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JP2006171204A - Method for manufacturing optical element - Google Patents

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JP2006171204A
JP2006171204A JP2004361471A JP2004361471A JP2006171204A JP 2006171204 A JP2006171204 A JP 2006171204A JP 2004361471 A JP2004361471 A JP 2004361471A JP 2004361471 A JP2004361471 A JP 2004361471A JP 2006171204 A JP2006171204 A JP 2006171204A
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Japan
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optical
film
surface protective
protective film
optical element
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Withdrawn
Application number
JP2004361471A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Oda
博文 小田
Tomohiro Yamaguchi
知浩 山口
Masahiko Iwaki
昌彦 岩城
Masao Kamiya
雅男 神谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Itoh Optical Industrial Co Ltd
Original Assignee
Itoh Optical Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Itoh Optical Industrial Co Ltd filed Critical Itoh Optical Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an optical element for reducing the number of film deposition steps of a surface protective film in an optical element having a surface protective film on each of a plurality of surfaces. <P>SOLUTION: A method is provided for manufacturing an optical element having a surface protective film (water repellent/stain resistant treatment film) on each of both surfaces (optical faces) of an optical lens. An antireflection film is deposited in an antireflection film deposition chamber (vacuum chamber) 24, followed by simultaneous deposition of surface protective films by using heat evaporation sources 32, 32A opposing to the both surfaces of the work (lens base) w held in a surface protective film deposition chamber (vacuum chamber) 24. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学基材上に、撥水撥油性・防汚性等を付与するための複数面の表面保護膜を備えた光学要素の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an optical element comprising a plurality of surface protective films for imparting water / oil repellency, antifouling properties and the like on an optical substrate.

ここでは、光学要素として、眼鏡や写真レンズ等のレンズを主として例に採り説明するが、レンズに限られない。すなわち、本発明は、各種ディスプレイの前面ガラスないし前面フィルター、さらには、光学プリズム等にも適用可能である。   Here, lenses such as spectacles and photographic lenses are mainly described as examples of optical elements, but the optical elements are not limited to lenses. That is, the present invention can be applied to a front glass or a front filter of various displays, an optical prism, or the like.

眼鏡や写真用レンズの場合、水滴が付着すると、結像がゆがめられるため、水滴が付着しがたいことが望ましい。水滴付着の原因は、親水性の無機ガラス基材や、有機ガラス基材の表面に、反射率低減または増大のための反射防止膜(光学無機薄膜)にあるとされている。該反射防止膜の成膜材である金属酸化物・ハロゲン化物層は、本来、親水性であり、手あか・塵埃等の汚れが付着したり、また、微細な傷が生じたりすると、不均一な親水性面となるからである。   In the case of spectacles and photographic lenses, it is desirable that the water droplets do not adhere because the image formation is distorted when the water droplets adhere. The cause of water droplet adhesion is attributed to an antireflection film (optical inorganic thin film) for reducing or increasing the reflectance on the surface of a hydrophilic inorganic glass substrate or an organic glass substrate. The metal oxide / halide layer, which is the film forming material for the antireflection film, is inherently hydrophilic, and may become uneven if dirt such as hand rubs or dust adheres to it, or if fine scratches occur. It is because it becomes a hydrophilic surface.

そして、前記反射防止膜は、通常、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等で代表されるPVD(Physical Vapor Deposition)法(何れも真空室で行う。)で形成していた。このため、反射防止膜の表面は微細凹凸が存在し、より汚れ等が付着し易く、付着後も除去しがたいとともに、微細な傷も発生し易く、また、水滴付着の傾向が増大するという問題点がある。   The antireflection film is usually formed by a PVD (Physical Vapor Deposition) method typified by vacuum deposition, sputtering, ion plating or the like (all are performed in a vacuum chamber). For this reason, the surface of the antireflection film has fine irregularities, more easily adheres to dirt, etc., is difficult to remove even after adhesion, easily causes fine scratches, and increases the tendency of water droplet adhesion. There is a point.

なお、上記反射防止膜は、通常、光透過率の向上の見地から、両面に成膜することが望ましいが、その成膜は、最初にレンズ基材の片面に成膜後、該レンズ基材を反転させて他面に成膜する必要があった。反射防止膜の両面同時成膜は、精度の高い膜厚制御が必要とされるため好ましくない。反射防止膜の両面同時成膜を行なうには、成膜装置の構成が複雑となる上、基板ホルダーを平面とする必要があるため、大面積に均一に成膜を行なうことが難しくなる。また、成膜薬品の保持機構・膜厚制御方法等の問題も発生する。   In general, it is desirable to form the antireflection film on both sides from the viewpoint of improving light transmittance. However, the film formation is first performed on one side of the lens substrate, and then the lens substrate. It was necessary to reverse the film to form a film on the other surface. Simultaneous film formation of both surfaces of the antireflection film is not preferable because highly accurate film thickness control is required. In order to form both surfaces of the antireflection film simultaneously, the structure of the film forming apparatus is complicated, and it is necessary to make the substrate holder flat, so that it is difficult to form a film uniformly over a large area. Further, problems such as a film-forming chemical holding mechanism and a film thickness control method also occur.

上記無機光学薄膜の水滴付着防止及び防汚のためには、最表面に撥水.防汚処理をすることが考えられ、同処理を行うことで滑り性が増し、拭き傷等も付きにくくなる。したがって、該撥水・防汚処理で形成された薄膜は、表面保護膜となる。   In order to prevent water droplet adhesion and antifouling of the inorganic optical thin film, water repellent is applied to the outermost surface. It is conceivable to carry out an antifouling treatment. By carrying out this treatment, the slipping property is increased, and wiping scratches and the like are hardly attached. Therefore, the thin film formed by the water repellent / antifouling treatment becomes a surface protective film.

そして、撥水・防汚処理にかかる従来技術として、下記刊行物に下記内容の文献公知発明が記載されている。   And as a prior art concerning water-repellent / anti-fouling treatment, the following publications describe known literature inventions with the following contents.

特許文献1・2・・・フルオロアルキルシラザン等のシラザン化合物を多孔質材料(焼結フィルター・スチールウール等)に含浸させて、無機コート膜に真空下・加熱蒸着させて撥水処理を行う。     Patent Documents 1 and 2 ... A silazane compound such as fluoroalkylsilazane is impregnated into a porous material (sintered filter, steel wool, etc.), and water-repellent treatment is performed by vacuum evaporation and heating vapor deposition on the inorganic coating film.

特許文献3・・・有機ポリシロキサン系重合物またはパーフルオロアルキル基含有化合物を重合してなる重合物からなる有機物含有硬化物質層を、浸漬後・硬化(反応)させて無機コート膜上に形成することにより成形して撥水処理を行う。     Patent Document 3: An organic substance-containing cured substance layer made of a polymer obtained by polymerizing an organic polysiloxane polymer or a perfluoroalkyl group-containing compound is formed on an inorganic coating film after being immersed and cured (reacted). To form a water-repellent treatment.

しかし、上記の技術によって一定の撥水性能は得られたがこれらの処理を施した光学部品、特に眼鏡レンズ等は装着によって付着する手垢、汗、指紋、ヘアーリキッドなどの油性の汚れ等の除去性能としては不十分であった。   However, although certain water-repellent performance was obtained by the above technology, optical parts that have undergone these treatments, especially eyeglass lenses, remove oily dirt such as dirt, sweat, fingerprints, hair liquids, etc. that are attached by wearing. The performance was insufficient.

この問題を解決する方法として、本発明者らは、フッ素変性有機基と反応性シリル基を有する有機基シラン化合物の薄膜に変更することによって従来性能の撥水性と新たに防汚特性を持たせた技術開発を行い、本発明者らは、先に、下記構成の「表面保護膜を備えた光学要素」の提案を行った(特許文献4参照)。   As a method for solving this problem, the present inventors changed the film to a thin film of an organic group silane compound having a fluorine-modified organic group and a reactive silyl group, thereby providing water repellency with a conventional performance and a new antifouling property. The inventors previously proposed “an optical element having a surface protective film” having the following configuration (see Patent Document 4).

「光学基材上に表面保護膜を備えた光学要素において、前記表面保護膜がフッ素変成有機基と反応性のシリル基を有するフッ素有機基導入シラン化合物で形成されていることを特徴とする。」
上記撥水処理技術は撥水性・防汚性が優れている。そして、当該、表面保護膜の成膜は、通常、前記反射防止膜の片面成膜に続いて、連続する真空室内で、表面保護膜の片面成膜を行った後、レンズ基材(ワーク)を反転させて、同様に、反射防止膜及び表面保護膜の各他面成膜を順次行って、レンズ(光学要素)を製造していた。
“In an optical element including a surface protective film on an optical substrate, the surface protective film is formed of a fluorine organic group-introduced silane compound having a silyl group reactive with a fluorine-modified organic group. "
The water repellent treatment technology is excellent in water repellency and antifouling properties. The film formation of the surface protective film is usually performed after the single-sided film formation of the antireflection film, followed by the single-sided film formation of the surface protective film in a continuous vacuum chamber. In the same manner, the other surfaces of the antireflection film and the surface protective film were sequentially formed to manufacture a lens (optical element).

しかし、上記反射防止膜の他面成膜に際して、先に成膜した含フッ素シラン化合物形の表面保護膜が劣化することが分かった。   However, it has been found that when the other surface of the antireflection film is formed, the previously formed fluorine-containing silane compound type surface protective film deteriorates.

先に成膜した面の劣化を抑えるために、先に表面保護膜の成膜を行った面に各種金属マスク、各種樹脂マスク/フィルム等でマスキングを行い、反射電子を面にあたらないようにすることができるが、専用治具等が必要な上、マスクキングをする工数が嵩んだ。
特開平5−215905号公報(要約書等) 特開平6−340966号公報(要約書等) 特公平6−5324号公報(要約書等) 特開2004−61879号公報(要約書等)
In order to suppress the deterioration of the previously deposited surface, the surface on which the surface protective film has been deposited is masked with various metal masks, various resin masks / films, etc. so that the reflected electrons do not hit the surface. However, a special jig is required and the man-hour for masking is increased.
JP-A-5-215905 (abstract, etc.) JP-A-6-340966 (abstract, etc.) Japanese Patent Publication No. 6-5324 (abstract) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-61879 (abstract)

本発明は、上記にかんがみて、表面保護膜を複数の光学面に備えた光学要素の製造方法において、表面保護膜の成膜工数を低減できる光学要素の製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide an optical element manufacturing method capable of reducing the man-hours for forming the surface protective film in the optical element manufacturing method including the surface protective film on a plurality of optical surfaces. .

本発明者らは、上記課題を解決するために,鋭意開発に努力をした結果、下記構成の光学要素の製造方法に想到した。   As a result of diligent development to solve the above-mentioned problems, the present inventors have come up with a method for manufacturing an optical element having the following configuration.

光学基材が複数の光学面を備え、該各光学面に表面保護膜(撥水/防汚処理膜)を備えた光学要素の製造方法において、各光学面に対面させた各加熱蒸発源を用いて各表面保護膜を同時的に成膜することを特徴とする。   In the method of manufacturing an optical element in which an optical substrate includes a plurality of optical surfaces, and each optical surface is provided with a surface protective film (water-repellent / antifouling treatment film), each heating evaporation source facing each optical surface is Each of the surface protective films is formed at the same time.

複数の光学面に表面保護膜を同時的に成膜するため、従来、別々に成膜していた場合に比して、光学要素の製造工数が格段に削減できる。また、反射防止膜(光学無機薄膜)及び表面保護膜を片面ずつ成膜する場合の前述のような問題点(先に成膜した表面保護膜の劣化)が発生しない。   Since the surface protective film is simultaneously formed on the plurality of optical surfaces, the number of manufacturing steps of the optical element can be significantly reduced as compared with the case where the film is conventionally formed separately. Further, the above-described problem (deterioration of the surface protective film formed previously) does not occur when the antireflection film (optical inorganic thin film) and the surface protective film are formed on each side.

反射防止膜の成膜は、通常、電子銃を使用する電子ビーム法、又は、プラズマを使用するイオンアシスト法、イオンプレーティング法、スパッタ法等により行う。そして、反射防止膜の成膜に際し、前者の方法では、電子銃から反射電子が、また、後者の方法では、プラズマにより、成膜プロセス中にアルゴン、酸素等のイオンが発生する。これらの、反射電子やイオンが、先に成膜された表面保護膜を劣化させるおそれがある。しかし、本発明の方法は、全て光学面(両面)の反射防止膜を成膜後、表面保護膜の成膜を両面に同時的に行うため、このような問題点は発生するおそれがない。   The antireflection film is usually formed by an electron beam method using an electron gun, an ion assist method using plasma, an ion plating method, a sputtering method, or the like. In forming the antireflection film, reflected electrons are generated from the electron gun in the former method, and ions such as argon and oxygen are generated in the film formation process by the plasma in the latter method. These reflected electrons and ions may deteriorate the surface protective film previously formed. However, in the method of the present invention, since all of the optical surfaces (both sides) of the antireflection film are formed and then the surface protective film is formed on both sides simultaneously, there is no possibility that such a problem occurs.

上記構成において、表面保護膜が、含フッ素シラン化合物被膜である場合に、本発明の効果が顕著となる。該含フッ素シラン化合物被膜は、上記反射電子やプラズマイオンの影響を受け易いためである。   In the above configuration, when the surface protective film is a fluorine-containing silane compound coating, the effect of the present invention is remarkable. This is because the fluorine-containing silane compound coating film is easily affected by the reflected electrons and plasma ions.

通常、表面保護膜は、光学基材に形成された反射防止膜上に接して成膜し、また、光学無機薄膜は、光学基材上に必要によりプライマコートを介して形成されたハードコート上に形成する。   Usually, the surface protective film is formed on and in contact with the antireflection film formed on the optical substrate, and the optical inorganic thin film is formed on the hard coat formed on the optical substrate through a primer coat if necessary. To form.

上記各構成において、表面保護膜の成膜は、反射防止膜含フッ素シラン化合物を主剤とする表面保護膜を繊維状の導電性物質の塊に付着させ、真空蒸着により光学要素上に付着させて成膜を行うことが望ましい。このようにして、成膜した表面保護膜は、撥水/防汚性能に優れている。   In each of the above structures, the surface protective film is formed by attaching a surface protective film mainly composed of an anti-reflective film-containing fluorinated silane compound to a lump of fibrous conductive material and depositing it on the optical element by vacuum deposition. It is desirable to form a film. The surface protective film thus formed is excellent in water repellency / antifouling performance.

そして、本発明の製造方法における光学基材は、プリズム基材でもよいが、通常、前面と背面の二つの光学面を備えたレンズ基材とする。   And although the optical base material in the manufacturing method of this invention may be a prism base material, it is normally set as the lens base material provided with two optical surfaces, a front surface and a back surface.

上記各構成の光学要素の製造方法において、表面保護膜の形成に使用する表面保護膜成膜装置は、下記構成となる。   In the method for manufacturing an optical element having each configuration described above, a surface protective film forming apparatus used for forming the surface protective film has the following configuration.

真空室と、搬入保持された光学基材(ワーク)の各光学面に対面して蒸着可能な位置の真空室内に表面保護膜成膜材の蒸着用加熱ヒータが配されていることを特徴とする。   A heater for vapor deposition of a surface protective film forming material is arranged in a vacuum chamber and a vacuum chamber at a position where vapor deposition can be performed facing each optical surface of an optical substrate (work) carried in and held. To do.

本発明の光学要素の製造方法は、光学基材の複数面(レンズの場合二面:前面、背面)に表面保護膜を備えた光学要素を前提とする。ここでは、無機光学薄膜として反射防止膜を両面に備えたものを例に採るが、無機光学薄膜はミラー膜でもよく、また、無機光学薄膜がなく、表面保護膜を両面に備えた光学要素にも本発明は適用可能である。   The optical element manufacturing method of the present invention is premised on an optical element having a surface protective film on a plurality of surfaces (two surfaces in the case of a lens: front surface and back surface) of an optical substrate. Here, an inorganic optical thin film provided with an antireflection film on both sides is taken as an example, but the inorganic optical thin film may be a mirror film, or an optical element having no inorganic optical thin film and having a surface protective film on both sides. The present invention is also applicable.

本発明を適用する光学要素の基本構成は、例えば、図1に示すものとする。すなわち、光学基材(レンズ基材)10の両面に、プライマコート12、ハードコート14、反射防止膜(光学無機薄膜)16及び表面保護膜(撥水/防汚処理膜)18が順次形成されたものである。ここで、プライマコート12及びハードコート14はなくしてもよい。   A basic configuration of an optical element to which the present invention is applied is, for example, shown in FIG. That is, a primer coat 12, a hard coat 14, an antireflection film (optical inorganic thin film) 16, and a surface protection film (water repellent / antifouling treatment film) 18 are sequentially formed on both surfaces of the optical substrate (lens substrate) 10. It is a thing. Here, the primer coat 12 and the hard coat 14 may be omitted.

上記光学基材としては無機ガラス基材、有機ガラス基材を問わない。   The optical substrate may be an inorganic glass substrate or an organic glass substrate.

無機ガラスとしては、クラウンガラス(nD=1.52〜1.72)、フリントガラス(nD=1.53〜1.88)等が挙げられる。 Examples of the inorganic glass include crown glass (n D = 1.52 to 1.72), flint glass (n D = 1.53 to 1.88), and the like.

有機ガラス基材としては、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、脂肪族アリルカーボネート、芳香族アリルカーボネート、ポリチオウレタン等からなるものを挙げることができる。   Examples of organic glass base materials include polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyurethane, aliphatic allyl carbonate, aromatic allyl carbonate, polythiourethane, etc. Can do.

そして、耐擦傷性(特に、有機ガラス基材の場合)の見地から、通常、ハードコート12を形成し、さらに、該ハードコート14を形成する場合には、耐衝撃性を高めるため、プライマコート12を基材との間に介在させる(形成する)。   From the standpoint of scratch resistance (especially in the case of an organic glass substrate), usually, the hard coat 12 is formed. Further, when the hard coat 14 is formed, the primer coat is used to increase the impact resistance. 12 is interposed (formed) between the substrate and the substrate.

(1)上記ハードコート材は、ガラス表面に耐擦傷性等を付与できるものなら特に限定されないが下記シリコーン系(i)又はアクリル系(ii)のものが、好適に使用できる。そして、ハードコートは、汎用の方法、通常、ディッピング法(浸漬法)やスピンコート法で成膜する。   (1) The hard coat material is not particularly limited as long as it can impart scratch resistance and the like to the glass surface, but the following silicone type (i) or acrylic type (ii) can be preferably used. The hard coat is formed by a general-purpose method, usually a dipping method (dipping method) or a spin coat method.

(i) シリコーン系ハードコート;
例えば、オルガノアルコキシシランの加水分解物に、触媒、金属酸化物微粒子(複合微粒子を含む)を加え、希釈溶剤にて塗布可能な粘度になるように調節する。さらに、このハードコート液には、適宜界面活性剤、紫外線吸収剤等の添加も可能である。
(i) silicone hard coat;
For example, a catalyst and metal oxide fine particles (including composite fine particles) are added to a hydrolyzate of an organoalkoxysilane, and the viscosity is adjusted so that it can be applied with a diluting solvent. Furthermore, a surfactant, an ultraviolet absorber and the like can be appropriately added to this hard coat solution.

1)上記オルガノアルコキシシランとしては、下記一般式にて示されるものが使用可能である。   1) As the organoalkoxysilane, those represented by the following general formula can be used.

R1aR2bSi(OR3 )4-(a+b)
(但し、R1 は炭素数1〜6のアルキル基、ビニル基、エポキシ基、メタクリルオキシ基、フェニル基であり、R2 は炭素数1〜3の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、アリール基、R3 は炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシアルキル基である。また、a=0又は1、b=0、1又は2である)。
R1 a R2 b Si (OR3) 4- (a + b)
(However, R1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, vinyl group, epoxy group, methacryloxy group, and phenyl group, and R2 is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a halogenated hydrocarbon group, an aryl group, R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxyalkyl group, and a = 0 or 1, b = 0, 1 or 2.

さらに具体的には、特許文献4段落0029〜0035に記載されている。   More specifically, it is described in Patent Document 4, paragraphs 0029 to 0035.

(ii)アクリル系ハードコート;
例えば、1分子中に3個以上のアクリロイルオキシ基を有する多官能アクリル系オリゴマー、モノマーに、目的機能を有するモノマー、オリゴマー、及び光重合開始剤を加えたものを必須成分とする。必要に応じて、重合禁止剤、レベリング剤及び紫外線吸収剤等の添加剤、熱可塑性樹脂や酸化金属微粒子等の改質剤の添加も可能である。
(ii) acrylic hard coat;
For example, a polyfunctional acrylic oligomer having 3 or more acryloyloxy groups in one molecule, a monomer, a monomer having a target function, an oligomer, and a photopolymerization initiator are added as essential components. If necessary, additives such as polymerization inhibitors, leveling agents and ultraviolet absorbers, and modifiers such as thermoplastic resins and metal oxide fine particles can be added.

ハードコートについて、さらに具体的には、特許文献4段落0037〜0050に記載されている。   More specifically, the hard coat is described in Patent Document 4, paragraphs 0037 to 0050.

(2)上記プライマコートは、耐衝撃性に優れたプライマー塗料を使用して形成することが望ましい。   (2) The primer coat is preferably formed using a primer coating having excellent impact resistance.

具体的には、1)ウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)に金属酸化物無機微粒子を添加したTPUプライマー組成物、2)塗膜形成ポリマーの全部または主体がエステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)に上記と同様の金属酸化物無機微粒子を添加したTPEEプライマー組成物が好適に使用できる。そして、プライマコートの成膜は、通常、ハードコートと同様に、ディッピング法(浸漬法)やスピンコート法で成膜する。   Specifically, 1) a TPU primer composition in which metal oxide inorganic fine particles are added to a urethane-based thermoplastic elastomer (TPU), and 2) the entire or main component of the coating film-forming polymer is an ester-based thermoplastic elastomer (TPEE). The TPEE primer composition to which the same metal oxide inorganic fine particles as those added are added can be suitably used. The primer coat is usually formed by a dipping method (dipping method) or a spin coat method, similarly to the hard coat.

プライマコートについて、さらに具体的には、特許文献4段落0053〜0056に記載されている。   More specifically, the primer coat is described in paragraphs 0053 to 0056 of Patent Document 4.

また、上記反射防止膜(光学無機薄膜)16は、金属酸化物、金属ハロゲン化物などのセラミックス及び金属膜からなる単層又は2種類以上の物質からなる多層の薄膜を形成して、光学的に反射率を低減させたり、増大させたりするものである。   The antireflective film (optical inorganic thin film) 16 is optically formed by forming a single layer made of ceramics such as metal oxides and metal halides and a metal film or a multilayer thin film made of two or more substances. The reflectance is reduced or increased.

薄膜材料としては、チタン、タンタル、ジルコニウム、ニオブ、アンチモン、イットリウム、インジウム、ネオジウム、スズ、ランタン、セリウム、マグネシウム、アルミニウム、珪素、亜鉛等のいずれか、又は2種以上の複数を成分とする無機酸化物、マグネシウム、ランタン、アルミニウム、リチウム等の無機ハロゲン化物、珪素、ゲルマニウム、クロム、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、白金、鉄等の金属単体又はこれらの内から2種以上の複数を成分とする金属混合体(焼結体、合金を含む)などを挙げることができる。   Thin film materials include titanium, tantalum, zirconium, niobium, antimony, yttrium, indium, neodymium, tin, lanthanum, cerium, magnesium, aluminum, silicon, zinc, etc. Inorganic halides such as oxides, magnesium, lanthanum, aluminum, lithium, silicon, germanium, chromium, aluminum, gold, silver, copper, nickel, platinum, iron, etc. Examples thereof include a metal mixture (including a sintered body and an alloy) as a component.

この反射防止膜は、通常、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、アーク放電法等の乾式メッキ法(PVD法)を使用して形成する。   This antireflection film is usually formed using a dry plating method (PVD method) such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, an arc discharge method or the like.

また、表面保護膜の成膜材である表面保護剤としては、汎用の含フッ素シラン化合物系のものを使用可能である。   Moreover, as a surface protective agent which is a film forming material for the surface protective film, a general-purpose fluorine-containing silane compound-based material can be used.

特に、これらのうちで、フッ素変性有機基と反応性シリル基を有するフッ素有機基導入シラン化合物を主剤とすることが望ましい。例えば、以下の化学式で示される。   In particular, among these, it is desirable to use a fluorine organic group-introduced silane compound having a fluorine-modified organic group and a reactive silyl group as a main component. For example, it is represented by the following chemical formula.

Figure 2006171204
Figure 2006171204

Figure 2006171204
具体的には、信越化学工業(株)製「KY-130」或いはダイキン工業(株)製「オプツールDSX」
を、フッ素系溶剤(例えば、住友3M(株)製「HFE-7200」、信越化学工業(株)製「FRシンナー」
、ダイキン工業(株)製「デムナムソルベント」等)で適当に希釈したものを使用できる。
Figure 2006171204
Specifically, “KY-130” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. or “OPTOOL DSX” manufactured by Daikin Industries, Ltd.
Fluorine solvents (for example, “HFE-7200” manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd., “FR thinner” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
, “Demnam Solvent” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and the like can be used.

上記、表面保護剤の蒸発用加熱器としては、特に限定されないが、ハロゲン加熱器、抵抗加熱器等が挙げられる。   The heater for evaporating the surface protective agent is not particularly limited, and examples thereof include a halogen heater and a resistance heater.

そして、上記表面保護剤は、表面保護剤を繊維状の導電性物質の塊に付着させ、それを真空槽内に設置された上方と下方の蒸着用加熱蒸発源に固定した後、加熱することにより光学要素の上に付着させ、同光学要素上に表面保護膜を形成する。   The surface protective agent is heated after adhering the surface protective agent to a lump of fibrous conductive material and fixing it to the upper and lower vapor deposition heating evaporation sources installed in the vacuum chamber. To deposit on the optical element and form a surface protective film on the optical element.

次に、本発明の光学要素の製造方法に使用する装置の一例を、図2に示す。   Next, an example of the apparatus used for the manufacturing method of the optical element of this invention is shown in FIG.

本装置は、複数の連接した真空室(図例では3個)、すなわち、予備真空室20、反射防止膜成膜室(電子ビーム蒸着室)22及び表面保護膜成膜室24を備えている。そして、各真空室の被処理物搬送方向の前後(搬入・搬出)には、それぞれ、自動開閉可能なゲートバルブ(シール扉)26が配され、各真空室20、22、24を構成している。当然、各真空室の真空度は、それぞれ独立的に排気して調節可能となっている。   This apparatus includes a plurality of connected vacuum chambers (three in the illustrated example), that is, a preliminary vacuum chamber 20, an antireflection film deposition chamber (electron beam deposition chamber) 22, and a surface protective film deposition chamber 24. . A gate valve (seal door) 26 that can be automatically opened and closed is arranged in front and rear (loading / unloading) of each vacuum chamber in the workpiece transfer direction, and each vacuum chamber 20, 22, 24 is configured. Yes. Of course, the degree of vacuum in each vacuum chamber can be adjusted by exhausting independently.

上記反射防止膜成膜室22の室内底部側には、電子銃28と、該電子銃28からの電子ビームの照射位置に配される蒸着ハース30とが配されている。ここで、反射防止膜を屈折率の異なる材料で多層構造とする場合を想定して、蒸着ハースは複数個設けることが望ましい。その場合の電子ビームBの案内(ガイド)は、通常、磁場(磁界)で行う。   An electron gun 28 and a deposition hearth 30 disposed at an irradiation position of an electron beam from the electron gun 28 are disposed on the bottom side of the antireflection film deposition chamber 22. Here, assuming that the antireflection film has a multilayer structure made of materials having different refractive indexes, it is desirable to provide a plurality of vapor deposition hearts. In this case, the electron beam B is normally guided by a magnetic field.

また、上記表面処理膜成膜室24の被処理物搬送路を挟んで、上下(天井側及び床面側)に、表面保護材料(加熱蒸発源)の蒸着用加熱ヒータ(蒸発源セット部)32、32Aが配され、該蒸着用加熱ヒータ32、32Aの蒸発物質放射方向側(下面及び上面)には、蒸発方向補正板34、34Aが配されている。すなわち、蒸着加熱ヒータ32、32Aが、その蒸発側面32aが、レンズ基材(被処理物:ワーク)の各光学面(被処理面)に対面して蒸着可能な位置に配されている。上記蒸着用加熱ヒータは、通常、抵抗加熱器又はハロゲン加熱器とする。   In addition, a heater for vapor deposition (evaporation source setting unit) of a surface protection material (heating evaporation source) above and below (the ceiling side and the floor surface side) across the workpiece conveyance path of the surface treatment film forming chamber 24. 32, 32A are disposed, and evaporation direction correction plates 34, 34A are disposed on the evaporation material radiation direction side (lower surface and upper surface) of the vapor deposition heaters 32, 32A. That is, the vapor deposition heaters 32 and 32A are arranged at positions where the evaporation side surface 32a faces each optical surface (surface to be processed) of the lens substrate (object to be processed) and can be evaporated. The vapor deposition heater is usually a resistance heater or a halogen heater.

なお、上記蒸発方向補正板34、34Aは、各レンズ基材(被処理物:ワーク)それぞれに対し、蒸発物質の膜厚が均等となるように補正するために取り付けられるものである。 そして、膜厚の補正は補正板34、34Aの形状(面積)を調整することにより行なう。

また、36、36Aは蒸着用加熱ヒータ32の制御電源である。
The evaporation direction correction plates 34 and 34A are attached to each lens substrate (object to be processed: workpiece) to correct the film thickness of the evaporated substance to be uniform. The film thickness is corrected by adjusting the shape (area) of the correction plates 34 and 34A.

Reference numerals 36 and 36A denote control power sources for the vapor deposition heater 32.

そして、複数枚のレンズ基材(被処理物:ワーク)をセット可能なドーム状(断面円弧状)のワーク保持板38が、各真空室20、22及び24を順次、搬送可能とされている。なお、該ワーク保持板38は、ワークの両面全面を露出可能にワークを保持可能な複数のワークセット保持孔38aを備えている。そしてワーク保持板38は、蒸着処理時に低速回転可能に駆動回転軸(駆動源内蔵)40と連結され、該回転軸40または吊り下げチャック等を介して、搬送手段(チェーンコンベア等:図示せず。)と接続されている。なお、回転軸40は、各真空室に独立的に配し、ワーク保持板38が、搬入されてきたとき、回転軸40と連結して独立回転可能としてもよい。   A dome-shaped (circular cross-section) work holding plate 38 on which a plurality of lens base materials (objects to be processed) can be set is capable of sequentially transporting the vacuum chambers 20, 22 and 24. . The work holding plate 38 includes a plurality of work set holding holes 38a that can hold the work so that both surfaces of the work can be exposed. The work holding plate 38 is connected to a drive rotation shaft (built-in drive source) 40 so as to be able to rotate at a low speed during the vapor deposition process, and transport means (chain conveyor or the like: not shown) via the rotation shaft 40 or a hanging chuck. .). The rotating shaft 40 may be arranged independently in each vacuum chamber, and when the work holding plate 38 is carried in, the rotating shaft 40 may be connected to the rotating shaft 40 to be independently rotatable.

上記装置を用いての本発明の光学要素の製造方法について説明する。   A method for producing the optical element of the present invention using the above apparatus will be described.

1)先ず、予め、光学基材(有機ガラス)の両面に、ディッピング(浸漬)により、プライマーコート、ハードコートを予め形成して、レンズ基材(光学基材)に前段表面処理を行っておく。さらに、本実施例では、予め、ワークの片面に反射防止膜処理をしておく。該反射防止膜の成膜方法は、特に限定されないが、上記と同じ装置において、表面処理成膜室24で表面処理の成膜をしない方法により行うことができる。   1) First, a primer coat and a hard coat are formed in advance by dipping (immersion) on both surfaces of an optical base material (organic glass) in advance, and a front surface treatment is performed on the lens base material (optical base material). . Furthermore, in this embodiment, an antireflection film treatment is performed on one side of the workpiece in advance. The film formation method of the antireflection film is not particularly limited, and can be performed by a method in which the surface treatment film formation chamber 24 does not form the surface treatment in the same apparatus as described above.

2)次に、各真空室20、22及び24の真空度を調節しておく。このときに設定真空度は、反射防止膜・表面保護膜の要求仕様によって異なる。例えば、予備真空室:1〜10-4Pa、反射防止膜成膜室:10-1〜10-5Pa、表面処理膜成膜室:1〜10-4Paの範囲から適宜設定する。 2) Next, the degree of vacuum in each of the vacuum chambers 20, 22 and 24 is adjusted. At this time, the set vacuum varies depending on the required specifications of the antireflection film and the surface protection film. For example, the vacuum chamber is appropriately set within the range of 1 to 10 −4 Pa, the antireflection film deposition chamber: 10 −1 to 10 −5 Pa, and the surface treatment film deposition chamber: 1 to 10 −4 Pa.

また、反射防止膜成膜室24における蒸着ハース30には、蒸着材料をセットしておき、ワークが搬入されてきたとき、電子銃28がオンとなり、電子ビームBが蒸着材料に照射可能とされている。ここでは、説明の都合上、反射防止膜が単層の場合を、例にとってあるが、多層(二層以上)の場合は、ハース30を複数個設ける。   In addition, a vapor deposition material is set in the vapor deposition hearth 30 in the antireflection film deposition chamber 24. When a workpiece is carried in, the electron gun 28 is turned on, and the electron beam B can be irradiated onto the vapor deposition material. ing. Here, for convenience of explanation, the case where the antireflection film is a single layer is taken as an example, but in the case of a multilayer (two or more layers), a plurality of hearts 30 are provided.

さらに、表面保護膜成膜室の上下の蒸着用加熱ヒータ(蒸発源セット部)32、32Aに加熱蒸発源(表面保護剤)をセットしておく。また、ワークwをセットしたワーク保持板38が搬入されてきたとき、加熱用電源36、36Aがオンとなり、蒸発源を加熱可能としておく。   Further, heating evaporation sources (surface protective agents) are set in the upper and lower vapor deposition heaters (evaporation source setting units) 32 and 32A in the surface protective film forming chamber. When the work holding plate 38 on which the work w is set is carried in, the heating power sources 36 and 36A are turned on so that the evaporation source can be heated.

3)ワーク保持板38に所要数のワークwをセットして(反射防止膜が形成されていない側の面を下側にして)、予備真空室20に搬入する。このとき、予備真空室20は、加熱しておき、ワークの温度安定化のための、予備加熱室としても使用できる。   3) A required number of workpieces w are set on the workpiece holding plate 38 (the surface on which the antireflection film is not formed is on the lower side) and carried into the preliminary vacuum chamber 20. At this time, the preliminary vacuum chamber 20 can be heated and used as a preliminary heating chamber for stabilizing the temperature of the workpiece.

4)そして、ワーク保持板38を、反射防止膜成膜室22へ搬入する。該反射防止膜成膜室22では、蒸着ハース30内の蒸着材料に電子銃28からの電子ビームを照射する。このときワーク保持板38は、回転軸40により低速回転させる(例えば、5〜20min-1)。このため、反射防止膜が形成されていない側において、各ワーク(レンズ基材)wの、蒸着粒子が均等に付着する。この蒸着を繰り返して、ワークに所要の反射防止膜特性(光学特性)を備えた単層又は複層の反射防止膜を成膜する。 4) Then, the work holding plate 38 is carried into the antireflection film forming chamber 22. In the antireflection film deposition chamber 22, the electron beam from the electron gun 28 is irradiated onto the vapor deposition material in the vapor deposition hearth 30. At this time, the work holding plate 38 is rotated at a low speed by the rotating shaft 40 (for example, 5 to 20 min −1 ). For this reason, on the side where the antireflection film is not formed, the vapor deposition particles of each work (lens base material) w are uniformly attached. By repeating this vapor deposition, a single-layer or multiple-layer antireflection film having the required antireflection film characteristics (optical characteristics) is formed on the workpiece.

5)反射防止膜の成膜工程が終了したワークwは、ワークをセットしたまま、ワーク保持板を表面保護膜成膜室に搬入する。そして、上下の蒸着用加熱ヒータ32、32Aの加熱電源36、36Aをオンとして、加熱蒸発源(表面保護剤)を蒸発させる。すると、内部は真空であるため、蒸発粒子は蒸発エネルギーにより蒸発方向に向って略直進する。このため、上側蒸発源32からの蒸発粒子は下方へ直進し、下側蒸発源32Aからの蒸発粒子は上方へ直進する。こうして、各ワーク(レンズ基材)wの両面に同時的に表面保護膜(撥水/防汚処理膜)を形成する。   5) The work w after the film formation process of the antireflection film is carried into the surface protection film forming chamber while the work is set. Then, the heating power sources 36 and 36A of the upper and lower vapor deposition heaters 32 and 32A are turned on to evaporate the heating evaporation source (surface protective agent). Then, since the inside is a vacuum, the evaporated particles travel substantially straight in the direction of evaporation due to the evaporation energy. For this reason, the evaporated particles from the upper evaporation source 32 go straight downward, and the evaporated particles from the lower evaporation source 32A go straight upward. Thus, a surface protective film (water repellent / antifouling treatment film) is simultaneously formed on both surfaces of each workpiece (lens substrate) w.

以下、本発明の効果を確認するために行った実施例を比較例とともに説明する。(1)光学基材(レンズ本体)は下記のものを使用した。以下の説明で、配合単位を示す「部」は、特に断らない限り、質量単位とする。   Examples carried out to confirm the effects of the present invention will be described below together with comparative examples. (1) The following was used for the optical substrate (lens body). In the following description, “part” indicating a blending unit is a mass unit unless otherwise specified.

「CR−39」:屈折率1.50 (RPG社製)
「MR−7」:屈折率1.67 (三井化学(株)製)
(2)プライマー(組成物)は下記のようにして調製した。
"CR-39": Refractive index 1.50 (manufactured by RPG)
“MR-7”: Refractive index 1.67 (Mitsui Chemicals, Inc.)
(2) The primer (composition) was prepared as follows.

市販のTPEE「ペスレジンA−160P」100部に、チタニア系酸化金属微粒子「オプトレイク1120Z(S−7.G)」57部、希釈剤としてメチルアルコール350部、及びシリコーン系界面活性剤「L−7001」1部を混合し、均一な状態になるまで撹拌して、プライマー組成物を調製する。
(3)ハードコート(組成物)は下記のようにして調製した。
To 100 parts of commercially available TPEE “Pesresin A-160P”, 57 parts of titania-based metal oxide fine particles “Optlake 1120Z (S-7.G)”, 350 parts of methyl alcohol as a diluent, and silicone-based surfactant “L- Prepare a primer composition by mixing 1 part 7001 "and stirring until uniform.
(3) The hard coat (composition) was prepared as follows.

γーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン109部、テトラエトキシシラン40部、γーグリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン27部に、メチルアルコール160部を加え、撹拌しながら0.01Nの塩酸38部を滴下して一昼夜加水分解を行って加水分解物を調製する。   To 109 parts of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 40 parts of tetraethoxysilane and 27 parts of γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 160 parts of methyl alcohol is added, and 38 parts of 0.01N hydrochloric acid are added dropwise with stirring. Then, hydrolysis is performed for a whole day and night to prepare a hydrolyzate.

該加水分解物に、コロイダルシリカ390部、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー製「SILWET Lー7001」)1部と、触媒としてアセチルアセトン鉄1.5部を混合し、一昼夜撹拌して、ハードコート組成物を調製する。
(4)光学無機薄膜(反射防止膜)の各設計例は下記の如くである。
The hydrolyzate is mixed with 390 parts of colloidal silica, 1 part of a silicone surfactant (“SILWET L-7001” manufactured by Nihon Unicar) and 1.5 parts of acetylacetone iron as a catalyst, and stirred for a whole day to hard coat. A composition is prepared.
(4) Each design example of the optical inorganic thin film (antireflection film) is as follows.

<設計例1>
真空室を60℃に加熱しながら、圧力1.33×10-3Paまで排気し、酸素イオンクリーニングを行った後、基板側から
第1層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 26nm
第2層 ZrO2 屈折率 2.05 光学膜厚 81nm
第3層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 22nm
第4層 ZrO2 屈折率 2.05 光学膜厚 132nm
第5層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 131nm
の順に真空蒸着を行い、反射防止膜を形成する。
<Design Example 1>
While the vacuum chamber is heated to 60 ° C., the pressure is evacuated to 1.33 × 10 −3 Pa, oxygen ion cleaning is performed, and then from the substrate side.
First layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 26 nm
Second layer ZrO 2 refractive index 2.05 Optical film thickness 81 nm
Third layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 22 nm
Fourth layer ZrO 2 refractive index 2.05 Optical film thickness 132 nm
Fifth layer SiO 2 refractive index of 1.46 optical thickness 131nm
Vacuum deposition is performed in this order to form an antireflection film.

<設計例2>
真空室を60℃に加熱しながら、圧力1.33×10-3Paまで排気し、酸素イオンクリーニングを行った後、基板側から
第1層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 26nm
第2層 TiO2 屈折率 2.36 光学膜厚 34nm
第3層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 45nm
第4層 TiO2 屈折率 2.36 光学膜厚 120nm
第5層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 18nm
第6層 TiO2 屈折率 2.36 光学膜厚 94nm
第7層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 129nm
の順に真空蒸着を行って、反射防止膜を形成する。なお、第2,4,6層のTiO2は、酸素イオンアシスト蒸着で行う。
<Design example 2>
While the vacuum chamber is heated to 60 ° C., the pressure is evacuated to 1.33 × 10 −3 Pa, oxygen ion cleaning is performed, and then from the substrate side.
First layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 26 nm
Second layer TiO 2 refractive index 2.36 Optical film thickness 34 nm
Third layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 45 nm
Fourth layer TiO 2 refractive index 2.36 Optical film thickness 120 nm
Fifth layer SiO 2 refractive index of 1.46 optical thickness 18nm
Sixth layer TiO 2 refractive index 2.36 Optical film thickness 94 nm
Seventh layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 129 nm
The antireflection film is formed by performing vacuum deposition in the order of. The second , fourth and sixth layers of TiO 2 are performed by oxygen ion assisted deposition.

<設計例3>
真空室を60℃に加熱しながら、圧力1.33×10-3Paまで排気し、酸素イオンクリーニングを行った後、基板側から
第1層 ZrO2 屈折率 2.05 光学膜厚 15nm
第2層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 65nm
第3層 ZrO2 屈折率 2.05 光学膜厚 33nm
第4層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 300nm
第5層 ZrO2 屈折率 2.05 光学膜厚 119nm
第6層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 18nm
第7層 TiO2 屈折率 2.35 光学膜厚 88nm
第8層 SiO2 屈折率 1.46 光学膜厚 131nm
の順に真空蒸着を行い、反射防止膜を形成する。
(5)表面保護剤(加熱蒸発源)
加熱蒸発源は、下記のようにして調製した。
<Design example 3>
While the vacuum chamber was heated to 60 ° C., the pressure was evacuated to 1.33 × 10 −3 Pa and oxygen ion cleaning was performed.
First layer ZrO 2 refractive index 2.05 Optical film thickness 15 nm
Second layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 65 nm
Third layer ZrO 2 refractive index 2.05 Optical film thickness 33 nm
Fourth layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 300 nm
Fifth layer ZrO 2 refractive index 2.05 Optical film thickness 119 nm
Sixth layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 18 nm
7th layer TiO 2 refractive index 2.35 optical film thickness 88 nm
Eighth layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 131 nm
Vacuum deposition is performed in this order to form an antireflection film.
(5) Surface protective agent (heating evaporation source)
The heating evaporation source was prepared as follows.

フッ素系コーティング剤(信越化学工業(株)製商品名KY-130 固形分20%品)をフッ素系溶剤(信越化学工業(株)製商品FRシンナー)で希釈し3.0%となるように調製したものを、スチールウール(日本スチールウール(株)製#0、線径0.025mm)0.5部を上方が開放の円筒形の胴(容量:内径16mm×内高さ6mm)に充填(薬品充填量1.0部)した後、120℃で1時間乾燥させる。
(6)表面保護膜の成膜方法
図1に示す表面保護膜成膜室において、上下の各加熱器を下記構成のものとして、真空度:0.01Pa、成膜速度:0.6A/sの条件で、両面又は片面に表面保護膜(膜厚:0.005μ)の成膜を行なった。
Fluorine-based coating agent (trade name KY-130 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 20% solid content) was diluted with a fluorine-based solvent (product FR thinner manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) to prepare 3.0%. Filled with 0.5 parts of steel wool (Japan Steel Wool Co., Ltd. # 0, wire diameter 0.025mm) into a cylindrical body (capacity: inner diameter 16mm x inner height 6mm) with an open top (chemical filling amount 1.0 And then dried at 120 ° C. for 1 hour.
(6) Surface Protection Film Formation Method In the surface protection film formation chamber shown in FIG. 1, the upper and lower heaters are configured as follows, and the degree of vacuum is 0.01 Pa and the film formation rate is 0.6 A / s. Then, a surface protective film (film thickness: 0.005 μ) was formed on both sides or one side.

成膜方法(両面)a・・・上加熱器:モリブデン製抵抗加熱器、
下加熱器:モリブデン製抵抗加熱器、
成膜方法(両面)b・・・上加熱器:ハロゲン加熱器
下加熱器:モリブデン製抵抗加熱器
成膜方法(片面)c・・・下加熱器:モリブデン製抵抗加熱器
(7)ワーク(被処理物)の調製
なお、先に反射防止膜の成膜を行った面を「R1面」と称し、「R1面」の「反対側面を「R2面」と称す。 なお、R1面の反射防止膜の成膜は、図2に示す装置において、表面保護膜成膜室を加熱器に表面処理剤(蒸発源)をセットせずに、一旦大気中に取り出して形成したものである。
Film-forming method (both sides) a ... Upper heater: Molybdenum resistance heater,
Lower heater: Molybdenum resistance heater,
Film formation method (both sides) b ... Upper heater: Halogen heater
Lower heater: Molybdenum resistance heater Film formation method (one side) c ... Lower heater: Molybdenum resistance heater (7) Preparation of workpiece (object to be processed) The performed surface is referred to as “R1 surface”, and the “opposite side surface of“ R1 surface ”is referred to as“ R2 surface ”. The antireflection film on the R1 surface is formed by removing the surface protective film formation chamber from the apparatus shown in FIG. 2 once in the atmosphere without setting the surface treatment agent (evaporation source) in the heater. It is a thing.

ワーク1・・・CR−39基材に前記ハードコート組成物を用いてハードコートを浸漬処理(引き上げ速度:105mm/min)により成膜した後、該光学基材のR1面に設計例1の酸化珪素と酸化ジルコニアの交互層からなる5層の反射防止膜を成膜してワーク1とした。   Work 1... After depositing a hard coat on the CR-39 base material using the hard coat composition by dipping treatment (pickup speed: 105 mm / min), the surface of the optical base material of Design Example 1 A work 1 was formed by forming five layers of antireflection films composed of alternating layers of silicon oxide and zirconia oxide.

ワーク2・・・MR−7基材に前記プライマコート組成物とハードコート組成物を用いて、プライマコートとハードコートとを浸漬処理(両者とも引き上げ速度:105mm/min)により、順次成膜した後、該光学基材にワーク1と同様にして設計例1の反射防止膜を成膜してワーク2とした。   Work 2: Using the primer coat composition and the hard coat composition on the MR-7 base material, the primer coat and the hard coat were sequentially formed by dipping treatment (both being pulled up: 105 mm / min). Then, the antireflection film of the design example 1 was formed on the optical base material in the same manner as the work 1 to obtain a work 2.

ワーク3・・・試験片2と同様にしてMR−7基材の両面にプライマコートとハードコートとを成膜した後、該光学基材のR1面に設計例2の酸化珪素と酸化チタンの交互層からなる7層の反射防止膜を形成してワーク3とした。   Work 3: After the primer coat and the hard coat were formed on both surfaces of the MR-7 base material in the same manner as the test piece 2, the silicon oxide and the titanium oxide of the design example 2 were formed on the R1 surface of the optical base material. Seven layers of antireflection films composed of alternating layers were formed as Work 3.

ワーク4・・・試験片2と同様にしてMR−7基材の両面にプライマコートとハードコートを成膜した後、該光学基材のR1面に、設計例3の酸化珪素と酸化チタンと酸化ジルコニウムからなる8層の反射防止膜を形成してワーク4とした。   Work 4: After the primer coat and the hard coat were formed on both surfaces of the MR-7 base material in the same manner as the test piece 2, the silicon oxide and titanium oxide of Design Example 3 were formed on the R1 surface of the optical base material. Workpiece 4 was formed by forming an eight-layer antireflection film made of zirconium oxide.

ワーク5・・・ワーク1のR1面に成膜方法cで表面保護膜を成膜してワーク5とした。   Work 5: A surface protective film was formed on the R1 surface of the work 1 by the film forming method c to obtain a work 5.

ワーク6・・・ワーク4のR1面に成膜方法cで表面保護膜を成膜してワーク6とした。
(5)評価用試験片の調製
各ワークのR2面に、図2示す装置を使用して、反射防止膜及び表面保護膜について、表1に示す各組合せの成膜を行って、各実施例・比較例の評価用試験片を調製した。
Work 6... A surface protective film was formed on the R1 surface of the work 4 by the film forming method c to obtain a work 6.
(5) Preparation of test piece for evaluation Using the apparatus shown in FIG. 2 on the R2 surface of each workpiece, the antireflection film and the surface protective film were formed in the combinations shown in Table 1, and each Example -A test piece for evaluation of a comparative example was prepared.

そして、各試験片について、下記各項目の評価試験を行った。   And about each test piece, the evaluation test of each following item was done.

1)成膜処理時間
R1面・R2面の表面保護層を成膜するのに要した時間
判定基準・・・○:150s以内、△:151〜250s、×:251s以上
2)表面滑り性
眼鏡拭き(東レ社製「トレシー」)にて、膜表面を5往復擦り、滑り性の程度を官能的に 評価した。
1) Film formation processing time Time required to form the surface protective layer on the R1 and R2 surfaces Judgment criteria: ○: within 150 s, Δ: 151 to 250 s, x: 251 s or more 2) Surface slippery glasses The surface of the membrane was rubbed 5 times with a wipe (“Toraysee” manufactured by Toray Industries, Inc.), and the degree of slipperiness was sensoryly evaluated.

判定基準・・・◎:滑り性が特に良好、○:滑り性良好
△:やや滑る、×:全く滑らない
3)マジック弾き性
油性マジックペン(寺西化学工業社製「マシ゛ックインキNo.500」)にて試験片面に1cm長の線を引き弾き性を確認した。
Judgment criteria: ◎: Good sliding property, ○: Good sliding property
Δ: Slightly slipped, ×: Not slippery at all 3) Magic repelling property With an oil-based magic pen (“Magic Ink No. 500” manufactured by Teranishi Kagaku Kogyo Co., Ltd.), a 1 cm long line was drawn on the test piece to confirm repelling property.

判定基準・・・○:弾く、△:描いた線の周辺部のみ弾く、×:弾かない
4)拭き取り性
上記3)のマジック弾き性を確認後、ティッシュペーパーにて5往復し拭き取り可能の有無を試験する。
Judgment criteria: ○: Play, △: Play only at the periphery of the drawn line, ×: Do not play 4) Wiping property After confirming the magic playing property of 3) above, whether or not wiping can be done by reciprocating 5 times with tissue paper To test.

判定基準・・・○:5往復以内で拭き取れる、
△:10往復以内で拭き取れる
×:10往復後も汚れ残る
5)擦傷性試験
スチールウール(#0000)に1.0kgの荷重を加え、各試験片の表面を50回/50sで擦り傷の入り具合を蛍光灯の透過光により下記の基準で判定した。
Judgment criteria: ○: Wipe off within 5 round trips.
Δ: Wipe off within 10 round trips
×: Dirt remains after 10 reciprocations 5) Scratch test A 1.0 kg load is applied to steel wool (# 0000), and the surface of each test piece is scratched at 50 times / 50 s by the transmitted light of a fluorescent lamp. Judgment was made according to the following criteria.

判定基準・・・○:キズの面積が10%未満
△:キズの面積が60%未満
×:キズの面積が60%以上
6) 撥水性試験
接触角計(協和界面科学(株)製CA-D型)にて純水に対する接触角を測定した。
Judgment criteria: ○: Scratch area is less than 10%
Δ: Scratch area is less than 60%
X: Scratch area is 60% or more 6) Water repellency test The contact angle with pure water was measured with a contact angle meter (CA-D type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

判定基準・・・○:接触角105°以上、
△: 同 100°以上
×: 同 100°未満
7)拭き耐久性
(i)レンズ拭き(帝人(株)製ミクロスター)に600g荷重を加えて、表面保護層の表面を10000往復擦り、その前後の接触角の変化を以下の基準で判定した。
Judgment criteria: ○: Contact angle of 105 ° or more,
△: Same as above 100 °
X: Less than 100 ° 7) Wiping durability (i) A 600 g load is applied to lens wiping (Microstar manufactured by Teijin Ltd.) and the surface of the surface protective layer is rubbed back and forth 10,000 times to change the contact angle before and after that. Judgment was made according to the following criteria.

判定基準・・・○:接触角の変化量3°以下
△: 同 6°未満
×: 同 6°以上
(ii)常温水に浸漬したセーム皮に600g荷重を加えて、表面保護層の表面を10000往復擦り、その前後の接触角の変化を以下の基準で判定した。
Criteria: ○: Contact angle change 3 ° or less
: Less than 6 °
X: 6 ° or more (ii) A 600 g load was applied to the chamois skin soaked in room temperature water, the surface of the surface protective layer was rubbed back and forth 10,000 times, and the change in contact angle before and after that was judged according to the following criteria.

判定基準・・・○:接触角の変化無し(±1°未満)
△:接触角の変化 6°未満
×:接触角の変化 6°以上
<考察>
試験結果を示す表1から、下記のことが分かる。
Criteria: ○: No change in contact angle (less than ± 1 °)
Δ: Change in contact angle is less than 6 °
×: Change in contact angle 6 ° or more <Discussion>
Table 1 showing the test results shows the following.

本発明の実施例は、表面保護膜の合計成膜時間が比較例(従来)の約1/2に短縮することができ、R1面/R2面において共に表面滑り性・マジック弾き性が良好で表面保護膜の特性にほとんど差がない。   In the embodiment of the present invention, the total film formation time of the surface protective film can be shortened to about ½ of that of the comparative example (conventional), and both surface slipperiness and magic playability are good on the R1 surface / R2 surface. There is almost no difference in the characteristics of the surface protective film.

これに対して、従来例である比較例は、合計成膜時間が3min以上と長いとともに、先に成膜したR1面の表面保護膜の性能(表面滑り性・マジック弾き性)が後に成膜するR2面より劣る。   In contrast, the comparative example, which is a conventional example, has a long total film formation time of 3 min or more, and the performance of the surface protective film on the R1 surface (surface slipperiness / magic flipping property) is later formed. It is inferior to the R2 plane.

Figure 2006171204
Figure 2006171204

本発明を適用する光学要素のモデル断面図Model sectional view of an optical element to which the present invention is applied 本発明の光学要素の製造方法に使用する反射防止膜・表面保護膜成膜装置概念図である。It is a conceptual diagram of an antireflection film / surface protective film forming apparatus used in the method for manufacturing an optical element of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

22 反射防止膜成膜室(電子ビーム蒸着室)
24 表面保護膜成膜室
32 蒸着用加熱ヒータ(加熱蒸着源セット部)
28 ワーク保持板
40 駆動回転軸
w ワーク(光学基材)

22 Antireflection film deposition chamber (electron beam deposition chamber)
24 Surface protection film deposition chamber 32 Heating heater for vapor deposition (heating vapor deposition source set part)
28 Work holding plate 40 Drive rotary shaft w Work (optical substrate)

Claims (7)

光学基材が複数の光学面を備え、該各光学面に表面保護膜(撥水/防汚処理膜)を備えた光学要素の製造方法において、前記各光学面に対面させた各加熱蒸発源を用いて前記各表面保護膜を同時的に成膜することを特徴とする光学要素の製造方法。   In the method of manufacturing an optical element in which an optical substrate includes a plurality of optical surfaces, and each optical surface is provided with a surface protective film (water repellent / antifouling treatment film), each heating evaporation source facing each optical surface A method for producing an optical element, wherein the surface protective films are simultaneously formed using a film. 前記表面保護膜が、含フッ素シラン化合物被膜であることを特徴とする請求項1記載の光学要素の製造方法。   The method for producing an optical element according to claim 1, wherein the surface protective film is a fluorine-containing silane compound film. 前記表面保護膜が、前記光学基材に形成された光学無機薄膜上に接して形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の光学要素の製造方法。   The method for producing an optical element according to claim 1, wherein the surface protective film is formed in contact with an optical inorganic thin film formed on the optical base material. 前記光学無機薄膜が、前記光学基材上に必要によりプライマコートを介して形成されたハードコート上に形成されていることを特徴とする請求項3記載の光学要素の製造方法。   4. The method of manufacturing an optical element according to claim 3, wherein the optical inorganic thin film is formed on a hard coat formed on the optical base material through a primer coat as necessary. 前記表面保護膜を、前記含フッ素シラン化合物を主剤とする表面保護膜を繊維状の導電性物質の塊に付着させ、真空蒸着により光学要素上に付着させて表面保護膜を形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学要素の製造方法。   The surface protective film is formed by adhering a surface protective film containing the fluorine-containing silane compound as a main component to a lump of fibrous conductive material and depositing it on an optical element by vacuum deposition. The manufacturing method of the optical element in any one of Claims 1-4. 前記光学基材が、前面と背面の二つの光学面を備えたレンズ基材であることを特徴とする請求項5記載の光学要素の製造方法。   6. The method of manufacturing an optical element according to claim 5, wherein the optical substrate is a lens substrate having two optical surfaces, a front surface and a back surface. 請求項1〜6のいずれかに記載の光学要素の製造方法において、表面保護膜の形成に使用する表面保護膜成膜装置であって、
真空室と、搬入保持された光学基材(ワーク)の各光学面に対面して蒸着可能な位置の前記真空室内に表面保護膜成膜材の蒸着用加熱ヒータが配されていることを特徴とする表面保護膜成膜装置。


The method for producing an optical element according to any one of claims 1 to 6, wherein the surface protective film forming apparatus is used for forming a surface protective film,
A heater for vapor deposition of the surface protection film forming material is disposed in the vacuum chamber at a position where vapor deposition can be performed facing each optical surface of the optical substrate (work) carried in and held in place. A surface protective film forming apparatus.


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