TW201432288A - 光學零件、光學零件之製造方法及重影之定量方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種光學零件,其中,配置於塑膠基材之第一面的多層膜之分光特性曲線,在380~780nm的波長範圍中的第一波長處具有一個極大值,同時在從第一波長往長波長側200nm以內的第二波長處具有一個極小值;在第一波長前後25nm的波長範圍中,配置於第一面的多層膜的平均反射率為50%以下,而在第一波長前後25nm的波長範圍中,配置於塑膠基材的第二面的多層膜的平均反射率,為配置於第一面的多層膜的平均反射率的40%以下;配置於第二面的多層膜之分光特性曲線,在第一波長前後25nm的波長範圍中,不具有極大值。

Description

光學零件、光學零件之製造方法及重影之定量方法
本發明係關於一種光學零件、光學零件之製造方法及重影之定量方法。
本案係主張根據2012年11月5日提出申請的日本特願2012-243956號的優先權,並引用其內容。
近年來,在眼鏡透鏡中,因為輕量、耐衝撃性優良,且容易染色的優點,大多使用塑膠透鏡。用於眼鏡透鏡的塑膠透鏡中,以防止表面反射為目的,一般在其兩面施加反射防止膜。眼鏡透鏡用反射防止膜,一般而言在400nm~700nm的可見光區域的整個區域中,具有低反射特性(寬帶(broadband)低反射特性)。
眼鏡透鏡等的光學零件中,例如專利文獻1~3所揭示的光學零件,其具備塑膠基材及配置於該基材上的反射防止膜,此已為人所知。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開平11-30703號公報
【專利文獻2】日本特開2006-251760號公報
【專利文獻3】日本特開2007-127681號公報
然而,由最近的研究發現,在可見光區域的整個區域中具有低反射特性,不一定對於可視性及眼睛的健康較佳。例如,藉由阻斷可見光的藍色區域(380~500nm),可減少眩目的情形,而提升可視性及對比。
又,關於眼睛的健康,因為可見光的藍色區域(380~500nm)能量較強,亦被認為是對視網膜等產生不良影響的原因。
作為阻斷可見光的機構,太陽眼鏡等染色透鏡已為人所知。然而,因為染色透鏡阻斷整個可見光區域,故由於光量低落而使得可視性變差。又,具有一種以眼鏡透鏡表面的光學多層膜反射來阻斷可見光的方法。
然而,該方法中多層膜的反射率較高,會在透鏡內引起強烈的多重反射,而具有使鮮明的重影進入視野的可能性。
本發明之態樣係關於一種光學零件及光學零件之製造方法,該光學零件具有防眩光效果,亦有效於減輕疲勞感、預防眼病,且在具有高反射率的同時可視性良好。又,本發明的態樣係提供一種重影的定量方法,該重影係因為光在光學零件內多重反射而產生。
本發明之一態樣的光學零件,具備塑膠基材及多層膜,該多層膜設於該塑膠基材的第一面與第二面所形成的兩個面,關於設於該塑膠 基材之該第一面的該多層膜,顯示波長與反射率之關係的分光特性曲線,在380~780nm的波長範圍中的第一波長處具有一個極大值,從該第一波長往長波長側200nm以內的第二波長處具有一個極小值,在該第一波長前後25nm的波長範圍中,設於該第一面的該多層膜的平均反射率為50%以下,在該第一波長前後25nm的該波長範圍中,設於該塑膠基材之該第二面的該多層膜的平均反射率,係設於該第一面的該多層膜的平均反射率的40%以下;而關於設於該塑膠基材的該第二面的該多層膜,表示波長與反射率之關係的分光特性曲線,在該第一波長前後25nm的該波長範圍中,不具有極大值。
本發明的另一態樣之光學零件之製造方法中,該光學零件具備塑膠基材及多層膜,該多層膜設於該塑膠基材的第一面與第二面所形成的兩個面上,該方法之特徵為包含:加熱該塑膠基材的步驟;及在以該加熱步驟將該塑膠基材調整至既定溫度之後,於該塑膠基材上形成該多層膜的步驟;該形成多層膜的步驟中,具有:將高折射率材料與低折射率材料交互層積複數層,以形成多層構造之高折射率層的處理;以及使折射率低於該高折射率層的折射率之低折射率材料所形成的低折射率層,形成於該高折射率層上的處理;關於設於該塑膠基材之該第一面的該多層膜,表示波長與反射率之關係的分光特性曲線,在380~780nm的波長範圍中的第一波長處具有一個極大值,同時在從該第一波長往長波長側200nm以內的第二波長處具有一個極小值;在該第一波長前後25nm的波長範圍中,設於該第一面的該多層膜的平均反射率為50%以下,在該第一波長前後25nm的該波長範圍中,設於該塑膠基材的該第二面的該多層膜的平均反射率,係設於 該第一面的該多層膜的平均反射率的40%以下;關於設於該塑膠基材的該第二面的該多層膜,表示波長與反射率之關係的分光特性曲線,在該第一波長前後25nm的該波長範圍中,不具有極大值。
本發明的另一態樣,係重影的定量方法,該重影係在具備塑膠基材及多層膜(其設於該塑膠基材的第一面與第二面所形成的兩個面上)的光學零件內,因為光的多重反射所產生之重影的定量方法,其特徵為:藉由設於該第一面的多層膜的分光反射率R1(λ)[%]、設於該第二面的多層膜的分光反射率R2(λ)[%]以及下式(1),來求得An(λ);
(式中,n表示1以上的整數)。
再藉由該R1(λ)、該R2(λ)、該An(λ)、該塑膠基材的光吸收率F(λ)[%]及下式(2),來求得因為光學零件內的多重反射所造成之重影的分光特性Tgn(λ)[%];
(式中,n表示1以上的整數)
使用該Tgn(λ),依照日本工業規格JIS 8701,藉由標準光源(D65)的相對分光強度S(λ)、色彩匹配函數(Color Matching Function)x(λ)y(λ)z(λ)及下式(3),來求得K; 【數3】
藉由該K、該S(λ)、該色彩匹配函數x(λ)y(λ)z(λ)、該Tgn(λ)及卜式(4),求得三色激值(Tristimulus Value)XYZ的Y值;
最後將該Y值的值作為重影的強度。
根據本發明之態樣的光學零件,即使是在設置具有高反射率的多層膜的情況中,亦可在維持良好的可視性的狀態下,得到充分防眩光的效果。
又,根據本發明的態樣之光學零件之製造方法,可提供一種光學零件,具有減輕透鏡內的多重反射、易視、對於疲勞、預防眼病亦具有效果的光學特性。
1‧‧‧光學零件
2‧‧‧塑膠基材
3‧‧‧無機多層膜
3’‧‧‧無機多層膜
4‧‧‧功能性薄膜
5‧‧‧底塗層(功能性薄膜)
6‧‧‧硬塗層(功能性薄膜)
7‧‧‧高折射率層
7’‧‧‧高折射率層
8‧‧‧低折射率層
8’‧‧‧低折射率層
9‧‧‧第一層
9’‧‧‧第一層
10‧‧‧第二層
10’‧‧‧第二層
11‧‧‧第三層
11’‧‧‧第三層
12‧‧‧不沾水油膜
30‧‧‧蒸鍍裝置
30’‧‧‧成膜裝置
31‧‧‧第一成膜室
32‧‧‧第二成膜室
33‧‧‧第三成膜室
34‧‧‧保持構件
35‧‧‧蒸鍍源
35’‧‧‧蒸鍍源
35A‧‧‧第一蒸鍍源
35B‧‧‧第二蒸鍍源
36‧‧‧光源裝置
37‧‧‧離子槍
第一圖係顯示第一實施態樣之光學零件的一例的示意圖。
第二圖係第一實施態樣之光學零件的分光特性圖。
第三圖係顯示第一實施態樣之蒸鍍裝置的一例的示意圖。
第四圖係顯示第一實施態樣之成膜裝置的一例的示意圖。
第五A圖係實施例1之透鏡的第一面中的分光特性圖。
第五B圖係第五A圖之分光特性的數值資料。
第六A圖係實施例1之透鏡的第二面中的分光特性圖。
第六B圖係第六A圖之分光特性的數值資料。
第七A圖係實施例2之透鏡的第一面中的分光特性圖。
第七B圖係第七A圖之分光特性的數值資料。
第八A圖係實施例2之透鏡的第二面中的分光特性圖。
第八B圖係第八A圖之分光特性的數值資料。
第九A圖係實施例3之透鏡的第一面中的分光特性圖。
第九B圖係第九A圖之分光特性的數值資料。
第十A圖係實施例3之透鏡的第二面中的分光特性圖。
第十B圖係第十A圖之分光特性的數值資料。
第十一A圖係比較例1之透鏡的兩面中的分光特性圖。
第十一B圖係第十一A圖之分光特性的數值資料。
第十二A圖係比較例2之透鏡的兩面中的分光特性圖。
第十二B圖係第十二A圖之分光特性的數值資料。
以下,藉由實施態樣詳細說明本發明。
此外,此態樣係為了更詳細了解發明的主旨,而用於具體說明者,在未特別指定的情況中,並非將本發明所限定者。
[光學零件]
第一圖係示意地顯示本發明之實施態樣之光學零件的側剖面圖。第一圖中符號1係眼鏡透鏡用的光學零件。
光學零件1,具備塑膠基材2、及設於塑膠基材2之第一面上的無機多層膜3。在本實施態樣中,於塑膠基材2的第一面與無機多層膜3之 間,設有功能性薄膜4。在本實施態樣中,功能性薄膜4係由底塗層5與硬塗層6所形成。
塑膠基材2係藉由下述化合物所形成:例如為透明塑膠的丙烯酸系樹脂、硫基胺基甲酸乙酯系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、烯丙基系樹脂、環硫化物(episulfide)系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚胺基甲酸乙酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、環硫化物樹脂、聚醚碸樹脂、聚4-甲基戊烷-1樹脂、二甘醇雙丙烯基碳酸酯樹脂(CR-39)、聚氯化乙烯樹脂、含有鹵素之共聚物、及含有硫磺的共聚物等。
又,在本實施態樣中,作為塑膠基材2的折射率(nd),可使用例如從1.50、1.60、1.67及1.74中所選擇者。此外,在塑膠基材2的折射率為1.6以上的情況中,可使用烯丙基碳酸酯系樹脂、丙烯酸酯系樹脂、甲基丙烯酸酯系樹脂,及硫基胺基甲酸乙酯系樹脂等作為塑膠基材2。
又,塑膠基材2只要具有透光性,則亦可為非透明,亦可著色。著色之塑膠基材2的穿透率可為5~85%。
功能性薄膜4,配置於上述塑膠基材2與無機多層膜3之間,係由與塑膠基材2鄰接配置的底塗層5、及與該底塗層5鄰接且與無機多層膜3鄰接配置的硬塗層6所形成。
因為底塗層5,係用以使塑膠基材2與硬塗層6的附著性良好,故具有作為附著層的功能。又,亦用以吸收對於光學零件1之衝撃,故亦具有作為衝撃吸收層的功能。
該底塗層5,因為以聚胺基甲酸乙酯系樹脂作為主成分,故在本實施態樣中,係使聚胺基甲酸乙酯系樹脂含有例如無機材料的微粒 子。此外,底塗層5,亦可含有丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、及有機矽系樹脂中的至少一種。底塗層5的厚度(實際的厚度),可在0.5μm以上1.0μm以下左右。
底塗層5,可藉由將塑膠基材2浸漬於底塗層5的形成材料液體中,之後將其拉起並乾燥,而以既定的厚度形成於塑膠基材2上。作為形成底塗層5的材料液體,可使用將形成上述底塗層5的樹脂與無機氧化物微粒子溶膠分散或溶解至例如水或是醇系的溶劑中而混合的液體。
硬塗層6,因為保護塑膠基材2,具有抑制塑膠基材2之損傷的功能,故具有耐擦傷膜的功能。
硬塗層6,係由例如有機矽氧烷系硬塗層所構成。有機矽氧烷系硬塗層,係使無機氧化物的微粒子分散於有機矽氧烷系樹脂者。作為無機氧化物,可使用例如:金紅石型的氧化鈦、矽、錫、鋯及銻的氧化物。又,作為硬塗層6,亦可為例如:日本特公平4-55615號公報所揭示的,含有膠狀二氧化矽的有機矽系樹脂。硬塗層6的厚度(實際厚度)可為2μm以上4μm以下左右。
硬塗層6,可藉由將形成有底塗層5的塑膠基材2浸漬於形成硬塗層6的材料液體中,之後將其拉起並乾燥,而以既定的厚度形成於塑膠基材2上的底塗層5上。作為形成硬塗層6的材料液體,可使用將形成上述硬塗層6的樹脂與無機氧化物微粒子溶膠分散或溶解至例如水或是醇系的溶劑中而混合的液體。
關於含有底塗層5及硬塗層6的功能性薄膜4,只要其折射率與塑膠基材2的折射率實際上相同,就可抑制因為在功能性薄膜4與塑膠基 材2的界面反射所產生的干涉圖案,以及穿透率的低落。因此,可對應於塑膠基材2的折射率,調整功能性薄膜4的折射率。可藉由選擇形成功能性薄膜4之主成分的樹脂種類(物性),或是藉由選擇添加至形成該主成分之樹脂的微粒子的種類(物性),來進行功能性薄膜4(底塗層5、硬塗層6)之折射率的調整。
此外,在本實施態樣中,雖係以包含底塗層5及硬塗層6的方式形成功能性薄膜4,但是亦可例如省略底塗層5與硬塗層6中的任一者,或是省略兩者。又,作為功能性薄膜4的構成膜,亦可以將例如ITO(Indium Tin Oxide)等所形成的介電體膜及金屬膜施加於底塗層5及硬塗層6的方式配置。
又,在本實施態樣中,亦可在構成無機多層膜的高折射率無機材料與低折射率無機材料之間,配置厚度20nm以下的介電體膜或是金屬膜。此外,介電體膜或是金屬膜的厚度,亦可為10nm以下。
無機多層膜3,係以複層的方式構成,其具有:多層構造之高折射率層7,將高折射率無機材料與低折射率無機材料交互複數層積於塑膠基材2上所形成;以及低折射率層8,係於高折射率層7上,以折射率低於該高折射率層7的折射率之低折射率無機材料所形成。無機多層膜3,具有作為反射防止膜的功能,以防止入射光的反射。
又,在本實施態樣中,雖將無機多層膜作為多層膜使用,但只要不損及本發明的效果,亦可使用有機多層膜。
高折射率層7,在本實施態樣中,係由下述構造所形成:設於塑膠基材2側的高折射率無機材料所形成的第一層9、設於第一層9上之低折射率無機材料所形成的第二層10、設於第二層10上之高折射率無機材料 所形成的第三層11。
第一層9,與硬塗層6鄰接設置,係由折射率為2.0的二氧化鋯(ZrO2)所形成。此外,作為構成第一層9的高折射率無機材料,除了ZrO2以外,亦可使用例如二氧化鈦(TiO2)或二氧化鉭(Ta2O5)。更進一步,可藉由鋯、鈦、鉭等多種元素所形成之合金的氧化物來形成。又,除了該等材料以外,亦可使用例如氧化鋁(Al2O3)、二氧化釔(Y2O3)、二氧化鉿(HfO2)、二氧化鈮(Nb2O5)。
此處,藉由這樣以高折射率無機材料(ZrO2)形成第一層9,可得到第一層9與硬塗層6之間的附著性。亦即,高折射率無機材料所形成的層(ZrO2)與硬塗層6的附著性(附著力),大於低折射率無機材料所形成的層(SiO2)與硬塗層6的附著性(附著力)。又,即使在省略功能性薄膜4(底塗層5、硬塗層6)的情況中,因為高折射率層(ZrO2)與塑膠基材2的附著性(附著力),大於低折射率層(SiO2)與塑膠基材2的附著性(附著力),故對於附著性更為有利。
第二層10,與第一層9鄰接設置,係以折射率為1.47的二氧化矽(SiO2)所形成。此外,作為構成第二層10的低折射率無機材料,除了SiO2以外,亦可使用例如折射率為1.36的MgF2
第三層11,與第二層10鄰接設置,與第一層9相同,係以二氧化鋯(ZrO2)所形成。此外,關於此第三層11,亦可與第一層9相同地,由ZrO2以外的高折射率無機材料所形成。
又,關於高折射率層7,亦可不形成如上所述地以第一層9、第二層10、第三層11的3層構造,只要滿足上述關於反射率的條件,可以2 層或4層以上所構成。
低折射率層8,與第三層11鄰接設置,與第二層10相同,係以二氧化矽(SiO2)所形成。
又,在本實施態樣中,無機多層膜3之上,亦即離塑膠基材2最遠的無機多層膜3的最外層(低折射率層8)之上,設有不沾水油膜12,其包含具有以氟取代烷基的有機矽化合物。
不沾水油膜12,係以具有以氟取代烷基的有機矽化合物為主成分,具有不沾液性(不沾水性、不沾油性)。亦即,不沾水油膜12,使光學零件的表面能量降低,可發揮防水漬及防汙的功能,並提升光學零件表面的平滑性能,作為其結果,可提升耐擦傷性。
作為具有以氟取代烷基的有機矽化合物,可從下列通式(1)~(6)中選擇:
(式(1)中,Rf表示碳數1~16的直鏈狀或是分支狀全氟烷基,Y表示碘或是氫,Y’表示氫或碳數1~5的低級烷基,Y”表示氟或是三氟甲基,R1表 示可加水分解的官能基,R2表示氫或惰性之一價的有機官能基,a、b、c、d分別表示0~200的整數,e表示0或1,s及t分別表示0~2的整數,w表示1~10的整數)
【化2】F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p XX"Si(X’) 3-k (R 3 ) k ‧‧‧(2)
【化3】F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p XX"(X') 2-k (R 3 ) k SiO(F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p XX"(X') 1-k (R 3 ) k SiO) Z F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p XX"(X') 2-k (R 3 ) k Si‧‧‧(3)
【化4】F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p X(CH 2 ) r Si(X') 3-k (R 3 ) k ‧‧‧(4)
【化5】F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p X(CH 2 ) r (X') 2-k (R 3 ) k SiO(F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p X(CH 2 ) r (X') 1-k (R 3 ) k SiO) Z F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p X(CH 2 ) r (X') 2-k (R 3 ) k Si‧‧‧(5)
(式(2)~(5)中,X表示氧或二價的有機基,X’表示可加水分解的官能基,X”表示二價的有機矽氧烷基,R3表示碳數1~22的直鏈狀或是分支狀伸烷基,q表示1~3的整數,m、n、o分別表示0~200的整數,p表示1或2,r表示2~20的整數,k表示0~2的整數,z在k為0或1的情況中表示0~10的整數)
(式(6)中,Rf2表示2價之直鏈狀的全氟聚醚基,R4表示碳數1~4的烷基或是苯基,R5表示可加水分解的基,i表示0~2的整數,j表示1~5的整數,u表示2或3)。
此處,為了賦予不沾水油膜12優良的耐久性,可將從通式(1)~(5)中所選擇的含有以氟取代烷基的有機矽化合物,與從通式(6)中所選擇的含有以氟取代烷基的有機矽化合物組合使用。
作為通式(1)~(5)所表示的含有以氟取代烷基的有機矽化合物,可使用大金工業股份有限公司製OPTOOL DSX、OPTOOL AES4等。又,作為以通式(6)所示的含有以氟取代烷基的有機矽化合物,可使用信越化學工業股份有限公司製KY-130、KY-164等。
該光學零件1,更具備設於塑膠基材2之第二面的無機多層膜3’。塑膠基材2的第二面與無機多層膜3’之間,與第一面相同,設有功能性薄膜4。
無機多層膜3’,係以複層的方式構成,其具有:多層構造之高折射率層7’,將高折射率無機材料與低折射率無機材料交互複數層積於塑膠基材2上所形成;以及低折射率層8’,係於高折射率層7’上,以折射率低於該高折射率層7’的折射率之低折射率無機材料所形成。
高折射率層7’,在本實施態樣中,係由下述結構所形成:設於塑膠基材2側的高折射率無機材料所形成的第一層9’、設於第一層9’上之低折射率無機材料所形成的第二層10’、設於第二層10’上之高折射率無機材料所形成的第三層11’。
作為在本實施態樣中的第一層9’、第二層10’、第三層11’所使用的無機材料,可舉例如與第一實施態樣中的第一層9、第二層10、第三層11所使用的無機材料相同者。
關於高折射率層7’,與第一實施態樣中的高折射率層7相同,亦可不形成三層構造,而是以形成二層或四層以上的方式構成。
此外,在本實施態樣中,功能性薄膜4雖包含底塗層5及硬塗層6,但是亦可與第一面相同,省略例如底塗層5與硬塗層6中的任一者,或是省略兩者。又,作為功能性薄膜4的構成膜,亦可以將例如ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)等所形成的介電體膜或金屬膜,施加於底塗層5及硬塗層6的方式配置。
又,在本實施態樣中,亦可在構成無機多層膜的高折射率無機材料與低折射率無機材料之間,配置厚度20nm以下的介電體膜或是金屬膜。此外,介電體膜或是金屬膜的厚度亦可為10nm以下。
又,在本實施態樣中,雖將無機多層膜作為多層膜使用,但 只要不損及本發明的效果,亦可使用有機多層膜。
在本實施態樣中,塑膠基材的兩面中,以哪一面作為表面或背面皆可。具體而言,例如,可將第一面作為表面,將第二面作為背面。
第二圖係分光特性曲線,其顯示光波長與無機多層膜3(配置於第一面的多層膜)或無機多層膜3’(配置於第二面的多層膜)在該光波長中之反射率的關係。
在本實施態樣中,表示波長範圍與無機多層膜3在該波長範圍中的反射率之關係的分光特性曲線O1,在380~780nm的波長範圍中,具有一個(反射率)極大值(第二圖中,於點X1的反射率),而在與從該極大值對應的波長(第一波長)之長波長側200nm以內,具有一個(反射率)極小值(第二圖中,於點X2的反射率)。關於點X1,例如在以有效降低藍光之不良影響為目的之情況中,其波長區域,宜為400~500nm,較宜為410~465nm,特別宜為430~450nm。
更進一步,從與極大值對應之波長(第二圖中,點X1的波長)前後25nm的波長範圍(第二圖中,點X3~點X4的波長範圍)中的平均反射率為50%以下,宜為20%以下,較宜為10%以下。
在與極大值對應的波長前後25nm的波長範圍(第二圖中,點X3~點X4的波長範圍)中,無機多層膜3’(配置於第二面的多層膜)的平均反射率,為無機多層膜3(配置於第一面的多層膜)的平均反射率的40%以下,宜為20%以下,較宜為10%以下。
更進一步,表示波長範圍與該波長範圍中的無機多層膜3’的反射率之關係的分光特性曲線O2,在與分光特性曲線O1的極大值(第二圖 中,點X1的反射率)對應的波長前後25nm的波長範圍(第二圖中,點X3~點X4的波長範圍)中,不具有極大值。
第二圖中,關於配置於塑膠基材2之第一面的無機多層膜3,表示波長與反射率之關係的分光特性曲線O1,在380~780nm的波長範圍中的第一波長(第二圖中,點X1的波長)處具有一個極大值(第二圖中,於點X1的反射率),同時,從第一波長的長波長側200nm以內的第二波長(第二圖中,點X2的波長)處具有一個極小值(第二圖中,於點X2的反射率),在第一波長前後25nm的波長範圍(第二圖中,點X3~點X4的波長範圍)中的平均反射率為50%以下,在第一波長前後25nm的波長範圍中,設於塑膠基材2之第二面的無機多層膜3’的平均反射率,係配置於第一面的無機多層膜3的平均反射率的40%以下;關於設於塑膠基材2之第二面的無機多層膜3’,表示波長與反射率之關係的分光特性曲線O2,在第一波長前後25nm的波長範圍中,不具有極大值。
在本實施態樣中,藉由使無機多層膜3及無機多層膜3’具有上述特性,可抑制在光學零件內產生重影的情形。
又,在本實施態樣中,無機多層膜3及無機多層膜3’,可具有滿足以下條件的性質。
首先,藉由配置於第一面的多層膜(無機多層膜3)的分光反射率R1(λ)[%]、設於該第二面的多層膜(無機多層膜3’)的分光反射率R2(λ)[%]及下式(1),求得An(λ)。
【數5】
(式中,n表示1以上的整數)
接著,藉由R1(λ)、R2(λ)、An(λ)、塑膠基材2的光吸收率F(λ)[%]及下式(2),求得因為光學零件內的多重反射所造成的重影之分光特性Tgn(λ)[%]。
(式中,n表示1以上的整數)
接著,使用Tgn(λ),依照JIS 8701,藉由標準光源(D65)的相對分光強度S(λ)、色彩匹配函數x(λ)y(λ)z(λ)、及下式(3),求得K。
接著,藉由K、S(λ)、色彩匹配函數x(λ)y(λ)z(λ)、Tgn(λ)、下式(4),求得三色激值XYZ的Y值。
在本實施態樣中,例如,無機多層膜3及無機多層膜3’,係以具有2.0x10-2以下的Y值的方式所構成。無機多層膜3及無機多層膜3’,藉由具有這樣的Y值,可更有效地抑制在光學零件內產生的重影。
[光學零件之製造方法]
接著,根據光學零件1的實施態樣,就本發明的光學零件之製造方法的一實施態樣進行說明。
本實施態樣之製造方法具備:以與以往同樣的方法對塑膠基材2形成功能性薄膜4(底塗層5、硬塗層6)的步驟、加熱塑膠基材2的步驟、在以加熱步驟將塑膠基材2調整至既定溫度(例如70℃)之後,於該塑膠基材2的第一面與第二面所形成的兩個面上,分別形成無機多層膜3及無機多層膜3’的步驟、以及在無機多層膜3及無機多層膜3’上形成不沾水油膜12的步驟。
形成無機多層膜3及無機多層膜3’的步驟,具有:將高折射率無機材料與低折射率無機材料交互複數層積,以形成多層構造的高折射率層7、7’的處理;及在該高折射率層7、7’上,形成低折射率無機材料所構成的低折射率層8、8’的處理。該等各層的形成中,可使用例如,真空蒸鍍法。
第三圖係顯示用以形成無機多層膜3之各層的蒸鍍裝置(成膜裝置)30的一例的圖。第三圖所示的蒸鍍裝置30,係以具備第一成膜室31、第二成膜室32及第三成膜室33的方式構成。實際將該等第一成膜室31、第二成膜室32、第三成膜室33之各個內部減壓至真空,並保持其狀態。又,蒸鍍裝置30,藉由圖中未顯示的調溫機構,可分別對第一成膜室31、第二成膜室32、第三成膜室33的內部進行溫度調整。
蒸鍍裝置30中,在第一成膜室31、第二成膜室32、第三成膜室33的內部空間中,分別具備保持構件34。保持構件34,其頂面(保持面)成為曲面狀,且以可旋轉的方式構成,該頂面保持有複數的塑膠基材2。
蒸鍍裝置30的蒸鍍源35,配置於第二成膜室32的內側的空 間。蒸鍍源35,係由第一蒸鍍源35A及第二蒸鍍源35B所形成的。又,第二成膜室32中,配置可對蒸鍍源35照射射束的光源裝置36。光源裝置36,可對蒸鍍源35照射電子,以轟擊出構成蒸鍍源35的粒子。
藉由對蒸鍍源35照射從光源裝置36射出的電子,從蒸鍍源35,釋放出用以形成無機多層膜3及無機多層膜3’的材料(氣體)。
例如,藉由以光源裝置36對第一蒸鍍源35A照射射束,而從第一蒸鍍源35A放出ZrO2的蒸氣,以將其供給並蒸鍍於保持構件34所保持的塑膠基材2上。藉此,可形成無機多層膜3及無機多層膜3’的高折射率層7、7’中的第一層9、9’及第三層11、11’。相同地,藉由對第二蒸鍍源35B照射射束,而從第二蒸鍍源35B釋放出SiO2的蒸氣,以將其供給並蒸鍍於保持構件34所保持的塑膠基材2上。藉此,可形成無機多層膜3及無機多層膜3’的高折射率層7、7’中的第二層10、10’及低折射率層8、8’。
亦即,藉由交互進行對於第一蒸鍍源35A的射束照射,及對於第二蒸鍍源35B的射束照射,可在保持構件34所保持的塑膠基材2上,交互地以層積的方式形成以高折射率無機材料所形成的層,及以低折射率無機材料所形成的層。
然而,本發明的實施態樣之光學零件,係以下述方式設計:表示波長範圍與配置於塑膠基材2之第一面的多層膜(無機多層膜3)在該波長範圍中的反射率之關係的分光特性曲線,在380~780nm的波長範圍中,具有一個極大值,且在與該極大值對應之波長(第一波長)的長波長側200nm以內的第二波長處,具有一個極小值;在與極大值對應之波長前後25nm的波長範圍中,使配置於塑膠基材2的第一面的多層膜的平均反射率為50%以 下,並且在與極大值對應的波長(第一波長)前後25nm的波長範圍中,使設於塑膠基材2之第二面的多層膜(無機多層膜3’)的平均反射率,為配置於第一面之多層膜的平均反射率的40%以下;表示波長範圍與設於塑膠基材2之第二面的多層膜在該波長範圍中的反射率之關係的分光特性曲線,在與極大值對應的波長前後25nm的波長範圍中,不具有極大值。
此外,亦可使用氧化鋯(ZrO)所形成的蒸鍍源作為第一蒸鍍源35A,並一邊將氧氣導入第二成膜室32的內部空間,一邊對第一蒸鍍源35A照射射束,以形成由二氧化鋯(ZrO2)所構成的高折射率無機材料層。
又,本實施態樣之光學零件之製造方法中,亦可包含形成無機多層膜3及無機多層膜3’的步驟;及一邊將離子束輔助法施加至構成無機多層膜3及無機多層膜3’的層中的至少一層,一邊進行成膜的步驟。本實施態樣的光學零件之製造方法,藉由包含這樣的步驟,可在構成無機多層膜之高折射率無機材料與低折射率無機材料之間,配置介電體膜。
第四圖係顯示用以實施離子束輔助法的成膜裝置30’的一例的圖。成膜裝置30’,係在第三圖所示的蒸鍍裝置30的第二成膜室中,附有離子槍37的構成。在第四圖中,對與第三圖所示的蒸鍍裝置30相同的構成要件,附上相同的符號,並省略其說明。
在本實施態樣中,在構成無機多層膜3及無機多層膜3’的高折射率層7、7’與低折射率層8、8’之間設置ITO等的介電體膜時,一邊實施離子束輔助法一邊進行成膜。
此外,只要一邊對在第二成膜室32中所構成之無機多層膜3的層中的至少一層施加離子束輔助法,一邊進行成膜即可,被施加離子束 輔助法的對象並未限定於介電體膜。
在本實施態樣中,該成膜裝置30’的第二成膜室,係由下述元件為主體所構成:保持構件34,其保持塑膠基材2上形成有高折射率層7、7’的基材;蒸鍍源35’;離子槍37,與蒸鍍源35’隔著間隔配置;以及光源裝置36。
又,成膜裝置30’,係以可將其內部實際上減壓至真空,使塑膠基材2的周圍保持在真空氛圍的方式構成。更進一步,成膜裝置30’與氣體鋼瓶等的氛圍氣體供給源連接,並以下述方式構成:使真空容器的內部為真空等的低壓狀態,且使其中為氧氣、氬氣或其另一惰性氣體的氛圍,或是包含氧氣之惰性氣體的氛圍。
蒸鍍源35’,包含例如ITO。藉由以光源裝置36對蒸鍍源35’照射射束,使該蒸鍍源35’釋放出氣化的ITO,以將其供給至保持構件34所保持的塑膠基材2。藉此,可在高折射率層7、7’上,形成ITO所構成的介電體膜。
離子槍37,係以具備向第二成膜室32的內部導入待離子化之氣體的氣體導入部,並在正面具備引出電極的方式所構成。離子槍37,係使氣體的原子或分子的一部分離子化,並藉由用引出電極產生的電場,控制該離子化的粒子,以將其作為離子束而進行照射的裝置。
光源裝置36,形成與離子槍37同等的構成,可對蒸鍍源35’照射電子,以轟擊出構成蒸鍍源35’的粒子。此外,因為在成膜裝置30’中,可轟擊出構成蒸鍍源35’的粒子係為重要,故亦可以藉由高頻線圈等對蒸鍍源35’施加電壓來轟擊出構成蒸鍍源35’之粒子的方式構成,而省略光源裝置 36。
接著就使用上述構成的成膜裝置30’,在塑膠基材2上的高折射率層7、7’上形成ITO的介電體膜的情況進行說明。形成ITO的介電體膜,可在使用ITO的蒸鍍源35’的同時,將來自離子槍37的離子照射至保持構件34的頂面。接著,對收納塑膠基材2的成膜室32的內部進行真空抽氣,以形成減壓氛圍。接著,使離子槍37與光源裝置36運作。
從光源裝置36對蒸鍍源35’照射電子,以轟擊出構成蒸鍍源35’的粒子,使其飛出至高折射率層7、7’上。接著,在從蒸鍍源35’轟擊出來的構成粒子堆積於高折射率層7、7’上的同時,從離子槍37照射氬離子以作為離子束。
在本實施態樣中,離子束輔助法,可從惰性氣體、氧氣及惰性氣體與氧氣的混合氣體中所選擇的至少一種氣體來進行。作為惰性氣體,可使用例如氬氣。
在這樣形成無機多層膜3及無機多層膜3’之後,於該等層上形成不沾水油膜12。
可以浸漬法、旋轉塗佈法、噴霧法等的濕式法,或是真空蒸鍍法等的乾式法作為不沾水油膜12的形成方法。
濕式法中,一般常使用浸漬法。該方法係如下所述:將形成至無機多層膜3、3’的光學零件,浸漬於將含有以氟取代烷基的有機矽化合物溶解至有機溶劑的液體中,在一定條件下將其拉起,並使其乾燥而成膜。
作為有機溶劑,可使用:全氟己烷、全氟-4-甲氧基丁烷、全氟-4-乙氧基丁烷、間二甲苯六氟化硫等。
使用有機溶劑的稀釋濃度,可為0.01~0.5重量%,宜為0.03~0.1重量%。若濃度太低,則具有無法得到充分膜厚之不沾水油膜12的情形,又,若濃度太高,則容易發生塗佈不均,亦具有材料成本提高的情況。
乾式法中,常使用真空蒸鍍法。該方法,係將含有以氟取代烷基的有機矽化合物在真空槽內加熱並使其蒸發,以形成不沾水油膜12的方法。
如此,因為係在所形成的光學零件1中,以具有上述特性的方式,設計無機多層膜3及無機多層膜3’,故可抑制光學零件內所產生的重影。
又,在光學零件之製造方法中,可確實提供這種可取得平衡的優良光學零件。
[重影的定量方法]
接著,根據上述光學零件1的說明,就本實施態樣的重影的定量方法進行說明。
本實施態樣的重影的定量方法,係在具備塑膠基材2、及配置於塑膠基材2的第一面與第二面所形成的兩面之多層膜的光學零件內,因為光的多重反射產生的重影的定量方法,係藉由配置於第一面的多層膜的分光反射率R1(λ)[%]、配置於第二面的多層膜的分光反射率R2(λ)[%]、及下式(1),求得An(λ);
(式中,n表示1以上的整數)
並藉由R1(λ)、R2(λ)、An(λ)、塑膠基材的光吸收率F(λ)[%]、及下式(2),求得因為光學零件內的多重反射所造成的重影之分光特性Tgn(λ)[%];
(式中,n表示1以上的整數)
使用Tgn(λ),依照JIS 8701,藉由標準光源(D65)的相對分光強度S(λ)、色彩匹配函數x(λ)y(λ)z(λ)及下式(3),求得K;
藉由K、S(λ)、色彩匹配函數x(λ)y(λ)z(λ)、Tgn(λ)、及下式(4),求得三色激值XYZ的Y值;
將所得到的Y值作為重影的強度。如此,本案發明人,發現將光學零件中產生的重影的強度定量化的方法。使用本發明之實施態樣的方法,例如,將Y值設定為2.0x10-2以下以作為設於光學零件中之多層膜的基準,可製造重影降低的優良的光學零件。
【實施例】
以下,雖藉由實施例更具體說明本發明,但本發明並未限定 於以下的實施例。
《實驗1》
在胺基甲酸乙酯系合成樹脂基板上,於加熱硬化中實施折射率1.67的矽系硬塗,及折射率1.67的底層塗佈,並藉由以下所示的真空蒸鍍法成膜。
<實施例1>
第一面:將透鏡設於真空槽內所設置的可旋轉的傘頂狀載台(dome),並將真空槽內的溫度加熱至70度,排氣至壓力成為1.0×10-3Pa,以加速電壓500V、加速電流100mA的條件,實施Ar離子束清洗60秒後,以下述方式進行層積:從塑膠基材側依序使第一層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.110λ、第二層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.130λ、第三層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.160λ、第四層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.060λ、第五層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.190λ、第六層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.340λ。又,λ在設計的中心波長為500nm。
第二面:使用與第一面相同的裝置,在同樣的加工氛圍下進行前處理後,以下述方式進行層積:從塑膠基材側依序使第一層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.050λ、第二層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.080λ、第三層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.150λ、第四層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.040λ、第五層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.110λ、第六層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.220λ。又,λ在設計的中心波長為500nm。
實施例1之透鏡的第一面中的分光特性顯示於第五A圖。第五A圖之分光特性的數值資料顯示於第五B圖。實施例1之透鏡的第二面中的 分光特性顯示於第六A圖。第六A圖之分光特性的數值資料顯示於第六B圖。
<實施例2>
第一面:將透鏡設於真空槽內所設置的可旋轉的傘頂狀載台,將真空槽內的溫度加熱至70度,使排氣至壓力成為1.0×10-3Pa為止,以加速電壓500V、加速電流100mA的條件,實施Ar離子束清洗60秒後,以下述方式進行層積:從塑膠基材側依序使第一層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.120λ、第二層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.050λ、第三層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.150λ、第四層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.500λ、第五層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.170λ、第六層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.110λ、第七層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.190λ、第八層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.280λ。又,λ在設計的中心波長為500nm。
第二面:使用與第一面相同的裝置,在同樣的加工氛圍下進行前處理後,以下述方式進行層積:從塑膠基材側依序使第一層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.110λ、第二層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.090λ、第三層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.220λ、第四層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.060λ、第五層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.200λ、第六層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.330λ。又,λ在設計的中心波長為500nm。
實施例2之透鏡的第一面中的分光特性顯示於第七A圖。第七A圖之分光特性的數值資料顯示於第七B圖。實施例2之透鏡的第二面中的分光特性顯示於第八A圖。第八A圖之分光特性的數值資料顯示於第八B圖。
<實施例3>
第一面:將透鏡設於真空槽內所設置的可旋轉的傘頂狀載 台,將真空槽內的溫度加熱至70度,排氣至壓力為1.0×10-3Pa,並以加速電壓500V、加速電流100mA的條件實施Ar離子束清洗60秒後,以下述方式進行層積:從塑膠基材側依序使第一層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.100λ、第二層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.100λ、第三層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.200λ、第四層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.060λ、第五層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.160λ、第六層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.340λ。又,λ在設計的中心波長為500nm。
第二面:使用與第一面相同的裝置,在同樣的加工氛圍下進行前處理後,以下述方式進行層積:從塑膠基材側依序使第一層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.070λ、第二層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.070λ、第三層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.140λ、第四層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.050λ、第五層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.120λ、第六層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.290λ。又,λ在設計的中心波長為500nm。
實施例3之透鏡的第一面中的分光特性顯示於第九A圖。第九A圖之分光特性的數值資料顯示於第九B圖。實施例3的第二面中的分光特性顯示於第十A圖。第十A圖之分光特性的數值資料顯示於第十B圖。
<比較例1>
第一面:將透鏡設於真空槽內所設置的可旋轉的傘頂狀載台,將真空槽內的溫度加熱至70度,排氣至壓力為1.0×10-3Pa,並以加速電壓500V、加速電流100mA的條件,實施Ar離子束清洗60秒後,以下述方式進行層積:從塑膠基材側依序使第一層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.100λ、第二層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.100λ、第三層ZrO2(折射率 2.00)的光學膜厚為0.200λ、第四層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.060λ、第五層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.160λ、第六層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.340λ。又,λ在設計的中心波長為500nm。
第二面:使用與第一面相同的裝置,在同樣的加工氛圍下進行前處理後,以下述方式進行層積:從塑膠基材側依序使第一層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.100λ、第二層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.100λ、第三層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.200λ、第四層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.060λ、第五層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.160λ、第六層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.340λ。又,λ在設計的中心波長為500nm。
比較例1之透鏡的兩面中的分光特性顯示於第十一A圖。第十一A圖之分光特性的數值資料顯示於第十一B圖。
<比較例2>
第一面:將透鏡設於真空槽內所設置的可旋轉的傘頂狀載台,將真空槽內的溫度加熱至70度,排氣至壓力為1.0×10-3Pa,並以加速電壓500V、加速電流100mA的條件,實施Ar離子束清洗60秒後,以下述方式進行層積:從塑膠基材側依序使第一層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.150λ、第二層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.050λ、第三層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.170λ、第四層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.550λ、第五層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.160λ、第六層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.090λ、第七層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.200λ、第八層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.310λ。又,λ在設計的中心波長為500nm。
第二面:使用與第一面相同的裝置,在同樣的加工氛圍下進 行前處理後,以下述方式進行層積:從塑膠基材側依序使第一層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.150λ、第二層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.050λ、第三層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.170λ、第四層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.550λ、第五層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.160λ、第六層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.090λ、第七層ZrO2(折射率2.00)的光學膜厚為0.200λ、第八層SiO2(折射率1.47)的光學膜厚為0.310λ。又,λ在設計的中心波長為500nm。
比較例2之透鏡的兩面中的分光特性顯示於第十二A圖。第十二A圖之分光特性的數值資料顯示於第十二B圖。
實施例1~3及比較例1~2中的各成膜層的詳細狀況顯示於表1~表2。
又,實施例1~3及比較例1~2中,使第一面的分光反射率為R1(λ)[%],並使第二面的分光反射率為R2(λ)[%],基材的光吸收率為F(λ)[%],而以下式求得重影的分光分布:
(式中,n表示1以上的整數)
此處,An(λ)係以下式所求得。又,式(1)及式(2)中,以n=1進行計算。
(式中,n表示1以上的整數)
使用該式,依照JIS 8701,使標準光源(D65)的相對分光強度為S(λ),色彩匹配函數為x(λ)y(λ)z(λ),計算三色激值XYZ的Y值,而以下式求得Y值。
此處,K係以下式所求得。
將該Y值作為重影的強度,並用於定量的比較評價。更進一步,在分光特性曲線中,計算在第一面之反射率中表示極值之波長(第一波 長)前後25nm的波長範圍中的第一面的平均反射率、及該波長範圍中的第二面的平均反射率的和。結果顯示於表3。
實施例1中,上述的波長範圍中的平均反射率,雖與比較例1維持在相同程度,但將重影降低40%。相同地,將實施例3與比較例1比較,可確認實施例3中,重影降低63%。更進一步,將實施例2與比較例2比較、可確認實施例2中,重影降低72%。
更進一步,進行使用該等的光學零件的裝配評價。
(裝配評價)
配戴並使用具備以實施例的方式所製作而成的光學零件的眼鏡,進行因為螢光燈之照明所產生之重影的評價。評價時的條件如以下所述。
監測人數:10名
照明:螢光燈(日光色)
在上述條件之下,將實施例1~3與比較例1~2進行比較,並將重影的強度從較低者開始排序。結果顯示於表4。
【表4】
進行這種裝配比較評價的結果,可確認在感官試驗中,與比較例1與2相比,實施例1~3,改善了在透鏡內因為多重反射所造成的重影的強度。
從以上的結果來看,根據本發明的態樣明確瞭解,本發明可提供一種具有防眩光效果、減輕疲勞感、對於預防眼病亦為有效、且在具有較高反射的同時,其可視性良好的光學零件及光學零件之製造方法,及在光學零件內因為光的多重反射所產生之重影的定量方法。
1‧‧‧光學零件
2‧‧‧塑膠基材
3、3’‧‧‧無機多層膜
4‧‧‧功能性薄膜
5‧‧‧底塗層(功能性薄膜)
6‧‧‧硬塗層(功能性薄膜)
7、7’‧‧‧高折射率層
8、8’‧‧‧低折射率層
9、9’‧‧‧第一層
10、10’‧‧‧第二層
11、11’‧‧‧第三層
12‧‧‧不沾水油膜

Claims (16)

  1. 一種光學零件,具備塑膠基材及多層膜,該多層膜配置於該塑膠基材的第一面與第二面所形成之兩面上,該光學零件之特徵為:關於設於該塑膠基材之該第一面的該多層膜,表示波長與反射率之關係的分光特性曲線,在380~780nm的波長範圍中的第一波長處具有一個極大值,同時在從該第一波長往長波長側200nm以內的第二波長處具有一個極小值;在該第一波長前後25nm的波長範圍中,設於該第一面的該多層膜的平均反射率為50%以下;在該第一波長前後25nm的該波長範圍中,設於該塑膠基材的該第二面的該多層膜的平均反射率,係設於該第一面之該多層膜的平均反射率的40%以下;關於設於該塑膠基材之該第二面的該多層膜,表示波長與反射率之關係的分光特性曲線,在該第一波長前後25nm的該波長範圍中,不具有極大值。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學零件,其中,藉由設於該第一面的該多層膜的分光反射率R1(λ)[%]、設於該第二面的該多層膜的分光反射率R2(λ)[%]、及下式(1),求得An(λ); (式中,n表示1以上的整數)藉由該R1(λ)、該R2(λ)、該An(λ)、該塑膠基材的光吸收率F(λ)[%]、 及下式(2),求得因為光學零件內的多重反射所造成的重影之分光特性Tgn(λ)[%]; (式中,n表示1以上的整數)使用該Tgn(λ),依照JIS 8701,藉由標準光源(D65)的相對分光強度S(λ)、色彩匹配函數x(λ)y(λ)z(λ)、及下式(3),求得K; 藉由該K、該S(λ)、該色彩匹配函數x(λ)y(λ)z(λ)、該Tgn(λ),及下式(4)求得三色激值XYZ的Y值; 在此情況中,配置於該塑膠基材的該第一面與該第二面所形成之該兩面的該多層膜的Y值,為2.0x10-2以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之光學零件,其中,該塑膠基材係著色,具有5~85%的穿透率。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之光學零件,其中,在離該塑膠基材最遠的該多層膜中的至少一者的最外層上,更包含不沾水油膜,該不沾水油膜具備含有以氟取代烷基的有機矽化合物。
  5. 如申請專利範圍第4項之光學零件,其中,該含有以氟取代烷基的有機矽化合物,係從下列通式(1)~(6)中所選擇的1種以上的含有以氟取代烷基之有機矽化合物: (式(1)中,Rf表示碳數1~16的直鏈狀或分支狀全氟烷基,Y表示碘或氫,Y’表示氫或碳數1~5的低級烷基,Y”表示氟或三氟甲基,R1表示可加水分解的官能基,R2表示氫或惰性之一價的有機基,a、b、c、d分別表示0~200的整數,e表示0或1,s及t分別表示0~2的整數,w表示1~10的整數)【化2】F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p XX"Si(X’) 3-k (R 3 ) k ‧‧‧(2)【化3】 F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p XX"(X') 2-k (R 3 ) k SiO(F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p XX"(X') 1-k (R 3 ) k SiP) Z F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p XX"(X') 2-k (R 3 ) k Si‧‧‧(3)【化4】F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p X(CH 2 ) r Si(X') 3-k (R 3 ) k ‧‧‧(4)【化5】F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(PCF 2 ) o (CH 2 ) p X(CH 2 ) r (X') 2-k (R 3 ) k SiO(F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p X(CH 2 ) r (X') 1-k (R 3 ) k SiO) Z F-(CF 2 ) q -(OC 3 F 6 ) m -(OC 2 F 4 ) n -(OCF 2 ) o (CH 2 ) p X(CH 2 ) r (X') 2-k (R 3 ) k Si‧‧‧(5)(式(2)~(5)中,X表示氧或二價的有機基,X’表示可加水分解的官能基,X”表示二價的有機矽氧烷基,R3表示碳數1~22的直鏈狀或分支狀伸烷基,q表示1~3的整數,m、n、o分別表示0~200的整數,p表示1或2,r表示2~20的整數,k表示0~2的整數,z在k為0或1的情況中表示0~10的整數)【化6】 (式(6)中,Rf2表示2價之直鏈狀的全氟聚醚基,R4表示碳數1~4的烷基或是苯基,R5表示可加水分解的官能基,i表示0~2的整數,j表示1~5的整數,u表示2或3)。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之光學零件,其中,該多層膜為4層以上的多層膜。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之光學零件,其中,該塑膠基材與該多層膜之間,具備功能性薄膜。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之光學零件,其中,構成該多層膜的高折射率材料與低折射率材料之間,具備厚度20nm以下的介電體膜或是金屬膜。
  9. 如申請專利範圍第8項之光學零件,其中,該高折射率材料包含二氧化鋯,該低折射率材料包含二氧化矽。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之光學零件,其中,該光學零件為眼鏡透鏡用。
  11. 一種光學零件之製造方法,該光學零件係申請專利範圍第1至10項中任一項之光學零件,該光學零件具備塑膠基材及多層膜,該多層膜配置於該塑膠基材的第一面與第二面所形成的兩面上,該製造方法之特徵為包含:加熱步驟,加熱該塑膠基材;及 多層膜形成步驟,藉由該加熱步驟將該塑膠基材調整至既定溫度後,在該塑膠基材上形成該多層膜;該多層膜形成步驟,具有:將高折射率材料與低折射率材料交互層積複數層,以形成多層構造之高折射率層的處理;以及將折射率低於該高折射率層的折射率之低折射率材料所構成的低折射率層,形成於該高折射率層上的處理;關於設於該塑膠基材之該第一面的該多層膜,表示波長與反射率之關係的分光特性曲線,在380~780nm的波長範圍中的第一波長具有一個極大值,同時在從該第一波長往長波長側200nm內的第二波長具有一個極小值,在該第一波長前後25nm的波長範圍中,設於該第一面的該多層膜的平均反射率為50%以下;在該第一波長前後25nm的該波長範圍中,設於該塑膠基材的該第二面的該多層膜的平均反射率,係設於該第一面的該多層膜的平均反射率的40%以下;關於設於該塑膠基材之該第二面的該多層膜,表示波長與反射率之關係的分光特性曲線,在該第一波長前後25nm的該波長範圍中,不具有極大值。
  12. 如申請專利範圍第11項之光學零件之製造方法,其中,使用真空蒸鍍法形成該多層膜。
  13. 如申請專利範圍第11或12項之光學零件之製造方法,其中,形成該多層膜的步驟中,更包含對構成該多層膜的層中的至少一層 一邊實施離子束輔助法,一邊進行成膜的步驟。
  14. 如申請專利範圍第13項之光學零件之製造方法,其中,該離子束輔助法,係使用惰性氣體、氧氣以及惰性氣體與氧氣的混合氣體中所選擇的至少一種氣體來進行。
  15. 如申請專利範圍第14項之光學零件之製造方法,其中,該惰性氣體為氬氣。
  16. 一種重影的定量方法,該重影係在具備塑膠基材、及配置於該塑膠基材的第一面與第二面所形成之兩面上的多層膜的光學零件內,因為光的多重反射所產生,該定量方法之特徵為包含:藉由設於該第一面的多層膜的分光反射率R1(λ)[%]、設於該第二面的多層膜的分光反射率R2(λ)[%]、及下式(1),求得An(λ); (式中,n表示1以上的整數)藉由該R1(λ)、該R2(λ)、該An(λ)、該塑膠基材的光吸收率F(λ)[%]、及下式(2),求得因為光學零件內的多重反射所造成的重影之分光特性Tgn(λ)[%]; (式中,n表示1以上的整數)使用該Tgn(λ),依照JIS 8701,並藉由標準光源(D65)的相對分光強 度S(λ)、色彩匹配函數x(λ)y(λ)z(λ)、及下式(3)求得K; 藉由該K、該S(λ)、該色彩匹配函數x(λ)y(λ)z(λ)、該Tgn(λ),從下式(4)求得三色激值XYZ的Y值; 將該Y值的值作為重影的強度。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI797836B (zh) * 2021-11-17 2023-04-01 逢甲大學 光學多層膜防畏光鏡片及其用途

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170031525A1 (en) 2010-05-14 2017-02-02 Racing Optics, Inc. Touch screen shield
JP6253009B2 (ja) 2013-08-28 2017-12-27 東海光学株式会社 光学製品及び眼鏡レンズ
US9295297B2 (en) 2014-06-17 2016-03-29 Racing Optics, Inc. Adhesive mountable stack of removable layers
EP3208653B1 (en) * 2014-10-17 2022-06-08 Hoya Lens Thailand Ltd. Spectacle lens and spectacles
DE102015100091A1 (de) * 2015-01-07 2016-07-07 Rodenstock Gmbh Schichtsystem und optisches Element mit einem Schichtsystem
CN109923447B (zh) * 2016-11-14 2021-03-30 日本板硝子株式会社 光吸收性组合物及滤光器
CN106680216B (zh) * 2016-12-06 2019-04-19 天津津航技术物理研究所 一种二元叠层光学材料反射率和透射率光谱的计算方法
CN106992268A (zh) * 2017-04-28 2017-07-28 京东方科技集团股份有限公司 一种有机发光二极管器件及其制造方法、显示装置
EP3505999A4 (en) * 2017-09-29 2020-06-17 Hoya Lens Thailand Ltd. GLASSES AND EYEWEAR
JP6473281B1 (ja) 2017-09-29 2019-02-20 ホヤ レンズ タイランド リミテッドHOYA Lens Thailand Ltd 眼鏡レンズおよび眼鏡
EP3514612A4 (en) 2017-11-24 2020-06-03 Hoya Lens Thailand Ltd. EYEWEAR AND GLASSES
JP2020052135A (ja) 2018-09-25 2020-04-02 東海光学株式会社 眼鏡レンズ及び眼鏡
KR20210054576A (ko) * 2018-09-28 2021-05-13 호야 렌즈 타일랜드 리미티드 안경 렌즈
KR102582202B1 (ko) * 2018-09-28 2023-09-22 호야 렌즈 타일랜드 리미티드 안경 렌즈
US11585962B2 (en) * 2018-10-19 2023-02-21 Racing Optics, Inc. Transparent covering having anti-reflective coatings
US11846788B2 (en) 2019-02-01 2023-12-19 Racing Optics, Inc. Thermoform windshield stack with integrated formable mold
EP3917768A4 (en) 2019-02-01 2022-10-26 Racing Optics, Inc. THERMOFORMED WINDSHIELD STACK WITH INTEGRATED MOLDABLE FOOT MOLD
US11364715B2 (en) 2019-05-21 2022-06-21 Racing Optics, Inc. Polymer safety glazing for vehicles
WO2021024895A1 (ja) * 2019-08-08 2021-02-11 信越化学工業株式会社 含フッ素有機ケイ素化合物の薄膜の光学定数計測方法
US11648723B2 (en) 2019-12-03 2023-05-16 Racing Optics, Inc. Method and apparatus for reducing non-normal incidence distortion in glazing films
US11548356B2 (en) 2020-03-10 2023-01-10 Racing Optics, Inc. Protective barrier for safety glazing
WO2021220513A1 (ja) * 2020-05-01 2021-11-04 株式会社ニコン・エシロール 光学部材
US11490667B1 (en) 2021-06-08 2022-11-08 Racing Optics, Inc. Low haze UV blocking removable lens stack
US11307329B1 (en) 2021-07-27 2022-04-19 Racing Optics, Inc. Low reflectance removable lens stack
US11709296B2 (en) 2021-07-27 2023-07-25 Racing Optics, Inc. Low reflectance removable lens stack
US11933943B2 (en) 2022-06-06 2024-03-19 Laminated Film Llc Stack of sterile peelable lenses with low creep
US11808952B1 (en) 2022-09-26 2023-11-07 Racing Optics, Inc. Low static optical removable lens stack

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6310640A (ja) 1986-06-30 1988-01-18 Hoya Corp 眼鏡プラスチックレンズ用コーティング組成物
JPS6381404A (ja) * 1986-09-26 1988-04-12 Minolta Camera Co Ltd 合成樹脂製光学部品の反射防止膜
JPH0643304A (ja) * 1992-07-24 1994-02-18 Nikon Corp 反射防止膜及び反射防止膜付き光学部品
JP3975242B2 (ja) 1997-05-16 2007-09-12 Hoya株式会社 反射防止膜を有するプラスチック光学部品
AU741691C (en) * 1997-05-16 2004-08-12 Hoya Kabushiki Kaisha Plastic optical component having a reflection prevention film and mechanism for making reflection prevention film thickness uniform
JP3619165B2 (ja) * 2000-04-20 2005-02-09 キヤノン株式会社 回折光学素子を用いた撮像装置
JP4524877B2 (ja) * 2000-07-17 2010-08-18 コニカミノルタホールディングス株式会社 眼鏡用レンズ
JP2002189122A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Bridgestone Corp プラズマディスプレイ用前面保護フィルター
JP2002296405A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Sumitomo Chem Co Ltd 反射干渉色とその色ムラの少ない反射防止基材
JP2002296406A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Sumitomo Chem Co Ltd 反射干渉色の少ない反射防止基材
JP4279074B2 (ja) * 2002-08-02 2009-06-17 Hoya株式会社 光学部材
JP2005148375A (ja) * 2003-11-14 2005-06-09 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 反射防止膜及びそれを備えた反射防止材
JP2006251760A (ja) * 2005-02-08 2006-09-21 Seiko Epson Corp 光学部品およびその製造方法
JP5211289B2 (ja) 2005-11-01 2013-06-12 東海光学株式会社 可視域用プラスチックレンズ
WO2008053712A1 (fr) * 2006-10-31 2008-05-08 Nikon-Essilor Co., Ltd. Verre de lunettes et procédé de production de celui-ci
CN101290413A (zh) * 2007-04-17 2008-10-22 华生科技股份有限公司 影像模块的设计方法及使用该方法的液晶显示器
WO2010016242A1 (ja) * 2008-08-04 2010-02-11 株式会社ニコン・エシロール 光学部品及び光学部品の製造方法
JP2012093689A (ja) * 2010-09-29 2012-05-17 Nikon-Essilor Co Ltd 光学部品およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI797836B (zh) * 2021-11-17 2023-04-01 逢甲大學 光學多層膜防畏光鏡片及其用途

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Publication number Publication date
EP2916148A1 (en) 2015-09-09
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JPWO2014069250A1 (ja) 2016-09-08
US20150234209A1 (en) 2015-08-20
EP2916148A4 (en) 2016-10-05
KR20150059789A (ko) 2015-06-02
JP6073355B2 (ja) 2017-02-01
WO2014069250A1 (ja) 2014-05-08
CN104838305A (zh) 2015-08-12

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