(57)【要約】【課題】光反射による映り込みが生じにくく、かつ、文字または図柄が表示される光学部材を提供する。【解決手段】光学部材１は、相対的に反射率が低い低反射領域１１ａと、相対的に反射率が高い高反射領域１１ｂとを備える。低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂにより、文字または図柄１１が構成されている。低反射領域１１ａは、反射防止膜１０を有する。【選択図】図２
2014071166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に反射率が低い低反射領域と、
相対的に反射率が高い高反射領域とを備え、前記低反射領域と前記高反射領域により文字または図柄が構成されており、
前記低反射領域が、反射防止膜を有する、光学部材。
【請求項２】
前記低反射領域の面積は、前記高反射領域の面積よりも大きい、請求項１に記載の光学部材。
【請求項３】
前記低反射領域の視感反射率と前記高反射領域の視感反射率との差が５％以上である、請求項１または２に記載の光学部材。
【請求項４】
前記反射防止膜は、相対的に屈折率が低い低屈折率層と、相対的に屈折率が高い高屈折率層とが交互に積層されてなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学部材。
【請求項５】
前記反射防止膜の最表層が前記低屈折率層により構成されており、前記高反射領域の最表層の屈折率が、前記低屈折率層の屈折率よりも高い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学部材。
【請求項６】
前記高反射領域には、前記反射防止膜の少なくとも一部と同じ層構成を有する膜が設けられている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学部材。
【請求項７】
前記低反射領域及び前記高反射領域のそれぞれの最表層が前記低屈折率層により構成されている、請求項６に記載の光学部材。
【請求項８】
前記低反射領域の最表層を構成している低屈折率層の厚みと、前記高反射領域の最表層を構成している低屈折率層の厚みとが異なり、
前記低反射領域の最表層を構成している低屈折率層を除いた部分の膜構成と、前記高反射領域の最表層を構成している低屈折率層を除いた部分の膜構成とが同じである、請求項７に記載の光学部材。
【請求項９】
前記高反射領域に設けられた膜の厚みが、前記低反射領域に設けられた膜の厚みよりも小さい、請求項６〜８のいずれか一項に記載の光学部材。
【請求項１０】
前記高反射領域に設けられた膜の厚みと、前記低反射領域に設けられた膜の厚みとの差が、４２０ｎｍ以下である、請求項９のいずれか一項に記載の光学部材。
【請求項１１】
前記高反射領域に設けられた膜は、前記反射防止膜の表面側の一部の層が除去されてなる、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の光学部材。
【請求項１２】
基材の上に反射防止膜を形成する工程と、
前記反射防止膜の一部分をエッチングすることによって当該一部分の厚み方向に沿った一部を除去し、前記反射防止膜のエッチングされた部分とエッチングされていない部分とによって文字または図柄が構成されるようにする工程と、
を備える、光学部材の製造方法。
【請求項１３】
基材の上に反射防止膜を形成する工程と、
前記反射防止膜の一部分の上に、前記反射防止膜の表面の屈折率よりも高い屈折率を有する層を形成する工程と、
を備える、光学部材の製造方法。
【請求項１４】
相対的に屈折率が低い低屈折率層と、相対的に屈折率が高い高屈折率層とを交互に積層することにより、前記反射防止膜を形成する、請求項１２または１３に記載の光学部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学部材の表面に反射防止膜を形成し、光反射による背景等の映り込みを抑制する試みがなされている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０２５０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、光学部材がショーケースや窓板、パーティションなどとして用いられる場合、光反射による映り込みを抑制すると共に、文字や図柄などの図柄を表示させたいという要望がある。
【０００５】
本発明の主な目的は、光反射による映り込みが生じにくく、かつ、文字または図柄が表示される光学部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光学部材は、相対的に反射率が低い低反射領域と、相対的に反射率が高い高反射領域とを備える。低反射領域と高反射領域とにより、文字または図柄が構成されている。低反射領域は、反射防止膜を有する。
【０００７】
低反射領域の面積は、高反射領域の面積よりも大きいことが好ましい。
【０００８】
低反射領域の視感反射率と高反射領域の視感反射率との差が５％以上であることが好ましい。
【０００９】
反射防止膜は、相対的に屈折率が低い低屈折率層と、相対的に屈折率が高い高屈折率層とが交互に積層されてなるものであることが好ましい。
【００１０】
反射防止膜の最表層が低屈折率層により構成されており、高反射領域の最表層の屈折率が、低屈折率層の屈折率よりも高くてもよい。
【００１１】
高反射領域には、反射防止膜の少なくとも一部と同じ層構成を有する膜が設けられていてもよい。
【００１２】
低反射領域及び高反射領域のそれぞれの最表層が低屈折率層により構成されていてもよい。
【００１３】
低反射領域の最表層を構成している低屈折率層の厚みと、高反射領域の最表層を構成している低屈折率層の厚みとが異なり、低反射領域の最表層を構成している低屈折率層を除いた部分の膜構成と、高反射領域の最表層を構成している低屈折率層を除いた部分の膜構成とが同じであってもよい。
【００１４】
高反射領域に設けられた膜の厚みが、低反射領域に設けられた膜の厚みよりも小さくてもよい。
【００１５】
高反射領域に設けられた膜の厚みと、低反射領域に設けられた膜の厚みとの差が、４２０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
高反射領域に設けられた膜は、反射防止膜の表面側の一部の層が除去されてなるものであることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る第１の光学部材の製造方法では、基材の上に反射防止膜を形成する。反射防止膜の一部分をエッチングすることによって当該一部分の厚み方向に沿った一部を除去し、反射防止膜のエッチングされた部分とエッチングされていない部分とによって文字または図柄が構成されるようにする。
【００１８】
本発明に係る第２の光学部材の製造方法では、基材の上に反射防止膜を形成する。反射防止膜の一部分の上に、反射防止膜の表面の屈折率よりも高い屈折率を有する層を形成する。
【００１９】
本発明に係る第１及び第２の光学部材の製造方法のそれぞれにおいて、相対的に屈折率が低い低屈折率層と、相対的に屈折率が高い高屈折率層とを交互に積層することにより、反射防止膜を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光反射による映り込みが生じにくく、かつ、文字または図柄が表示される光学部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態における光学部材の製造方法を説明するための略図的断面図である。
【図２】第１の実施形態における光学部材の略図的断面図である。
【図３】第１の変形例における光学部材の略図的断面図である。
【図４】第２の変形例における光学部材の略図的断面図である。
【図５】第２の実施形態における光学部材の略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００２３】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における光学部材の製造方法を説明するための略図的断面図である。図２は、第１の実施形態における光学部材の略図的断面図である。
【００２５】
本実施形態では、図２に示される光学部材１を製造する例について説明する。まず、図１に示されるように、反射防止膜１０が形成された基材２０を用意する。基材２０は、例
えば、ガラス材、樹脂材、セラミック材等により構成されていてもよい。基材２０は、例えば、板状であってもよいし、レンズ状、プリズム状などであってもよい。基材２０は、透光性を有していてもよいし、透光性を有していなくてもよい。
【００２６】
反射防止膜１０は、光学部材１の表面における反射率を低くするための膜である。反射防止膜１０の視感反射率は、４％以下であることが好ましく、１％以下であることがより好ましく、０．１％以下であることがさらに好ましい。
【００２７】
なお、「視感反射率」とは、ＸＹＺ表色系における三刺激値Ｙであり、視感反射率は、入射角５°で、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲の可視光反射率を測定し、測定した可視光反射率、照明の分光分布（Ｄ６５）及び等色関数（ＣＩＥ１９６４）から算出することができる。
【００２８】
反射防止膜１０は、例えば、低屈折率層１０Ｌと、高屈折率層１０Ｈとが交互に積層されてなる多層膜により構成されていてもよい。その場合、反射防止膜１０の表面における反射率を低くする観点から、反射防止膜１０の表面は低屈折率層１０Ｌにより構成されていることが好ましい。
【００２９】
低屈折率層１０Ｌは、相対的に低い屈折率を有し、高屈折率層１０Ｈは、相対的に高い屈折率を有する。すなわち、高屈折率層１０Ｈの屈折率は、低屈折率層１０Ｌの屈折率よりも高い。高屈折率層１０Ｈの屈折率は、通常、低屈折率層１０Ｌの屈折率よりも０．５〜１高い。
【００３０】
低屈折率層１０Ｌは、例えば、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム等により構成することができる。
【００３１】
高屈折率層１０Ｈは、例えば、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化ビスマス等の金属酸化物により構成することができる。
【００３２】
反射防止膜１０を構成している低屈折率層１０Ｌと高屈折率層１０Ｈとの総膜数は、例えば、２〜２０程度とすることができる。
【００３３】
次に、図２に示されるように、反射防止膜１０の一部分をエッチングすることによって、その一部分の厚み方向に沿った一部を除去する（エッチング工程）。このエッチング工程により、エッチングされていない反射防止膜１０が残存しており、残存した反射防止膜１０により相対的に反射率が低い低反射領域１１ａが形成される。また、エッチング工程により反射防止膜１０の表面側の一部の層を除去し、相対的に反射率が高い高反射領域１１ｂを形成する。これら低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとによって文字または図柄１１を構成した光学部材１が得られる。高反射領域１１ｂに設けられた膜の厚みは、低反射領域１１ａに設けられた膜の厚みよりも薄い。低反射領域１１ａは、反射防止膜１０の表面側の少なくとも一部の層を除いた部分と実質的に同様の層構成を有する。
【００３４】
このように、光学部材１では、反射防止膜１０の残存した部分により低反射領域１１ａが形成されているため、文字または図柄１１が表示されるにも関わらず、光反射による映り込みが生じにくい。
【００３５】
光反射による映り込みをより生じにくくする観点からは、低反射領域１１ａの面積が、高反射領域１１ｂの面積よりも大きいことが好ましく、高反射領域１１ｂの面積の１．５倍以上であることがより好ましく、２倍以上であることがさらに好ましく、３倍以上であ
ることがなお好ましい。
【００３６】
なお、反射防止膜１０のエッチングは、例えば、エッチング剤を用いて行うことができる。具体的には、エッチングする部分が露出するように反射防止膜１０の上にマスクを配した状態でエッチング液に浸漬してもよい。また、反射防止膜１０のエッチングしようとする部分の上に、エッチングペーストを塗布してもよい。
【００３７】
文字または図柄１１が明確に表示されるようにするためには、低反射領域１１ａの視感反射率と高反射領域１１ｂの視感反射率との差が５％以上であることが好ましく、１０％以上であることがより好ましい。低反射領域１１ａの視感反射率は、４％以下であることが好ましく、０．２％以下であることがより好ましい。高反射領域１１ｂの視感反射率は、５％以上であることが好ましく、１０％以上であることがより好ましい。
【００３８】
高反射領域１１ｂにおける視感反射率を高くする観点からは、例えば、反射防止膜１０の一部分の、最表層を構成している低屈折率層１０Ｌ１（図１を参照）を除去し、高屈折率層１０Ｈ１を露出させてもよい。すなわち、低反射領域１１ａ最表層を低屈折率層１０Ｌとし、高反射領域１１ｂの最表層の屈折率が低屈折率層１０Ｌの屈折率よりも高くなるように、高反射領域１１ｂの最表層を高屈折率層１０Ｈにより構成してもよい。
【００３９】
本実施形態のように、低屈折率層１０Ｌと高屈折率層１０Ｈとが交互に積層されてなる反射防止膜１０を採用した場合、エッチングをしたときの屈折率変化が大きい。すなわち、エッチングにより除去した部分の厚みが小さい場合でも屈折率が大きく変化し得る。よって、少ないエッチング量で低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとの間の反射率差を大きくでき、文字または図柄１１を明確に表示させることができる。
【００４０】
反射防止膜１０のエッチングにより除去される層数は、９層以下であることが好ましく、７層以下であることがより好ましく、５層以下であることがさらに好ましく、１層以下であることがなお好ましい。反射防止膜１０のエッチングにより除去される層数を少なくすることにより、エッチング剤の層間へのしみこみに起因して文字または図柄１１の輪郭がぼやけることを抑制することができる。また、低反射領域１１ａに設けられた膜の厚みと高反射領域１１ｂに設けられた膜の厚みとの差を小さくできるため、低反射領域１１ａの高反射領域１１ｂよりも突出した部分の剥離等を抑制することができる。この観点から、低反射領域１１ａに設けられた膜の厚みと高反射領域１１ｂに設けられた膜の厚みとの差は、４２０ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましく、９０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００４１】
なお、本実施形態では、反射防止膜１０の一部分の、最表層を構成している低屈折率層１０Ｌ１のみをエッチングにより除去する例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図３に示されるように、反射防止膜１０の一部分の表面側の複数層をエッチングにより除去してもよい。その場合であっても、相対的に反射率が低い低反射領域１１ａと、相対的に反射率が高い高反射領域１１ｂとを好適に形成することができる。
【００４２】
反射防止膜１０の一部分の表面側の複数層をエッチングにより除去する場合、低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとのそれぞれの最表層が低屈折率層１０Ｌにより構成されるようにエッチングしてもよい。ここで、低屈折率層１０Ｌは、一般的に、高屈折率層１０Ｈよりも耐候性に優れている。従って、耐候性に優れた文字または図柄１１を得ることができる。
【００４３】
また、図４に示されるように、反射防止膜１０の一部分の、最表層を構成している低屈
折率層１０Ｌ１の厚み方向における一部分のみをエッチングにより除去してもよい。この場合、低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとの両方の表面が低屈折率層１０Ｌにより構成される。従って、優れた耐候性を実現できると共に、背景等の映り込みをより効果的に抑制することができる。低反射領域１１ａの最表層を構成している低屈折率層１０Ｌの厚みと、高反射領域１１ｂの最表層を構成している低屈折率層１０Ｌの厚みとは異なる。低反射領域１１ａの最表層を構成している低屈折率層１０Ｌの厚みは、高反射領域１１ｂの最表層を構成している低屈折率層１０Ｌの厚みよりも厚い。低反射領域１１ａの最表層を構成している低屈折率層１０Ｌを除いた部分の膜構成と、高反射領域１１ｂの最表層を構成している低屈折率層１０Ｌを除いた部分の膜構成とは等しい。
【００４４】
以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００４５】
（第２の実施形態）
図５に示されるように、本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、反射防止膜１０のエッチングを行わない。その代わりに、反射防止膜１０の一部分の上に、反射防止膜１０の表面の低屈折率層１０Ｌの屈折率よりも高い屈折率を有する層１２を形成する。この層１２と反射防止膜１０との積層体から高反射領域１１ｂが構成される。層１２を有さず、反射防止膜１０のみにより構成された領域により低反射領域１１ａが構成される。この場合であっても、第１の実施形態と同様に、文字または図柄１１を表示させることができる。層１２の屈折率は、反射防止膜１０の表面の屈折率よりも０．５以上高いことが好ましく、１以上高いことがより好ましい。
【００４６】
本実施形態において、文字または図柄１１を形成するにあたり、低反射領域１１ａの面積が高反射領域１１ｂの面積よりも大きいことが好ましく、高反射領域１１ｂの面積の１．５倍以上であることがより好ましく、２倍以上であることがさらに好ましい。このようにすることにより、背景等の映り込みをより効果的に抑制することができる。
【００４７】
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【００４８】
（実施例１）
表１に示すような１６層構成の反射防止膜１０を形成し、反射防止膜１０の最表層を構成している酸化ケイ素層の一部分をエッチングにより除去することにより、低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとを有する光学部材を作製した。低反射領域１１ａの視感反射率は、０．１３％であったのに対して、高反射領域１１ｂの視感反射率は、１２．１％であった。光学部材の表面の垂線に対して５°傾斜した方向から光を入射させた際に、光学部材の表面から低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとにより構成された模様が視認された。
【００４９】
【表１】
2014071166.tif 000003
【００５０】
（実施例２）
反射防止膜１０の最表層を構成している酸化ケイ素層（第１６層）に加えて、それに隣接する酸化ニオブ層（第１５層）の一部分をエッチングにより除去することにより高反射領域１１ｂを形成したこと以外は、実施例１と同様にして光学部材を作製した。表２に本実施例における層構成を示す。低反射領域１１ａの視感反射率は、０．１３％であったのに対して、高反射領域１１ｂの視感反射率は、１６．９％であった。光学部材の表面の垂線に対して５°傾斜した方向から光を入射させた際に、光学部材の表面から低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとにより構成された模様が視認された。
【００５１】
【表２】
2014071166.tif 000004
【００５２】
（実施例３）
反射防止膜１０の第１６層〜第１１層の一部分をエッチングにより除去することにより高反射領域１１ｂを形成したこと以外は、実施例１と同様にして光学部材を作製した。表３に本実施例における層構成を示す。低反射領域１１ａの視感反射率は、０．１３％であったのに対して、高反射領域１１ｂの視感反射率は、１１．２％であった。光学部材の表面の垂線に対して５°傾斜した方向から光を入射させた際に、光学部材の表面から低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとにより構成された模様が視認された。
【００５３】
【表３】
2014071166.tif 000005
【００５４】
（実施例４）
反射防止膜１０の第１６層〜第１０層の一部分をエッチングにより除去することにより高反射領域１１ｂを形成したこと以外は、実施例１と同様にして光学部材を作製した。表４に本実施例における層構成を示す。低反射領域１１ａの視感反射率は、０．１３％であったのに対して、高反射領域１１ｂの視感反射率は、１４．７％であった。光学部材の表面の垂線に対して５°傾斜した方向から光を入射させた際に、光学部材の表面から低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとにより構成された模様が視認された。
【００５５】
【表４】
2014071166.tif 000006
【００５６】
（実施例５）
反射防止膜１０の最表層を構成している酸化ケイ素層（第１６層）の厚み方向における一部分のみをエッチングにより除去することにより高反射領域１１ｂを形成したこと以外は、実施例１と同様にして光学部材を作製した。表５に本実施例における層構成を示す。なお、低反射領域１１ａにおける第１６層の厚みは、８４．７ｎｍであり、高反射領域１１ｂにおける第１６層の厚みは、４２．３５ｎｍであった。
【００５７】
低反射領域１１ａの視感反射率は、０．１３％であったのに対して、高反射領域１１ｂの視感反射率は、５．９％であった。光学部材の表面の垂線に対して５°傾斜した方向から光を入射させた際に、光学部材の表面から低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとにより構成された模様が視認された。
【００５８】
【表５】
2014071166.tif 000007
【００５９】
（実施例６）
表６に示すような１６層構成の反射防止膜１０を形成し、反射防止膜１０の一部分の上に酸化ニオブ層（第１７層）をさらに形成することにより、低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとを有する光学部材を作製した。なお、第１７層目の酸化ニオブ層を、エッチングによりその一部分を除去することにより低反射領域１１ａを形成した。低反射領域１１ａの視感反射率は、０．１３％であったのに対して、高反射領域１１ｂの視感反射率は、４０．８％であった。光学部材の表面の垂線に対して５°傾斜した方向から光を入射させた際に、光学部材の表面から低反射領域１１ａと高反射領域１１ｂとにより構成された模様が視認された。
【００６０】
【表６】
2014071166.tif 000008
【符号の説明】
【００６１】
１…光学部材
１０…反射防止膜
１０Ｈ…高屈折率層
１０Ｌ…低屈折率層
１１…文字または図柄
１１ａ…低反射領域
１１ｂ…高反射領域
１２…層
２０…基材
【図１】
2014071166.tif 000009
【図２】
2014071166.tif 000010
【図３】
2014071166.tif 000011
【図４】
2014071166.tif 000012
【図５】
2014071166.tif 000013