JPH04328501A - 反射防止膜を有する光学部材 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は反射防止膜を有する光学
部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂からなる光学部材の表面反射特
性を改善するために、合成樹脂の表面上に反射防止膜を
施すことは良く知られている。この反射防止膜を有する
光学部材として、例えば特開昭５６−１１６００３号公
報（以下、「公報１」という）には、基板をＣＲ−３９
（ジエチレングリコールビスアリルカーボネート）樹脂
とし、ＣＲー３９樹脂上に、基板側から順にＳｉＯ２　
からなり膜厚が１．５λの下地層と、ＺｒＯ２　層とＳ
ｉＯ２　層とによって構成される２層等価膜からなり合
計膜厚が約０．２５λの第１層と、ＺｒＯ２　からなり
膜厚が約０．５０λの第２層と、ＳｉＯ２　からなり膜
厚が約０．２５λの第３層とを有する反射防止膜を設け
た光学部材が開示されている。しかしながら、公報１に
開示されている光学部材は、ガラス基板のように蒸着時
の基板温度を高くして反射防止膜を成膜することができ
ないため、例えばＺｒＯ２　からなる層は耐熱性が不充
分となり、また経時的に耐熱性が大きく低下してしまう
ので、反射防止膜全体の耐熱性が不充分で、さらに経時
的な耐熱性低下が大きくなり、例えば眼鏡レンズとして
用いるには実用上不充分である問題を有している。この
問題を解決するために、例えば特開平２−２９１５０２
号公報（以下、「公報２」という）には、高屈折率膜に
、Ｔａ２　Ｏ５　、ＺｒＯ２　及びＹ２　Ｏ３　を含む
蒸着膜を用いた反射防止膜を有する光学部材が開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】公報２に開示されてい
る光学部材は、前述した公報１に開示されている光学部
材よりも耐熱性の面で改善されているが、反射防止膜に
おいて経時的に耐熱性が低下する程度が大きいという問
題を有する。この問題は以下に記す不具合が生じる。プ
ラスチック製眼鏡フレームにプラスチックレンズを枠入
れする際にはプラスチック製眼鏡フレームのリム部を加
熱変形してプラスチックレンズを入れている。前記眼鏡
フレームを加熱するとプラスチックレンズも熱伝導によ
り加熱されやすい。したがって公報２に開示されている
光学部材を作製して４ヶ月以上経過した後にプラスチッ
ク製眼鏡フレームに枠入れすると、前記光学部材の反射
防止膜にひび割れが生じやすい。

【０００４】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は耐熱性が良好で且つ経時
的な耐熱性の低下が小さい反射防止膜を有する光学部材
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的は以下の発
明によって解決された。その第１の発明は、合成樹脂上
に反射防止膜を有する光学部材であって、前記反射防止
膜は合成樹脂側から、Ｔａ２　Ｏ５　を含む層と、Ｙ２
　Ｏ３　を含む層と、Ｔａ２　Ｏ５　を含む層と、を順
に具備していることを特徴とする反射防止膜を有する光
学部材である。

【０００６】第２の発明は、合成樹脂上に反射防止膜を
有する光学部材であって、前記反射防止膜は合成樹脂側
から、Ｙ２　Ｏ３　を含む層と、Ｔａ２　Ｏ５　を含む
層と、Ｙ２　Ｏ３　を含む層と、を順に具備しているこ
とを特徴とする反射防止膜を有する光学部材である。

【０００７】まず第１の発明について説明する。第１の
発明は以下の３層を一組として順に具備していることを
特徴とする。 Ｔａ２　Ｏ５　を含む層（以下、「Ａ層」という。）Ｙ
２　Ｏ３　を含む層（以下、「Ｂ層」という。）Ｔａ２
　Ｏ５　を含む層（以下、「Ｃ層」という。）

【０００
８】上述した３層は合成樹脂側によりＡ層、Ｂ層、Ｃ層
の順で積層されている。その理由は、以下に記す通りで
ある。Ｂ層は基板の蒸着加熱温度を７０〜８５℃と低い
温度にして形成した場合でも耐熱性に優れた層を形成で
きる。またＡ層、Ｃ層は、耐候性、耐アルカリ性が良好
で且つ、経時的な耐熱性の低下が小さい特性を有してい
る。発明者は、Ａ層、Ｂ層、Ｃ層の順で積層した場合、
Ａ層、Ｃ層により挟まれたＢ層は経時的な耐熱性の低下
を防止し、さらに、このＢ層に接するＡ層、Ｃ層は耐熱
性をより向上させることが可能となるといった補完効果
が生ずることを見い出した。

【０００９】Ａ、Ｃ層を形成する際、ＺｒＯ２　、Ｔｉ
Ｏ２　、Ｙ２　Ｏ３　、ＳｉＯ２　などの金属酸化物を
Ｔａ２　Ｏ５　に混合することができる。その割合はＴ
ａ２　Ｏ５　１モルに対して、前記金属酸化物が０．０
５モルから５モルの範囲が好ましい。

【００１０】同様にＢ層を形成する際、ＺｒＯ２　、Ｔ
ｉＯ２　、Ｔａ２　Ｏ５　、ＳｉＯ２　などの金属酸化
物をＹ２　Ｏ３　に混合することができる。その割合は
Ｙ２　Ｏ３　１モルに対して、前記金属酸化物が、０．
０５モルから１モルの範囲が好ましい。

【００１１】Ａ〜Ｃ層の好ましい膜厚の範囲は以下の通
りである。（λ＝５００ｎｍ）である。）０．０１λ≦
Ａ層≦０．２０λ ０．０１λ≦Ｂ層≦０．２３λ ０．０１λ≦Ｃ層≦０．２０λ

【００１２】その理由は、本発明の反射防止膜の耐熱性
はＢ層の膜厚に依存しており、Ｂ層の膜厚が０．０１λ
より小さい場合ではその効果が減少し、また膜厚が０．
２３λより大きい場合では経時的な耐熱性低下防止効果
が少なくなりやすいためである。Ａ層及びＣ層について
は、膜厚０．０１λより小さい場合では経時的な耐熱性
低下防止効果が少なく、また膜厚が０．２０λより大き
い場合ではＡ層及びＣ層の物質であるＴａ２　Ｏ５　の
特性が強く現われ、Ｂ層のＹ２　Ｏ３　による補完効果
、つまり充分な耐熱性を有した反射防止膜を得ることが
できにくくなるためである。

【００１３】Ａ〜Ｃ層を一組として形成する位置は特に
限定されない。低屈折率膜または高屈折率膜のうち、一
方の一部分にＡ〜Ｃ層を形成してもよいし、また低屈折
率膜と高屈折率膜との間に股がって形成してもよい。ま
たＡ〜Ｃ層からなる一組の層を２組以上形成してもよい
。

【００１４】本発明における反射防止膜の膜構成は、λ
／４−λ／４の２層膜、λ／４−λ／４−λ／４あるい
はλ／４−λ／２−λ／４の３層膜などが挙げられるが
、４層以上の多層膜であってもよい。

【００１５】本発明の光学部材に用いる合成樹脂として
は、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリ
レートと１種以上の他のモノマーとをモノマー成分とす
る共重合体、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、ジエチレング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をモノマー成分と
する共重合体、イオウ含有共重合体、ハロゲン含有共重
合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート
、ポリウレタンなどが挙げられる。

【００１６】合成樹脂の上に反射防止膜を設ける場合に
は、合成樹脂表面に有機ケイ素重合体を含むハードコー
ト層をディッピング法、スピンコート法等の塗布法によ
り成膜し、このハードコート層上に反射防止膜を設ける
ことが好ましい。また、合成樹脂と反射防止膜との密着
性、耐擦傷性等の向上を図るうえで、合成樹脂と反射防
止膜との間、あるいは合成樹脂表面に成膜したハードコ
ート層と反射防止膜との間に下地層を介在させることが
好ましく、このような下地層としては、例えばケイ素酸
化物等の蒸着膜を使用することができる。

【００１７】なお、本発明の反射防止膜を成膜するにあ
たっては、真空蒸着法の他、同様の焼結体をターゲット
材料とするスパッタリング法や、イオンプレーティング
法等の方法を用いることもできる。

【００１８】次に第２の発明について説明する。但し、
ここでは第１の発明で記載した重複部分については、そ
の説明を省略する。第２の発明は以下の３層を順に具備
していることを特徴とする。 Ｙ２　Ｏ３　を含む層（以下、「Ｄ層」という。）Ｔａ
２　Ｏ５　を含む層（以下、「Ｅ層」という。）Ｙ２　
Ｏ３　を含む層（以下、「Ｆ層」という。）上述した３
層は合成樹脂側よりＤ層、Ｅ層、Ｆ層の順で積層されて
いる。その理由は、前記第１の発明で記載した補完効果
をもたせ、更にＤ層、Ｆ層によって前記第１の発明の光
学部材と比べさらに耐熱性を向上させる為である。

【００１９】Ｄ、Ｆ層を形成する際、ＺｒＯ２　、Ｔｉ
Ｏ２　、Ｔａ２　Ｏ５　、ＳｉＯ２　などの金属酸化物
をＹ２　Ｏ３　に混合することができる。その割合は、
Ｙ２　Ｏ３　１モルに対して、前記金属酸化物が０．０
５モルから１モルの範囲が好ましい。

【００２０】同様にＥ層を形成する際、ＺｒＯ２　、Ｔ
ｉＯ２　、Ｙ２　Ｏ３　、ＳｉＯ２　などの金属酸化物
をＴａ２　Ｏ５　に混合することができる。その割合は
、Ｔａ２　Ｏ５　１モルに対して、前記金属酸化物が０
．０５モルから５モルの範囲が好ましい。

【００２１】Ｄ〜Ｆ層の好ましい膜厚の範囲は以下の通
りである。（λ＝５００ｎｍである。）０．０１λ≦Ｄ
層≦０．２３λ ０．０１λ≦Ｅ層≦０．２０λ ０．０１λ≦Ｆ層≦０．２３λ その理由は、上述したＡ〜Ｃ層を形成した理由と同じで
あるので省略する。

【００２２】また、Ｄ〜Ｆ層を形成する位置は、前述し
たＡ〜Ｃ層を形成する位置と同じなので省略する。

【００２３】前述した第１及び第２の発明によれば、合
成樹脂のように蒸着時加熱温度を７０〜８５℃と低い温
度で成膜しなくてはならない場合でも前述した補完効果
が生ずることにより耐熱性が良好で、経時的に耐熱性が
低下しにくい反射防止膜を有する光学部材を得ることが
できる。

【００２４】本発明の反射防止膜を有する光学部材は、
眼鏡レンズのほか、カメラ用レンズ、自動車の窓ガラス
、ワードプロセッサーのディスプレイに付設する光学フ
ィルターなどに使用することが可能である。

【００２５】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
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。

【００２６】なお実施例及び比較例で得られた反射防止
膜を有する光学部材は、以下に示す試験方法により、諸
物性を測定した。

【００２７】（ａ）耐擦傷性試験 ＃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

【００２８】（ｂ）密着性試験 ＪＩＳ−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回行い、残
ったゴバン目の数を数えた。

【００２９】（ｃ）視感反射率（片面）日立製作所製Ｕ
３４１０型自記分光光度計を用い、視感反射率を求めた
。 （ｄ）耐熱性試験 蒸着膜形成直後の反射防止膜を有する光学部材をオーブ
ンに１時間入れて加熱し、クラックの発生の有無を調べ
た。加熱温度は、５０℃より始め、５℃づつ上げて、ク
ラックが発生する温度を調べた。

【００３０】（ｅ）経時的な耐熱性試験蒸着膜形成直後
の反射防止膜を有する光学部材を４ヶ月間屋外暴露を行
ない、その後、前記した耐熱性試験と同じ方法により評
価を行なった。

【００３１】

【実施例】実施例１ まず反射防止膜を設ける合成樹脂として、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネートを主成分とし、紫外線
吸収剤として２−ヒドロキシ−４−ｎ−オプトキシベン
ゾフェノンを、前者／後者の重量比が９９．９７／０．
０３となるように含有する、屈折率が１．４９９のプラ
スチックレンズを用意した。

【００３２】 （ｉ）ハードコート層（ｎｄ１．５０）の形成前記プラ
スチックレンズを、８０モル％のコロイダルシリカと２
０モル％のγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンを含有するコーティング液に浸漬硬化してハードコー
ト層を設けた。

【００３３】（ｉｉ）反射防止膜の形成前記ハードコー
ト層を有するプラスチックレンズを８０℃に加熱し、前
記ハードコート層の上に真空蒸着法（真空度２×１０−
５Ｔｏｒｒ）によりＳｉＯ２　からなる下地層［屈折率
１．４６、膜厚０．６λ（λは５００ｎｍである）］を
形成した。次に下地層の上にＴａ２　Ｏ５　層（屈折率
２．０５、膜厚０．０４λ）とＹ２　Ｏ３　層（屈折率
１．７５、膜厚０．１８λ）よりなる第１層の低屈折率
膜［屈折率１．８０、膜厚０．２２λ］を形成した。次
にこの第１層の上にＴａ２　Ｏ５　層（膜厚０．０５λ
）とＹ２　Ｏ３　層（膜厚０．０５λ）とＴａ２　Ｏ５
　層（膜厚０．１５λ）よりなる第２層の高屈折率膜［
屈折率１．９９、膜厚０．２５λ］を形成した。次に第
２層の上にＳｉＯ２　からなる第３層の低屈折率膜［屈
折率１．４６、膜厚０．２５λ］を形成して、反射防止
膜付きプラスチックレンズを得た。尚、前記第１層から
第３層は前記下地層を形成した同様の真空蒸着法により
形成した。本実施例は前記第１の発明、つまりＴａ２　
Ｏ５　層、Ｙ２　Ｏ３　層、Ｔａ２　Ｏ５　層を一組と
する層を連続的に二組形成したものである。

【００３４】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６に示す。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
なだけでなく、耐熱性が９５℃と優れ、４ヶ月後の耐熱
性が８０℃であった。

【００３５】実施例２ 合成樹脂としてジエチレングリコールビスアリルカーボ
ネート３０重量部、ベンジルメタクリレート２０重量部
、ジアリルイソフタート４５重量部及びメチルメタクリ
レート５重量部を出発原料とする屈折率が１．５４９の
プラスチックレンズを用いた。

【００３６】 （ｉ）ハードコート層（ｎｄ１．５６）の形成前記プラ
スチックレンズを５０モル％の五酸化アンチモンゾルと
５０モル％のγ−グリシドキルプロピルトリメトキシシ
ランとを含有するコーティング液に浸漬してハードコー
ト層を設けた。

【００３７】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６に示すように耐熱性に優れ、経時的な耐熱
性の低下の小さいものであった。

【００３８】実施例３〜１６ 表１から表４に示したプラスチックレンズ基板を用い、
第１、２、３層を表１から表４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。得られた反射防止膜付きプラ
スチックレンズは、表６から表９に示すように耐擦傷性
、密着性は実施例１、２と同様なものが得られ、更に耐
熱性、経時的な耐熱性の低下も実施例１、２のものと同
様で優れたものであった。

【００３９】比較例１〜２ 比較例として特開平２−２９１５０２号公報に開示され
ている反射防止膜付きプラスチックレンズの例を挙げる
。第１、２、３層を表５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。得られた反射防止膜付きプラスチッ
クレンズは、表１０に示すように耐擦傷性、密着性、耐
熱性は実施例１、２と同様なものが得られたが、４ヶ月
屋外暴露した後の耐熱性が５５℃と、経時的な耐熱性の
低下が実施例のレンズと比べ大きいものであった。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】

【表３】

【００４３】

【表４】

【００４４】

【表５】

【００４５】

【表６】

【００４６】

【表７】

【００４７】

【表８】

【００４８】

【表９】

【００４９】

【表１０】

【００５０】

【発明の効果】本発明の反射防止膜を有する光学部材は
、耐擦傷性、密着性、耐熱性が良好なばかりでなく、経
時的な耐熱性の低下が小さい。したがって、本発明の光
学部材は例えば、作製して長時間保存する可能性のある
眼鏡レンズに特に好適に用いることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　合成樹脂上に反射防止膜を有する光学
   部材であって、前記反射防止膜は合成樹脂側から、Ｔａ
   ２　Ｏ５　を含む層と、Ｙ２Ｏ３　を含む層と、Ｔａ２
   　Ｏ５　を含む層と、を順に具備していることを特徴と
   する反射防止膜を有する光学部材。
2. 【請求項２】　　合成樹脂上に反射防止膜を有する光学
   部材であって、前記反射防止膜は合成樹脂側から、Ｙ２
   　Ｏ３　を含む層と、Ｔａ２Ｏ５　を含む層と、Ｙ２　
   Ｏ３　を含む層と、を順に具備していることを特徴する
   反射防止膜を有する光学部材。
3. 【請求項３】　　請求項１または２記載の光学部材にお
   いて、前記合成樹脂と前記反射防止膜との間に有機ケイ
   素化合物を含むハードコート層を介在させたことを特徴
   とする反射防止膜を有する光学部材。
4. 【請求項４】　　請求項１〜３記載の光学部材において
   、前記光学部材は眼鏡用レンズであることを特徴とする
   光学部材。