JPS62260102A

JPS62260102A - 帯電防止性を有する光透過板

Info

Publication number: JPS62260102A
Application number: JP61103107A
Authority: JP
Inventors: Seiji Takagi; 高木　政治; Kazuo Okamoto; 和夫岡本; Satoshi Nagai; 智永井
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1986-05-07
Filing date: 1986-05-07
Publication date: 1987-11-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は帯電防止性を有するプラスチック光透過板に関
する。さらに詳しくはディスプレイやテレビのブラウン
管などに使用する光フィルターにおいて、静電気を有効
に除去すると同時に、耐久性のある反則防止機能を奏す
る光透過板に関する。

［従来の技術］オフィスオートメーション機器、例えばワードプロセッ
サーや各種のコンピュータなどのディスプレイや、ゲー
ム器、テレビのブラウン管などからは目に有害な光や電
波が発生しており、長期間使用すると眼性疲労の基とな
る。たとえばワードプロセッサーの使用者などには目の
職業病になる人もいる。これを防止するためブラウン管
などの表示板に光学フィルターを付けて使用することが
一般に行われている。この光学フィルターとしては、た
とえば東し株式会社の゛Ｅフィルターパ（商品名）など
が有名なものである。

しかしブラウン管などからは静電気が多量に発生してｉ
Ｊ３す、画面の表示板や光学フィルターに多量のゴミや
埃が１１着し易い。

そこで従来よりかかる障害を取り除くため種々の改良が
なされてきた。その有効な手段は金属などの導電物で覆
うことである。たとえば細い繊維の表面にカーボンを粘
召させてメツシュ構造にしたものを貼りつけるとか、２
枚の透明プラスチックやカラスの間に金属細線を導入さ
せたものがある。

しかしこれらの方法ではディスプレーから発生する光を
透過しない部分を生ずるので、ワードプロセッサーなど
の使用者にとっては見にくいという欠点をイｊしていた
。また伯の公知例としては、ガラス基材に対して導電物
質を？５温蒸着した技術が提案されているが（特公昭４
９−１８４４７号公報）、この方法ではプラスチック基
材は軟化あるいは溶融するものが多く、また表面に傷が
つき易いという欠点があった。

従ってプラスチックの透明板に対しては、その有効な技
術がなく、現在のところ全く改善がなされていないのが
現状である。

ざらに反射防止技術に関しては、特開昭５９−４８７０
２号公報、特開昭５９−７８３０”１５公報、特開昭５
９−７８３０１公報にはプラスチック基材の表面にポリ
オルガノシラン系ハードコート膜あるいは、エポキシ樹
脂硬化膜を施した上に、無機物からなる反射防止膜をコ
ートする方法が開示されている。

また特開昭５６−１１３１０１号公報に開示ざれている
技術は、高硬度で反射防止性を有している反面、密着性
、耐熱性、耐衝撃性、耐熱水性、耐候性などを低下させ
大きな問題がある。

また特公昭４５−６１９３＠公報、特開昭５９−４８７
０２号公報、特開昭５９−７８３０１号公報、特開昭５
９−７８３０４号公報に開示されている技術は、反射防
止性を有する反面、基材に対する密着性が不充分で傷が
深く、かつ太く発生し使用上において大きな欠点を有す
る。ざらには水、アルコールなどに浸され易く、熱水浸
漬俊の密着性、耐候密着性などに大きな問題がある。

以上従来技術をレビューしたが、これらの技術はいずれ
も基材の上のハードコート層と、その表層の蒸着膜（反
射防止層）との密着性に問題があり、長期間使用すると
蒸着膜（反射防止層）が鱗片状に剥離してくるという欠
点を有していた。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記従来技術の欠点を改善する技術を提供する
。すなわちプラスチックの透明板であっても、表層に導
電層をコーティングすることにより静電気の発生を除去
でき、かつ表面ｖｆ！度の低いプラスチック材ｒ１であ
っても、表面にハード：】−ト層を設けて硬度を高め傷
がつきにくい特性を付与し、かつもう一方の表面に多層
膜反射防止層を設けることにより、反射防止殿能を付与
すると同時に、特に密着強度、及び耐久性に優れ、耐す
り偏性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐薬品性、耐熱性、耐光
性、耐候性、帯電防止性にも優れた多層反射防止膜を有
する光学物品を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するため本発明は下記の構成を右する。

［プラスチック透明基材の一方の面に耐擦過性を有する
ハードツー８層を設け、その表層に透明の導電層を設け
るとともに、該プラスチック透明基材の他方の面に、耐
擦過性を有するハードコート層を設け、その表層に多層
反則防止膜を設りたことを特徴とする帯電防止性を有す
る光透過板。」第１図は本発明の好ましい反射防止性及
び静電気除去性を有する光透過板の１実施態様の断面を
示す。プラスチック透明基材１の上に耐擦過性を有する
ハードコート層２を設け、その表層に導電層３を設けた
ものである。そして反対面にも耐擦過性を有するハード
コート層２′と反射防止層４を設けたものである。導電
層３を有する面が画像発生面すなわら陰極線管（ブラウ
ン管）（ＣＲＴ）などの面に向くように設置する。

第２図は第１図の導電層３を有する面から見た平面図で
ある。静電気除去のため導電層３と接触するように金属
枠を回りに設けるか、又はアース１ｉ９５を引き出す。

アース線５は好ましくは、隅の部分から引き出す。

第３図は本発明の好ましい多層反射防止膜を有する光学
物品の１実施態様の断面を示す。プラスチック透明基材
１の他方の面に耐擦過性を有するハードコート層２′を
設け、さらにその表層にＺｒ０２層６、Ｓ　’　０２　
’Ｅ　７、Ｔ　ｉ　０２　ｅ８、Ｓｉ０２層９を設けた
ものである。

本発明において、プラスチック透明基材の上に耐擦過性
を有するハードコート層を設けることがまず必要である
。ここでプラスチックとは、公知のいかなるものであっ
てもよい。また透明基材とは、光が通過し１ｑるもので
あればいかなるものであってもよい。ワードプロセッサ
ーなどのディスプレーの前面に使用するものにあっては
、原石、または染色により可視光線透過率を２５〜７０
％としたものが好ましい。目の疲労を減少するためであ
る。また耐擦過性を有するバートコ−１〜層とは、ポリ
オルガノシロキサン、シリカ、アルミナなどの硬度の高
い］−ティング層、またはアクリル成分を含む層をいう
。プラスチック製品の表面は一般に傷がつき易いので、
これを改良するため、及び表層にコートする反射防止膜
、導電層のアンダーコートシて密着性を高めるためであ
る。そして特に好ましくは、ハードコート層はメヂルト
リメトキシシラン、およびビニルトリエトキシシランの
加水分解物を混合してコーティングした後に加熱縮合さ
せたポリオルガノシロキサンでおる。

ハードツー８層の好ましい膜厚は、１〜１０ミクロン程
度である。

またアクリル系ハードコート層とは、アクリル宜、メタ
クリル酸などの不飽和有機酸と、ペンタエリスリトール
、グリセリンなどの多官能アルコールとのエステル化合
物を架橋重合させたものなどをいう。

次に本発明においては、前記のハードコート層の表層に
透明の導電層を設ける。静電気を有効に除去するためで
ある。このためには表面固有抵抗が１Ｘ１０８Ω／ｄ以
下であることが好ましく、とくに５×１０４Ω／ゴ以下
であることが好ましい。従来の導電膜を持たないプラス
チック光フィルターにおいては、かかる表面固有抵抗は
１０１０〜１０１１Ω／　ｃｎ程度のものであった。

導電層としては、可視光線を透過し得るものであればい
かなるものであってもよいが、好ましくは、Ｉｒ１２０
３　（Ｍ化インジウム）と５ｎｏ２（酸化スズ）との混
合物（以下ＩＴＯという。）である。導電性能が高く、
可視光線を透過できるからである。ＩＴＩの膜厚はかか
る効果を奏する程度であればいかなる厚さでもよいが、
好ましくは２００Å以下である。２００大を越える厚さ
では反射が高くなり、この導電層の上に更に３ｉ０２な
どの蒸着膜などが必要となるからでおる。

かかるＩｒＯ層はスパッタリング法でコーディングする
ことかできる。他の方法としては、１５０′Ｃ以下で酸
素雰囲気中、高周波放電によるプラズマを用いて蒸着し
、同時にイオン銃を用いてアシストする技術も採用する
ことができる。

ハードコート層とＩｒＯ層との接着性をざらに向上させ
る目的で、ハートコート層とＩｒＯ層との間に接＠層を
設けることもできる。接希層は透明でハードコート層と
同等の屈折率を有づる成分が好ましく、二酸化ケイ素が
好適である。

本発明においては、上記の導電膜をプラスチック基材の
１面に設Ｇブる。

次に本発明においては、前記の導電層の而と反対方向の
面に、多層反射防止膜を５２ｃプるちのである。

前記の導電膜と反対の面に、バートコ−１・層の表層を
設け、そのうえに多層反射防止膜を設ける。

多層反則防止膜としては、好ましくはまず第１層として
、酸化ジルコニウムを主成分とする層を設ける。酸化ジ
ルコニウムを主成分とする層は、下のハートコート層と
上の二酸化ケイ素を主成分とする層の双方に対し、バイ
ンダーとして密着強度を向上させる効果を発揮すると同
時に、第２層の二酸化ケイ素を主成分とする層と組み合
わせて等ｌ１ｌＩｉ膜とすることにより、第３層、第４
層と比べて中屈折率とするためである。

次に好ましくは、前記の第１層の表層に第２層として、
二酸化ケイ素を主成分とする層を設ける。

第１層と第３層の双方の層に対して密着強度を向上させ
る効果を発揮すると同時に、第１層の酸化ジルコニウム
を主成分とする層と組み合わせて等ｌ１ｉＩｉ膜とする
ことにより、第３１層、第４層と比べて中屈折率とする
ためである。

以上第１層と第２層は全体として中屈折率の層となる。

次に第３層として、酸化チタンを主成分とする苦を設け
、その上に第４層として二酸化ケイ素を主成分とする層
を設ける。第３層に高屈折率層を、第４層に低屈折率層
を設ければ、第１．２層の中屈折率層と相俟って仝休と
して反射防止機能に優れた膜が達成されるからである。

本発明において前記第１〜４層は、真空熱？１、または
スパッタリングによって設けることができる。より好ま
しくは真空蒸着である。イオンビームアシストなどの方
法も適宜応用してもよい。また第１層の酸化ジルコニウ
ムには、本発明の効果を低下させない範囲において酸化
チタンなどを加えてもよく、同様に第３層の酸化チタン
の層にはＴａ２０５などを混合してもよい。

膜厚は可視光線を反則防止できる程度の厚さてあればい
かなる厚さでもよい。好ましい光学的膜厚は、設計波長
λ０としたとぎ、４５０〜５５０ｎｍの範囲において第１層：　０．０５〜０．１５λ０第２層；　０．０５〜０．１５λ０第３層：　０．３６〜０．４９λ０第４層：　０．１５〜０．３５２０である。このうちとくに第４層は０．２５λ０であるこ
とが好ましい。

本発明においては、上記の多層反射防止膜をプラスチッ
ク基材の１面に設ける。

なお本発明品には静電気を除去するためにアースを取り
つけてもよい。この場合、アースはＩＴＯ膜から直接数
るか、または導通状態にしておくことが好ましい。また
他の手段として、本発明品の周囲に金属製の枠を取りつ
け、静電気を放電させてもよい−０この場合も金属枠は
ＩＴＯｖ４と直接接するか、または導通状態にしておく
ことが好ましい。

なお本発明の導電膜または多Ｍ膜は、たとえば１つの好
ましい分析法として、「オージェ電子分光測定法」とい
う分析方法により分析することができる。この方法は、
高真空中に置いた試料表面に電子ビームを照射し、表面
から出たオージェ電子をアナライザーでエネルギー分割
して検出する。

測定条件としては、たとえば下記のとおりである。

測定装置二日木電子株式会社製゛ＪＡＭＰ−１Ｏ３”最
表面分析時：１Ｘ１０　７Ｐａ深さ方向分析時：６Ｘ１０−６Ｐａ　（＾ｒ雰囲気）サ
ンプリング：試料の端を銅板で押さえて試料台に固定す
る。

加速電圧：３．ＯＫＶ試料電流：１Ｘ１０−８Ａビーム直径：１μｍスリット：Ｎｏ、５試料傾斜角度＝４０〜７０度Ａｒイオンエツヂング条件加速電圧：３．０にＶ試料電流：３Ｘ１０’Ａエツチング速度：２００人／ｍｉｎ　　（Ｓｉｎ２の場
合）本発明の帯電防止性を有する光透過板の用途は、テ
レビやディスプレーの画面のフィルター（いわゆる光学
フィルター）に特に有効である。その他眼鏡などのレン
ズや、フィルム、成形物としての用途も期待できる。

［実施例コ以下実施例を用いてより詳細に説明する。

実施例１基材として市販のポリメチルメタクリレート板（三菱レ
イヨン株式会社製、商標“アクリライドパＬＮ−０８４
、グレー原着、厚さ約２ｍｍ＞を使用した。ハードコー
ト用塗料としては、特開昭５９−１１４５０１号公報の
実施例１の記載のとおり、ビニルトリエトキシシランを
氷酢酸の存在下で加水分解したものと、メヂルトリメト
キシシランを氷酢酸の存在下で加水分解したものを混合
して用いた。この混合溶解物に硬化剤である酢酸ナトリ
ウムを加え、さらにシリコーン系表面平滑剤を加えて塗
料とした。

この塗料を基材の表面に２ミクロンの厚さに塗布し、９
０℃、３時間加熱キュアした。

次いで基板の一方の面であって、かつ前記のハードコー
ト層の上に、導電層としてスパッタリング法でＩｒ１２
０３　（酸化インジウム）と５ｎＯ２（酸化スズ）との
混合物をコーティングし、１５０人の膜厚とした。スパ
ッタリング法の条件は、特開昭６０−３２０５３＠公報
の実施例７〜９に記載されているとおり、インジウム−
錫合金（錫：１０１４Ｍ％）をターゲットとして、マグ
ネトロンスパッタ装置を用いて、アルゴンガスと酸素の
混合ガス（ｔｉ素３０体積％）を導入しながら、１Ｘ１
０−４丁ｏｒｒの圧力で行なった。

また基板の導電層の反対の面には、上記のハードコート
層を設【プ、次に下記の反則防止層８設置ノだ。

（１）　　第１層二酸化ジルコニウムを主成分とする層
、光学的膜厚（ｎｄ）約４５ｎｍ、真空度３Ｘ１０−５
１０１（Ｒ（酸素導入）（２）　　第２層；二酸化ケイ素を主成分とする層、光
学的膜厚（ｎｄ）約４Ｑｎｍ、真空度１　Ｘ　１０−”
ＴＯＩｔｌ（（３）　　第３層二酸化チタンを主成分と
する層、光学的膜厚（ｎｄ　）約１９６ｎｌｌｌ、真空
度／Ｉ　Ｘ　１０−”ＴＯＲＲ（酸素導入）（４）第４層；二酸化ケイ素を主成分とする層、光学的
膜厚（ｎｄ）約１１０ｎｍ、真空ａ１ｘ１ｏ−ｚ丁ＯＲ
Ｒ（ただし上記（１）〜〈４）において光学的膜厚は設計
波長４８０ｎｍ使用。）上記の方法及び条件で１ｑられた本発明品は、導電膜の
表面固有抵抗が０．６にΩ／ｄであり、もう一方の面は
青紫色の反射干渉色を有し、５５０ｎｍにおける表面反
射率は約０．３％と極めて優れた反則防止性を有してい
た。

また表面が硬く、−辺が２ｃｍの正方形のポリエステル
−綿混紡編物に水道水を○ませた布を表面に首さ、２ｋ
ｃ＋の荷重をかりて５Ｑｍｍのストロークで２，０００
往復隙過するテストを行ったが、全く損傷を認めなかっ
た。

更に屋外に１月間放間し暴露試験をしたが、反射防止膜
の剥離等、表面の損傷はなかった。

１７られたプラスチ、ツタコーティングされた光透過板
は、ワードプロセッサーの光学フィルターとして使用し
たところ、反射防止機能に優れ、使用者の目が疲れない
点において著しい効果があった。

また表面の硬度が高く、傷のつぎにくいものであった。

ざらに帯電防止性能は、以下のとおりであった。

パソコン（ＮＥＣ株式会社製ＰＣ，−９８０１２）に接
続されたＣＲＴ（ＮＥＣＫＤ５５１Ｋ＞の前面５３ｍｍ
の位置に静電気測定器（シシド静電気株式会社“スタヂ
ロンＭ″〉を設定し、パソコンのスイッチをＯＮしたと
きの静電位を測定した結果、ブランクは、９ＫＶ以上で
あった。次にＣＲＴと゛′スタチロンＭ“どの間であっ
て、“スタヂロンＭ　１１からの距離３Ｑｍｍの位置に
、アースを取りつけた本発明品を設置し、スイッチをＯ
Ｎｂたとぎの静電位を測定した。この結果、電圧の上置
はほとんど認められず、帯電防止効果は極めて優れたも
のであった。

実施例２実施例１において、基梢の表面にハード−コート層を設
【プる工、程まで同一とし、次にアンダーコートとして
約１００人の二酸化ケイ素膜をスパッタリング法で形成
し、次に実施例１と同様にスパッタリング法によるＩＴ
Ｏ層（１００人の膜厚）を形成した。

また阜Ｈの反対面は実施例１と同様にハード−コート層
を設けた上に、真空蒸着によってＹ２Ｏ３（λ／４）、
Ｔｉ０２（λ／２＞、５ｉ０２　（λ／４）の層を各々
設けた。

１７られた光学物品の表面固有抵抗は、１にΩ／ｄてあ
った。

さらにこれをワードプロセッサーの光学フィルターとし
て使用したところ、反射防止機能、表面の硬度による傷
のつきにくさ、ａ３よび静電気防止性能は、実施例１と
同等であった。

［発明の効果］本発明は上記のと４３りの技術であるので、プラスチッ
クの透明板の表層表面にハードコート層を設りて硬度を
高め、その上に導電層を真空蒸着またはスパッタリング
により設けことにより、有効に静電気が除去でき、表面
硬度の低いプラスチック材料であっても、傷がつきにく
い特性を付与づることかできる。加えて反射防止機能を
もイ」与することができ、仝休として顕著な効果を奏す
る発明である。

また本発明は、前記の導電層側の反対の面に、密着強度
、及び耐久性に優れ、耐ずり偏性、耐摩耗性、耐′ｔ！
ＩＪ撃性、耐薬品性、耐熱性、耐光性、耐候性、帯電防
止性などにも優れた多層反射防止膜を設けたので、全体
として静電気除去と反射防止に優れた光学物品とするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい帯電防止性を有する光透過板
の１実ＦＭ態様の断面を示す。第２図は第１図の導電層
３を有する而から見た平面図である。第３図は本発明の好ましい多層反射防止膜を有する光学
物品の１実施態様の断面を示Ｊ。１：着色したプラスチック透明１１Ｊ、２．２−；耐擦
過性を有するバートコ−１・層、３：導電層、４：多層反射防止膜、５；アース線６〜９；多層反射防止膜で、各々６　：　Ｚ　ｒ　０２　府、７；５ｉ０２層、８：Ｔｉ
Ｏ２芒、９：ＳｉＯ２層を示ず。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プラスチック透明基材の一方の面に耐擦過性を有
するハードコート層を設け、その表層に透明の導電層を
設けるとともに、該プラスチック透明基材の他方の面に
、耐擦過性を有するハードコート層を設け、その表層に
多層反射防止膜を設けたことを特徴とする帯電防止性を
有する光透過板。
（２）多層反射防止膜が、プラスチック透明基材の上に
耐擦過性を有するハードコート層を設け、その表層に基
材側から表面に向って順番に、第１層；酸化ジルコニウ
ムを主成分とする層第２層；二酸化ケイ素を主成分とす
る層第３層；酸化チタンを主成分とする層第４層；二酸化ケイ素を主成分とする層を設けると同時に、前記第１層と第２層とを等価膜とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の帯
電防止性を有する光透過板。
（３）第１層〜第４層の光学的膜厚が、設計波長λ＿０
としたとき、４５０〜５５０ｎｍの範囲において第１層
；０．０５〜０．１５λ＿０第２層；０．０５〜０．１５λ＿０第３層；０．３６〜０．４９λ＿０第４層；０．１５〜０．３５λ＿０であることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載
の帯電防止性を有する光透過板。
（４）第１層〜第４層が蒸着膜、またはスパッタリング
膜であることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記
載の帯電防止性を有する光透過板。
（５）導電層が酸化インジウムと酸化スズを含む層（Ｉ
ＴＯ層）であることを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載の帯電防止性を有する光透過板。
（６）ＩＴＯ層をスパッタリング法で設けることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の帯電防止性を有
する光透過板。
（７）ＩＴＯ層を１５０℃以下で酸素雰囲気中、高周波
放電によるプラズマを用いて蒸着し、同時にイオン銃を
用いてアシストする方法により設けることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の帯電防止性を有する光
透過板。
（８）ハードコート層が有機ポリシロキサンを含む層で
あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
帯電防止性を有する光透過板。
（９）ハードコート層を硬化性塗料をコーティングして
得ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
帯電防止性を有する光透過板。
（１０）透明基材が着色されたものであることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の帯電防止性を有す
る光透過板。
（１１）導電層からアース線を引き出したことを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の帯電防止性を有す
る光透過板。
（１２）光透過板の外枠として金属枠を設け、該金属枠
を導電層に接触するように設けたことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の帯電防止性を有する光透過
板。
（１３）多層反射防止膜を有する光透過板が、ブラウン
管（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）用光学フィル
ターであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の帯電防止性を有する光透過板。
（１４）導電層の厚さが２００Å以下であることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の帯電防止性を有
する光透過板。
（１５）透明の導電層の表面固有抵抗が１×１０＾８Ω
／ｃｍ＾２以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の帯電防止性を有する光透過板。
（１６）透明の導電層の表面固有抵抗が５×１０＾４Ω
／ｃｍ＾２以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の帯電防止性を有する光透過板。