JPH07294706A

JPH07294706A - 反射防止パネルとレンズと保護膜の形成方法

Info

Publication number: JPH07294706A
Application number: JP6091425A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sakaguchi; 広一阪口; Katsuaki Mitani; 勝昭三谷; Toyoji Hirai; 豊治平井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】反射防止膜の耐剥離性を向上させる。【構成】プラスチック基板２にフッ素樹脂からなる反
射防止膜１を形成し、重ねて不揮発性の液体を適当な圧
力をかけて塗布し、反射防止膜表面の微細な凹凸を液体
分子で埋め、数十から数ｎｍの液体保護膜３を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディスプレイ機器等の前
面に設置される反射防止パネルと、光学レンズや眼鏡等
のレンズと、これらを保護する保護膜の形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ディスプレイ機器等の前面に設置される
従来の反射防止パネルの構成を図４に示す。１は反射防
止膜、２はプラスチック基板、４はプライマー膜を示
す。透明なプラスチック部材からなる反射防止パネルの
反射低減方法としては、ディップコート、スピンコー
ト、ロールコート等の手段により低屈折率のフッ素樹脂
からなる反射防止膜１を設け、光の干渉により反射光を
低減する方法が採用されている。しかし、前記フッ素樹
脂の反射防止膜（薄膜）は本来、プラスチックとは密着
性が悪く、布等で軽く拭く程度の摩擦や，わずかな擦過
力により反射防止膜が剥離するといった問題があった。
これを改善するには、プラスチック基板２とフッ素樹脂
の両方に密着性のあるプライマー４をコーティングする
プライマー処理が事前に必要であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プライマー処
理工程においては有機溶剤を必要とし、該有機溶剤の品
質管理や安全管理を必要とする。また、プライマー処理
を施しても耐剥離試験の結果、数倍の剥離強度しか得ら
れず、市場での実用に耐えないという大きな問題を有し
ていた。

【０００４】例えば反射防止パネルやレンズ等を構成す
るプラスチック基板２（基体）の表面は完全な平滑面で
はない。微視的に見れば図１または図４の表面拡大図に
示すように、プラスチック基板２の表面は数十ｎｍから
数ｎｍオーダーの凹凸８を呈している。フッ素樹脂をプ
ラスチック基板２にディップコート、またはロールコー
トもしくはスピンコートすることによって、プラスチッ
ク基板上にフッソ樹脂薄膜（反射防止膜１）が形成され
る。このとき、フッソ樹脂薄膜の表面は図４の表面拡大
図に示されるように、プラスチック基板の表面と相似形
に数十ｎｍから数ｎｍオーダーの凹凸９となる。この結
果、フッソ樹脂薄膜表面を布等で擦ると、フッソ樹脂薄
膜表面の凹凸９に布の一部が引っ掛かりフッソ樹脂薄膜
が剥離する。従来構成のフッソ樹脂薄膜では図２のＡに
示すように、荷重５００ｇ／ｃｍ²の擦過テストではわ
ずか５往復で剥離した。また、プライマー処理を施した
場合でもＢに示すように、１５往復で剥離し実用上大き
な問題となっていた。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するもので、プ
ライマー処理工程を不要とし、かつ、擦過力に対し反射
防止膜の耐剥離性に優れた反射防止パネルと、レンズ
と、保護膜の形成方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の反射防止パネルとレンズと保護膜の形成方法
は、まずプラスチック基板２（基体）に低屈折率のフッ
素樹脂をディップコート、またはロールコート、または
スピンコート等の手段により反射防止膜１を形成する。
次に、前記反射防止膜１に重ねて液体を塗布し、該液体
をセーム皮等で引き延ばしながら軽く拭き取ることによ
り、数十ｎｍから数ｎｍオーダーの液体保護膜３を形成
した構成としている。本発明の構成に使用するプラスチ
ック基板等の基体は平滑面を有する樹脂が使用され、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＭＳ樹脂など透明
性を有する任意の樹脂を用いてよい。

【０００７】また、反射防止膜１を形成するフッ素樹脂
薄膜の材料としては、溶剤に可溶性の透明フッ素樹脂が
開発されており（例えば旭硝子株式会社製「サイトッ
プ」）、フッ素系溶媒に溶解し、ディップコート等によ
り薄膜形成が可能である。前記薄膜の膜厚は（光の波
長）／（薄膜の屈折率）／４で与えられるとき最も高い
反射防止効果を示す。ディップコートの場合、フッ素樹
脂溶液濃度と引き上げ速度を制御することで希望の膜厚
が得られる。

【０００８】液体保護膜の材料としては、フッソ樹脂薄
膜を侵さないものであれば任意で、例えばシリコンオイ
ルや鉱物油など不揮発性で所望の粘性を有した液体が望
ましい。また、これらの液体を塗布する際、塗布ムラを
生じないよう、粘性調整としてフッ素樹脂薄膜を侵さな
い溶剤を使用したり，界面活性剤と水を用い水溶液にし
て調整してもよい。

【０００９】

【作用】本発明の構成によれば図１の表面拡大図に示す
ように、フッソ樹脂薄膜表面の凹凸９を液体で埋め、数
十ｎｍから数ｎｍ厚さの液体保護膜３を形成する。その
結果、布等で反射防止パネル表面を擦過した時、前記液
体保護膜３が潤滑材となり擦過抵抗が少なくなる。布の
一部での引っ掛かりも極減する。さらにフッ素樹脂自体
の摩擦抵抗が小さく潤滑性に富む。従って、本発明の反
射防止パネルやレンズ表面を布等で擦過してもフッ素樹
脂薄膜の密着強度より弱い擦過力となり、図２のＣまた
はＤに示すように、耐剥離回数は１００往復〜５００往
復まで向上し、耐擦過性、耐剥離性に優れた反射防止パ
ネルが得られる。なお、上記保護膜３の材料として不揮
発性の粘性を有した液体を使用すれば、フッ素樹脂薄膜
の凹凸に埋まった液体保護膜は拭き取られることがな
い。蒸発することもないので、長期間にわたって耐擦過
性、耐剥離性のすぐれた反射防止パネルを提供すること
ができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を反射防止パネルの例
により図面と共に説明する。（実施例１）本発明の第１の実施例における反射防止パ
ネル２０の要部断面図を図１に示す。１は反射防止膜、
２はプラスチック基板、３は液体保護膜を示す。反射防
止パネル２０を構成するプラスチック基板２としては、
屈折率１．４９のアクリル樹脂板を使用した。さらに、
反射防止膜の材料としては屈折率が１．３４のフッソ樹
脂「サイトップ」（旭硝子株式会社製品名）を用い、専
用のフッソ系溶媒に溶解し２（重量）％の溶液を作成し
た。この溶液を用いてプラスチック基板２をディップコ
ートし、「サイトップ」の反射防止膜１を形成した。可
視光の平均波長である５５０ｎｍで反射防止効果を得る
ため、反射防止膜１の膜厚が１０３ｎｍとなる様、溶液
からのプラスチック基板２引き上げ速度を所定に設定し
た。

【００１１】反射防止膜１を形成し、８０℃で３０分間
乾燥したあと、反射防止膜１に重ねて蒸溜水を塗布し
た。塗布方法は蒸溜水を布に染み込ませ、反射防止膜１
表面を２００ｇ／cm²程度の押圧力でまんべんなく塗布
し、その後、蒸溜水で濡れた表面を吸水性の良いセーム
皮でふき取った。その結果、水の分子が反射防止薄膜１
表面の凹凸を埋め保護膜３を形成する。

【００１２】上記反射防止パネルを５００ｇ／cm²の押
圧力で布による擦過試験を行ったところ、図２のＣに示
すように、蒸溜水を保護膜とした反射防止膜の耐剥離回
数は往復１００回まで向上した。しかし、水の分子で形
成した保護膜は蒸発する。６０℃の環境下で１０日間放
置した後、擦過試験を行ったところ往復３０回にまで低
下した。そこで、これを改善した例をつぎに示す。

【００１３】（実施例２）実施例２においては保護膜と
して、蒸溜水に代え、不揮発性の粘性を有したオイルを
使用した。ただし、一般的な粘性を有するオイルを直接
塗布しても粘性が高く塗布ムラを生じる。該塗布ムラを
取り除くには拭き取りに時間を要するうえ、塗布ムラを
全く無くすことは困難である。従って、塗布ムラを防止
するには、粘度調整可能なオイルを使用することが望ま
しい。例えば、エマルジョンタイプのシリコンオイルに
対し、粘度調整部材として界面活性剤と水を使用し、
０．５％のシリコンオイル溶液を作成した。この希釈し
たシリコンオイル溶液を布に染み込ませ、反射防止膜１
（フッソ樹脂薄膜）表面を２００ｇ／cm²程度の押圧力
を加えながらまんべんなく塗布した。シリコンオイル溶
液で濡れた表面は吸水性のよいセーム皮で拭き取り、余
分なシリコンオイル溶液を除去した。

【００１４】反射防止膜１表面に残った水分は蒸発し、
表面にはわずかのシリコンオイル成分のみが残存し、こ
れが反射防止膜１表面の凹凸を埋め、かつ数十ｎｍから
数ｎｍ厚さの液体保護膜３を形成する。

【００１５】実施例２により作成した反射防止パネルの
耐剥離回数は、図２のＤに示すように往復５００回と大
幅に向上した。また、６０℃の環境下で１０日間放置し
た後でもシリコンオイルの蒸発がなく、その結果、擦過
抵抗に変化が起こらず耐剥離特性にも変化を生じなかっ
た。さらに、保護膜３による性能劣化を確認するため反
射率を測定した。図３に示すように、アクリル樹脂基板
自体の表面反射率５は波長５５０ｎｍで７．８％であ
る。一方、アクリル樹脂基板の表面にフッソ樹脂薄膜か
らなる反射防止膜を形成した場合の反射率６は１．９％
に低減する。さらに、反射防止膜に重ねシリコンオイル
からなる保護膜を形成した場合の反射率７は１．９％で
ある。従って、反射防止膜形成後の反射率６とほぼ同じ
で、充分な反射防止効果を示している。これは、保護膜
３による性能劣化を生じないこと示すものである。

【００１６】上記実施例では保護膜として蒸溜水とエマ
ルジョンタイプのシリコンオイルの例により説明した
が、別段これに限るものでない。上記以外に、例えば鉱
物油，植物油，フッソ系オイル，グリース，ワックス，
その他基板の表面に数十ｎｍから数ｎｍ膜厚の潤滑性被
膜が形成できるものであれば任意の部材を使用でき、剥
離強度が向上することはいうまでもない。また、プラス
チック基板（基体）が必ずしも平板状である必要はな
く、自由曲面であってもよい。例えばプロジェクション
テレビに使用されるレンチキュラーレンズやフレネルレ
ンズ、あるいは表面が凹凸になった拡散板、または球面
または非球面からなるプラスチックレンズ、または眼鏡
レンズ等（いずれも図示せず。）の部材表面に反射防止
膜を形成し、さらに前記反射防止膜に重ねて保護膜を形
成するようにしてもよいことは言うまでもない。さら
に、プラスチック基板の表面に帯電防止膜や偏光膜，可
視光線吸収膜，塗装，印刷等各種の表面処理（図示な
し）をした表面上に反射防止膜を形成した後、重ねて保
護膜を形成しても前記同様に剥離性が飛躍的に向上する
ことは言うまでもない。さらに、基体の材質についても
任意で、プラスチック部材に限らずガラス部材であって
も一向に差し支えない。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば優れた反
射防止効果と耐剥離特性を備えた反射防止パネルまたは
レンズ等を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における反射防止パネルの要
部を示す図

【図２】反射防止膜の耐剥離特性図

【図３】保護膜を形成した場合の反射率特性図

【図４】従来の反射防止パネルの要部を示す図

【符号の説明】

１反射防止膜２基板３保護膜４プライマー膜５アクリル樹脂基板の反射率６フッソ樹脂薄膜形成後の反射率７保護膜形成後の反射率８基板表面の凹凸９薄膜表面の凹凸２０反射防止パネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面にフッ素樹脂からなる反射防止
膜を形成し、該反射防止膜に重ねて液状部材からなる保
護膜を形成したことを特徴とする反射防止パネル。
【請求項２】前記保護膜を不揮発性部材としたことを
特徴とする請求項１記載の反射防止パネル。
【請求項３】前記不揮発性部材をシリコンオイル溶液
としたことを特徴とする請求項２記載の反射防止パネ
ル。
【請求項４】レンズ面に反射防止膜を形成し、該反射
防止膜に重ねて液状部材からなる保護膜を形成したこと
を特徴とするレンズ。
【請求項５】前記保護膜を不揮発性部材としたことを
特徴とする請求項４記載のレンズ。
【請求項６】前記不揮発性部材をシリコンオイル溶液
としたことを特徴とする請求項５記載のレンズ。
【請求項７】基体表面に反射防止膜を塗布、乾燥して
形成し、さらに前記反射防止膜に重ねて液状部材を塗布
し、その後、余分の液状部材を拭き取り乾燥させること
により、液状部材からなる保護膜を前記反射防止膜に重
ねてを形成するようにしたことを特徴とする保護膜の形
成方法。
【請求項８】前記保護膜を不揮発性部材としたことを
特徴とする請求項７記載の保護膜の形成方法。
【請求項９】前記不揮発性部材をシリコンオイル溶液
としたことを特徴とする請求項８記載の保護膜の形成方
法。
【請求項１０】前記反射防止膜をフッ素樹脂としたこ
とを特徴とする請求項９記載の保護膜の形成方法。