光吸収性反射防止体
低コストで、かつ、高い可視光透過率と共に低い可視光反射率と広い波長範囲の光において低反射となる光吸収性反射防止体を提供する。 基材２上に前記基材２側から、幾何学的膜厚が１〜２００ｎｍであって、屈折率が１．３以上、２．６以下である物質からなる第１の薄膜３と、幾何学的膜厚が１〜８ｎｍであって、窒化チタン、酸窒化チタン、金及び銅からなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜４と、幾何学的膜厚が４５〜１６５ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．６以下である物質からなる第２の薄膜６と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材上に複数の膜を積層させた光吸収性反射防止体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディスプレイの表示部等の反射防止性と電磁遮蔽性を向上させる目的で、光吸収性反射防止体として、基材側から低屈折率の透明誘電体からなる第１の薄膜層と、高屈折率の透明誘電体からなる第２の薄膜層と、相当の導電率及び高屈折率を有する透明物質からなる第３の層を積層したものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、このような多層構成の反射防止体においては、低反射率を示す波長範囲を広くするために反射防止体を構成する層の数を増やす必要があり、これに伴って製造コストが増加する問題があった。
【０００４】
それに対し、反射防止体を構成する層の数を極めて単純にしたものとして、基材側から光吸収性膜とシリカ膜を積層させた２層からなる反射防止体が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６０−１６８１０２号公報
【特許文献２】特開平９−１５６９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に係る反射防止体の可視光透過率は７５％以下であり、この反射防止体において、８０％以上の可視光透過率を得るために光吸収性膜を薄くすると、１％以下の低い可視光反射率を満たしながら、広い波長範囲において低反射となる反射防止体を得ることができなかった。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、低コストで、かつ、高い可視光透過率と共に低い可視光反射率と広い波長範囲の光において低反射となる光吸収性反射防止体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するものであり、以下の要旨を有する。
１．基材上に前記基材側から、幾何学的膜厚が１〜２００ｎｍであって、屈折率が１．３以上、２．６以下である物質からなる第１の薄膜と、幾何学的膜厚が１〜８ｎｍであって、窒化チタン、酸窒化チタン、金及び銅からなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、幾何学的膜厚が４５〜１６５ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．６以下である物質からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
２．前記第１の薄膜が、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化モリブデン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化チタン、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素及び窒化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である上記１に記載の光吸収性反射防止体。
３．前記第２の薄膜が、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム、酸化アルミニウム、フッ化ランタン及びフッ化アルミン酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である上記１又は２に記載の光吸収性反射防止体。
４．前記第２の薄膜が、実質的に酸化ケイ素からなる膜である上記１、２又は３に記載の光吸収性反射防止体。
５．前記光吸収性膜が、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である上記１〜４のいずれか１項に記載の光吸収性反射防止体。
６．前記基材と第１の薄膜との間に、ハードコート層を含む上記１〜５のいずれか１項に記載の光吸収性反射防止体。
７．基材上に前記基材側から、幾何学的膜厚が１〜５０ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．５未満である物質からなる第１の薄膜と、幾何学的膜厚が５〜８ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
８．基材上に前記基材側から、幾何学的膜厚が１〜２００ｎｍであって、屈折率１．５以上、１．７以下である物質からなる第１の薄膜と、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
９．基材上に前記基材側から、幾何学的膜厚が１〜５５ｎｍであって、屈折率１．９以上、２．１以下である物質からなる第１の薄膜と、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、幾何学的膜厚が６０〜１６５ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
１０．基材上に前記基材側から、幾何学的膜厚が１〜２５ｎｍであって、屈折率２．３以上、２．７以下である物質からなる第１の薄膜と、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、幾何学的膜厚が４５〜１６０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光吸収性反射防止体は、低コストで、かつ、高い可視光透過率と共に低い可視光反射率と広い波長範囲の光において低反射となる光吸収性反射防止体である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の光吸収性反射防止体の一実施形態に係る概略断面図である。
【符号の説明】
【００１０】
１ 光吸収性反射防止体
２ 基材
３ 第１の薄膜
４ 光吸収性膜
５ 酸化バリア膜
６ 第２の薄膜
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る光吸収性反射防止体の例を図面に示し、詳細に説明する。
【００１２】
［実施形態］
図１に、本発明の第１の実施形態に係る光吸収性反射防止体１を示す。この光吸収性反射防止体１は、基本的に、基材２上に第１の薄膜３が設けられ、第１の薄膜３上に光吸収性膜４が設けられ、光吸収性膜４上に第２の薄膜６が設けられている。
本実施形態では、光吸収性膜４と第２の薄膜６との間に、酸化バリア膜５を設け、第１の薄膜３と、光吸収性膜４と、酸化バリア膜５と、第２の薄膜６とからなる４層構造で光吸収性反射防止体１が構成されている。
【００１３】
（基材）
基材２の材質としては、平滑透明で、可視光線を透過し得るものであればよい。例えば、プラスチック、ガラス等が挙げられる。
プラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート等を挙げることができる。
【００１４】
この基材２の厚さは用途に応じて適宜選定される。例えば、フィルムでもよいし、板状でもよい。また、基材２は、単一の層で構成してもよいし、複数層の積層体としてもよい。
基材２は、別のガラス板、プラスチック板等に粘着剤等で貼り付けて使用してもよい。
例えば、薄いフィルム状のプラスチックの基材２を別のプラスチック板、ガラス板等に貼り付けてもよいし、ガラス板の基材２を別のガラス板、プラスチック板等に貼り付けてもよい。
【００１５】
（第１の薄膜）
第１の薄膜３は、屈折率が１．３以上、２．６以下である物質によって構成されている。例えば、フッ化マグネシウム（ｎ：１．３８）、酸化アルミニウム（ｎ：１．６）、酸化亜鉛（ｎ：１．９）、酸化スズ（ｎ：２．０）、酸化インジウム（ｎ：２．０）、酸化モリブデン、酸化タンタル（ｎ：２．４）、酸化ジルコニウム（ｎ：２．０）、酸化ニオブ（ｎ：２．３５）、酸化チタン（ｎ：２．４）、窒化ケイ素（ｎ：２．０）、酸窒化ケイ素（ｎ：１．６〜１．９）及び窒化アルミニウム（ｎ：１．７）などからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質が挙げられる。そのなかでも酸化亜鉛、酸化スズ、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムが好ましい。
このような物質を用いることで、第１の薄膜３は化学的安定性に優れ、機械的強度を高くすることができる。第１の薄膜３は、屈折率が１．６以上、２．６以下である物質によって構成されていることが好ましい。
なお、本明細書における屈折率（ｎ）とは、波長５５０ｎｍの光の屈折率をいう。
【００１６】
また、第１の薄膜３の幾何学的膜厚は１〜２００ｎｍである。基材２と光吸収性膜４との間に第１の薄膜３を設けることにより、８０％以上の高い可視光透過率を得る目的で光吸収性膜４の膜厚を薄くしても、１％以下の低い可視光反射率を満たしながら、広い波長範囲において低反射率を示す光吸収性反射防止体１を得ることができる。
【００１７】
また、第１の薄膜３の幾何学的膜厚が２００ｎｍより大きいと、最小反射率が小さくなり、低い可視光反射率を得られるが、設計波長以外の波長においては光の反射率が急激に増加し、広い波長範囲において低反射率を示さず、好ましい反射色調を得ることができない。
なお、本明細書では、可視光波長域において最も小さくなる反射率を最小反射率とし、その反射率を与える波長を設計波長という。
一方、第１の薄膜３の幾何学的膜厚が１ｎｍ未満であると、最小反射率が大きくなり、低い可視光反射率を得ることができない。
このため、最小反射率及び可視光反射率を低くすると共に、広い波長範囲において低反射率とし、好ましい反射色調を得るためには、第１の薄膜３の幾何学的膜厚を１〜２００ｎｍにすることが必要である。第１の薄膜３の最適な幾何学的膜厚は、膜を構成する物質の屈折率に依存するが、好ましくは１〜１７０ｎｍであり、より好ましくは３〜１６０ｎｍである。
一般に、光吸収性反射防止体において、高い可視光透過率を得る目的で光吸収性膜を薄くすると、可視光反射率が増加する。本発明の光吸収性反射防止体は、光吸収性膜より基材側に第１の薄膜を有するため、光吸収性膜を薄くしても可視光反射率の増加を抑制することができ、さらに広い波長範囲の光に対して低反射とすることができる。
【００１８】
（光吸収性膜）
光吸収性膜４は、幾何学的膜厚が１〜８ｎｍであって、窒化チタン、酸窒化チタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）、金及び銅からなる群から選択される少なくとも１種以上の物質によって構成されている。光吸収性膜４は、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質によって構成されていることが好ましい。
酸窒化チタンを光吸収性膜４として用いる場合、チタンに対する酸素の原子数比は、０．１１〜０．３３であるのが好ましい。原子数比が前記範囲内であると、より広い波長範囲の光において低反射である光吸収性反射防止体を得ることができる。
また、金を含有する光吸収性膜としては、金膜や、金を５０質量％以上含む合金膜等が好ましい。
さらに、銅を含有する光吸収性膜としては、銅膜、銅窒化物膜、銅酸窒化物膜、銅炭化物膜、銅炭窒化物膜、銅を５０質量％以上含む合金膜、該合金の窒化物膜、該合金の酸窒化物膜、該合金の炭化物膜、又は該合金の炭窒化物膜等が好ましい。
【００１９】
光吸収性膜４の幾何学的膜厚は１〜８ｎｍである。光吸収性膜４の幾何学的膜厚が１ｎｍ未満であると、可視光透過率は高くなるが、低い可視光反射率と広い波長範囲における低反射率を得ることができない。一方、光吸収性膜４の幾何学的膜厚が８ｎｍより大きいと、低い可視光反射率と広い波長範囲における低反射率を得ることができるが、可視光透過率が低くなる。
光吸収性膜４の最適な幾何学的膜厚は、膜を構成する物質の屈折率に依存するが、好ましくは３〜７ｎｍであり、より好ましくは４〜６ｎｍである。
【００２０】
（第２の薄膜）
第２の薄膜６は、幾何学的膜厚が４５〜１６５ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．６以下である物質によって構成されている。
例えば、酸化ケイ素（ｎ：１．４６）、フッ化マグネシウム（ｎ：１．３８）、フッ化カルシウム（ｎ：１．４）、フッ化アルミニウム（ｎ：１．３）、酸化アルミニウム（ｎ：１．６）、フッ化ランタン（ｎ：１．５８）及びフッ化アルミン酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ ｆｌｕｏｒｏａｌｕｍｉｎａｔｅ：Ｎａ３ＡｌＦ６）（ｎ：１．３５）からなる群から選択される少なくとも１種以上の物質や有機化合物が挙げられる。そのなかでも、化学的安定性に優れ、機械的強度が高いことから、酸化ケイ素が好ましい。
【００２１】
第２の薄膜６の幾何学的膜厚は４５〜１６５ｎｍである。第２の薄膜６の幾何学的膜厚が小さいと、低反射率を示す波長範囲は低波長側になる。一方、幾何学的膜厚が大きいと、低反射率を示す波長範囲は長波長側になる。
第２の薄膜６の最適な幾何学的膜厚は、膜を構成する物質の屈折率に依存するが、好ましくは６０〜１５５ｎｍであり、より好ましくは６５〜１５０ｎｍである。
【００２２】
第１の薄膜３と、光吸収性膜４と、第２の薄膜６の３層を、膜を構成する各々の物質の屈折率に依存した最適な幾何学的膜厚に調節することにより、可視光透過率が８０％以上、かつ可視光反射率が１％以下、より好ましくは０．６％以下である光吸収性反射防止体１を得ることができる。
【００２３】
例えば、第１の薄膜３を構成する物質が、屈折率１．３以上、１．５未満の物質である場合、第１の薄膜３の好ましい幾何学的膜厚は１〜５０ｎｍであり、より好ましくは５〜３０ｎｍである。第１の薄膜３が、前記の屈折率と膜厚である場合、光吸収成膜４は、幾何学的膜厚が５〜８ｎｍの窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質であることが好ましい。第２の薄膜６は、幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍの酸化ケイ素であることが好ましく、その幾何学的膜厚は７０〜１１０ｎｍであることがより好ましい。
【００２４】
第１の薄膜３を構成する物質が、屈折率１．５以上、１．７以下の物質である場合、第１の薄膜３の好ましい幾何学的膜厚は１〜２００ｎｍであり、より好ましくは３０〜１７０ｎｍである。第１の薄膜３が、前記の屈折率と膜厚である場合、光吸収成膜４は、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍの窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質であることが好ましい。第２の薄膜６は、幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍの酸化ケイ素であることが好ましく、その幾何学的膜厚は７５〜１１０ｎｍであることがより好ましい。
【００２５】
第１の薄膜３を構成する物質が、屈折率１．９以上、２．１以下の物質である場合、第１の薄膜３の好ましい幾何学的膜厚は１〜５５ｎｍであり、より好ましくは５〜５０ｎｍである。第１の薄膜３が、前記の屈折率と膜厚である場合、光吸収成膜４は、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍの窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質であることが好ましい。第２の薄膜６は、幾何学的膜厚が６０〜１６５ｎｍの酸化ケイ素であることが好ましく、その幾何学的膜厚は８０〜１５５ｎｍであることがより好ましい。
【００２６】
第１の薄膜３を構成する物質が、屈折率２．３以上、２．７以下の物質である場合、第１の薄膜３の好ましい幾何学的膜厚は１〜２５ｎｍであり、より好ましくは３〜２０ｎｍである。第１の薄膜３が、前記の屈折率と膜厚である場合、光吸収成膜４は、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍの窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質であることが好ましい。第２の薄膜６は、幾何学的膜厚が４５〜１６０ｎｍの酸化ケイ素であることが好ましく、その幾何学的膜厚は６５〜１５０ｎｍであることがより好ましい。
【００２７】
本発明における各膜の成膜方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法が挙げられる。スパッタリング法によれば、大面積の基体上に均一に成膜できる。特に、工業的には直流反応性スパッタ法が好ましい。
【００２８】
また、光吸収性膜４と第２の薄膜６との間に、第２の薄膜６を成膜する際に光吸収性膜４が酸化されることを防ぎ、例えば光吸収性膜４として酸窒化チタンを用いる場合にチタンに対する酸素の原子数比を好ましい値に維持するために、酸化バリア膜５を設けることもできる。
酸化バリア膜５は、その下に形成されている光吸収性膜４の酸化を防ぐために形成される薄膜であり、光学的には実質上意味を持たないものである。
酸化バリア膜５の幾何学的膜厚は、反射防止性能を損なわないために５ｎｍ以下が好ましい。
【００２９】
酸化バリア膜５としては、各種の金属又は窒化ケイ素等の金属窒化物を使用できる。その中でも、クロム、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタル、亜鉛、ニッケル、パラジウム、白金、アルミニウム、インジウム、スズ及びケイ素からなる群の少なくとも１種の金属を主成分とする膜又はこれらの窒化物を主成分とする膜、もしくはチタン、ジルコニウム及びハフニウムからなる群の少なくとも１種の金属を主成分とする膜を用いると、充分な酸化防止性能の向上と、優れた反射防止特性の維持を両立させうるので好ましい。
【００３０】
特に、ケイ素を主成分とする膜又はケイ素の窒化物を主成分とする膜は、酸化バリア性能に優れるうえ、酸化ケイ素膜をＳｉターゲットを用いて成膜する場合は、ターゲット材料を増やす必要がない点で、製造上有利である。
酸化バリア膜５の形成手法としては、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などがある。
【００３１】
また、基材２と第１の薄膜３との間に、光吸収性反射防止体１に所望の硬さを付与するため、ハードコート層を設けることができる。ハードコート層としては、透明性があり、基材２の屈折率（ｎ）と等しいか、又は、基材２の屈折率（ｎ）に対し、±０．１以内の屈折率である材料であればよい。例えば、紫外線硬化型のアクリル樹脂、シリコン樹脂等を主体とする樹脂が挙げられる。これらの樹脂には、添加剤を含有させることもできる。
【００３２】
ハードコート層の形成方法としては、バーコート法、ドクターブレード法、リバースロールコート法、グラビアロールコート法等の公知の塗布方法を用いることができる。
また、ハードコート層の幾何学的膜厚は、１０μｍ以下が好ましい。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。なお、以下の実施例及び比較例における各薄膜の機械的膜厚は、次のようにして求めた。
予め、表面に油性ペンで線を描いた基板を成膜室に導入する。各例で形成する薄膜のそれぞれの成膜条件において基板上に単層膜を形成し、成膜時間が異なる２種類の単層膜付き基板を作製する。それぞれ２種類の単層膜付き基板を成膜室より取り出した後、エタノールを浸した布でこすって基板上に油性ペンで描いた線を該線上に形成された薄膜とともに拭き取る。触針式段差計：タリステップ（ａ ｓｔｙｌｕｓ−ｔｙｐｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒａｃｅｒ，ＲａｎＫ Ｔａｙｌｏｒ Ｈｏｂｓｏｎ，Ｔａｌｙｓｔｅｐ）を用いて、油性マジックが拭き取られた部分から薄膜が形成された部分にかけて走査させ、段差すなわち幾何学的膜厚をそれぞれ測定する。測定された幾何学的膜厚と成膜時間とから、それぞれの成膜条件における検量線を作成する。この検量線を使用し、各成膜時間に相当する薄膜の幾何学的膜厚を求める。
【００３４】
［実施例１］
成膜室を０．２７ｍＰａまで排気した後、窒素ガス濃度３０体積％、残部アルゴンガスから成るスパッタガスを成膜室に導入し、２０ｃｍ×７ｃｍ×０．５ｃｍの大きさのｎ型シリコンターゲットに０．３９ｋｗの電力を投入して、直流反応性スパッタ法により膜厚１５ｎｍの窒化ケイ素（第１の薄膜）をハードコート層付きＰＥＴ（厚さ１００μｍ）基材上に形成した。
【００３５】
次に、窒素ガス濃度１０体積％、残部アルゴンガスから成るスパッタガスを成膜室に導入し、２０ｃｍ×７ｃｍ×０．５ｃｍの大きさのチタンターゲットに０．２６ｋｗの電力を投入して、直流反応性スパッタ法により膜厚５ｎｍの窒化チタン（光吸収性膜）をその上に形成した。
【００３６】
さらに、窒素ガス濃度３０体積％、残部アルゴンガスから成るスパッタガスを成膜室に導入し、２０ｃｍ×７ｃｍ×０．５ｃｍの大きさのｎ型シリコンターゲットに０．３９ｋｗの電力を投入して、直流反応性スパッタ法により膜厚３ｎｍの窒化ケイ素をその上に形成した。
この窒化ケイ素膜は、その上の第２の薄膜を反応性スパッタ法により形成する際に、窒化チタン膜が酸化するのを防ぐための酸化バリア膜であり、第２の薄膜を形成する際に酸化されるので光学的な効果は果たさない。
【００３７】
次いで、酸素ガス濃度６０体積％、残部アルゴンガスから成るスパッタガスを成膜室に導入し、２０ｃｍ×７ｃｍ×０．５ｃｍの大きさのｎ型シリコンターゲットに０．７７ｋｗの電力を投入して、直流反応性スパッタ法により膜厚１２５ｎｍの酸化ケイ素（第２の薄膜）をその上に形成した。
作成した膜の組成と膜厚をまとめて表１に示す。なお、成膜した各々の膜は非化学量論的であるため、表１の膜の組成においては組成比を考慮していない。
【００３８】
＜評価＞
得られた光吸収性反射防止体の膜を形成していない側の基材面に黒色塗料を塗布し、膜を形成している側の反射率と透過率を、分光光度計（日本分光社製、ＡＲＴ−２５ＧＴを用いて測定した。反射率の測定結果から可視光透過率（ＪＩＳ Ｚ ８７０１において規定されている反射の刺激値Ｙ）を求めたところ、８１．２％であった。また、可視光反射率（ＪＩＳ Ｚ ８７０１）は０．５％であった。これらの測定結果を表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られた。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４５５〜６３５ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られた。
【００３９】
［実施例２］
窒化ケイ素（第１の薄膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られた。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４６０〜６２０ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られた。
【００４０】
［実施例３］
窒化チタン（光吸収性膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られた。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４５０〜６４０ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られた。
【００４１】
［実施例４］
光吸収性膜を酸窒化チタンとした以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られた。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４４０〜６５０ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られた。
【００４２】
［実施例５］
窒化ケイ素（第１の薄膜）と窒化チタン（光吸収性膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られた。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４５５〜６００ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られた。
【００４３】
［実施例６］
第１の薄膜を酸化チタンとし、酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えた以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製する。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られる。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４６０〜６００ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られる。
【００４４】
［実施例７］
第１の薄膜を酸化アルミニウムとし、酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えた以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製する。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られる。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４６０〜６００ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られる。
【００４５】
［比較例１］
窒化ケイ素（第１の薄膜）を形成せず、基板上に直接光吸収性膜を作成し、酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
得られた光吸収性反射防止体の可視光反射率は１％以上であった。
【００４６】
［比較例２］
窒化ケイ素（第１の薄膜）を形成せず、基板上に直接光吸収性膜を作成し、窒化チタン（光吸収性膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
得られた光吸収性反射防止体の可視光透過率は８０％に達しなかった。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長は４５０〜７００ｎｍであった。
【００４７】
［比較例３］
窒化ケイ素（第１の薄膜）と窒化チタン（光吸収性膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
得られた光吸収性反射防止体の可視光透過率は８０％に達しなかった。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長は４３０〜７３０ｎｍであった。
【００４８】
［比較例４］
窒化チタン（光吸収性膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
得られた光吸収性反射防止体の可視光透過率は８０％に達しなかった。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長は４６０〜６９０ｎｍであった。
【００４９】
これらの結果から、実施例では、可視光透過率が８０％以上、かつ可視光反射率が１％以下の良好な光吸収性反射防止体が得られた。
【００５０】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材上に複数の膜を積層させた光吸収性反射防止体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディスプレイの表示部等の反射防止性と電磁遮蔽性を向上させる目的で、光吸収性反射防止体として、基材側から低屈折率の透明誘電体からなる第１の薄膜層と、高屈折率の透明誘電体からなる第２の薄膜層と、相当の導電率及び高屈折率を有する透明物質からなる第３の層を積層したものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、このような多層構成の反射防止体においては、低反射率を示す波長範囲を広くするために反射防止体を構成する層の数を増やす必要があり、これに伴って製造コストが増加する問題があった。
【０００４】
それに対し、反射防止体を構成する層の数を極めて単純にしたものとして、基材側から光吸収性膜とシリカ膜を積層させた２層からなる反射防止体が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６０−１６８１０２号公報
【特許文献２】特開平９−１５６９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に係る反射防止体の可視光透過率は７５％以下であり、この反射防止体において、８０％以上の可視光透過率を得るために光吸収性膜を薄くすると、１％以下の低い可視光反射率を満たしながら、広い波長範囲において低反射となる反射防止体を得ることができなかった。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、低コストで、かつ、高い可視光透過率と共に低い可視光反射率と広い波長範囲の光において低反射となる光吸収性反射防止体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するものであり、以下の要旨を有する。
１．基材上に前記基材側から、幾何学的膜厚が１〜２００ｎｍであって、屈折率が１．３以上、２．６以下である物質からなる第１の薄膜と、幾何学的膜厚が１〜８ｎｍであって、窒化チタン、酸窒化チタン、金及び銅からなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、幾何学的膜厚が４５〜１６５ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．６以下である物質からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
２．前記第１の薄膜が、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化モリブデン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化チタン、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素及び窒化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である上記１に記載の光吸収性反射防止体。
３．前記第２の薄膜が、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム、酸化アルミニウム、フッ化ランタン及びフッ化アルミン酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である上記１又は２に記載の光吸収性反射防止体。
４．前記第２の薄膜が、実質的に酸化ケイ素からなる膜である上記１、２又は３に記載の光吸収性反射防止体。
５．前記光吸収性膜が、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である上記１〜４のいずれか１項に記載の光吸収性反射防止体。
６．前記基材と第１の薄膜との間に、ハードコート層を含む上記１〜５のいずれか１項に記載の光吸収性反射防止体。
７．基材上に前記基材側から、幾何学的膜厚が１〜５０ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．５未満である物質からなる第１の薄膜と、幾何学的膜厚が５〜８ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
８．基材上に前記基材側から、幾何学的膜厚が１〜２００ｎｍであって、屈折率１．５以上、１．７以下である物質からなる第１の薄膜と、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
９．基材上に前記基材側から、幾何学的膜厚が１〜５５ｎｍであって、屈折率１．９以上、２．１以下である物質からなる第１の薄膜と、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、幾何学的膜厚が６０〜１６５ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
１０．基材上に前記基材側から、幾何学的膜厚が１〜２５ｎｍであって、屈折率２．３以上、２．７以下である物質からなる第１の薄膜と、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、幾何学的膜厚が４５〜１６０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光吸収性反射防止体は、低コストで、かつ、高い可視光透過率と共に低い可視光反射率と広い波長範囲の光において低反射となる光吸収性反射防止体である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の光吸収性反射防止体の一実施形態に係る概略断面図である。
【符号の説明】
【００１０】
１ 光吸収性反射防止体
２ 基材
３ 第１の薄膜
４ 光吸収性膜
５ 酸化バリア膜
６ 第２の薄膜
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る光吸収性反射防止体の例を図面に示し、詳細に説明する。
【００１２】
［実施形態］
図１に、本発明の第１の実施形態に係る光吸収性反射防止体１を示す。この光吸収性反射防止体１は、基本的に、基材２上に第１の薄膜３が設けられ、第１の薄膜３上に光吸収性膜４が設けられ、光吸収性膜４上に第２の薄膜６が設けられている。
本実施形態では、光吸収性膜４と第２の薄膜６との間に、酸化バリア膜５を設け、第１の薄膜３と、光吸収性膜４と、酸化バリア膜５と、第２の薄膜６とからなる４層構造で光吸収性反射防止体１が構成されている。
【００１３】
（基材）
基材２の材質としては、平滑透明で、可視光線を透過し得るものであればよい。例えば、プラスチック、ガラス等が挙げられる。
プラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート等を挙げることができる。
【００１４】
この基材２の厚さは用途に応じて適宜選定される。例えば、フィルムでもよいし、板状でもよい。また、基材２は、単一の層で構成してもよいし、複数層の積層体としてもよい。
基材２は、別のガラス板、プラスチック板等に粘着剤等で貼り付けて使用してもよい。
例えば、薄いフィルム状のプラスチックの基材２を別のプラスチック板、ガラス板等に貼り付けてもよいし、ガラス板の基材２を別のガラス板、プラスチック板等に貼り付けてもよい。
【００１５】
（第１の薄膜）
第１の薄膜３は、屈折率が１．３以上、２．６以下である物質によって構成されている。例えば、フッ化マグネシウム（ｎ：１．３８）、酸化アルミニウム（ｎ：１．６）、酸化亜鉛（ｎ：１．９）、酸化スズ（ｎ：２．０）、酸化インジウム（ｎ：２．０）、酸化モリブデン、酸化タンタル（ｎ：２．４）、酸化ジルコニウム（ｎ：２．０）、酸化ニオブ（ｎ：２．３５）、酸化チタン（ｎ：２．４）、窒化ケイ素（ｎ：２．０）、酸窒化ケイ素（ｎ：１．６〜１．９）及び窒化アルミニウム（ｎ：１．７）などからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質が挙げられる。そのなかでも酸化亜鉛、酸化スズ、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムが好ましい。
このような物質を用いることで、第１の薄膜３は化学的安定性に優れ、機械的強度を高くすることができる。第１の薄膜３は、屈折率が１．６以上、２．６以下である物質によって構成されていることが好ましい。
なお、本明細書における屈折率（ｎ）とは、波長５５０ｎｍの光の屈折率をいう。
【００１６】
また、第１の薄膜３の幾何学的膜厚は１〜２００ｎｍである。基材２と光吸収性膜４との間に第１の薄膜３を設けることにより、８０％以上の高い可視光透過率を得る目的で光吸収性膜４の膜厚を薄くしても、１％以下の低い可視光反射率を満たしながら、広い波長範囲において低反射率を示す光吸収性反射防止体１を得ることができる。
【００１７】
また、第１の薄膜３の幾何学的膜厚が２００ｎｍより大きいと、最小反射率が小さくなり、低い可視光反射率を得られるが、設計波長以外の波長においては光の反射率が急激に増加し、広い波長範囲において低反射率を示さず、好ましい反射色調を得ることができない。
なお、本明細書では、可視光波長域において最も小さくなる反射率を最小反射率とし、その反射率を与える波長を設計波長という。
一方、第１の薄膜３の幾何学的膜厚が１ｎｍ未満であると、最小反射率が大きくなり、低い可視光反射率を得ることができない。
このため、最小反射率及び可視光反射率を低くすると共に、広い波長範囲において低反射率とし、好ましい反射色調を得るためには、第１の薄膜３の幾何学的膜厚を１〜２００ｎｍにすることが必要である。第１の薄膜３の最適な幾何学的膜厚は、膜を構成する物質の屈折率に依存するが、好ましくは１〜１７０ｎｍであり、より好ましくは３〜１６０ｎｍである。
一般に、光吸収性反射防止体において、高い可視光透過率を得る目的で光吸収性膜を薄くすると、可視光反射率が増加する。本発明の光吸収性反射防止体は、光吸収性膜より基材側に第１の薄膜を有するため、光吸収性膜を薄くしても可視光反射率の増加を抑制することができ、さらに広い波長範囲の光に対して低反射とすることができる。
【００１８】
（光吸収性膜）
光吸収性膜４は、幾何学的膜厚が１〜８ｎｍであって、窒化チタン、酸窒化チタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）、金及び銅からなる群から選択される少なくとも１種以上の物質によって構成されている。光吸収性膜４は、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質によって構成されていることが好ましい。
酸窒化チタンを光吸収性膜４として用いる場合、チタンに対する酸素の原子数比は、０．１１〜０．３３であるのが好ましい。原子数比が前記範囲内であると、より広い波長範囲の光において低反射である光吸収性反射防止体を得ることができる。
また、金を含有する光吸収性膜としては、金膜や、金を５０質量％以上含む合金膜等が好ましい。
さらに、銅を含有する光吸収性膜としては、銅膜、銅窒化物膜、銅酸窒化物膜、銅炭化物膜、銅炭窒化物膜、銅を５０質量％以上含む合金膜、該合金の窒化物膜、該合金の酸窒化物膜、該合金の炭化物膜、又は該合金の炭窒化物膜等が好ましい。
【００１９】
光吸収性膜４の幾何学的膜厚は１〜８ｎｍである。光吸収性膜４の幾何学的膜厚が１ｎｍ未満であると、可視光透過率は高くなるが、低い可視光反射率と広い波長範囲における低反射率を得ることができない。一方、光吸収性膜４の幾何学的膜厚が８ｎｍより大きいと、低い可視光反射率と広い波長範囲における低反射率を得ることができるが、可視光透過率が低くなる。
光吸収性膜４の最適な幾何学的膜厚は、膜を構成する物質の屈折率に依存するが、好ましくは３〜７ｎｍであり、より好ましくは４〜６ｎｍである。
【００２０】
（第２の薄膜）
第２の薄膜６は、幾何学的膜厚が４５〜１６５ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．６以下である物質によって構成されている。
例えば、酸化ケイ素（ｎ：１．４６）、フッ化マグネシウム（ｎ：１．３８）、フッ化カルシウム（ｎ：１．４）、フッ化アルミニウム（ｎ：１．３）、酸化アルミニウム（ｎ：１．６）、フッ化ランタン（ｎ：１．５８）及びフッ化アルミン酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ ｆｌｕｏｒｏａｌｕｍｉｎａｔｅ：Ｎａ３ＡｌＦ６）（ｎ：１．３５）からなる群から選択される少なくとも１種以上の物質や有機化合物が挙げられる。そのなかでも、化学的安定性に優れ、機械的強度が高いことから、酸化ケイ素が好ましい。
【００２１】
第２の薄膜６の幾何学的膜厚は４５〜１６５ｎｍである。第２の薄膜６の幾何学的膜厚が小さいと、低反射率を示す波長範囲は低波長側になる。一方、幾何学的膜厚が大きいと、低反射率を示す波長範囲は長波長側になる。
第２の薄膜６の最適な幾何学的膜厚は、膜を構成する物質の屈折率に依存するが、好ましくは６０〜１５５ｎｍであり、より好ましくは６５〜１５０ｎｍである。
【００２２】
第１の薄膜３と、光吸収性膜４と、第２の薄膜６の３層を、膜を構成する各々の物質の屈折率に依存した最適な幾何学的膜厚に調節することにより、可視光透過率が８０％以上、かつ可視光反射率が１％以下、より好ましくは０．６％以下である光吸収性反射防止体１を得ることができる。
【００２３】
例えば、第１の薄膜３を構成する物質が、屈折率１．３以上、１．５未満の物質である場合、第１の薄膜３の好ましい幾何学的膜厚は１〜５０ｎｍであり、より好ましくは５〜３０ｎｍである。第１の薄膜３が、前記の屈折率と膜厚である場合、光吸収成膜４は、幾何学的膜厚が５〜８ｎｍの窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質であることが好ましい。第２の薄膜６は、幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍの酸化ケイ素であることが好ましく、その幾何学的膜厚は７０〜１１０ｎｍであることがより好ましい。
【００２４】
第１の薄膜３を構成する物質が、屈折率１．５以上、１．７以下の物質である場合、第１の薄膜３の好ましい幾何学的膜厚は１〜２００ｎｍであり、より好ましくは３０〜１７０ｎｍである。第１の薄膜３が、前記の屈折率と膜厚である場合、光吸収成膜４は、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍの窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質であることが好ましい。第２の薄膜６は、幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍの酸化ケイ素であることが好ましく、その幾何学的膜厚は７５〜１１０ｎｍであることがより好ましい。
【００２５】
第１の薄膜３を構成する物質が、屈折率１．９以上、２．１以下の物質である場合、第１の薄膜３の好ましい幾何学的膜厚は１〜５５ｎｍであり、より好ましくは５〜５０ｎｍである。第１の薄膜３が、前記の屈折率と膜厚である場合、光吸収成膜４は、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍの窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質であることが好ましい。第２の薄膜６は、幾何学的膜厚が６０〜１６５ｎｍの酸化ケイ素であることが好ましく、その幾何学的膜厚は８０〜１５５ｎｍであることがより好ましい。
【００２６】
第１の薄膜３を構成する物質が、屈折率２．３以上、２．７以下の物質である場合、第１の薄膜３の好ましい幾何学的膜厚は１〜２５ｎｍであり、より好ましくは３〜２０ｎｍである。第１の薄膜３が、前記の屈折率と膜厚である場合、光吸収成膜４は、幾何学的膜厚が３〜７ｎｍの窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質であることが好ましい。第２の薄膜６は、幾何学的膜厚が４５〜１６０ｎｍの酸化ケイ素であることが好ましく、その幾何学的膜厚は６５〜１５０ｎｍであることがより好ましい。
【００２７】
本発明における各膜の成膜方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法が挙げられる。スパッタリング法によれば、大面積の基体上に均一に成膜できる。特に、工業的には直流反応性スパッタ法が好ましい。
【００２８】
また、光吸収性膜４と第２の薄膜６との間に、第２の薄膜６を成膜する際に光吸収性膜４が酸化されることを防ぎ、例えば光吸収性膜４として酸窒化チタンを用いる場合にチタンに対する酸素の原子数比を好ましい値に維持するために、酸化バリア膜５を設けることもできる。
酸化バリア膜５は、その下に形成されている光吸収性膜４の酸化を防ぐために形成される薄膜であり、光学的には実質上意味を持たないものである。
酸化バリア膜５の幾何学的膜厚は、反射防止性能を損なわないために５ｎｍ以下が好ましい。
【００２９】
酸化バリア膜５としては、各種の金属又は窒化ケイ素等の金属窒化物を使用できる。その中でも、クロム、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタル、亜鉛、ニッケル、パラジウム、白金、アルミニウム、インジウム、スズ及びケイ素からなる群の少なくとも１種の金属を主成分とする膜又はこれらの窒化物を主成分とする膜、もしくはチタン、ジルコニウム及びハフニウムからなる群の少なくとも１種の金属を主成分とする膜を用いると、充分な酸化防止性能の向上と、優れた反射防止特性の維持を両立させうるので好ましい。
【００３０】
特に、ケイ素を主成分とする膜又はケイ素の窒化物を主成分とする膜は、酸化バリア性能に優れるうえ、酸化ケイ素膜をＳｉターゲットを用いて成膜する場合は、ターゲット材料を増やす必要がない点で、製造上有利である。
酸化バリア膜５の形成手法としては、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などがある。
【００３１】
また、基材２と第１の薄膜３との間に、光吸収性反射防止体１に所望の硬さを付与するため、ハードコート層を設けることができる。ハードコート層としては、透明性があり、基材２の屈折率（ｎ）と等しいか、又は、基材２の屈折率（ｎ）に対し、±０．１以内の屈折率である材料であればよい。例えば、紫外線硬化型のアクリル樹脂、シリコン樹脂等を主体とする樹脂が挙げられる。これらの樹脂には、添加剤を含有させることもできる。
【００３２】
ハードコート層の形成方法としては、バーコート法、ドクターブレード法、リバースロールコート法、グラビアロールコート法等の公知の塗布方法を用いることができる。
また、ハードコート層の幾何学的膜厚は、１０μｍ以下が好ましい。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。なお、以下の実施例及び比較例における各薄膜の機械的膜厚は、次のようにして求めた。
予め、表面に油性ペンで線を描いた基板を成膜室に導入する。各例で形成する薄膜のそれぞれの成膜条件において基板上に単層膜を形成し、成膜時間が異なる２種類の単層膜付き基板を作製する。それぞれ２種類の単層膜付き基板を成膜室より取り出した後、エタノールを浸した布でこすって基板上に油性ペンで描いた線を該線上に形成された薄膜とともに拭き取る。触針式段差計：タリステップ（ａ ｓｔｙｌｕｓ−ｔｙｐｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒａｃｅｒ，ＲａｎＫ Ｔａｙｌｏｒ Ｈｏｂｓｏｎ，Ｔａｌｙｓｔｅｐ）を用いて、油性マジックが拭き取られた部分から薄膜が形成された部分にかけて走査させ、段差すなわち幾何学的膜厚をそれぞれ測定する。測定された幾何学的膜厚と成膜時間とから、それぞれの成膜条件における検量線を作成する。この検量線を使用し、各成膜時間に相当する薄膜の幾何学的膜厚を求める。
【００３４】
［実施例１］
成膜室を０．２７ｍＰａまで排気した後、窒素ガス濃度３０体積％、残部アルゴンガスから成るスパッタガスを成膜室に導入し、２０ｃｍ×７ｃｍ×０．５ｃｍの大きさのｎ型シリコンターゲットに０．３９ｋｗの電力を投入して、直流反応性スパッタ法により膜厚１５ｎｍの窒化ケイ素（第１の薄膜）をハードコート層付きＰＥＴ（厚さ１００μｍ）基材上に形成した。
【００３５】
次に、窒素ガス濃度１０体積％、残部アルゴンガスから成るスパッタガスを成膜室に導入し、２０ｃｍ×７ｃｍ×０．５ｃｍの大きさのチタンターゲットに０．２６ｋｗの電力を投入して、直流反応性スパッタ法により膜厚５ｎｍの窒化チタン（光吸収性膜）をその上に形成した。
【００３６】
さらに、窒素ガス濃度３０体積％、残部アルゴンガスから成るスパッタガスを成膜室に導入し、２０ｃｍ×７ｃｍ×０．５ｃｍの大きさのｎ型シリコンターゲットに０．３９ｋｗの電力を投入して、直流反応性スパッタ法により膜厚３ｎｍの窒化ケイ素をその上に形成した。
この窒化ケイ素膜は、その上の第２の薄膜を反応性スパッタ法により形成する際に、窒化チタン膜が酸化するのを防ぐための酸化バリア膜であり、第２の薄膜を形成する際に酸化されるので光学的な効果は果たさない。
【００３７】
次いで、酸素ガス濃度６０体積％、残部アルゴンガスから成るスパッタガスを成膜室に導入し、２０ｃｍ×７ｃｍ×０．５ｃｍの大きさのｎ型シリコンターゲットに０．７７ｋｗの電力を投入して、直流反応性スパッタ法により膜厚１２５ｎｍの酸化ケイ素（第２の薄膜）をその上に形成した。
作成した膜の組成と膜厚をまとめて表１に示す。なお、成膜した各々の膜は非化学量論的であるため、表１の膜の組成においては組成比を考慮していない。
【００３８】
＜評価＞
得られた光吸収性反射防止体の膜を形成していない側の基材面に黒色塗料を塗布し、膜を形成している側の反射率と透過率を、分光光度計（日本分光社製、ＡＲＴ−２５ＧＴを用いて測定した。反射率の測定結果から可視光透過率（ＪＩＳ Ｚ ８７０１において規定されている反射の刺激値Ｙ）を求めたところ、８１．２％であった。また、可視光反射率（ＪＩＳ Ｚ ８７０１）は０．５％であった。これらの測定結果を表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られた。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４５５〜６３５ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られた。
【００３９】
［実施例２］
窒化ケイ素（第１の薄膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られた。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４６０〜６２０ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られた。
【００４０】
［実施例３］
窒化チタン（光吸収性膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られた。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４５０〜６４０ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られた。
【００４１】
［実施例４］
光吸収性膜を酸窒化チタンとした以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られた。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４４０〜６５０ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られた。
【００４２】
［実施例５］
窒化ケイ素（第１の薄膜）と窒化チタン（光吸収性膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られた。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４５５〜６００ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られた。
【００４３】
［実施例６］
第１の薄膜を酸化チタンとし、酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えた以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製する。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られる。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４６０〜６００ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られる。
【００４４】
［実施例７］
第１の薄膜を酸化アルミニウムとし、酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えた以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製する。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
８０％以上の高い可視光透過率を満たしながら、１％以下の低い可視光反射率を示す光吸収性反射防止体が得られる。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長が４６０〜６００ｎｍであり、広い波長範囲において反射率１％以下である光吸収性反射防止体が得られる。
【００４５】
［比較例１］
窒化ケイ素（第１の薄膜）を形成せず、基板上に直接光吸収性膜を作成し、酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
得られた光吸収性反射防止体の可視光反射率は１％以上であった。
【００４６】
［比較例２］
窒化ケイ素（第１の薄膜）を形成せず、基板上に直接光吸収性膜を作成し、窒化チタン（光吸収性膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
得られた光吸収性反射防止体の可視光透過率は８０％に達しなかった。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長は４５０〜７００ｎｍであった。
【００４７】
［比較例３］
窒化ケイ素（第１の薄膜）と窒化チタン（光吸収性膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
得られた光吸収性反射防止体の可視光透過率は８０％に達しなかった。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長は４３０〜７３０ｎｍであった。
【００４８】
［比較例４］
窒化チタン（光吸収性膜）と酸化ケイ素（第２の薄膜）の膜厚を変えて、それ以外は実施例１と同様にして光吸収性反射防止体を作製した。作成した膜の組成と膜厚及び可視光透過率と可視光反射率の測定結果をまとめて表１に示す。
得られた光吸収性反射防止体の可視光透過率は８０％に達しなかった。また、該光吸収性反射防止体において、反射率が１％以下である光の波長は４６０〜６９０ｎｍであった。
【００４９】
これらの結果から、実施例では、可視光透過率が８０％以上、かつ可視光反射率が１％以下の良好な光吸収性反射防止体が得られた。
【００５０】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に前記基材側から、
幾何学的膜厚が１〜２００ｎｍであって、屈折率が１．３以上、２．６以下である物質からなる第１の薄膜と、
幾何学的膜厚が１〜８ｎｍであって、窒化チタン、酸窒化チタン、金及び銅からなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、
幾何学的膜厚が４５〜１６５ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．６以下である物質からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【請求項２】
前記第１の薄膜が、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化モリブデン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化チタン、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素及び窒化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である請求項１に記載の光吸収性反射防止体。
【請求項３】
前記第２の薄膜が、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム、酸化アルミニウム、フッ化ランタン及びフッ化アルミン酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である請求項１又は２に記載の光吸収性反射防止体。
【請求項４】
前記第２の薄膜が、実質的に酸化ケイ素からなる膜である請求項１、２又は３に記載の光吸収性反射防止体。
【請求項５】
前記光吸収性膜が、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光吸収性反射防止体。
【請求項６】
前記基材と第１の薄膜との間に、ハードコート層を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の光吸収性反射防止体。
【請求項７】
基材上に前記基材側から、
幾何学的膜厚が１〜５０ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．５未満である物質からなる第１の薄膜と、
幾何学的膜厚が５〜８ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、
幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【請求項８】
基材上に前記基材側から、
幾何学的膜厚が１〜２００ｎｍであって、屈折率１．５以上、１．７以下である物質からなる第１の薄膜と、
幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、
幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【請求項９】
基材上に前記基材側から、
幾何学的膜厚が１〜５５ｎｍであって、屈折率１．９以上、２．１以下である物質からなる第１の薄膜と、
幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、
幾何学的膜厚が６０〜１６５ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【請求項１０】
基材上に前記基材側から、
幾何学的膜厚が１〜２５ｎｍであって、屈折率２．３以上、２．７以下である物質からなる第１の薄膜と、
幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、
幾何学的膜厚が４５〜１６０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【請求項１】
基材上に前記基材側から、
幾何学的膜厚が１〜２００ｎｍであって、屈折率が１．３以上、２．６以下である物質からなる第１の薄膜と、
幾何学的膜厚が１〜８ｎｍであって、窒化チタン、酸窒化チタン、金及び銅からなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、
幾何学的膜厚が４５〜１６５ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．６以下である物質からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【請求項２】
前記第１の薄膜が、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化モリブデン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化チタン、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素及び窒化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である請求項１に記載の光吸収性反射防止体。
【請求項３】
前記第２の薄膜が、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム、酸化アルミニウム、フッ化ランタン及びフッ化アルミン酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である請求項１又は２に記載の光吸収性反射防止体。
【請求項４】
前記第２の薄膜が、実質的に酸化ケイ素からなる膜である請求項１、２又は３に記載の光吸収性反射防止体。
【請求項５】
前記光吸収性膜が、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する膜である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光吸収性反射防止体。
【請求項６】
前記基材と第１の薄膜との間に、ハードコート層を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の光吸収性反射防止体。
【請求項７】
基材上に前記基材側から、
幾何学的膜厚が１〜５０ｎｍであって、屈折率が１．３以上、１．５未満である物質からなる第１の薄膜と、
幾何学的膜厚が５〜８ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、
幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【請求項８】
基材上に前記基材側から、
幾何学的膜厚が１〜２００ｎｍであって、屈折率１．５以上、１．７以下である物質からなる第１の薄膜と、
幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、
幾何学的膜厚が６５〜１２０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【請求項９】
基材上に前記基材側から、
幾何学的膜厚が１〜５５ｎｍであって、屈折率１．９以上、２．１以下である物質からなる第１の薄膜と、
幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、
幾何学的膜厚が６０〜１６５ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【請求項１０】
基材上に前記基材側から、
幾何学的膜厚が１〜２５ｎｍであって、屈折率２．３以上、２．７以下である物質からなる第１の薄膜と、
幾何学的膜厚が３〜７ｎｍであって、窒化チタン及び酸窒化チタンからなる群から選択される少なくとも１種以上の物質を含有する光吸収性膜と、
幾何学的膜厚が４５〜１６０ｎｍであって、酸化ケイ素からなる第２の薄膜と、を有することを特徴とする光吸収性反射防止体。
【図１】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５９６０２
【国際公開日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【発行日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１６３５９（Ｐ２００５−５１６３５９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１８９０５
【国際出願日】平成１６年１２月１７日（２００４．１２．１７）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【発行日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１８９０５
【国際出願日】平成１６年１２月１７日（２００４．１２．１７）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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