JPH04166901A

JPH04166901A - 反射防止膜を有する光学部品

Info

Publication number: JPH04166901A
Application number: JP2294873A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nishio; 西尾　俊; Kenichi Niide; 謙一新出; Koji Sato; 弘次佐藤
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1990-10-31
Publication date: 1992-06-12
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH07119844B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、特に眼鏡レンズに好適な反射防止膜を有する
光学部品に関する。

［従来の技術］ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（一
般にＣＲ−３９樹脂と呼ばれている）などのプラスチッ
ク基材の表面の反射特性を改善するために、このプラス
チック基材上に反射防止膜を設けた光学部品は良く知ら
れている。このような反射防止膜を設けた光学部品とし
て、例えば特開昭５６−１１６００３号公報には、基材
を、ＣＲ−３９樹脂とし、ＣＲ−３９樹脂上に、基材側
から順に二酸化ケイ素からなる膜厚が３／２λの第１層
と、二酸化ジルコニウム層と二酸化ケイ素層とによって
構成される２層等価膜からなる合計膜厚が約λ／４の第
２層と、二酸化ジルコニウムからなる膜厚が約λ／２の
第３層と、二酸化ケイ素からなる膜厚が約λ／４の第４
層とを有する反射防止膜を設けた合成樹脂製光学部品が
開示されている。

−ば　　　− ［発明が解決しようとする課題］特開昭５６−１１６００：３号公報に開示されている反
射防止膜を有する合成樹脂製光学部品においては、その
反射防止膜は充分な耐擦傷性、密着性を有するが、耐熱
性が不充分である。したがってこの反射防止膜を有する
合成樹脂製光学部品を例えば眼鏡レンズとして使用する
場合には下記の問題点を有していた。

（１）この反射防止膜を有する眼鏡レンズを加熱して例
えばセルロースアセテート製眼鏡フレームに枠入れする
際、反射防止膜にクラックが生じやすい。

（２）この反射防止膜を有する眼鏡レンズの視感反射率
は約１．５％であり、ゴースト現象は完全には解消され
ているとは言えず、ファッション面で好ましくない。

従って本発明の目的は、耐擦傷性、密着性等の基本的性
質を満足するだけでなく、基板を透明合成樹脂としたと
きに、従来の反射防止膜よりも耐熱性に優れ、加熱時に
クラックが生じることがなく、しかも反射防止効果に優
れ、ゴースト現象が起りにくい、反射防止膜を有する光
学部品を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は」二連した目的を達成するためになされたもの
であり、本発明の反射防止膜を有する光学部品は、透明
合成樹脂基材の」二に、基材側から順に、二酸化ケイ素
からなる第１層；二酸化ジルコニウム又は二酸化チタン
層と、二酸化ケイ素層と、二酸化ジルコニウム又は二酸
化チタン層とによって構成される３層等価膜からなる第
２層；二酸化チタンと、五酸化タンタル、二酸化ジルコ
ニウム、三酸化イツトリウムから選はれる１種以上の金
属酸化物との混合物からなる第３層、；及び二酸化ケイ
素からなる第４層を積層してなることを特徴とするもの
である。この本発明の光学部品を以下、本発明の光学部
品（Ａ）という。

また本発明の反射防止膜を有する光学部品は、透明合成
樹脂基材の」二に、基材側から順に、二酸化ケイ素から
なる第１層；二酸化ケイ素層と、二酸化ジルコニウム又
は二酸化チタン層と、二酸化ケイ素層とによって構成さ
れる３層等価膜からなる第２層；二酸化チタンと、五酸
化タンタル、二酸化ジルコニウム、三酸化イツトリウム
から選はれる１種以」―の金属酸化物との混合物からな
る第３層：及び二酸化ケイ素からなる第４層を積層して
なることを特徴とするものである。この本発明の光学部
品を以下、本発明の光学部品（Ｂ）という。

また本発明の反射防止膜を有する光学部品は、透明合成
樹脂基材の上に、基材側から順に、二酸化ゲイ素からな
る第１層；二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、三酸化
イツトリウム、五酸化タンタルから選ばれる金属酸化物
の２種以」二からなる層と、二酸化ケイ素層と、二酸化
チタン、二酸化ジルコニウム、三酸化イッ）・リウム、
五酸化タンタルから選ばれる１種以上の金属酸化物から
なる層とによって構成される３層等価膜からなる第２層
；二酸化チタンと、五酸化タンタル、二酸化ジルコニウ
ム、二酸化イツトリウムから選ばれる１種以上の金属酸
化物との混合物からなる第３層；及び二酸化ケイ素から
なる第４層を積層してなることを特徴とするものでもあ
る。この本発明の光学部品を以下、本発明の光学部品（
Ｃ）という。

また本発明の反射防止膜を有する光学部品は、透明合成
樹脂基材の上に、基材側から順に、二酸化ケイ素からな
る第１層；二酸化ケイ素層と、二酸化チタン、二酸化ジ
ルコニウム、三酸化イツトリウム、五酸化タンタルから
選ばれる２種以上の金属酸化物からなる層と、二酸化ケ
イ素層によって構成される３層等価膜からなる第２層；
二酸化チタンと、五酸化タンタル、二酸化ジルコニウム
、三酸化イツトリウムから選ばれる１種以上の金属酸化
物との混合物からなる第３層；及び二酸化ケイ素からな
る第４層を積層してなることを特徴とするものでもある
。この本発明の光学部品を以下、本発明の光学部品（Ｄ
）という。

先ず、本発明の光学部品（Ａ）について説明する。

本発明の光学部品（Ａ）は、透明合成樹脂基村上に、反
射防止効果を担う第１層、第２層、第３層及び第４層を
順次設けてなるものである。反射防止膜は実質的にλ／
４膜−λ／４膜−λ／２膜−λ／４膜を基本膜設針とす
るのが好ましい。

先ず第１層は、二酸化ケイ素からなり、前述のλ／４膜
−λ／４膜−λ／２膜−λ／４膜からなる基本膜設針に
おいて、最初のλ／４膜に相当し、その膜厚は実用上０
．２４λ〜０．２６λの範囲が好ましい。

第１層を構成する物質として二酸化ケイ素を選択した理
由は、プラスチックは一般的に膨脹係数が大きく、石英
と比較すると、約２桁異なるが、二酸化ケイ素の蒸着膜
は、比較的にポーラスな膜であり、他の蒸着膜に比ベプ
ラスチックとの付着力が強く、また硬度が高いので優れ
て耐磨耗性が得られ、しかも膨脹係数が大きいプラスチ
ックにも良く耐え、クラックが入りにくいからである。

またその膜厚の実用上好ましい範囲を０．２４λ〜０．
２６λとした理由は、基材と反射防止膜との密着性と、
反射防止膜の硬度を高め、反射防止膜の耐磨耗性が向上
するだけでなく、後記の第２層、第３層及び第４層の組
み合わせからなる反射防止膜の反射防止効果を最大限に
発揮することができるからである。

なお、実質的な第１層の屈折率は１．４３〜１゜４７で
ある。

次に、前記の第１層の上に形成される第２層は、二酸化
ジルコニウム又は二酸化チタン層と、二酸化ケイ素層と
、二酸化ジルコニウム又は二酸化チタン層とによって構
成される３層等価膜である。

この３層等価膜は前述のλ／４膜−λ／４膜−λ／２膜
−λ／４膜からなる基本膜設計において、第２番目のλ
／４膜に相当する。その膜厚は実用的には０．２２λ〜
０．２８λの範囲が好ましい。

第２層を構成する物質として二酸化ジルコニウム又は二
酸化チタンと二酸化ケイ素とを選択し、第１層から数え
て二酸化ジルコニウム又は二酸化チタン層、二酸化ケイ
素層、二酸化ジルコニウム又は二酸化チタン層の順で成
膜された３層等価膜とした理由は、以下に述べる通りで
ある。

＝　１１− （イ）これらの物質からなる３層等価膜にすることより
、第２層の屈折率を例えば１．６５〜１゜７５に、そし
て膜厚を例えば０．２２λ〜０．２８λとそれぞれ所望
の値に調整でき、この第２層と、第１層および第３層、
第４層との組み合わせによって優れた反射防止効果が得
られる。

（ロ）２つの二酸化ジルコニウム又は二酸化チタン層と
その間に存在する二酸化ケイ素層とによって形成される
３層等価膜は耐擦傷性が高く、かつ前記第１層の二酸化
ケイ素に対しても、後記第３層の二酸化チタンと、五酸
化タンタル、二酸化ジルコニウムおよび三酸化イツトリ
ウムから選ばれる１種以上の金属酸化物との混合物に対
しても（＝Ｊ着力がある。

なお、上記３層等価膜において、二酸化チタン層を採用
すると、二酸化ジルコニウム層よりも耐熱性が向上する
。

次に前記の第２層の上に形成される第３層は、二酸化チ
タンと、五酸化タンタル、二酸化ジルコニウムおよび三
酸化イツトリウムから選ばれる１種以上の金属酸化物と
の混合物からなり、前述のλ／４膜−λ／４膜−λ／２
膜−λ／４膜からなる基本膜設計において、λ／２膜に
相当し、その膜厚は実用的には０．４５λ〜０，５５λ
の範囲である。第３層を構成する物質として、二酸化チ
タンに五酸化タンタル等の金属酸化物を加えてなる混合
物を選択した理由は、以下に述べる通りである。

（ａ）二酸化チタンに五酸化タンタル等の金属酸化物を
加えてなる混合物によって形成される層は耐熱性が高く
、かつ前記第２層の３層等価膜に対しても後記第４層の
二酸化ケイ素に対しても付着力がある（第２層が耐熱性
が弱い場合でも第３層によって、第２層の耐熱性をカバ
ーすることができる）。

（ｂ）五酸化タンタル、二酸化ジルコニウム、三酸化イ
ツトリウムは白色の蒸着物質であり蒸着しても着色しな
い。

（ｃ）二酸化チタンを単独で蒸着する場合に比べ、二酸
化チタンに五酸化タンタル、二酸化シルコニラム、三酸
化イツトリウムの金属酸化物を混合した場合、蒸着の際
、電子ビームを当てたときに蒸着試料の破裂によるルツ
ボからの飛び出しくスブラッシング）を防止することが
できる。

（ｄ）二酸化チタンの屈折率は２．３５〜２．４５と高
い屈折率を有する。よって多層反射防止膜において高屈
折率膜として用いた場合優れた反射防止効果が得られる
。

二酸化チタンと、五酸化タンタル、二酸化ジルコニウム
および三酸化イツトリウムから選ばれる１種以上の金属
酸化物との混合モル比は１モル＝０．０５〜０．１モル
が特に好ましい。その理由は、この範囲内であれば五酸
化タンタル等の金属酸化物を混合しても二酸化チタンの
もつ２．３５〜２．４５の屈折率を失わないからである
。

なお、実用的には第３層の屈折率は２．３５〜２．４５
の範囲で、膜厚の範囲は０．４５λ〜０゜５５λの範囲
である。

次に前記の第３層の上に形成される第４層は、二酸化ケ
イ素からなり、前述のλ／４膜−λ／４膜−λ／２膜−
λ／４膜からなる基本膜設計において、最後のλ／４膜
に相当し、その膜厚は実用的には０．２２λ〜０．２８
λの範囲である。第４層を構成する物質として、二酸化
ケイ素を選択した理由は、以下に述べる通りである。

■二酸化ケイ素は屈折率的１．４６の低屈折率物質であ
り、この屈折率の二酸化ケイ素からなる第４層を、中屈
折率の第２層上に設けられた高屈折率の第３層の上に設
けることにより、所望の反射防止効果が得られる。

■二酸化ケイ素膜は膜強度が強く、かつ二酸化チタンと
五酸化タンタル等の金属酸化物との混合物からなる第３
層に対するイ」着力が強い。

なお、実用的には第４層の屈折率は１．４３〜１．４７
の範囲である。

上述の如く本発明の光学部品（Ａ）において反射防止効
果を担う層が４層からなるが、４層に限定した理由は以
下の通りである。

（１）反射防止膜の層数を増していくと、一般に反射防
止域は広くなるが、層数が多い程、製品毎の反射防止膜
の膜厚の再現性が低下し、干渉色の再現性も悪化する。

例えば眼鏡レンズの場合、一対で使用するため左右のレ
ンズの膜厚の誤差が大きくて、干渉色の再現性も悪化す
ると、商品価値が低下してしまう。

（Ｎ）反射防止膜を構成する層の数を増していくと、一
般に反射防止膜にクラックが発生しやすくなるか、４層
からなる本発明の反射防止膜においてはクラックが発生
しにくい。

（ｉＮ）物質および膜厚を上述の如く設定すれば、４層
でも充分な耐擦傷性を有した反射防止効果が得られる。

なお、本発明の光学部品（Ａ）において、二酸化チタン
と、五酸化タンタル等の金属酸化物との混合物を用いる
第３層の成膜方法は、酸素イオンビームを照射しながら
成膜する方法が特に好ましい。その理由は、この方法に
よって、耐熱性、硬度が十分な二酸化チタンと五酸化タ
ンタル等の金属酸化物との混合物からなる第３層を形成
することができ、また二酸化チタン屈折率が２．４０以
」二になるからである。この方法における条件（例えば
酸素イオンビーム照射方法、原料の蒸発方法など）は通
常採用されている条件の中から適宜選択される。

また３層等価膜からなる第２層を構成する二酸化チタン
層も酸素イオンビーム照射下の蒸着法により成膜するの
が好ましい。

本発明の光学部品（Ａ）において反射防止膜が形成され
る透明合成樹脂基材としては、プラスチックレンズを用
いるのか好ましく、その例としてセルロース系プラスチ
ックレンズ、ジエチレングリコールビスアリルカーボネ
ート単独重合体又はジエチレンクリコールビスアリルカ
ーボネートと１種以上の他のモノマーとの共重合体から
なるプラスチックレンズ、ポリカーボネート系プラスチ
ックレンズ、ポリスチレン系プラスチックレンズ、ポリ
ウレタン系プラスチックレンズ、ポリ塩化ビニル系プラ
スチックレンズ等が挙げられる。

これらの透明合成樹脂基材は表面処理を施したものでも
良く、表面処理の具体例としてはプラスチックレンス基
祠上に有機物（例えば有機物ケイ素化合物）、無機物（
例えばコロイダルシリカ）またはこれらの混合物からな
るハードコート膜などの表面処理膜を形成することが挙
げられる。

次に本発明の光学部品（Ｂ）について説明する。

本発明の光学部品（Ｂ）は、第２層の膜構成が相違する
点でのみ前述の本発明の光学部品（Ａ）と異なる。すな
わち、本発明の光学部品（Ａ）の第２層が二酸化ジルコ
ニウム又は二酸化チタン層と、二酸化ケイ素層と、二酸
化ジルコニウム又は二酸化チタン層とによって構成され
る３層等価膜からなるのに対して、本発明の光学部品（
Ｂ）の第２層は、二酸化ケイ素層と、二酸化ジルコニウ
ム又は二酸化チタン層と、二酸化ケイ素層によって構成
される３層等価膜からなる。

この３層等価膜はのλ／４膜−λ／４膜−λ／２膜−λ
／４膜からなる基本膜設針において、第２番目のλ／４
膜に相当する。その膜厚は実用的には０．２２λ〜０，
２８λの範囲が好ましい。

第２層を構成する物質として二酸化ジルコニウム又は二
酸化チタンと二酸化ケイ素とを選択し、第１層から数え
て二酸化ケイ素層、二酸化ジルコニウム又は二酸化チタ
ン層、二酸化ケイ素層の順で成膜された３層等価膜とし
た理由は、以下に述べる通りである。

（イ）これらの物質からなる３層等価膜にすることより
、第２層の屈折率を例えば１．６５〜１゜７５に、そし
て膜厚を例えば０．２２λ〜０．２８λとそれぞれ所望
の値に調整でき、この第２層と、第１層および第３層、
第４層との組み合わせによって優れた反射防止効果が得
られる。

（ロ）２つの二酸化ケイ素層とその間に存在する二酸化
ジルコニウム又は二酸化チタン層とによって形成される
３層等価膜は耐擦傷性が高く、かつ前記第１層の二酸化
ケイ素に対しても、後記第３層の二酸化チタンと、五酸
化タンタル、二酸化ジルコニウムおよび三酸化イッ）・
リウムから選ばれる１種以上の金属酸化物との混合物に
対しても付着力がある。

なお、上記３層等価膜において、二酸化チタン層を採用
すると、二酸化ジルコニウム層よりも耐熱性が向」ニす
る。

次に本発明の光学部品（Ｃ）について説明する。

本発明の光学部品（Ｃ）は、第２層の膜構成が相違する
点でのみ前述の本発明の光学部品（Ａ）と異なる。すな
わち、本発明の光学部品（Ａ）の第２層が二酸化ジルコ
ニウム又は二酸化チタン層と、二酸化ケイ素層と、二酸
化ジルコニウム又は二酸化チタン層とによって構成され
る３層等価膜からなるのに対して、本発明の光学部品（
Ｃ）の第２層は、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、
二酸化イツトリウム、五酸化タンタルから選はれる金属
酸化物の２種以上からなる層と、二酸化ケイ素層と、二
酸化チタン、二酸化ジルコニウム、三酸化イツトリウム
、五酸化タンタルから選ばれる金属酸化物の２種以上か
らなる層とによって構成される３層等価膜からなる。

ぞこで本発明の光学部品（Ｃ）における第２層について
詳細に説明する。

本発明の光学部品（Ｃ）における第２層の好ましい具体
例を述べると、以下の通りである。

（イ）第１層の」二に、第１層側から順次、＝　２０− ＴｉＯ２と、ＺｒＯ２、Ｔａ２０５、Ｙ２Ｏ３のうちの
１種以上との混合物からなる層と、ＳｉＯ２層と、Ｔ　ｉ　Ｏ２と、ＺｒＯ２、Ｔａ２０９、Ｙ２Ｏ３のう
ちの１種以上との混合物からなる層とを設けた３層等価膜、（ロ）第１層の上に、第１１層側から順次、ＺｒＯ２と
Ｔａ２０５との混合物からなる層と、５ｉＣｈ層と、ＺｒＯ２とＴａ２０５との混合物からなる層とを設けた３層等価膜、（ハ）第１層の上に、第１層側から順次、ＺｒＯ２とＴ
ａ２０５とＹ２Ｏ３との混合物からなる層と、８１０２層と、ＺｒＯ２とＴａ２Ｏ，とＹ２Ｏ３との混合物からなる層
とを設けた３層等価膜、（ニ）第１層の上に、第１層側から順次、ＺｒＯ２とＹ
２Ｏ３との混合物からなる層と、ＳｉＯ２層と、ＺｒＯ，、とＹ２Ｏ３との混合物からなる層とを設けた３層等価膜、（ホ）第１層の上に、第１層側から順次、Ｔａ２０５と
Ｙ２Ｏ３との混合物からなる層と、ＳｉＯ２層と、Ｔａ２０５とＹ２Ｏ３との混合物からなる層とを設けた３層等価膜本発明の光学部品（Ｃ）における好ましい第２層（イ）
〜（ホ）について更に説明する。

先ず第２層（イ）は、ＴｉＯ２と、ＺｒＯ□、Ｔ　ａ　
２０５　、ｙ、、　０３のうちの１種以上との混合物か
らなる、２つの層の間に５１０２層を介在させたもので
あり、前記ＴｉＯ２と他の金属酸化物との混合物からな
る、２つの層は、酸素イオンビームを照射下の蒸着法に
よって成膜したものが好ましい。この２つの層の成膜に
おいて、ＴｉＯ□にＺｒＯ２、Ｔａ２０５、Ｙ２Ｏ３を
加えた混合物を用いたのは、ＴｉＯ２のみであると蒸着
の際、イオンビームを当てたときに蒸着試料の破裂か起
りやすいのに対し、ＺｒＯ２、Ｔａ２０６、Ｙ２Ｏ３を
混合させると、このような問題か防止されるからである
。Ｔ　ｉｏ　２と、ＺｒＯ，、、Ｔａ２０６、Ｙ２Ｏ３
のうちの］８種以」二とのモル比は、前者１モルに対し
て後者を０．０５モル〜０．２モルとするのが好ましい
。第２層（イ）を構成する３層のそれぞれは、全体とし
ての屈折率が１゜６５〜１．７５、膜厚がλ／４、実用
的には０゜２２λ〜０．２８λとなるように、その組成
、膜厚等が調整される。この第２層（イ）は耐熱性に優
れている。

次に第２層（ロ）は、ＺｒＯ２とＴａ２０５との混合物
からなる、２つの層の間にＳｉＯ２層を介在させたもの
であり、ＺｒＯ２とＴａ２Ｏ，との混合物からなる層に
おいて、Ｔａ２０５が存在することにより、第２層の耐
熱性が向」−ユする。ＺｒＯ□とＴａ２０５とのモル比
は、前者１モルに対して後者が０．７〜１．５モルであ
る。Ｔａ２０５が０．７〜１．５モルの範囲外であると
膜に吸収を生じ好ましくない。第２層（ロ）を構成する
３層のそれぞれは、全体としての屈折率が１゜６５〜１
．７５、膜厚がλ／４、実用的には０゜２２λ〜０，２
８λとなるように、その組成、膜厚等が調整される。

次に第２層（ハ）は、ＺｒＯ２とＴａ２０５とＹ２Ｏ３
との混合物からなる、２つの層の間にＳ　Ｌ　０２層を
介在させたものであり、前記の第２層（ロ）における、
ＺｒＯ２とＴａ２Ｏ，との混合物からなる層では、膜吸
収が生じやすいので、これを防止するために、ＺｒＯ２
とＴａ２ｏ５にＹ２Ｏ３加えて層を形成したものである
。このＺｒＯ２とＴａ、＋、０５とＹ２Ｏ３との混合物
からなる層において、各金属酸化物のモル比は、Ｚｒ０
２１モルに対してＴａ２０５０．８〜］、、８モル、Ｙ
、、０３０．０５〜０．３モルとするのが好ましい。第
２層（ハ）を構成する３層のそれぞれは、全体としての
屈折率が１．６５〜１．７５、膜厚がλ／４、実用的に
は０．２２λ〜０．２８λとなるように、その組成、膜
厚等が調整される。

次に第２層（ニ）は、ＺｒＯ，、とＹ２Ｏ３との混合物
からなる、２つの層の間にＳｉＯ２層を介在させたもの
である。前記の２つの層を構成するＺｒＯ２とＹ２Ｏ３
とのモル比は、前者１−モルに対して後者を０．０５〜
１．５モルとするのか好ましい。第２層（ニ）を構成す
る３層のそれぞれは、全体としての屈折率が１．６５〜
１．７５、膜厚がλ／４、実用的には０．２２λ〜０．
２８λとなるように、その組成、膜厚等が調整される。

次に第２層（ポ）は、Ｔａ２０５とＹ２Ｏ３との混合物
からなる、２つの層の間にＳｉＯ２層を介在させたもの
である。前記の２つの層を構成するＴａ２０５とＹ２Ｏ
３とのモル比は、前者１モルに対して後者を０．　１〜
１．５モルとするのが好ましい。第２層（ホ）を構成す
る３層のそれぞれは、全体としての屈折率が１．６５〜
１．７５、膜厚がλ／４、実用的には０．２２λ〜０．
２８λとなるように、その組成、膜厚等が調整される。

次に本発明の光学部品（Ｄ）について説明する。

本発明の光学部品（Ｄ）は、第２層の膜構成か相違する
点でのみ前述の本発明の光学部品（Ａ）と異なる。すな
わち、本発明の光学部品（Ａ）の第２層が二酸化ジルコ
ニウム又は二酸化チタン層と、二酸化ケイ素層と、二酸
化ジルコニウム又は二酸化チタン層とによって構成され
る３層等価膜からなるのに対して、本発明の光学部品（
Ｄ）の第２層は、二酸化ケイ素層と、二酸化チタン、五
酸化タンタル、二酸化ジルコニウム、三Ｗ＆化イツトリ
ウムから選ばれる２種以」二の金属酸化物からなる層と
、二酸化ケイ素層からなる層とによって構成される３層
等価膜からなる。

そこで本発明の光学部品（Ｄ）における第２層について
詳細に説明する。

本発明の光学部品（Ｄ）における第２層の好ましい具体
例を述べると、以下の通りである。

（イ）第１−層の」二に、第１層側から順次、ＳｉＯ２
層と、ＴｉＯ□と、ＺｒＯ２、Ｔａ２０９、Ｙ２Ｏ３のうちの
１種以上との混合物からなる層と、ＳｉＯ２層とを設けた３層等価膜、（ロ）第１層の上に、第１層側から順次、Ｓ　ｉｏ　２
層と、ＺｒＣｈとＴａ２０５との混合物からなる層と、ＳｉＯ２層とを設けた３層等価膜、（ハ）第１層の上に、第１層側から順次、ＳｉＯ２層と
、ＺｒＯ２とＴａ２０５とＹ２Ｏ３との混合物からなる層
と、５１０２層とを設けた３層等価膜、（ニ）第１層の上に、第１層側から順次、３ｉＯ□層と
、ＺｒＯ２とＹ２Ｏ３との混合物からなる層と、ＳｉＯ２層とを設けた３層等価膜、（ホ）第１層の上に、第１層側から順次、ＳｉＯ□層と
、Ｔａ２０５とＹ２Ｏ３との混合物からなる層と、ＳｉＯ２層とを設けた３層等価膜、本発明の光学部品（Ｄ）における好ましい第２層（イ）
〜（ホ）について更に説明する。

先ず第２層（イ）は、２つのＳｉＯ□層の間に前記Ｔｉ
Ｏ２と他の金属酸化物との混合物からなる層を介在させ
たものである。前記Ｔｉｅ、、と他の金属酸化物との混
合物からなる層は、酸素イオンビームを照射下の蒸着法
によって成膜したものが好ましい。この層の成膜におい
て、Ｔ　ｉ　０２にＺ　ｒ０２　、Ｔａ２０５　、Ｙ２
０３を加えた混合物を用いたのは、ＴｉＯ７のみである
と蒸着の際、イオンビームを当てたときに蒸着試料の破
裂が起りやすいのに対し、Ｚ　ｒ０２　、Ｔａ２０５　
、Ｙ２Ｏ３を混合させると、このような問題が防止され
るからである。ＴｉＯ２と、ＺｒＯ２、Ｔａ２０５、Ｙ
２Ｏ３のうちの１種以上とのモル比は、前者１モルに対
して後者を０．０５モル〜０．２モルとするのが好まし
い。第２層（イ）を構成する３層のそれぞれは、全体と
しての屈折率が１゜６５〜１．７５、膜厚がλ／４、実
用的には０゜２２λ〜０．２８λとなるように、その組
成、膜厚等が調整される。この第２層（イ）は耐熱性に
優れている。

次に第２層（ロ）は、２つの５１０２層に、ＺｒＯ２と
Ｔａ２０５の混合物からなる層を介在させたものである
。ＺｒＯ２とＴａ２Ｏ，との混合物からなる層において
、Ｔａ、、０５が存在することにより、第２層の耐熱性
が向上する。ＺｒＯ２とＴａ２０５とのモル比は、前者
１モルに対して後者が０．７〜１．５モルである。Ｔａ
２Ｏ、か０．７〜１．５モルの範囲外であると膜に吸収
を生じ好ましくない。第２層（ロ）を構成する３層のそ
れぞれは、全体としての屈折率が］。

６５〜１．７５、膜厚がλ／４、実用的には０゜２２λ
〜０．２８λとなるように、その組成、膜厚等が調整さ
れる。

次に第２層（ハ）は、２つのＳｉＯ２層の間に、ＺｒＯ
２とＴａ２０５とＹ２Ｏ３との混合物からなる層を介在
させたものである。前記の第２層（ロ）における、Ｚｒ
Ｏ２とＴａ２Ｏ，との混合物からなる層では、膜吸収が
生じやすいので、これを防止するために、ＺｒＯ２とＴ
ａ２０５にＹ２Ｏ３加えて層を形成したものである。こ
のＺｒＯ□とＴａ２０５とＹ２Ｏ３との混合物からなる
層において、各金属酸化物のモル比は、Ｚｒ０２１モル
に対してＴａ２０ｓ　０．８〜１．８モル、Ｙ２Ｏ３０
，０５〜０．３モルとするのが好ましい。第２層（ハ）
を構成する３層のそれぞれは、全体としての屈折率が１
．６５〜１．７５、膜厚がλ／４、実用的には０．２２
λ〜０．２８λとなるように、その組成、膜厚等が調整
される。

次に第２層（ニ）は、２つのＳｉｎ、、層の間に、２と
Ｙ２Ｏ３とのモル比は、前者１モルに対して後者を０．
０５〜１．５モルとするのが好ましい。

第２層（ニ）を構成する３層のそれぞれは、全体として
の屈折率が１．６５〜１．７５、膜厚がλ／４、実用的
には０．２２λ〜０．２８λとなるように、その組成、
膜厚等が調整される。

次に第２層（ポ）は、２つのＳｉｎ、、層の間に、Ｔａ
、、０５とＹ２Ｏ３との混合物からなる層を介在させた
ものである。前記の層を構成するＴａ２０５とＹ２Ｏ３
とのモル比は、前者１モルに対して後者を０．１〜１．
５モルとするのが好ましい。

第２層（ホ）を構成する３層のそれぞれは、全体として
の屈折率が１．６５〜１．７５、膜厚がλ／４、実用的
には０，２２λ〜０．２８λとなるように、その組成、
膜厚等が調整される。

なお、本発明の光学部品（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の第２
層以外の構成は、前述のように本発明の光学部品（Ａ）
と同一であるので、その説明は省略＝　３１− する。

本発明の反射防止膜を有する光学部品（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）および（Ｄ）は、眼鏡レンズほか、カメラ用レン
ズ、ワードプロセッザーのデイスプレィに付設する光学
フィルター、自動車の窓ガラスなどに使用することが可
能である。

［実施例］以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

なお実施例および比較例で得られた反射防止膜付き光学
部品は、以下に示す試験方法により、諸物性を測定した
。

（ａ）耐擦傷性＃００００のスチールウールにより表面を往復回数で１
０回こすって耐擦傷性を次のように判定した。

Ａ：わずかに傷がつくＢ：多く傷がつくＣ：膜のはがれが生じる（ｂ）密着性Ｊ　Ｉ　５−Ｚ−１５２２に従いゴバン目を１０×１０
個作りセロファン粘着テープにより剥離試験を３回行な
い、残ったゴバン目の数を数えた。

（Ｃ）視感透過率、視感反射率日立製作断裂Ｕ３４１０型自記分光光度計を用い、視感
透過率、視感反射率を測定した。

（ｄ）耐熱性電気炉内にて９０°Ｃで２０分間加熱しクラックの発生
を調べ、次のように判定した。

○：クラック発生せず ×：クラック発生実施例１（光学部品（Ａ）の実施例）透明合成樹脂基材として、ジエチレングリコールビスア
リルカーボネート重合体系プラスチックレンズ（ＨＯＹ
Ａ　（株）製Ｈｉ−ＬｕｘＴＩ、屈折率１．５４６）を
用いた。

（１）ハードコート液の調製およびハードコート膜（ｎ
ｄ　　１．５０）の形成マグネチックスターラーを備えたガラス製の容器にγ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン塩酸１４重量
部を滴下した。滴下終了後、２４時間攪拌を行ない加水
分解物を得た。ついで、メタノールコロイダルシリカ（
固形分３０％、平均粒子径１５ミリミクロン）２００重
量部、溶媒としてイソプロピルアルコール５０重量部、
メチルセロソルブ５０重量部、さらに滑剤としてシリコ
ーン系界面活性剤０．１重量部、硬化剤としてアルミニ
ウムアセチルアセトネート３重量部を加え、充分に攪拌
した後、濾過を行ないコーテイング液とした。

前記プラスチックレンズを４５℃の５％ＮａＯＨ水溶液
に３分間浸漬して充分に洗浄を行なった後、」二記の方
法で調製されたコーテイング液を用いてデイツプ法（引
き上げ速度１４ｃｍ／分）でコーティングを行ない、１
２０°Ｃで３時間加熱しハードコート膜を形成した。

（反射防止膜の形成）前記バートコ−１・膜の」二に真空蒸着法（真空度２Ｘ
］、０−５Ｔｏ　ｒ　ｒ）により二酸化ケイ素からなる
第１層［屈折率］、４６、膜厚０．２５λ（λは５５０
ｎｍである）］を形成した。

次に第１層の上に二酸化ジルコニウムからなる層（膜厚
０．０８６λ）、二酸化ケイ素からなる層（膜厚０．０
７６λ）、二酸化ジルコニウムからなる層（膜厚０．０
８６λ）よりなる３層等価膜である第２層［屈折率１．
７０、膜厚０．２５λコを形成した。

次にこの第２層の上に、プラスチックレンズを加熱した
状態でプラスチックレンズに酸素イオンビームを照射す
るイオンビームアシスト法により二酸化チタンと五酸化
タンタルとの混合物（混合モル比、二酸化チタン：五酸
化タンタル−に〇。

０５）からなる第３層（屈折率２．４３、膜厚０゜５０
λ）を形成した。

次にこの第３層の上に、真空蒸着法（真空度２Ｘ　１０
”−”Ｔｏ　ｒ　ｒ）により二酸化ケイ素からなる第４
層（屈折率１．４６、膜厚０．２５λ）を形成して、反
射防止膜１＝Ｉきプラスチックレンズを得た。

得られた反射防止膜付きプラスチックレンズの試験結果
を表−１に示す。同表に示すように、実施例１で得られ
た反射防止膜付きプラスチックレンズは、耐擦傷性、密
着性が良好であるだけてなく、耐熱性に優れ、視感反射
率が０．２％と反射防止効果に優れたものであった。な
お、実施例１で得られた反射防止膜付きプラスチックレ
ンズの反射率曲線を第１図に示す。

実施例２（光学部品（Ａ）の実施例）透明合成樹脂基材として、ポリウレタン系プラスチック
レンズ（ＨＯＹＡ　（株）製Ｈｉ−ＬＵＸＥＸＣ，屈折
率１．５９２）を用いた。

（１）ハードコート液の調製およびハードコート膜（ｎ
ｄ　　１．５６）の形成マグネチックスターラーを備えたガラス製の容器にγ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン６０重量部を
加え、攪拌しながら０．０１規定塩酸１４重量部を滴下
した。滴下終了後、２４時間攪拌を行ない加水分解物を
得た。ついで、メタノール分散酸化アンチモン微粒子（
固形分３０％、平均粒子径１５　ミＩＪ　ミクロン）２
００重量部、溶媒としてイソプロピルアルコール２０重
量部、エチルセロソルブ８０重量部、さらに滑剤として
シリコーン系界面活性剤０．１重量部、硬化剤としてア
ルミニウムアセチルアセトネート加え、充分に攪拌した後、濾過を行ないコーテイング液
とした。

前記プラスチックレンズを４５°Ｃの５％ＮａＯＨ水溶
液に３分間浸漬して充分に洗浄を行なった後、」二記の
方法で調製されたコーテイング液を用いてデイツプ法（
引き上げ速度１４ｃｍ／分）でコーティングを行ない、
１２０℃で３時間加熱しハードコート膜を形成した。

さらに実施例１と゛同様な方法で、表−１に示す膜構成
を有する反射防止膜付きプラスチックレンズを得た。実
施例２で得られた反射防止膜付きプラスチックレンズも
表−１に示すように耐熱性に優れ、視感反射率が０．３
％と反射防止効果に優れたものであった。なお実施例２
て得られた反射防止膜（＝Ｊきプラスチックレンズの反
射率曲線を第２図に示す。

実施例３〜２０表−１示したような基板を用い、第１、２、３、４層を
表−１に示したような膜構成にした以外は実施例１、２
と同様にして反射防止膜付きプラスチックレンズを得た
。

得られた実施例３〜２０の反射防止膜付きプラスチック
レンズは、耐擦傷性、密着性、耐熱性において実施例１
、２のものと同様に優れた結果が得られた。また実施例
３、５、７、９、１１．、１３、１５、１７、１９の反
射防止膜付きプラスチックレンズは、視感反射率０．２
％で、実施例１の反射防止膜付きプラスチックレンズの
視感反射率と同一であり、反射率曲線図も実施例１の反
射防止膜付きプラスチックレンズの反射率曲線図と同様
であった。一方実施例４、６、８、１０、１２、１４、
１６、１８、２０の反射防止膜付きプラスチックレンズ
は、視感反射率０．３％で実施例２の反射防止膜付きプ
ラスチックレンズの視感反射率と同一であり、反射率曲
線図も実施例２の反射防止膜付きプラスチックレンズの
反射率曲線図と同様であった。

比較例１透明合成樹脂基材として、ジエチレングリコールビスア
リルカーボネート重合体系プラスチックレンズ（ＨＯＹ
Ａ　（株）製Ｈｉ−Ｌｕｘ［）を用いた。このプラスチ
ックレンズに、実施例１と同様のハードコート膜を形成
し、さらに特開昭５６−１１６００３号公報に記載の反
射防止膜と同様に、二酸化ケイ素からなる第１層（膜厚
１．５λ）を設けた後、二酸化ジルコニウム層（膜厚０
．０６λ）と二酸化ケイ素層（膜厚０．０８λ）との２
層等価膜からなる第２層（合計膜厚０．１４λ）、二酸
化ジルコニウムからなる第３層（膜厚０．５λ）および
二酸化ケイ素からなる第４層（膜厚０．２５λ）を順次
設けて、本比較例の反射防止膜付きプラスチックレンズ
を得た。

本比較例で得られた反射防止膜付きプラスチックレンズ
は、耐擦傷性、密着性は良好であったが、耐熱性が不充
分で、しかも視感反射率が１．５％と実施例１の反射防
止膜付きプラスチックレンズと比べ反射防止効果が劣る
ものであった。なお比較例１で得られた反射防止膜付き
プラスチックレンズの反射率曲線を第３図に示す。

比較例２透明合成樹脂基材として、ポリウレタン系プラスチック
レンズ（ＨＯＹＡ　（株）製Ｈｉ　−ＬＵＸＥＸＣ）を
用いた。このプラスチックに、実施例２と同様のハード
コート膜を形成し、さらに表−１に示す膜構成を有する
反射防止膜（−ｊきプラスチックレンズを得た。本比較
例で得られた反射防止膜付きプラスチックレンズは、耐
擦傷性、密着性は良好であったが、耐熱性が不充分で、
しかも視感反射率が１．５％と実施例３の反射防止膜付
きプラスチックレンズと比べ反射防止効果が劣るもので
あった。なお比較例４で得られた反射防止膜付きプラス
チックレンズの反射率曲線を第４図に示す。

［発明の効果］以１、詳述したように、本発明の反射防止膜を酊する光
学部品は、耐擦傷性、密着性は良好であるはかりでなく
、耐熱性が良好でクラックも発生しにくく、また視感反
射率か極めて低く、優れた反射防止効果を有し、ゴース
ト現象も解消されるので、反射防止能を有する眼鏡用レ
ンズとして特に好適に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１−の反射防止膜（＝Ｊきプラスチック
レンズにおける反射率曲線図、第２図は実施例２の反射
防止膜（＝−１きプラスデックレンズにおける反射率曲
線図、第３図は比較例１の反射防止膜イ・１きプラスチ
ックレンズにおける反射率曲線図、第４図は比較例２の
反射防止膜（＝Ｉきプラスチックレンズにおける反射率
曲線図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明合成樹脂基材の上に、基材側から順に、二酸
化ケイ素からなる第１層；二酸化ジルコニウム又は二酸
化チタン層と、二酸化ケイ素層と、二酸化ジルコニウム
又は二酸化チタン層とによって構成される３層等価膜か
らなる第２層；二酸化チタンと、五酸化タンタル、二酸
化ジルコニウム、三酸化イットリウムから選ばれる１種
以上の金属酸化物との混合物からなる第３層；及び二酸
化ケイ素からなる第４層を積層してなることを特徴とす
る反射防止膜を有する光学部品。
（２）透明合成樹脂基材の上に、基材側から順に、二酸
化ケイ素からなる第１層；二酸化ケイ素層と、二酸化ジ
ルコニウム又は二酸化チタン層と、二酸化ケイ素層とに
よって構成される３層等価膜からなる第２層；二酸化チ
タンと、五酸化タンタル、二酸化ジルコニウム、三酸化
イットリウムから選ばれる１種以上の金属酸化物との混
合物からなる第３層；及び二酸化ケイ素からなる第４層
を積層してなることを特徴とする反射防止膜を有する光
学部品。
（３）透明合成樹脂基材の上に、基材側から順に、二酸
化ケイ素からなる第１層；二酸化チタン、二酸化ジルコ
ニウム、三酸化イットリウム、五酸化タンタルから選ば
れる金属酸化物の２種以上からなる層と、二酸化ケイ素
層と、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、三酸化イッ
トリウム、五酸化タンタルから選ばれる１種以上の金属
酸化物からなる層とによって構成される３層等価膜から
なる第２層；二酸化チタンと、五酸化タンタル、二酸化
ジルコニウム、三酸化イットリウムから選ばれる１種以
上の金属酸化物との混合物からなる第３層；及び二酸化
ケイ素からなる第４層を積層してなることを特徴とする
反射防止膜を有する光学部品。
（４）透明合成樹脂基材の上に、基材側から順に、二酸
化ケイ素からなる第１層；二酸化ケイ素層と、二酸化チ
タン、五酸化タンタル、二酸化ジルコニウム、三酸化イ
ットリウムから選ばれる２種以上の金属酸化物からなる
層と、二酸化ケイ素層とによって構成される３層等価膜
からなる第２層；二酸化チタンと、五酸化タンタル、二
酸化ジルコニウム、三酸化イットリウムから選ばれる１
種以上の金属酸化物との混合物からなる第３層；及び二
酸化ケイ素からなる第４層を積層してなることを特徴と
する反射防止膜を有する光学部品。
（５）第１層〜第４層の光学的膜厚が、設計波長をλと
したとき、５００〜６００ｎｍにおいて、第１層　０．
２４λ〜０．２６λ 第２層　０．２２λ〜０．２８λ 第３層　０．４５λ〜０．５５λ 第４層　０．２２λ〜０．２８λであり、屈折率が、第１層　１．４３〜１．４７第２層　１．６５〜１．７５第３層　２．３５〜２．４５第４層　１．４３〜１．４７であることを特徴とする請求項（１）〜（４）のいずれ
か一項に記載の反射防止膜を有する光学部品。
（６）二酸化チタンと、五酸化タンタル、二酸化ジルコ
ニウム、三酸化イットリウムから選ばれる１種以上の金
属酸化物との混合物からなる第３層が、酸素イオンビー
ムを照射下の蒸着法により成膜されたものである、請求
項（１）〜（４）のいずれか一項に記載の反射防止膜を
有する光学部品。
（７）３層等価膜からなる第２層を構成する二酸化チタ
ン層が、酸素イオンビームを照射下の蒸着法により成膜
されたものである、請求項（１）または（２）に記載の
反射防止膜を有する光学部品。
（８）３層等価膜からなる第２層を構成する二酸化チタ
ン含有混合物層が、酸素イオンビームを照射下の蒸着法
により成膜されたものである、請求項（３）または（４
）に記載の反射防止膜を有する光学部品。
（９）透明合成樹脂基材と第１層の間に有機ケイ素化合
物を含むハードコート膜を設けたことを特徴とする請求
項（１）〜（８）のいずれか一項に記載の反射防止膜を
有する光学部品。