JP2020173284A - Method of manufacturing optical component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical component.
眼鏡、カメラなどの光学製品や、ディスプレイ装置の表示画面など、光学的・視覚的な現象を生じる機器には、様々な光学多層膜が利用されている(例えば、特許文献1参照)。 Various optical multilayer films are used in optical products such as eyeglasses and cameras, and devices that cause optical and visual phenomena such as display screens of display devices (see, for example, Patent Document 1).
光学多層膜は、例えば、反射防止膜や、ハーフミラーとして用いられている。
特許文献1に記載されている光学多層膜は、レンズ等の透明基材の表面に、例えば、真空蒸着法によって金属薄膜を成膜、積層することにより製造されている。そして、各金属薄膜の厚さや材料を適宜設定することにより、光学多層膜は、反射防止膜や、ハーフミラーとして機能する。
The optical multilayer film is used as, for example, an antireflection film or a half mirror.
The optical multilayer film described in
しかしながら、特許文献1に開示されている光学多層膜は、光学部品の表面の部分(最外層)に露出しており、摩耗したり傷ついたりすることがある。この損傷の程度によっては、光学特性が低下することがある。
However, the optical multilayer film disclosed in
また、光学多層膜が表面に露出しないような構成としては、例えば、透明基材に光学多層膜を積層して、その積層体を、光学多層膜がレンズ側に位置するようにして積層体をレンズに接合する構成が考えられる。この場合、例えば、凹部を有する治具の底面に、光学多層膜が底面と反対側を向くように積層体を配置してその上に溶融したレンズの材料を流し込むという製造方法が考えられる。 Further, as a configuration in which the optical multilayer film is not exposed on the surface, for example, the optical multilayer film is laminated on a transparent base material, and the laminated body is formed so that the optical multilayer film is located on the lens side. A configuration that joins the lens is conceivable. In this case, for example, a manufacturing method is conceivable in which a laminated body is arranged on the bottom surface of a jig having a recess so that the optical multilayer film faces the opposite side to the bottom surface, and the molten lens material is poured onto the laminate.
しかしながら、このような方法では、溶融した材料を流し込んだとき、光学多層膜が剥離してしまったり、光学多層膜が変形してしまったりする。このようなハーフミラーが損傷した部分では、所望の光学特性が得られず、光学多層膜としての光学特性が低下してしまう。 However, in such a method, when the molten material is poured, the optical multilayer film is peeled off or the optical multilayer film is deformed. At such a damaged portion of the half mirror, desired optical characteristics cannot be obtained, and the optical characteristics of the optical multilayer film are deteriorated.
本発明の目的は、製造時および製造後にハーフミラー層を保護することができ、優れた光学特性を有する光学部品を製造する光学部品の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical component that can protect the half mirror layer during and after manufacturing and manufacture an optical component having excellent optical characteristics.
このような目的は、下記(1)〜(7)の本発明により達成される。
(1) 光透過性を有するレンズ層と、
光透過性を有する第1基材および第2基材と、これらの間に位置し、入射する光の一部を透過し、残部を反射させるハーフミラー層と、を有する光学性積層体と、を備える光学部品を製造する光学部品の製造方法であって、
前記第1基材に前記ハーフミラー層を積層するハーフミラー層形成工程と、
前記ハーフミラー層の前記第1基材とは反対の面側に前記第2基材を接合する第1接合工程と、
前記第2基材の前記ハーフミラー層とは反対の面側に前記レンズ層となる樹脂材料を溶融して接合する第2接合工程と、を有することを特徴とする光学部品の製造方法。
Such an object is achieved by the present invention of the following (1) to (7).
(1) A lens layer having light transmission and
An optical laminate having a first base material and a second base material having light transmittance, and a half mirror layer located between them, which transmits a part of incident light and reflects the rest. It is a manufacturing method of an optical component for manufacturing an optical component provided with
A half mirror layer forming step of laminating the half mirror layer on the first base material,
A first joining step of joining the second base material to the surface side of the half mirror layer opposite to the first base material,
A method for manufacturing an optical component, which comprises a second joining step of melting and joining a resin material to be a lens layer on a surface side of the second base material opposite to the half mirror layer.
(2) 前記第1接合工程では、前記ハーフミラー層と前記第2基材とを接着剤層を介して接合する上記(1)に記載の光学部品の製造方法。 (2) The method for manufacturing an optical component according to (1) above, wherein in the first joining step, the half mirror layer and the second base material are joined via an adhesive layer.
(3) 前記接着剤層は、シリル化ウレタン接着剤を含む上記(2)に記載の光学部品の製造方法。 (3) The method for manufacturing an optical component according to (2) above, wherein the adhesive layer contains a silylated urethane adhesive.
(4) 前記第2接合工程では、底部に湾曲凹面を有する凹部を有する治具を用い、前記湾曲凹面に前記光学性積層体を配置し、その配置状態で、前記凹部内に溶融状態の前記樹脂材料を供給する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の光学部品の製造方法。 (4) In the second joining step, a jig having a concave portion having a curved concave surface at the bottom is used, the optical laminate is arranged on the curved concave surface, and in the arranged state, the melted state is provided in the concave portion. The method for manufacturing an optical component according to any one of (1) to (3) above, which supplies a resin material.
(5) 前記樹脂材料の融点は、200℃以上280℃以下である上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の光学部品の製造方法。 (5) The method for manufacturing an optical component according to any one of (1) to (4) above, wherein the melting point of the resin material is 200 ° C. or higher and 280 ° C. or lower.
(6) 前記第2基材の融点は、前記樹脂材料の融点よりも高い上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の光学部品の製造方法。 (6) The method for manufacturing an optical component according to any one of (1) to (5) above, wherein the melting point of the second base material is higher than the melting point of the resin material.
(7) 前記第2基材の厚さは、100μm以上1000μm以下である上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の光学部品の製造方法。 (7) The method for manufacturing an optical component according to any one of (1) to (6) above, wherein the thickness of the second base material is 100 μm or more and 1000 μm or less.
本発明によれば、製造時および製造後にハーフミラー層を保護することができ、優れた光学特性を有する光学部品を製造することができる。 According to the present invention, the half mirror layer can be protected during and after manufacturing, and an optical component having excellent optical characteristics can be manufactured.
以下、本発明の光学部品の製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing an optical component of the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明の光学部品の製造方法により製造される光学部品を備えるサングラスの斜視図である。図2は、本発明の光学部品の製造方法により製造される光学部品を備えるサンバイザーの斜視図である。図3は、本発明の光学部品の製造方法により製造される光学性積層体の拡大断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of sunglasses including an optical component manufactured by the method for manufacturing an optical component of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a sun visor including an optical component manufactured by the method for manufacturing an optical component of the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of an optical laminate manufactured by the method for manufacturing an optical component of the present invention.
なお、図1および図2において、サングラスおよびサンバイザーを使用者の頭部に装着した際に、レンズの使用者の目側の面を裏側の面と言い、その反対側の面を表側の面とも言う。すなわち、図3では、左側の面が「表側の面」であり、右側の面が「裏側の面」である。また、図3〜図10では、光学性積層体の厚さ方向を誇張して図示しているが、実際の寸法とは大きく異なる。 In FIGS. 1 and 2, when the sunglasses and the sun visor are worn on the user's head, the eye-side surface of the lens is referred to as the back surface, and the opposite surface is referred to as the front surface. Also called. That is, in FIG. 3, the left side surface is the “front side surface” and the right side surface is the “back side surface”. Further, in FIGS. 3 to 10, the thickness direction of the optical laminate is exaggerated, but the actual dimensions are significantly different.
光学性積層体100は、図1に示すサングラス1(光学部品)のレンズ4や、図2に示すサンバイザー1’(光学部品)の光透過性部材7に積層されて用いられる。
The
図1に示すように、サングラス1は、使用者の頭部に装着されるフレーム2と、フレーム2に固定された光学性積層体付レンズ3(光学部品)とを備えている。なお、本明細書中においては、「レンズ」とは、集光機能を有するもの、集光機能を有していないものの双方を含む。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、フレーム2は、使用者の頭部に装着されるものであり、リム部21と、ブリッジ部22と、使用者の耳に掛けられるテンプル部23と、ノーズパッド部24を有している。各リム部21は、リング状をなしており、内側に光学性積層体付レンズ3が装着される部分である。
As shown in FIG. 1, the frame 2 is attached to the user's head, and includes a
光学性積層体付レンズ3は、光学性積層体100と、レンズ4とを有し、レンズ4の表側の面上に光学性積層体100されたものである。これにより、後述する光学性積層体100の利点を享受しつつ、サングラスとしての機能を発揮することができる。
The lens 3 with an optical laminate has an
ブリッジ部22は、各リム部21を連結する部分である。テンプル部23は、つる状をなし、各リム部21の縁部に連結されている。このテンプル部23は、使用者の耳に掛けられる部分である。ノーズパッド部24は、サングラス(光学部品)を使用者の頭部に装着した装着状態において、使用者の鼻と当接する部分である。これにより、装着状態を安定的に維持することができる。
The bridge portion 22 is a portion that connects the
なお、フレーム2の形状は、使用者の頭部に装着することができるものであれば、図示のものに限定されない。 The shape of the frame 2 is not limited to the one shown in the figure as long as it can be worn on the user's head.
図2に示すように、サンバイザー1’は、使用者の頭部に装着されるリング状の装着部5と、装着部5の前方に設けられたツバ6とを有している。ツバ6(光学部品)は、光透過性部材7(基材)と、光透過性部材7の上面に設けられた光学性積層体100とを有する。
As shown in FIG. 2, the sun visor 1'has a ring-shaped mounting portion 5 mounted on the user's head and a brim 6 provided in front of the mounting portion 5. The brim 6 (optical component) has a light transmitting member 7 (base material) and an
なお、レンズ4および光透過性部材7の構成材料としては、光透過性を有していれば、特に限定されず、例えば、各種熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の各種硬化性樹脂の各種樹脂材料や、各種ガラス材料や、各種結晶材料等が挙げられるが、ポリカーボネートであるのが好ましい。光学性積層体100の第2基材20は、後述するように、ポリカーボネートで構成されることがあり、この場合、レンズ4または光透過性部材7と、光学性積層体100との密着性を高めることができる。
The constituent materials of the
上記樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、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(PBT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the resin material include polyolefins such as polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene copolymer, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, polycarbonate, poly- (4-methylpentene-1), ionomer and acrylic resin. , Polymethylmethacrylate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), etc. Polyether, polyether, polyetherketone (PEK), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide, polyacetal (POM), polyphenylene oxide, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyallylate, aromatic polyester (liquid crystal) Polymers), polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluororesins, epoxy resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, silicone resins, polyurethanes, etc., or copolymers, blends, polymer alloys mainly composed of these. Etc., and one or more of these can be used in combination.
また、上記ガラス材料としては、光透過性を有していれば特に限定されず、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。 The glass material is not particularly limited as long as it has light transmittance, and examples thereof include soda glass, crystalline glass, quartz glass, lead glass, potassium glass, borosilicate glass, and non-alkali glass. Be done.
また、上記結晶材料としては、光透過性を有していれば特に限定されず、例えば、サファイア、水晶等が挙げられる。また、レンズ4または光透過性部材7の厚さは、特に限定されず、例えば、0.5mm以上5.0mm以下であるのが好ましく、1.0mm以上3.0mm以下であるのがより好ましい。これにより、比較的高い強度と、軽量化とを両立することができる。
The crystal material is not particularly limited as long as it has light transmittance, and examples thereof include sapphire and quartz. The thickness of the
以下、光学性積層体100について詳細に説明する。なお、以下では、レンズ4(基材)上に積層した場合について代表的に説明する。
Hereinafter, the
図3に示すように、光学性積層体100は、第1基材10と、第2基材20と、これらの間に設けられたハーフミラー層30(光学多層膜)と、ハーフミラー層30と第2基材20との間に設けられた接着剤層40と、を有する積層体で構成されている。
As shown in FIG. 3, the
また、光学性積層体100は、第2基材20、接着剤層40、ハーフミラー層30および第1基材10が、この順で積層された積層体である。また、光学性積層体100は、第1基材10がレンズ4と反対側、すなわち、表側に位置する向きで、レンズ4に積層されて用いられる。
Further, the
また、光学性積層体100は、可撓性を有している。これにより、レンズ4が湾曲した形状であっても、その湾曲に追従して光学性積層体100を積層することができる。
Further, the
(第1基材および第2基材)
第1基材10および第2基材20は、ハーフミラー層30を支持するとともに保護する機能を有している。
(1st base material and 2nd base material)
The
第1基材10および第2基材20は、光透過性(可視光透過性)を有する材料で構成されている。第1基材10および第2基材20の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、PETやPBTのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(ポリマーアロイ、ポリマーブレンド(混合物)、共重合体等として)用いることができる。
The
これらの中でも、ポリカーボネートを用いることにより、光学性積層体100の耐熱性および耐摩擦性を優れたものとすることができる。また、ポリアミド系樹脂を用いることにより、耐衝撃性および耐薬品性を優れたものとすることができる。
Among these, by using polycarbonate, the heat resistance and abrasion resistance of the
なお、第1基材10および第2基材20は、構成材料が同じであってもよく、異なっていてもよい。
The constituent materials of the
第1基材10および第2基材20の厚さは、同じであってもよく、異なっていてもよく、例えば、100μm以上1000μm以下であるのが好ましく、200μm以上900μm以下であるのがより好ましい。特に、第2基材20の厚さをこのような数値とすることにより、後述するように、製造時にハーフミラー層30を保護するという機能をより確実に発揮することができる。
The thicknesses of the
また、第1基材10および第2基材20の色は、無色であっても、赤色、青色、黄色等、如何なる色であってもよい。
The colors of the
これらの色の選択は、第1基材10および第2基材20の少なくとも一方に染料または顔料を含有させることにより可能になる。この染料としては、例えば、酸性染料、直接染料、反応性染料、および塩基性染料等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
The selection of these colors is made possible by including a dye or pigment in at least one of the
染料の具体例としては、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー 9,45,249、C.I.アシッドブラック 1,2,24,94、C.I.フードブラック 1,2、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクトブラック 19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド 14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック 3,4,35等が挙げられる。
Specific examples of the dye include, for example, C.I. I.
(ハーフミラー層)
ハーフミラー層30は、第1基材10と第2基材20との間に設けられ、入射する光の一部を透過し、残部を反射させる機能を有する、いわゆる、ハーフミラー機能を有する層である。
(Half mirror layer)
The
ハーフミラー層30は、高屈折率層31と、高屈折率層31よりも屈折率が低い低屈折率層32と、を有している。図示の構成では、表側(第1基材10側)から、高屈折率層31および低屈折率層32の順で積層されている。
The
高屈折率層31および低屈折率層32は、例えば、抵抗加熱法、電子ビーム加熱法(EB法)等の真空蒸着等により成膜された蒸着膜であり、ハーフミラー層30はこれらの積層体である。
The high-
また、高屈折率層31および低屈折率層32の構成材料としては、例えば、SiO2、SiO、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、TaO2、Ta2O5、NdO2、NbO、Nb2O3、NbO2、Nb2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、WO3、HfO2、ZrO2、Sc2O3、CrO、Cr2O3、In2O3、La2O3、CaF2、MgF2、Na3AlF6、AlF3、BaF3、CeF3、CaF2、LaF2、LiF、Na5Al3F14、NdF3、YF3等の酸化物またはフッ化物や、In、Cr、Ti、Ni、Au、Cu、Sn、Zr、Al等の金属材料が挙げられる。
Further, as the constituent materials of the high
高屈折率層31の構成材料は、上記金属材料の中では、Cr、Zrであるのが好ましい。一方、低屈折率層32の構成材料は、上記金属材料の中では、Inであるのが好ましい。これにより、高屈折率層31の屈折率を、低屈折率層32よりも高くすることができる。よって、後述するように、ハーフミラー層30は、ハーフミラー機能を有するものとなる。さらに、ハーフミラー層30の曲げ性を高める、すなわち、クラックを生じにくくすることができる。
Among the above metal materials, the constituent material of the high
高屈折率層31の構成材料は、上記酸化物の中では、Ta2O5、HfO2、Y2O3、Sc2O3であるのが好ましく、ZrO2、CeO2であるのがさらに好ましい。一方、低屈折率層32の構成材料は、上記酸化物の中では、例えば、SiO、SiO2、MgF2、CaF2、Na3AlF6、Na5Al3F14であるのが好ましい。これにより、高屈折率層31の屈折率を、低屈折率層32よりも高くすることができる。よって、後述するように、ハーフミラー層30は、ハーフミラー機能を有するものとなる。
Among the above oxides, the constituent material of the high
なお、ハーフミラー層30の構成材料として、例えば、Au、Cu、In等単層の金属膜で構成することもできる。単層の場合、ハーフミラー層30の厚さを可及的に薄くすることができ、後述する打ち抜き工程や、曲げ加工時等にハーフミラー層30にクラックが生じたりするのを抑制することができる。また、上述したようにハーフミラー層30を複数層(多層膜)とすることで様々な反射色を再現することができ、デザイン性に優れる。
As a constituent material of the
また、高屈折率層31および低屈折率層32の厚さ(物理厚さ)は、それぞれ、同じであってもよく、異なっていてもよいが、1nm以上200nm以下であるのが好ましく、1.5nm以上150nm以下であるのがより好ましい。
The thickness (physical thickness) of the high
高屈折率層31および低屈折率層32の厚さ(光学厚さ:500nmの波長に対して)は、0.002/4λnm以上0.4/4λnm以下であるのが好ましく、0.003/4λnm以上0.3/4λnm以下であるのがより好ましい。
The thickness of the high
高屈折率層31および低屈折率層32をこのような厚さとす得ることにより、ハーフミラー層30は、ハーフミラーとしての効果を十分に発揮することができる。
By making the high
また、ハーフミラー層30の総厚(高屈折率層31および低屈折率層32の厚さの和)5nm以上500nm以下であるのが好ましく、7.5nm以上450nm以下であるのがより好ましく、10nm以上400nm以下であるのがさらに好ましく、12nm以上380nm以下であるのが特に好ましい。これにより、ハーフミラー層30は、ハーフミラーとしての効果を十分に発揮することができるとともに、曲げ変形した際にハーフミラー層30にクラックが生じてしまうのを防止することができる。
The total thickness of the half mirror layer 30 (the sum of the thicknesses of the high
ハーフミラー層30の総厚が薄すぎた場合、ハーフミラー層30は、ハーフミラーとしての効果を十分に発揮することができず、意匠性が低下する可能性が有る。一方、ハーフミラー層30の総厚が厚すぎた場合、曲率半径が130.8mm以上の曲面に光学性積層体100を追従させた場合、ハーフミラー層30にクラックが生じてしまう可能性が有る。
If the total thickness of the
なお、ハーフミラー層30の総厚とは、ハーフミラー層30の平均厚さのことを言う。この平均厚さは、例えば、基材の断面を露出させSEMまたはTEMを用いて求めた値とすることができる。
The total thickness of the
ハーフミラー層30の総厚が5nmよりも薄かった場合、ハーフミラー層30は、ハーフミラーとしての効果を十分に発揮することができず、意匠性が低下する可能性が有る。一方、ハーフミラー層30の総厚が500nmよりも厚かった場合、曲率半径が130.8mm以上の曲面に光学性積層体100を追従させた場合、ハーフミラー層30にクラックが生じてしまう可能性が有る。
When the total thickness of the
また、高屈折率層31と低屈折率層32との屈折率差(光屈折率差)は、0.3以上2以下であるのが好ましく、0.4以上1.5以下であるのがより好ましい。これにより、本発明の効果をより顕著に得られる。
The refractive index difference (photorefractive index difference) between the high
このような屈折率の差は、例えば、高屈折率層31および低屈折率層32の構成材料を異ならせることにより発現することができる。これにより、上記のような屈折率の関係を比較的容易に得ることができる。
Such a difference in refractive index can be expressed, for example, by making the constituent materials of the high
また、高屈折率層31は、主としてCrで構成され、低屈折率層32は、主としてSiO2で構成されているのが好ましい。これにより、上記のような屈折率の関係をより確実に得ることができる。
Further, it is preferable that the high
また、高屈折率層31と第1基材10との屈折率差は、0.2以上1.5以下であるのが好ましく、0.3以上1.4以下であるのがより好ましい。これにより、ハーフミラー層30は、ハーフミラー層としての機能を十分に発揮することができる。
Further, the difference in refractive index between the high
また、低屈折率層32と接着剤層40との屈折率差は、0.05以上0.3以下であるのが好ましく、0.1以上0.28以下であるのがより好ましい。これにより、ハーフミラー層30は、ハーフミラー層としての機能を十分に発揮することができる。
The difference in refractive index between the low
なお、第1基材10とハーフミラー層30との間には、これらの密着性を高める下地層が設けられていてもよい。この下地層の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ウレタンアクリレート等のアクリレート、シリコーン、シランカップリング剤等が挙げられる。これらの中でも、アクリレートであるのが好ましい。これにより、第1基材10とハーフミラー層30との密着性をより効果的に高めることができる。
In addition, a base layer for enhancing the adhesion thereof may be provided between the
下地層の厚さは、0.1μm以上100μm以下であるのが好ましく、1μm以上20μm以下であるのがより好ましい。 The thickness of the base layer is preferably 0.1 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 20 μm or less.
(接着剤層)
接着剤層40(接合層)は、第2基材20と、ハーフミラー層30との間に設けられ、第2基材20とハーフミラー層30とを接合する機能を有する。
(Adhesive layer)
The adhesive layer 40 (bonding layer) is provided between the
接着剤層40は、光透過性を有する接着剤により構成されている。この接着剤としては、例えば、シリコーン系、ウレタン樹脂系、エポキシ系、ポリオレフィン系、塩素化ポリオレフィン系、アクリル系、シアノアクリレート系、ゴム系、ポリエステル系、ポリイミド系、フェノール系等の接着剤が挙げられる。これにより、接合強度を十分に確保することができる。
The
また接着剤の性状としては液状接着剤を熱、UV、湿気などにより硬化させる方式、溶剤添加により液状となっている接着剤を溶剤乾燥した後に熱、UV、湿気などにより硬化させる方式、接着シートをホットメルト、感圧、UVなどにより貼り合わせる方式などが挙げられる。 The properties of the adhesive include a method of curing a liquid adhesive by heat, UV, moisture, etc., a method of curing a liquid adhesive by adding a solvent, and then curing it by heat, UV, moisture, etc., an adhesive sheet. There is a method of bonding the two by hot melt, pressure sensitive, UV, etc.
これらの中でも、接着剤層40は、シリコーン系接着剤またはウレタン系接着剤により構成されているのが好ましい。これにより、光学性積層体100を所望の形状に打抜き後、熱曲げを行い、インジェクション成形によりレンズ4と接合する際に、高温のインジェクション樹脂の熱による接着剤層40の劣化を防止することが出来る。
Among these, the
更には、接着剤層40は、特に、シリル化ウレタン樹脂系のシリル化ウレタン接着剤により構成されているのが好ましい。これにより、硬化時にガスが発生するのを防止することができる。特に、ハーフミラー層30は、ガスバリア性が比較的高いため、接着剤層40に気泡の残存が発生しやすいが、シリル化ウレタン樹脂系の接着剤を用いた場合、この気泡の残存を防止することができる。
Further, the
接着剤層40の厚さは、特に限定されず、例えば、1μm以上300μm以下であるのが好ましく、5μm以上200μm以下であるのがより好ましい。
The thickness of the
このような接着剤層40により、第2基材20とハーフミラー層30とを良好に接合することができるとともに、後述する本発明の効果を十分に発揮することができる。
With such an
以上説明したような光学性積層体100では、ハーフミラー層30が表面(光学性積層体100の上面または下面)に露出していないため、ハーフミラー層30が摩耗したり、傷付いたりするのを防止することができる。よって、優れた光学特性を長期にわたって発揮することができる。
In the
なお、光学性積層体100の総厚は、特に限定されないが、0.1mm以上2.0mm以下であるのが好ましく、0.12mm以上1.8mm以下であるのがより好ましい。これにより、レンズ4の湾曲面に確実に追従して貼着することができる。
The total thickness of the
また、接着剤層40を第1接着剤層としたとき、第1接着剤層と第2基材20との間に偏光層および第2接着剤層を設けてもよい。この場合、光学性積層体100は、第2基材20、第2接着剤層、偏光層、接着剤層40、ハーフミラー層30および第1基材10の順で積層される。偏向膜を設けることにより、光学性積層体100に偏光機能を付与することができる。
Further, when the
上記偏光層は、入射光(偏光していない自然光)から、所定の一方向に偏光面をもつ直線偏光を取出す機能を有している。これにより、光学性積層体100を介して目に入射する入射光は、偏光されたものとなる。
The polarizing layer has a function of extracting linearly polarized light having a plane of polarization in a predetermined direction from incident light (natural light that is not polarized). As a result, the incident light incident on the eyes through the
偏光層の偏光度は、特に限定されないが、例えば、50%以上、100%以下であるのが好ましく、80%以上、100%以下であるのがより好ましい。また、偏光層の可視光線透過率は、特に限定されないが、例えば、5%以上60%以下であるのが好ましく10%以上50%以下であるのがより好ましい。 The degree of polarization of the polarizing layer is not particularly limited, but is preferably 50% or more and 100% or less, and more preferably 80% or more and 100% or less. The visible light transmittance of the polarizing layer is not particularly limited, but is preferably 5% or more and 60% or less, and more preferably 10% or more and 50% or less.
このような偏光層の構成材料としては、上記機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、部分ホルマール化ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、エチレン−酢酸ビニル共重合体部分ケン価物等で構成された高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着、染色させ、一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。 The constituent material of such a polarizing layer is not particularly limited as long as it has the above-mentioned functions, and for example, polyvinyl alcohol (PVA), partially formalized polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, polyvinyl butyral, polycarbonate, and ethylene-acetic acid. A polymer film composed of a vinyl copolymer partially ken-valent material, etc., which is uniaxially stretched by adsorbing and dyeing a bicolor substance such as iodine or a bicolor dye, a dehydrated product of polyvinyl alcohol, or polychloride. Examples thereof include a polyene-based oriented film such as a vinyl dehydrochloride-treated product.
これらの中でも、偏光層は、ポリビニルアルコール(PVA)を主材料とした高分子フィルムに、ヨウ素または二色性染料を吸着、染色させ、一軸延伸したものが好ましい。ポリビニルアルコール(PVA)は透明性、耐熱性、染色剤であるヨウ素または二色性染料との親和性、延伸時の配向性のいずれもが優れた材料である。したがって、PVAを主材料とする偏光層は、耐熱性に優れたものとなるとともに、偏光能に優れたものとなる。 Among these, the polarizing layer is preferably a polymer film mainly made of polyvinyl alcohol (PVA), which is adsorbed and dyed with iodine or a dichroic dye and uniaxially stretched. Polyvinyl alcohol (PVA) is a material having excellent transparency, heat resistance, affinity with iodine or a dichroic dye as a dye, and orientation during stretching. Therefore, the polarizing layer using PVA as the main material has excellent heat resistance and polarization ability.
なお、上記二色性染料としては、例えばクロラチンファストレッド、コンゴーレッド、ブリリアントブルー6B、ベンゾパープリン、クロラゾールブラックBH、ダイレクトブルー2B、ジアミングリーン、クリソフェノン、シリウスイエロー、ダイレクトファーストレッド、アシドブラックなどが挙げられる。 Examples of the dichroic dyes include chloratin fast red, congo red, brilliant blue 6B, benzopurine, chlorazole black BH, direct blue 2B, diamine green, chrysophenone, sirius yellow, direct first red, and acid black. And so on.
この偏光層の厚さは、特に限定されず、例えば、5μm以上60μm以下であるのが好ましく、10μm以上40μm以下であるのがより好ましい。 The thickness of the polarizing layer is not particularly limited, and is preferably 5 μm or more and 60 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 40 μm or less.
次に、光学性積層体100を備える光学部品の製造方法(本発明の光学部品の製造方法)について説明する。 Next, a method of manufacturing an optical component including the optical laminate 100 (a method of manufacturing an optical component of the present invention) will be described.
図4は、本発明の光学部品の製造方法(第1実施形態)を説明するための断面図であって、用意工程を示す図である。図5は、本発明の光学部品の製造方法(第1実施形態)を説明するための断面図であって、ハーフミラー層形成工程を示す図である。図6は、本発明の光学部品の製造方法(第1実施形態)を説明するための断面図であって、第1接合工程を示す図である。図7は、本発明の光学部品の製造方法(第1実施形態)を説明するための断面図であって、第1接合工程を示す図である。図8は、本発明の光学部品の製造方法の第2接合工程に用いる光学部品製造装置(第1実施形態)を示す断面図である。図9は、本発明の光学部品の製造方法の第2接合工程を行っている状態を示す拡大模式断面図である。図10は、従来の製造方法でレンズと光学性積層体とを接合している状態を示す拡大模式断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing method (first embodiment) of the optical component of the present invention, and is a diagram showing a preparation process. FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing method (first embodiment) of the optical component of the present invention, and is a diagram showing a half mirror layer forming step. FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing an optical component (first embodiment) of the present invention, and is a diagram showing a first joining step. FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing an optical component (first embodiment) of the present invention, and is a diagram showing a first joining step. FIG. 8 is a cross-sectional view showing an optical component manufacturing apparatus (first embodiment) used in the second joining step of the optical component manufacturing method of the present invention. FIG. 9 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a state in which the second joining step of the method for manufacturing an optical component of the present invention is being performed. FIG. 10 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a state in which the lens and the optical laminate are joined by a conventional manufacturing method.
まず、光学部品の製造方法に用いる光学部品製造装置について説明する。
図8に示す光学部品製造装置400は、樹脂供給部500と、金型600とを有している。樹脂供給部500には、前述したポリカーボネートが充填されている。金型600は、底面611を有するキャビティー610と、キャビティー610の内外を連通する供給口620と、を有する。また、金型600は、上部材630と下部材640とで構成され、これらを組立てた組立状態において、光学部品製造装置400を画成する金型600が構成される。
First, an optical component manufacturing apparatus used in a method for manufacturing an optical component will be described.
The optical
本発明の光学部品の製造方法は、用意工程と、ハーフミラー層形成工程と、第1接合工程と、第2接合工程と、を有している。 The method for manufacturing an optical component of the present invention includes a preparation step, a half mirror layer forming step, a first joining step, and a second joining step.
(1)用意工程
まず、図4に示すように、第1基材10を用意する。第1基材10は、例えば押出成形により製造することができる。また、図示はしていないが、本工程では、第2基材20や硬化後に接着剤層40となる液状の接着剤40A等も用意してもよく、後の工程を行う際に適宜用意してもよい。
(1) Preparation Step First, as shown in FIG. 4, the
また、液状の接着剤40Aとしては、前述したようなもの挙げられる。また、液状の接着剤40Aの粘度は、0.01Pa・s以上1000Pa・s以下であるのが好ましく、0.1Pa・s以上500Pa・s以下であるのがより好ましい。これにより、厚さの制御が容易となる。
Further, examples of the
(2)ハーフミラー層形成工程
まず、図5に示すように、第1基材10の一方の面上に高屈折率層31および低屈折率層32を順次積層する。これにより、第1基材10とハーフミラー層30とが積層された第1積層体100Aを得ることができる。
(2) Half Mirror Layer Forming Step First, as shown in FIG. 5, the high
この積層方法としては、蒸着法やスパッタリング法等の任意の方法を用いることができる。 As this laminating method, any method such as a vapor deposition method or a sputtering method can be used.
また、図示の構成では、ハーフミラー層30は、高屈折率層31および低屈折率層32が1層ずつ積層された2層構成であるが、3層以上積層してもよい。
Further, in the illustrated configuration, the
また、第1基材10の一方の面(ハーフミラー層30を形成する面)上に、前述したような下地層を形成してもよい。
Further, the base layer as described above may be formed on one surface of the first base material 10 (the surface on which the
(3)第1接合工程
次に、図6に示すように、ハーフミラー層30の一方の面上に、接着剤40Aを塗工する。これにより、ハーフミラー層30と接着剤40Aとが積層された第2積層体100Bを得ることができる。また、接着剤40Aの塗工した厚さ、すなわち、乾燥前の厚さ(平均厚さ)は、1μm以上300μm以下であるのが好ましく、5μm以上100μm以下であるのがより好ましい。これにより、接着剤40Aを乾燥させた後、上述したような厚さを有する接着剤層40を得ることができる。
(3) First Joining Step Next, as shown in FIG. 6, the adhesive 40A is applied onto one surface of the
次いで、乾燥させる前に、接着剤40Aと第2基材20とが接触するように、第1積層体100Aと第2積層体100Bとを積層する。そして、積層した状態で接着剤40Aを乾燥させることにより、図7に示すように、光学性積層体100を得ることができる。
Next, the first
このように、第1接合工程では、ハーフミラー層30と第2基材20とを接着剤層40を介して接合する。これにより、ハーフミラー層30の両面を、第1基材10および第2基材20で保護する構成とすることができる。また、接着剤40Aを用いて第2基材20の接合を行うため、ハーフミラー層30に過剰な熱を加えることなく前記接合を行うことができる。よって、ハーフミラー層30が第1接合工程で損傷するのを防止または抑制することができる。
As described above, in the first joining step, the
(4)第2接合工程
そして、図8に示すように、金型600のキャビティー610内の底面611に光学性積層体100を配置する。この際、第1基材10が底面611と接触する向きで光学性積層体100を配置する。そして、図8に示すように、溶融した状態のレンズ形成材料4Aを供給口620(図8参照)から流し込む。そして、レンズ形成材料4Aを硬化させることにより、レンズ4と光学性積層体100とが溶接されて、光学部品を製造することができる。
(4) Second Joining Step Then, as shown in FIG. 8, the
ここで、溶融した状態のレンズ形成材料4Aは、一般的に、温度は、180℃以上350℃以下程度であり、粘度は、100Pa・s以上10000Pa・s以下程度であり、圧力は1MPa以上200MPa以下程度で流入する。このようなレンズ形成材料4Aが流し込まれた際、図10に示すように、第2基材20が省略された光学性積層体100’では、ハーフミラー層30がキャビティー610内に臨んでいるため、流入してきた高温のレンズ形成材料4Aによって、ハーフミラー層30が剥離してしまったり、ハーフミラー層30が変形してしまったりする。この場合、得られた光学部品では、光学多層膜が剥離してしまったり、光学多層膜が変形してしまったりするおそれがある。このようなハーフミラーが損傷した部分では、所望の光学特性が得られず、光学特性が低下してしまう。また、このようなレンズ形成材料4Aの流入による、ハーフミラー層30の損傷を防ぐために、ハーフミラー層30が底面611側に位置するように光学性積層体100’をキャビティー610内に配置することも考えられるが、この場合、製造後にハーフミラー層30が表側に露出することとなり、ハーフミラー層30を保護することができない。
Here, the
このようなことを鑑みて、本発明では、前述したように、キャビティー610内の底面611に光学性積層体100を配置する際、第1基材10が底面611と接触する向きで光学性積層体100を配置する。これにより、図9に示すように、第2基材20が、流入してきたレンズ形成材料4Aからハーフミラー層30を保護することができる。すなわち、第2基材20がハーフミラー層30を覆っているため、ハーフミラー層30とレンズ形成材料4Aが接触するのを防止することができる。よって、製造時にハーフミラー層30を保護することができる。また、製造後も、図3に示すように、ハーフミラー層30が表面(光学性積層体100の上面または下面)に露出していないため、ハーフミラー層30が保護され、摩耗したり、傷付いたりするのを防止することができる。よって、優れた光学特性を長期にわたって発揮することができる。以上より、本発明によれば、製造時および製造後にハーフミラー層30を保護することができ、優れた光学特性を有することができる。
In view of this, in the present invention, as described above, when the
レンズ形成材料4Aの融点は、200℃以上280℃以下であるのが好ましく、230℃以上270℃以下であるのがより好ましい。これにより、製造時にレンズ形成材料4Aの熱により光学性積層体100が変形したりするのを防止することができる。よって、ハーフミラー層30をより確実に保護することができる。
The melting point of the
また、第2基材20の融点は、レンズ形成材料4Aの融点と同じであってもよく、異なっていてもよいが、レンズ形成材料4Aの融点よりも高いのが好ましい。これにより、製造時にレンズ形成材料4Aの熱により光学性積層体100が変形したりするのを防止することができる。よって、ハーフミラー層30をより確実に保護することができる。
Further, the melting point of the
以上説明したように、本発明の光学部品の製造方法は、光透過性を有するレンズ4と、光透過性を有する第1基材10および第2基材20と、これらの間に位置し、入射する光の一部を透過し、残部を反射させるハーフミラー層30と、を有する光学性積層体100と、を備える光学部品を製造する光学部品の製造方法であって、第1基材10にハーフミラー層30を積層するハーフミラー層形成工程と、ハーフミラー層30の第1基材10とは反対の面側に第2基材20を接合する第1接合工程と、第2基材20のハーフミラー層30とは反対の面側にレンズ4となる樹脂材料を溶融して接合する第2接合工程と、を有する。
As described above, the method for manufacturing an optical component of the present invention is located between a
これにより、図9に示すように、第2基材20が、流入してきたレンズ形成材料4Aからハーフミラー層30を保護することができる。すなわち、第2基材20がハーフミラー層30を覆っているため、ハーフミラー層30とレンズ形成材料4Aが接触するのを防止することができる。よって、製造時にハーフミラー層30を保護することができる。また、製造後も、図3に示すように、ハーフミラー層30が表面(光学性積層体100の上面または下面)に露出していないため、ハーフミラー層30が保護され、摩耗したり、傷付いたりするのを防止することができる。よって、優れた光学特性を長期にわたって発揮することができる。以上より、本発明によれば、製造時および製造後にハーフミラー層30を保護することができ、優れた光学特性を有することができる。
As a result, as shown in FIG. 9, the
以上、本発明の光学部品の製造方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光学性積層体の製造装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 Although the method of manufacturing the optical component of the present invention has been described above with respect to the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this, and each part constituting the device for manufacturing the optical laminate has the same function. It can be replaced with any configuration that can be exerted. Moreover, an arbitrary composition may be added.
また、本発明の光学部品の製造方法の各工程は、同様の機能を発揮し得る任意の工程と置換することができる。また、任意の工程が付加されていてもよい。 Further, each step of the method for manufacturing an optical component of the present invention can be replaced with an arbitrary step capable of exhibiting the same function. Moreover, an arbitrary step may be added.
また、光学性積層体は、自動車、オートバイ、鉄道等の車両や、航空機、船舶、住宅等の窓部材に積層して用いることもできる。 Further, the optical laminate can also be used by being laminated on a vehicle such as an automobile, a motorcycle or a railroad, or a window member such as an aircraft, a ship or a house.
また、前記実施形態では、ハーフミラー層は、2層である場合について説明したが、本発明ではこれに限定されず、1層または3層以上であってもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the half mirror layer is two layers has been described, but the present invention is not limited to this, and one layer or three or more layers may be used.
100 光学性積層体
100’ 光学性積層体
100A 第1積層体
100B 第2積層体
1 サングラス
1’ サンバイザー
2 フレーム
3 光学性積層体付レンズ
4 レンズ
4A レンズ形成材料
5 装着部
6 ツバ
7 光透過性部材
10 第1基材
20 第2基材
21 リム部
22 ブリッジ部
23 テンプル部
24 ノーズパッド部
30 ハーフミラー層
31 高屈折率層
32 低屈折率層
40 接着剤層
40A 接着剤
400 光学部品製造装置
500 樹脂供給部
600 金型
610 キャビティー
611 底面
620 供給口
630 上部材
640 下部材
100 Optical
Claims (7)
光透過性を有する第1基材および第2基材と、これらの間に位置し、入射する光の一部を透過し、残部を反射させるハーフミラー層と、を有する光学性積層体と、を備える光学部品を製造する光学部品の製造方法であって、
前記第1基材に前記ハーフミラー層を積層するハーフミラー層形成工程と、
前記ハーフミラー層の前記第1基材とは反対の面側に前記第2基材を接合する第1接合工程と、
前記第2基材の前記ハーフミラー層とは反対の面側に前記レンズ層となる樹脂材料を溶融して接合する第2接合工程と、を有することを特徴とする光学部品の製造方法。 A lens layer with light transmission and
An optical laminate having a first base material and a second base material having light transmittance, and a half mirror layer located between them, which transmits a part of incident light and reflects the rest. It is a manufacturing method of an optical component for manufacturing an optical component provided with
A half mirror layer forming step of laminating the half mirror layer on the first base material,
A first joining step of joining the second base material to the surface side of the half mirror layer opposite to the first base material,
A method for manufacturing an optical component, which comprises a second joining step of melting and joining a resin material to be a lens layer on a surface side of the second base material opposite to the half mirror layer.
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