(57)【要約】【課題】表示性能に優れ、且つ、良好な防汚性を示す光学素子、光学素子の製造方法、表示素子、自発光素子、プラズマディスプレイ及び電子ペーパを提供する。【解決手段】基材上に直接またはその他の層を介して、光触媒物質を含む光触媒層が最外層に設けられ、且つ、該光触媒層の屈折率が２以下である事を特徴とする光学素子。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に直接またはその他の層を介して、光触媒物質を含む光触媒層が最外層に設けられ、且つ、該光触媒層の屈折率が２以下である事を特徴とする光学素子。
【請求項２】
光触媒物質が酸化チタンを５０質量％以上含む事を特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
光触媒層の空隙率が０．５体積％〜１０体積％である事を特徴とする請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記その他の層を少なくとも１つ以上有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項５】
前記その他の層が金属酸化物を含有する事を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記その他の層が酸化ケイ素を含有する事を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学素子を製造するに当たり、大気圧または大気圧近傍の圧力下において、少なくとも１種類以上の放電ガスと、少なくとも１種類以上の薄膜形成用ガスを放電空間に導入してプラズマ状態とし、基材またはその他の層を該プラズマ状態の薄膜形成用ガスに晒すことによって、該基材上またはその他の層上に光触媒層を形成することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学素子を製造するに当たり、大気圧または大気圧近傍の圧力下において、少なくとも１種類以上の放電ガスと、少なくとも１種類以上の薄膜形成用ガスを放電空間に導入してプラズマ状態とし、基材を前記プラズマ状態の薄膜形成用ガスに晒すことによって、該基材上に、その他の層の少なくとも１層を形成することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項９】
前記放電ガスがアルゴンまたはヘリウムを含有することを特徴とする請求項７または８に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１０】
前記放電空間に印加する電界が、周波数１００ｋＨｚを越えた高周波電圧で、且つ、０．１Ｗ／ｃｍ２以上の電力を供給して放電させることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１１】
高周波電圧が、連続したサイン波であることを特徴とする請求項１０に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１２】
前記放電空間が対向する電極から構成され、該電極の少なくとも一方が誘電体で被覆されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１３】
基材の透過率が５０％以上である事を特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学素子を有することを特徴とする表示素子。
【請求項１５】
バックライトを有する事を特徴とする請求項１４に記載の表示素子。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の表示素子を有することを特徴とする電界発光型自発光素子。
【請求項１７】
請求項１４または１５に記載の表示素子を有することを特徴とするプラズマディスプレイ。
【請求項１８】
請求項１４または１５に記載の表示素子を有することを特徴とする電子ペーパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学素子、光学素子の製造方法、表示素子、自発光素子、プラズマディスプレイ及び電子ペーパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、古くから存在するＣＲＴにおいても問題にはなっていたが、近年携帯電話、ＰＤＡまたは、電子ペーパに代表される表示素子の小型化、携帯性の向上に伴い、表示素子の使用環境が多様化し、それに伴って表示素子への様々な物質の接触の機会が増加する事により付着する表面の汚れが問題になっている。更に、屋外での大画面表示素子についても当然、この汚れの問題は深刻である。
【０００３】
表示素子の汚れを防止する機能を有する薄膜関連の技術としては、基材上の少なくとも片面に、直鎖状または分岐状パーフルオロアルキル基を含む有機シラン化合物である防汚剤を用い、膜厚が５ｎｍ〜５０ｎｍである防汚層を形成することを特徴とする光学部材の提供（例えば、特許文献１参照。）、撥水、撥油性コーティングがフツ素系化合物からなることを特徴とするプラズマディスプレイ用前面板（例えば、特許文献２参照。）、ガラス基材と、そのガラス基材の表面に形成させた多孔質からなる反射防止膜と該反射防止膜の表面に形成させたフロロシランの防汚層からなることを特徴とする防汚性低反射ガラス物品（例えば、特許文献３参照。）、防汚層がパーフルオロポリエーテル基を含有する有機シラン化合物からなる防汚剤（例えば、特許文献４参照。）等が開示されているが、汚れはつきにくいものの、いったんついた汚れが取れにくい、または、耐久性に劣るという問題を有しており、汚れが容易に除去でき、且つ、耐久性にも優れ、恒久的に汚れを防ぐ技術の開発が望まれていた。
【０００４】
一方、光触媒と呼ばれる物質の一群がその機能性から注目を集めている。その代表的なものとしては、本多−藤嶋効果の研究でも用いられた酸化チタンがあげられる。酸化チタンは学術的な研究対象としてのみならず、近年、防汚、防臭、抗菌、超親水機能を持つ物質として応用が試みられている。
【０００５】
酸化チタンの防汚機能を活用する試み（例えば、特許文献５参照。）等はあるが、いずれもその効果は十分ではなかった。
【０００６】
従来、光触媒機能を付与するための光触媒物質を含む層の形成方法としては、微粒子を含有させる方法や、いわゆるゾルゲル法が主流を占めている。光触媒微粒子、特に酸化チタン微粒子は塩素化燃焼法で製造されるが、製造には大規模プロセスを必要とし、投入されるエネルギーも大きく、環境負荷も大きい。
【０００７】
更に微粒子により光触媒機能を有する層を設ける場合、有効な表面積を確保するために光触媒微粒子を表面に露出させる必要があり、例えば、うわぐすりを用いる方法（例えば、特許文献６参照。）や、二酸化ケイ素微粒子を用いた方法（例えば、特許文献７参照。）などが開示されているが、いずれも光触媒物質を表面に露出させるためにプロセスを追加せざるを得ず、生産性が低く、非効率であり、製造された部材の光触媒性能も十分ではなかった。
【０００８】
このほか、最近では、スパッタプロセス（例えば、特許文献８、特許文献９参照。）も活用可能であるが、触媒機能の径時変化、真空プロセスであるがゆえの取り扱いの煩雑さ、生産性の低さなどに問題があった。
【０００９】
更に、表示素子についていえば、酸化チタンは屈折率が高く、最表面に存在すると反射率が高くなり表示内容がわかりにくくなってしまうという問題を有していた。これも微粒子を用いる事で低減はされるが、光触媒性能が劣化しやすい等の問題点があった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−３０８８４６号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平１１−１２６０２４号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開平６−２７９０６１号公報
【００１３】
【特許文献４】
特開２００１−４８０４号公報
【００１４】
【特許文献５】
特開平１１−２３６５１８号公報
【００１５】
【特許文献６】
特開平５−２５３４５４４号公報
【００１６】
【特許文献７】
特開２０００−２８６７５４号公報
【００１７】
【特許文献８】
特開平１１−４７６０９号公報
【００１８】
【特許文献９】
特開２００２−１１９８６４号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、表示性能に優れ、且つ、良好な防汚性を示す光学素子、光学素子の製造方法、該光学素子を有する表示素子、自発光素子、プラズマディスプレイ及び電子ペーパを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は下記の構成１〜１８により達成された。
【００２１】
１．基材上に直接またはその他の層を介して、光触媒物質を含む光触媒層が最外層に設けられ、且つ、該光触媒層の屈折率が２以下である事を特徴とする光学素子。
【００２２】
２．光触媒物質が酸化チタンを５０質量％以上含む事を特徴とする前記１に記載の光学素子。
【００２３】
３．光触媒層の空隙率が０．５体積％〜１０体積％である事を特徴とする前記１または２に記載の光学素子。
【００２４】
４．前記その他の層を少なくとも１つ以上有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の光学素子。
【００２５】
５．前記その他の層が金属酸化物を含有する事を特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の光学素子。
【００２６】
６．前記その他の層が酸化ケイ素を含有する事を特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の光学素子。
【００２７】
７．前記１〜６のいずれか１項に記載の光学素子を製造するに当たり、大気圧または大気圧近傍の圧力下において、少なくとも１種類以上の放電ガスと、少なくとも１種類以上の薄膜形成用ガスを放電空間に導入してプラズマ状態とし、基材またはその他の層を該プラズマ状態の薄膜形成用ガスに晒すことによって、該基材上またはその他の層上に光触媒層を形成することを特徴とする光学素子の製造方法。
【００２８】
８．前記１〜６のいずれか１項に記載の光学素子を製造するに当たり、大気圧または大気圧近傍の圧力下において、少なくとも１種類以上の放電ガスと、少なくとも１種類以上の薄膜形成用ガスを放電空間に導入してプラズマ状態とし、基材を前記プラズマ状態の薄膜形成用ガスに晒すことによって、該基材上に、その他の層の少なくとも１層を形成することを特徴とする光学素子の製造方法。
【００２９】
９．前記放電ガスがアルゴンまたはヘリウムを含有することを特徴とする前記７または８に記載の光学素子の製造方法。
【００３０】
１０．前記放電空間に印加する電界が、周波数１００ｋＨｚを越えた高周波電圧で、且つ、０．１Ｗ／ｃｍ２以上の電力を供給して放電させることを特徴とする前記７〜９のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
【００３１】
１１．高周波電圧が、連続したサイン波であることを特徴とする前記１０に記載の光学素子の製造方法。
【００３２】
１２．前記放電空間が対向する電極から構成され、該電極の少なくとも一方が誘電体で被覆されていることを特徴とする前記７〜１１のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
【００３３】
１３．基材の透過率が５０％以上である事を特徴とする前記７〜１２のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
【００３４】
１４．前記１〜６のいずれか１項に記載の光学素子を有することを特徴とする表示素子。
【００３５】
１５．バックライトを有する事を特徴とする前記１４に記載の表示素子。
１６．前記１４または１５に記載の表示素子を有することを特徴とする電界発光型自発光素子。
【００３６】
１７．前記１４または１５に記載の表示素子を有することを特徴とするプラズマディスプレイ。
【００３７】
１８．前記１４または１５に記載の表示素子を有することを特徴とする電子ペーパ。
【００３８】
以下、本発明を詳細に説明する。
上記課題を解決するため本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、前記１に記載のように、基材上に、直接またはその他の層を介して、少なくとも１層の光触媒物質を含む光触媒層を有し、該光触媒層の少なくとも一つの層Ａが、最外層に設けられた層であり、且つ、該層Ａの屈折率が２以下になるように調整することにより、表示性能、防汚性能に優れ、且つ、密着性、耐久性にも優れた光学素子を提供できることを見いだした。
【００３９】
《光触媒層》
本発明に係る光触媒層について説明する。
【００４０】
本発明の光学素子においては、基材上に直接、光触媒層（光触媒物質含有層ともいう）を設けてもよいし、また、その他の層を基材上に設けた後、その他の層上に光触媒層を設けてもよい。しかしながら、光触媒層の少なくとも１層が最外層として設けられ、更に、前記の少なくとも１層の光触媒層は、その屈折率が２以下である事が本発明に記載の効果を得るための必須要件である。
【００４１】
光触媒層は、上記の光触媒物質単独の構成からなっていても構わないし、その他の金属酸化物等、光触媒物質以外の物質が共存していても構わない。前記金属酸化物の一例としては、例えば、酸化ケイ素等を含有させる事により耐久性を向上させることが出来る。
【００４２】
（光触媒層の屈折率）
本発明に係る光触媒層の屈折率は、２．０以下であることが好ましく、更に好ましくは、１．８以下であり、特に好ましくは、１．３以下である。
【００４３】
ここで、光触媒層の屈折率は、後述するように試料の分光反射率の測定結果を基に計算により算出することが出来る。
【００４４】
（光触媒層の膜厚）
本発明に係る光触媒層（光触媒物質を含む層）の膜厚は、０．１ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましい。後述する、大気圧プラズマ処理による光触媒層の形成においては、投入されるパワーを調節する事により、形成される光触媒層（光触媒膜ともいう）の構成を疎（空隙を形成させるとか、ポーラスにするともいう）にして屈折率を調整することが可能である。
【００４５】
上記のような屈折率の調整を行う観点から、プラズマ処理時のパワ−は０．１Ｗ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２が好ましい。これとは別に、１Ｗ／ｃｍ２以上のハイパワーを投入し緻密な薄膜を形成後、エッチングを行って膜質を調整し、屈折率を調整する事も可能である。
【００４６】
ここで、本発明に関わる光触媒層を疎にする（空隙を持たせる、ポーラスな層にする）手段としては、後述する、薄膜形成条件と空隙率のところで記載しているように、光触媒物質を含む薄膜形成用ガスをプラズマ処理して形成された膜を更に、図１〜６に記載のようなプラズマ処理装置を用いてエッチング処理することが一例として挙げられる。
【００４７】
《光触媒物質》
本発明に係る光触媒物質としては、酸化チタン、硫化鉛、硫化亜鉛、酸化タングステン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、カドミウムセレナイド、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。これらは単体で用いても構わないし、２種以上を組み合わせても構わない。また、上記以外の従来公知の光触媒物質との併用も可能である。
【００４８】
上記の光触媒物質の中でも、特に高い光触媒機能を有し、化学的に安定であり、安全性が高く、低コストである酸化チタンが好ましい。
【００４９】
《光学素子を構成する、その他の層：光触媒層以外の構成層》
本発明の光学素子においては、基材上に直接、光触媒層（光触媒物質含有層ともいう）を設けてもよいし、また、その他の層を基材上に設けた後、その他の層上に光触媒層を設けてもよい。しかしながら、本発明では、光触媒層の少なくとも１層が最外層であればその他の層を設けても構わない。前記その他の層の一例としては、金属酸化物層（金属酸化物膜ともいう）や酸化ケイ素層等を基材上に反射防止層（反射防止膜ともいう）として設ける等の態様があるが、本発明では、特に酸化ケイ素層を設ける態様が好ましい。
【００５０】
（珪素化合物）：酸化ケイ素層形成用材料
酸化ケイ素層形成に有用な珪素化合物としては、例えば、ジメチルシラン、テトラメチルシランなどの有機金属化合物、モノシラン、ジシランなどの金属水素化合物、二塩化シラン、三塩化シラン、四フッ化珪素などの金属ハロゲン化合物、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、などのアルコキシシラン、オルガノシラン等、３，３，３−トリフルオロメチルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン類を用いることが好ましいがこれらに限定されない。
【００５１】
また、これらは適宜組み合わせて用いることができる。あるいは別の有機化合物を添加して膜の物性を変化あるいは制御することもできる。
【００５２】
また、珪素化合物、チタン化合物、ジルコニウム化合物、タンタル化合物等の金属化合物を放電部へ導入するには、両者は常温常圧で気体、液体または固体いずれの状態であっても使用し得る。
【００５３】
気体の場合は、そのまま放電部に導入できるが、液体や固体の場合は、加熱、減圧、超音波照射等の気化手段により気化させて使用することができる。この目的のため、市販の気化器が好ましく用いられる。
【００５４】
珪素化合物または、チタン化合物等の金属化合物を加熱により気化して用いる場合、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシチタンなどのように常温で液体で、且つ、沸点が２００℃以下である金属アルコキシドが本発明の金属酸化物薄膜層の形成する方法に好適である。上記金属アルコキシドは、有機溶媒によって希釈して使用しても良く、有機溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−ヘキサン、アセトンなどの有機溶媒またはこれらの混合有機溶媒を使用することができる。
【００５５】
上記のような酸化ケイ素層や金属酸化物膜も、後述するプラズマ処理や大気圧プラズマ処理を用いて形成されることが好ましい。金属酸化物層（金属酸化物膜ともいう）の形成条件は、上記の光触媒層を形成する酸化チタンと同様の条件で作製する事が可能である。
【００５６】
金属酸化物層の形成に用いられる金属酸化物としては、酸化チタン（光触媒層に用いられる酸化チタンと同一化合物でもよく、また、結晶形態等の異なる酸化チタンでもよい）、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム、酸化バナジウム、酸化セリウム、酸化銅、酸化モリブデン、酸化鉄、酸化クロム、酸化インジウム等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【００５７】
《光学素子の好ましい層構成》
本発明の光学素子の層構成としては、基材上に酸化ケイ素層を反射防止層として設け、ついで、酸化ケイ素層上に酸化チタン層を形成する構成が好ましい。
【００５８】
光学素子の製造方法については、下記に詳細に説明するが、基材上に酸化ケイ素層を設けた後、連続して酸化チタン層を設けるのが、製造方法として好ましい態様の一例である。
【００５９】
《光学素子の製造方法》
本発明の光学素子の製造方法について説明する。
【００６０】
本発明の光学素子は、後述するプラズマ処理装置を用いて、光触媒物質の原料を含む薄膜形成用ガスにプラズマ処理を施すことにより、基材上に光触媒層を形成することにより製造される。
【００６１】
ここで、プラズマ処理による光触媒層の形成方法について説明する。
本発明の光触媒は、該光触媒物質の原料を含む薄膜形成用ガスをプラズマ処理して調製された半導体薄膜である。
【００６２】
ここで、薄膜形成用ガスをプラズマ処理して調製された光触媒用半導体の薄膜形成は、例えば、対向する電極間に、１００ｋＨｚ〜１５０ＭＨｚの範囲の高周波電圧に調整、且つ、０．１Ｗ／ｃｍ２〜１００Ｗ／ｃｍ２の電力が供給された条件下で、薄膜形成用ガスを励起してプラズマを発生させ、電界を印加することによって得られる。
【００６３】
電極間に印加する高周波電圧の周波数の上限値は、好ましくは１５０ＭＨｚ以下であり、また、高周波電圧の周波数の下限値としては、好ましくは２００ｋＨｚ以上、さらに好ましくは８００ｋＨｚ以上である。
【００６４】
また、電極間に供給する電力は、上限値としては、好ましくは５０Ｗ／ｃｍ２以下、さらに好ましくは２０Ｗ／ｃｍ２以下である。尚、電極における電圧の印加面積（ｃｍ２）は、放電が起こる範囲の面積のことを指す。
【００６５】
また、電極間に印加する高周波電圧は、断続的なパルス波であっても、連続したサイン波であっても構わないが、本発明に記載の効果を高く得るためには、連続したサイン波であることが好ましい。
【００６６】
本発明においては、このようなハイパワーの電圧を印加して、均一なグロー放電状態を保つことができる電極をプラズマ放電処理装置に採用する必要がある。
【００６７】
このような電極としては、金属母材上に誘電体を被覆したものであることが好ましい。少なくとも対向する印加電極とアース電極の片側に誘電体を被覆すること、更に好ましくは、対向する印加電極とアース電極の両方に誘電体を被覆することである。誘電体としては、比誘電率が６〜４５の無機物であることが好ましく、このような誘電体としては、アルミナ、窒化珪素等のセラミックス、あるいは、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス等のガラスライニング材等がある。
【００６８】
また、基材を電極間に載置あるいは電極間を搬送してプラズマに晒す場合には、基材を片方の電極に接して搬送出来るロール電極仕様にするだけでなく、更に誘電体表面を研磨仕上げし、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１に規定される、電極の表面粗さ（Ｒｍａｘ）を１０μｍ以下にすることで、誘電体の厚み及び電極間のギャップを一定に保つことができ、放電状態を安定化できること、更に熱収縮差や残留応力による歪やひび割れを無くし、かつポーラスで無い高精度の無機誘電体を被覆することで大きく耐久性を向上させることができる。
【００６９】
また、高温下での金属母材に対する誘電体被覆による電極製作において、少なくとも基材と接する側の誘電体を研磨仕上げすること、更に電極の金属母材と誘電体間の熱膨張の差をなるべく小さくすることが必要であり、そのため製作方法において、母材表面に、応力を吸収出来る層として泡混入量をコントロールして無機質の材料をライニングする、特に材質としては琺瑯等で知られる溶融法により得られるガラスであることが良く、更に導電性金属母材に接する最下層の泡混入量を２０体積％〜３０体積％とし、次層以降を５体積％以下とすることで、緻密でかつひび割れ等が発生しない良好な電極が出来る。
【００７０】
また、電極の母材に誘電体を被覆する別の方法として、セラミックスの溶射を空隙率１０体積％以下まで緻密に行い、更にゾルゲル反応により硬化する無機質の材料にて封孔処理を行うことであり、ここでゾルゲル反応の促進には、熱硬化やＵＶ硬化が良く、更に封孔液を希釈し、コーティングと硬化を逐次で数回繰り返すと、よりいっそう無機質化が向上し、劣化の無い緻密な電極が出来る。
【００７１】
《プラズマ放電処理装置》
このような電極を用いたプラズマ放電処理装置について、図１〜図６を参照しながら説明する。図１〜図６のプラズマ放電処理装置は、アース電極であるロール電極と、対向する位置に配置された印加電極である固定電極との間で放電させ、当該電極間に薄膜形成用ガスを導入してプラズマ状態とし、前記ロール電極に巻回された長尺フィルム状の基材を前記プラズマ状態の薄膜形成用ガスに晒すことによって、薄膜を形成するものであるが、薄膜形成方法を実施する装置としてはこれに限定されるものではなく、グロー放電を安定に維持し、薄膜を形成するために薄膜形成用ガスを励起してプラズマ状態とするものであればよい。他の方式としては、基材を電極間ではない電極近傍に載置あるいは搬送させ、発生したプラズマを当該基材上に吹き付けて薄膜形成を行うジェット方式等がある。
【００７２】
図１は、半導体の薄膜形成に用いられるプラズマ放電処理装置のプラズマ放電処理容器の一例を示す概略図である。
【００７３】
図１において、基材Ｆ（基材としては、導電性支持体が用いられる。）は搬送方向（図中、時計回り）に回転するロール電極２５に巻回されながら搬送される。固定されている電極２６は複数の円筒から構成され、ロール電極２５に対向させて設置される。ロール電極２５に巻回された基材Ｆは、ニップローラ６５、６６で押圧され、ガイドローラ６４で規制されてプラズマ放電処理容器３１によって確保された放電処理空間に搬送され、放電プラズマ処理され、次いで、ガイドローラ６７を介して次工程に搬送される。また、仕切板５４は前記ニップローラ６５、６６に近接して配置され、基材Ｆに同伴する空気のプラズマ放電処理容器３１内への進入を抑制する。
【００７４】
この同伴される空気は、プラズマ放電処理容器３１内の気体の全体積に対し、１体積％以下に抑えることが好ましく、０．１体積％以下に抑えることがより好ましい。前記ニップローラ６５および６６により、それを達成することが可能である。
【００７５】
尚、放電プラズマ処理に用いられる混合ガス（放電ガスと、薄膜形成用ガスである有機フッ素化合物、チタン化合物、亜鉛化合物、スズ化合物等を含有する有機ガス）は、給気口５２からプラズマ放電処理容器３１に導入され、処理後のガスは排気口５３から排気される。
【００７６】
図２は、図１と同様に、半導体の薄膜形成に用いられるプラズマ放電処理装置に設置されるプラズマ放電処理容器の一例を示す概略図であるが、図１においては、ロール電極２５に対向する固定されている電極２６は円柱型の電極が用いられているのに対し、角柱型電極３６に変更した例を示している。
【００７７】
図１に示した円柱型の電極２６に比べて、図２に示した角柱型の電極３６は、放電範囲を広げる効果があるので、薄膜形成方法に好ましく用いられる。
【００７８】
図３（ａ）、（ｂ）は各々、上述の円筒型のロール電極の一例を示す概略図、図４（ａ）、（ｂ）は各々、円筒型で固定されている電極の一例を示す概略図、図５（ａ）、（ｂ）は各々、角柱型で固定されている電極の一例を示す概略図である。
【００７９】
図３（ａ）及び図３（ｂ）において、アース電極であるロール電極２５ｃは、金属等の導電性母材２５ａに対しセラミックスを溶射後、無機材料を用いて封孔処理したセラミック被覆処理誘電体２５ｂを被覆した組み合わせで構成されているものである。セラミック被覆処理誘電体を片肉で１ｍｍ被覆し、ロール径を被覆後２００φとなるように製作し、アースに接地してある。または、金属等の導電性母材２５Ａへライニングにより無機材料を設けたライニング処理誘電体２５Ｂを被覆した組み合わせ、ロール電極２５Ｃで構成してもよい。ライニング材としては、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラス、ゲルマン酸塩系ガラス、亜テルル酸塩ガラス、アルミン酸塩ガラス、バナジン酸塩ガラス等が好ましく用いられるが、この中でもホウ酸塩系ガラスが加工し易いので、更に好ましく用いられる。金属等の導電性母材２５ａ、２５Ａとしては、銀、白金、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属等が挙げられるが、加工の観点からステンレスが好ましい。また、溶射に用いるセラミックス材としては、アルミナ・窒化珪素等が好ましく用いられるが、この中でもアルミナが加工し易いので、更に好ましく用いられる。尚、本実施の形態においては、ロール電極の母材は、冷却水による冷却手段を有するステンレス製ジャケットロール母材を使用している（不図示）。
【００８０】
図４（ａ）、（ｂ）および図５（ａ）、（ｂ）は、印加電極である固定の電極２６ｃ、電極２６Ｃ、電極３６ｃ、電極３６Ｃであり、上記記載のロール電極２５ｃ、ロール電極２５Ｃと同様な組み合わせで構成されている。すなわち、中空のステンレスパイプに対し、上記同様の誘電体を被覆し、放電中は冷却水による冷却が行えるようになっている。尚、セラミック被覆処理誘電体の被覆後１２φまたは１５φとなるように製作され、当該電極の数は、上記ロール電極の円周上に沿って１４本設置している。
【００８１】
印加電極に電圧を印加する電源としては、特に限定はないが、パール工業製高周波電源（２００ｋＨｚ）、パール工業製高周波電源（８００ｋＨｚ）、日本電子製高周波電源（１３．５６ＭＨｚ）、パール工業製高周波電源（１５０ＭＨｚ）等が使用できる。
【００８２】
図６は、プラズマ放電処理装置の一例を示す概念図である。図６において、プラズマ放電処理容器３１の部分は図２の記載と同様であるが、更に、ガス発生装置５１、電源４１、電極冷却ユニット６０等が装置構成として配置されている。電極冷却ユニット６０の冷却剤としては、蒸留水、油等の絶縁性材料が用いられる。
【００８３】
図６に記載の電極２５、３６は、図３、４、５等に示したものと同様であり、対向する電極間のギャップは、例えば１ｍｍ程度に設定される。
【００８４】
上記電極間の距離は、電極の母材に設置した固体誘電体の厚さ、印加電圧の大きさ、プラズマを利用する目的等を考慮して決定される。上記電極の一方に固体誘電体を設置した場合の固体誘電体と電極の最短距離、上記電極の双方に固体誘電体を設置した場合の固体誘電体同士の距離としては、いずれの場合も均一な放電を行う観点から０．５ｍｍ〜２０ｍｍが好ましく、特に好ましくは１ｍｍ±０．５ｍｍである。
【００８５】
前記プラズマ放電処理容器３１内にロール電極２５、固定されている電極３６を所定位置に配置し、ガス発生装置５１で発生させた混合ガスを流量制御して、給気口５２よりプラズマ放電処理容器３１内に入れ、前記プラズマ放電処理容器３１内をプラズマ処理に用いる混合ガスで充填し排気口５３より排気する。次に電源４１により電極３６に電圧を印加し、ロール電極２５はアースに接地し、放電プラズマを発生させる。ここでロール状の元巻き基材６１より基材Ｆを供給し、ガイドローラ６４を介して、プラズマ放電処理容器３１内の電極間を片面接触（ロール電極２５に接触している）の状態で搬送され、基材Ｆは搬送中に放電プラズマにより表面が放電処理され、その後にガイドローラ６７を介して、次工程に搬送される。ここで、基材Ｆはロール電極２５に接触していない面のみ放電処理がなされる。
【００８６】
電源４１より固定されている電極３６に印加される電圧の値は適宜決定されるが、例えば、電圧が０．５ｋＶ〜１０ｋＶ程度で、電源周波数は１００ｋＨｚを越えて１５０ＭＨｚ以下に調整されることが好ましい。電源の印加法に関しては、連続モードと呼ばれる連続サイン波状の連続発振モードとパルスモードと呼ばれるＯＮ／ＯＦＦを断続的に行う断続発振モードのどちらを採用しても良い。
【００８７】
プラズマ放電処理容器３１はパイレックス（Ｒ）ガラス製の処理容器等が好ましく用いられるが、電極との絶縁がとれれば金属製を用いることも可能である。例えば、アルミニウムまたは、ステンレスのフレームの内面にポリイミド樹脂等を張り付けても良く、該金属フレームにセラミックス溶射を行い絶縁性をとっても良い。
【００８８】
また、放電プラズマ処理時の基材への影響を最小限に抑制するために、放電プラズマ処理時の基材の温度を常温（１５℃〜２５℃）〜２００℃未満の温度に調整することが好ましく、更に好ましくは常温〜１００℃に調整することである。上記の温度範囲に調整する為、必要に応じて電極、基材は冷却手段で冷却しながら放電プラズマ処理される。
【００８９】
（大気圧近傍での放電プラズマ処理）
本発明においては、上記の放電プラズマ処理が大気圧または大気圧近傍で行われることが好ましいが、ここで、大気圧近傍とは、２０ｋＰａ〜１１０ｋＰａの圧力を表すが、本発明に記載の効果を好ましく得るためには、９３ｋＰａ〜１０４ｋＰａが好ましい。
【００９０】
また、薄膜形成方法に係る放電用電極においては、電極の少なくとも基材（導電性支持体）と接する側のＪＩＳ　Ｂ　０６０１で規定される表面粗さの最大高さ（Ｒｍａｘ）が１０μｍ以下になるように調整されることが、本発明に記載の効果を得る観点から好ましいが、更に好ましくは、表面粗さの最大値が８μｍ以下であり、特に好ましくは、７μｍ以下に調整することである。
【００９１】
また、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１で規定される中心線平均表面粗さ（Ｒａ）は０．５μｍ以下が好ましく、更に好ましくは０．１μｍ以下である。
【００９２】
《放電ガス、薄膜形成用ガス》
薄膜形成時、放電空間に供給するガスについて説明する。
【００９３】
使用するガスとしては、基本的に放電ガスと薄膜形成ガスを主構成成分として含むガスが好ましく、更に反応性を加速させたり、制御したりする補助ガスを用いてもよい。放電ガスと薄膜形成ガスは混合して供給してもよいし、別々に供給してもよい。
【００９４】
ここで、本発明における「放電ガスと薄膜形成ガスを主構成成分とする」、「放電ガスを主構成成分とする」、または「薄膜形成ガスを主構成成分とする」という主構成成分とは、機能的働くガスという意味で、量的に多いということではない。「放電ガスを主構成成分とする」は放電ガスが機能的に主であるという意味であり、また「薄膜形成ガスを主構成成分とする」は後述のように、薄膜形成ガスを放電ガスにバブリングしてガス化して用いるが、この場合量的には放電ガスが多量であるが、機能的には薄膜を形成させるガスが主であるという意味である。
【００９５】
放電ガスとは、薄膜形成を可能にするグロー放電を起こすことの出来るガスであり、それ自身がエネルギーを授受する媒体として働くガスで、プラズマ放電を発生させるに必要なガスである。放電ガスとしては、窒素、希ガス、空気、水素ガス、酸素などがあり、これらを単独で放電ガスとして用いても、混合して用いてもかまわない。希ガスとしては、周期表の第１８属元素、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等を挙げることが出来、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられる。放電ガスの量は、放電空間に供給する全ガス量に対し、９０体積％〜９９．９体積％含有することが好ましい。
【００９６】
薄膜形成ガスとは、放電ガスからのエネルギーを受け取って、それ自身は励起して活性となり、基材上に化学的に薄膜を形成する原料のことである。一例として、薄膜形成ガスの添加量は、放電ガスに対して１０質量％以下、より好ましくは０．１質量％〜５質量％である。
【００９７】
薄膜形成用ガスとしては、ジンクアセチルアセトナート、トリエチルインジウム、トリメチルインジウム、ジエチル亜鉛、ジメチル亜鉛、エトラエチル錫、エトラメチル錫、二酢酸ジ−ｎ−ブチル錫、テトラブチル錫、テトラオクチル錫、チタン化合物（例えば、テトライソプロポキシチタン、テトラジメチルアミノチタンなどの有機金属化合物、モノチタン、ジチタンなどの金属水素化合物、二塩化チタン、三塩化チタン、四塩化チタンなどの金属ハロゲン化合物、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタンなどの金属アルコキシド等）などの有機金属化合物を含む薄膜形成用ガスが光触媒物質を含む光触媒層の薄膜形成に好ましく用いられる。
【００９８】
上記の薄膜形成用ガスの中でも特に好ましいのはチタン化合物である。
混合ガス中に上記記載のチタン化合物を用いる場合、放電プラズマ処理により基材上に均一な薄膜を形成する観点から、混合ガス中のチタン化合物の含有率は、０．１体積％〜１０体積％であることが好ましいが、更に好ましくは、０．１体積％〜５体積％である。
【００９９】
上記記載のチタン化合物を放電空間である電極間に導入するには、両者は常温常圧で、気体、液体、固体いずれの状態であっても構わない。気体の場合は、そのまま放電空間に導入できるが、液体、固体の場合は、加熱、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用される。チタン化合物を加熱により気化して用いる場合、テトライソプロポキシチタンのような常温で液体で、沸点が２００℃以下である金属アルコキシドが好適に用いられる。上記金属アルコキシドは、溶媒によって希釈して使用されても良く、溶媒は、メタノール、エタノール、ｎ−ヘキサンなどの有機溶媒及びこれらの混合溶媒が使用できる。尚、これらの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中において、分子状、原子状に分解される為、基材上への薄膜の形成、薄膜の組成などに対する影響は殆ど無視することが出来る。
【０１００】
上記記載の混合ガス中に水素ガスを０．１体積％〜１０体積％含有させることにより薄膜の硬度を著しく向上させることが出来る。また、混合ガス中に酸素、オゾン、過酸化水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、窒素から選択される成分を０．０１体積％〜５体積％含有させることにより、反応促進され、且つ、緻密で良質な薄膜を形成することができる。
【０１０１】
薄膜形成用ガスに有機金属化合物を添加する場合、例えば、有機金属化合物としてＬｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選択される金属を含むことができる。より好ましくは、これらの有機金属化合物が金属アルコキシド、アルキル化金属、金属錯体から選ばれるものが好ましい。
【０１０２】
《薄膜形成条件と空隙率》
本発明の光学素子は、光触媒物質を含む薄膜形成用ガスをプラズマ処理して、基材上に光触媒層を形成したものである。本発明に係る光触媒層は、形成された膜がポーラス即ち、空隙を有する膜（層）であることが好ましい。
【０１０３】
そのような空隙を持たせるための手段としてエッチング処理がある。
ここで、エッチング処理とは、一度形成した光触媒層を再度、図１〜６に記載のようなプラズマ処理装置を用いて光触媒層に破壊等の影響を与えずに行うプラズマ処理のことである。
【０１０４】
そのようなプラズマ処理としては、例えば、プラズマ処理装置に１Ｗ／ｃｍ２以上の電力供給を行う、酸化性の薄膜形成用ガスを用いる等の処理方法があるが、中でも、酸化性の薄膜形成用ガスとして酸素を用いた処理が好ましい。
【０１０５】
また、エッチング処理に用いる薄膜形成用ガスとして用いる酸素の体積％としては、薄膜形成用ガス、放電ガスからなる混合ガス全体において、０．１体積％〜１体積％になるように調整することが好ましい。
【０１０６】
エッチング処理を施した光触媒層は、上記記載のハイパワーモードでの電力供給が行われ、形成された光触媒層と比較して、空隙が形成された、いわゆるポーラスな光触媒層がより形成されやすくなる傾向があるが、本発明に記載の効果（光触媒活性の向上）を好ましく得る観点から、また、光触媒層の耐久性（高密度、高エネルギーのプラズマ処理への耐久性）向上の観点から、本発明に係る光触媒層の空隙率は、１５体積％以下が好ましく、更に好ましくは、１０体積％以下であり、特に好ましくは、０．５体積％〜１０体積％である。
【０１０７】
尚、光触媒層の空隙率は、誘電体の厚み方向に貫通性のある空隙率を意味し、水銀ポロシメーター（島津ポアライザー９２２０型）等の市販の装置を用いて測定することが出来る。
【０１０８】
《基材》
本発明に係る基材について説明する。
【０１０９】
本発明に係る基材としては、従来公知の材料を用いることができるが、例えば、ガラス、樹脂フィルム等が好ましく用いられ、更に好ましくは、透過率５０％以上の透明な樹脂フィルム（例えば、フィルム状のセルローストリアセテート等のセルロースエステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、更にこれらの上にゼラチン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース系樹脂等）を塗設したもの等が挙げられる。
【０１１０】
また、上記の材料を用いた基材は、更に基材上に防眩層やクリアハードコート層を塗設したり、バックコート層、帯電防止層を塗設したものを用いることが出来る。
【０１１１】
上記の基材（支持体ともいう）の具体例を更に挙げると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム、セルロースアセテートフタレートフィルム、セルローストリアセテート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体からなるフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフィルム、シンジオタクティックポリスチレン系フィルム、ポリカーボネートフィルム、ノルボルネン樹脂系フィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリスルホン系フィルム、ポリエーテルケトンイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、アクリルフィルムあるいはポリアリレート系フィルム等を挙げることができる。
【０１１２】
これらの素材は単独であるいは適宜混合されて使用することもできる。中でも光学的に等方的なシクロポリオレフィンあるいはノルボルネン系の樹脂からなるフィルム、具体的にはゼオネックス、ゼオノア（日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（日本合成ゴム（株）製）などの市販品を好ましく使用することができる。
【０１１３】
更に、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン及びポリエーテルスルフォンなどの固有複屈折率の大きい素材であっても、溶液流延、溶融押し出し等の条件、更には縦、横方向に延伸条件等を適宜設定することにより、本発明に係る基材として用いることが出来る。また、本発明に係る基材は、上記の記載に限定されない。
【０１１４】
本発明に係る基材の膜厚としては１０μｍ〜１０００μｍのフィルムが好ましく用いられる。また、長尺フィルム（本発明では、例えば、１０００ｍ以上のフィルムを長尺という）を用いる事が好ましい。
【０１１５】
《表示素子、自発光素子、プラズマディスプレイ、電子ペーパ》
本発明の光学素子を有する表示素子、前記表示素子を有する自発光素子、プラズマディスプレイ及び電子ペーパについて説明する。
【０１１６】
本発明の光学素子の用途は特に限定されず、道路表示、自動車のランプ、自動車、住宅用窓ガラスなどに用いる事も可能であるが、表示素子に好ましく用いる事ができる。好ましい表示素子の一例としては、樹脂フィルム上に酸化ケイ素、酸化チタンからなる反射防止膜を形成した後、光触媒物質を含む層、即ち、光触媒層を形成し、この反射防止機能を有するフィルムを表示素子として用いる態様である。
【０１１７】
本発明の表示素子を有する表示装置への応用例としては、ＣＲＴなど特に種類は問わないが、好ましい例としては、バックライトを有する液晶表示装置、無機及び有機電界発光素子、タッチパネル、プラズマディスプレイ、フレキシブルに屈曲する表示素子である電子ペーパ等が挙げられる。
【０１１８】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０１１９】
実施例１
《光学素子試料１０１の作製》
基材として、アルカリバリアコートとして膜厚約５０ｎｍのシリカ膜が形成されたガラス基板（５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍ）を用意した。
【０１２０】
図６に記載のようなプラズマ放電装置を用い、電極には平行平板型のものを用い、この電極間に上記ガラス基板を載置し、且つ、下記の放電ガス、薄膜形成用ガスを導入して薄膜形成を行った。
【０１２１】
尚、電極は、以下の物を用いた。２００ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍのステンレス板に高密度、高密着性のアルミナ溶射膜を被覆し、その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液を塗布乾燥後、紫外線照射により硬化させ封孔処理を行った。このようにして被覆した誘電体表面を研磨し、平滑にして、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１に規定の最大表面粗さ（Ｒｍａｘ）が５μｍとなるように加工した。このように電極を作製し、アース（接地）した。
【０１２２】
一方、印加電極としては、中空の角型の純チタンパイプに対し、上記同様の誘電体を同条件にて被覆したものを複数作製し、対向する電極群とした。
【０１２３】
また、プラズマ発生に用いる使用電源としては、日本電子（株）製高周波電源ＪＲＦ−１００００にて周波数１３．５６ＭＨｚの電圧に設定し、且つ、０．５Ｗ／ｃｍ２の電力を供給した。
【０１２４】
《薄膜形成用ガス》：混合ガスともいう
放電ガス　：アルゴン　９８．７５体積％
薄膜形成用ガス１：水素ガス（混合ガス全体に対し１体積％）
薄膜形成用ガス２：テトライソプロポキシチタン蒸気（１５０℃に加熱した液体にアルゴンガスをバブリング：混合ガス全体に対し０．２５体積％）
《光学素子試料１０２の作製》
光学素子試料１０１の作製において、酸化チタン層の形成時に投入する電力を５Ｗ／ｃｍ２に変更した以外は同様にしてガラス基板上に薄膜を作製した。
【０１２５】
《光学素子試料１０３の作製》
光学素子試料１０１の作製において、酸化チタン層を形成時、特開２００１−７４９０６号公報の実施例１の記載の条件（波高値１０ｋＶ、放電電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２、周波数６ｋＨｚのパルス電界を印加し、且つ、０．４Ｗ／ｃｍ２の電力を供給する）に変更した以外は同様にしてガラス基板上に薄膜形成を行った。
【０１２６】
《光学素子試料１０４の作製》
光学素子試料１０１の作製において、基材上に、下記の薄膜形成用ガスＢを用いて酸化ケイ素薄膜を形成し、ついで、上記の薄膜形成用ガスを用いて酸化チタン薄膜を形成した以外は同様にして、光学素子試料１０４を作製した。
【０１２７】
《薄膜形成用ガスＢ：酸化ケイ素薄膜形成用》
放電ガス　：アルゴン　９８．７５体積％
薄膜形成用ガス１：酸素ガス（混合ガス全体に対し１体積％）
薄膜形成用ガス２：テトラエトキシシラン蒸気（１５０℃に加熱した液体にアルゴンガスをバブリング：混合ガス全体に対し０．２５体積％）
《光学素子試料１０５の作製》：スパッタリング装置使用
光学素子試料１０１の作製に用いた基材と用い、製膜装置として通常のＤＣマグネトロンスパッタ装置、ターゲット材料として純度９９．９％以上のチタン、導入ガスとしてアルゴンと酸素の混合ガスを用いて酸化チタン薄膜を基材上に形成した。製膜は、以下に示す条件で行った。
【０１２８】
《製膜条件》
ターゲット電流　　　　　　：ＤＣ　０．４ｍＡ
バックグラウンド真空度　　：０．８０ｍＰａ
製膜時総ガス圧　　　　　　：１．４７Ｐａ
製膜時アルゴン／酸素分圧比：５２／４８
《光学素子試料１０６の作製》
光学素子試料１０５の作製において、光学素子試料１０１と同様の放電条件にて薄膜形成用ガス１を酸素に、薄膜形成用ガス２をテトラエトキシシランとした事以外は同様にして基材上に酸化ケイ素薄膜を作製し、その後、試料１０５に記載の条件と同様にして酸化チタン膜を形成し、光学素子試料１０６を作製した。
【０１２９】
《光学素子試料１０７の作製》
光学素子試料１０１の作製に用いた、ガラス基板に光触媒コーティング液ＳＴＫ０１（酸化チタン：酸化ケイ素４：１（石原産業製））をイソプロピルアルコールで２倍に希釈し、ワイヤーバーで塗布後１２０℃で３時間乾燥させ、光学素子試料１０７を作製した。
【０１３０】
《光学素子試料１０８の作製》
光学素子試料１０７の作製において、光触媒コーティング液を塗布する前に水分散シリカゾル（触媒化学製：固形分濃度２０％）をワイヤーバーで塗布後、１２０℃で３時間乾燥させ、酸化ケイ素層を設ける事以外は同様にして光学素子試料１０８を作製した。
【０１３１】
《光学素子試料１０９の作製》
光学素子試料１０８の作製において、光触媒コーティング液を塗布する前に光学素子試料１０４の作製と同様にして酸化ケイ素層を設けた以外は同様にして光学素子試料１０９を作製した。
【０１３２】
上記条件にて作製した光学素子試料１０１〜１０９を、各々を下記の方法により評価した。
【０１３３】
《光学素子試料１１０の作製》
光学素子試料１０３の作製において、酸化チタン層形成時の電力供給を０．１Ｗ／ｃｍ２に変更した以外は同様にして、光学素子試料１１０を作製した。
【０１３４】
《屈折率、反射率》
各層の屈折率と膜厚は分光反射率の測定より計算して算出した。反射光学特性は分光光度計（日立製作所製Ｕ−４０００型）を用い、５度正反射の条件にて反射率の測定を行った。この測定法において、反射防止層が作製されていない側の基板面を粗面化した後、黒色のスプレーを用いて光吸収処理を行い、フィルム裏面での光の反射を防止し、反射率の測定をおこなった。
【０１３５】
《触媒活性》
光触媒活性の評価は、以下の方法により行った。２７リットルの容器に、上記方法で得た試料を別個に入れ、悪臭物質の１つであるアセトアルデヒドを１２０ｐｐｍの濃度となるよう注入した。次に、１ｍＷ／ｃｍ２のブラックライトを用い、試料表面の光触媒体を紫外線で照射し、３時間後のアセトアルデヒド濃度の減少量ガスクロマトグラフ法により調べた。評価は分解されたアセトアルデヒドの百分率で表した。触媒活性の評価は、光学素子を作製した直後と１ヶ月後に行った。
【０１３６】
得られた結果を表１に示す。
【０１３７】
【表１】
2004109174.tif 000002
【０１３８】
表１から、比較に比べて本発明の試料は、反射率が小さいので表示性能に優れ、且つ、触媒活性が１ヶ月経時後も高いことから良好な防汚機能を有することが判る。
【０１３９】
実施例２
《光学素子試料２０１〜２１０の作製》
実施例１の光学素子試料１０１〜１１０の作製において、基材として非晶質シクロポリオレフィン樹脂フィルム（ＪＳＲ社製ＡＲＴＯＮフィルム：厚さ１００μｍ）を用い、図６に示すような大気圧プラズマ放電処理装置（投入電力を５Ｗ／ｃｍ２に調整した）を用いて、下記の条件で基材上に反射防止膜（酸化ケイ素膜）を形成し、続いて、前記酸化ケイ素膜上に酸化チタン層を形成した以外は、同様にして光学素子試料２０１〜２１０を各々作製した。
【０１４０】
（反射防止膜形成用ガスの組成：酸化ケイ素層形成用）
放電ガス　：アルゴン９８．２５体積％
薄膜形成用ガス１：水素ガス１．５体積％
薄膜形成用ガス２：テトラメトキシシラン蒸気
（アルゴンガスにてバブリング）０．２５体積％
得られた光学素子試料２０１〜２１０の各々について、実施例１と同様に反射率を測定し、更に、下記の評価を行った。
【０１４１】
《透過率》
５５０ｎｍにおける透過率を分光光度計（日立製作所製Ｕ−３４００型）を用いて空気を参照光として測定した。
【０１４２】
《接着性》
ＪＩＳ　Ｋ　５４００に規定の方法に従い碁盤目試験を行った。具体的には、表面に片刃のかみそりの刃を面に対して９０°の角度で切り込みを１ｍｍ間隔で縦横１１本入れ、碁盤目を１００こ作製した。この上に市販のセロテープ（Ｒ）を張り付け、その一端を手で持って垂直に引っ張ってはがし、はがれた碁盤目の数により評価した。
【０１４３】
《汚れ分解性》
以下の手順に従って偏光板を作製、ついで、該偏光板を液晶表示パネルに組み込んだ後、下記のように汚れ分解性を評価した。
【０１４４】
１．偏光膜の作製
厚さ１２０μｍの長尺（長さは約１０００ｍ）のポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸（温度１１０℃、延伸倍率５倍）した。これをヨウ素０．０７５ｇ、ヨウ化カリウム５ｇ、水１００ｇの比率からなる水溶液に６０秒間浸漬し、次いでヨウ化カリウム６ｇ、ホウ酸７．５ｇ、水１００ｇの比率からなる６８℃の水溶液に浸漬した。これを水洗、乾燥し長尺の偏光膜を得た。
【０１４５】
２．偏光板の作製
次いで、下記工程１〜５に従って、偏光膜と光学素子試料２０１〜２１０の各々とを貼り合わせて偏光板を作製した。
【０１４６】
工程１：実施例２で作製した、光学素子フィルム２０１〜２１０の各々を、２ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液に４５℃で５０秒間浸漬し、次いで水洗、乾燥させた。
【０１４７】
同様に長尺のセルロースエステルフィルム（光学フィルムの基材として用いたもの）を２ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液に４５℃で５０秒間浸漬し、次いで水洗、乾燥させた。
【０１４８】
工程２：前述の長尺の偏光膜を固形分２質量％のポリビニルアルコール接着剤槽中に１〜２秒間浸漬した。
【０１４９】
工程３：工程２で偏光膜に付着した過剰の接着剤を軽く取り除き、それを工程１でアルカリ処理した光学フィルムとセルロースエステルフィルムで挟み込んで、積層配置した。
【０１５０】
工程４：２つの回転するローラにて２０Ｎ／ｃｍ２〜３０Ｎ／ｃｍ２の圧力で約２ｍ／分の速度で張り合わせた。このとき気泡が入らないように注意して実施した。
【０１５１】
工程５：８０℃の乾燥機中にて工程４で作製した試料を２分間乾燥処理し、偏光板１を作製した。
【０１５２】
３．偏光板の液晶表示パネルへの組み込み
上記方法で作製した偏光板を以下の要領で液晶表示パネルに組み込んだ。
【０１５３】
市販の液晶表示パネル（ＮＥＣ製　カラー液晶ディスプレイ　ＭｕｌｔｉＳｙｎｃ　ＬＣＤ１５２５Ｊ　型名　ＬＡ−１５２９ＨＭ）の最表面の偏光板を注意深く剥離し、ここに偏光方向を合わせた偏光板を貼り付けた。
【０１５４】
上記液晶表示パネルにリノール酸トリグリセリドを０．１ｇ／ｃｍ２の割合で塗布した。液晶表示パネルを点灯し１２時間後、点灯前後の質量変化からリノール酸トリグリセリドの分解率を求めた。
【０１５５】
得られた結果を表２に示す。
【０１５６】
【表２】
2004109174.tif 000003
【０１５７】
表２から、比較と比べて本発明の試料は、表示性能に優れ、基材と光触媒層との接着性が良好であり、且つ、汚れ分解性も良好であることが明らかである。
【０１５８】
【発明の効果】
本発明により、表示性能に優れ、且つ、良好な防汚性を示す光学素子、光学素子の製造方法、表示素子、自発光素子、プラズマディスプレイ及び電子ペーパを提供することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法に用いられるプラズマ放電処理装置に設置されるプラズマ放電処理容器の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の製造方法に用いられるプラズマ放電処理装置に設置されるプラズマ放電処理容器の一例を示す概略図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明に係るプラズマ放電処理に用いられる円筒型のロール電極の一例を示す概略図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明に係るプラズマ放電処理に用いられる固定型の円筒型電極の一例を示す概略図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明に係るプラズマ放電処理に用いられる固定型の角柱型電極の一例を示す概略図である。
【図６】本発明の光電変換材料用半導体の製造に用いられるプラズマ放電処理装置の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
１　導電性支持体
２５、２５ｃ、２５Ｃ　ロール電極
２６、２６ｃ、２６Ｃ、３６、３６ｃ、３６Ｃ　電極
２５ａ、２５Ａ、２６ａ、２６Ａ、３６ａ、３６Ａ　金属等の導電性母材
２５ｂ、２６ｂ、３６ｂ　セラミック被覆処理誘電体
２５Ｂ、２６Ｂ、３６Ｂ　ライニング処理誘電体
３１　プラズマ放電処理容器
４１　電源
５１　ガス発生装置
５２　給気口
５３　排気口
６０　電極冷却ユニット
６１　元巻き基材
６５、６６　ニップローラ
６４、６７　ガイドローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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