JP2014202928A - ハーフミラー前面板 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイ用のハーフミラーとして機能するのに十分な視感透過率と視感反射率を有するとともに、透過光および反射光の色調が中性（見た目に白色）に近い色調であり、生産性にも優れるハーフミラー前面板を提供する。【解決手段】透明基板と前記透明基板の一方の主面に配設されたハーフミラー積層膜からなる積層体を備えるディスプレイ用のハーフミラー前面板であって、前記ハーフミラー積層膜は、前記透明基板側から順に、第１の金属酸化物からなる厚さ４５〜７０ｎｍの第１の透明酸化物層、銀を主体とする厚さ３０〜４５ｎｍの金属層、および、第２の金属酸化物からなる厚さ４５〜７０ｎｍの第２の透明酸化物層を有するハーフミラー前面板。【選択図】図７

Description

本発明は、ディスプレイの前面に設けられるディスプレイ用のハーフミラー前面板に関する。

近年、デザイン性を重視したディスプレイとして電源オフ時はミラーとなり、電源オン時は画像が表示されるいわゆるハーフミラーとなるディスプレイが求められるようになった。そこで、ディスプレイをハーフミラーとして機能させるために、ディスプレイを構成するガラス板の表面にスパッタリングによりＴｉＯ_２層を設ける方法が検討されているが、この方法では十分な反射率が得られていない。

また、特許文献１には、ディスプレイの前面にスパッタリングにより金属薄膜層を設けたガラス板を設置する方法が記載されているが、この方法では吸収が多く、透過、反射とも十分とは言えない。さらに、特許文献２には、高屈折率材料と低屈折率材料を繰り返し積層した多層膜を用いる方法が記載されている。しかしながら、多層膜は、積層数が少ないと色調の観点から着色の問題があり、積層数を増やすと、クラックなど応力発生の点や、生産性が悪いという点で問題であった。

特開２０１１−７１９７３号公報 特開２００８−８３２６２号公報

本発明は、上記観点からなされたものであって、ディスプレイ用のハーフミラーとして機能するのに十分な視感透過率と視感反射率を有するとともに、透過光および反射光の色調が中性（見た目に白色）に近い色調であり、生産性にも優れるハーフミラー前面板を提供することを目的とする。

本発明のハーフミラー前面板は、透明基板と前記透明基板の一方の主面に配設されたハーフミラー積層膜からなる積層体を備えるディスプレイ用のハーフミラー前面板であって、
前記ハーフミラー積層膜は、前記透明基板側から順に、第１の金属酸化物からなる厚さ４５〜７０ｎｍの第１の透明酸化物層、銀を主体とする厚さ３０〜４５ｎｍの金属層、および、第２の金属酸化物からなる厚さ４５〜７０ｎｍの第２の透明酸化物層を有することを特徴とする。

本発明のハーフミラー前面板をディスプレイの前面に設置すれば、ディスプレイの電源オフ時にはミラーとして十分に機能するとともに、電源オン時は設置前とほとんど変わらない画像が得られる。すなわち、ディスプレイ用のハーフミラーとして機能するのに十分な視感透過率と視感反射率を有するとともに、透過光および反射光の色調を中性（見た目に白色）に近い色調とできる。また、ハーフミラーとするための積層体の積層数も少なく生産性にも優れる。

本発明のハーフミラー前面板が適用されたディスプレイ装置の一例を示す断面図である。 本発明のハーフミラー前面板が適用されたディスプレイ装置の別の一例を示す断面図である。 本発明のハーフミラー前面板の実施形態の一例を示す断面図である。 本発明のハーフミラー前面板の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明のハーフミラー前面板の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明のハーフミラー前面板の実施形態の変形例を示す断面図である。 本発明のハーフミラー前面板の実施形態の変形例を示す断面図である。

本発明のハーフミラー前面板の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
図１および図２は本発明のハーフミラー前面板が適用されたディスプレイ装置の例を示す断面図である。図１はディスプレイ２１と距離を置いて視認側にハーフミラー前面板１０が独立に配設されたディスプレイ装置２０の一例を示し、図２はディスプレイ２１の前面にハーフミラー前面板１０が直接貼付されたディスプレイ装置２０の一例を示す。以下、ハーフミラー前面板を単に「前面板」という。なお、本明細書において、視認側とはディスプレイ装置を視認する人間が存在する側をいう、上記視認側の反対側は、ディスプレイ側である。

本明細書において透明とは、４００〜８００ｎｍの波長領域の光を平均して８０％以上透過することを意味する。また、ディスプレイ用の前面板がハーフミラーとして機能するとは、ディスプレイの電源オフ時にはミラーとなり、電源オン時には前面板の未設置時と比べて画像が遜色なく表示されることをいい、具体的には、ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９９９年）に準じて測定されるＣ光源による視感透過率および視感反射率がいずれも高い値にあることをいう。また、本明細書において、特に断りのない限り「視感透過率」および「視感反射率」とはそれぞれＪＩＳ Ｚ８７０１（１９９９年）に準じて測定されるＣ光源による視感透過率および視感反射率を意味する。

本発明の前面板１０が適用されるディスプレイ装置２０およびディスプレイ２１は、特に制限されない。ディスプレイ装置２０としては、テレビ、パソコン、カーナビ、ビデオカメラ、タブレット、携帯電話等のＡＶ機器や通信機器、および各種モニター等が挙げられる。また、ディスプレイ２１としては、ブラウン管ディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機・無機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤディスプレイ等が挙げられる。

図３は、本発明のハーフミラー前面板の実施形態の一例を示す断面図である。図３に示す前面板１０Ａは、透明基板１と透明基板１の一方の主面に配設されたハーフミラー積層膜１１からなる積層体で構成される。前面板１０Ａにおいて、ハーフミラー積層膜１１は、透明基板１側から順に、第１の金属酸化物からなる厚さ４５〜７０ｎｍの第１の透明酸化物層２、銀を主体とする厚さ３０〜４５ｎｍの金属層３、および、第２の金属酸化物からなる厚さ４５〜７０ｎｍの第２の透明酸化物層４で構成される。

透明基板１は透明性を有し、かつハーフミラー積層膜１１を形成する際に受ける負荷に耐える機械的強度を有する基板である。透明基板１を構成する材料としては、例えば、ガラスおよび樹脂が挙げられる。樹脂としては具体的に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のポリアクリレート、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレンメタクリル酸共重合体、ポリウレタン、セロファン等が挙げられる。樹脂としては、ポリエステル、ＰＣ、ＣＯＰ、ＴＡＣが特に好ましい。

なお、透明基板１を構成する材料は、ディスプレイの種類や用途に応じて適宜選択される。液晶ディスプレイの場合は特に複屈折率の少ない材料、例えば、ＣＯＰやＴＡＣが好ましい。また、ＰＥＴフィルムのように延伸法で作製されるものは比較的に高強度であり、製造時や加工時における折れなどの欠陥の発生を抑制できることから好ましい。

透明基板１の厚さは必ずしも限定されるものではない。図１のようにディスプレイとは独立に配設される前面板として前面板１０Ａを用いる場合には、透明基板１はガラスまたは樹脂からなり、その厚さは０．１〜５．０ｍｍが好ましい。また、図２のようにディスプレイに貼付して前面板１０Ａを用いる場合は、透明基板１は樹脂製が好ましく、その厚さは５〜２００μｍが好ましい。厚さを５μｍ以上とすることで、透明基板１の製造時や加工時における折れなどの欠陥の発生を抑制することができるために好ましい。また、２００μｍ以下とすることで、前面板１０Ａの全体の厚さを抑制することができるために好ましい。この場合の透明基板１の厚さは、３０〜１５０μｍが好ましく、４０〜１１０μｍがより好ましい。

ハーフミラー積層膜１１は、前面板１０Ａがハーフミラーとして機能するために設けられており、透明基板１側から順に、第１の金属酸化物からなる厚さ４５〜７０ｎｍの第１の透明酸化物層２、銀を主体とする厚さ３０〜４５ｎｍの金属層３、および、第２の金属酸化物からなる厚さ４５〜７０ｎｍの第２の透明酸化物層４で構成されている。

第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４（以下、これらをまとめて単に透明酸化物層２、４という場合がある）は、それぞれ第１の金属酸化物および２の金属酸化物からなる。第１の金属酸化物および２の金属酸化物はいずれも亜鉛を主たる酸化物構成金属とする亜鉛酸化物を主成分とすることが好ましい。

ここで、第１の金属酸化物および２の金属酸化物が亜鉛酸化物を主成分とするとは、金属酸化物１００質量％に対する亜鉛酸化物の割合が５０質量％超１００質量％以下であることをいう。

また、亜鉛を主たる酸化物構成金属とする亜鉛酸化物とは、亜鉛単独の酸化物（酸化亜鉛）と、亜鉛および亜鉛以外の金属元素の複合酸化物とを含む金属酸化物のうち、酸化物構成金属１００原子％中に占める亜鉛の割合が５０原子％超１００原子％以下の金属酸化物をいう。亜鉛酸化物における酸化物構成金属１００原子％中に占める亜鉛の割合は、好ましくは７５原子％以上、さらに好ましくは８５原子％以上となるものである。

亜鉛酸化物における酸化物構成金属のうち亜鉛以外の金属としては、例えば、スズ、アルミニウム、クロム、チタン、マグネシウム、ガリウムが好適なものとして挙げられ、これらは１種のみを用いても、または２種以上を用いてもよい。これらのなかでも、特にアルミニウム、チタン、およびガリウムから選ばれる少なくとも１種が好ましい。亜鉛以外の酸化物構成金属として、アルミニウム、チタン、およびガリウムから選ばれる少なくとも１種を含む亜鉛酸化物を用いれば、例えば、透明酸化物層２、４とした際に、これと接する金属層３との相性を良好にでき、また内部応力を効果的に低減して金属層３との密着性が高められ、結果として安定性、耐久性を良好とすることができる。

上記亜鉛以外の金属元素がアルミニウムおよび／またはガリウムの場合、亜鉛酸化物の酸化物構成金属１００原子％中に占めるアルミニウムおよび／またはガリウムの割合は、１〜１５原子％が好ましい。アルミニウムおよび／またはガリウムの上記該割合を１原子％以上とすることで、例えば、透明酸化物層２、４の内部応力を効果的に低減し、金属層３との密着性を高めて安定性、耐久性を良好とすることができる。また、アルミニウムおよび／またはガリウムの上記割合を１５原子％以下とすることで、例えば、透明酸化物層２、４においてその結晶性を保持することで金属層３との相性を維持し、結果として耐湿性等を良好とできる。亜鉛酸化物の酸化物構成金属１００原子％中に占めるアルミニウムおよび／またはガリウムの割合は、１．５〜１０原子％がより好ましく、１．５〜８．０原子％が特に好ましい。

亜鉛以外の元素がチタンの場合、亜鉛酸化物の酸化物構成金属１００原子％中に占めるチタンの割合は２〜２０原子％が好ましい。チタンの上記割合を２原子％以上とすることで、例えば、透明酸化物層２、４の内部応力を効果的に低減し、金属層３との密着性を高めて安定性、耐久性を良好とすることができる。また、チタンの上記割合を２０原子％以下とすることで、例えば、透明酸化物層２、４においてその結晶性を保持することで金属層３との相性を維持し、結果として耐湿性等を良好とできる。亜鉛酸化物の酸化物構成金属１００原子％中に占めるチタンの割合は、３〜１５原子％がより好ましい。

このような透明酸化物層２、４によれば、例えば、その構成材料である第１の金属酸化物および第２の金属酸化物の結晶性等により金属層３との相性が良好となるために、金属層３の安定性、耐久性を良好とできる。なお、第１の金属酸化物および第２の金属酸化物は、互いに異なる組成としてもよいが、好ましくは同一の組成である。

第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４をそれぞれ構成する第１の金属酸化物および第２の金属酸化物は、屈折率が１．７〜２．３であることが好ましく、１．８〜２．２であることがより好ましく、１．９〜２．１であることがさらに好ましい。第１の金属酸化物および第２の金属酸化物の屈折率を上記範囲とすることにより、第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４とその間に挟まれた金属層３との干渉効果で視感透過率および視感反射率を共に高くすることができる。なお、本明細書において屈折率は、波長５５５ｎｍにおける屈折率を意味する。

第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４の膜厚（物理的膜厚、以下同様）はそれぞれ４５〜７０ｎｍである。第１の透明酸化物層２の膜厚と第２の透明酸化物層４の膜厚は上記範囲内であれば、同じであっても異なってもよい。第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４の膜厚を上記範囲とすることにより、第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４とその間に挟まれた金属層３との干渉効果で視感透過率および視感反射率を共に高くすることができる。第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４の膜厚はそれぞれ、５０〜６５ｎｍが好ましい。

第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４の膜厚は、断面の電子顕微鏡観察等により実測できる。なお、膜厚は常法により各層の光学特性から求めてもよい。さらに、以下に説明する金属層３を含めて、第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４は、通常、後述のとおりスパッタ法によって形成される。その場合、各層の膜厚は、常法により、スパッタ成膜レートとスパッタ時間とから求めてもよい。光学特性から膜厚を求める方法、スパッタ成膜レートとスパッタ時間から膜厚を求める方法のいずれの方法においても、実測値を十分に再現できる方法である。

ハーフミラー積層膜１１において、第１の透明酸化物層２と第２の透明酸化物層４の間に挟まれて存在する金属層３は、銀を主体とする金属材料で構成される層である。ここで銀を主体とするとは金属層３を構成する金属の全量に対して銀を５０質量％超１００質量％以下の割合で含有することをいう。金属層３の構成金属材料は光学特性の観点からは純銀、すなわち銀１００％が好ましい。しかし、金属層３としては、光学特性に加えて、安定性や耐久性を考慮すれば、パラジウムおよび金から選ばれる少なくとも１種の金属を含有する銀合金からなる層が好ましい。金属層３の構成金属材料における、パラジウムおよび／または金の含有量は、構成金属の全量に対して、０．２〜１０質量％が好ましく、０．２〜５質量％がより好ましい。パラジウムおよび／または金の含有量を上記範囲内とすることで、例えば、銀の拡散を抑制し、これにより耐湿性を高くすることができ、また光の吸収を抑えることができる。

金属層３の厚さは３０〜４５ｎｍである。第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４の厚さを上記範囲とし、さらに金属層３の厚さを該範囲とすることで、これら３層の干渉効果により視感透過率および視感反射率を共に高くすることができる。金属層３の厚さは、３５〜４５ｎｍが好ましい。

図３に示す前面板１０Ａにおいて、透明基板１の一方の主面上に、ハーフミラー積層膜１１を形成する、すなわち、透明基板１側から順に、第１の透明酸化物層２、金属層３、および、第２の透明酸化物層４を形成する方法としては、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、化学的気相成長法等の従来公知の方法が挙げられる。

ハーフミラー積層膜１１の形成は、品質、特性の安定性が良好であることから、特にスパッタ法により行うことが好ましい。スパッタ法としては、ＤＣスパッタ法、ＡＣスパッタ法、高周波スパッタ法等が挙げられる。スパッタ法によるハーフミラー積層膜１１の形成は、例えば、以下のようにして行うことができる。

ハーフミラー積層膜１１の構成として、第１の透明酸化物層２および第２の透明酸化物層４をそれぞれ構成する第１の金属酸化物および第２の金属酸化物がともに亜鉛とチタンからなる亜鉛酸化物であり、金属層３を構成する金属が銀合金である場合を例に説明する。なお、各層の構成材料がこれらと異なる場合についても同様である。

まず、酸素ガスを混合したアルゴンガスを導入しながら、透明基板１の表面に亜鉛およびチタンの酸化物からなる混合ターゲットを用いてＤＣスパッタを行い、第１の透明酸化物層２を形成する。次いで、アルゴンガスを導入しながら、銀合金ターゲットを用いてＤＣスパッタを行い、金属層３を形成する。さらに、第１の透明酸化物層２を形成したのと同様にして金属層３上に、第２の透明酸化物層４を形成することで、透明基板１上にハーフミラー積層膜１１を形成することができる。

第１の透明酸化物層２、金属層３および第２の透明酸化物層４の厚さは、それぞれの層を形成する際に行うＤＣスパッタの電力密度とスパッタ時間とにより調整できる。また、上記の混合ターゲットは、各金属単独の酸化物の高純度（通常９９．９％）粉末を、具体的には、高純度酸化亜鉛粉末と高純度酸化チタン粉末を所定の割合で混合し、冷間静水圧プレス等を用いて成形し焼結することにより製造できる。なお、各層の構成材料が上記と異なる場合についても、用いるターゲットを適宜選択する以外は上記と同様にして透明基板１上にハーフミラー積層膜１１を形成することができる。

ここで、ハーフミラー積層膜１１の構成を、上記の３層構成にさらに金属層と透明酸化物層を１層ずつ加えて５層構成あるいはさらに各１層を加えた７層構成等にすることも考えられるが、ハーフミラー機能の性能アップが小さい割に生産性の低下が大きく、実用的でない。

ハーフミラー積層膜１１は表面抵抗値が１〜１０Ω／ｓｑであることが好ましい。このような表面抵抗値を有するものによれば、電磁波遮蔽効果が良好となり、電磁波シールドフィルムとして電子機器の誤動作を効果的に抑制することができる。

図３に示す前面板１０Ａは、透明基板１上にハーフミラー積層膜１１が形成された積層体からなる。このような積層体は、視感透過率を３０〜５０％の範囲内とでき、視感反射率を４０〜６０％の範囲内とできる。このように、上記積層体からなる前面板１０Ａは、視感透過率と視感反射率をともに高い水準にできるハーフミラー機能に優れた前面板といえる。また、上記視感透過率は、３２〜４７％がより好ましく、視感反射率は４５〜６０％がより好ましい。

ここで、前面板１０Ａをディスプレイに取り付ける際に、透明基板１側が視認側となるように用いられる場合には、上記視感透過率および視感反射率は、透明基板１側からＣ光源を照射して測定される値として、上記範囲にあればよい。また、ハーフミラー積層膜１１側が視認側となるように用いられる場合には、上記視感透過率および視感反射率はハーフミラー積層膜１１側からＣ光源を照射して測定される値として、上記範囲にあればよい。すなわち、前面板１０Ａにおいて、必ずしも両方の主面で測定される視感透過率および視感反射率が上記範囲にある必要はなく、その使用において視認側となる主面からＣ光源を照射して測定される視感透過率および視感反射率が上記範囲であればよい。以下に説明するいずれの態様の前面板についても、同様である。

また、このような積層体は、Ｃ光源から入射した光により得られる反射光の、ＪＩＳ Ｚ ８７２２（２００９年）で定義される２度視野でのＸＹＺ表色系における色座標（ｘ，ｙ）を、（０．２７０≦ｘ≦０．３１０，０．２７０≦ｙ≦０．３１０）の範囲内とできる。また、上記同様にして得られる透過光の、ＪＩＳ Ｚ ８７２２（２００９年）で定義される２度視野でのＸＹＺ表色系における色座標（ｘ，ｙ）を、（０．３３５≦ｘ≦０．３５５，０．３５０≦ｙ≦０．３７０）の範囲内とできる。このように、上記積層体からなる前面板１０Ａは、透過色調および反射色調を中性（見た目に白色）に近い色調とできる。

上記積層体において、上記反射光および透過光の色座標（ｘ，ｙ）が上記範囲内であれば、反射光および透過光の色調は、ほぼ見た目に無色の中性といえる色調である。上記色座標（ｘ，ｙ）は、さらには、ＸＹＺ表色系における色座標（ｘ，ｙ）を、（０．３４０≦ｘ≦０．３５０，０．３５５≦ｙ≦０．３６５）が好ましく、反射光は０．２８０≦x≦０．３００、０．２８０≦ｙ≦０．３００が好ましい。なお、積層体における上記反射光および透過光の色座標（ｘ，ｙ）の測定についても、Ｃ光源が照射される主面は、上記視感透過率および視感反射率の測定の場合と同様である。

図３に示す前面板１０Ａは、ハーフミラー積層膜１１面を視認側として用いてもよく、透明基板１のハーフミラー積層膜１１が設けられた面と反対側の面を視認側として用いてもよい。ハーフミラー積層膜１１面を視認側にして用いる場合には特に、図４に示すようにハーフミラー積層膜１１上に保護層５を有することが好ましい。なお、ハーフミラー積層膜１１面をディスプレイ側にして用いる場合においても保護層５を設けてもよい。図４は本発明のハーフミラー前面板の実施形態の変形例を示す断面図である。図４に示す前面板１０Ｂは、ハーフミラー積層膜１１上に保護層５を有する以外は、全て上記図３に示す前面板１０Ａと同様の構成である。

保護層５はハーフミラー積層膜１１を水分等から保護する役割を果たす。さらに、ハーフミラー積層膜１１上に粘着層を設ける場合には、その間に保護層５を設けることでハーフミラー積層膜１１と粘着層との密着性を向上させる機能を有する。ここで、粘着層は後述のとおり図２に示すディスプレイ２１に直接貼付するタイプの前面板に設けることが好ましい層である。また、図１に示すディスプレイ２１とは独立した前面板であっても、さらにガラス板等を有する場合に設けられる層である。

保護層５としては、スズ、インジウム、チタン、ケイ素、ガリウム等の金属の酸化物もしくは窒化物からなる層、または水素化炭素を主成分として含む層等が挙げられる。保護層５としては、特に、インジウム、スズ、およびガリウムの酸化物からなる層、または水素化炭素を主成分として含む層が好ましい。特には、酸化スズおよび／または酸化インジウムを主成分とする保護層５が好ましい。

保護層５の膜厚は、２〜３０ｎｍが好ましく、３〜２０ｎｍがより好ましく、３〜１０ｎｍがさらに好ましい。保護層５の膜厚を上記範囲とすることで、ハーフミラー積層膜１１を水分等から効果的に保護することができるとともに、保護層５上に粘着層をさらに有する場合にはハーフミラー積層膜１１と粘着層との密着性を向上させることができる。

図３に示す前面板１０Ａは、上記のとおりハーフミラー積層膜１１面を視認側として用いてもよく、透明基板１のハーフミラー積層膜１１が設けられた面と反対の面を視認側として用いてもよい。透明基板１のハーフミラー積層膜１１が設けられた面と反対側の面を視認側とする場合であって、透明基板１が樹脂製である場合、図５に示すように透明基板１のハーフミラー積層膜１１が設けられた面と反対側の面にハードコート層６を有することが好ましい。透明基板１がガラス製である場合や、ハーフミラー積層膜１１面やさらに保護層５を有する場合の保護層５面を視認側として用いる場合には、通常、ハードコート層を設けることはない。

図５は本発明のハーフミラー前面板の実施形態の変形例を示す断面図である。図５に示す前面板１０Ｃは、透明基板１のハーフミラー積層膜１１が設けられた面と反対側の面にハードコート層６を有する以外は、全て上記図４に示す前面板１０Ｂと同様の構成である。

ハードコート層６は、透明基板１を構成する樹脂に比べて高い硬度を有するものであり、透明基板１の表面に細かな擦り傷等が発生することを抑制し、また樹脂製の透明基板１の収縮を抑制する機能を有する。

ハードコート層６の硬度は、鉛筆硬度でＨ以上が好ましく、Ｈ〜３Ｈがより好ましい。鉛筆硬度をＨ以上とすることで、樹脂製の透明基板１における擦り傷等を効果的に抑制することができる。一方、鉛筆硬度は２Ｈ程度もあれば擦り傷等を十分に抑制することができ、またハードコート層６が硬くなりすぎるためにクラック等が発生することも抑制することができる。なお、本明細書においてハードコート層６の鉛筆硬度は、透明基板１上に形成したハードコート層６について、ＪＩＳＫ５４００（１９９０）に準じて荷重１００ｇで測定されたものをいう。

ハードコート層６の厚さは、０．５〜２０μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。ハードコート層６の厚さを０．５μｍ以上とすることで、樹脂製の透明基板１における擦り傷、収縮等を効果的に抑制することができる。一方、ハードコート層６の厚さは２０μｍ程度もあれば樹脂製の透明基板１における擦り傷、収縮等を十分に抑制することができ、またハードコート層６が硬くなりすぎるためにクラック等が発生することも抑制することができる。

このようなハードコート層６は、例えば樹脂自身の作用あるいは硬化剤等によって架橋硬化する硬化性樹脂からなるものである。具体的には、ウレタン系樹脂、アミノプラスト系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等の単独硬化型の熱・紫外線・電子線硬化性樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の硬化剤によって硬化する熱硬化性樹脂等が挙げられる。これらの中でも、良好なハードコート層６を簡便に形成できることから、アクリル系樹脂が好適なものとして挙げられる。

図５に示すような透明基板１のハーフミラー積層膜１１が設けられた面と反対側の面にハードコート層６を有する前面板においては、樹脂製の透明基板１の一方の主面に熱硬化性樹脂等を塗布および硬化させてハードコート層６を形成したものを準備し、該透明基板１のハードコート層６が形成されていない主面に上記のようにしてハーフミラー積層膜１１を形成させるのが好ましい。

ハードコート層６には、必要に応じて、帯電防止、易滑性、指紋除去性、反射防止機能などの機能を付加してもよい。

図６に、本発明の前面板の実施形態のさらに別の変形例の断面図を示す。図６に示す前面板１０Ｄは、図５に示す前面板１０Ｃの保護層５上に粘着層１２を有する構成の前面板である。ここで、前面板１０Ｄにおいて、保護層５およびハードコート層６は任意に設けられる層である。保護層５は上記のとおり粘着層１２とハーフミラー積層膜１１の間の密着性を向上させる機能を有することから設けることが好ましい。また、ハードコート層６は上記と同様、樹脂製の透明基板１の表面における擦り傷、収縮等を抑制することから設けることが好ましい。粘着層１２を有する前面板１０Ｄは、該粘着層１２を介してディスプレイに直接貼付することができ、例えば、前面板を接着剤等を用いてディスプレイに貼付する場合に比べて、作業性に優れる。前面板１０Ｄにおける粘着層１２以外の構成要素は全て前面板１０Ｃの構成要素と同様である。

粘着層１２としては、粘着剤のみからなるもの、または粘着剤中に紫外線吸収剤等の各種機能性添加剤が含有されたものが挙げられる。粘着剤としては、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ブタジエン系粘着剤が挙げられ、これらの中でもアクリル系粘着剤が好適に用いられる。アクリル系粘着剤は、アクリル系単量体単位を主成分として含む重合体であって、アクリル系単量体としては、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、（無水）マレイン酸、（無水）フマル酸、クロトン酸、これらのアルキルエステルが挙げられる。ここで、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸の総称として使用している。

粘着層１２の厚さは、１０〜５０μｍが好ましく、２０〜３０μｍがより好ましい。粘着層１２の厚さを上記範囲とすることで、前面板としてのハーフミラー機能に影響を与えることなく、十分な接着性が確保される。

また、透明基板１に形成されたハーフミラー積層膜１１の上に保護層５と粘着層１２を有するような構成の積層体の粘着層１２の上にさらにガラス板を積層させて前面板としてもよい。このような構成の本発明の実施形態の前面板１０Ｅの断面図を図７に示す。前面板１０Ｅにおいては、ガラス板１３を有し、ハードコート層６を有しない限りは、図６に示す前面板１０Ｄと同様の構成である。前面板１０Ｅはガラス板１３側を視認側とした構成であり、よって透明基板１のハーフミラー積層膜１１を有する面と反対側の主面にハードコート層６を有しない。例えば、前面板１０Ｅにおいて、透明基板１のハーフミラー積層膜１１を有する面と反対側の主面にハードコート層６を設ければ、ハードコート層６側を視認側としての使用にも耐擦傷性を持って対応できる。

ガラス板１３としては、透明ガラスであれば、種類は特に制限されない。ガラス板１３の厚さは、用途によって任意に選択できるが、前面板としては自立性から、０．５〜２０ｍｍが好ましく、十分な強度が得られるとともに前面板の重量を大きくしない観点から０．７〜５ｍｍがより好ましい。

例えば、図７に断面が示される前面板１０Ｅのように、ガラス板１３と透明基板１でハーフミラー積層膜１１を挟み込む構成の本発明の実施形態の前面板については、視感透過率を２５〜５０％の範囲内とでき、視感反射率を４５〜６５％の範囲内とできる。このような前面板は、視感透過率と視感反射率をともに高い水準にできるハーフミラー機能に優れた前面板といえる。前面板におけるハーフミラー機能としては、視感透過率が３０〜４０％の範囲にあり、かつ、視感反射率が５０〜６５％の範囲にあることがより好ましい。なお、ガラス板１３と透明基板１でハーフミラー積層膜１１を挟み込む構成の本発明の実施形態の前面板において、保護層５およびハードコート層６は任意の構成要素である。

ここで、前面板１０Ｅをディスプレイに取り付ける際に、透明基板１側が視認側となるように用いられる場合には、上記視感透過率および視感反射率は、透明基板１側からＣ光源を照射して測定される値として、上記範囲にあればよい。また、ガラス板１３側が視認側となるように用いられる場合には、上記視感透過率および視感反射率はガラス板１３側からＣ光源を照射して測定される値として、上記範囲にあればよい。

また、このようなガラス板１３と透明基板１でハーフミラー積層膜１１を挟み込む構成の本発明の実施形態の前面板は、Ｃ光源から入射した光により得られる反射光の、ＪＩＳ Ｚ ８７２２（２００９年）で定義される２度視野でのＸＹＺ表色系における色座標（ｘ，ｙ）を、（０．３００≦ｘ≦０．３２５，０．３００≦ｙ≦０．３２５）の範囲内とできる。また、上記同様にして得られる透過光の、ＪＩＳ Ｚ ８７２２（２００９年）で定義される２度視野でのＸＹＺ表色系における色座標（ｘ，ｙ）を、（０．３００≦ｘ≦０．３２５，０．３２５≦ｙ≦０．３４５）の範囲内とできる。すなわち、上記構成の前面板は、透過色調および反射色調を中性（見た目に白色）に近い色調とできる。

上記色座標（ｘ，ｙ）は、さらには、ＸＹＺ表色系における色座標（ｘ，ｙ）を、反射光については（０．３０５≦ｘ、ｙ≦０．３２０）、透過光については、（０．３０５≦ｘ≦０．３２０，０．３３０≦ｙ≦０．３４０）が好ましい。なお、ガラス板１３と透明基板１でハーフミラー積層膜１１を挟み込む構成の本発明の実施形態の前面板における上記反射光および透過光の色座標（ｘ，ｙ）の測定についても、Ｃ光源が照射される主面は、上記視感透過率および視感反射率の測定の場合と同様である。

ガラス板１３には加飾が施されてもよい。加飾の例としては、ディスプレイの周辺部に存在する配線等の目隠しのために周辺部を額縁状に黒塗りする柄などを用いることができる。加飾はガラス板１３のディスプレイ側に施してもよく、視認側に施してもよいが、ディスプレイ側に施した方が印刷による段差が視認できないためより好ましい。加飾はハーフミラー積層膜１１より視認側にあることで、望みの色による表現が可能となる。なお、ハーフミラー積層膜１１よりディスプレイ側に加飾されていても、ハーフミラー機能により色が変化するものの、配線部等の目隠しは可能であるため、加飾位置については設計者が任意に選択できる。同様に、透明基材１に加飾を施してもよい。

加飾の方法としては表現したい柄に合わせて各種印刷方式を用いることができ、スクリーン印刷、グラビヤ印刷、グラビヤオフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷などが好ましく用いられる。

以上、図３〜図７に示す前面板１０Ａ〜１０Ｅを例にして本発明の実施の形態を説明したが、本発明の前面板はこれらに限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない限度において、また必要に応じて、その構成を適宜変更できる。

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されない。なお、実施例における膜厚は光学特性あるいはスパッタ成膜レートとスパッタ時間とから求めた値であり、実際に測定した膜厚ではない。実施例における各特性は、以下のよう測定した。例１〜３は実施例であり、例４、５は比較例である。
以下の各例において、図７に断面図を示す前面板１０Ｅにおいて、さらに透明基板１のハーフミラー積層膜１１を有する面と反対側の主面にハードコート層６を有する前面板１０Ｅ’を製造した。

［例１］
まず、ハードコート層６が形成されたＰＥＴフィルム１（厚さ：ＰＥＴ；１００μｍ、ハードコート層；２μｍ）のハードコート層６が形成されていない表面（ハーフミラー積層膜１１を形成する面）の洗浄を目的としてイオンビームによる乾式洗浄を行った。この乾式洗浄は、アルゴンガスに約３０％の酸素を混合した混合ガスを導入しながら１００Ｗの電力を投入し、イオンビームソースによりイオン化されたアルゴンイオンおよび酸素イオンを照射して行った。

次いで、上記形成面に、酸化亜鉛および酸化チタンを混合し焼成して得たターゲット（酸化亜鉛：酸化チタン＝９０：１０（質量比））を用いてアルゴンガスに１０体積％の酸素ガスを混合して導入し、０．１Ｐａの圧力で、ＡＣマグネトロンスパッタを行い、電力密度とスパッタ時間を調整して厚さ６２ｎｍの亜鉛およびチタンの酸化物膜（屈折率２.０２、第１の透明酸化物層２、組成略称：ＴＺＯ）を形成した。

第１の透明酸化物層２上に、金を１．０質量％ドープした銀合金ターゲットを用いてアルゴンガスを導入しながら、０．３Ｐａの圧力で周波数１００ｋＨｚ、反転パルス幅５μｓｅｃのＤＣマグネトロンスパッタを行い、電力密度とスパッタ時間とを調整して厚さ３５ｎｍの金属膜（金属層３）を形成した。

次いで、上記金属層３上に、酸化亜鉛および酸化チタンを混合し焼成して得たターゲット（酸化亜鉛：酸化チタン＝９０：１０（質量比））を用いてアルゴンガスに１０体積％の酸素ガスを混合して導入し、０．１Ｐａの圧力で、ＡＣマグネトロンスパッタを行い、電力密度とスパッタ時間を調整して厚さ６２ｎｍの亜鉛およびチタンの酸化物膜（屈折率屈折率２.０２、第２の透明酸化物層４、組成略称：ＴＺＯ）を形成した。
これにより、ハードコート層６を有するＰＥＴフィルム１のハードコート層６と反対側の面上に第１の透明酸化物層２、金属層３、および第２の透明酸化物層４からなるハーフミラー積層膜１１を有するＰＥＴフィルム積層体を得た。

さらに、このＰＥＴフィルム積層体のハーフミラー積層膜１１（第２の透明酸化物層４）上に、インジウム、およびスズの酸化物ターゲット（ＩＴＯターゲット（酸化インジウム：酸化スズ＝９０：１０：（質量比）））を用いてアルゴンガスに７体積％の酸素ガスを混合した混合ガスを導入しながら、０．１Ｐａの圧力で周波数１００ｋＨｚ、反転パルス幅１μｓｅｃのＤＣマグネトロンスパッタを行い、電力密度とスパッタ時間を調整して厚さ５ｎｍの保護層５（屈折率２.０８）を形成した。さらに、保護層５上に紫外線吸収剤を含む粘着フィルムを貼り合わせて粘着層１２（厚さ；２０μｍ）として図６に示すのと同様の断面図を有する粘着層付きＰＥＴフィルム積層体を得た。

得られた粘着層付きＰＥＴフィルム積層体を５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズに切断し、その粘着層１２を介して５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ２ｍｍのソーダライムガラス板１３に気泡の入らないように均一に貼り付けて前面板１０Ｅ’を作製した。

（視感透過率（Ｔｖ）、視感反射率（Ｒｖ)の測定）
得られた前面板１０Ｅ’について、ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９９９年）に準拠して東京電飾社製のＴＣ−１８００分光色差計によりＣ光源による視感透過率（Ｔｖ）、視感反射率（Ｒｖ)を測定した。なお、視感透過率（Ｔｖ）はＣ光源をハードコート層（ＨＣ層）６側から入射した場合について測定した。視感反射率（Ｒｖ)はＣ光源をハードコート層（ＨＣ層）６側から入射した場合およびガラス板１３側から入射した場合の両方について測定した。ここで、視感透過率（Ｔｖ）については、Ｃ光源をハードコート層６側から入射した場合とガラス板１３側から入射した場合で差がないため、ハードコート層６側から入射した場合についてのみ測定した。

併せて、Ｃ光源から入射した光により得られる反射光の、ＪＩＳ Ｚ ８７２２（２００９年）で定義される２度視野でのＸＹＺ表色系における色座標（ｘ，ｙ）を、ハードコート層６側から入射した場合およびガラス板１３側から入射した場合の両方について測定した。また、Ｃ光源をハードコート層６側から入射した場合の透過光の、ＪＩＳ Ｚ ８７２２（２００９年）で定義される２度視野でのＸＹＺ表色系における色座標（ｘ，ｙ）を、ＴＣ−１８００分光色差計により測定した。

同様に上記で得られたＰＥＴフィルム積層体について、Ｃ光源をハーフミラー積層膜１１側から入射した場合について、視感透過率（Ｔｖ）、視感反射率（Ｒｖ)、および、透過光と反射光のＸＹＺ表色系における色座標（ｘ，ｙ）を測定した。結果を表１に示す。

（シート抵抗値の測定）
上記で得られたＰＥＴフィルム積層体を１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズに切断し、Ｎａｇｙ社製の渦電流型抵抗測定器（商品名：ＳＲＭ１２）を用いてシート抵抗値（表面抵抗値）を測定した。結果を表１に示す。

［例２〜例５］
金属層３の厚さを表１に示すとおりに変えた以外は例１と同様にして例２〜例５の前面板を作製し、例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

本発明のハーフミラー前面板をディスプレイの前面に設置すれば、ディスプレイの電源オフ時にはミラーとして十分に機能するとともに、電源オン時は設置前とほとんど変わらない画像が得られる。このような本発明のハーフミラー前面板は、ブラウン管ディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機・無機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤディスプレイ等を用いた、テレビ、パソコン、カーナビ、ビデオカメラ、タブレット、携帯電話等のＡＶ機器や通信機器、および各種モニター類に広く応用できる。

１０，１０Ａ〜１０Ｅ…ハーフミラー前面板、１…透明基板、２…第１の透明酸化物層、３…金属層、４…第２の透明酸化物層、１１…ハーフミラー積層膜、５…保護層、６…ハードコート層、１２…粘着層、１３…ガラス板、２０…ディスプレイ装置、２１…ディスプレイ

Claims (12)

1. 透明基板と前記透明基板の一方の主面に配設されたハーフミラー積層膜からなる積層体を備えるディスプレイ用のハーフミラー前面板であって、
   前記ハーフミラー積層膜は、前記透明基板側から順に、第１の金属酸化物からなる厚さ４５〜７０ｎｍの第１の透明酸化物層、銀を主体とする厚さ３０〜４５ｎｍの金属層、および、第２の金属酸化物からなる厚さ４５〜７０ｎｍの第２の透明酸化物層を有するハーフミラー前面板。
2. 前記積層体は、ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９９９年）に準じて測定されるＣ光源による視感透過率が３０〜５０％であり、視感反射率が４０〜６０％である請求項１記載のハーフミラー前面板。
3. 前記金属層が、金および／またはパラジウムを前記金属層の構成金属全量に対して０．２〜１０質量％含有する請求項１または２記載のハーフミラー前面板。
4. 前記第１の金属酸化物および第２の金属酸化物がともに、亜鉛を主たる酸化物構成金属とする亜鉛酸化物を主成分とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハーフミラー前面板。
5. 前記亜鉛酸化物は、酸化物構成金属として、アルミニウム、チタンおよびガリウムからなる群から選ばれる１種以上を含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のハーフミラー積層体。
6. 前記ハーフミラー積層膜上に酸化スズおよび／または酸化インジウムを主成分とする保護層を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載のハーフミラー前面板。
7. 前記透明基板がガラスからなる請求項１〜６のいずれか１項に記載のハーフミラー前面板。
8. 前記透明基板が樹脂からなり、前記樹脂が、ポリエステル、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、またはトリアセチルセルロースである請求項１〜６のいずれか１項に記載のハーフミラー前面板。
9. 前記透明基板の他方の主面にハードコート層を有する請求項８記載のハーフミラー前面板。
10. 前記ハーフミラー積層膜上に粘着層を有する請求項８または９記載のハーフミラー前面板。
11. 前記粘着層上にガラス板をさらに有する請求項１０に記載のハーフミラー前面板。
12. ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９９９年）に準じて測定されるＣ光源による視感透過率が２５〜５０％であり、視感反射率が４５〜６５％である請求項１１に記載のハーフミラー前面板。

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