(57)【要約】【課題】  本発明は、表側に光学機能形状を有する大型の基材に適用可能な反射防止層を有する光学機能シートを提供することを主目的とする。【解決手段】  本発明は、表側に光学機能形状が形成された基材と、上記基材表側に形成され、層内に空隙が存在する反射防止層とを有し、上記光学機能形状による光学機能を有することを特徴とする光学機能シートを提供することにより、上記目的を達成するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表側に光学機能形状が形成された基材と、前記基材表側に形成され、層内に空隙が存在する反射防止層とを有し、前記光学機能形状による光学機能を有することを特徴とする光学機能シート。
【請求項２】
前記反射防止層が、少なくとも単層の微粒子を有する微粒子層を有することを特徴とする請求項１に記載の光学機能シート。
【請求項３】
前記基材および前記微粒子層の間に接着層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光学機能シート。
【請求項４】
前記反射防止層が、複数層積層された前記微粒子層と、前記複数層積層された微粒子層間に形成された第２接着層とを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光学機能シート。
【請求項５】
前記基材が、レンチキュラーレンズシート、フレネルレンズシート、プリズムシート、マイクロレンズアレイシート、導光シート、拡散シート、ホログラムシート、または太陽電池シートのいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の光学機能シート。
【請求項６】
前記反射防止層中の少なくとも一層の前記微粒子層の屈折率が１．０５以上１．３５以下であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の光学機能シート。
【請求項７】
前記基材の裏側に前記反射防止層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に記載の光学機能シート。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれかの請求項に記載の光学機能シートを用いたことを特徴とする透過型スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器や情報機器などの分野に用いることが可能であり、反射防止層を有する光学機能シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光学機能シート、特に光透過性シートには、その表面の光反射を防止または抑制するために反射防止層が用いられている。例えば、各種の情報機器の表示部（例えばテレビ、コンピュータ、携帯電話、情報端末などの表示部）、あるいは、太陽電池、窓ガラス、鏡、各種光学素子の受光部、あるいは、光の屈折部材または調光部材（例えばレンズ、フィルタなど）、の表面に反射防止層を形成することによって、視認性を向上させたり、光の利用効率等を向上させたりすることができる。
【０００３】
反射防止層の形成方法としては、一般的に、コーティング法（例えば特許文献１参照）、蒸着法（例えば特許文献２参照）、スパッタ法（例えば特許文献３参照）、あるいは回折格子作製法（例えば特許文献４参照）などが採用されている。
【０００４】
ここで、光学機能シートは、その表面が平面ではなく目的とする光学機能に応じた光学機能形状、例えば微細な幾何学的形状を有し、非平面である場合が多い。また、光学機能シートの大きさは、カメラに用いられるレンズ程度から街頭広告としての大型サインディスプレイ程度まで様々である。
【０００５】
このような表面に光学機能形状を有する、または大型の光学機能シートに反射防止層を形成することは容易でない。例えば、上記のコーティング法では、コーティング液のレベリング性により表面の幾何学的形状（光学機能形状）が平滑化されてしまうので、表面に光学機能形状を有する光学機能シートに適用することは困難である。また、上記の蒸着法やスパッタ法では高価な真空装置を必要とし、上記の回折格子作製法では回折格子作製のために精密な光学系が必要になるが、近年、光学機能シートが大型化しており、光学機能シートの大きさ、形状等に適した装置を得ることは経済的に有利であるとは言い難い。
【０００６】
このような問題を解決する方法として、有機高分子を用いた交互吸着法が提案されている（例えば非特許文献１参照）。交互吸着法は、ウェットプロセスで反射防止層を形成するものであり、液相における吸着や表面反応を利用しているので、常温・常圧のプロセスであることから高価な装置が不要であり、大面積化が容易である。また、曲面や凹凸面などにも均一に成膜できるという利点がある。
【０００７】
しかしながら、交互吸着法を利用した成膜技術は、比較的新しく、現段階ではまだ実用化の域に達しておらず、さらなる技術の改良が望まれている。また、表面に光学機能形状を有する大型の基材上に反射防止層を形成した例は、報告されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１３３００２号公報
【特許文献２】特開２００３−６６２０３号公報
【特許文献３】特開平８−３０４６０２号公報
【特許文献４】特開２００３−３４４６３０号公報
【非特許文献１】白鳥、応用物理、第６９巻、頁５５３〜５５７、２０００年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、表側に光学機能形状を有する大型の基材に適用可能な反射防止層を有する光学機能シートを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、表側に光学機能形状が形成された基材と、上記基材表側に形成され、層内に空隙が存在する反射防止層とを有し、上記光学機能形状による光学機能を有することを特徴とする光学機能シートを提供する。
【００１１】
本発明においては、例えば交互吸着法により微粒子を付着させることにより反射防止層を形成することができるものであり、基材の光学機能を損なうことなく、均一で安価に反射防止層を形成することが可能である。また、交互吸着法を利用するので、大面積の基材に容易に反射防止層を形成することができる。さらに、反射防止層が層内に空隙を有するので、この空隙を利用して屈折率低下による低反射性を実現することができ、性能の良好な反射防止層とすることができる。
【００１２】
上記発明においては、上記反射防止層が、少なくとも単層の微粒子を有する微粒子層を有することが好ましい。交互吸着法を用いて基材上に微粒子を付着させることにより形成された微粒子層では、微粒子がランダムに配列し、多くの空隙が存在するので、性能のよい反射防止層とすることができるからである。
【００１３】
また本発明においては、上記基材および上記微粒子層の間に接着層が形成されていることが好ましい。交互吸着法を用いて基材上に静電的相互作用により微粒子を付着させるためには、基材表側に微粒子とは異なる極性、すなわち正負いずれかの極性を付与する必要がある。この際、基材表側の正負いずれかの電荷密度が高ければ、基材上にムラ無く微粒子が付着した微粒子層を形成することができる。本発明においては、基材上に微粒子と異なる極性を有する接着層を形成することにより、この接着層上に微粒子をムラ無く付着させることができ、高品質な反射防止層とすることができるのである。
【００１４】
さらに本発明においては、上記反射防止層が、複数層積層された上記微粒子層と、上記複数層積層された微粒子層間に形成された第２接着層とを有していてもよい。このような反射防止層は、複数の微粒子層が第２接着層によって接着されて積層されたものであるので、例えば屈折率が異なる微粒子を有する微粒子層を積層することができ、反射防止層の屈折率を容易に調整することが可能となるからである。
【００１５】
また本発明においては、上記基材が、レンチキュラーレンズシート、フレネルレンズシート、プリズムシート、マイクロレンズアレイシート、導光シート、拡散シート、ホログラムシート、または太陽電池シートのいずれかであることが好ましい。上述したように、本発明においては基材の光学機能を損なうことなく反射防止層を形成できるので、このような様々な光学機能形状を有する基材が好適に用いられるのである。
【００１６】
さらに本発明においては、上記反射防止層中の少なくとも一層の上記微粒子層の屈折率が１．０５以上１．３５以下であることが好ましい。このような屈折率を有する微粒子層を形成することにより、超低反射性の反射防止層とすることができるからである。上述したように、微粒子層では微粒子がランダムに配列しており微粒子間に空隙が存在するので、微粒子層の屈折率を実質的に１．３５以下とすることができる。
【００１７】
また本発明においては、上記基材の裏側に上記反射防止層が形成されていてもよい。上述したように、交互吸着法を利用して反射防止層を形成することができるので、基材の表裏両側に容易に反射防止層を形成することが可能である。
【００１８】
本発明は、また、上述した光学機能シートを用いたことを特徴とする透過型スクリーンを提供する。本発明の透過型スクリーンは、上述した光学機能シートを用いるので、基材として複雑な光学機能形状を有するレンチキュラーレンズシートやフレネルレンズシートを用いたとしても、その光学機能を損なうことなく反射防止層を形成することができ、光の利用効率を高め、また外光による影響を低減することが可能である。これにより、表示品位を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、基材の光学機能を損なうことなく、大面積の部分に対して所望の基材上に反射防止層を形成することができる。また、反射防止層内の空隙による屈折率低下によって反射防止層の反射性を低くすることができ、さらにはこの空隙を調整することにより反射防止効果を奏する最適な屈折率に設計することも可能である。したがって、安価で性能の良好な光学機能シートを得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明者らは、公知の技術である交互吸着法が反射防止層の形成方法に適用でき、光学機能形状を有する基材表側に微粒子や高分子電解質が付着してなる反射防止層の成膜条件を種々検討することにより、基材の光学機能を損なうことなく均一に反射防止層を形成できることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。以下、本発明の光学機能シートおよびそれを用いた透過型スクリーンについて詳細に説明する。
【００２１】
Ａ．光学機能シート
本発明の光学機能シートは、表側に光学機能形状が形成された基材と、上記基材表側に形成され、層内に空隙が存在する反射防止層とを有し、上記光学機能形状による光学機能を有することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明においては、交互吸着法を用いて例えば微粒子や高分子電解質を積層することにより層内に空隙を有する反射防止層を形成することができるものであり、基材の光学機能形状による光学機能を損なうことなく、均一かつ安価に反射防止層を形成することが可能である。また、交互吸着法を利用することにより、大面積の部分に対して所望の基材上に反射防止層を容易に形成することができる。さらに、反射防止層内に空隙が存在するので屈折率を低下させることができ、この屈折率低下による低反射性を利用した反射防止層とすることができる。したがって、低価格で性能の良好な大型の光学機能シートを得ることができる。
以下、このような本発明の光学機能シートの各構成について説明する。
【００２３】
１．反射防止層
本発明に用いられる反射防止層は、基材表側に形成され、層内に空隙が存在するものである。この反射防止層としては、層内に空隙が存在するものであれば特に限定されるものではない。
【００２４】
なお、反射防止層内に空隙が存在することは、透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡を用いた電子顕微鏡観察により確認することができる。
【００２５】
また、本発明に用いられる反射防止層は、少なくとも単層の微粒子を有する微粒子層を有していることが好ましい。
【００２６】
図１は、本発明の反射防止層を有する光学機能シートの一例を示す概略断面図である。図１に示す光学機能シート１０においては、基材１上に、接着層２および微粒子層３がこの順に形成されており、反射防止層４は接着層２および微粒子層３を有している。この微粒子層３内では、微粒子がランダムに配列しており、微粒子が最密充填している場合と比べて、多くの空隙が存在する。このように、本発明における反射防止層は、空隙を有する微粒子層を有するので、この微粒子間の空隙による屈折率低下によって反射性を低減することが可能である。
【００２７】
さらに、上記反射防止層は、微粒子層を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば図２に示すように基材１表側に微粒子層３が形成され、反射防止層４が微粒子層３のみを有するものであってもよく、例えば図１に示すように基材１および微粒子層３の間に接着層２が形成され、反射防止層４が微粒子層３と接着層２とを有するものであってもよい。中でも、本発明においては、基材および微粒子層の間に接着層が形成されていることがより好ましい。
【００２８】
上記の微粒子層と接着層とを有する反射防止層は、例えば静電的相互作用による交互吸着法を用いて基材表側に高分子電解質および微粒子を交互に付着させることにより、図１に示すように基材１上に高分子電解質膜（接着層２）および微粒子層３を積層させて形成することができる。
【００２９】
一般に、上記の静電的相互作用による交互吸着法を利用した場合、基材表側の電荷密度が高い方が基材上にムラ無く微粒子が付着した微粒子層を形成できる。上記の反射防止層では、基材上に高分子電解質膜（接着層）を形成することにより、比較的電荷密度を高くすることができるのである。したがって、高分子電解質膜を基材上に形成し、この高分子電解質膜と微粒子との静電的相互作用により微粒子を高分子電解質上に付着させることにより、微粒子がムラ無く付着した微粒子層とすることができ、結果として高品質な反射防止層とすることができる。
また、高分子電解質はアニオン性、カチオン性、それらの密度やバランスを任意に選択できるので、微粒子表面の電荷がアニオン、カチオンのいずれか一方に限定されることがないという利点を有する。
以下、本発明における反射防止層の各構成および製造方法について説明する。
【００３０】
（１）微粒子層
本発明に用いられる微粒子層は、少なくとも単層の微粒子を有するものである。
本発明に用いられる微粒子は、可視光域において透明な微粒子であれば特に限定されるものでないが、後述する所定の屈折率を有する微粒子層を形成可能な微粒子であることが好ましい。
【００３１】
具体的に用いることができる無機材料の微粒子としては、例えばＭｇＦ２（屈折率１．３８）、ＳｉＯ２（屈折率１．４６）、ＡｌＦ３（屈折率１．３３〜１．３９）、ＣａＦ２（屈折率１．４４）、ＬｉＦ（屈折率１．３６〜１．３７）、ＮａＦ（屈折率１．３２〜１．３４）、ＴｈＦ４（屈折率１．４５〜１．５）などの微粒子が挙げられる。なお、括弧内の値は、各材料の一般的に知られた屈折率である。
【００３２】
また、有機材料の微粒子としては、ポリマー類の微粒子を挙げることができ、具体的には、架橋アクリル微粒子（例えば、綜研化学（株）製のＭＸシリーズ、ＭＲシリーズ）、非架橋アクリル微粒子（例えば、綜研化学（株）製のＭＰシリーズ）、架橋ポリスチレン微粒子（例えば、綜研化学（株）製のＳＧＰシリーズ）、非架橋ポリスチレン微粒子、架橋度の高い単分散ポリメチルメタクリレート微粒子（例えば、綜研化学（株）製のＭＳシリーズ、Ｍシリーズ）、スチレン／ブタジエン共重合体微粒子などのこれらの複合化微粒子、官能基導入微粒子等の微粒子を挙げることができる。
【００３３】
本発明においては、上記微粒子の材料のうち、シリカ（ＳｉＯ２）微粒子もしくはポリマー類の微粒子を用いることが好ましい。さらに、微粒子自体が多孔質もしくは中空であることが好ましい。屈折率がより低減できて好ましいからである。
多孔質もしくは中空であるシリカ微粒子としては、例えば特開２００１−２３３６１１号公報や特開平７−１３３１０５号公報に記載されているシリカ微粒子を用いることができる。特開２００１−２３３６１１号公報によれば、シリカ微粒子自体の屈折率は１．２０〜１．３８である。また、多孔質もしくは中空であるポリマー系微粒子としては、例えば特開２００２−８０５０３号公報に記載されているポリマー系微粒子を用いることができる。
【００３４】
また、例えばチタニア（ＴｉＯ２）微粒子、ジルコニア（ＺｒＯ２）微粒子、セリア（Ｃｅ２Ｏ）微粒子などの屈折率が比較的高い微粒子を用いることもできる。
【００３５】
本発明に用いることができる微粒子の平均粒径としては、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは３ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。平均粒径が小さすぎる微粒子は合成が極めて困難であり、また平均粒径が小さすぎると、微粒子を単層で形成して微粒子層とした場合に、微粒子層の膜厚が薄すぎて十分な反射防止効果を得られない可能性があるからである。一方、平均粒径が大きすぎると、微粒子を単層とした場合に、微粒子層が入射した可視光を散乱・拡散反射してしまい、透過率が低下するおそれがあるからである。なお、この現象は、斜めから観察した時に特に顕著である。つまり、平均粒径が大きすぎる微粒子で形成した場合は、透過率が低く角度依存性の高い反射防止層となり、光学機能シートとしては、一般的に不良となる可能性が高い。
【００３６】
また、用いる微粒子の粒径分布は特に限定されるものではないが、比較的粒径分布の小さいものが好ましい。具体的には、粒径が２００ｎｍを超える微粒子を含まない、つまり、粒径分布範囲が２００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
なお、上記平均粒径の測定方法としては、透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡を用いた電子顕微鏡観察により粒径を最長径とそれに直角な方向の径との合計を２で割った２軸平均径を測定し、これらを総加平均する方法が挙げられる。
【００３８】
さらに、上記微粒子の屈折率は、後述する所定の屈折率を有する微粒子層を形成できるような屈折率であることが好ましい。具体的には微粒子自体の屈折率が、１．２０〜１．７０の範囲内、特に１．２０〜１．５５の範囲内であることが好ましい。
【００３９】
本発明においては、反射防止効果に加えて帯電防止効果をも付与できる点から、微粒子として導電性微粒子を用いることも可能である。この導電性微粒子は単独で用いてもよく、またＳｉＯ２等の屈折率が比較的低い微粒子と併用してもよい。
【００４０】
導電性微粒子としては、ある程度の導電性を有する微粒子であれば特に限定されるものではないが、例えば、酸化スズ（ＳｎＯ２）、アンチモンドープ酸化スズ、リンドープ酸化スズ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、スズドープ酸化インジウム等の微粒子を挙げることができる。
【００４１】
このような導電性微粒子を用いる場合の微粒子の平均粒径としては、帯電防止性の観点から、１ｎｍ以上５０ｎｍ未満であることが好ましく、より好ましくは１ｎｍ以上３５ｎｍ未満であり、さらに好ましくは１ｎｍ以上３０ｎｍ未満である。また、導電性微粒子が針状粒子である場合は、短軸の長さが上記平均粒径条件を満たしていれば、好適に用いることができる。
【００４２】
本発明における微粒子層は、少なくとも単層の微粒子で構成されるものである。この微粒子層は、単層の微粒子で構成されていてもよく、複数層（多層）の微粒子で構成されていてもよい。この際、複数種の微粒子、例えば屈折率の異なる微粒子を用いてもよい。
【００４３】
本発明における微粒子層においては、上記微粒子の付着量、言い換えれば微粒子層中の微粒子の好ましい充填量としては、この付着量を微粒子層中の微粒子の体積百分率、すなわち微粒子層の単位体積当たりの微粒子占有率とした場合、１０体積％〜９０体積％の範囲内が好ましく、特に２０体積％〜８０体積％の範囲内であることが好ましい。微粒子占有率が小さすぎると、微粒子層が反射防止効果を奏し得ない可能性があるからである。一方、微粒子占有率が大きすぎると、微粒子間の間隙すなわち微粒子層内の空隙が少なくなってしまい、微粒子層内の空隙により微粒子層の屈折率を低減させ反射防止効果を向上させるという本発明の特徴的な作用効果を奏し得ない可能性があるからである。
【００４４】
なお、微粒子が真球状で単分散である場合の微粒子の微粒子層中の体積百分率の上限は、上記範囲にかかわらず、微粒子層中の微粒子が単層である場合は６０体積％であり、多層である場合は７４体積％となる。この根拠として、サンダースらによる文献を挙げておく（Philosophical Magazine A, vol. 42, No. 6, 705-720, 1980; Philosophical Magazine A, vol. 42, No. 6, 721-740, 1980）。これらの論文は、粒径の異なる２種の粒子をコロイド結晶構造にする際の粒径比γ＝ｒ１／ｒ２（ｒ１＜ｒ２、つまりγ＜１、ｒ１およびｒ２は各粒径）と粒子充填率に関して記されている。彼等の計算によれば、ある条件では、粒径比γが限りなく０に近づくと、粒子充填率は９３．３％に限りなく近づくとされているものの、より現実的なγでは、おおよそ８０％が上限と示されている。一方、現状入手できる本発明の粒径範囲の微粒子は一般的に多分散であり、また、コロイド結晶状に粒子を積層できるのは特別な場合に限られる、つまり一般的にはランダムに積層される。これらを考慮して、微粒子の微粒子層中の体積百分率の上限を決定した。
【００４５】
本発明における上記微粒子の微粒子層中の体積百分率、すなわち微粒子層の単位体積当たりの微粒子占有率は、以下の二つの方法により求める。
【００４６】
第１の方法は、体積百分率をΦとした場合、次式（ａ）を用いて算出する方法である。
Φ＝πａ３Ｎ／６Ｓｄ、ただしｄ≧ａｎ          （ａ）
ここで、Ｓは基材表面積、ａは微粒子の平均粒径、ｄは微粒子層の厚み、ｎは微粒子層の数、Ｎは粒子数を示す。これらの値は、微粒子層表面および断面写真からの実測等により得る。
特に微粒子層が一層の場合は、ｄ＝ａとみなして次式（ｂ）を用いることができる。
Φ＝πａ２Ｎ／６Ｓ                            （ｂ）
【００４７】
第２の方法は、次式（ｃ）を用いて算出する方法である。
Φ＝（ｎｃａｌ−ｎａｉｒ）／（ｎｐ−ｎａｉｒ）        （ｃ）
ここでｎｐは微粒子の屈折率を示し、ｎａｉｒは微粒子間の間隙の屈折率を示し、ｎｃａｌはシミュレーションにより求められた微粒子層の屈折率を示す。なお、本発明における微粒子層は十分透明であることから、微粒子層が単層であっても多層であっても反射スペクトルなどのデータを用いてシミュレーションにより微粒子層の屈折率を求めることができる。
【００４８】
微粒子層の屈折率は反射防止効果に大きな影響を与える重要な因子である。本発明においては、この微粒子層の屈折率を比較的容易に調整することができる。すなわち、微粒子の種類、付着量等を調節することにより、容易に微粒子層の屈折率を最適値とすることが可能であり、これにより最良の反射防止効果を有する反射防止層を得ることができる。具体的には、反射防止層中の少なくとも一層の微粒子層の屈折率を、樹脂などの単一の材料からなる層では達成できない１．３５以下とすることが可能であり、より好ましくは１．３２以下、さらに好ましくは１．３０以下である。また、反射防止層中の少なくとも一層の微粒子層の屈折率の下限は、１．０５以上とする。屈折率が小さすぎる微粒子層を形成することは極めて困難であり、また屈折率が大きすぎると優れた反射防止効果が得られない可能性があるからである。
【００４９】
なお、上記屈折率は、屈折率および消衰係数の波長分散を測定することができ、膜の光学特性を十分に把握できる点から、分光エリプソメトリーを用いて測定した値を用いることとする。
【００５０】
また、微粒子層の膜厚も反射防止効果に大きな影響を与えるものであるが、本発明においては、３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは６０ｎｍ〜１８０ｎｍ、さらに好ましくは７０ｎｍ〜１５０ｎｍである。微粒子層の膜厚が上記範囲を外れると、反射防止層の反射防止効果が低減する可能性があるからである。
【００５１】
なお、上記膜厚は、透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡を用いた電子顕微鏡観察により測定した値とする。
【００５２】
本発明においては、微粒子層が一層であってもよく複数層積層されていてもよい。微粒子層が複数層積層されている場合は、複数種の微粒子、例えば屈折率の異なる微粒子を各微粒子層に用いてもよい。また、微粒子層が複数層積層されている場合、各微粒子層間には高分子電解質からなる第２接着層が形成される。この際、各微粒子層間で、互いに微粒子が接している部分があってもよい。
【００５３】
上記微粒子層の積層数としては、要求される膜厚や機能等により大きく異なるものではあるが、通常２層以上１００層以下であり、好ましくは２層以上１０層以下であり、さらに好ましくは２層以上５層以下である。積層数が多すぎると成膜時間が長くなり、製造効率が低下する場合があるからである。
【００５４】
また、上記微粒子層が複数層積層されている場合、一つの微粒子層を比較的粒径の大きな微粒子を用いた膜厚の厚い層とし、他の微粒子層を比較的粒径の小さな微粒子を用いた膜厚の薄い層とした２層構造としてもよい。これは、以下の理由によるものである。
【００５５】
一般に、微粒子層の膜厚、すなわち微粒子層内の微粒子の粒径を変化させることにより、その微粒子層が反射を最も防止する波長を変化させることができる。具体的には、微粒子層の膜厚（微粒子の粒径）が大きくなれば、その微粒子層が反射を最も防止する光の波長も大きくなるのである。したがって、反射防止の用途に応じて、微粒子の粒径を選択して用い、反射防止効果が最も良好となるように微粒子層を形成するようにすればよい。しかしながら、市販されている微粒子の粒径は、一定の粒径に限定されている場合が多く、必要な粒径の微粒子が入手できない場合がある。
【００５６】
このような場合に、上記市販されている一定の粒径を有する微粒子を用いて微粒子層を形成し（大きな粒径の微粒子を用いた微粒子層）、さらに小さい粒径の微粒子を用いた微粒子層を形成することにより、最も反射防止効果の高い波長を移動させて、反射防止効果が最も効率的となる位置に調整することができる。
【００５７】
この場合、粒径の大きな微粒子を用いた微粒子層においては、微粒子層の膜厚が５０ｎｍ〜１８０ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に７０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。そして、この場合用いる微粒子の平均粒径が５０ｎｍ〜１８０ｎｍの範囲内の微粒子を用いることが好ましく、特に平均粒径が７０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内となる微粒子を用いることが好ましい。これは、上述したように、平均粒径が小さすぎると、微粒子層の膜厚が薄すぎて十分な反射防止効果を得られない可能性があり、また平均粒径が大きすぎると、微粒子層が入射した可視光を散乱・拡散反射してしまい、透過率を低下させるおそれがあるからである。
【００５８】
一方、粒径の小さな微粒子を用いた微粒子層においては、微粒子層の膜厚が２ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることが好ましい。そして、この場合用いる微粒子の平均粒径が２ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内となる微粒子を用いることが好ましい。微粒子の平均粒径が小さければ小さいほど最も反射防止効果の高い波長の位置を細かく調整することができる点で好ましいが、上記範囲より平均粒径が小さい場合は、微粒子の取扱に問題が生じる可能性があるからである。
【００５９】
本発明において、上記粒径の大きな微粒子を用いた微粒子層は一層に限定されるものではなく、複数層積層されていてもよい。また上記粒径の小さな微粒子を用いた微粒子層も同様に一層であってもよく、複数層積層されていてもよい。また、上記粒径の大きな微粒子を用いた微粒子層と、粒径の小さな微粒子を用いた微粒子層とは、基材上にいずれが先に形成されていてもよい。
【００６０】
また、本発明においては、上記粒径の大きな微粒子を用いた微粒子層に用いられる微粒子の材料と、上記粒径の小さな微粒子を用いた微粒子層に用いられる微粒子の材料とが、同一の材料であっても、異なる材料であってもよい。例えば、粒径の大きな微粒子の材料として、ＳｉＯ２等の比較的屈折率の小さい材料を選択し、粒径の小さい微粒子の材料として、上述した酸化スズ等の導電性微粒子を用いるようにしてもよい。これにより、最も反射防止効果の高い波長の位置を調整して、全体としての反射防止効果を向上させると共に、反射防止層に帯電防止効果を付与することが可能となる。
【００６１】
また、微粒子層が複数層積層されている場合、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲における任意の波長において、複数層積層された微粒子層中の最も小さい屈折率を有する微粒子層と最も高い屈折率を有する微粒子層との屈折率差が０．２以上であることが好ましい。屈折率差が上記範囲であることが、反射防止機能を発揮する上で好ましいからである。なお、この場合の屈折率差の上限は、用いられる微粒子の材料に応じて変動するものであり、特に限定されるものではないが、一般的な材料を考慮すると１．７以下であるといえる。
【００６２】
（２）接着層
本発明に用いられる接着層は、基材と微粒子層との間に形成されるものであり、通常は高分子電解質からなる高分子電解質膜である。
【００６３】
本発明における接着層の膜厚は、上記微粒子の平均粒径より薄いことが好ましく、さらに微粒子の平均粒径の５０％未満とすることが好ましい。具体的には接着層の膜厚が８０ｎｍ以下であることが好ましく、好ましくは５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは２０ｎｍ以下である。接着層の膜厚が厚すぎると、微粒子が部分的に二層以上積層されて入射した可視光を散乱する、あるいは、微粒子間の空隙が減少するまたは埋められるなど、反射防止機能が低下する可能性があるからである。
【００６４】
また、接着層の膜厚の下限としては特に限定されるものではないが、通常０．１ｎｍ以上である。
【００６５】
この際、上記微粒子層に平均粒径の異なる微粒子を複数種用いた場合、接着層の膜厚と微粒子の平均粒径との関係においては、用いた複数の微粒子の平均粒径のうち、最も大きい平均粒径を採用する。
【００６６】
本発明における接着層としては、互いに極性の異なる２種以上の高分子電解質が積層されて形成された高分子電解質多層膜であることが好ましい。このような高分子電解質多層膜の形成方法としては、公知のいわゆる交互吸着法（Layer-by-Layer Assembly法）を好適に用いることができる。この方法は、基材をカチオン性高分子電解質水溶液とアニオン性高分子電解質水溶液とに交互に浸漬することによって、ナノオーダーの膜厚制御で基材上に高分子電解質多層膜を形成する手法である（例えばGero Decherら、Science、277巻、1232ページ、1997年；白鳥世明ら、信学技報、OME98-106、1998年；Joseph B. Schlenoffら、Macromolecules、32巻、8153ページ、1999年）。この方法によると、高分子電解質多層膜が微粒子の粒径以上の厚膜であっても、微粒子層は、単層の微粒子で形成される。なぜなら、高分子電解質多層膜は、媒体（主に水）不溶の高分子錯体になっており、ほとんど媒体に拡散せず、微粒子は高分子電解質多層膜の、ほとんど表面とのみ相互作用するからである。
【００６７】
また本発明においては、上記接着層を形成する高分子電解質が架橋された高分子電解質であることが好ましい。架橋された高分子電解質を用いることにより、微粒子層において不必要で不都合な微粒子の多層化を防止することができるからである。また、反射防止層の強度を向上させることができ、さらには基材と反射防止層との密着性も向上するからである。この架橋された高分子電解質は、単層の高分子電解質膜とした場合も、高分子電解質多層膜とした場合も好適に用いられる。高分子電解質多層膜とした場合は、その最上層のみ架橋された高分子電解質を用いてもよいし、全ての層を架橋された高分子電解質で形成してもよい。
【００６８】
本発明に用いられる高分子電解質としては、例えばポリエチレンイミンおよびその４級化物、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリ（Ｎ，Ｎ´−ジメチル−３，５−ジメチレン−ピペリジニウムクロライド）、ポリアリルアミンおよびその４級化物、ポリジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートおよびその４級化物、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドおよびその４級化物、ポリジメチル（メタ）アクリルアミドおよびその４級化物、ポリ（メタ）アクリル酸およびそのイオン化物、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）、ポリアミック酸、ポリビニルスルホン酸カリウム、さらには上記ポリマーを構成するモノマーと（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミドなどのノニオン性水溶液モノマーとの共重合体などを上げることができる。
【００６９】
本発明においては、中でもポリエチレンイミン４級化物、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリ（Ｎ，Ｎ´−ジメチル−３，５−ジメチレン−ピペリジニウムクロライド）、ポリアリルアミン４級化物、ポリジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート４級化物、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド４級化物、ポリジメチル（メタ）アクリルアミド４級化物、ポリ（メタ）アクリル酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）、ポリビニルスルホン酸カリウム、さらには上記ポリマーを構成するモノマーと（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミドなどのノニオン性水溶液モノマーとの共重合体を用いることが好ましい。
【００７０】
また、架橋された高分子電解質としては、上記高分子電解質を構成するモノマーとメチレンビスアクリルアミドなどの多官能モノマーとの架橋体や上記高分子電解質とアルデヒド類との反応による架橋体、上記高分子電解質への電子線、ガンマ線照射による架橋体などを挙げることができる。なお、架橋された高分子電解質については、Preparation of cross-linked ultrathin films based on layer-by-layer assembly of polymers, Polymer Journal, vol. 31, p.1065-1070 (1999)、Covalently attached multilayer assemblies by sequential adsorption of polycationic diazo-resins and polyanionic poly(acrylic acid), Langmuir, vol. 16, p.4620-4624 (2000)、Stepwise fabrication and characterization of ultrathin hydrogels prepared from poly(vinylamine-co-N-vinylformamide) and poly(acrylic acid) on a solid substrate, Macromolecules, vol. 36, p.2072 (2003)に詳しい。
【００７１】
（３）第２接着層
本発明においては、上記微粒子層が複数層積層されている場合、各微粒子層間に第２接着層が形成される。この第２接着層は、通常、高分子電解質からなる高分子電解質膜である。
【００７２】
なお、第２接着層のその他の点については、上述した接着層の欄に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７３】
（４）その他の構成
本発明においては、反射防止層を基材表側のみに形成してもよいし、基材が板状の基板等である場合は基材の表裏両側に形成するようにしてもよい。この場合、基材の裏側には光学機能形状が形成されていてもよく、形成されていなくてもよい。
【００７４】
また本発明においては、後述するように静電的相互作用による交互吸着法により微粒子層を形成することができるが、この微粒子が静電的相互作用によってのみ基材上に付着している場合は、実際の使用に際して耐擦傷性等に問題が生じる場合がある。このような場合は、微粒子の基材上への付着力を向上させる補強的付着処理が施されていてもよい。
【００７５】
このような補強的付着処理としては、これに限定されるものではないが、基材表側と微粒子とを化学的かつ不可逆的に結合させる処理、基材表側と微粒子とを融着させる処理、および、微粒子層表面に高分子薄膜を形成する処理等を挙げることができる。これらは単独で、もしくは組み合わせて用いることができる。
【００７６】
上記基材表側と微粒子とを化学的かつ不可逆的に結合させる処理とは、一般的なエステル結合、ウレタン結合、アミド結合、エーテル結合などを基材表側と微粒子との間に形成する処理である。すなわち、基材表側および微粒子表面にそれぞれ結合することにより上述したような化学的かつ不可逆的な結合を形成し得る官能基を導入し、静電的相互作用による微粒子層の形成時もしくはその後の工程において、この官能基を反応させて上述したような化学的かつ不可逆的な結合を形成する処理である。どのような化学的結合を用いるか、もしくは導入する官能基の種類等は、基材、微粒子の種類、反応性等を考慮して適宜選択することができる。
【００７７】
上記基材表側と微粒子とを融着させる処理とは、静電的相互作用により微粒子層を形成した後、微粒子および／または基材を加熱し、基材表側と微粒子とを融着させる処理である。この処理を施す場合、微粒子としてシリカなどの無機酸化物や金属酸化物の微粒子を用いる場合は、基材は無機ガラスであることが好ましい。基材が高分子であると、微粒子が融着する温度に上記基材が耐えられないからである。一方、微粒子がポリマー類の微粒子である場合は、基材に高分子を用いることができることは言うまでもない。この場合は、微粒子のガラス転移温度よりも基材のガラス転移温度が高いことが好ましく、さらに好ましくは、微粒子の最低造膜温度よりも基材のガラス転移温度が高いことが好ましい。
【００７８】
この処理を施す場合において、ポリマー類の微粒子は基材に融着可能な程度に架橋されていてもよい。また、ポリマー類の微粒子は、ガラス転移温度が高いコアとガラス転移温度が低いシェルとを有する、いわゆるコア−シェル粒子であってもよい。この場合、コアのガラス転移温度は、基材のガラス転移温度よりも高くてもよい。
【００７９】
さらにこの処理を施す場合は、２種以上の微粒子を併用してもよい。例えば、シリカ微粒子とポリマー類の微粒子とを併用して高分子の基材に単層の微粒子を有する微粒子層を形成し、その後、ポリマー類の微粒子を基材およびシリカ粒子と適度に融着させることにより、密着性と耐擦傷性の両方に優れた反射防止層を得ることが可能となる。
【００８０】
上記微粒子層表面に高分子薄膜を形成する処理とは、基材上に静電的相互作用により微粒子を付着させて微粒子層を形成した後、この微粒子層上に、高分子薄膜を形成する処理である。このような方法によっても、反射防止層の耐擦傷性を高めることができ、さらにこの高分子薄膜にフッ素樹脂を用いることにより防汚性を高めることも可能となる。
【００８１】
この場合、より高い耐擦傷性を得るために上記高分子薄膜は高分子が架橋したものを用いることも可能である。なお、微粒子表面の官能基と高分子薄膜を形成している高分子に含まれる官能基とが反応する場合も架橋に含まれるものとする。
【００８２】
また、本発明における反射防止層は、防眩性として許容されるレベルの光散乱性を有していてもよい。
【００８３】
本発明においては、基材上に反射防止層がパターン状に形成されていてもよい。反射防止層をパターン状に形成することにより、カラーフィルタやレンズアレイ等の種々の光学部材に用いることができる光学機能シートとすることができるからである。
【００８４】
（５）反射防止層の製造方法
本発明における反射防止層は、交互吸着法を用いて形成することができる。例えば図２に示すように微粒子層３のみを有する反射防止層４を形成する場合は、交互吸着法により基材表側に微粒子を付着させることにより微粒子層を形成することができる。また、例えば図１に示すように微粒子層３と接着層２とを有する反射防止層４を形成する場合は、交互吸着法により基材表側に高分子電解質と微粒子とを交互に付着させることにより接着層および微粒子層を積層形成することができる。
【００８５】
交互吸着法の相互作用としては静電的相互作用を始めとして、水素結合、電荷移動相互作用等の作用を利用したものを挙げることができる。これらの中でも本発明においては、静電的相互作用による交互吸着法により反射防止層が形成されることが好ましい。静電的相互作用による交互吸着法により反射防止層を形成することにより、比較的容易に吸着強度の高い反射防止層を形成することが可能であるからである。さらに、静電的相互作用による交互吸着法では、微粒子を均一に付着させることができるからである。また、接着層や第２接着層を有する反射防止層を形成する場合には、接着層や第２接着層を形成するために市販の高分子電解質等を用いることができ、コスト面で有利であるからである。
【００８６】
このように交互吸着法において静電的相互作用により基材上に微粒子を付着させる場合は、特に限定されるものではないが、通常、基材表側に電荷を付与し、この基材表側に付与された電荷と反対の極性を有する微粒子を含有する微粒子分散液を基材上に塗布し、微粒子を静電的相互作用により基材上に付着させて微粒子層を形成する方法が採られる。
【００８７】
また、静電的相互作用による交互吸着法により基材上に高分子電解質および微粒子を付着させる場合は、特に限定されるものではないが、通常、正負いずれかの電荷を有する高分子電解質を含有する高分子電解質分散液を基材上に塗布し、高分子電解質を静電的相互作用により基材上に付着させて接着層を形成し、次いで上記高分子電解質の電荷と反対の極性を有する微粒子を含有する微粒子分散液を上記接着層上に塗布し、微粒子を静電的相互作用により接着層上に付着させて微粒子層を形成する方法が採られる。
【００８８】
また、微粒子層を複数層積層する場合には、上記微粒子の電荷と反対の極性を有する高分子電解質を含有する高分子電解質分散液を上記微粒子層上に塗布し、高分子電解質を静電的相互作用により微粒子層上に付着させて第２接着層を形成し、さらに上述した方法により微粒子層を形成するという操作を繰り返し行えばよい。
【００８９】
高分子電解質分散液および微粒子分散液の塗布方法としては、特に限定されるものではなく、一般的な種々の塗布方法、例えばスプレーコート、バーコート等を用いることができ、また基材を浸漬する方法も用いられる。
【００９０】
本発明に用いられる微粒子分散液は、上述した微粒子を適当な媒体に分散・懸濁して調製されるものである。媒体系としては、水系が最も好ましい。これは、微粒子層の形成に静電的相互作用を利用しているからである。また、微粒子を安定に分散・懸濁させるために乳化剤や分散安定剤を用いてもよい。この場合、乳化剤及び分散安定剤はイオン性であるものが好ましく、高分子電解質の電荷と逆の符号、つまり、微粒子の表面電荷と同符号のイオン性であることが好ましい。
【００９１】
このような組成の微粒子分散液としては、市販品を用いることが可能である。具体的には、日産化学工業（株）製や触媒化成工業（株）製の各種シリカ微粒子分散液、ＪＳＲ（株）製の各種アクリルエマルジョンや各種ラテックスなどが挙げられる。また、綜研化学（株）製の各種ポリマー類の微粒子の粉体など、微粒子を粉体として入手し、適当な乳化剤や分散安定剤存在下、水に分散させて微粒子分散液を調製することもできる。
【００９２】
上記のような市販の微粒子分散液のｐＨは、酸性からアルカリ性まで様々である。用いる高分子電解質がカルボン酸系高分子のような弱アニオン性高分子電解質である場合は、微粒子分散液のｐＨは中性からアルカリ性であることが好ましい。これは、酸性下ではカルボキシル基のような弱アニオンは、イオン解離しないからである。また、用いる高分子電解質がイミン系高分子のような弱カチオン性高分子電解質である場合は、微粒子分散液のｐＨは中性から酸性であることが好ましい。なぜなら、アルカリ性下では、イミノ基のような弱カチオンはイオン解離しないからである。一方、高分子電解質としてポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩のような強アニオン性高分子電解質やポリ塩化ジアリルジメチルアンモニウムのような強カチオン性高分子電解質を用いた場合は、酸性からアルカリ性までの微粒子分散液を用いることができる。これは、強電解質は、イオン解離性においてｐＨの影響を受けにくいからである。
【００９３】
本発明においては、このような微粒子分散液中の微粒子の濃度を調整することにより、微粒子層内の空隙、すなわち微粒子層の単位体積当たりの微粒子占有率を変化させることが可能である。そして、この微粒子層の単位体積当たりの微粒子占有率を変化させることにより微粒子層の屈折率を変化させることが可能であることから、微粒子分散液中の微粒子の濃度は得られる反射防止層の反射性能に大きく影響を与える因子であるといえる。この微粒子分散液中の微粒子の濃度としては、目標とする微粒子層の屈折率や、微粒子の種類、微粒子分散液の組成等の種々の要因によって大きく変化するものであるが、一般的には、３重量％〜６０重量％、好ましくは５重量％〜５０重量％の範囲内のものが用いられる。
【００９４】
本発明の反射防止層の製造方法は、いわゆるラングミュア−ブロジェット法やディップコーティング法のような基材引き下げ時あるいは基材引き上げ時に成膜する手法とは、全く異なるものである。本発明においては、接着層が形成された基材を微粒子分散液に浸漬している状態において成膜することができる。したがって、枚葉式の成膜の場合は、基材の大小に関わらず成膜時間は原理的に同じである。言い換えれば、基材の微粒子分散液への必要な浸漬時間は、基材の大小に関わらず同じである。一方、ラングミュア−ブロジェット法やディップコーティング法の場合は、基材引き下げ最適速度あるいは基材引き上げ最適速度が規定されるため、基材が大きくなれば成膜時間も長くなる。さらに付け加えれば、本発明では、浸漬時間を数秒にすることも可能である。また、本発明では、枚葉式のみならず、いわゆる巻き取り式にも適用可能であるといった利点を有する。
【００９５】
このようにして高分子電解質分散液または微粒子分散液を塗布して、高分子電解質または微粒子を付着させた後は、静電的相互作用により基材や微粒子層、または接着層に付着していない高分子電解質または微粒子が洗浄除去される。この洗浄方法は、一般的な洗浄方法と同様にして行うことができる。
【００９６】
また、一般に基材表面は疎水性であることが多いことから、高分子電解質分散液を塗布する前に、あらかじめ基材表側に電荷を付与してもよい。基材表側に電荷を付与する方法としては、単に物理的に基材表側を帯電させる場合と、物理的あるいは化学的に基材表側にイオン性官能基を付与する場合とがある。前者は電荷の安定性に乏しいことから、基材表側にイオン性官能基を付与するのが好ましい。
【００９７】
この基材表側にイオン性官能基を導入する手法としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、プラズマ処理、加水分解処理、シランカップリング処理などが挙げられる。
【００９８】
また本発明においては、上述したように反射防止層をパターン状に形成してもよい。反射防止層をパターン状に形成する方法としては、基材上に親水／疎水パターンもしくは酸／塩基パターンを形成し、この上に反射防止層を形成する方法等が挙げられる。
【００９９】
２．基材
本発明に用いられる基材は、表側に光学機能形状が形成されたものであり、具体的には微細な幾何学的形状が形成されたものである。
【０１００】
この幾何学的形状としては、何らかの光学機能を発現させることができる形状であれば特に限定されるものではなく、例えば凹凸形状、くさび形状、凹レンズ形状、凸レンズ形状などが挙げられる。
【０１０１】
凹凸形状等の深さまたは高さとしては、特に限定されるものではないが、０．１μｍ〜１０００μｍ程度であることが好ましく、より好ましくは０．１５μｍ〜５００μｍ程度、最も好ましくは０．２μｍ〜３００μｍ程度である。また、凹凸形状等のピッチとしては、特に限定されるものではないが、０．１μｍ〜１０００μｍ程度であることが好ましく、より好ましくは０．１５μｍ〜５００μｍ程度、最も好ましくは０．２μｍ〜３００μｍ程度である。このような凹凸形状等であれば、光学機能を損なうことなく上記反射防止層を形成することができるという本発明の効果が顕著に発揮されるからである。
【０１０２】
また本発明においては、交互吸着法を用いて上記反射防止層を形成することができるので、大面積の基材にも適用可能であり、大面積の基材上に反射防止層を容易に形成することができる。基材の大きさとしては特に限定されるものではないが、上述したように本発明は大面積の基材に有利であり、例えば５，０００ｃｍ２以上、特に８，０００ｃｍ２以上の基材を好適に用いることができる。
【０１０３】
このような基材としては、表側に光学機能形状が形成されたものであり、何らかの光学機能が付与された既存の各種基材であればいかなるものであっても用いることができる。具体的には、レンチキュラーレンズシート、フレネルレンズシート、プリズムシート、マイクロレンズアレイシート、導光シート、拡散シート、ホログラムシート、太陽電池シートなどが挙げられる。
【０１０４】
３．その他
本発明の光学機能シートは、例えば透過型スクリーン、表示装置、太陽電池装置などに適用することができる。例えば透過型スクリーンや表示装置に適用した場合、光の利用効率を高める効果や不要な外光による影響を低減する効果を得ることができ、表示品質を向上させることが可能である。また、例えば太陽電池装置に適用した場合、太陽光の反射を低減する効果を得ることができ、光電変換効率を向上させることが可能である。
【０１０５】
また、本発明の光学機能シートには、通常の光学機能シートと同様に反射防止層の上にハードコート層等が形成されていてもよい。
【０１０６】
Ｂ．透過型スクリーン
次に、本発明の透過型スクリーンについて説明する。本発明の透過型スクリーンは、上述した光学機能シートを用いたことを特徴とするものである。
【０１０７】
本発明の透過型スクリーンは、上述した光学機能シートを用いるので、基材として複雑な光学機能形状を有するレンチキュラーレンズシートやフレネルレンズシートを用いたとしても、その光学機能を損なうことなく反射防止層を形成することができ、光の利用効率を高め、また外光による影響を低減することが可能である。これにより、表示品位を向上させることが可能となる。
【０１０８】
本発明における透過型スクリーンは、上記光学機能シートを有するものであれば特に限定されるものではない。
【０１０９】
また、透過型スクリーンとしては、具体的にリアプロジェクションスクリーンなどが挙げられる。
【０１１０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１１１】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
［実施例１］
（基材）
基材として、５０インチリアプロジェクションテレビ用の透明樹脂製フレネルレンズシート（シート面積約９，５００ｃｍ２）を光重合法により作製した。
【０１１２】
（反射防止層）
まず、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩（以下、PDDAと称する。）（アルドリッチ社製）の０．４％水溶液およびポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩（以下、PSSと称する。）（アルドリッチ社製）の０．４％水溶液を各々４０リットル調製し、基材が入る大きさの各水槽に注ぎ入れた。そして、あらかじめ水洗した上記基材をPDDA水溶液に２分間浸漬し、PDDA分子を基材に吸着させた。次いで、十分水洗して余分なPDDAを除去することによって、基材の表裏両側にPDDA吸着膜を成膜した。この基材をPSS水溶液に２分間浸漬し、基材上のPDDA吸着膜中のPDDA分子とPSS水溶液中のPSS分子とを物理的に結合させた。次いで、十分水洗して余分なPSSを除去することによって、基材の表裏両側にPDDA／PSS複合膜を成膜した。
上記のプロセスを１０回繰り返し、基材の表裏両側にPDDA／PSS複合膜を１０層成膜し、最後にPDDA吸着膜を成膜して、接着層を形成した。
【０１１３】
次に、微粒子層を形成するためにシリカ粒子分散液（平均粒径：約０．１μｍ、商品名：ＭＰ−１０４０、日産化学社製）を４０リットル準備した。このシリカ粒子分散液に上記接着層を形成した基材を２分間浸漬し、さらに十分洗浄することによって、基材の表裏両側に単層の微粒子を有する微粒子層を有する反射防止層を形成した。
【０１１４】
（評価）
上記反射防止層が形成されたフレネルレンズシートを加工してプロジェクションスクリーンを作製し、実際にリアプロジェクションテレビセットを作製した。また、比較のために反射防止層なしのフレネルレンズシートを加工してプロジェクションスクリーンを作製し、さらにリアプロジェクションテレビセットを作製した。
上記反射防止層が形成されたフレネルレンズシートを用いたリアプロジェクションテレビでは、外光反射が著しく低減されるとともに、画面が明るくなりコントラストも向上した。
【０１１５】
また、上記反射防止層が形成されたフレネルレンズシートの断面の一部を走査型電子顕微鏡で観察したところ、微粒子層は単層の微粒子を有しており、接着層の膜厚は少なくとも１０ｎｍ未満であった。
【０１１６】
屈折率を評価するために、屈折率既知の平坦なガラス基板を用いて、上述した手順でガラス基板上に反射防止層を形成した。反射防止層の屈折率を分光スペクトルと計算的手法とを用いて求めたところ１．２３４であった。波長４００ｎｍでの消衰係数は２．９×１０−３であった。また、計算による微粒子層の膜厚は９６．４ｎｍであり、微粒子の平均粒径とよく一致した。
【０１１７】
［実施例２］
（基材）
基材として、実施例１と同様のフレネルレンズシートを用いた。
【０１１８】
（反射防止層）
実施例１と同様にして上記基材の表裏両側に接着層を形成した。
微粒子層を形成するためにシリカ粒子分散液（平均粒径：約４０〜５０ｎｍ、商品名：ＳＮ−２０Ｌ、日産化学社製）を４０リットル準備した。このシリカ粒子分散液に上記接着層が形成された基材を２分間浸漬し、十分洗浄することによって、基材の表裏両側に微粒子層を形成した。次に、この基材をPDDA水溶液に２分間浸漬し、十分洗浄することによって、基材の表裏両側にPDDA吸着膜を形成した。このPDDA吸着膜は第２接着層としての役目を果たす。この操作を繰り返し、基材の表裏両側に微粒子層を３層形成した。
【０１１９】
（評価）
実施例１と同様にリアプロジェクションテレビで評価したところ、実施例１と同様の効果が得られた。
【０１２０】
また、反射防止層が形成されたフレネルレンズシートの断面の一部を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、反射防止層４中に微粒子がランダムな配置で３層積層されていることを確認した。第２接着層としてのPDDA吸着膜は観察できないほど薄いものであった。なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）における点線部分の拡大図である。
【０１２１】
屈折率を評価するために、屈折率既知の平坦なガラス基板を用いて、上述した手順でガラス基板上に反射防止層を形成した。反射防止層の屈折率を分光スペクトルと計算的手法とを用いて求めたところ１．２３１であった。波長４００ｎｍでの消衰係数は１．５×１０−３であった。また、計算による反射防止層の膜厚は９３．０ｎｍであり走査型電子顕微鏡による断面写真から求めた値とよく一致した。
【０１２２】
［実施例３］
（基材）
基材として、実施例１と同様のフレネルレンズシートを用いた。
【０１２３】
（反射防止層）
実施例１と同様にして上記基材の表裏両側に接着層を形成した。
微粒子層を形成するためにシリカ粒子分散液（平均粒径：約１０〜２５ｎｍ、商品名：スノーテックス４０、日産化学社製）を４０リットル準備した。このシリカ粒子分散液に上記接着層が形成された基材を２分間浸漬し、十分洗浄することによって、基材の表裏両側に微粒子層（スノーテックス４０）を形成した。
【０１２４】
次に、上記基材をPDDA水溶液に２分間浸漬し、十分洗浄することによってPDDA吸着膜を形成した。このPDDA吸着膜は第２接着層としての役目を果たす。さらに、実施例２で用いたシリカ粒子分散液（平均粒径：約４０〜５０ｎｍ、商品名：ＳＮ−２０Ｌ、日産化学社製）に上記基材を２分間浸漬し、十分洗浄することによって、基材の表裏両側に微粒子層（ＳＮ−２０Ｌ）を形成した。この操作を繰り返し、基材の表裏両側に微粒子層（ＳＮ−２０Ｌ）を３層形成した。
【０１２５】
得られた反射防止層の構成は、接着層／微粒子層（スノーテックス４０）／PDDA吸着膜／微粒子層（ＳＮ−２０Ｌ）／PDDA吸着膜／微粒子層（ＳＮ−２０Ｌ）／PDDA吸着膜／微粒子層（ＳＮ−２０Ｌ）となった。
【０１２６】
（評価）
実施例１と同様にリアプロジェクションテレビで評価したところ、実施例１と同様の効果が得られた。
【０１２７】
また、反射防止層が形成されたフレネルレンズシートの断面の一部を走査型電子顕微鏡で観察したところ、単層の微粒子を有する微粒子層（スノーテックス４０）の上に、微粒子（ＳＮ−２０Ｌ）がランダムな配置で３層積層されていることを確認した。第２接着層としてのPDDA吸着膜は観察できないほど薄いものであった。
【０１２８】
屈折率を評価するために、屈折率既知の平坦なガラス基板を用いて、上述した手順でガラス基板上に反射防止層を形成した。反射防止層の屈折率を分光スペクトルと計算的手法とを用いて求めたところ１．２３４であった。波長４００ｎｍでの消衰係数は１．３×１０−３であった。また、計算による反射防止層の膜厚は１０４．４ｎｍであり走査型電子顕微鏡による断面写真から求めた値とよく一致した。
【０１２９】
［実施例４］
（基材）
基材として、実施例１と同様のフレネルレンズシートを用いた。
【０１３０】
（反射防止層）
０．１Ｍの塩化ナトリウムが溶けている０．４％PDDA水溶液を４０リットル、および０．１Ｍの塩化ナトリウムが溶けている０．４％PSS水溶液を４０リットル準備した。この０．４％PDDA水溶液および０．４％PSS水溶液を用いて実施例１と同様のプロセスにより、PDDA／PSS複合膜を６層成膜し、最後にPDDA吸着膜を成膜して、基材の表裏両側に接着層を形成した。
【０１３１】
微粒子層を形成するためにポリマー粒子分散液（平均粒径：約１３０ｎｍ、商品名：ＪＳＲ０６９３、ＪＳＲ社製）を４０リットル準備した。このポリマー粒子分散液に上記接着層が形成された基材を２分間浸漬し、十分洗浄することによって、基材の表裏両側に単層の微粒子を有する微粒子層を有する反射防止層を形成した。
【０１３２】
（評価）
実施例１と同様にリアプロジェクションテレビで評価したところ、上記反射防止層が形成されたフレネルレンズシートを用いたリアプロジェクションテレビでは、外光反射が著しく低減され、コントラストも向上した。
【０１３３】
上記反射防止層が形成されたフレネルレンズシートの断面の一部を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、微粒子層３は単層の微粒子を有し、接着層２の膜厚はおよそ１０〜１５ｎｍであった。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）における点線部分の拡大図である。
【０１３４】
透過率を評価するために、屈折率既知の平坦なガラス基板を用いて、上述した手順でガラス基板上に反射防止層を形成した。反射防止層の透過率は、波長４７０ｎｍ以上においてガラス基板の透過率よりも高く最高で９８％に達した。波長４００ｎｍでは反射防止層の透過率は８５％であった。ガラス基板の透過率は４００ｎｍ以上でおよそ９２％であった。これらのデータから、実施例４の光学機能シートは防眩性（わずかな光散乱性）も有していることが明らかとなった。
【０１３５】
［実施例５］
（基材および反射防止層）
実施例１の反射防止層が形成されたフレネルレンズシートの一部を５ｃｍ角で切り取った。
【０１３６】
（オーバーコート層）
特開２００３−６６２０３号公報を参考にオーバーコート層を作製した。
【０１３７】
（評価）
オーバーコート層無しのフレネルレンズシートと比較評価した。簡単な分光的評価の結果、オーバーコート層が形成されたフレネルレンズシートは若干黄色がかったものの反射防止機能を保持していた。また、反射防止層の密着性が著しく向上した。
【０１３８】
［実施例６］
（基材）
基材として、回折格子が刻まれたピックアップ用レンズを用いた。
【０１３９】
（反射防止層）
ピックアップ用レンズの裏側をマスクし、接着層、微粒子層および第２接着層の形成時に基材を浸漬させるのではなくスプレー法を用いて基材に塗布した以外は、実施例１と同様の材料および成膜順序で反射防止層を形成した。
【０１４０】
（評価）
走査型電子顕微鏡を用いた表面および断面観察により、反射防止層が回折格子上に形成できていることが確認できた。
【０１４１】
［実施例７］
（基材）
基材として、実施例１と同様のフレネルレンズシートを用いた。
【０１４２】
（反射防止層）
実施例１と同じPDDA水溶液およびPSS水溶液を用いた。
あらかじめ水洗した基材をPDDA水溶液に２分間浸漬し、PDDA分子を基材に吸着させた。次いで、十分水洗して余分なPDDAを除去することによって、基材の表裏両側にPDDA吸着膜を成膜した。この基材をPSS水溶液に２分間浸漬し、基材上のPDDA吸着膜中のPDDA分子とPSS水溶液中のPSS分子を物理的に結合させた。次いで、十分水洗して余分なPSSを除去することによって、基材の表裏両側にPDDA／PSS複合膜を成膜した。
上記のプロセスを６回繰り返し、基材の表裏両側にPDDA／PSS複合膜を６層成膜し、最後にPDDA吸着膜を成膜して、接着層を形成した。
【０１４３】
次に、反射防止機能を担う微粒子層を形成するために、２種類のシリカ粒子分散液（平均粒径：約０．１μｍ  商品名：ＭＰ−１０４０  日産化学社製、平均粒径：約１０〜２０ｎｍ  商品名：スノーテックス２０  日産化学社製）を各々４０リットル用意した。まず、シリカ粒子分散液（ＭＰ−１０４０）に上記接着層を形成した基材を２分間浸漬し、さらに十分洗浄することによって、基材の表裏両側に単層の微粒子を有する微粒子層を形成した。次いで、PDDA水溶液に２分間浸漬した後によく洗浄し、第２接着層としてPDDA吸着膜を成膜した。次に、シリカ粒子分散液（スノーテックス２０）に２分間浸漬し、よく洗浄した。これにより、比較的大きな微粒子からなる微粒子層（ＭＰ−１０４０）と比較的小さな微粒子からなる微粒子層（スノーテックス２０）の２層の微粒子層を有する反射防止層をフレネルレンズシート上に形成した。
【０１４４】
（評価）
上記反射防止層が形成されたレネルレンズシートを加工してプロジェクションスクリーンを作製し、実際にリアプロジェクションテレビセットを作製した。また、比較のために反射防止層なしのフレネルレンズシートを加工してプロジェクションスクリーンを作製し、実際にリアプロジェクションテレビセットを作製した。
上記反射防止層が形成されたフレネルレンズシートを用いたリアプロジェクションテレビでは、外光反射が著しく低減されるとともに、画面が明るくなりコントラストも向上した。
【０１４５】
また、上記反射防止層が形成されたフレネルレンズシートの断面の一部を走査型電子顕微鏡で観察したところ、微粒子層（ＭＰ−１０４０）と微粒子層（スノーテックス２０）はそれぞれ１層であり、接着層ならびに微粒子層間の第２接着層は、各々少なくとも１０ｎｍ未満であった。
【０１４６】
屈折率を評価するために、屈折率既知の平坦なガラス基板を用いて、上述した手順でガラス基板上に反射防止層を形成した。反射防止層の屈折率を分光スペクトルと計算的手法を用いて求めたところ１．２２０であった。波長４００ｎｍでの消衰係数は５．１×１０−３であった。また、計算による膜厚は１１０．９ｎｍであり、走査型電子顕微鏡による断面観察により求めた反射防止層の膜厚とよく一致した。
【０１４７】
［実施例８］
（反射防止層）
実施例７と同様にして基材の表裏両側に接着層を形成した。次に、実施例１において用いたシリカ粒子分散液の代わりに微粒子分散液（平均粒径：１２０ｎｍ、商品名：スフェリカスラリー１２０、触媒化成工業社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、微粒子層を形成した。これにより、５０インチのフレネルレンズシート上に反射防止層を形成した。
【０１４８】
（帯電防止層）
上記反射防止層が形成されたフレネルレンズシートの表裏両側に接着層と同じ方法で０．１Ｍ（モル濃度）の塩化ナトリウムを含むPDDA水溶液および０．１Ｍの塩化ナトリウムを含むPSS水溶液を用いて、PDDA／PSS複合膜を７層成膜し、帯電防止層を形成した。この７層のPDDA／PSS複合膜は、高分子電解質からなるので帯電防止能を有する。走査型電子顕微鏡観察の結果、帯電防止層の厚みはおよそ１５〜２５ｎｍと見積もられた。また、分光スペクトルを用いた簡易的シミュレーションから、屈折率はおよそ１．２８と算出された。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の光学機能シートの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の光学機能シートの他の例を示す概略断面図である。
【図３】実施例２における光学機能シートの断面の走査型顕微鏡写真である。
【図４】実施例４における光学機能シートの断面の走査型顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【０１５０】
１  …  基材
２  …  接着層
３  …  微粒子層
４  …  反射防止層
１０  …  光学機能シート
【図１】
2006208726.tif 000003
【図２】
2006208726.tif 000004
【図３】
2006208726.tif 000005
【図４】
2006208726.tif 000006