(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックフィルム表面に、表面から空気層側へ順に、酸化アルミニウム層、弗化マグネシウム層からなる反射防止膜を有するプラスチックフィルムを製造する方法において、酸化アルミニウム層および弗化マグネシウム層を蒸着する際に酸素イオンガンを照射して行うことを特徴とする反射防止膜を有するプラスチックフィルムの製造方法。
【請求項２】
プラスチックフィルムが偏光板である請求項１記載の反射防止膜を有するプラスチックフィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は耐擦傷性、耐久性、反射防止性能に優れた反射防止膜を有するプラスチックフィルムの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
液晶ディスプレイやブラウン管等の表示画面を見る場合、窓からの外光や室内照明の光が画面上で反射し、表示が見難くなり、ディスプレイ作業における疲労の原因とも成っている。この対策の一つとして、表示画面の表面に反射防止膜を設け、表示画質を向上させることが行われている。
【０００３】
従来からレンズ等の光学部品には、反射防止膜として弗化マグネシウム層を付与することが行われている。図１にプラスチックフィルム表面に弗化マグネシウムの単層膜を有する場合と無い場合の反射スペクトルを示す。Ａは弗化マグネシウム層がある場合、Ｂはない場合であり、弗化マグネシウムの単層膜は優れた反射防止効果を有している。通常、弗化マグネシウム層は蒸着法により付与されるが、波長５５０ｎｍにおける反射率が１．４％と必ずしも充分でないこと、更に密着性、耐久性が悪い等の問題点を有しており、その対策がいくつか提案されている。
【０００４】
密着性、耐久性を向上させるために、プラスチック表面にアルゴンイオンガンを照射して行う方法（特開昭６１−２９０４０２号公報）、二酸化シリコンを接着層として蒸着する方法（特開昭６２−１８６２０３号公報）が提案されている。しかしこれらの方法においても初期の密着性は向上するものの、高温高湿下での耐久性においては満足できる結果は得られない。
【０００５】
また、特公昭６１−６０２号公報には、耐擦傷性、耐久性の改良、さらに反射防止性能の向上を目的として、プラスチック表面に酸化アルミニウム、弗化マグネシウムをこの順に蒸着する２層構成の反射防止膜が開示されている。この方法は、プラスチック基材表面に酸化アルミニウム層を接着層として付与することにより、耐擦傷性、耐久性を改善するだけではなく、酸化アルミニウム層をプラスチック基材より高い屈折率とすることによって反射防止性能も向上させたものである。しかしこの方法は、蒸着法を使用しているため、屈折率の高い酸化アルミニウムを得るためには付加的な手段を講じる必要があり、ここではイオンプレーティングを使用した例が示されている。この方法では、初期の膜質の改良は相当程度できるものの、湿熱下において反射率の変動が生じ、また耐擦傷性も低下し、耐久性の点で不十分である。
【０００６】
このようにプラスチック基材より高い屈折率を持つ接着層を付与することにより反射防止性能に優れ、なおかつプラスチック基材と弗化マグネシウムとの密着性を向上させ、更には性能にバラツキのない均質な反射防止性能を得る方法は未だ確立されておられず、弗化マグネシウムを使用した反射防止膜が実用化されるための大きな技術課題となっている。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、良好な反射防止性能を有し、密着性、耐久性に優れた反射防止膜を有するプラスチックフィルムを提供するものである。
本発明者らは、酸化アルミニウム層と弗化マグネシウム層の２層からなる反射防止膜について鋭意検討した結果、その製膜の際に酸素イオンガンを照射することによって、湿熱耐久性が良好な反射防止膜を有するプラスチックフィルムが得られることを見い出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、プラスチックフィルム表面に、表面側から空気層側へ順に、酸化アルミニウム層、弗化マグネシウム層からなる反射防止膜を有するプラスチックフィルムを製造する方法において、酸化アルミニウム層および弗化マグネシウム層を蒸着する際に酸素イオンガンを照射して行うことを特徴とする反射防止膜を有するプラスチックフィルムの製造方法である。
【０００９】
プラスチック基材としては特に限定されるものではなく、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース等スパッタプロセスに使用できるものであればどの様なものでも良い。また反射防止膜の耐擦傷性を向上させる目的で樹脂によるハードコートを施されたものを使用するのも有効である。
【００１０】
本発明の反射防止膜を有するプラスチックフィルムは偏光板として好ましく用いられる。偏光板としては特に限定されるものではなく、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、ポリ（エチレン−酢酸ビニル）共重合体系ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素および／または二色性染料を吸着配向させた偏光子に、トリアセチルセルロースフィルム等の透明性に優れた保護フィルムがポリビニルアルコール系接着剤、ウレタン系接着剤等を用いて接着されている偏光板が挙げられる。好ましくは、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素および／または二色性染料を吸着配向させた偏光子とトリアセチルセルロースフィルムの保護フィルムからなる偏光板である。例えば、このトリアセチルセルロースフィルムの保護フィルムに、酸化アルミニウム層および弗化マグネシウムからなる反射防止膜が設けられる。
【００１１】
酸化アルミニウム層の付与は、蒸着法にて行い、蒸着の際に酸素イオンガンを照射して行う。蒸着法は特に限定されるものではなく、抵抗加熱蒸着法、電子線（ＥＢ）加熱蒸着法、誘導加熱蒸着法等が用いられる。イオンガンに使用するガスは酸素ガスである必要があり、アルゴンガス等の酸素以外のガスでは効果が得られない。酸素イオンガン照射時の加速電圧は３００〜７００ボルトが好ましく、プラスチックフィルムが熱に弱く、酸素イオンガンの照射による温度上昇を防ぐ必要がある場合は、加速電圧３００〜５００ボルトで行われる。
【００１２】
この方法により屈折率が１．５７以上の酸化アルミニウム層を容易に得ることができる。この酸化アルミニウム層はプラスチック基材と弗化マグネシウム層との密着性を向上させるとともに、反射防止性能を向上させる役割を持つものであり、その膜厚は２００Å以上が好ましい。更に反射防止性能の向上を必要とする場合は、光学膜厚０．２５λ以上０．５λ以下が例示できる。
【００１３】
弗化マグネシウム層の付与は、酸化アルミニウム層の付与と同様に行う。すなわち、蒸着法を用い、蒸着の際に酸素イオンガンを照射して行う。蒸着法は特に限定されるものではなく、抵抗加熱蒸着法、ＥＢ加熱蒸着法、誘導加熱蒸着法等が用いられる。イオンガンに使用するガスは酸素ガスである必要があり、アルゴンガス等の酸素以外のガスでは効果が得られない。酸素イオンガン照射時の加速電圧は３００〜７００ボルトが好ましく、プラスチックフィルムが熱に弱く、酸素イオンガン照射による温度上昇を防ぐ必要がある場合は、加速電圧３００〜５００ボルトで行われる。
【００１４】
この方法により湿熱下での膜の劣化がなく、耐擦傷性の優れた弗化マグネシウム層を得ることができる。この弗化マグネシウム層の膜厚ｄは弗化マグネシウムの屈折率をｎ、反射防止を行う光の波長をλとするとｄ＝λ／４ｎに設定され、λ＝５５０ｎｍの場合、ｄは９５０〜１０５０Å程度となる。
【００１５】
また酸化アルミニウムのプラスチックフィルムへの密着性を向上させるため、酸化アルミニウム蒸着前にプラスチックフィルム表面を酸素イオンガンを照射してイオンクリーニングを実施することも有効である。更に、弗化マグネシウム表面の耐擦傷性向上または、カップリング反応を使用した防汚処理を目的として、弗化マグネシウム表面に酸化アルミニウム、二酸化シリコン等の金属酸化物層を付与することも有効である。
【００１６】
【実施例】
本発明を実施例で詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例１
プラスチックフィルムとして、トリアセチルセルロースフィルムにアクリルウレタン系のハードコートを行ったもの（Ｈ−ＴＡＣと略する）を使用し、表１に示すような層構成で反射防止膜を構成した。蒸着は、以下の条件で行った。まず酸素イオンガンでプラスチック表面のイオンクリーニングを２０秒間行った後、酸化アルミニウム層の蒸着を、真空度５×１０-5TorrでＥＢ加熱蒸着により酸素イオンガンを照射しながら行った。イオンクリーニングおよび蒸着時の酸素イオンガンの照射条件は同じであり、加速電圧５００Ｖ、加速電流は４０ｍＡであった。蒸着時間は６分間であり、屈折率１．５９を有する酸化アルミニウム層を光学膜厚０．２５λ（λ＝５５０ｎｍ）形成させた。
【００１７】
次に酸化アルミニウム層の上に弗化マグネシウム層の蒸着を行った。蒸着は真空度５×１０-5TorrでＥＢ加熱蒸着法により、酸素イオンガンを照射しながら行った。酸素イオンガンの照射条件は加速電圧５００Ｖ、加速電流は４０ｍＡであり、４分間の蒸着で光学膜厚０．２３λ（λ＝５５０ｎｍ）の膜厚を形成させた。更に耐擦傷性向上及び防汚処理を目的としてＥＢ蒸着法で二酸化珪素層を１００Å形成させた。この時、上記と同一条件で酸素イオンガンを照射して行った。
【００１８】
得られた反射防止膜を有するプラスチックフィルムについて反射スペクトルの測定、耐擦傷性テスト、耐久性テストを行った。結果を表２に示す。反射スペクトルを図２のＣに示す。
○耐擦傷性テスト：スチールウール（＃００００）を用い、２５０ｇ／ｃｍ2 で表面を擦り、傷の入る具合を観察した。
○耐久性テスト：温度９０℃×湿度０％、温度６５℃×湿度９５％の条件で１０００時間放置し、表面に微細なクラックの発生、膜の劣化（透明度の低下）の有無について観察すると共に、耐擦傷性テスト、反射スペクトルの測定を行い、変動の有無を確認した。
【００１９】
【表１】
0003689923.tif 000002
【００２０】
実施例２
酸化アルミニウムの膜厚が０．０６λ、弗化マグネシウムの膜厚が０．２５λであり、二酸化珪素層を設けなかった以外は実施例１と同様に行った。
反射スペクトルを図２のＤに示す。耐擦傷性および耐久性の評価結果を表２に示す。
【００２１】
比較例１
酸化アルミニウム層は設けず、弗化マグネシウム層を酸素イオンガンを照射せずにＥＢ加熱蒸着で付与した以外は実施例２と同様に行った。
反射スペクトルを図３のＥに示す。耐擦傷性および耐久性の評価結果を表２に示す。
【００２２】
比較例２
酸化アルミニウム層および弗化マグネシウム層の蒸着を酸素イオンガンを照射せずに行い、酸化アルミニウム層の蒸着時の真空度を６×１０-5Torrで行った以外は実施例２と同様に行った。
反射スペクトルを図３のＦに示す。耐擦傷性および耐久性の評価結果を表２に示す。
【００２３】
比較例３
酸素イオンガンの代わりにアルゴンイオンガンを使用した以外は実施例１と同様に行った。
反射スペクトルを図３のＧに示す。耐擦傷性および耐久性の評価結果を表２に示す。
【００２４】
図２および図３の反射スペクトルの比較から、実施例１および実施例２のフィルムは弗化マグネシウムのみのフィルム（比較例１）以上の反射防止性能を示し、また同一層構成（酸化アルミニウム層の膜厚が同一）であれば実施例のフィルムが比較例のフィルムに比べて反射防止性能が優れていることが判る。
また、表２から、実施例１および実施例２のフィルムは耐熱耐久性テスト、湿熱耐久性テスト後においても耐擦傷性、耐久性とも優れたものであったが比較例１のフィルムは耐擦傷性、耐久性とも悪く、比較例２のフィルムは湿熱耐久性テストにおいて反射率の変動が生じ、また湿熱耐久性テスト後では耐擦傷性も大きく低下していることがわかる。
比較例３では、耐擦傷性の初期性能が悪く、傷が付きやすいうえに耐久性も悪く、表面のくもり、表面反射率の変動、耐擦傷性の低下が発生する。
【００２５】
【表２】
0003689923.tif 000003
【００２６】
【発明の効果】
本発明により、プラスチック表面に付与した弗化マグネシウム層の密着性、耐久性を向上させることができると共に、屈折率の高い酸化アルミニウム層が均質に得られることから、反射防止性能を改善することができ、またそのバラツキを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の弗化マグネシウムの反射防止膜の反射スペクトルを示す図である。
【図２】実施例のプラスチックフィルムの反射スペクトルを示す図である。
【図３】比較例のプラスチックフィルムの反射スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
Ａ：従来の弗化マグネシウムからなる反射防止膜の反射スペクトル
Ｂ：弗化マグネシウムからなる反射防止膜がないフィルムの反射スペクトル
Ｃ：実施例１のフィルムの反射スペクトル
Ｄ：実施例２のフィルムの反射スペクトル
Ｅ：比較例１のフィルムの反射スペクトル
Ｆ：比較例２のフィルムの反射スペクトル
Ｇ：比較例３のフィルムの反射スペクトル
【図１】
0003689923.tif 000004
【図２】
0003689923.tif 000005
【図３】
0003689923.tif 000006