KR102384789B1 - 무광 미러 코팅 렌즈 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무광 미러 코팅 렌즈 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 표면의 광 반사율을 낮추면서 가시광 영역의 광 파장에서 전체적으로 균일한 반사율을 가지게 하여 렌즈 표면을 보는 각도에 상관없이 일정한 색상을 가지면서 눈부심을 초래하지 않게 하는 동시에, 광 투과율을 높일 수 있도록 하여 시인성을 향상시킬 수 있게 할 목적으로, 표면과 이면을 가진 광학용 투명 기재(10); 상기 투명 기재(10)의 표면과 이면에 각각 소정의 색상이 착색된 컬러 착색층(20); 상기 투명 기재 표면의 컬러 착색층(20) 상에 형성되고 외면이 요철면(31)으로 이루어진 AG 코팅층(30); 상기 AG 코팅층(30)의 요철면(31) 상에 형성되고 외부로부터 조사되는 광의 일부를 반사시키도록 마련된 미러 코팅층(40); 상기 미러 코팅층(40) 및 상기 투명 기재 이면의 컬러 착색층(30) 상에 형성되고 외면이 평탄화된 하드 코팅층(50); 을 포함하는 무광 미러 코팅 렌즈 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 무광 미러 코팅 렌즈 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 고글이나 선글라스 등에 적용되는 미러 코팅 렌즈의 외부 표면의 광 반사율을 낮추면서 가시광 영역의 파장에서 전체적으로 균일한 반사율을 가지는 동시에 광 투과율을 향상시킨 무광 미러 코팅 렌즈 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
과거의 광학렌즈는 주로 유리를 주재료로 제작하였으나, 유리 광학렌즈는 중량이 커서 장시간 착용시 불편을 초래하고 쉽게 깨지는 단점이 있었으며, 광학기술의 발전으로 현재는 가볍고 깨지지 않는 합성수지로 제조된 광학렌즈가 주로 사용되고 있다. 다만, 합성수지로 제조된 광학렌즈는 광 투과율과 광 반사율이 유리 광학렌즈보다 좋지 않고 경도가 무르기 때문에 다양한 기능성 코팅층을 형성하여 광 투과율과 광 반사율의 향상 및 내구성 향상을 꾀하고 있다.
특히 고글이나 선글라스에 적용되는 컬러 렌즈는 투명 렌즈 기재에 소정의 색상을 가미하여 렌즈 착용자에게 있어 자외선이나 눈부심을 차단할 수 있게 함으로써 눈의 피로감을 감소시키는 기능을 가지며, 그 중 미러 코팅 렌즈는 외부 표면이 금속성 광택을 가지면서 광을 반사시킬 수 있게 하여 착용자가 아닌, 외부에서 볼 때 마치 거울과 같이 사물을 반사시킬 수 있게 함으로써 미적인 기능을 부여하면서 외부에서 착용자의 눈을 쉽게 볼 수 없도록 하고 있다.
이러한 미러 코팅 렌즈의 일 예로서, 대한민국 특허공개 제2016-0122823호(특허문헌 1)는, 렌즈 기재; 상기 렌즈 기재의 표면에 저굴절률층, 고굴절률층 및 금속층을 갖는 기능막(C1); 상기 렌즈 기재의 이면에 저굴절률층 및 고굴절률층을 갖는 기능막(C2);을 구비하는 미러 코트 렌즈로서, 상기 표면 측의 시감 반사율이 3 ∼ 30％이고, 상기 미러 코트 렌즈의 시감 투과율이 55 ∼ 80％이고, 상기 이면 측의 시감 반사율이 0.1 ∼ 9％인 미러 코트 렌즈가 제안된 바 있고, 또한, 대한민국 실용신안등록 제0284068호 등록실용신안공보(특허문헌 2)에서는, 다층 코팅막이 형성된 플라스틱 안경렌즈(Spectacle lenses for correcting visions)에 1층 이상의 크롬막을 형성하되 진공 증착기 내 하부의 고압의 전자빔에 크롬을 놓고, 아르곤 가스를 진공 증착기 내부의 진공도가 6.5 ×10-5 Torr에서 주입하면서 크롬을 렌즈에 진공 증착시킴으로서, 미러 효과와 더불어 염색 없이도 렌즈에 색을 낼 수 있는 미러 코팅된 안경렌즈가 제안된 바 있다.
이와 같이 미러 코팅 렌즈는 렌즈 표면에 착색층을 형성한 다음, 경도를 증가시키기 위해 착색층 상에 하드 코팅층을 형성한 후, 하드 코팅층 상에 특허문헌 1 또는 2와 같이 진공 환경에서 저굴절률 소재와 고굴절률 소재를 교번하여 수회 증착하거나 금속 소재를 증착하는 공정으로 제조된다.
그러나 종래의 미러 코팅 렌즈는 도 5의 'Blue 일반 반사' 그래프와 같이 비교적 가시광 영역의 광 파장 중 보라색 영역의 반사율이 적색 광 영역의 반사율보다 상대적으로 높기 때문에 렌즈 표면을 보는 각도에 따라 상이한 색상을 가져서 고급스러운 질감을 형성하기 어려울 뿐 아니라 표면이 광택을 가지기 때문에 렌즈 표면 관찰자에게 광 반사에 의한 눈부심을 초래하여 불쾌감이나 거부감을 불러 일으킬 수 있으며, 또한 도 6의 'Blue 일반 투과' 그래프와 같이 비교적 광 투과율이 낮기 때문에 미러 코팅 렌즈 착용자의 시인성을 저하시키는 문제점을 내포한다.
상기의 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 표면의 광 반사율을 낮추면서 가시광 영역의 파장에서 전체적으로 균일한 반사율을 가지게 하여 렌즈 표면을 보는 각도에 상관없이 일정한 색상을 가지면서 눈부심을 이르키지 않도록 함과 동시에, 광 투과율을 높일 수 있도록 하여 시인성을 향상시킬 수 있도록 하는 무광 미러 코팅 렌즈 및 그의 제조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무광 미러 코팅 렌즈는, 표면과 이면을 가진 광학용 투명 기재; 상기 투명 기재의 표면과 이면에 각각 소정의 색상이 착색된 컬러 착색층; 상기 투명 기재 표면의 컬러 착색층 상에 형성되고 외면이 요철면으로 이루어진 AG 코팅층; 상기 AG 코팅층의 요철면 상에 형성되고 외부로부터 조사되는 광의 일부를 반사시키도록 마련된 미러 코팅층; 상기 미러 코팅층 및 상기 투명 기재 이면의 컬러 착색층 상에 형성되고 외면이 평탄화된 하드 코팅층; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시 예로서, 상기 컬러 착색층은, 착색액에 침지하여 형성되고, 1 ~ 10㎛의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 AG 코팅층은, 점도가 3 ~ 5cps이고 PGME (propylene glycol monomethyl ether) 또는 PGMEA (prplylene glyco monomethyl ether acetate) 용제 97중량%에 대해 SiO2 고형분이 3중량%가 혼합된 SiO2 나노졸 코팅액을 스프레이 하여 형성되고, 그의 두께는 1 ~ 10㎛로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 미러 코팅층은, 진공증착기에서 저굴절 소재, 고굴절 소재 및 금속 소재 중 선택된 2종 이상이 복층으로 증착되어 0.3 ~ 0.6㎛의 두께를 가지고, 상기 저굴절 소재는 이산화규소, 불화마그네슘 중 어느 하나이고, 상기 고굴절 소재는 이산화티타늄, 지르코니아, 산화탄탈륨 중 어느 하나이며, 상기 금속 소재는 알루미늄, 인듐 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 하드 코팅층은, 하드코팅액에 침지하여 형성되고, 1 ~ 4㎛의 두께를 가질 수 있다.
이러한 무광 미러 코팅 렌즈의 제조방법은, 표면과 이면을 가진 광학용 투명 기재를 소정의 색을 가진 착색액에 침지하여 건조시켜서 컬러 착색층을 형성하는 단계; 상기 투명 기재 표면의 컬러 착색층 상에 안티글래어(Anti-glare) 코팅액을 스프레이하여 건조시켜서 외면이 요철면으로 이루어진 AG 코팅층을 형성하는 단계; 진공증착기를 이용하여 상기 AG 코팅층 상에 저굴절 소재, 고굴절 소재 및 금속 소재 중 선택된 2종 이상을 복층으로 증착하여 외부에서 조사되는 광의 일부를 반사시키는 미러 코팅층을 형성하는 단계; 하드코팅액에 침지하여 건조시켜서 상기 미러 코팅층 및 상기 투명 기재 이면의 컬러 착색층 상에 하드코팅층을 형성하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 컬러 착색층은 1 ~ 10㎛의 두께로 형성하고, 상기 AG 코팅층은 점도가 3 ~ 5cps이고, PGME 또는 PGMEA 용제 97중량%에 대해 SiO2 고형분이 3중량%가 혼합된 SiO2 나노졸 코팅액을 스프레이 하여 약 1 ~ 10㎛의 두께로 형성하고, 상기 미러 코팅층은 약 0.3 ~ 0.6㎛의 두께로 형성하되 상기 저굴절 소재는 이산화규소, 불화마그네슘 중 어느 하나이고, 상기 고굴절 소재는 이산화티타늄, 지르코니아, 산화탄탈륨 중 어느 하나이며, 상기 금속 소재는 알루미늄, 인듐 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 하드 코팅층은 약 1 ~ 4㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 무광 미러 코팅 렌즈에 따르면, 표면의 가시광 영역의 전체 반사율이 전체적으로 낮아지면서 균일하기 때문에 렌즈 표면을 보는 각도에 상관없이 일정한 색상을 가질 수 있고, 은은한 광 반사를 통해 렌즈 표면 관찰자에게 눈부심을 초래하지 않으므로 불쾌감이나 거부감을 감소시킬 수 있으며, 흔한 미러 코팅 렌즈에 비해 한층 더 고급스러운 이미지를 줄 수 있다.
더욱이, 종래 미러 코팅 렌즈에 비하여 가시광 영역의 광 투과율이 높기 때문에 렌즈 착용자가 사물을 더 선명하게 볼 수 있으므로 눈의 피로감을 감소시킬 수 있으면서 그만큼 만족감을 배가할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈의 단면도.
도 2는 도 1의 'A'부를 확대한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈의 광 반사 상태를 보인 실물 사진.
도 4는 종래의 유광 미러 코팅 렌즈의 광 반사 상태를 보인 실물 사진.
도 5는 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈와 종래 유광 미러 코팅 렌즈의 광 반사율을 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈의 광 투과 상태(착용자 시점)를 보인 실물 사진.
도 7은 종래의 유광 미러 코팅 렌즈의 광 투과 상태(착용자 시점)를 보인 실물 사진.
도 8은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈와 종래 유광 미러 코팅 렌즈의 광 투과율을 나타낸 그래프.
도 2는 도 1의 'A'부를 확대한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈의 광 반사 상태를 보인 실물 사진.
도 4는 종래의 유광 미러 코팅 렌즈의 광 반사 상태를 보인 실물 사진.
도 5는 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈와 종래 유광 미러 코팅 렌즈의 광 반사율을 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈의 광 투과 상태(착용자 시점)를 보인 실물 사진.
도 7은 종래의 유광 미러 코팅 렌즈의 광 투과 상태(착용자 시점)를 보인 실물 사진.
도 8은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈와 종래 유광 미러 코팅 렌즈의 광 투과율을 나타낸 그래프.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 이하에서는 본 발명의 바람직한 양태를 예시하고, 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 양태에만 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈의 단면도이고, 도 2는 도 1의 'A'부를 확대한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하는 바와 같이 본 발명의 무광 미러 코팅 렌즈는, 투명 기재(10), 컬러 착색층(20), AG 코팅층(30), 미러 코팅층(40) 및 하드 코팅층(50)을 포함한다.
상기 투명 기재(10)는 합성수지 또는 유리로 제조된 광학용 렌즈로서 선글라스용 안경테나 고글 등에 적용될 수 있고, 도시한 예와 같이 안경테에 적용되는 경우 표면은 볼록하게 하고, 그 이면은 오목한 형태로 제조될 수 있으나, 도시한 예와 달리 평판 형태의 투명 기재에도 적용될 수 있다.
상기 컬러 착색층(20)은, 상기 투명 기재(10)의 표면과 이면에 각각 소정의 색상을 착색시킨 것으로, 컬러 착색층(20)의 색상은 렌즈의 용도에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어 선글라스에 적용되는 경우 그레이 계열의 색상이 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 컬러 착색층(20)은, 예컨대 그레이 계열의 렌즈용 착색액에 투명 기재(10)를 수초 내지 수분 간 침지하여 그 표면과 이면에 색을 입히는 방식으로 제조되며, 컬러 착색층(20)의 두께는 렌즈의 사용 용도나 투명 기재(10)의 두께를 고려하여 1 ~ 10㎛의 범위에서 조절될 수 있다. 컬러 착색층(20)의 두께를 1㎛ 미만으로 착색하면 색상이 잘 나타나지 않아 소기의 목적을 달성하기 어렵고, 10㎛보다 두꺼우면 광 투과율이 지나치게 감소할 뿐 아니라 이후 수행되는 건조 및 증착 공정시 크랙이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.
상기 AG(Anti-Glare) 코팅층(30)은, 안티글래어 코팅액을 상기 투명 기재(10) 표면의 컬러 착색층(20) 상에 스프레이 하여 형성되고 AG 코팅층(30)의 표면은 요철면(31)으로 이루어진다.
상기 안티글래어 코팅액은 PGME, PGMEA 용제와 SiO2가 주성분인 SiO2 나노졸 코팅액일 수 있는데, 예를 들어 중량을 기준으로 PGME 97%에 대하여 SiO2 고형분이 3%가 혼합된 코팅액일 수 있고, 이때 점도는 3 ~ 5cps (centipoise)이다. 이러한 AG 코팅액을 렌즈 표면 측에 스프레이 하여 경화시키면, 코팅액의 물성에 의해 AG 코팅층(30)이 다공성을 가지면서 표면이 거친 요철면(31)이 형성될 수 있고, 이러한 요철면(31)이 광을 산란시킴으로써 광 반사율을 감소시키는 기능을 갖게 된다.
SiO2 나노졸 코팅액의 고형분이 3중량% 미만이면 요철면(31)이 뚜렷하게 나타나지 않아 광 산란에 의한 광 반사율 감소를 기대하기 어렵고, 반대로 3중량%보다 크면 요철면(31)의 돌출과 함몰의 차가 지나치게 커져서 AG 코팅층(30)을 형성한 후 보는 각도에 따라 그 색상이 다르게 보이는 오렌지 필 현상이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 상기 AG 코팅층(30)의 두께는 투명 기재(10)의 두께를 고려하여 1 ~ 10㎛의 범위에서 조절될 수 있다. AG 코팅층(30)의 두께가 1㎛ 미만으로 형성되면 본 발명이 목적하는 바와 같은 광 반사율 저감 효과가 미미하게 되고, 10㎛보다 두꺼우면 이후 수행되는 건조 및 증착 공정시 크랙이 발생할 뿐 아니라, 스프레이 후 코팅액이 흘러서 표면에 얼룩이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.
상기 미러 코팅층(40)은 상기 AG 코팅층(30)의 요철면(31) 상에 형성되어 금속 질감을 가지면서 외부로부터 조사되는 광을 반사시켜 마치 거울과 같은 기능을 갖도록 한다.
상기 미러 코팅층(40)은, 진공 증착기를 이용하여 저굴절 소재, 고굴절 소재 및 금속 소재 중 선택된 2종 이상을 복층으로 증착하여 총 0.3 ~ 0.6㎛의 두께를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
상기 저굴절 소재는 이산화규소(SiO2), 불화마그네슘(MgF2) 중 어느 하나일 수 있고, 상기 고굴절 소재는 이산화티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 산화탄탈륨(Ta2O5) 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 금속 소재는 알루미늄, 인듐 중 어느 하나일 수 있다.
진공 증착은, 상기의 저굴절 소재와 고굴절 소재 및 금속 소재 중 선택된 하나를 금속성 용기 내에 내입하여 진공 증착기 챔버 내부에 넣은 후 챔버 내부 공간을 진공 환경으로 조성한 다음, 전기저항 또는 전자빔에 의해 용기를 가열하면 코팅용 소재가 기화하여 피증착물(렌즈) 표면에 증착되는 원리로서, 이러한 진공 증착 방식은 스퍼터링 방법, 전자빔 증착(e-beam evaporation) 방법, 이온빔 증착(ion beam deposition) 등, 공지의 방법을 선택할 수 있으므로 그에 관한 상세한 설명은 생략한다.
미러 코팅층(40)의 두께가 0.3㎛ 미만이면 광 반사율이 낮아서 미러 기능을 수행할 수 없고, 0.6㎛보다 크면 후행하는 하드 코팅 공정 중 경화 온도인 110℃에서 미러 코팅층(40)에 크랙이 발생할 수 있기 때문에 0.3 ~ 0.6㎛의 두께로 설계하는 것이 바람직하다.
상기 미러 코팅층(40)은 상기 AG 코팅층(30) 위에서 일정한 두께로 증착되기 때문에 미러 코팅층(40)의 외면은 상기 AG 코팅층(30)의 요철면(31)의 돌출 및 함몰 부분을 따라 동일하게 돌출되거나 함몰되는 요철면(41)이 형성되는데, 미러 코팅층(40)의 요철면(41)은 광을 산란시키기 때문에 그대로 사용하는 경우 미러 코팅층(40)이 소기의 목적인 미러 기능을 수행할 수 없게 된다.
따라서, 미러 코팅층(40)이 제 기능을 수행할 수 있으면서 광 투과율을 증가시키기 위해, 미러 코팅층(40) 및 상기 투명 기재(10) 이면의 컬러 착색층(20) 상에 하드 코팅층(50)을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 하드 코팅층(50)은 하드코팅제가 수용된 용기 내에 투명 기재(10)를 침지하는 방식으로 형성되기 때문에 하드 코팅액(50)의 표면이 평탄화될 수 있고, 이 경우 미러 코팅층(40) 및 투명 기재(10) 이면의 컬러 착색층(20)이 하드 코팅층(40)에 의해 보호될 뿐 아니라 표면 경도를 증가시켜서 내마모성과 내마찰력을 향상시킬 수 있다.
하드 코팅층(50)의 두께는 1 ~ 4㎛로 형성될 수 있다. 하드 코팅층(50)의 두께가 1㎛ 미만이면 경도 증가가 미미하여 내마모성 및 내마찰력의 향상을 기대하기 어렵고, 4㎛보다 크면 하드 코팅층(50)의 경화 과정에서 크랙이 발생할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
이하, 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈의 제조방법을 설명한다.
먼저, 표면과 이면을 가진 광학용 투명 기재(10)를 세척한 후, 소정의 색을 가진 착색액에 침지하여 건조시켜서 컬러 착색층(10)을 형성한다.
이후, 상기 투명 기재(10) 표면의 컬러 착색층(20) 상에 안티글래어(Anti-glare) 코팅액을 스프레이 하여 건조시켜서 외면이 요철면(31)으로 이루어진 AG 코팅층(30)을 형성한다. 이때 스프레이 분무량이 많으면 액상이 표면에서 흘러서 일정하지 않고 얼룩지기 때문에 분무량을 적게 하여 여러 번 스프레이 하거나 또는 분출되는 액적의 크기를 조절하여 코팅을 수행한다.
이후, 진공 증착기를 이용하여 상기 AG 코팅층(30) 상에 이산화규소, 불화마그네슘 중 어느 하나인 저굴절 소재, 이산화티타늄, 지르코니아, 산화탄탈륨 중 어느 하나인 고굴절 소재 및 알루미늄, 인듐 중 어느 하나인 금속 소재 중 선택된 2종 이상을 복층으로 증착하여 미러 코팅층(40)을 형성한다. 미러 코팅층(40)은 금속 질감을 가지면서 외부에서 조사되는 광을 반사시킬 수 있으며, 소재 선택과 적층 순서 및 적층 수의 조절을 통해 소망하는 색상을 띠도록 할 수 있다.
이후, 투명 기재(10)를 하드코팅제가 수용된 용기에 침지, 건조시켜서 상기 미러 코팅층(40) 및 상기 투명 기재(10) 이면의 컬러 착색층(20) 상에 하드 코팅층(50)을 형성한다.
도 3은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈의 광 반사 상태를 보인 실물 사진이고, 도 4는 종래의 유광 미러 코팅 렌즈의 광 반사 상태를 보인 실물 사진이고, 도 5는 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈와 종래 유광 미러 코팅 렌즈의 광 반사율을 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈의 광 투과 상태(착용자 시점)를 보인 실물 사진이고, 도 7은 종래의 유광 미러 코팅 렌즈의 광 투과 상태(착용자 시점)를 보인 실물 사진이며, 도 8은 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈와 종래 유광 미러 코팅 렌즈의 광 투과율을 나타낸 그래프이다.
이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 무광 미러 코팅 렌즈와 유광 미러 코팅 렌즈의 광 반사 상태 및 광 반사율, 그리고 광 투과 상태 및 광 투과율을 각각 대비함으로써 본 발명을 더욱 구체화하고자 한다.
[실시예]
1. 본 발명의 무광 미러 코팅 렌즈(시제품)의 제조
두께 1.5mm의 볼록 표면과 오목 이면을 가진 광학용 투명 기재를 세척, 건조한 후, 다크 그레이 색상의 착색액에 침지, 건조시켜서 5㎛ 두께의 컬러 착색층을 형성한 다음, 투명 기재 표면의 컬러 착색층 상에 점도가 3 ~ 5cps이고 PGME 용제 97중량%와 SiO2 고형분 3중량%인 SiO2 나노졸 코팅액을 스프레이하여 5㎛ 두께의 AG 코팅층을 형성하였다.
다음으로, 진공 증착기의 챔버 내부가 7 ×10-5 Torr 의 진공도를 유지한 조건에서 저굴절 소재인 이산화규소, 고굴절 소재인 이산화티타늄을 교번 증착하여 모두 7층으로 적층하되, 각 층의 두께를 0.06 ~ 0.07㎛ 범위로 하여 총 0.45㎛ 두께의 미러 코팅층을 형성한 후, 이를 본 발명 출원인의 특허등록 제10-1806803호에 기재된 하드코팅액에 침지하여 표면과 이면에 각각 2.7㎛ 두께의 하드 코팅층을 형성하였으며, 이렇게 제조된 무광 미러 코팅 렌즈는 도 3과 같다.
2. 유광 미러 코팅 렌즈(비교재)의 제조
통상의 유광 미러 코팅 렌즈의 제조 공정에 따라, 실시예 1과 동일한 조건의 광학렌즈용 투명 기재를 다크 그레이 색상의 착색액에 침지, 건조시켜서 5㎛ 두께의 컬러 착색층을 형성한 후, 이를 실시예 1과 동일한 하드코팅액에 침지하여 표면과 이면에 각각 2.7㎛ 두께의 하드 코팅층을 형성한 다음, 투명 기재 표면의 하드 코팅층 상에 미러 코팅층을 형성하였고, 이때 실시예 2의 미러 코팅층은 실시예 1의 미러 코팅층과 동일하며, 이렇게 제조된 유광 미러 코팅 렌즈는 도 4와 같다.
[시험예]
1. 본 발명 시제품(실시예 1)과 비교재(실시예 2)의 광 반사율 비교
도 3 및 도 4를 참조하는 바와 같이 본 발명 시제품과 비교재의 광 반사 상태를 육안으로 대비하면, 본 발명 시제품(도 3)은 표면 광택이 감소한 무광 특성을 나타내고, 무광 특성에 의해 렌즈 표면 관찰자에게 직접 광이 반사되지 않고 은은하게 나타나서 눈부심을 초래하지 않으며, 이러한 렌즈를 이용하여 선그라스나 고글에 적용했을 때 한층 더 고급스러운 인상을 줄 수 있는 반면, 종래 일반적인 미러 코팅 렌즈인 비교재(도 4)는 표면에 광택이 있는 유광 특성에 의해서 렌즈 표면 관찰자에게 직접 광이 반사되어 눈부심을 초래하여 불쾌감을 유발할 수 있고, 이러한 렌즈는 현재 시판중인 대부분의 선글라스나 고글에 적용되어 있는 흔한 제품이기 때문에 고급스러운 인상을 주기 어렵다.
또한, 본 발명의 시제품과 비교재에 대하여 400 ~ 800nm 광 파장대의 각 반사율을 측정한 결과, 도 5와 같이 비교재(Blue 일반 반사)는 400 ~ 700nm 파장대에서 파형을 보였고, 이는 보는 각도에 따라 반사율이 다른 불균일성을 나타내며, 전체적으로 반사율이 높음을 확인하였다. 반면, 본 발명의 시제품(Blue MATT 반사)의 반사율은 파형을 보이지 않아 보는 각도에 따라 반사율이 다른 불균일한 특성이 제거되었으며, 더욱이 전체적으로 렌즈 표면 반사율이 낮아졌음을 확인하였다.
2. 본 발명의 시제품(실시예 1)과 비교재(실시예 2)의 광 투과율 비교
도 6 및 도 7을 참조하는 바와 같이 렌즈 착용자 관점에서 본 발명의 시제품(도 6)의 광 투과 상태와 비교재(도 7)의 광 투과 상태를 육안으로 보면, 비교재는 전체적으로 누런 색감이 들어 탁하게 보이는 반면, 본 발명의 시제품은 투명성이 향상되어 더 선명하고 맑게 보이는 것을 확인하였다.
또한, 도 8과 같이 실제 육안으로 식별되는 가시광 영역인 400 ~ 770nm 파장대의 광 투과율을 비교하면, 전체적으로 본 발명의 시제품(Blue MATT 투과)이 비교재(Blue 일반 투과)보다 광 투과율이 상회하였으며, 이는 렌즈 착용자에게 있어 더 선명한 시야를 확보할 수 있음을 시험을 통해 확인하였다.
상술한 설명은 본 발명의 기술 사상을 보인 한정된 실시 예로 설명하였으나, 본 발명은 특정의 실시예나 형상 및 수치에 한정되지 아니하며, 실시 예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형 실시 가능하고, 그러한 수정 및 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10... 투명 기재
20... 컬러 착색층
30... AG(anti-glare) 코팅층
31... 요철면
40... 미러 코팅층
41... 요철면
50... 하드 코팅층
20... 컬러 착색층
30... AG(anti-glare) 코팅층
31... 요철면
40... 미러 코팅층
41... 요철면
50... 하드 코팅층
Claims (7)
- 표면과 이면을 가진 광학용 투명 기재;
상기 투명 기재의 표면과 이면에 각각 소정의 색상이 착색된 컬러 착색층;
상기 투명 기재 표면의 컬러 착색층 상에 형성되고 외면이 요철면으로 이루어진 AG 코팅층;
상기 AG 코팅층의 요철면 상에 형성되고 외부로부터 조사되는 광을 반사시키도록 마련된 미러 코팅층;
상기 미러 코팅층 및 상기 투명 기재 이면의 컬러 착색층 상에 형성되고 외면이 평탄화된 하드 코팅층; 을 포함하되,
상기 컬러 착색층은, 착색액에 침지하여 형성되고, 1 ~ 10㎛의 두께이며,
상기 AG 코팅층은, 점도가 3 ~ 5cps이고 PGME 또는 PGMEA 용제 97중량%에 대해 SiO2 고형분이 3중량%가 혼합된 SiO2 나노졸 코팅액을 스프레이 하여 형성되고, 1 ~ 10㎛의 두께이며,
상기 미러 코팅층은, 진공증착기에서 저굴절 소재, 고굴절 소재 및 금속 소재 중 선택된 2종 이상이 복층으로 증착되어 0.3 ~ 0.6㎛의 두께를 가지고, 상기 저굴절 소재는 이산화규소, 불화마그네슘 중 어느 하나이고, 상기 고굴절 소재는 이산화티타늄, 지르코니아, 산화탄탈륨 중 어느 하나이며, 상기 금속 소재는 알루미늄, 인듐 중 어느 하나이며,
상기 하드 코팅층은, 하드코팅액에 침지하여 형성되고, 1 ~ 4㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 무광 미러 코팅 렌즈. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 표면과 이면을 가진 광학용 투명 기재를 소정의 색을 가진 착색액에 침지하여 건조시켜서 컬러 착색층을 형성하는 단계;
상기 투명 기재 표면의 컬러 착색층 상에 안티글래어(Anti-glare) 코팅액을 스프레이하여 건조시켜서 외면이 요철면으로 이루어진 AG 코팅층을 형성하는 단계;
진공증착기를 이용하여 상기 AG 코팅층 상에 저굴절 소재, 고굴절 소재 및 금속 소재 중 선택된 2종 이상을 복층으로 증착하여 외부에서 조사되는 광의 일부를 반사시키는 미러 코팅층을 형성하는 단계;
하드코팅액에 침지하여 건조시켜서 상기 미러 코팅층 및 상기 투명 기재 이면의 컬러 착색층 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계; 로 이루어지되,
상기 컬러 착색층은, 1 ~ 10㎛의 두께로 형성하고,
상기 AG 코팅층은, 점도가 3 ~ 5cps이고, PGME 또는 PGMEA 용제 97중량%에 대해 SiO2 고형분이 3중량%가 혼합된 SiO2 나노졸 코팅액을 스프레이 하여 1 ~ 10㎛의 두께로 형성하고,
상기 미러 코팅층은, 0.3 ~ 0.6㎛의 두께로 형성하되, 상기 저굴절 소재는 이산화규소, 불화마그네슘 중 어느 하나이고, 상기 고굴절 소재는 이산화티타늄, 지르코니아, 산화탄탈륨 중 어느 하나이며, 상기 금속 소재는 알루미늄, 인듐 중 어느 하나이며,
상기 하드 코팅층은, 1 ~ 4㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 무광 미러 코팅 렌즈의 제조방법. - 삭제
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