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JP2009217018A - Optical article and method for manufacturing optical article - Google Patents

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JP2009217018A
JP2009217018A JP2008061194A JP2008061194A JP2009217018A JP 2009217018 A JP2009217018 A JP 2009217018A JP 2008061194 A JP2008061194 A JP 2008061194A JP 2008061194 A JP2008061194 A JP 2008061194A JP 2009217018 A JP2009217018 A JP 2009217018A
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JP
Japan
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layer
high refractive
refractive index
compressive stress
lens
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Application number
JP2008061194A
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Inventor
Takashi Noguchi
崇 野口
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】反射防止層の耐熱性及び硬度を向上した光学物品を提供する。
【解決手段】レンズ基材1の表面に低屈折層である第1層31、第3層33、第5層35及び第7層37と、高屈折層である第2層32、第4層34及び第6層36とが交互に積層される眼鏡レンズあって、高屈折層は五酸化二タンタル(Ta)から形成され、かつ、屈折率が2.10〜2.30であり、圧縮応力が150〜250MPaである。高屈折層の屈折率を2.10〜2.30、圧縮応力を150〜250MPaにすることで、耐熱性・硬度が向上する。
【選択図】図1
An optical article having improved heat resistance and hardness of an antireflection layer is provided.
A first layer 31, a third layer 33, a fifth layer 35, and a seventh layer 37, which are low refractive layers, and a second layer 32, a fourth layer, which are high refractive layers, are formed on the surface of a lens substrate 1. 34 and the sixth layer 36 are alternately laminated, the high refractive layer is made of tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) and has a refractive index of 2.10 to 2.30. The compressive stress is 150 to 250 MPa. Heat resistance and hardness are improved by setting the refractive index of the high refractive layer to 2.10 to 2.30 and the compressive stress to 150 to 250 MPa.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、眼鏡レンズ、その他の光学物品ならびにその光学物品を製造する方法に関する。     The present invention relates to spectacle lenses, other optical articles, and a method for manufacturing the optical articles.

眼鏡レンズ、その他の光学物品では、基材の表面に反射防止層が設けられているものがある。
従来、レンズ基材の表面にプライマー層を形成し、このプライマー層の上にハードコート層を形成し、このハードコート層の上に反射防止層を形成したプラスチックレンズにおいて、反射防止層を、二酸化ケイ素からなる低屈折層と、二酸化ジルコニア、五酸化二ニオブ、五酸化二タンタルから選ばれる1つの材質からなる高屈折層とを交互に積層して形成したものがある(特許文献1,2)。
Some spectacle lenses and other optical articles are provided with an antireflection layer on the surface of a substrate.
Conventionally, in a plastic lens in which a primer layer is formed on the surface of a lens substrate, a hard coat layer is formed on the primer layer, and an antireflection layer is formed on the hard coat layer, There are layers formed by alternately laminating low refractive layers made of silicon and high refractive layers made of one material selected from zirconia dioxide, niobium pentoxide and ditantalum pentoxide (Patent Documents 1 and 2) .

特開2005−274938号公報(特許請求の範囲参照)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-294938 (refer to the claims) 特開2005−266685号公報(特許請求の範囲参照)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-266685 (see claims)

特許文献1,2で示される従来例は、低屈折層に二酸化珪素が使用され、高屈折層に二酸化チタン、二酸化ジルコニア、五酸化二ニオブ、あるいは五酸化二タンタルが使用されているが、高屈折層を構成する材料の耐熱性は必ずしも満足できるものではなく、熱がかかるとレンズに何らかの不具合が生じることもある。
そして、高屈折層を構成する材料は硬度が十分ではないので、レンズ使用者の乱暴な取り扱いや不注意などにより最表面に傷が生じるおそれもある。
In the conventional examples shown in Patent Documents 1 and 2, silicon dioxide is used for the low refractive layer, and titanium dioxide, zirconia, niobium pentoxide or tantalum pentoxide is used for the high refractive layer. The heat resistance of the material constituting the refractive layer is not always satisfactory, and when the heat is applied, some trouble may occur in the lens.
Further, since the material constituting the high refractive layer is not sufficiently hard, there is a possibility that the outermost surface may be damaged due to rough handling or carelessness of the lens user.

本発明の目的は、反射防止層の耐熱性及び硬度を向上した光学物品及び光学物品の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical article and an optical article manufacturing method in which the heat resistance and hardness of the antireflection layer are improved.

本発明の光学物品は、基材の表面に低屈折層と高屈折層とが交互に積層される光学部品であって、前記高屈折層は五酸化二タンタル(Ta)から形成され、かつ、屈折率が2.10〜2.30であり、圧縮応力が150〜250MPaであることを特徴とする。 The optical article of the present invention is an optical component in which low refractive layers and high refractive layers are alternately laminated on the surface of a substrate, and the high refractive layer is formed of tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ). In addition, the refractive index is 2.10 to 2.30, and the compressive stress is 150 to 250 MPa.

この構成の発明では、高屈折層を構成する五酸化二タンタルの屈折率が2.10〜2.30であり、圧縮応力が150〜250MPaであるため、反射防止層として機能するとともに耐熱性と硬度とが向上する。
つまり、五酸化二タンタルの屈折率を2.10〜2.30とするには圧縮応力を150〜250MPa以上としなければならない。このように圧縮応力を大きな値とすると、高屈折層の密度が高くなり、硬度が大きなものとなる。そして、基材に熱を加えると膨張するが、基材に設けられた反射防止層の高屈折層に大きな圧縮応力を有する構成とすれば、この圧縮応力と基材の膨張とが釣り合うことになり、光学物品が高温でも耐えることができる。一方、五酸化二タンタルの屈折率を、2.30を超える値とすると、圧縮応力が大きすぎることになり、反射防止層が黒色膜となる等、反射防止層として機能しなくなる。
In the invention of this configuration, since the refractive index of tantalum pentoxide constituting the high refractive layer is 2.10 to 2.30 and the compressive stress is 150 to 250 MPa, it functions as an antireflection layer and has heat resistance. Hardness is improved.
In other words, in order to set the refractive index of tantalum pentoxide to 2.10 to 2.30, the compressive stress must be 150 to 250 MPa or more. When the compressive stress is set to a large value in this way, the density of the high refractive layer is increased and the hardness is increased. And, when heat is applied to the base material, it expands, but if the high refractive layer of the antireflection layer provided on the base material has a large compressive stress, the compressive stress and the base material expansion will be balanced. Thus, the optical article can withstand high temperatures. On the other hand, if the refractive index of tantalum pentoxide is set to a value exceeding 2.30, the compressive stress will be too large, and the antireflection layer will not function as an antireflection layer such as a black film.

本発明では、前記低屈折層は二酸化ケイ素であり、かつ、屈折率が1.40〜1.50であり、圧縮応力が150〜250MPaである構成が好ましい。
この構成の発明では、従来の構成と同じ構成の低屈折層を用いることで、光学物品を容易に製造することができる。
In the present invention, the low refractive layer is preferably silicon dioxide, has a refractive index of 1.40 to 1.50, and a compressive stress of 150 to 250 MPa.
In the invention of this configuration, the optical article can be easily manufactured by using the low refractive layer having the same configuration as the conventional configuration.

本発明の光学物品は眼鏡レンズであることが好ましい。
この構成の発明では、前述の効果を奏することができる眼鏡レンズを提供することができる。
The optical article of the present invention is preferably a spectacle lens.
The invention with this configuration can provide a spectacle lens capable of producing the effects described above.

本発明の光学部品の製造方法は、前記高屈折層の成膜条件はイオンアシスト蒸着方式で、電子銃の電流値が300〜350mA、イオン銃の電圧値400〜600V、電流値200〜350mAであることを特徴とする。
この構成の発明は、前述の効果を奏する反射防止層を形成するに適した条件であり、この条件によって光学物品を容易に製造することができる。
In the method of manufacturing an optical component according to the present invention, the film formation condition of the high refractive layer is an ion-assisted deposition method, the current value of the electron gun is 300 to 350 mA, the voltage value of the ion gun is 400 to 600 V, and the current value is 200 to 350 mA. It is characterized by being.
The invention of this configuration is a condition suitable for forming an antireflection layer having the above-described effects, and an optical article can be easily manufactured under this condition.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本実施形態の眼鏡レンズの断面図である。
図1において、眼鏡レンズは、レンズ基材1と、このレンズ基材1の表面に設けられたハードコート層2と、このハードコート層2の上に設けられた反射防止層3とを備えて構成されている。
なお、本実施形態では、ハードコート層2を省略してレンズ基材1の上に直接反射防止層3を形成するものでもよく、さらに、レンズ基材1とハードコート層2との密着性を得るために、レンズ基材1とハードコート層2との界面にプライマー層を設けてもよい。そして、反射防止層3の上には、必要に応じて撥水層や防曇性を有する層を形成するものでもよい。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the spectacle lens of the present embodiment.
In FIG. 1, the spectacle lens includes a lens substrate 1, a hard coat layer 2 provided on the surface of the lens substrate 1, and an antireflection layer 3 provided on the hard coat layer 2. It is configured.
In the present embodiment, the hard coat layer 2 may be omitted and the antireflection layer 3 may be formed directly on the lens substrate 1, and the adhesion between the lens substrate 1 and the hard coat layer 2 may be improved. In order to obtain, a primer layer may be provided at the interface between the lens substrate 1 and the hard coat layer 2. Then, a water repellent layer or a layer having antifogging properties may be formed on the antireflection layer 3 as necessary.

レンズ基材1には、透明なプラスチックであるアクリル樹脂、チオウレタン系樹脂、メタクリル系樹脂、アリル系樹脂、エピスルフィド系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート(CR−39)、ポリ塩化ビニル、ハロゲン含有共重合体、イオウ含有共重合体が好適に使用される。
レンズ基材1の屈折率は、酸化チタンを含んだハードコート層2の屈折率と合わせるためには、1.6以上が好ましい。特に、アリルカーボネート系樹脂、アクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、及びチオウレタン系樹脂が好ましい。
The lens substrate 1 includes an acrylic resin, thiourethane resin, methacrylic resin, allyl resin, episulfide resin, polycarbonate, polystyrene, diethylene glycol bisallyl carbonate (CR-39), polyvinyl chloride, which is a transparent plastic, A halogen-containing copolymer and a sulfur-containing copolymer are preferably used.
The refractive index of the lens substrate 1 is preferably 1.6 or more in order to match the refractive index of the hard coat layer 2 containing titanium oxide. In particular, allyl carbonate resin, acrylate resin, methacrylate resin, and thiourethane resin are preferable.

ハードコート層2は、有機材料単体、無機材料単体若しくはそれらの複合材料で形成されるが、硬度が得られる点と屈折率の調整が可能な点とから複合材料が好ましい。
ハードコート層2の屈折率をレンズ基材1の屈折率と同程度に調整することによって、ハードコート層2とレンズ基材1との界面での反射で生じる干渉縞及び透過率の低下を防げる。
具体的には、ハードコート層2を形成するためのハードコート液は、有機ケイ素化合物と、ルチル型の結晶構造の酸化チタンを含有する無機酸化物粒子とを含む。
The hard coat layer 2 is formed of a single organic material, a single inorganic material, or a composite material thereof, but a composite material is preferable from the viewpoint of obtaining hardness and adjusting the refractive index.
By adjusting the refractive index of the hard coat layer 2 to the same degree as the refractive index of the lens base material 1, it is possible to prevent interference fringes and a decrease in transmittance caused by reflection at the interface between the hard coat layer 2 and the lens base material 1. .
Specifically, the hard coat liquid for forming the hard coat layer 2 includes an organic silicon compound and inorganic oxide particles containing titanium oxide having a rutile crystal structure.

ルチル型の酸化チタン粒子は、粒径1〜200μmであることが好ましい。屈折率の調整の点から、これらの粒子のほかに、粒径1〜200μmのケイ素、錫、ジルコニウム、アンチモンの金属酸化物粒子、あるいはこれらの複合酸化物粒子を組み合わせてハードコート層として複合材料を形成するのがよい。
また、無機材料としてチタンを使用する際は、その光活性に起因するハードコート層2及びレンズ基材1の耐光性の低下(具体的には、黄変による透過率の低下や界面の劣化による層はがれの発生)を防ぐために、ルチル型結晶構造を持つチタン酸化物やチタン酸化物の周りを二酸化ケイ素が包む構造の複合酸化物粒子を使用するのが好ましい。ハードコート層2の厚さは、傷つき難さの点から数μmが好ましい。
The rutile-type titanium oxide particles preferably have a particle size of 1 to 200 μm. From the viewpoint of adjusting the refractive index, in addition to these particles, metal oxide particles of silicon, tin, zirconium, antimony having a particle size of 1 to 200 μm, or a composite material of these composite oxide particles is used as a composite material as a hard coat layer. It is good to form.
Further, when titanium is used as the inorganic material, the light resistance of the hard coat layer 2 and the lens base material 1 is reduced due to the photoactivity (specifically, the transmittance is reduced due to yellowing or the interface is deteriorated). In order to prevent the occurrence of peeling of the layer, it is preferable to use titanium oxide having a rutile crystal structure or composite oxide particles having a structure in which silicon dioxide surrounds titanium oxide. The thickness of the hard coat layer 2 is preferably several μm from the viewpoint of being hard to be damaged.

反射防止層3は、そのレンズ基材1から対物側に向けて、第1層31、第2層32、第3層33、第4層34、第5層35、第6層36及び第7層37から構成される。
第1層31、第3層33、第5層35及び第7層37が二酸化ケイ素(SiO)からなる低屈折層を構成し、その低屈折層は、その屈折率nが1.40〜1.50であり、かつ、圧縮応力が150〜250MPaである。
第2層32、第4層34及び第6層36が五酸化二タンタル(Ta)からなる高屈折層を構成し、その高屈折層は、その屈折率nが2.10〜2.30であり、圧縮応力が150〜250MPaである。
なお、本実施形態では、反射防止層3は、必ずしも7層から構成されるものに限定されるものではなく、例えば、第1層31がレンズ基材側であり、低屈折層と高屈折層とが交互に配置される奇数層から構成されれば、他の層構成であってもよい。例えば、第1層31、第2層32、第3層33、第4層34及び第5層35の5層から構成するものでもよい。
The antireflection layer 3 has a first layer 31, a second layer 32, a third layer 33, a fourth layer 34, a fifth layer 35, a sixth layer 36, and a seventh layer from the lens substrate 1 toward the objective side. It is composed of layer 37.
The first layer 31, the third layer 33, the fifth layer 35, and the seventh layer 37 constitute a low refractive layer made of silicon dioxide (SiO 2 ), and the refractive index n of the low refractive layer is 1.40. 1.50 and the compressive stress is 150 to 250 MPa.
The second layer 32, the fourth layer 34, and the sixth layer 36 constitute a high refractive layer made of tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), and the high refractive layer has a refractive index n of 2.10 to 2. .30 and the compressive stress is 150 to 250 MPa.
In the present embodiment, the antireflection layer 3 is not necessarily limited to one composed of seven layers. For example, the first layer 31 is on the lens substrate side, and a low refractive layer and a high refractive layer are provided. As long as it is composed of odd layers alternately arranged, other layer configurations may be used. For example, the first layer 31, the second layer 32, the third layer 33, the fourth layer 34, and the fifth layer 35 may be used.

反射防止層3のうち少なくとも高屈折層を形成するには、通常のイオンアシスト(IAD)電子ビーム蒸着装置が好適に用いられる。
図2は、本実施形態の反射防止層3の製造に用いる蒸着装置100の模式図である。
図2において、蒸着装置100は、真空容器11、排気装置20、及びガス供給装置30を備えているいわゆる電子ビーム蒸着装置である。
In order to form at least the high refractive layer of the antireflection layer 3, a normal ion assist (IAD) electron beam evaporation apparatus is preferably used.
FIG. 2 is a schematic view of a vapor deposition apparatus 100 used for manufacturing the antireflection layer 3 of the present embodiment.
In FIG. 2, the vapor deposition apparatus 100 is a so-called electron beam vapor deposition apparatus that includes a vacuum vessel 11, an exhaust device 20, and a gas supply device 30.

真空容器11は、真空容器11内に蒸着材料がセットされた蒸発源(るつぼ)12,13の蒸着材料を加熱溶解(蒸発)する加熱手段14、レンズ基材1が載置される基材支持台15、レンズ基材1を加熱するための基材加熱用ヒータ16、フィラメント17、及び、導入したガスをイオン化し加速してレンズ基材1に照射するイオン銃18等を備えている。また、必要に応じて真空容器11内に残留した水分を除去するためのコールドトラップや、層厚を管理するための装置等が具備される。   The vacuum vessel 11 includes a heating unit 14 for heating and dissolving (evaporating) the vapor deposition material of the evaporation sources (crucibles) 12 and 13 in which the vapor deposition material is set in the vacuum vessel 11, and a substrate support on which the lens substrate 1 is placed. A base 15, a substrate heating heater 16 for heating the lens substrate 1, a filament 17, and an ion gun 18 that ionizes and accelerates the introduced gas to irradiate the lens substrate 1. Further, a cold trap for removing moisture remaining in the vacuum vessel 11 and an apparatus for managing the layer thickness are provided as necessary.

蒸発源12、13は、蒸着材料がセットされたるつぼであり、真空容器11の下部に配置されている。着色に用いられる金属は、予め金属酸化物やフッ化物に混ぜられている。
加熱手段14は、フィラメント17の発熱によって発生する熱電子を、図示しない電子銃により加速、偏向して、蒸発源12、13にセットされた蒸着材料に照射し蒸発させる、いわゆる電子ビーム蒸着が行われる。
The evaporation sources 12 and 13 are crucibles in which a vapor deposition material is set, and are disposed at the lower part of the vacuum vessel 11. The metal used for coloring is mixed in advance with a metal oxide or fluoride.
The heating means 14 performs so-called electron beam evaporation, in which thermionic electrons generated by the heat generated by the filament 17 are accelerated and deflected by an electron gun (not shown) and irradiated to the evaporation material set in the evaporation sources 12 and 13 to evaporate. Is called.

基材支持台15は、所定数のレンズ基材1を載置する支持台であり、蒸発源12、13と対向した真空容器11内の上部に配置されている。基材支持台15は、レンズ基材1に形成される反射防止層の均一性を確保し、かつ量産性を高めるために回転機構を有するのが好ましい。   The base material support base 15 is a support base on which a predetermined number of lens base materials 1 are placed, and is disposed in the upper part of the vacuum container 11 facing the evaporation sources 12 and 13. The base material support 15 preferably has a rotation mechanism in order to ensure the uniformity of the antireflection layer formed on the lens base material 1 and to improve mass productivity.

基材加熱用ヒータ16は、例えば赤外線ランプからなり、基材支持台15の上部に配置されている。基材加熱用ヒータ16は、レンズ基材1を加熱することによりレンズ基材1のガス出しあるいは水分とばしを行い、レンズ基材1の表面に形成される層の密着性を確保する。
なお、赤外線ランプの他に抵抗加熱ヒータ等を用いることができる。但し、レンズ基材1の材質がプラスチックの場合には、赤外線ランプを用いるのが好ましい。
The substrate heating heater 16 is made of, for example, an infrared lamp, and is disposed on the substrate support 15. The substrate heating heater 16 heats the lens substrate 1 to degas or remove moisture from the lens substrate 1 to ensure adhesion of the layer formed on the surface of the lens substrate 1.
In addition to the infrared lamp, a resistance heater or the like can be used. However, when the material of the lens substrate 1 is plastic, it is preferable to use an infrared lamp.

排気装置20は、真空容器11内を高真空に排気する装置であり、ターボ分子ポンプ21と、真空容器11内の圧力を一定に保つ圧力調節バルブ22とを備えている。
ガス供給装置30は、Ar,N,Oなどのガスを内蔵するガスシリンダ310と、ガスの流量を制御する流量制御装置320とを備えている。ガスシリンダ310に内蔵されたガスは、流量制御装置320を介して真空容器11内に導入される。
圧力計50は、真空容器11内の圧力を検出する。圧力計50によって検出された圧力値に基づき、排気装置20の圧力調節バルブが、図示しない制御部からの制御信号により制御されて、真空容器11内の圧力が所定の圧力値に保たれる。
The exhaust device 20 is a device that exhausts the inside of the vacuum vessel 11 to a high vacuum, and includes a turbo molecular pump 21 and a pressure control valve 22 that keeps the pressure inside the vacuum vessel 11 constant.
The gas supply device 30 includes a gas cylinder 310 containing a gas such as Ar, N 2 , and O 2, and a flow rate control device 320 that controls the flow rate of the gas. The gas built in the gas cylinder 310 is introduced into the vacuum container 11 via the flow rate control device 320.
The pressure gauge 50 detects the pressure in the vacuum vessel 11. Based on the pressure value detected by the pressure gauge 50, the pressure control valve of the exhaust device 20 is controlled by a control signal from a control unit (not shown), and the pressure in the vacuum vessel 11 is maintained at a predetermined pressure value.

前述した真空容器11内の基材支持台15に、ハードコート層2の形成されたレンズ基材1が載置され、蒸着装置100を稼動する。
ここで、高屈折層を構成する第2層32、第4層34及び第6層36を形成するにあたり、その成膜条件は、電子銃の電流値が300〜350mA、イオン銃の電圧値400〜600V、電流値200〜350mAである。
そして、低屈折層を構成する第1層31、第3層33、第5層35及び第7層37を形成するためには、前述のイオンアシスト法を用いてもよいが、他の方法、例えば、タングステン等の抵抗体に通電し蒸着材料を溶融/気化する方法(いわゆる、抵抗加熱蒸着)、高エネルギーのレーザー光を蒸発させたい材料に照射する方法等を採用してもよい。
The lens substrate 1 on which the hard coat layer 2 is formed is placed on the substrate support 15 in the vacuum container 11 described above, and the vapor deposition apparatus 100 is operated.
Here, in forming the second layer 32, the fourth layer 34, and the sixth layer 36 constituting the high refractive layer, the film formation conditions are as follows: the current value of the electron gun is 300 to 350 mA, and the voltage value of the ion gun is 400. It is -600V and the electric current value is 200-350mA.
In order to form the first layer 31, the third layer 33, the fifth layer 35, and the seventh layer 37 constituting the low refractive layer, the above-described ion assist method may be used. For example, a method of melting / vaporizing a deposition material by energizing a resistor such as tungsten (so-called resistance heating deposition), a method of irradiating a material to be vaporized with high energy laser light, or the like may be employed.

次に、本発明の実施例について説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。[実施例1]
実施例1は、レンズ基材1の上にハードコート層2を形成し、このハードコート層2の上に7層構成の反射防止層3を形成したものである。このうち、低屈折層を屈折率nが1.45であり、かつ、圧縮応力が175MPaのSiOから形成し、高屈折層を屈折率nが2.15であり、かつ、圧縮応力が215MPaのTaから形成するものである。低屈折層を構成する第1層31の厚さを25nmとし、第3層33の厚さを195nmとし、第5層35の厚さを30nmとし、第7層37の厚さを100nmとし、高屈折層を構成する第2層32の厚さを5nmとし、第4層34の厚さを25nmとし、第6層36の厚さを35nmとする。
実施例1では、イオンアシスト法で第2層32、第4層34及び第6層36の高屈折層を形成する。このイオンアシスト法は、電子銃電流値が325mAであり、イオン銃電圧値が500Vであり、イオン銃電流値が250mAという条件で行った。第1層31、第3層33、第5層35及び第7層37の低屈折層は、電子銃電流値が100mAとして電子ビーム蒸着法を用いるものの、イオンアシスト法を用いない。
以上の実施例1の実験条件を表1及び表2に示す。
Next, examples of the present invention will be described. The present invention is not limited to the following examples, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved. [Example 1]
In Example 1, a hard coat layer 2 is formed on a lens substrate 1, and an antireflection layer 3 having a seven-layer structure is formed on the hard coat layer 2. Among these, the low refractive layer is formed of SiO 2 having a refractive index n of 1.45 and a compressive stress of 175 MPa, and the high refractive layer is formed of a refractive index n of 2.15 and a compressive stress of 215 MPa. It is formed from Ta 2 O 5 . The thickness of the first layer 31 constituting the low refractive layer is 25 nm, the thickness of the third layer 33 is 195 nm, the thickness of the fifth layer 35 is 30 nm, the thickness of the seventh layer 37 is 100 nm, The thickness of the second layer 32 constituting the highly refractive layer is 5 nm, the thickness of the fourth layer 34 is 25 nm, and the thickness of the sixth layer 36 is 35 nm.
In Example 1, the second refractive layer 32, the fourth layer 34, and the sixth layer 36 are formed by an ion assist method. This ion assist method was performed under the conditions that the electron gun current value was 325 mA, the ion gun voltage value was 500 V, and the ion gun current value was 250 mA. The low refractive layers of the first layer 31, the third layer 33, the fifth layer 35, and the seventh layer 37 use an electron beam evaporation method with an electron gun current value of 100 mA, but do not use an ion assist method.
Tables 1 and 2 show the experimental conditions of Example 1 described above.

[実施例2]
実施例2は、高屈折層の屈折率nと圧縮応力とが実施例1と相違する。つまり、実施例2では、高屈折層を屈折率nが2.11であり、かつ、圧縮応力が198MPaのTaから形成するものであり、低屈折層は実施例1と同じ構成である。そして、各層の厚さも実施例1と同じである。
実施例2では実施例1と同様に反射防止層3が形成されるが、実施例1と異なり、高屈折層を形成するためのイオンアシスト法において、電子銃電流値が300mAである点で相違する。
以上の実施例2の実験条件を表1及び表2に示す。
[Example 2]
The second embodiment is different from the first embodiment in the refractive index n and compressive stress of the high refractive layer. That is, in Example 2, the high refractive layer is formed of Ta 2 O 5 having a refractive index n of 2.11 and a compressive stress of 198 MPa, and the low refractive layer has the same configuration as that of Example 1. is there. The thickness of each layer is the same as that in the first embodiment.
In Example 2, the antireflection layer 3 is formed in the same manner as in Example 1. However, unlike Example 1, the ion assist method for forming the high refractive layer is different in that the electron gun current value is 300 mA. To do.
The experimental conditions of Example 2 are shown in Tables 1 and 2.

[実施例3]
実施例3は、高屈折層の屈折率nと圧縮応力とが実施例1と相違する。つまり、実施例2では、高屈折層を屈折率nが2.28であり、かつ、圧縮応力が239MPaのTaから形成するものであり、低屈折層は実施例1と同じ構成である。そして、各層の厚さも実施例1と同じである。
実施例3では実施例1と同様の条件のイオンアシスト法で反射防止層3が形成される。
以上の実施例3の実験条件を表1及び表2に示す。
[Example 3]
Example 3 differs from Example 1 in the refractive index n and compressive stress of the high refractive layer. That is, in Example 2, the high refractive layer is formed of Ta 2 O 5 having a refractive index n of 2.28 and a compressive stress of 239 MPa, and the low refractive layer has the same configuration as that of Example 1. is there. The thickness of each layer is the same as that in the first embodiment.
In Example 3, the antireflection layer 3 is formed by an ion assist method under the same conditions as in Example 1.
Tables 1 and 2 show the experimental conditions of Example 3 described above.

[比較例1]
比較例1は、高屈折層を構成する材料が従来と同じ二酸化チタン(TiO)である点で実施例1と相違する。この二酸化チタンの屈折率nは2.4であり、かつ、圧縮応力が125MPaである。比較例1は低屈折層が実施例1と同じ構成である。そして、各層の厚さも実施例1と同じである。
実施例3では実施例1と同様に反射防止層3が形成される。
実施例3では実施例1と同様に反射防止層3が形成されるが、実施例1と異なり、高屈折層を形成するためのイオンアシスト法において、電子銃電流値が280mAである。
以上の実施例3の実験条件を表1及び表2に示す。
[Comparative Example 1]
Comparative Example 1 is different from Example 1 in that the material constituting the high refractive layer is titanium dioxide (TiO 2 ), which is the same as the conventional one. This titanium dioxide has a refractive index n of 2.4 and a compressive stress of 125 MPa. In Comparative Example 1, the low refractive layer has the same configuration as that of Example 1. The thickness of each layer is the same as that in the first embodiment.
In Example 3, the antireflection layer 3 is formed in the same manner as in Example 1.
In Example 3, the antireflection layer 3 is formed in the same manner as in Example 1. However, unlike Example 1, in the ion assist method for forming the high refractive layer, the electron gun current value is 280 mA.
Tables 1 and 2 show the experimental conditions of Example 3 described above.

[比較例2]
比較例2は、高屈折層の屈折率nと圧縮応力とが実施例1と相違する。つまり、比較例2では、高屈折層を屈折率nが1.94であり、かつ、圧縮応力が105MPaのTaから形成するものであり、低屈折層は実施例1と同じ構成である。そして、各層の厚さも実施例1と同じである。
実施例2では高屈折層を形成するにあたり、電子銃電流値が325mAとして電子ビーム蒸着法を用いるものの、イオンアシスト法を用いることない。
以上の比較例2の実験条件を表1及び表2に示す。
[Comparative Example 2]
Comparative Example 2 differs from Example 1 in the refractive index n and compressive stress of the high refractive layer. That is, in Comparative Example 2, the high refractive layer is formed of Ta 2 O 5 having a refractive index n of 1.94 and a compressive stress of 105 MPa, and the low refractive layer has the same configuration as that of Example 1. is there. The thickness of each layer is the same as that in the first embodiment.
In Example 2, an electron beam evaporation method is used with an electron gun current value of 325 mA when forming a highly refractive layer, but an ion assist method is not used.
The experimental conditions of Comparative Example 2 are shown in Tables 1 and 2.

[比較例3]
比較例3は、高屈折層の屈折率nと圧縮応力とが実施例1と相違する。つまり、比較例3では、高屈折層を屈折率nが2.37であり、かつ、圧縮応力が220MPaのTaから形成するものであり、低屈折層は実施例1と同じ構成である。そして、各層の厚さも実施例1と同じである。
比較例3では実施例1と同様に反射防止層3が形成されるが、実施例1と異なり、高屈折層を形成するためのイオンアシスト法において、電子銃電流値が450mAであり、イオン銃電圧値が750Vであり、イオン銃電流値が375mAである点で相違する。
以上の比較例3の実験条件を表1及び表2に示す。
[Comparative Example 3]
Comparative Example 3 differs from Example 1 in the refractive index n and compressive stress of the high refractive layer. That is, in Comparative Example 3, the high refractive layer is formed of Ta 2 O 5 having a refractive index n of 2.37 and a compressive stress of 220 MPa, and the low refractive layer has the same configuration as that of Example 1. is there. The thickness of each layer is the same as that in the first embodiment.
In Comparative Example 3, the antireflection layer 3 is formed in the same manner as in Example 1. However, unlike Example 1, in the ion assist method for forming the highly refractive layer, the electron gun current value is 450 mA, and the ion gun The difference is that the voltage value is 750 V and the ion gun current value is 375 mA.
The experimental conditions of Comparative Example 3 are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2009217018
Figure 2009217018

Figure 2009217018
Figure 2009217018

以上の実施例1〜3及び比較例1〜3について、AR機能、硬度及び耐熱性の実験を行った。
AR機能は反射防止層として機能するか否かの試験である。表3において、○はAR機能があることを示し、×はAR機能がないことを示す。
比較例3は反射防止層が黒色膜となり、可視光領域に吸収をもつ膜となったので、AR機能がない結果となった。それ以外の実施例1〜3及び比較例1〜2は比較例3のような不都合がなく、AR機能を有する。なお、比較例3はAR機能がないので、硬度及び耐熱性の実験は行っていない。
About the above Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3, experiment of AR function, hardness, and heat resistance was conducted.
The AR function is a test of whether or not it functions as an antireflection layer. In Table 3, o indicates that the AR function is present, and x indicates that the AR function is absent.
In Comparative Example 3, the antireflection layer was a black film, and the film had absorption in the visible light region. The other Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 have the AR function without the inconvenience as in Comparative Example 3. Since Comparative Example 3 does not have an AR function, experiments on hardness and heat resistance were not performed.

硬度の実験はベイヤー試験で行った。このベイヤー試験はベイヤー試験機(COLTS Laboratories社製)を用いた耐擦傷試験であり、眼鏡レンズの試験片を500gのメディアで600回往復させて同時に傷をつけ、この傷のついた眼鏡レンズのヘーズ値を測定し、ベイヤー値R(Bayer Ratio)を下記の式に基づいて算出する。
R=(HSTB−HSTA)/(HSAB−HSAA
STB:標準レンズ(試験後)のヘーズ値
STA:標準レンズ(試験前)のヘーズ値
SAB:試験片レンズ(試験後)のヘーズ値
SAA:試験片レンズ(試験前)のヘーズ値
Rは値が大きい程、耐擦傷性が良好。
耐熱性の試験は試験片レンズを加熱し、その表面に割れや傷を目視で発見できた場合の温度を耐熱性温度とした。
以上の実験結果を表3に示す。
The hardness experiment was performed by the Bayer test. This Bayer test is an abrasion resistance test using a Bayer testing machine (manufactured by COLTS Laboratories). A spectacle lens specimen is reciprocated 600 times with 500 g of media and scratched at the same time. The haze value is measured, and the Bayer value R (Bayer Ratio) is calculated based on the following formula.
R = (H STB -H STA ) / (H SAB -H SAA )
H STB : Haze value of standard lens (after test) H STA : Haze value of standard lens (before test) H SAB : Haze value of test piece lens (after test) H SAA : Haze value of test piece lens (before test) The larger the value of R, the better the scratch resistance.
In the heat resistance test, the test piece lens was heated, and the temperature at which cracks or scratches were found on the surface was regarded as the heat resistance temperature.
The above experimental results are shown in Table 3.

Figure 2009217018
Figure 2009217018

以上の表3からわかる通り、ベイヤー試験におけるベイヤー値は、実施例1〜3では、6.8〜10.8であるのに対して、比較例1〜2では、3.2〜3.5であり、実施例が比較例に比べてベイヤー試験による耐擦傷性が良好である。
そして、耐熱性は、実施例1〜3、比較例2では、75〜80℃であるのに対して、比較例1では70℃であり、耐熱性が低いことがわかる。
以上の通り、反射防止層としての機能を有するとともに、ベイヤー値と耐熱性との双方とも良好な値を示すのは実施例1〜3である。
As can be seen from Table 3 above, the Bayer value in the Bayer test is 6.8 to 10.8 in Examples 1 to 3, whereas it is 3.2 to 3.5 in Comparative Examples 1 and 2. Thus, the examples have better scratch resistance by the Bayer test than the comparative examples.
And heat resistance is 75-80 degreeC in Examples 1-3 and the comparative example 2, whereas it is 70 degreeC in the comparative example 1, and it turns out that heat resistance is low.
As described above, Examples 1 to 3 have a function as an antireflection layer and exhibit good values for both the Bayer value and the heat resistance.

なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
例えば、反射防止層3の形成方法に制限はなく、電子ビーム蒸着法以外にも、高周波スパッタリング法、直流スパッタリング法、CVD法(化学気相成長法)イオンプレーティング法等種々の方法が採用できる。
The best configuration, method, and the like for carrying out the present invention have been disclosed above, but the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but it is not intended to depart from the technical concept and scope of the invention. Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of materials, quantity, and other detailed configurations.
Therefore, the description limiting the shape, material, etc. disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such is included in this invention.
For example, the formation method of the antireflection layer 3 is not limited, and various methods such as a high frequency sputtering method, a direct current sputtering method, a CVD method (chemical vapor deposition method) and an ion plating method can be employed in addition to the electron beam evaporation method. .

さらに、前記実施形態では、光学物品を眼鏡レンズとして説明したが、本発明の光学物品は眼鏡レンズ以外、例えば、カメラ用レンズ、顕微鏡レンズを始め各種光学レンズとしてもよく、あるいは、プリズム等の光学素子としてもよい。   Furthermore, although the optical article has been described as an eyeglass lens in the above-described embodiment, the optical article of the present invention may be other optical glasses such as a camera lens and a microscope lens, or an optical device such as a prism. It is good also as an element.

本発明は、眼鏡レンズに利用できる他、カメラ用レンズを始め各種光学レンズ等に利用することができる。   The present invention can be used not only for eyeglass lenses but also for various optical lenses including camera lenses.

本発明の一実施形態にかかる眼鏡レンズの断面図。1 is a cross-sectional view of a spectacle lens according to an embodiment of the present invention. 反射防止層の製造に用いる蒸着装置の模式図。The schematic diagram of the vapor deposition apparatus used for manufacture of an antireflection layer.

符号の説明Explanation of symbols

1…レンズ基材、2…ハードコート層、3…反射防止層、31…第1層(低屈折率層)、32…第2層(高屈折率層)、33…第3層(低屈折率層)、34…第4層(高屈折率層)、35…第5層(低屈折率層)、36…第6層(高屈折率層)、37…第7層(低屈折率層)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens base material, 2 ... Hard-coat layer, 3 ... Antireflection layer, 31 ... 1st layer (low refractive index layer), 32 ... 2nd layer (high refractive index layer), 33 ... 3rd layer (low refraction) Index layer), 34 ... 4th layer (high refractive index layer), 35 ... 5th layer (low refractive index layer), 36 ... 6th layer (high refractive index layer), 37 ... 7th layer (low refractive index layer) )

Claims (4)

基材の表面に低屈折層と高屈折層とが交互に積層される光学部品であって、
前記高屈折層は五酸化二タンタルから形成され、かつ、屈折率が2.10〜2.30であり、圧縮応力が150〜250MPaであることを特徴とする光学部品。
An optical component in which low refractive layers and high refractive layers are alternately laminated on the surface of a substrate,
The optical component, wherein the high refractive layer is made of tantalum pentoxide, has a refractive index of 2.10 to 2.30, and a compressive stress of 150 to 250 MPa.
請求項1に記載された光学物品において、前記低屈折層は二酸化ケイ素であり、かつ、屈折率が1.40〜1.50であり、圧縮応力が150〜250MPaである
ことを特徴とする光学部品。
2. The optical article according to claim 1, wherein the low refractive layer is silicon dioxide, has a refractive index of 1.40 to 1.50, and a compressive stress of 150 to 250 MPa. parts.
請求項1又は請求項2に記載された光学物品は眼鏡レンズであること特徴とする光学部品。   The optical article according to claim 1 or 2 is an eyeglass lens. 請求項1から請求項3のいずれかに記載された光学部品を製造する方法であって、
前記高屈折層の成膜条件はイオンアシスト蒸着方式で、電子銃の電流値が300〜350mA、イオン銃の電圧値400〜600V、電流値200〜350mAであることを特徴とする光学部品の製造方法。
A method for manufacturing the optical component according to any one of claims 1 to 3,
The production conditions of the high refractive layer are ion-assisted deposition, and the current value of the electron gun is 300 to 350 mA, the voltage value of the ion gun is 400 to 600 V, and the current value is 200 to 350 mA. Method.
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