KR20140009411A - 플라스틱 렌즈 - Google Patents

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KR20140009411A
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요이치 오고
고우시 하라다
겐지 나카무라
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호야 가부시키가이샤
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Abstract

반사 방지막을 가지는 플라스틱 렌즈를 보다 저비용으로 제작한다. 플라스틱 렌즈(1)를, 플라스틱 기재(10)와, 플라스틱 기재(10)의 표면에 접하여 형성된 무색 투명성을 가지는 도전층(13), 및, 도전층(13) 상에 형성된 금속 산화물을 포함하는 반사 방지막 본체(12)를 가지는 반사 방지막(11)을 구비하는 구성으로 한다.

Description

플라스틱 렌즈{PLASTIC LENS}
본 발명은, 예를 들면 안경 등에 이용되는 플라스틱 렌즈에 관한 것이다.
종래, 안경 렌즈의 표면에는, 투과율을 향상시키고, 또한, 선명한 시야를 얻기 위해서, 유전체층(誘電體層)의 다층막으로 이루어지는 반사 방지막이 성막(成膜)된다. 안경 렌즈는, 시력 교정이라고 하는 목적이 있기 때문에, 예를 들면, 온도, 습도, 옥내, 옥외 등의 조건이 다른 여러 가지 환경하에서 사용된다. 그러므로, 반사 방지막의 특성도 또, 그와 같은 여러 가지 사용 환경하에서 변화하지 않는 것이 요구된다.
그렇지만, 최근, 안경 렌즈의 소재의 주류는, 무기 유리로부터, 경량이며 또한 깨지기 어려운 플라스틱 소재로 이행하고 있으며, 유기 재료인 플라스틱 기재와, 무기 유전체로 이루어지는 반사 방지막과의 밀착성을 유지하는 것은 용이하지 않다.
구체적으로는, 플라스틱 기재는, 용융 온도나 열변형 온도가 낮다고 하는 특징을 가진다. 또, 플라스틱 기재에는, 그 내부로부터의 방출 가스의 문제가 있다. 이 때문에, 무기 유리제의 기재 상에 증착막을 형성할 때에 행하는, 온도 300℃ ~ 400℃에서의 기재의 가열 처리를, 플라스틱 기재에 대해서도 동일하게 실시하는 것은 불가능하다. 플라스틱 기재에 대해서도 온도 300℃ ~ 400℃에서의 가열 처리가 가능하면 밀착성 및 내구성이 뛰어난 반사 방지막을 플라스틱 기재 상에 형성하는 것은 가능하지만, 상술한 플라스틱 기재의 특징 및 문제 등이 있기 때문에, 종래, 온도 60℃ ~ 80℃ 이하의 저온에서 플라스틱 기재 상에 반사 방지막이 성막되고 있다. 이 때문에, 플라스틱 기재에 대한 반사 방지막의 밀착력 및 내구성은 낮은 것이었다.
이에, 종래, 반사 방지막의 상기 문제를 해소하기 위해, 여러 가지 기술이 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 ~ 3 참조). 특허 문헌 1 ~ 3에는, 플라스틱 기재 상에 직접, 밀착성이 좋은 반사 방지막을 형성하는 기술이 제안되어 있고, 특허 문헌 1에는, 반사 방지막의 기재측의 제1번째 층에, 금속막을 밀착층으로서 마련하고, 그 금속막 상에 유전체층으로 이루어지는 반사 방지막을 성막하는 수법이 제안되어 있다. 또, 특허 문헌 2에는, 산화 크롬막을 밀착층으로서 성막한 후, 해당 밀착층 상에 반사 방지막을 성막하는 수법이 제안되어 있다. 또, 특허 문헌 3에는, 일산화 규소막을 밀착층으로서 성막한 후, 해당 밀착층 상에 반사 방지막을 성막하는 수법이 제안되어 있다. 상술한 특허 문헌 1 ~ 3에 기재된 기술로 제조된 플라스틱 렌즈는, 주로, 카메라 등에 내장되는 광학 렌즈에 이용된다.
그렇지만, 상기 특허 문헌 1 ~ 3에서 이용되어 있는 밀착층의 물질은 모두 가시광에 흡수대가 있는 유색 물질이다. 그러므로, 상기 특허 문헌 1 ~ 3에서 제안되어 있는 반사 방지막을, 눈으로 보아 투명(무색 투명)인 것이 요구되는 안경 렌즈에 적용하는 것은 곤란하다. 이에, 종래, 안경 렌즈에서는, SiO2 졸(sol)을 포함하는 하드 코트 재료를 플라스틱 기재 상에 도포하여 하드 코트층을 형성하고, 그 하드 코트층 상에 반사 방지막을 성막하고 있다(예를 들면 특허 문헌 4 참조).
또, 종래, 반사 방지막의 내후성(耐候性) 및 밀착성을 향상시키기 위해서, 하드 코트를 가지는 플라스틱 기판 상에 Al2O3로 이루어지는 하지(下地)층을 형성하고, 해당 하지층 상에 반사 방지막을 더 형성하는 기술도 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 5 참조).
[특허 문헌 1] 일본특허공개 소60 - 156001호 공보 [특허 문헌 2] 일본특허공개 평6 - 138303호 공보 [특허 문헌 3] 일본특허공개 평6 - 208002호 공보 [특허 문헌 4] 일본특허공개 2003 - 206363호 공보 [특허 문헌 5] 일본특허공개 2007 - 271860호 공보
상술한 바와 같이, 종래, 플라스틱 기재 상에 반사 방지막이 형성된 플라스틱 렌즈가 여러 가지 제안되어 있지만, 이 기술 분야, 특히, 안경 렌즈의 분야에서는, 반사 방지막을 가지는 플라스틱 렌즈를 보다 저비용으로 제조 가능하게 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은, 상기 요구에 응하기 위해서 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 반사 방지막을 가지는 플라스틱 렌즈를 보다 저비용으로 제작하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 플라스틱 렌즈는, 플라스틱 기재와, 플라스틱 기재의 표면에 접하여 형성된 무색 투명성을 가지는 도전층, 및, 도전층 상에 형성된 금속 산화물을 포함하는 반사 방지막 본체를 가지는 반사 방지막을 구비한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 플라스틱 렌즈에서는, 반사 방지막의 플라스틱 기재측의 접촉면에 무색 투명성을 가지는 도전층을 형성하고, 이것에 의해, 플라스틱 기재 및 반사 방지막 사이의 계면(界面)의 밀착성 및 내구성을 향상시킨다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 하드 코트를 마련할 필요가 없기 때문에, 반사 방지막을 가지는 플라스틱 렌즈를 보다 저비용으로 제작할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 플라스틱 렌즈의 기본 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는, 비교예 1의 플라스틱 렌즈의 개략 단면도이다.
도 3은, 실시예 1 및 비교예 5의 플라스틱 렌즈에서의 가시광대역의 투과율 특성을 나타내는 도면이다.
이하에, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 플라스틱 렌즈의 구성예를, 도면을 참조하면서 하기의 순서로 설명한다. 단, 본 발명은 하기의 예에 한정되지 않는다.
1. 플라스틱 렌즈의 기본 구성예
2. 각종 실시예 및 평가 결과
＜1. 플라스틱 렌즈의 기본 구성예＞
［막 벗겨짐의 원인 및 그 억제 원리］
상술한 바와 같이, 종래의 안경 렌즈에서는, 플라스틱 기재 상에 직접, 반사 방지막을 성막하지 않고, 유기 수지에 무기 졸(sol)을 분산시킨 하드 코트층을 사이에 두고, 플라스틱 기재 상에 반사 방지막을 성막한다. 하드 코트층을 이용하는 이유는, 상술한 바와 같이, 플라스틱 기재 및 반사 방지막 사이의 계면(界面)의 밀착성 및 내구성을 향상시키고, 플라스틱 렌즈의 제품 사양을 만족하기 위함이다.
상술한 바와 같이 하드 코트층을 마련한 경우, 하드 코트층을 플라스틱 기재 상에 도포하는 공정이 추가되므로 제조 비용이 높아진다. 그러므로, 플라스틱 렌즈를 보다 저비용으로 제조하기 위해서는, 하드 코트층을 마련하지 않는 것이 바람직하다.
그렇지만, 상술한 바와 같이, 유기 재료로 형성된 플라스틱 기재와 무기 유전체(誘電體)로 형성된 반사 방지막과의 밀착성을 유지하는 것은 용이하지 않다. 실제로, 후술하는 바와 같이, 본 발명자들의 평가 실험(촉진 내후 시험)에 의하면, 하드 코트층을 마련하지 않고 반사 방지막을 플라스틱 기재에 직접, 성막한 경우에는, 자외선 조사 처리에 의해, 반사 방지막의 막 벗겨짐이 현저하게 관측되었다.
자외선 조사에 의해 발생하는 반사 방지막의 막 벗겨짐의 원인으로서는, 예를 들면, 다음과 같은 원인이 생각되어진다.
반사 방지막의 막 벗겨짐은, 주로, 자외선 조사 후에 생기기 때문에, 그 원인은, 플라스틱 렌즈에 자외선 광을 조사한 것에 의해, 플라스틱 기재 내, 특히, 표면 부근에 발생하는 분극 전하에 있다고 생각되어진다.
반사 방지막은, 금제대폭(禁制帶幅)이 넓은 유전체로 형성되므로, 자외선 광은 플라스틱 기재까지 도달한다. 그리고, 자외선 광을 흡수한 플라스틱 기재(기재 폴리머)에는, 그 광 에너지에 의해, 국소적인 분극이 발생한다. 이것에 의해, 자외선 조사 전에는 분자간력(分子間力)에 의한 약한 밀착력 밖에 작용하고 있지 않은 플라스틱 기재 및 반사 방지막 사이의 계면에, 자외선 조사에 의한 플라스틱 기재측의 분극에 의한 정전적(靜電的)인 힘이 더해진다. 그 결과, 자외선 조사시에는, 플라스틱 기재 및 반사 방지막 사이의 계면에 더해지는 정전적인 힘에 의해, 플라스틱 기재 및 반사 방지막 사이의 계면의 결합이 깨져, 막 벗겨짐이 발생한다고 생각되어진다.
또한, 플라스틱 기재와 반사 방지막과의 사이에 하드 코트층을 마련한 경우에는, 하드 코트층 내에 무기 졸(주로, SiO2 졸)이 포함된다. 그러므로, 반사 방지막 및 하드 코트층 사이의 계면(유기-무기 계면)에는, 분자간력 뿐만 아니라, 무기-무기 사이의 이온 결합적인 인력도 작용하기 때문에, 양자의 계면에서 강고한 밀착력이 얻어진다고 생각되어진다.
이상의 고찰로부터, 본 발명에서는, 반사 방지막을 플라스틱 기재 상에 직접 형성했을 때에 발생하는 반사 방지막의 막 벗겨짐을 억제하기 때문에, 플라스틱 기재가 자외선 광을 흡수했을 때에 발생하는 국소적인 분극을 해소 또는 완화한다.
구체적으로는, 플라스틱 기재는, 일반적으로, 절연성 고분자로 형성되므로, 일단, 분극이 발생하면, 그 전하의 편향을 해소하기 어렵다고 하는 성질을 가진다. 이에, 본 발명에서는, 플라스틱 기재의 분극, 특히, 플라스틱 기재의 표면 부근에 발생한 국소적인 분극(전하의 편향)을 재빠르게 해소 또는 완화하기 위해서, 반사 방지막의 플라스틱 기재측의 표면에 도전성 막을 형성한다. 단, 도전성 막으로서는, 플라스틱 렌즈의 무색 투명성을 확보하기 위해서, 무색 투명성을 가지는 도전성 막(투명 도전막)을 이용한다.
즉, 본 발명에서는, 반사 방지막의 플라스틱 기재의 접촉면에 투명 도전막을 형성하고, 이 투명 도전막의 도전성을 이용하여, 플라스틱 기재의 표면 부근에 발생한 전하의 편향을 원래 상태로 되돌리도록 한다. 이것에 의해, 본 발명에서는, 플라스틱 기재 및 반사 방지막 사이의 밀착성을 개선한다.
[플라스틱 렌즈의 기본 구성］
도 1에, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 플라스틱 렌즈의 기본 구성을 나타낸다. 또한, 도 1은, 본 실시 형태의 플라스틱 렌즈의 개략 단면도이며, 도 1에서는, 설명을 간략화하기 위해, 플라스틱 렌즈의 일부의 개략 단면을 나타낸다.
플라스틱 렌즈(1)는, 기재(10, 플라스틱 기재)와, 해당 기재(10) 상에 접하여 형성된 반사 방지막(11)을 구비한다.
기재(10)는, 종래, 안경 렌즈 등의 플라스틱 렌즈에서 이용되어 있는 플라스틱 기재로 구성된다. 구체적으로는, 기재(10)는, 예를 들면, 알릴(allyl) 수지, 우레탄 수지, 폴리설파이드(polysulfide) 수지, 폴리카보네이트 수지 등의 수지 재료로 형성할 수 있다. 또, 기재(10)를, 시클로 올레핀 폴리머·환상(環狀) 올레핀 코폴리머(COP·COC), PMMA(Poly methyl methacrylate) 등의 재료로 형성해도 좋다.
반사 방지막(11)은, 반사 방지막 본체(12)와, 반사 방지막 본체(12)의 기재(10)측의 표면에 형성된 도전층(13)을 가진다. 또한, 본 실시 형태에서는, 도전층(13)이, 반사 방지막 본체(12)와 기재(10)를 밀착시키는 밀착층으로서 작용한다.
반사 방지막 본체(12)는, 무기 유전체(금속 산화물)층의 다층막으로 구성된다. 예를 들면, 반사 방지막 본체(12)는, SiO2층과 ZrO2층을 교대로 적층한 다층막으로 구성할 수 있다.
도전층(13)은, 무색 투명성을 가지는 도전막(투명 도전막)으로 구성된다. 또한, 도전층(13)은, 무색 투명성 및 도전성을 가지는 재료이면, 임의의 재료로 형성할 수 있다. 예를 들면, 도전층(13)은, In2O3 및 SnO2 로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide)막으로 구성할 수 있다. 게다가, 도전층(13)은, 예를 들면, In(인디움), Sn(주석), Zn(아연), 및, Ti(티탄) 중 적어도 일종(一種)의 원소의 산화물을 포함하는 투명 도전막으로 구성할 수 있다. 또, 도전층(13)의 막 두께는, 예를 들면, 10 ~ 30 nm정도로 할 수 있다.
＜2. 각종 실시 형태 및 평가 결과＞
다음으로, 본 실시 형태에서 제작한 플라스틱 렌즈(1)의 각종 실시예의 구성, 및, 각종 실시예의 플라스틱 렌즈(1)에 대해서 행한 밀착성의 평가 시험에 대해서 설명한다.
[실시예 1 및 평가 시험 1]
(1) 실시예 1의 플라스틱 렌즈의 구성
실시예 1에서는, 굴절률이 다른 여러 가지의 기재(10)를 이용하여 플라스틱 렌즈(1)를 제작했다. 구체적으로는, 다음과 같이 하여, 실시예 1의 각종 플라스틱 렌즈(1)를 제작했다.
실시예 1에서는, 먼저, 굴절률이, 1.50, 1.55, 1.60, 1.67 및 1.70인 5 종류의 기재(10)를 준비했다.
다음으로, 준비한 각종 기재(10)를 세척기에 의해 세정했다. 구체적으로는, 우선, 약알칼리성 세제(pH~9.5)에 의해, 1분간, 각종 기재(10)를 초음파 세정했다. 다음으로, 순수(純水, 깨끗한 물)에 의해, 각종 기재(10)를 초음파 세정하여 세제를 제거하고, 그 후, 각종 기재(10)를 건조했다.
다음으로, 상술한 세정 공정에 의해 세정된 각종 기재(10) 상에, 두께 약 10nm인 ITO막을 진공 증착법으로 성막하여, 도전층(13)을 형성했다. 그리고, 도전층(13) 상에, 진공 증착법으로, SiO2층과 ZrO2층을 교대로 7층 적층하여, 반사 방지막 본체(12)를 형성했다. 실시예 1에서는, 이와 같이 하여, 각종 기재(10) 상에 반사 방지막(11)을 형성했다.
또한, 이 예에서는, 도전층(13, ITO막)을 기재(10) 상에 형성한 상태에서, 도전층(13)의 표면 저항(표면 전기 저항)을 측정했다. 구체적으로는, 도전층(13) 상에 금속 페이스트(paste)로 전극을 형성하고, 그 후, 디지털 멀티미터 CD800a(Sanwa제)를 이용하여, 도전층(13)의 표면 저항을 측정했다. 또, 저항값 10 ㏁ 이상인 고저항 샘플에 대해서는, 고저항용 저항률계(計) MCP－HT450(미츠비시화학 애낼리테크(analytech)제)를 사용하여 저항 측정을 행했다. 그 결과, 도전층(13)의 표면 저항은, 1×104Ω 정도였다.
(2) 평가 시험 1
평가 시험 1에서는, 상술한 바와 같이 하여 제작된 실시예 1의 각종 플라스틱 렌즈(1)에서의 반사 방지막(11)의 밀착력 및 그 내구성(자외선 내구성)의 평가를 행했다. 구체적으로는, 자외선 형광 램프식 촉진 내후 시험기 QUV(Q－Lab　Corporation제)를 이용하여, 상기 각종 플라스틱 렌즈(1)에 대해서, 소정 시간(이 예에서는, 40시간 및 168시간)의 촉진 처리(촉진 내후 시험)를 행하고, 촉진 처리 전후의 반사 방지막(11)의 기재(10)에 대한 밀착력을 평가했다.
또한, 평가 시험 1에서 이용한 촉진 내후 시험기 QUV는, 내후 시험기의 세계적 표준기이며, 예를 들면 JIS, ISO, ASTM 등의 주요한 국내외의 규격에 대응한 내후성 촉진 시험이다. 또, 이 예에서는, 촉진 시험에 이용하는 자외선 램프는 태양광의 자외선 스펙트럼을 정밀도 좋게 재현하는 램프 UVA－340(Q－Lab　Corporation제)를 이용하고, 그 조도는 0.2W/m2로 했다. 그리고, 이 예의 촉진 내후 시험에서는, 촉진 내후 시험기 QUV 내의 45℃로 유지된 용기 내에, 각 플라스틱 렌즈(1)를 방치한 상태에서, 자외선 조사 처리와, 습도 90％의 가습 처리를 4시간마다 반복했다.
또, 평가 시험 1에서, 기재(10)에 대한 반사 방지막(11)의 밀착력의 평가는, 크로스 해치(cross hatch) 시험으로 행했다. 구체적으로는, 플라스틱 렌즈(1)의 반사 방지막(11)측의 표면의 일부에, 격자 모양의 홈을 형성하고, 그 격자 모양의 홈 부분을 점착 테이프로 박리하는 시험을 행했다.
(3) 평가 결과
상술한 평가 시험 1의 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 표 1은, 굴절률이 다른 각종 기재(10)를 구비하는 각종 플라스틱 렌즈(1)의 밀착력의 내구성의 평가 결과이며, 촉진 처리 전(초기 상태), 40시간의 촉진 처리 후, 및, 168시간의 촉진 처리 후의 크로스 해치 시험의 평가 결과를 나타낸다. 또한, 표 1 중의 촉진 처리 시간의 각 열(列)에 기재된 수치는, 크로스 해치 시험 후에 막 벗겨짐이 생기지 않은 부분의 면적의 비율(％)을 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
표 1에 나타내는 바와 같이, 이 예의 플라스틱 렌즈(1)에서는, 촉진 처리 전의 초기 상태에서는, 기재(10)의 종류(굴절률)에 관계없이, 막 벗겨짐이 생기지 않은 부분의 면적의 비율은 100％이며, 막 벗겨짐이 관측되지 않았다. 게다가, 이 예의 플라스틱 렌즈(1)에서는, 40시간 및 168시간의 촉진 처리 후에도, 기재(10)의 종류(굴절률)에 관계없이, 80％ 이상의 비율로 막 벗겨짐이 생기지 않았다. 특히, 굴절률 1.55인 기재(10)를 이용한 플라스틱 렌즈(1) 이외의 플라스틱 렌즈(1)에서는, 90％ 이상의 매우 높은 비율로 막 벗겨짐이 생기지 않는 것을 알 수 있었다.
(4) 비교예 1
여기서, 상기 표 1에 나타낸 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1)의 평가 결과와 비교하기 위해, 도전층을 구비하지 않은 반사 방지막을 기재 상에 직접 마련한 플라스틱 렌즈(비교예 1)를 제작하고, 그 비교예 1의 플라스틱 렌즈에 대해서도, 실시예 1(평가 시험 1)과 동일하게 하여 기재(10)에 대한 반사 방지막의 밀착력 및 그 내구성의 평가를 행했다.
도 2에, 비교예 1의 플라스틱 렌즈(2)의 개략 단면도를 나타낸다. 또한, 도 2에 나타내는 비교예 1의 플라스틱 렌즈(2)에서, 도 1에 나타내는 상기 실시 형태(실시예 1)의 플라스틱 렌즈(1)와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하여 나타낸다.
비교예 1의 플라스틱 렌즈(2)는, 기재(10)와, 해당 기재(10) 상에 접하여 형성된 반사 방지막(21)을 구비한다. 또한, 기재(10)는, 실시예 1과 동일하게, 굴절률이, 1.50, 1.55, 1.60, 1.67 또는 1.70인 기재(10)를 이용한다. 또, 비교예 1에서는, 반사 방지막(21)을, SiO2층과 ZrO2층을 교대로 7층 적층한 다층막으로 구성한다. 즉, 비교예 1의 반사 방지막(21)은, 실시예 1의 반사 방지막 본체(12)와 동일한 구성이다. 또한, 비교예 1에서는, 실시예 1과 동일하게 하여 기재(10)를 세정한 후, 해당 기재(10) 상에, 진공 증착법을 이용하여 반사 방지막(21)을 형성하는 것에 의해, 각종 플라스틱 렌즈(2)를 제작했다.
상기 구성의 비교예 1의 각종 플라스틱 렌즈(2)에 대해서 행한 촉진 내후 시험의 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00002
표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 1에서는, 촉진 처리 전의 초기 상태에서는, 실시예 1과 동일하게, 기재(10)의 종류(굴절률)에 관계없이, 막 벗겨짐이 생기지 않은 부분의 면적의 비율은 100％이며, 막 벗겨짐이 관측되지 않았다.
그렇지만, 40시간의 촉진 처리 후에는, 굴절률 1.60의 기재(10)를 이용한 플라스틱 렌즈(2) 이외의 플라스틱 렌즈(2)에서, 90％ 이상의 비율로 막 벗겨짐이 발생했다. 게다가, 168시간의 촉진 처리 후에는, 굴절률 1.60인 기재(10)를 이용한 플라스틱 렌즈(2) 이외의 플라스틱 렌즈(2)에서, 막 벗겨짐이 생기지 않은 부분의 면적의 비율이 0％가 되며, 100％의 비율로 막 벗겨짐이 발생했다.
또, 굴절률 1.60인 기재(10)를 이용한 플라스틱 렌즈(2)에서도, 168시간의 촉진 처리 후에는, 막 벗겨짐이 생기지 않은 부분의 면적의 비율이 90％가 되고, 상기 실시예 1의 굴절률 1.60인 기재(10)를 이용한 플라스틱 렌즈(1)에서의 그 비율(93％) 보다 작아졌다. 즉, 굴절률 1.60인 기재(10)를 이용한 비교예 1의 플라스틱 렌즈(2)에서도, 실시예 1의 대응하는 플라스틱 렌즈(1) 보다, 반사 방지막의 내구성이 낮아지는 것을 알 수 있었다.
상술한 평가 시험 1(표 1 및 2)의 결과로부터, 실시예 1과 같이, 반사 방지막(11)의 기재(10)측의 표면에 도전층(13)을 마련하는 것에 의해, 기재(10) 및 반사 방지막(11) 사이의 계면에서의 밀착성 및 내구성이 향상하는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1)의 막 구성과 비교예 1의 플라스틱 렌즈(2)의 막 구성은 다르므로, 플라스틱 렌즈에 작용하는 막 응력도 양자의 사이에서 다르다. 그렇지만, 비교예 1의 플라스틱 렌즈(2)의 막 응력에 대해서, 실시예 1과 같이 반사 방지막 본체(12)와 기재(10)와의 사이에 두께 10nm 정도의 얇은 도전층(13)을 추가했을 때에 발생하는 막 응력의 변화는, -3％ 정도이다. 이 막 응력의 변화량은, 플라스틱 렌즈(1)의 시료 사이의 막 응력의 오차 정도이다. 따라서, 실시예 1 및 비교예 1 사이의 상술한 반사 방지막의 밀착력의 내구성의 차이를, 양자의 막 응력의 차이에 의해 설명하는 것은 곤란하다.
[실시예 2 및 평가 시험 2］
실시예 2의 플라스틱 렌즈(1)에서는, 도전층(13)을, 두께 약 10nm인 ZnO로 이루어지는 투명 도전막으로 구성했다. 그 이외의 구성(기재(10)의 굴절률 등)은, 상기 실시예 1과 동일하다. 또한, 이 예의 도전층(13)의 표면 저항은 약 2×108Ω 정도였다.
평가 시험 2에서는, 상기 평가 시험 1과 동일하게 하여, 실시예 2의 각종 플라스틱 렌즈(1)에서의 반사 방지막(11)의 밀착력 및 그 내구성(자외선 내구성)의 평가를 행했다.
하기 표 3에, 평가 시험 2의 결과를 나타낸다. 또한, 표 3에는, 168시간의 촉진 처리 후의 평가 결과를 나타낸다. 또, 표 3에는, 비교를 위해, 상기 비교예 1과 동일한 구성을 가지는 플라스틱 렌즈(2)에 대해서 행한 평가 시험 2의 결과도 함께 나타낸다(표 3 중의 SiO2의 란(欄)). 단, 표 3에 나타내는 비교예 1의 샘플은, 표 2에 나타내는 비교예 1의 샘플과는 다른 샘플이다.
[표 3]
Figure pct00003
표 3으로부터 분명한 바와 같이, 도전층(13)을, ZnO로 이루어지는 투명 전극막으로 구성한 경우에도, 비교예 1에 비해, 기재(10) 및 반사 방지막(11) 사이의 계면의 밀착성 및 내구성이 향상하는 것을 알 수 있었다. 그러므로, 상기 평가 시험 1 및 2로부터, 상술한 기재(10)에 대한 반사 방지막(11)의 밀착력 및 그 내구성의 향상(개선) 효과는, 도전층(13)의 도전성에 의하는 것이라고 생각되어진다.
[평가 시험 3]
평가 시험 3에서는, 반사 방지막과 기재와의 사이에, 하드 코트를 마련한 경우와, 그렇지 않은 경우와의 밀착성의 차이를 평가했다.
(1) 비교예 3(하드 코트 없음) 및 비교예 4(하드 코트 있음)
상기 평가를 행하기 위해서, 비교예 3에서는, 상기 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1, 도 1)에서, 도전층(13) 대신에 밀착층으로서, SiO2막, Al2O3막, ZrO2막, Ta2O5막, 또는, Nb2O5막을 이용한 각종 플라스틱 렌즈를 제작했다.
게다가, 여기에서는, 상기 비교예 3의 각종 플라스틱 렌즈에서, 반사 방지막과 기재와의 사이에, 새로 하드 코트층을 마련한 각종 플라스틱 렌즈(비교예 4)를 제작했다. 또한, 비교예 3 및 4에서는, 기재(10)로서, 굴절률 1.50인 기재를 이용했다.
(2) 평가 시험 3
평가 시험 3에서는, 상기 평가 시험 1과 동일하게 하여, 비교예 3 및 4의 각종 플라스틱 렌즈에서의 반사 방지막의 밀착력 및 그 내구성(자외선 내구성)의 평가를 행했다. 그 평가 결과를, 하기 표 4 및 5에 나타낸다.
표 4에는, 비교예 3의 각종 플라스틱 렌즈에 대해서 행한 168시간의 촉진 처리 후의 평가 결과를 나타낸다. 또한, 표 4에는, 비교를 위해, 굴절률 1.50인 기재(10)를 이용한 상기 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1)의 평가 결과도 함께 나타낸다(표 4 중의 ITO의 란). 또, 표 5에는, 비교예 4의 각종 플라스틱 렌즈에 대해서 행한 168시간의 촉진 처리 후의 평가 결과를 나타낸다.
[표 4]
Figure pct00004
[표 5]
Figure pct00005
표 4로부터 분명한 바와 같이, 하드 코트를 마련하지 않은 비교예 3의 플라스틱 렌즈에서는, 촉진 처리 후, 반사 방지막의 막 벗겨짐이 현저하게 발생했다. 즉, 밀착층으로서, 도전성을 가지지 않는, SiO2막, Al2O3막, ZrO2막, Ta2O5막, 및, Nb2O5막을 이용한 경우에는, 기재에 대한 반사 방지막의 밀착력의 내구성을 얻을 수 없는 것을 알 수 있었다.
단, 표 5에 나타내는 바와 같이, 도전성을 가지지 않은 막을 밀착층으로서 이용한 경우에서도, 하드 코트를 마련하는 것에 의해, 반사 방지막의 밀착력의 내구성을 얻을 수 있다. 즉, 표 4 및 5의 결과로부터, 도전성을 가지지 않은, SiO2막, Al2O3막, ZrO2막, Ta2O5막, 및, Nb2O5막을 밀착층으로서 이용한 경우에는, 하드 코트를 마련하지 않으면, 자외선에 대해서 내구성이 있는 반사 방지막은 얻을 수 없는 것을 알 수 있다.
그것에 대해서, 상기 실시예 1과 같이, 도전성을 가지는 막(ITO막)을 밀착층으로서 이용한 경우에는, 표 4에 나타내는 바와 같이, 하드 코트를 마련하지 않아도 촉진 처리 후에 막 벗겨짐이 생기기 어렵고, 기재(10)에 대한 반사 방지막(11)의 밀착력의 내구성이 향상(개선)하는 것을 알 수 있다.
상기 평가 시험 3으로부터도, 반사 방지막(11)의 기재(10)측의 표면에 도전막을 마련하는 것에 의해, 기재(10) 및 반사 방지막(11) 사이의 계면의 밀착성 및 내구성이 향상(개선)하는 것을 알 수 있다.
[평가 시험 4]
상기 특허 문헌 1에서는, 기재 및 반사 방지막 사이의 계면에, 밀착층으로서, 두께 2nm 정도인 금속 박막을 마련하는 기술이 제안되어 있다. 단, 특허 문헌 1에서 이용되어 있는 밀착층의 물질은 가시광에 흡수대(吸收帶)가 있는 유색 물질이다. 카메라 등의 광학계에 이용되는 광학 렌즈에서는, 이와 같은 금속 박막에서의 가시광 성분의 흡수의 영향은 무시할 수 있지만, 눈으로 보아 투명(무색 투명)인 것이 요구되는 안경 렌즈에서는, 이와 같은 착색한 밀착층은 이용할 수 없다.
이에, 평가 시험 4에서는, 상기 실시예 1로 제작한 플라스틱 렌즈(1)의 광학 특성에 대해서 평가를 행했다. 구체적으로는, 도전층(13, 밀착층)을 두께 10nm인 ITO막으로 구성한 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1)의 가시광대역의 투과율 특성을 조사했다. 또한, 기재(10)는, 굴절률 1.50인 기재로 구성하고, 반사 방지막 본체(12)는, SiO2층과 ZrO2층을 교대로 7층 적층한 다층막으로 구성했다.
또, 평가 시험 4에서는, 비교를 위해, 두께 2nm인 Ti박막(금속 박막)을 기재 및 반사 방지막 사이의 계면에 밀착층으로서 마련한 플라스틱 렌즈(비교예 5)를 제작하고, 이 비교예 5의 플라스틱 렌즈에 대해서도 동일하게 가시광대역의 투과율 특성을 조사했다.
또한, 각 플라스틱 렌즈의 투과율은 분광 광도계 U-4100(히타치 제작소제(製))을 이용하여 측정했다. 또, 이 투과율 측정에서는, 반사율의 영향을 제거하여, 순수 투과율 T*를 구했다. 순수 투과율 T*는, 투과율의 측정값 T 및 반사율의 측정값 R로부터, 계산식 T* = T／(1－R)에 의해 산출했다.
도 3에, 상술한 투과율 특성의 평가 결과를 나타낸다. 또한, 도 3에 나타내는 특성은, 상기 실시예 1 및 비교예 5의 플라스틱 렌즈의 가시광대역의 투과율 스펙트럼이며, 가로축은 파장을 나타내고, 세로축은 순수 투과율 T*를 나타낸다. 또, 도 3 중의 굵은 실선으로 나타내는 특성이 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1)의 투과율 스펙트럼이며, 도 3 중의 굵은 파선으로 나타내는 특성이 비교예 5의 플라스틱 렌즈의 투과율 스펙트럼이다.
도 3으로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1)에서는, 가시광대역에서, 비교예 5에 비해 높은 투과율이 얻어지는 것을 알 수 있다. 구체적으로는, 비교예 5의 플라스틱 렌즈에서는, 가시광대역의 투과율 평균값은 95.6％이며, 렌즈가 거무스름하게 착색하고 있는 것이 육안에 의해 확인되었다. 그것에 대해서, 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1)에서는, 가시광대역의 투과율 평균값은, 98.8％이며, 높은 투명성이 얻어졌다. 또, 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1)의 투명성을 육안에 의해 확인했더니, 무색 투명의 플라스틱 렌즈(1)가 얻어지는 것이 확인되었다.
상기 평가 시험 4의 결과로부터, 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1)에서는, 기재(10) 및 반사 방지막(11) 사이의 계면의 밀착성 및 내구성을 향상(개선)시키는 것이 가능할 뿐만 아니라, 렌즈의 무색 투명성도 확보할 수 있는 것을 알 수 있다. 그러므로, 실시예 1의 플라스틱 렌즈(1)는, 안경 렌즈로서 매우 적합하다.
상술한 각종 실시예 및 각종 평가 시험의 결과로부터, 도 1에 나타내는 구성의 상기 실시 형태(각종 실시예)의 플라스틱 렌즈(1)와 같이, 반사 방지막(11)의 기재(10)측의 표면(접촉면)에, 투명 도전막으로 이루어지는 도전층(13)을 마련하는 것에 의해, 기재(10) 및 반사 방지막 사이의 계면의 밀착성 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 게다가, 상기 실시 형태(각종 실시예)의 플라스틱 렌즈(1)에서는, 하드 코트를 마련할 필요가 없기 때문에, 저비용으로 플라스틱 렌즈(1)를 제작할 수 있다. 즉, 상기 실시 형태(각종 실시예)에서는, 양질의 플라스틱 렌즈를 보다 저비용으로 제작할 수 있다.
1 … 플라스틱 렌즈 10 … 기재
11 … 반사 방지막 12 … 반사 방지막 본체
13 … 도전층

Claims (3)

  1. 플라스틱 기재와,
    상기 플라스틱 기재의 표면에 접하여 형성된 무색 투명성을 가지는 도전층, 및, 해당 도전층 상에 형성된 금속 산화물을 포함하는 반사 방지막 본체를 가지는 반사 방지막을 구비하는 플라스틱 렌즈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전층이, 인디움, 주석, 아연, 및, 티탄 중 적어도 하나의 원소의 산화물을 포함하는 플라스틱 렌즈.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 플라스틱 기재가, 알릴(allyl) 수지, 우레탄 수지, 폴리설파이드(polysulfide) 수지, 및, 폴리카보네이트 수지 중 어느 하나의 재료로 형성되는 플라스틱 렌즈.
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