JP2007078780A - 光学物品およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 耐熱性および反射防止効果の高い反射防止層を備えた眼鏡レンズ、およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 基材と、その基材の上に、直にまたは他の層を介して積層された多層の反射防止層とを有し、多層の反射防止層は、少なくとも一層の有機層と、少なくとも一層の無機層とを備え、その最表層が有機層である、眼鏡レンズを提供する。耐熱性では、多層の無機層からなる反射防止層を備えた眼鏡レンズよりも高く、反射防止効果では、有機層からなる反射防止層を備えた眼鏡レンズよりも高い性能を備えた眼鏡レンズを提供できる。
【選択図】 図7

Description

本発明は、反射防止層を有する眼鏡レンズ等の光学物品およびその製造方法に関するものである。
眼鏡などに使用されるレンズを製造する過程においては、ガラスや樹脂性の基板上に、直接またはハードコート層に重ねて、光の反射を抑制し、光の透過性を高めるために、反射防止層を形成する。さらに、眼鏡レンズ等の光学素子あるいは部品においても、可視光領域での有効な反射防止効果を得るために、多層の反射防止層を形成する。
特許文献1には、基材の上にハードコート層を形成し、さらに反射防止層として、SiO、ZrO等の無機物質を蒸着法により形成(成膜)して使用し、光学特性(反射防止効果)が得られ、さらに、耐久性も向上できることが開示されている。反射防止層を構成するための低屈折率層としては、SiO、SiO等の酸化ケイ素が用いられ、高屈折率層には、ZrO(酸化ジルコニウム)、Ta(酸化タンタル)、TiO(酸化チタン)等が用いられる。
特許文献2には、反射防止層を、有機物を含む溶液を塗布することで形成する方法(湿式法)が開示されている。湿式法は、真空プロセスが不要であり、層形成用の装置を小型化および簡易化できる。さらに、反射防止効果と共に、クラックの発生温度を高くできることが記載されている。
特開平8−48940号公報 特開2003−222703号公報
眼鏡レンズなどの光学物品は、広範囲の波長領域における反射防止効果を備え、さらに耐熱性が優れたものが要求されている。すなわち、クラックの発生温度が高く、低波長領域から高波長領域の全体で反射率の低い反射防止層を備えた光学物品を提供することが要求されている。
本発明の一形態は、基材と、その基材の上に、直にまたは他の層を介して積層された多層の反射防止層とを有する光学物品であり、多層の反射防止層は、少なくとも一層の有機層と、少なくとも一層の無機層とを備えており、反射防止層の最表層は、有機層である。本明細書では、最表層とは、多層からなる反射防止層において、基板から最も離れ、外界に近い側に配置された層を示す。
多層の無機層からなる反射防止層は、反射率が低く、反射防止効果が高い。一方、有機層からなる反射防止層は、耐熱性が高い。さらに、有機層としては、多層の無機層からなる反射防止層の低屈折率層と同等の低い屈折率の層を形成できる。したがって、少なくとも最表層を有機層にすることにより、無機層と有機層とを積層した反射防止層を形成することが可能である。そして、無機層と有機層とを積層した反射防止層により、多層の無機層からなる反射防止層より耐熱性が高く、クラックが発生する温度の高い反射防止層を提供できる。
さらに、無機層と有機層とを積層した反射防止層により、有機層の反射防止層より、低波長および高波長領域での反射率が低く、特に、可視光領域全体で高い反射防止効果が得られる反射防止層を提供できる。
また、耐熱性の高い有機層を最表層とすることにより、その下層となる無機層に万一クラックが発生しても、反射防止層の表面にクラックが露出することを防止でき、クラックの発生に伴う光学物品としての性能の低下を抑制できる。
無機層と有機層とを積層した反射防止層は、無機質の多層の層の最上層に有機層を形成することによっても実現できる。有機層として、多層の無機層からなる反射防止層の低屈折率層と同等の低い屈折率の層を形成できるので、積層される多層の低屈折率の層を全部あるいは一部を有機層に置き換えることができる。したがって、少なくとも一層の有機層の屈折率を、反射防止層に含まれる無機層のいずれの層の屈折率より低くすることにより、最上層の低屈折率の無機層を有機層に置き換えられた反射防止層、あるいは、無機層と有機層とが、高屈折率の層と低屈折率の層として交互に積層された反射防止層を形成することができる。反射防止層の途中に有機層を含むことにより、さらに耐熱性を向上でき、また、有機層を形成することによる反射防止層の層厚(膜厚)の増加も抑制できる。
低屈折率の有機層は、下記(A)成分および(B)成分を含有することが好ましい。
(A)一般式:R SiX 4−q−pで表される有機ケイ素化合物
(式中、Rは重合可能な反応基を有する有機基、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、Xは加水分解性基であり、pおよびqは、少なくとも一方は1であり、他方は0または1である。)
(B)シリカ系微粒子
有機層においては、(A)成分(以降ではA成分)の有機ケイ素化合物がバインダーとして機能し、(B)成分(以降ではB成分)のシリカ系微粒子は屈折率を低く調整できる成分である。
A成分の有機ケイ素化合物に含まれるRは、重合可能な反応基を有する有機基であり、例えばビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基、エポキシ基、メルカプト基、シアノ基、アミノ基等が挙げられる。
A成分の有機ケイ素化合物に含まれるRは、炭素数1〜6の炭化水素基であり、具体例としては、メチル基、エチル基、ブチル基、ビニル基、フェニル基等が挙げられる。
A成分の有機ケイ素化合物に含まれるXは、加水分解可能な官能基であり、具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基等のアルコキシ基、クロロ基、ブロモ基等のハロゲン基、アシルオキシ基等が挙げられる。
SiX 4−q−pで表される、A成分の有機ケイ素化合物の好適な例は、例えば以下のようなものが挙げられる。γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ(β−メトキシ−エトシキ)シラン、アリルトリアルコキシシラン、アクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタクリルオキシプロピルジアルコキシメチルシラン、γ−グリシドオキシプロピルトリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリアルコキシシラン、メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジアルコキシシラン、テトラアルコキシシラン。
B成分のシリカ系微粒子の好適な例は、平均粒径1nm〜100nmの微粒子のシリカを分散媒させた、たとえば水、アルコール系もしくはその他の有機溶媒にコロイド状に分散させたシリカゾルを挙げることができる。
さらに、成分Bのシリカ系微粒子は、内部空洞(隙間)を有するものが望ましい。内部空洞を有するシリカ系微粒子を用いることによって、有機層の屈折率を低下させることができ、SiOなどの無機系の低屈折率層に相当する有機系の層を形成することができる。シリカ系微粒子の内部空洞内にシリカよりも屈折率が低い気体または溶媒が包含されることによって、空洞のないシリカ系微粒子より屈折率が低減し、被層の低屈折率化が達成される。
なお、有機層は、有機系の組成を含む溶液を塗布することにより形成できる。塗布し易いように液を調製する際には、上記A成分およびB成分の他に、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂等の各種樹脂や、これらの樹脂原料となるメタアクリレート類、アクリレート類、エポキシ類、ビニル類等の各種モノマーを添加することが可能である。中でも屈折率を低減する意味では、フッ素含有の各種ポリマー、またはフッ素含有の各種モノマーを添加することが好ましい。このときのフッ素含有ポリマーとしては、フッ素含有ビニルモノマーを重合して得られるポリマーが好ましく、さらに他の成分と共重合可能な官能基を有することが好ましい。
さらに、有機層を塗布により形成するための溶液は、必要に応じ、溶剤に希釈して用いることができる。溶剤としては、水、アルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、芳香族類等の溶剤が用いられる。
また、有機層を塗布により形成するための溶液は、A成分の有機ケイ素化合物と、B成分のシリカ系微粒子とを含有し、これらの成分の他に、必要に応じて、少量の硬化触媒、界面活性剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ヒンダートアミン・ヒンダートフェノール等の光安定剤、分散染料・油溶染料・蛍光染料・顔料等を添加し、コーティング液の塗布性の向上や、硬化後の被層(被膜)性能を改良することもできる。
この無機層と有機層とが積層された反射防止層を備えた光学物品は、反射防止効果が高く、耐熱性も高いので、様々な分野で利用できる。光学物品の好適な例は、眼鏡レンズである。光学物品の他の例としては、画像表示素子、プリズム、光ファイバー、情報記録媒体用の素子、フィルタなどがある。
本発明の他の一形態は、光学物品の製造方法であり、基材の上に、直にまたは他の層を介して積層された多層の反射防止層を形成する工程を有し、この多層の反射防止層は、少なくとも一層の有機層と、少なくとも一層の無機層とを備えており、反射防止層を形成する工程は、無機層の上に、有機層を形成する工程を含む。他の層の一例は、基材を保護するためのハードコート層である。他の層としては、さらに、ハードコート層と基材との間の密着性を高めたり、耐衝撃性を向上させるためのプライマー層を含んでも良い。さらに、反射防止層が光学物品の最表面である必要はなく、反射防止層の表面に防汚性や防曇性を有する層が形成された光学物品も含まれる。
有機層を形成する工程では、上述したA成分およびB成分を含む溶液を、ディピング(浸漬)法や、スピンコート法などを用いて塗布することにより、1.40程度の低屈折率の層を形成できる。一方、無機層は、適当な蒸着方法、例えば、イオンアシスト法(真空蒸着法)、RFスパッタリング蒸着法、直流スパッタリング、CVD(化学気相成長法)、電子ビーム蒸着、イオンプレーティング法などにより形成できる。
以下では、光学物品として眼鏡用のプラスチックレンズを製造した。
1. 実施例1
図1に、本例で製造された眼鏡レンズ10の概略構成を断面図により示す。なお、眼鏡レンズ10においては、一般的に、基材の両面に、同じ構成の層が形成されるが、以下では、基材の一方の面上に形成された層構成を代表して示してある。以下の各例においても同様である。レンズ基材11は、屈折率1.67の眼鏡用のプラスチックレンズ基材(セイコーエプソン(株)製:セイコースーパーソブリン用レンズ生地(以下SSVと略す。)である。このレンズ基材11の表面に、ハードコート層20と、無機層31および有機層32からなる反射防止層30と、防汚層40とを成層し、眼鏡レンズ10を製造した。
1.1 ハードコート層の形成工程
ハードコート層20の塗布液HC1は、次のように調製した。撹拌子を備えた反応容器に、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製:LS−2940)74.93gと、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン37.61gと、0.1規定塩酸水溶液38.2gとを投入し、60分撹拌した。次に、蒸留水275.11gを投入し、さらに60分撹拌した。その後、ルチル型酸化チタン・酸化ジルコニウム・酸化珪素・酸化スズの複合ゾル(触媒化成工業(株)製:オプトレイク1120Z(11RU−7/A8))584.39gと、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製:L−7604)0.30gとを添加した。そして、充分に撹拌した後、ハードコート層20用の塗布液HC1を得た。
この塗布液HC1を、レンズ基材(SSV)11の表面11sにスピンコーティングにより塗布した。その後、135℃で0.5時間加熱・硬化し、レンズ表面11sに、屈折率が1.67の、無色透明な、層厚(膜厚)2μmのハードコート層20を形成した。
1.2 反射防止層の形成工程
基材11の上に形成されたハードコート層20の上に、レンズ基板11の側から順に、高屈折率の無機層31としてTiO層31aと、低屈折率の有機層32とを積層し、無機層31と有機層32とからなる2層の反射防止層30を形成した。
1.2.1 無機層の形成工程
まず、ハードコート層20の表面20sを、プラズマ処理(アルゴンプラズマ400W×60秒)する。その上に、以下の条件で、イオンアシスト蒸着法(真空蒸着法)により、TiO層31aを成層した。
加速電圧:520V
加速電流:270mA
真空度:酸素を導入して4.0×10−3Paを保持する。
この工程により形成されたTiO層31aの屈折率は2.42、光学層厚(膜厚)は0.05λである。なお、設計主波長λは530nmとした。以下の実施例においても同様である。
1.2.2 有機層の形成工程
有機層32を形成するための塗布液(低屈折率層コーティング組成物)AR1を調製した。先ず、ステンレス製容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下PGME)48.6gと、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン14.1gとを混合した。その後、0.1規定塩酸水溶液4.0gを撹拌しながら滴下し、5時間撹拌した。この液に、イソプロパノール分散中空シリカゾル(平均粒径91nm、固形分濃度30wt%)33.3gを加えて十分に混合した後、硬化触媒としてAl(Cを0.06gと、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製:L7604)とを0.03g添加して撹拌して溶解した。そして、固形分濃度が20%の有機層32のコーティング原液を得た。このコーティング原液を希釈するために、300ppm濃度のシリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製:L7604)入りのPGME溶液を準備した。そして、コーティング原液35.3gに対して、希釈用界面活性剤入りのPGME溶液114.7gを混合して、十分に撹拌して、固形分濃度が約4.7%の有機層32用のコーティング液AR1を得た。
この塗布液AR1を塗布する前に、下地となる無機層31であるTiO層31aの表面31sに、前処理として以下の条件でプラズマ処理を行った。
処理圧力:0.1Torr
導入ガス:乾燥空気
電極間距離:24cm
電源出力:DC1KV
処理時間:60sec
その後、液温を25℃に保持した塗布液AR1の中、レンズ基材11の表面にハードコート層20およびTiO層31aを備えたワークを浸漬し、引き上げ速度10cm/minで引き上げて、TiO層31aの表面31sに液AR1を塗布した。塗布後、125℃で90分間アニール(焼成)を行い、有機層32を形成した。この工程により形成された有機層32は、屈折率が1.400、光学層厚0.277λである。
1.3 防汚層の形成工程
基材11の上にハードコート層20および反射防止層30が形成されたプラスチックレンズ10を洗浄し、反射防止層30の表面に防汚加工(撥水加工)を行った。防汚層用の処理液WRとしては、フッ素系シラン化合物(ダイキン工業(株)製:オプツールDSX)の0.1%溶液(溶媒:パーフロロヘキサン)を用いた。この防汚層用の処理液WRの中にレンズ10を浸積し、1分放置後10cm/minで引き上げ、反射防止層30の最表層である有機層32の表面32sに防汚処理液WRを塗布した。塗布後、室温に一日放置し、反射防止層30の最表層である有機層32の表面32sに防汚層(撥水膜)40を形成した。これらの工程により、実施例1の眼鏡レンズ10が製造された。
さらに、眼鏡レンズ10に耐久性および反射防止効果を確認する試験を行った。これらの試験および、その結果については、図7に示すと共に、以下に纏めて説明する。以下の各例についても同様である。
2. 実施例2
図2に、実施例2の眼鏡レンズ10の概略構成を示してある。この例では、レンズ基材11として、屈折率1.60の眼鏡用プラスチック製レンズ基材(セイコーエプソン(株)製:セイコースーパールーシャス用レンズ生地(以下SLUと略す。)を用いて眼鏡レンズ10を製造した。
2.1 ハードコート層の形成工程
ハードコート層20の塗布液HC2は、次のように調製した。撹拌子を備えた反応容器に、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製:LS−2940)42.40gと、ビニルトリメトキシシラン56.30gと、ジシラン化合物(DS)15.6gと、IPA分散コロイド状シリカ(触媒化成工業(株)製:オスカル1432)46.70gと、ルチル型酸化チタン・酸化ジルコニウム・酸化珪素・酸化スズの複合ゾル(触媒化成工業(株)製:オプトレイク1120Z(11RU−7/A8))500.00gとを投入した。そして、充分に撹拌した後に、0.1規定塩酸水溶液38.90gを投入し、60分撹拌した。次に、蒸留水200.00g、イソプロピルセロソルブ65.10gを投入し、60分撹拌した。その後、エポキシメタクリレート(EA−1)32.00gと、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製:L−7604)0.30gとを添加し、充分に撹拌した後、ハードコート層20用の塗布液HC2を得た。
この塗布液HC2を用いて、レンズ基材(SSV)11の表面11sにスピンコーティングにより塗布した。その後、135℃で0.5時間加熱・硬化し、レンズ表面11sに、屈折率が1.60の、無色透明な、層厚2μmのハードコート層20を形成した。
2.2 反射防止層の形成工程
基材11の上に形成されたハードコート層20の上に、レンズ基板11の側から順に、高屈折率の無機層31としてZrO層31bと、低屈折率の有機層32とを積層し、無機層31および有機層32の2層からなる反射防止層30を形成した。
2.2.1 無機層の形成工程
まず、ハードコート層20の表面20sを、上記1.2.1と同様の条件でプラズマ処理する。その上に、上記1.2.1と同じ条件で、イオンアシスト蒸着法により、ZrO層31bを形成した。この工程により形成されたZrO層31bの屈折率は2.05、光学層厚は0.075λである。
2.2.2 有機層の形成工程
下地となる無機層31であるZrO層31bの表面31sに、上記1.2.2と同じ条件で前処理を行い、上記1.2.2と同じ塗布液AR1を同じ条件で塗布し、ZrO層31bに重ねて有機層32を形成した。この工程により形成された有機層32は、屈折率が1.40、光学層厚0.291λである。
2.3 防汚層の形成工程
上記1.3と同様に、反射防止層30の最表層である有機層32の表面32sに防汚層40を形成した。これらの工程により、実施例2の眼鏡レンズ10が製造された。
3. 実施例3
図3に、実施例3の眼鏡レンズ10の概略構成を示してある。この例では、レンズ基材11として、屈折率1.67のレンズ生地(SSV)を用いて眼鏡レンズ10を製造した。
3.1 ハードコート層の形成工程
上記1.1と同様に、塗布液HC1を用いて、スピンコーティングによりハードコート層20を形成した。この工程によりレンズ表面11sに形成されたハードコート層20は、屈折率が1.67で、層厚は2μmである。
3.2 反射防止層の形成工程
基材11の上に形成されたハードコート層20の上に、レンズ基板11の側から順に、無機層31として、SiO層31c、ZrO層31b、SiO層31cおよびZrO層31bの4層と、有機層32とを積層し、無機層31および有機層32からなる5層の反射防止層30を形成した。
3.2.1 無機層の形成工程
まず、ハードコート層20の表面20sを、上記1.2.1と同様の条件でプラズマ処理する。その上に、上記1.2.1と同じ条件で、イオンアシスト蒸着法により、SiO層31c、ZrO層31b、SiO層31cおよびZrO層31bを順番に形成した。この工程により形成された各層の屈折率および光学層厚は、基板11の側から順番に以下の通りである。
SiO層31c:屈折率1.46、光学層厚0.075λ
ZrO層31b:屈折率2.05、光学層厚0.17λ
SiO層31c:屈折率1.46、光学層厚0.05λ
ZrO層31b:屈折率2.05、光学層厚0.25λ
3.2.2 有機層の形成工程
下地となる無機層31であるZrO層31bの表面31sに、上記1.2.2と同じ条件で前処理を行い、上記1.2.2と同じ塗布液AR1を同じ条件で塗布し、ZrO層31bに重ねて有機層32を形成した。この工程により形成された有機層32は、屈折率が1.40、光学層厚0.272λである。
3.3 防汚層の形成工程
上記1.3と同様に、反射防止層30の最表層である有機層32の表面32sに防汚層40を形成した。これらの工程により、実施例3の眼鏡レンズ10が製造された。
4. 実施例4
図4に、実施例4の眼鏡レンズ10の概略構成を示してある。この例では、レンズ基材11として、屈折率1.60のレンズ生地(SLU)を用いて眼鏡レンズ10を製造した。
4.1 ハードコート層の形成工程
上記2.1と同様に、塗布液HC2を用いて、スピンコーティングによりハードコート層20を形成した。この工程によりレンズ表面11sに形成されたハードコート層20は、屈折率が1.60で、層厚は2μmである。
4.2 反射防止層の形成工程
基材11の上に形成されたハードコート層20の上に、レンズ基板11の側から順に、無機層31として、SiO層31c、ZrO層31b、SiO層31c、ZrO層31bおよびSiO層31cの5層と、有機層32とを積層し、無機層31および有機層32からなる6層の反射防止層30を形成した。
4.2.1 無機層の形成工程
まず、ハードコート層20の表面20sを、上記1.2.1と同様の条件でプラズマ処理する。その上に、上記1.2.1と同じ条件で、イオンアシスト蒸着法により、SiO層31c、ZrO層31b、SiO層31c、ZrO層31bおよびSiO層31cを順番に形成した。この工程により形成された各層の屈折率および光学層厚は、基板11の側から順番に以下の通りである。
SiO層31c:屈折率1.46、光学層厚0.083λ
ZrO層31b:屈折率2.05、光学層厚0.17λ
SiO層31c:屈折率1.46、光学層厚0.075λ
ZrO層31b:屈折率2.05、光学層厚0.195λ
SiO層31c:屈折率1.46、光学層厚0.025λ
4.2.2 有機層の形成工程
下地となる無機層31であるSiO層31cの表面31sに、上記1.2.2と同じ条件で前処理を行い、上記1.2.2と同じ塗布液AR1を同じ条件で塗布し、SiO層31cに重ねて有機層32を形成した。この工程により形成された有機層32は、屈折率が1.40、光学層厚0.28λである。
4.3 防汚層の形成工程
上記1.3と同様に、反射防止層30の最表層である有機層32の表面32sに防汚層40を形成した。これらの工程により、実施例4の眼鏡レンズ10が製造された。
5. 比較例1
図5に、比較例1の眼鏡レンズ90の概略構成を示してある。この例では、レンズ基材11として、屈折率1.67のレンズ生地(SSV)を用いて眼鏡レンズ90を製造した。
5.1 ハードコート層の形成工程
上記1.1と同様に、塗布液HC1を用いて、スピンコーティングによりハードコート層20を形成した。この工程によりレンズ表面11sに形成されたハードコート層20は、屈折率が1.67で、層厚は2μmである。
5.2 反射防止層の形成工程
基材11の上に形成されたハードコート層20の上に、レンズ基板11の側から順に、SiO層31c、ZrO層31b、SiO層31c、ZrO層31b、およびSiO層31cの、5層の無機層からなる反射防止層91を形成した。これら各層の形成条件および層厚は、上記4.2.1と同じである。
5.3 防汚層の形成工程
上記1.3と同様に、反射防止層91の表面91sに防汚層40を形成した。これらの工程により、比較例1の眼鏡レンズ90が製造された。
6. 比較例2
図6に、比較例2の眼鏡レンズ90の概略構成を示してある。この例では、レンズ基材11として、屈折率1.67のレンズ生地(SSV)を用いて眼鏡レンズ90を製造した。
6.1 ハードコート層の形成工程
上記1.1と同様に、塗布液HC1を用いて、スピンコーティングによりハードコート層20を形成した。この工程によりレンズ表面11sに形成されたハードコート層20は、屈折率が1.67で、層厚は2μmである。
6.2 反射防止層の形成工程
下地となるハードコート層20の表面20sに、上記1.2.2と同じ条件で前処理を行い、上記1.2.2と同じ塗布液AR1を同じ条件で塗布し、ハードコート層20に重ねて有機層32からなる反射防止層92を形成した。この工程により形成された有機層32は、屈折率が1.40、光学層厚0.24λである。
6.3 防汚層の形成工程
上記1.3と同様に、反射防止層92の有機層32の表面92sに防汚層40を形成した。これらの工程により、比較例2の眼鏡レンズ90が製造された。
7. 評価方法・評価基準
上記の実施例1〜4および比較例1〜2で得られた眼鏡レンズ10および90をサンプルレンズとして、それらについて、クラックの発生温度を測定して耐熱性を評価し、また、反射率を測定して反射防止効果を評価した。
7.1 熱クラックの発生温度の測定
サンプルレンズを40℃のオーブン(恒温槽)の中に入れて30分間加熱した。次に、オーブンからサンプルレンズを取り出した後、室温で30分放置した。その後、サンプルレンズの外観を、暗箱内で目視検査し、クラックの発生の有無を確認した。クラックが発生していない場合は、オーブンの設定温度を10℃ずつ上げてサンプルレンズを再度、30分間加熱し、同様の評価を行い、100℃まで試験を行った。濃いクラックの発生を確認したときの温度を、クラック発生温度とした。そして、以下の段階に分けて評価した。「◎」は耐熱性が非常に高く、クラック発生温度が100℃、または100℃でもクラックが発生しないことを示している。「○」は耐熱性が高く、クラック発生温度が80℃〜90℃であることを示している。「×」は耐熱性が低く、クラック発生温度が70℃以下であることを示している。
7.2 表面の反射率の測定
レンズ表面の反射率の測定は、分光光度計((株)日立製作所製:U−3500)で行った。可視光域(400nm〜800nm)の平均反射率(片面)を測定し、その結果から、以下の段階に分けて評価した。「◎」は反射防止効果が非常に大きく、平均反射率が2%以下であることを示している。「○」は反射防止効果が十分にあり、平均反射率が3.5%以下であることを示している。「×」は反射防止効果がほとんどなく、平均反射率が3.5%を越えることを示している。
7.3 評価結果
図7に、実施例1〜4および比較例1、2に関する層構成と評価結果を纏めて示してある。耐熱性において、実施例1〜4は、いずれも「○」であり、十分に高い耐熱性を備えている。比較例1は、耐熱性が低く、比較例2は、耐熱性が非常に高い。
反射防止効果において、実施例1〜4および比較例1は、いずれも「◎」であり、十分な反射防止効果を備えている。比較例2は、「○」で反射防止効果は十分であるが、他の例と比較すると、平均反射率が高く、特に、低波長および高波長の反射率が高いことが確認されている。
上記の結果より、無機層31と有機層32とを積層した、ハイブリッドな反射防止層30を有する、実施例1〜4により製造された眼鏡レンズ10は、耐熱性と反射防止効果の両項目で十分に優れた特性を示す。すなわち、耐熱性では、比較例1に示した多層の無機層からなる反射防止層91を備えた眼鏡レンズ90よりも高く、反射防止効果では、比較例2に示した有機層からなる反射防止層92を備えた眼鏡レンズ90よりも高い。これは、実施例1〜4により製造された眼鏡レンズ10では、最表層に有機層が積層されているために、耐熱性が高く、クラックが発生し難いと共に、さらに、下層の無機層にクラックが発生しても、それを有機層でカバーするために目立たないことが要因であると考えられる。さらに、有機層と無機層とを組み合わせることにより、有機層の反射防止層では、比較的反射率の高い領域の低波長および高波長の各反射率を、下げることができるためと考えられる。
なお、上記では、無機層をイオンアシスト蒸着(真空蒸着)により形成しているが、高周波スパッタリング、直流スパッタリング、CVD(化学気相成長法)、電子ビーム蒸着、イオンプレーティング法などを用いても形成できる。また、有機層も上記の方法に限らず、スピンコート法などを用いることも可能である。
さらに、無機層を構成する素材は、上記に限らず、MgF、Ta、N、ZnSなどであっても良い。また、基材は、上記のプラスチックに限らずガラス基材であっても良い。さらに、プラスチック基材において、ハードコート層を形成する前に、密着性を高めたり、耐衝撃性を向上させるためのプライマー層を設けるようにしても良い。
実施例1のレンズの層構成を示す断面図。 実施例2のレンズの層構成を示す断面図。 実施例3のレンズの層構成を示す断面図。 実施例4のレンズの層構成を示す断面図。 比較例1のレンズの層構成を示す断面図。 比較例2のレンズの層構成を示す断面図。 実施例1〜4、比較例1および2に関する評価結果を示す図。
符号の説明
10 プラスチックレンズ、11 レンズ基材、20 ハードコート層
30 反射防止層、31 無機層、32 有機層、40 防汚層

Claims (5)

  1. 基材と、その基材の上に、直にまたは他の層を介して積層された多層の反射防止層とを有し、
    前記多層の反射防止層は、少なくとも一層の有機層と、少なくとも一層の無機層とを備えており、
    前記反射防止層の最表層は、有機層である、光学物品。
  2. 請求項1において、前記少なくとも一層の有機層の屈折率は、前記多層の反射防止層に含まれる無機層のいずれの層の屈折率より低い、光学物品。
  3. 請求項1または2において、前記少なくとも一層の有機層は、下記(A)成分および(B)成分を含有する、光学物品。
    (A)一般式:R SiX 4−q−pで表される有機ケイ素化合物
    (式中、Rは重合可能な反応基を有する有機基、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、Xは加水分解性基であり、pおよびqは、少なくとも一方は1であり、他方は0または1である。)
    (B)シリカ系微粒子
  4. 請求項1ないし3のいずれかに記載の光学物品は、眼鏡レンズである、光学物品。
  5. 前記基材の上に、直にまたは他の層を介して積層された多層の反射防止層を形成する工程を有し、
    前記多層の反射防止層は、少なくとも一層の有機層と、少なくとも一層の無機層とを備えており、前記多層の反射防止層を形成する工程は、前記無機層の上に、前記有機層を形成する工程を含む、光学物品の製造方法。
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