JPH0756001A - 反射防止ハードコート層およびその製造方法 - Google Patents
反射防止ハードコート層およびその製造方法Info
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- JPH0756001A JPH0756001A JP5217982A JP21798293A JPH0756001A JP H0756001 A JPH0756001 A JP H0756001A JP 5217982 A JP5217982 A JP 5217982A JP 21798293 A JP21798293 A JP 21798293A JP H0756001 A JPH0756001 A JP H0756001A
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- coat layer
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 プラスチック基板上にハードコート層および
反射防止膜を形成し、プラスチック基板を強度的に保護
するとともに反射防止機能を付与するに際し、ハードコ
ート層のプラスチック基板と接触する部位での屈折率を
プラスチック基板の屈折率と略等しくし、かつハードコ
ート層の表面での屈折率が所定の設計基準屈折率となる
ように、ハードコート層の屈折率を厚さ方向で連続的な
いしは段階的に変化させてハードコート層を形成し、つ
いで、設計基準屈折率を基にして膜設計した反射防止膜
を、ハードコート層上に形成する。 【効果】 いかなる屈折率のプラスチック基板を用いる
場合でも、ハードコート層の屈折率を徐々に変化させて
設計基準値とすることにより、同一の反射防止膜でほぼ
同様の反射防止効果を得ることができ、反射防止膜の生
産、特に自動生産において有用である。
反射防止膜を形成し、プラスチック基板を強度的に保護
するとともに反射防止機能を付与するに際し、ハードコ
ート層のプラスチック基板と接触する部位での屈折率を
プラスチック基板の屈折率と略等しくし、かつハードコ
ート層の表面での屈折率が所定の設計基準屈折率となる
ように、ハードコート層の屈折率を厚さ方向で連続的な
いしは段階的に変化させてハードコート層を形成し、つ
いで、設計基準屈折率を基にして膜設計した反射防止膜
を、ハードコート層上に形成する。 【効果】 いかなる屈折率のプラスチック基板を用いる
場合でも、ハードコート層の屈折率を徐々に変化させて
設計基準値とすることにより、同一の反射防止膜でほぼ
同様の反射防止効果を得ることができ、反射防止膜の生
産、特に自動生産において有用である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、眼鏡等のプラスチック
レンズなどのプラスチック基板上に形成されたハードコ
ート層および反射防止膜、ならびにこの製造方法に関す
る。
レンズなどのプラスチック基板上に形成されたハードコ
ート層および反射防止膜、ならびにこの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】眼鏡レンズ等の光学部品、透明な外装、
容器、フィルムなどにおいては、プラスチック基板が軽
量性、安全性、可撓性、低価格性などを理由として汎く
用いられている。しかしながら、プラスチック基板は硬
度的に軟らかいことから傷が付きやすいため、硬質のハ
ードコート層が設けられている。また、ガラスと同様に
６％程度の反射率を有することから、ハードコート層上
に反射防止膜が形成される。
容器、フィルムなどにおいては、プラスチック基板が軽
量性、安全性、可撓性、低価格性などを理由として汎く
用いられている。しかしながら、プラスチック基板は硬
度的に軟らかいことから傷が付きやすいため、硬質のハ
ードコート層が設けられている。また、ガラスと同様に
６％程度の反射率を有することから、ハードコート層上
に反射防止膜が形成される。
【０００３】例えば、プラスチック眼鏡レンズは、初期
はＣＲ３９をプラスチック基材として用いていたが、そ
の後、より高屈折率のプラスチック基材が開発されてき
た。そのため、プラスチック基板の屈折率に応じて反射
防止膜の膜設計を変更する必要が生じ、生産、特に自動
ラインによる生産においては煩雑になってきている。仮
りに、プラスチック基板の屈折率に対応せずに一律のハ
ードコート層および反射防止膜を形成すると、反射率、
反射色の色相などが悪化し、特に、眼鏡レンズのように
人間が身近かに使用するものにおいては影響が大きい。
また、ハードコート層の屈折率をプラスチック基板に一
致させた場合でも、同様の理由により、その屈折率に対
応した膜構成が必要となる。
はＣＲ３９をプラスチック基材として用いていたが、そ
の後、より高屈折率のプラスチック基材が開発されてき
た。そのため、プラスチック基板の屈折率に応じて反射
防止膜の膜設計を変更する必要が生じ、生産、特に自動
ラインによる生産においては煩雑になってきている。仮
りに、プラスチック基板の屈折率に対応せずに一律のハ
ードコート層および反射防止膜を形成すると、反射率、
反射色の色相などが悪化し、特に、眼鏡レンズのように
人間が身近かに使用するものにおいては影響が大きい。
また、ハードコート層の屈折率をプラスチック基板に一
致させた場合でも、同様の理由により、その屈折率に対
応した膜構成が必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プラスチッ
ク基板の屈折率にかかわらず、反射特性に変動が少なく
反射率、反射色色相が安定な反射防止ハードコート層お
よびその製造方法を提供するものである。
ク基板の屈折率にかかわらず、反射特性に変動が少なく
反射率、反射色色相が安定な反射防止ハードコート層お
よびその製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の反射防止ハード
コート層は、プラスチック基板上に形成され、プラスチ
ック基板と接触する部位の屈折率がプラスチック基板の
屈折率と略等しく、厚さ方向に向かって屈折率が連続的
ないしは段階的に変化するハードコート層と、該ハード
コート層上に形成される反射防止膜とからなることを特
徴とする。
コート層は、プラスチック基板上に形成され、プラスチ
ック基板と接触する部位の屈折率がプラスチック基板の
屈折率と略等しく、厚さ方向に向かって屈折率が連続的
ないしは段階的に変化するハードコート層と、該ハード
コート層上に形成される反射防止膜とからなることを特
徴とする。
【０００６】また、本発明の反射防止ハードコート層の
製造方法は、プラスチック基板上にハードコート層およ
び反射防止膜を形成し、プラスチック基板を強度的に保
護するとともに反射防止機能を付与するに際し、ハード
コート層のプラスチック基板と接触する部位での屈折率
をプラスチック基板の屈折率と略等しくし、かつハード
コート層の表面での屈折率が所定の設計基準屈折率とな
るように、ハードコート層の屈折率を厚さ方向で連続的
ないしは段階的に変化させてハードコート層を形成し、
ついで、設計基準屈折率を基にして膜設計した反射防止
膜を、ハードコート層上に形成することを特徴とする。
製造方法は、プラスチック基板上にハードコート層およ
び反射防止膜を形成し、プラスチック基板を強度的に保
護するとともに反射防止機能を付与するに際し、ハード
コート層のプラスチック基板と接触する部位での屈折率
をプラスチック基板の屈折率と略等しくし、かつハード
コート層の表面での屈折率が所定の設計基準屈折率とな
るように、ハードコート層の屈折率を厚さ方向で連続的
ないしは段階的に変化させてハードコート層を形成し、
ついで、設計基準屈折率を基にして膜設計した反射防止
膜を、ハードコート層上に形成することを特徴とする。
【０００７】この結果、反射防止膜の膜設計をするに際
し、任意の設計基準屈折率、すなわち基板屈折率を設定
して膜設計することができる。また、プラスチック基板
の屈折率の変動に関係なく同一の膜構成の反射防止膜を
設けてもほぼ同一の反射特性を得ることができる。
し、任意の設計基準屈折率、すなわち基板屈折率を設定
して膜設計することができる。また、プラスチック基板
の屈折率の変動に関係なく同一の膜構成の反射防止膜を
設けてもほぼ同一の反射特性を得ることができる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の反射防止ハードコート層の
層構成を示す説明図であり、プラスチック基板１１上
に、透明なハードコート層１３および反射防止膜１５が
設けられており、この実施例では、反射防止膜がＺｒＯ
2 からなる高屈折率層Ｈ1 ／ＳｉＯ2からなる低屈折率
層Ｌ1／ＺｒＯ2からなる高屈折率層Ｈ2／ＳｉＯ2 から
なる低屈折率層Ｌ2 から構成される場合を示している。
しかしながら、本発明では反射防止膜１５の膜構成は特
に限定されず、従来公知の反射防止膜のいずれもそのま
ま適用することができる。
層構成を示す説明図であり、プラスチック基板１１上
に、透明なハードコート層１３および反射防止膜１５が
設けられており、この実施例では、反射防止膜がＺｒＯ
2 からなる高屈折率層Ｈ1 ／ＳｉＯ2からなる低屈折率
層Ｌ1／ＺｒＯ2からなる高屈折率層Ｈ2／ＳｉＯ2 から
なる低屈折率層Ｌ2 から構成される場合を示している。
しかしながら、本発明では反射防止膜１５の膜構成は特
に限定されず、従来公知の反射防止膜のいずれもそのま
ま適用することができる。
【０００９】プラスチック基板としては、ポリビスアリ
ルカーボネート、ポリカーボネート、ポリメチルメタク
リレート、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリチオウレタ
ン等いずれもが可能であり、特に透明ないしは半透明の
基体に好適である。図２は、本願発明の反射防止ハード
コート層における屈折率の関係を示す説明図である。
ルカーボネート、ポリカーボネート、ポリメチルメタク
リレート、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリスチ
レン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリチオウレタ
ン等いずれもが可能であり、特に透明ないしは半透明の
基体に好適である。図２は、本願発明の反射防止ハード
コート層における屈折率の関係を示す説明図である。
【００１０】いま仮に、プラスチック基板１１の屈折率
ｎを１．５０とし、この上に屈折率１．４５のハードコ
ート層１３を積層したとする。この上にハードコート層
１３側から、以下の膜構成の反射防止膜を積層すると、
好適な反射防止膜が得られる。ｎ・ｄは光学的膜厚を示
す。 Ｈ1：ＺｒＯ2，ｎ＝１．９０，ｎ・ｄ＝７９ｎｍ Ｌ1：ＳｉＯ2，ｎ＝１．４５，ｎ・ｄ＝２２ｎｍ Ｈ2：ＺｒＯ2，ｎ＝１．９５，ｎ・ｄ＝１３６ｎｍ Ｌ2：ＳｉＯ2，ｎ＝１．４５，ｎ・ｄ＝１３５ｎｍ この膜設計の場合には、屈折率１．４５を、設計基準屈
折率とする。
ｎを１．５０とし、この上に屈折率１．４５のハードコ
ート層１３を積層したとする。この上にハードコート層
１３側から、以下の膜構成の反射防止膜を積層すると、
好適な反射防止膜が得られる。ｎ・ｄは光学的膜厚を示
す。 Ｈ1：ＺｒＯ2，ｎ＝１．９０，ｎ・ｄ＝７９ｎｍ Ｌ1：ＳｉＯ2，ｎ＝１．４５，ｎ・ｄ＝２２ｎｍ Ｈ2：ＺｒＯ2，ｎ＝１．９５，ｎ・ｄ＝１３６ｎｍ Ｌ2：ＳｉＯ2，ｎ＝１．４５，ｎ・ｄ＝１３５ｎｍ この膜設計の場合には、屈折率１．４５を、設計基準屈
折率とする。
【００１１】ハードコード層１３および反射防止膜１５
を形成するプラスチック基板１１は、目的・用途によっ
て種々の屈折率のものが用いられる。いま、基板の屈折
率が１．５０〜１．６５の間で変動すると仮定する。こ
の場合、ハードコート層１３の屈折率は、プラスチック
基板１１と接する部分でプラスチック基板１１と略同一
とし、反射防止膜１５が形成される最表面で設計基準屈
折率（ｎ＝１．４５）となるように、徐々に低下させ
る。この低下は、連続的に行なっても段階的に行なって
もよいが、段階的に行なう場合は本発明の効果が損なわ
れないよう多段階に分割する必要がある。
を形成するプラスチック基板１１は、目的・用途によっ
て種々の屈折率のものが用いられる。いま、基板の屈折
率が１．５０〜１．６５の間で変動すると仮定する。こ
の場合、ハードコート層１３の屈折率は、プラスチック
基板１１と接する部分でプラスチック基板１１と略同一
とし、反射防止膜１５が形成される最表面で設計基準屈
折率（ｎ＝１．４５）となるように、徐々に低下させ
る。この低下は、連続的に行なっても段階的に行なって
もよいが、段階的に行なう場合は本発明の効果が損なわ
れないよう多段階に分割する必要がある。
【００１２】いま、プラスチック基板１１の屈折率を
１．６５とし、その上に１０段階に分けて徐々に屈折率
を低下させてハードコート層１３を形成し、１０段階目
のハードコート層１３の屈折率を１．４５としたとす
る。ここで、ハードコート層１３の合計の幾何学的膜厚
を約１μｍ（１０００ｎｍ）とした。その上に反射防止
膜１５を形成し、以下の表１の膜構成とした場合の分光
反射特性を図３に示す。
１．６５とし、その上に１０段階に分けて徐々に屈折率
を低下させてハードコート層１３を形成し、１０段階目
のハードコート層１３の屈折率を１．４５としたとす
る。ここで、ハードコート層１３の合計の幾何学的膜厚
を約１μｍ（１０００ｎｍ）とした。その上に反射防止
膜１５を形成し、以下の表１の膜構成とした場合の分光
反射特性を図３に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】図３の反射分光特性に対してＸＹＺ系色度
図を利用し、主波長、反射率、刺激純度を求めると以下
の通りとなり、グリーンの反射色相が得られる。 主波長Ｌ．ｃ．：５１６ｎｍ 反射率Ｙ：０．８５４％ 刺激純度Ｐ．ｅ．：２７．１％ 一般に、主波長Ｌ．ｃ．＝５１０〜５２５ｎｍ、反射率
Ｙ＝０．７〜０．９％、刺激純度Ｐ．ｅ．＝２２〜２８
％にあれば、必要な反射防止効果が得られ、同色に近い
グリーンの反射光が得られる。
図を利用し、主波長、反射率、刺激純度を求めると以下
の通りとなり、グリーンの反射色相が得られる。 主波長Ｌ．ｃ．：５１６ｎｍ 反射率Ｙ：０．８５４％ 刺激純度Ｐ．ｅ．：２７．１％ 一般に、主波長Ｌ．ｃ．＝５１０〜５２５ｎｍ、反射率
Ｙ＝０．７〜０．９％、刺激純度Ｐ．ｅ．＝２２〜２８
％にあれば、必要な反射防止効果が得られ、同色に近い
グリーンの反射光が得られる。
【００１５】次にプラスチック基板として、ｎ＝１．６
５，ｎ＝１．６０，ｎ＝１．５５，ｎ＝１．５０のもの
に対して、それぞれハードコート層１３の光学的膜厚を
１μｍ，２μｍ，３μｍと変化させ、表１と同様に１０
段階に分けて段階的にｎ値を変化させてハードコート層
１３を形成し、表面側の１０段階目の層のｎ値が１．４
５となるようにし、その上に、表１と同じ反射防止膜１
５を真空蒸着した。これらについて、分光反射特性を測
定し、同様にＸＹＺ系色度図を利用して、主波長Ｌ．
ｃ．、反射率Ｙ、刺激純度Ｐ．ｅ．を求め、この結果を
表２に示した。
５，ｎ＝１．６０，ｎ＝１．５５，ｎ＝１．５０のもの
に対して、それぞれハードコート層１３の光学的膜厚を
１μｍ，２μｍ，３μｍと変化させ、表１と同様に１０
段階に分けて段階的にｎ値を変化させてハードコート層
１３を形成し、表面側の１０段階目の層のｎ値が１．４
５となるようにし、その上に、表１と同じ反射防止膜１
５を真空蒸着した。これらについて、分光反射特性を測
定し、同様にＸＹＺ系色度図を利用して、主波長Ｌ．
ｃ．、反射率Ｙ、刺激純度Ｐ．ｅ．を求め、この結果を
表２に示した。
【００１６】
【表２】表２：反射光のＸＹＺ系色度図(C.I.E.)による表示(２°視野，Ｃ光源の場合) プラスチック ハードコート層の全幾何学的膜厚 基板のｎ値 ３μｍ ２μｍ １μｍ 1.65 L.c.：515nm L.c.：515nm L.c.：516nm Y：0.862％ Y：0.807％ Y：0.854％ P.e.：25.7％ P.e.：22.7％ P.e.：27.1％ 1.60 L.c.：515nm L.c.：512nm L.c.：516nm Y：0.843％ Y：0.785％ Y：0.840％ P.e.：26.5％ P.e.：25.0％ P.e.：26.6％ 1.55 L.c.：517nm L.c.：511nm L.c.：515nm Y：0.827％ Y：0.769％ Y：0.826％ P.e.：26.6％ P.e.：26.3％ P.e.：26.5％ 1.50 L.c.：516nm L.c.：512nm L.c.：515nm Y：0.813％ Y：0.771％ Y：0.813％ P.e.：26.6％ P.e.：26.2％ P.e.：26.2％
【００１７】プラスチック基板１１の屈折率が１．５０
〜１．６５の間で変化しても、同一の反射防止膜１５に
よりほぼ同等の分光反射特性の得られることが判る。ま
た、ハードコート層の膜厚が変化しても特性に影響を与
えない。なお、ハードコート層の光学的膜厚は０．５〜
１５μｍの範囲が好適であり、好ましくは０．７〜４．
７μｍである。
〜１．６５の間で変化しても、同一の反射防止膜１５に
よりほぼ同等の分光反射特性の得られることが判る。ま
た、ハードコート層の膜厚が変化しても特性に影響を与
えない。なお、ハードコート層の光学的膜厚は０．５〜
１５μｍの範囲が好適であり、好ましくは０．７〜４．
７μｍである。
【００１８】なお、図２では膜厚方向に一定の割合で連
続的にハードコート層の屈折率を変化させた実施例を示
し、また、表１では膜厚方向に一定の割合で段階的にハ
ードコート層の屈折率を変化させた実施例を示した。し
かしながら本発明はこれら実施例に限定されず、膜厚方
向での屈折率の変化の割合が一様でなくてもよい（図２
で説明すれば、ハードコート層の膜厚方向での屈折率の
変化を示す破線が折線あるいは曲線状になる）。
続的にハードコート層の屈折率を変化させた実施例を示
し、また、表１では膜厚方向に一定の割合で段階的にハ
ードコート層の屈折率を変化させた実施例を示した。し
かしながら本発明はこれら実施例に限定されず、膜厚方
向での屈折率の変化の割合が一様でなくてもよい（図２
で説明すれば、ハードコート層の膜厚方向での屈折率の
変化を示す破線が折線あるいは曲線状になる）。
【００１９】プラスチックの基板１１上に、屈折率に傾
斜を有するハードコート層１３を形成する方法は、特に
問わず、液相法、気相法のいずれもが採用可能である
が、化学気相成長法（ＣＶＤ）が好ましい。図４は、Ｃ
ＶＤ法を利用した本発明の製造方法の実施例を示す説明
図である。
斜を有するハードコート層１３を形成する方法は、特に
問わず、液相法、気相法のいずれもが採用可能である
が、化学気相成長法（ＣＶＤ）が好ましい。図４は、Ｃ
ＶＤ法を利用した本発明の製造方法の実施例を示す説明
図である。
【００２０】堆積槽２１内の基板ホルダー２３には、眼
鏡レンズ等のプラスチック基板２５が保持され、モータ
２７で回転され、また、ヒータ（図示せず）により加熱
されている。堆積槽２１は、真空ポンプ２９により真空
度を調整されており、プラズマ発生用電源３３から放電
電極３１に電力が供給され、プラズマＣＶＤ処理がなさ
れる。
鏡レンズ等のプラスチック基板２５が保持され、モータ
２７で回転され、また、ヒータ（図示せず）により加熱
されている。堆積槽２１は、真空ポンプ２９により真空
度を調整されており、プラズマ発生用電源３３から放電
電極３１に電力が供給され、プラズマＣＶＤ処理がなさ
れる。
【００２１】第１気化器４５に低屈折率酸化物形成用の
低ＣＶＤ原料が入れられ、一方、第２気化器４７に高屈
折率酸化物形成用の高ＣＶＤ原料が充填され、同伴用ガ
スボンベ４１からの同伴ガスによりバブリングされて一
部が気化し、混合器４９を経て堆積槽２１に供給され
る。
低ＣＶＤ原料が入れられ、一方、第２気化器４７に高屈
折率酸化物形成用の高ＣＶＤ原料が充填され、同伴用ガ
スボンベ４１からの同伴ガスによりバブリングされて一
部が気化し、混合器４９を経て堆積槽２１に供給され
る。
【００２２】一方、反応用ガスボンベ４３からは、酸化
用のガスが混合器４９を経て堆積槽２１に供給され、Ｃ
ＶＤ原料蒸気との反応により酸化物がプラスチック基板
２５上に堆積する。気化器４５，４７およびその後の配
管系は加熱することが望ましい。このとき、第１および
第２気化器４５，４７からそれぞれ供給される低屈折率
酸化物形成用の低ＣＶＤ原料と、高屈折率酸化物形成用
の高ＣＶＤ原料との供給比を変化させることにより、形
成される膜の屈折率を制御することができる。例えば、
低ＣＶＤ原料としてＳｉ系化合物を用いてＳｉＯ2 を堆
積させ、一方、高ＣＶＤ原料としてＴｉ系化合物を用い
ＴｉＯ2を堆積させると、ＳｉＯ2とＴｉＯ2 との複合膜
が形成される。ＳｉＯ2 の屈折率が１．４５、ＴｉＯ2
屈折率が２．３０程度であるので、供給比の変更により
１．４５〜２．３０間で屈折率を変更させることができ
る。なお実際には、基板がプラスチックであるため基板
の加熱温度に限界があるため、プラズマＣＶＤ反応を完
全に進行させて純枠の酸化物とすることが難しく、上記
の屈折率とは若干異なるが、再現性は高いので問題はな
い。また、一方において、有機物が膜中に微量存在する
と膜のストレスが緩和されて、クラックの発生防止等の
膜品質の向上につながる。
用のガスが混合器４９を経て堆積槽２１に供給され、Ｃ
ＶＤ原料蒸気との反応により酸化物がプラスチック基板
２５上に堆積する。気化器４５，４７およびその後の配
管系は加熱することが望ましい。このとき、第１および
第２気化器４５，４７からそれぞれ供給される低屈折率
酸化物形成用の低ＣＶＤ原料と、高屈折率酸化物形成用
の高ＣＶＤ原料との供給比を変化させることにより、形
成される膜の屈折率を制御することができる。例えば、
低ＣＶＤ原料としてＳｉ系化合物を用いてＳｉＯ2 を堆
積させ、一方、高ＣＶＤ原料としてＴｉ系化合物を用い
ＴｉＯ2を堆積させると、ＳｉＯ2とＴｉＯ2 との複合膜
が形成される。ＳｉＯ2 の屈折率が１．４５、ＴｉＯ2
屈折率が２．３０程度であるので、供給比の変更により
１．４５〜２．３０間で屈折率を変更させることができ
る。なお実際には、基板がプラスチックであるため基板
の加熱温度に限界があるため、プラズマＣＶＤ反応を完
全に進行させて純枠の酸化物とすることが難しく、上記
の屈折率とは若干異なるが、再現性は高いので問題はな
い。また、一方において、有機物が膜中に微量存在する
と膜のストレスが緩和されて、クラックの発生防止等の
膜品質の向上につながる。
【００２３】ＳｉＯ2 を形成するための低ＣＶＤ原料と
しては、比較的低温（室温〜２５０℃）で気化させやす
い化合物が好ましく、テトラエトキシシラン、テトラメ
トキシシラン等の珪素のアルコキシド、珪素の有機酸ア
ルコキシド、珪素のアミノアルコキシド、テトラメチル
シラン等のアルキルシラン、テトラメチルシクロシロキ
サン等のアルキルシロキサンなどが挙げられる。また、
気体状の珪素化合物、例えば、モノシラン等の珪素の水
素化物、珪素のハロゲン化物も使用できる。この場合
は、図４での同伴用ガスボンベ４１および第１気化器４
５に代えて、気体状珪素化合物の原料ボンベを用いる。
しては、比較的低温（室温〜２５０℃）で気化させやす
い化合物が好ましく、テトラエトキシシラン、テトラメ
トキシシラン等の珪素のアルコキシド、珪素の有機酸ア
ルコキシド、珪素のアミノアルコキシド、テトラメチル
シラン等のアルキルシラン、テトラメチルシクロシロキ
サン等のアルキルシロキサンなどが挙げられる。また、
気体状の珪素化合物、例えば、モノシラン等の珪素の水
素化物、珪素のハロゲン化物も使用できる。この場合
は、図４での同伴用ガスボンベ４１および第１気化器４
５に代えて、気体状珪素化合物の原料ボンベを用いる。
【００２４】高ＣＶＤ原料としては、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2 ）、酸化ジルコニウム（ＺｉＯ2 ）、酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化イ
ットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）等
の高屈折率の誘電体を生成するものであればよく、比較
的低温（室温〜２５０℃）で気化させやすい化合物が望
ましく、また、気体状の化合物も利用できる。高ＣＶＤ
原料としては、テトラ−ｎ−ブトキシチタン等のチタ
ン、ジルコニウム、タンタル、アルミニウム、イットリ
ウム、インジウム等のアルコキシド、これら金属のアル
コラート、これら金属のアセチルアセトネート、これら
金属の塩化物などが挙げられる。
Ｏ2 ）、酸化ジルコニウム（ＺｉＯ2 ）、酸化タンタル
（Ｔａ2Ｏ5）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化イ
ットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）等
の高屈折率の誘電体を生成するものであればよく、比較
的低温（室温〜２５０℃）で気化させやすい化合物が望
ましく、また、気体状の化合物も利用できる。高ＣＶＤ
原料としては、テトラ−ｎ−ブトキシチタン等のチタ
ン、ジルコニウム、タンタル、アルミニウム、イットリ
ウム、インジウム等のアルコキシド、これら金属のアル
コラート、これら金属のアセチルアセトネート、これら
金属の塩化物などが挙げられる。
【００２５】同伴ガスとしては、窒素、アルゴン等の不
活性ガスが用いられる。酸化用ガスとしては、酸素、オ
ゾン、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ ）などを用いることができ
る。また、酸化用ガスボンベ４３からの酸素ガスをオゾ
ン発生器に導いてオゾンとしたのち、堆積槽２１に供給
することもできる。
活性ガスが用いられる。酸化用ガスとしては、酸素、オ
ゾン、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ ）などを用いることができ
る。また、酸化用ガスボンベ４３からの酸素ガスをオゾ
ン発生器に導いてオゾンとしたのち、堆積槽２１に供給
することもできる。
【００２６】なお、図４においては気化器４５，４７を
用い、同伴ガスによるバブリングによってＣＶＤ原料を
供給する場合を説明したが、本発明の原料供給系はこれ
に限定されない。例えば、容器に充填したＣＶＤ原料を
加熱して気化せしめる表面蒸発法によってもよい。この
場合は、同伴ガスは使用しても使用しなくともよい。図
５は、図４と同様の説明図であり、ＣＶＤ原料、反応用
ガスの供給系を除いて図４と同一である。
用い、同伴ガスによるバブリングによってＣＶＤ原料を
供給する場合を説明したが、本発明の原料供給系はこれ
に限定されない。例えば、容器に充填したＣＶＤ原料を
加熱して気化せしめる表面蒸発法によってもよい。この
場合は、同伴ガスは使用しても使用しなくともよい。図
５は、図４と同様の説明図であり、ＣＶＤ原料、反応用
ガスの供給系を除いて図４と同一である。
【００２７】第１気化器４５には、前述の如き珪素化合
物がＣＶＤ原料として充填されており、同伴ガスにより
混合器４９を経て堆積槽２１に供給される。一方、反応
用ガスボンベ４３ａからは酸素等の酸化用ガスが、反応
用ガスボンベ４３ｂからはアンモニアガス等の窒化用ガ
スが互いの比率を流量調整され、混合器４９を経て堆積
槽２１に供給される。
物がＣＶＤ原料として充填されており、同伴ガスにより
混合器４９を経て堆積槽２１に供給される。一方、反応
用ガスボンベ４３ａからは酸素等の酸化用ガスが、反応
用ガスボンベ４３ｂからはアンモニアガス等の窒化用ガ
スが互いの比率を流量調整され、混合器４９を経て堆積
槽２１に供給される。
【００２８】堆積槽２１内では、プラズマＣＶＤによ
り、珪素化合物と酸素ガスおよびアンモニアガスとが反
応し、酸化窒化珪素(ＳｉxＯyＮz：４x＝２y＋３z)が形
成される。屈折率は、ＳｉＯ2 が１．４５、Ｓｉ3Ｎ4が
２．００であり共に透明であるので、酸素ガスとアンモ
ニアガスとの比率を制御することにより、屈折率が１．
４５〜２．００の範囲で、膜の厚さ方向で徐々に屈折率
が変化する透明な複合ハードコート層を形成することが
できる。
り、珪素化合物と酸素ガスおよびアンモニアガスとが反
応し、酸化窒化珪素(ＳｉxＯyＮz：４x＝２y＋３z)が形
成される。屈折率は、ＳｉＯ2 が１．４５、Ｓｉ3Ｎ4が
２．００であり共に透明であるので、酸素ガスとアンモ
ニアガスとの比率を制御することにより、屈折率が１．
４５〜２．００の範囲で、膜の厚さ方向で徐々に屈折率
が変化する透明な複合ハードコート層を形成することが
できる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、プラスチック基板上
に、屈折率が厚さ方向に向って連続的ないしは段階的に
変化するハードコート層を形成することにより、プラス
チック基板のハードコート層上に形成される反射防止膜
の膜設計の自由度が増す。
に、屈折率が厚さ方向に向って連続的ないしは段階的に
変化するハードコート層を形成することにより、プラス
チック基板のハードコート層上に形成される反射防止膜
の膜設計の自由度が増す。
【００３０】また、ハードコート層の最表面の屈折率を
設計基準値として反射防止膜を膜設計しておけば、いか
なる屈折率のプラスチック基板を用いる場合でも、ハー
ドコート層の屈折率を徐々に変化させて設計基準値とす
ることにより、同一の反射防止膜でほぼ同様の反射防止
効果を得ることができ、反射防止膜の生産、特に自動生
産において有用である。
設計基準値として反射防止膜を膜設計しておけば、いか
なる屈折率のプラスチック基板を用いる場合でも、ハー
ドコート層の屈折率を徐々に変化させて設計基準値とす
ることにより、同一の反射防止膜でほぼ同様の反射防止
効果を得ることができ、反射防止膜の生産、特に自動生
産において有用である。
【図１】本発明の反射防止ハードコート層の層構成を示
す説明図である。
す説明図である。
【図２】本発明の反射防止ハードコート層における屈折
率の関係を示す説明図である。
率の関係を示す説明図である。
【図３】本発明の反射防止ハードコート層の分光反射特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図４】本発明の製造方法の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の製造方法の一例を示す説明図である。
１１ プラスチック基板 １３ ハードコート層 １５ 反射防止膜 ２１ 堆積槽 ２３ 基板ホルダー ２５ プラスチック基板 ２７ モータ ２９ 真空ポンプ ３１ 放電電極 ３３ プラズマ発生用電源 ４１ 同伴用ガスボンベ ４３，４３ａ，４３ｂ 反応用ガスボンベ ４５ 第１気化器 ４７ 第２気化器 ４９ 混合器
Claims (7)
- 【請求項１】 プラスチック基板上に形成され、プラス
チック基板と接触する部位の屈折率がプラスチック基板
の屈折率と略等しく、厚さ方向に向かって屈折率が連続
的ないしは段階的に変化するハードコート層と、 該ハードコート層上に形成される反射防止膜とからなる
ことを特徴とする反射防止ハードコート層。 - 【請求項２】 プラスチック基板上にハードコート層お
よび反射防止膜を形成し、プラスチック基板を強度的に
保護するとともに反射防止機能を付与するに際し、 ハードコート層のプラスチック基板と接触する部位での
屈折率をプラスチック基板の屈折率と略等しくし、かつ
ハードコート層の表面での屈折率が所定の設計基準屈折
率となるように、ハードコート層の屈折率を厚さ方向で
連続的ないしは段階的に変化させてハードコート層を形
成し、 ついで、設計基準屈折率を基にして膜設計した反射防止
膜を、ハードコート層上に形成することを特徴とする反
射防止ハードコート層の製造方法。 - 【請求項３】 設計基準屈折率および反射防止膜の膜構
成を一律に設定し、プラスチック基板に応じて、ハード
コート層の厚さ方向での屈折率の変化量を調整し、プラ
スチック基板の屈折率にかかわらず同一膜構成の反射防
止膜を形成する請求項２に記載の反射防止ハードコート
層の製造方法。 - 【請求項４】 ＣＶＤ法によって屈折率が異なる２種以
上の物質あるいは組成比が異なる物質をプラスチック基
板上に堆積せしめ、これら物質の堆積量の割合あるいは
組成比を厚さ方向で変化させて複合ハードコート層を形
成せしめてハードコート層を形成する請求項２に記載の
反射防止ハードコート層の製造方法。 - 【請求項５】 比較的低屈折率の堆積物を形成する低Ｃ
ＶＤ原料と、比較的高屈折率の堆積物を形成する高ＣＶ
Ｄ原料とをプラスチック基板に供給し、 これら低および高ＣＶＤ原料の供給比率を制御すること
により、屈折率が厚さ方向で変化する複合ハードコート
層を形成する請求項３または４に記載の反射防止ハード
コート層の製造方法。 - 【請求項６】 低ＣＶＤ原料により主として酸化珪素が
堆積され、高ＣＶＤ原料により酸化アルミニウム、酸化
チタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化インジ
ウム、酸化イットリウム等のより高屈折率の酸化物が主
として堆積して複合ハードコート層が形成される請求項
５に記載の反射防止ハードコート層の製造方法。 - 【請求項７】 珪素を含むＣＶＤ原料と反応用ガスとし
て酸化用ガスおよび窒化用ガスとをプラスチック基板に
供給し、酸化用ガスと窒化用ガスとの供給比率を制御す
ることにより、堆積される酸化窒化珪素の酸素と窒素と
の組成比を調整して複合ハードコート層が形成される請
求項３または４に記載の反射防止ハードコート層の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217982A JPH0756001A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 反射防止ハードコート層およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217982A JPH0756001A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 反射防止ハードコート層およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0756001A true JPH0756001A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16712774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5217982A Pending JPH0756001A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 反射防止ハードコート層およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756001A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0854202A2 (en) * | 1996-12-17 | 1998-07-22 | Asahi Glass Company Ltd. | Organic substrate provided with a light absorptive antireflection film and process for its production |
| US6007776A (en) * | 1997-06-09 | 1999-12-28 | Nec Corporation | Liquid measurement instrument |
| US6103320A (en) * | 1998-03-05 | 2000-08-15 | Shincron Co., Ltd. | Method for forming a thin film of a metal compound by vacuum deposition |
| US6207536B1 (en) | 1998-03-27 | 2001-03-27 | Shincron Co., Ltd. | Method for forming a thin film of a composite metal compound and apparatus for carrying out the method |
| US6217719B1 (en) | 1998-05-22 | 2001-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for thin film formation by sputtering |
| US6287430B1 (en) | 1998-07-03 | 2001-09-11 | Shincron Co., Ltd. | Apparatus and method forming thin film |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP5217982A patent/JPH0756001A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0854202A2 (en) * | 1996-12-17 | 1998-07-22 | Asahi Glass Company Ltd. | Organic substrate provided with a light absorptive antireflection film and process for its production |
| EP0854202A3 (en) * | 1996-12-17 | 1999-12-01 | Asahi Glass Company Ltd. | Organic substrate provided with a light absorptive antireflection film and process for its production |
| US6007776A (en) * | 1997-06-09 | 1999-12-28 | Nec Corporation | Liquid measurement instrument |
| US6103320A (en) * | 1998-03-05 | 2000-08-15 | Shincron Co., Ltd. | Method for forming a thin film of a metal compound by vacuum deposition |
| US6274014B1 (en) | 1998-03-05 | 2001-08-14 | Shincron Co., Ltd. | Method for forming a thin film of a metal compound by vacuum deposition |
| US6207536B1 (en) | 1998-03-27 | 2001-03-27 | Shincron Co., Ltd. | Method for forming a thin film of a composite metal compound and apparatus for carrying out the method |
| US6217719B1 (en) | 1998-05-22 | 2001-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for thin film formation by sputtering |
| US6287430B1 (en) | 1998-07-03 | 2001-09-11 | Shincron Co., Ltd. | Apparatus and method forming thin film |
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