際の防眩ハードコート層の物理膜厚は５μｍとした。この防眩ハードコート層上２に高屈折率層３を形成する高屈折率薄膜形成材料として波長５００ｎｍでの屈折率が１．６８のＡｌ_２Ｏ_３を用い、マグネトロンスパッタ法により物理膜厚１５ｎｍを成膜し、低屈折率層４を形成する低屈折率層形成材料としてＭｇＦ_２を用い、波長５００ｎｍでの屈折率が１．３８で、電子ビーム蒸着法にて物理膜厚１００ｎｍ成膜し、更に第２の高屈折率層５を形成する高屈折率薄膜形成材料として炭素ターゲットを用い、ＡｒガスとＣＨ_４ガスと１：１の割合に混合して、波長５００ｎｍでの屈折率が２．０のダイヤモンドライクカーボンをマグネトロンスパッタ法により物理膜厚１０ｎｍを成膜し反射防止積層体を形成した。

＜比較例１＞
基材１として、トリアセチルセルロース・フィルム（富士フイルム株式会社製）（以下ＴＡＣフィルム）を用い、バインダーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学株式会社製）、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカルズ社製）、溶剤としてトルエン（三協化学株式会社製）、粒子として粒子として粒子径３〜６μｍのアクリルビーズ（綜研化学株式会社製）を用いて、湿式成膜法であるダイコート法により、ＴＡＣフィルム上に表面ヘイズ値１２％、光沢度６５％の防眩ハードコート層２を塗工し、紫外線硬化させた。この際の防眩ハードコート層の物理膜厚は５μｍとした。防眩ハードコート層上２に、硬化後に波長５００ｎｍでの屈折率が１．３６となるテトラエトキシシランの加水分解物により得られたオリゴマーを原料とし、低屈折率シリカ微粒子と混合し、２−プロパノールで希釈した液を、乾燥後の物理膜厚が１００ｎｍになるようにマイクログラビア法により塗工して低屈折率層３を形成し反射防止積層体を形成した。

＜比較例２＞
基材１として、トリアセチルセルロース・フィルム（富士フイルム株式会社製）（以下ＴＡＣフィルム）を用い、バインダーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学株式会社製）、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカルズ社製）、溶剤としてトルエン（三協化学株式会社製）、粒子として粒子径３〜６μｍのアクリルビーズ（綜研化学株式会社製）を用いて、湿式成膜法であるダイコート法により、ＴＡＣフィルム上に表面ヘイズ値３５％、光沢度２０％の防眩ハードコート層２を塗工し、紫外線硬化させた。この際の防眩ハードコート層の物理膜厚は５μｍとした。この防眩ハードコート層上２に硬化後に波長５００ｎｍでの屈折率が１．３６となるテトラエトキシシランの加水分解物により得られたオリゴマーを原料とし、低屈折率シリカ微粒子と混合し、２−プロパノールで希釈した液を、乾燥後の物理膜厚が１００ｎｍになるようにマイクログラビア法により塗工して低屈折率層３を形成し反射防止積層体を形成した。

＜比較例３＞
基材１として、トリアセチルセルロース・フィルム（富士フイルム株式会社製）（以下ＴＡＣフィルム）を用い、バインダーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学株式会社製）、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカルズ社製）、溶剤としてトルエン（三協化学株式会社製）、粒子として粒子径３〜６μｍのアクリルビーズ（綜研化学株式会社製）を用いて、湿式成膜法であるダイコート法により、ＴＡＣフィルム上に表面ヘイズ値１２％、光沢度６５％の防眩ハードコート層２を塗工し、紫外線硬化させた。この際の防眩ハードコート層の物理膜厚は５μｍとした。この防眩ハードコート層上２に高屈折率層３を形成する高屈折率薄膜形成材料として波長５００ｎｍでの屈折率が１．６８のＡｌ_２Ｏ_３を用い、マグネトロンスパッタ法により物理膜厚１５ｎｍを成膜し、低屈折率層４を形成する低屈折率層形成材料としてＭｇＦ_２を用い、波長５００ｎｍでの屈折率が１．３８で、電子ビーム蒸着法にて物理膜厚１００ｎｍ成膜し、更に第２の高屈折率層５を形成する高屈折率薄膜形成材料として波長５００ｎｍでの屈折率が２．０のＨｆＯ_２を用い、マグネトロンスパッタ法により成膜した。この第２の高屈折率薄膜層５の上に防汚層として、（ＣＨ_３Ｏ）_３ＳｉＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_８ＣＦ_２ＣＦ_３を物理膜厚で１０ｎｍ真空成膜し、反射防止積層体を形成した。

＜評価＞
（１）分光反射測定（ＣＩＥ ＸＹＺ表色系 反射Ｙ値測定）：
実施例１、２、比較例１、２に対し、自動分光光度計（株式会社日立製作所製 Ｕ−４０００）にて反射角０°の分光反射Ｙ値を測定した。この結果を表１に示す。
（２）純水接触角測定
実施例１、２、比較例１、２、３に対し、純水を５μリットル滴下し、その際の接触角を調査する。この結果を表２に示す。

（３）純水転落角測定試験：
実施例１、２、比較例１、２、３に対し、純水を５μリットル滴下し、基材を傾けた際何度で水が滑り出すかを調査する。この結果を表３に示す。

（４）耐擦傷試験：
実施例１、２、比較例１、２、３に対し、スチールウールにて２５０ｇ、５００ｇ荷重で１０往復擦る耐擦傷試験を行う。この結果を表４に示す。

表１の反射角０°の分光反射Ｙ値の測定結果より、比較例１、２は屈折率がＭｇＦ_２より低いＳｉＯ_２の湿式成膜法塗工膜であるが、反射Ｙ値が０．６％を超えておりステップカバレッジが良くないことが分る。一方、乾式成膜法の実施例１、２は、０．６％以下の反射Ｙ値が得られ、十分に反射防止積層体としての効果を発揮している。

表２の結果より、実施例１、２は純水接触角が８５度であり、比較例１、２はそれぞれ２５度、２７度であり低い。また比較例３は１０５度であり最も高い。

表３の結果より、実施例１、２は純水転落角が１７、２１度であり、比較例１、２はそれぞれ共に６０度まで転落しなかった。また比較例３は４９度であり実施例１、２より純水の転落角に関しては高い値を示した。

表４の耐擦傷性試験結果より、実施例１、実施例２＞比較例１＞比較例２＞比較例３の順であり、ＭｇＦ_２膜と防汚層との間にＨｆＯ_２膜を高屈折率層として用いた比較例３の場合、耐擦傷性は最も低いという結果が得られた。

表面ヘイズ値１２％以上３５％以下、光沢度２０以上６５％以下の防眩ハードコート層がコーティングされているプラスチック基材上に、その防眩ハードコート層上に、屈折率が波長５００ｎｍにおいて１．６８であり、物理膜厚が１０ｎｍである第１の高屈折率層を真空成膜法により形成し、更にその上に屈折率が波長５００ｎｍにおいて１．３８であるＭｇＦ_２低屈折率層を、物理膜厚で９５ｎｍ、真空成膜法により形成し、また前記第２の高屈折率層は、屈折率が波長５００ｎｍにおいて２．２であり、物理膜厚が１０ｎｍであるダイヤモンドライクカーボンを第２の高屈折率層として真空成膜法により形成した。これにより、湿式成膜法で成膜した場合では得ることができない正対での低い反射Ｙ値を持たせることが可能となった。また、防汚層としてフッ素含有珪素化合物等の防汚剤を用いることなく、撥水性、耐擦傷性に優れた反射防止積層体を提供することができた。

本発明における反射防止積層体の一実施形態を示す断面概略図である。

符号の説明

１ 基材
２ 防眩ハードコート層
３ 第１の高屈折率層
４ 低屈折率層
５ 第２の高屈折率層
２１ 粒子
２２ バインダー

Claims (6)

1. 基材の少なくとも一方の面上に、ハードコート層と反射防止層とを順次積層した反射防止積層体において、
   前記反射防止層には、最表層として高屈折率層が設けられ、かつ前記高屈折率層がダイヤモンドライクカーボンからなることを特徴とする反射防止積層体。
2. 前記反射防止層が、前記基材側から、第１の高屈折率層と低屈折率層と最表層として第２の高屈折率層とをこの順で備え、前記第１の高屈折率層の屈折率が１．６以上２．２以下であり、物理膜厚が５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、かつ前記低屈折率層の屈折率が１．３６以上１．４３以下であり、物理膜厚８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の反射防止積層体。
3. 前記ハードコート層が防眩ハードコート層であり、表面ヘイズ値が１２％以上３５％以下であり、かつ光沢度が２０％以上６５％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の反射防止積層体。
4. ＣＩＥ ＸＹＺ表色系において、正対反射における反射Ｙ値が視野角２度の際、０．６％以下であることを特徴とする請求項１に記載の反射防止積層体。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止積層体を用いたことを特徴とする光学機能性フィルタ。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止積層体を用いたことを特徴とする光学表示装置。

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