多層反射防止層およびその製造方法、プラスチックレンズ
【課題】湿度の高い雰囲気中におかれても、レンズ基材の局所的変形を起こさず、優れた
耐擦傷性を持つプラスチックレンズ、およびそのような特性をレンズ基材に付与する多層
反射防止層を提供すること。
【解決手段】多層反射防止層３は、高屈折率層（３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３）と低屈折率層
（３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｌ３、３Ｌ４）とを積層してなり、高屈折率層（３Ｈ１、３Ｈ２、
３Ｈ３）が粒界を有する。プラスチックレンズ１０は、レンズ基材１の上に多層反射防止
層３を備える。
耐擦傷性を持つプラスチックレンズ、およびそのような特性をレンズ基材に付与する多層
反射防止層を提供すること。
【解決手段】多層反射防止層３は、高屈折率層（３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３）と低屈折率層
（３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｌ３、３Ｌ４）とを積層してなり、高屈折率層（３Ｈ１、３Ｈ２、
３Ｈ３）が粒界を有する。プラスチックレンズ１０は、レンズ基材１の上に多層反射防止
層３を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層反射防止層およびその製造方法およびそれを基材上に形成してなるプラ
スチックレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、眼鏡用のプラスチックレンズには、傷防止のためのハードコート層と反射防止
層とが設けられる。ハードコート層はレンズ基材表面に形成され、反射防止層はハードコ
ート層表面に異なる屈折率を持つ物質を交互に積層してなるいわゆる多層反射防止層とし
て形成される。このような多層反射防止層を構成する物質としては、プラスチック基材が
変形しない比較的低温で層が形成ができ、かつ所定の物性が得られる物質が使用される。
所定の物性としては、屈折率、硬度、透明度等が挙げられる。このような物質として、低
屈折率層にはＳｉＯ２，ＳｉＯｘ等の酸化ケイ素が用いられ、高屈折率層にはＺｒＯ２（
酸化ジルコニウム）、Ｔａ２Ｏ５（酸化タンタル）、ＴｉＯ２（酸化チタン）、Ｎｂ２Ｏ
５（酸化ニオブ）等が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３４２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、プラスチックレンズ表面の耐擦傷性を向上させるために、多層反射防止層を構成
する高屈折率材料層（酸化チタン層等の高屈折率層）の密度を上げることが多いが、その
ようなプラスチックレンズを高湿度下に放置すると、原因は不明であるが外観が悪化する
（レンズ基材が局所的にゆがむ）ことがある。また、高屈折率材料層（高屈折率層）の密
度を下げるとプラスチックレンズの外観は向上するが、プラスチックレンズ表面（多層反
射防止層）の耐擦傷性が低下する。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、湿度の高い雰囲気中におかれても、レンズ基材の局所的変形
を起こさず、優れた耐擦傷性を持つプラスチックレンズ、およびそのような特性をレンズ
基材に付与する多層反射防止層およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意研究の結果、レンズ基材の局所的変形は、プラスチックレンズその
ものが水分を吸収し、局所的に膨潤するためであることを見いだした。
一般に、プラスチックレンズ表面の耐擦傷性を向上させるために、多層反射防止層を構
成する高屈折率材料層（酸化チタン層等の高屈折率層）の密度を上げることが多いが、そ
うすると層そのものが硬くなり、それと同時に水分を透過しにくくなる。低屈折率材料層
（低屈折率層）として汎用的に用いられる酸化ケイ素層（ＳｉＯ２層）は、その材料特性
から水分をよく透過するので、多層反射防止層全体の水分透過性は、高屈折率層の水分透
過性により決定される。
そして、高屈折率層の密度を上げると多層反射防止層全体として水分は透過しにくくな
るが、一方で、レンズ基材表面のゴミや傷等によって成層時に局所的に生じた微細孔を水
分が透過し、その部分のレンズ基材が膨潤する（水分を吸って膨らむ）。結果的に水分の
透過した部分と透過しない部分とで不均一な膨潤が発生し、それが外観品質の低下（レン
ズ基材の局所的ゆがみ）を引き起こすことがわかってきた。
【０００７】
そこで、本発明は、高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層であって
、前記高屈折率層が粒界を有することを特徴とする。
ここで、高屈折率層としては、ＺｒＯ２（酸化ジルコニウム）、Ｔａ２Ｏ５（酸化タン
タル）、ＴｉＯ２（酸化チタン）、Ｎｂ２Ｏ５（酸化ニオブ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）
等からなる層が挙げられ、低屈折率層としては酸化ケイ素（ＳｉＯｘ、ＳｉＯ２）等から
なる非晶質層が挙げられる。また、粒界とは、構造物が無数の粒子から構成されている場
合に、粒子と粒子との境をいう。
本発明の多層反射防止層によれば、高屈折率層が粒界を有するため、粒子と粒子との境
を容易に水分が通ることができ、結果的に多層反射防止層が形成されている基材表面（界
面）に対して均一に水分を供給することが可能となる。それ故、たとえば、基材が水分に
より膨潤しやすいプラスチックであると、膨潤がこの基材の界面全体で均一に起こる。結
果として、高屈折率層の密度を高くして耐擦傷性を向上させた上で、高湿度下におけるプ
ラスチックレンズ等の外観品質を維持することができる。
【０００８】
また、本発明は、高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層であって、
前記高屈折率層が多結晶からなる層であることを特徴とする。
多結晶は、単結晶の集合として構成され、単結晶と単結晶の境には粒界と呼ばれる、周
期構造が乱れた、結合力の弱い部分があり、この部分はいわゆる空隙であるため水分が透
過しやすくなっている。
本発明の多層反射防止層を構成する高屈折率層は結晶層であるので、層全体に粒界が存
在し、均一に水分が通ることができるため、結果的に基材表面（界面）に対して均一に水
分を供給することができる。それ故、前記したように、高屈折率層の密度を高くして多層
反射防止層の耐擦傷性を向上させた上で、高湿度下におけるプラスチックレンズ等の外観
品質を維持することができる。
【０００９】
本発明では、前記高屈折率層が酸化チタンからなる層であることが好ましい。
この発明によれば、高屈折率層が酸化チタン層であるため、非晶状態だけでなく粒界を
持った高密度の多結晶状態とすることも容易であり、耐擦傷性および均一な水分透過性を
持った多層反射防止層を容易に提供できる。また、酸化チタンからなる層は、屈折率が非
常に高いため、低屈折率層との屈折率差を大きくでき、多層反射防止層の積層数を低減で
きるため、コスト的にも有利である。
【００１０】
本発明では、前記低屈折率層が酸化ケイ素からなる層であることが好ましい。
この発明によれば、低屈折率層が酸化ケイ素からなる層であるので、均一に水分を透過
し、かつ適当な硬さを持った層を電子ビーム蒸着等で容易に得られるため、多層反射防止
層の構成成分として好適である。
【００１１】
本発明のプラスチックレンズは、プラスチックレンズ基材（以下、「レンズ基材」また
は単に「基材」ともいう）と、前記プラスチックレンズ基材の上に前述の多層反射防止層
を形成したことを特徴とする。
ここで、レンズ基材としては、例えば、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等が挙げられる。
本発明のプラスチックレンズによれば、レンズ基材の上に、前述の多層反射防止層を形
成しているので、高湿度下に置かれた場合であっても、このレンズ基材の界面全体で膨潤
が均一に起こるためレンズ基材が局所的に変形を起こすことがない。従って、高屈折率層
の密度を高くして耐擦傷性を向上させても、高湿度下におけるプラスチックレンズの外観
品質を維持することができる。
【００１２】
なお、レンズ基材の上には、必要に応じてハードコート層を設けてもよい。ハードコー
ト層としては、ハードコート層を形成するためのハードコート液が以下の（Ａ）成分と（
Ｂ）成分とを含んでいると、硬化後のハードコート層として十分な硬度を持つことができ
るので好ましい。
（Ａ）一般式：Ｒ１ＳｉＸ１３で示される有機ケイ素化合物
（式中、Ｒ１は、重合可能な反応基を有する有機基であり、例えば、炭素数１〜６の炭化
水素基である。Ｘ１は、加水分解性基を示す。）
（Ｂ）アナターゼ型またはルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する無機酸化物
粒子
本発明は、高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層の製造方法であっ
て、前記高屈折率層を蒸着にて成膜する際の加速電圧が７００〜１０００Ｖ、加速電流が
５００〜１２００ｍＡであることを特徴とする。
本発明の多層反射防止層の製造方法の蒸着条件によれば、高屈折率層を多結晶化すること
が可能であり、高湿度下におけるプラスチックレンズ等の外観品質を維持することができ
ると同時に、高屈折率層の密度を高くして多層反射防止層の耐擦傷性を向上させることが
できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を説明する。
本実施形態の眼鏡用プラスチックレンズは、透明なプラスチック製の基材と、この基材
上に形成されたハードコート層と、このハードコート層上に形成された多層反射防止層と
を備えている。
【００１４】
（１．基材）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態に係る眼鏡用プラスチックレンズ１０の概略断面図が示されてい
る。プラスチックレンズ１０の基材１の表面には、傷を防止するためのハードコート層２
が設けられている。また、ハードコート層２の表面には、５層からなる光学多層膜である
多層反射防止層３が設けられている。
【００１５】
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使用される。
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、およびチオウレタン系樹脂が好ましい。
【００１６】
（２．ハードコート層）
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と基材１との界面での反射で生じる干渉縞およ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が以下の（Ａ）成分と
（Ｂ）成分とを含んでいると、硬化後のハードコート層として十分な硬度を持つことがで
きるので好ましい。なお、レンズ基材としては、ハードコート層を含めることもある。
（Ａ）一般式：Ｒ１ＳｉＸ１３で示される有機ケイ素化合物
（式中、Ｒ１は、重合可能な反応基を有する有機基であり、例えば、炭素数１〜６の炭化
水素基である。Ｘ１は、加水分解性基を示す。）
（Ｂ）ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する無機酸化物粒子
【００１７】
（Ｂ）成分としては、粒径１〜２００μｍのルチル型の酸化チタン粒子であることが好
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
および基材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。
なお、基材１とハードコート層２との密着性を得るために、基材１とハードコート層２
との界面にプライマ層を設けてもよい。
【００１８】
（３．多層反射防止層）
図１に示すように、多層反射防止層３は、低屈折率層３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｌ３、３Ｌ４
と高屈折率層３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３とが交互に積層された７層構造を有している。
低屈折率層３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｌ３、３Ｌ４は、プラスチックレンズ基材の変形しない
温度領域で通常の真空蒸着法によって形成でき、本実施形態では酸化ケイ素層（ＳｉＯ２
層）である。
【００１９】
高屈折率層３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３に使用可能な物質としては、ＺｒＯ２（酸化ジルコ
ニウム）、Ｔａ２Ｏ５（酸化タンタル）、ＴｉＯ２（酸化チタン）等が挙げられるが、本
実施形態で使用される酸化チタン層は、最も高屈折率であり、少ない層数で目的とする反
射防止特性を発揮できるので最も好ましい。
【００２０】
多層反射防止層３を基材１あるいはハードコート層２の上に形成するには、通常のイア
ンアシスト（ＩＡＤ）電子ビーム蒸着装置が用いられる。
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、およびガス供給装置３０
を備えているいわゆる電子ビーム蒸着装置である。
【００２１】
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）１２，１
３、蒸発源１２、１３の蒸着材料を加熱溶解（蒸発）する加熱手段１４、基材１が載置さ
れる基材支持台１５、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
、および、導入したガスをイオン化し加速して基材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。
【００２２】
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。
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、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。加速電流値に特に制限はないが、加速電流値は蒸着速度との
密接な関係があるため必要な蒸着速度に応じて調整できる。
また、蒸着材料を蒸発させる他の方法として、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がある。
【００２３】
基材支持台１５は、所定数の基材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、基材１に形成される反
射防止層３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
。
【００２４】
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、基材１を加熱することにより基材１のガス出しあ
るいは水分とばしを行い、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、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。
【００２５】
以上に説明した真空容器１１内の基材支持台１５に、ハードコート層２の形成された基
材１が載置されて、蒸着装置１００を稼動して多層反射防止層３の形成が行われる。
一般に、酸化チタンは非晶性の層として得られるが、本実施形態では、イオン銃の出力
を上げることで、酸化チタンからなる層（酸化チタン層）３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３を結晶
層（多結晶からなる層）とする。酸化チタン層３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３を結晶層とする好
ましい条件は加速電圧７００〜１０００Ｖ、加速電流５００〜１２００ｍＡである。
なお、多層反射防止層の上には、必要に応じて撥水層や防曇性を有する層を形成しても
よい。
【００２６】
このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
多層反射防止層３を構成する高屈折率層（酸化チタン層）３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３が多
結晶層であり、内部に粒界を有するので、多層反射防止層３を表面に形成してなるプラス
チックレンズ１０を高湿度に放置しても、レンズ基材が均一に膨潤するため、レンズ基材
が変形（ゆがむ）することがない。
従って、多層反射防止層３を構成する高屈折率層（酸化チタン層）３Ｈ１、３Ｈ２、３
Ｈ３の密度を十分に上げることができ、耐擦傷性に優れたプラスチックレンズ１０を提供
できる。
なお、低屈折率層（酸化ケイ素層）３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｌ３、３Ｌ４やハードコート層
２は、水分に関しては非常に透過性がよいため、水分の透過性は、事実上、酸化チタン層
３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３によって決定される。
【００２７】
また、簡便なイオンアシスト真空蒸着法によって、多層反射防止層３を形成できるので
コスト的にも優れている。
基材１の屈折率が１．６以上であるので、屈折率の高い酸化チタンを含んだハードコー
ト層２によって、屈折率が合わせやすく、基材１とハードコート層２との界面の反射が抑
えることができ、干渉縞の発生を抑え、透過率を高くできる。
耐光性のあるハードコート層２と組み合わせることによって、耐光性のよいプラスチッ
クレンズ１０を形成できる。
基材１の屈折率が高いので、プラスチックレンズ１０を薄型化でき、眼鏡用として好適
である。
【００２８】
さらに、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および目的の
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。
したがって、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。
高屈折率層の構成物質としてＴｉＯ２を用いたが、その他、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎ
ｂ２Ｏ５等を用いてもよい。
また、多層反射防止層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。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明の実施例について説明するが、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。なお、各符号は、前記実施形態と共通である。
［実施例１］
眼鏡用プラスチックレンズ１０の基材１として、製品名セイコーエプソン株式会社製セ
イコースーパーソブリン用レンズ（屈折率１．６７）を用いた。この基材１に、以下に述
べるコーティング液を塗布および硬化してハードコート層２を形成した。その後、多層反
射防止層３を形成した。なお、基材１としては、後述する恒温恒質試験用（−３．００度
、中心厚約１ｍｍ）と耐擦傷性試験用（−０．００度、中心厚約２ｍｍ）の２種類を準備
して、同様に眼鏡用プラスチックレンズ１０を製造した。
【００３０】
（１）コーティング液の調製
撹拌子を備えた反応容器にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン７４．９３ｇ
、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン３７．６１ｇ、０．１規定塩酸水溶
液３８．２ｇを投入し、６０分撹拌した。次に、蒸留水２７５．１１ｇを投入し、さらに
６０分撹拌した。その後、アナターゼ型酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸
化スズの複合ゾル（触媒化成工業株式会社製、商品名「オプトレイク１８２０Ｚ（Ｕ２５
・Ａ８）」）５８４．３９ｇ、シリコーン系界面活性剤（東レ・ダウシリコーン製、商品
名「Ｌ−７６０４」）０．３０ｇを添加し、充分撹拌した後、コーティング液とした。
【００３１】
（２）コーティング液の塗布および硬化
上記（１）の調製によって得られたコーティング液を、基材１の凸面にスピンコート法
により塗布し、１３５℃で０．５時間加熱・硬化した。その後、凹面についても同様の操
作をおこなった後、１３５℃で２．５時間加熱・硬化して、ハードコート層２が形成され
た基材１を得た。
【００３２】
（３）多層反射防止層３の形成
実施形態において説明したＩＡＤ（イオンアシスト）電子ビーム蒸着装置（図２）を用
い、上記（２）の操作で得られたハードコート層２が形成された基材１を蒸着装置１００
内の基材支持台１５に載置した。
次に、蒸着源１２，１３に配置された二酸化ケイ素、酸化チタンを交互に電子ビームに
より溶融気化させて７層からなる多層反射防止層３を形成した。低屈折率層（ＳｉＯ２層
）３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｌ３、３Ｌ４および高屈折率層（ＴｉＯ２層）３Ｈ１、３Ｈ２、３
Ｈ３の成層条件は下記の通りである。
【００３３】
＜ＳｉＯ２層の成層条件＞
導入ガス：なし
ＩＡＤ ：なし
圧力 ：２×１０―３Ｐａ
電子ビーム電流値：１００ｍＡ
【００３４】
＜ＴｉＯ２層の成層条件＞
導入ガス：なし
ＩＡＤ：
加速電圧：８００Ｖ
加速電流：１０００ｍＡ
Ｏ２ガス流量：２５ｓｃｃｍ
圧力 ：７×１０−３Ｐａ
電子ビーム電流値：２５０ｍＡ
【００３５】
本実施例の多層反射防止層３の構成は、設計波長λは５００ｎｍで、基材１側よりＳｉ
Ｏ２（４３ｎｍ）／ＴｉＯ２（７ｎｍ）／ＳｉＯ２（２１７ｎｍ）／ＴｉＯ２（２１ｎｍ
）／ＳｉＯ２（３９ｎｍ）／ＴｉＯ２（２８ｎｍ）／ＳｉＯ２（９９ｎｍ）の７層構成の
層構成であった。この電子顕微鏡写真は、多層反射防止膜３の７層構成のうち、大気側の
５層部分のみを撮影したものである（後述する比較例も同様である）。ここで、ＳｉＯ２
層の屈折率は１．４６、ＴｉＯ２層の屈折率は２．４８であった。
図３（Ａ）に、多層反射防止層３の断面の電子顕微鏡写真を示した。ＴｉＯ２層３Ｈ２
、３Ｈ３が結晶化しており、粒界が存在することがわかる。
【００３６】
［比較例１］
以下に示す、ＴｉＯ２層の形成条件以外は、実施例１と同様にして眼鏡用プラスチック
レンズを製造した。
＜ＴｉＯ２層の成層条件＞
導入ガス：なし
ＩＡＤ：
加速電圧：５００Ｖ
加速電流：３００ｍＡ
Ｏ２ガス流量：２５ｓｃｃｍ
圧力 ：７×１０−３Ｐａ
電子ビーム電流値：３００ｍＡ
層厚構成は、実施例１と同じであるが、ＴｉＯ２層の屈折率は２．４２であった。
図３（Ｂ）に、多層反射防止層３’の断面の電子顕微鏡写真を示した。観察しやすいよ
うに基材はＳｉウエハーを用い、膜厚も変更した。ＴｉＯ２層３Ｈ２’、３Ｈ３’は均一
な非晶層であり、粒界は存在しない。
【００３７】
［比較例２］
以下に示す、ＴｉＯ２層の形成条件以外は、実施例１と同様にして眼鏡用プラスチック
レンズを製造した。
＜ＴｉＯ２層の成層条件＞
導入ガス：Ｏ２（２５ｓｃｃｍ）
ＩＡＤ：
加速電圧：５００Ｖ
加速電流：３００ｍＡ
Ｏ２ガス流量：２５ｓｃｃｍ
圧力 ：１．３×１０−２Ｐａ
電子ビーム電流値：３００ｍＡ
層厚構成は、実施例１と同じであるが、ＴｉＯ２層の屈折率は２．３８であった。
図３（Ｃ）に、多層反射防止層３’’の断面の電子顕微鏡写真を示した。ＴｉＯ２層３
Ｈ２”、３Ｈ３”は均一な非晶層であり、粒界は存在しない。
【００３８】
［評価方法］
前記した方法で得られた眼鏡用プラスチックレンズについて以下のような評価を行った
。結果を表１に示す。
（１）恒温恒湿試験（外観）
６０℃、１００％の雰囲気下にレンズを放置し、７日後の状態を目視により観察する。外
観の変化の程度を目視により、次の段階に分けて評価した。
○：変化が認められない。
△：表面に微細な凹凸が発生したように見える。（半分以下の面積）
×：表面に微細な凹凸が発生したように見える。（全面）
【００３９】
（２）耐擦傷性試験
眼鏡用プラスチックレンズに、スチールウール（日本スチールウール（株）製、商品名
ボンスター、品番＃００００）で１Ｋｇｆの荷重をかけ、表面を１０往復させて、傷つい
た程度を目視で観察した。傷の程度を目視の観察により１０段階（１（悪）〜１０（良）
）にランク付けし、１０枚評価した後の平均値を評価結果とした。
【００４０】
（３）水蒸気透過性試験
ポリカーボネート板上に、前記した実施例１、比較例１および比較例２の成層条件と同
じ条件でＴｉＯ２層を約２００ｎｍの厚みで成層し、水蒸気透過度を測定した。なお、Ｓ
ｉＯ２層についても同様の条件で成層し、水蒸気透過度を測定した。測定は、ＪＩＳ−Ｋ
７１２９ Ａ法に準拠して、Ｌｕｓｓｙ製 Ｌ８０−５０００型水蒸気透過度計を用い
て行った。
【００４１】
【表１】
【００４２】
［評価結果］
実施例１で得られた眼鏡用プラスチックレンズ１０は、高温、高湿度下に長時間放置さ
れても、外観が変化しない。一方、比較例１は、高屈折率層（ＴＩＯ２層）３Ｈ１’、３
Ｈ２’ 、３Ｈ３’の水蒸気透過度度が極めて低く、それ故、部分的に存在する微細孔の
ために、局所的な膨潤が起こり結果としてレンズ１０’は、全面にわたって表面に微細な
凹凸が発生したように見える。また、比較例２は、高屈折率層（ＴＩＯ２層）３Ｈ１”、
３Ｈ２” 、３Ｈ３”の密度を下げ、水蒸気透過度を上げたものであり、外観に関しては
実施例１と同様に優れるが、耐擦傷性に劣っている。
なお、図４に多層反射防止層３、３’、３”の反射特性を示した。横軸は波長で、縦軸
は反射率である。３本とも全く同一の曲線となり、実施例１のように、ＴｉＯ２層が結晶
化しても反射防止層としての反射防止特性は何ら劣らないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、眼鏡用プラスチックレンズに利用できる他、防塵ガラス、防塵水晶、コンデ
ンサレンズ、プリズム、光ディスクの反射防止、ディスプレイの反射防止、太陽電池の反
射防止、光アイソレータにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態にかかる眼鏡用プラスチックレンズの概略断面図。
【図２】前記実施形態における蒸着装置を示す概略図。
【図３】本発明の実施例における多層反射防止層の電子顕微鏡写真。
【図４】本発明の実施例における反射防止層の反射特性を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１…基材（レンズ基材）、２…ハードコート層、３…多層反射防止層、３Ｌ１、３Ｌ２
、３Ｌ３、３Ｌ４…低屈折率層（酸化ケイ素層、ＳｉＯ２層）、３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３
…高屈折率層（酸化チタン層、ＴｉＯ２層）、１１…真空容器、１２、１３…蒸発源、１
４…加熱手段、１５…基材支持台、１６…基材加熱用ヒータ、１７…フィラメント、１８
…イオン銃、２０…排気装置、２１…ターボ分子ポンプ、２２…圧力調節バルブ、３０…
ガス供給装置、３１…ガスシリンダ、３２…流量制御装置、５０…圧力計、１００…蒸着
装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層反射防止層およびその製造方法およびそれを基材上に形成してなるプラ
スチックレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、眼鏡用のプラスチックレンズには、傷防止のためのハードコート層と反射防止
層とが設けられる。ハードコート層はレンズ基材表面に形成され、反射防止層はハードコ
ート層表面に異なる屈折率を持つ物質を交互に積層してなるいわゆる多層反射防止層とし
て形成される。このような多層反射防止層を構成する物質としては、プラスチック基材が
変形しない比較的低温で層が形成ができ、かつ所定の物性が得られる物質が使用される。
所定の物性としては、屈折率、硬度、透明度等が挙げられる。このような物質として、低
屈折率層にはＳｉＯ２，ＳｉＯｘ等の酸化ケイ素が用いられ、高屈折率層にはＺｒＯ２（
酸化ジルコニウム）、Ｔａ２Ｏ５（酸化タンタル）、ＴｉＯ２（酸化チタン）、Ｎｂ２Ｏ
５（酸化ニオブ）等が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３４２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、プラスチックレンズ表面の耐擦傷性を向上させるために、多層反射防止層を構成
する高屈折率材料層（酸化チタン層等の高屈折率層）の密度を上げることが多いが、その
ようなプラスチックレンズを高湿度下に放置すると、原因は不明であるが外観が悪化する
（レンズ基材が局所的にゆがむ）ことがある。また、高屈折率材料層（高屈折率層）の密
度を下げるとプラスチックレンズの外観は向上するが、プラスチックレンズ表面（多層反
射防止層）の耐擦傷性が低下する。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、湿度の高い雰囲気中におかれても、レンズ基材の局所的変形
を起こさず、優れた耐擦傷性を持つプラスチックレンズ、およびそのような特性をレンズ
基材に付与する多層反射防止層およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意研究の結果、レンズ基材の局所的変形は、プラスチックレンズその
ものが水分を吸収し、局所的に膨潤するためであることを見いだした。
一般に、プラスチックレンズ表面の耐擦傷性を向上させるために、多層反射防止層を構
成する高屈折率材料層（酸化チタン層等の高屈折率層）の密度を上げることが多いが、そ
うすると層そのものが硬くなり、それと同時に水分を透過しにくくなる。低屈折率材料層
（低屈折率層）として汎用的に用いられる酸化ケイ素層（ＳｉＯ２層）は、その材料特性
から水分をよく透過するので、多層反射防止層全体の水分透過性は、高屈折率層の水分透
過性により決定される。
そして、高屈折率層の密度を上げると多層反射防止層全体として水分は透過しにくくな
るが、一方で、レンズ基材表面のゴミや傷等によって成層時に局所的に生じた微細孔を水
分が透過し、その部分のレンズ基材が膨潤する（水分を吸って膨らむ）。結果的に水分の
透過した部分と透過しない部分とで不均一な膨潤が発生し、それが外観品質の低下（レン
ズ基材の局所的ゆがみ）を引き起こすことがわかってきた。
【０００７】
そこで、本発明は、高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層であって
、前記高屈折率層が粒界を有することを特徴とする。
ここで、高屈折率層としては、ＺｒＯ２（酸化ジルコニウム）、Ｔａ２Ｏ５（酸化タン
タル）、ＴｉＯ２（酸化チタン）、Ｎｂ２Ｏ５（酸化ニオブ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）
等からなる層が挙げられ、低屈折率層としては酸化ケイ素（ＳｉＯｘ、ＳｉＯ２）等から
なる非晶質層が挙げられる。また、粒界とは、構造物が無数の粒子から構成されている場
合に、粒子と粒子との境をいう。
本発明の多層反射防止層によれば、高屈折率層が粒界を有するため、粒子と粒子との境
を容易に水分が通ることができ、結果的に多層反射防止層が形成されている基材表面（界
面）に対して均一に水分を供給することが可能となる。それ故、たとえば、基材が水分に
より膨潤しやすいプラスチックであると、膨潤がこの基材の界面全体で均一に起こる。結
果として、高屈折率層の密度を高くして耐擦傷性を向上させた上で、高湿度下におけるプ
ラスチックレンズ等の外観品質を維持することができる。
【０００８】
また、本発明は、高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層であって、
前記高屈折率層が多結晶からなる層であることを特徴とする。
多結晶は、単結晶の集合として構成され、単結晶と単結晶の境には粒界と呼ばれる、周
期構造が乱れた、結合力の弱い部分があり、この部分はいわゆる空隙であるため水分が透
過しやすくなっている。
本発明の多層反射防止層を構成する高屈折率層は結晶層であるので、層全体に粒界が存
在し、均一に水分が通ることができるため、結果的に基材表面（界面）に対して均一に水
分を供給することができる。それ故、前記したように、高屈折率層の密度を高くして多層
反射防止層の耐擦傷性を向上させた上で、高湿度下におけるプラスチックレンズ等の外観
品質を維持することができる。
【０００９】
本発明では、前記高屈折率層が酸化チタンからなる層であることが好ましい。
この発明によれば、高屈折率層が酸化チタン層であるため、非晶状態だけでなく粒界を
持った高密度の多結晶状態とすることも容易であり、耐擦傷性および均一な水分透過性を
持った多層反射防止層を容易に提供できる。また、酸化チタンからなる層は、屈折率が非
常に高いため、低屈折率層との屈折率差を大きくでき、多層反射防止層の積層数を低減で
きるため、コスト的にも有利である。
【００１０】
本発明では、前記低屈折率層が酸化ケイ素からなる層であることが好ましい。
この発明によれば、低屈折率層が酸化ケイ素からなる層であるので、均一に水分を透過
し、かつ適当な硬さを持った層を電子ビーム蒸着等で容易に得られるため、多層反射防止
層の構成成分として好適である。
【００１１】
本発明のプラスチックレンズは、プラスチックレンズ基材（以下、「レンズ基材」また
は単に「基材」ともいう）と、前記プラスチックレンズ基材の上に前述の多層反射防止層
を形成したことを特徴とする。
ここで、レンズ基材としては、例えば、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等が挙げられる。
本発明のプラスチックレンズによれば、レンズ基材の上に、前述の多層反射防止層を形
成しているので、高湿度下に置かれた場合であっても、このレンズ基材の界面全体で膨潤
が均一に起こるためレンズ基材が局所的に変形を起こすことがない。従って、高屈折率層
の密度を高くして耐擦傷性を向上させても、高湿度下におけるプラスチックレンズの外観
品質を維持することができる。
【００１２】
なお、レンズ基材の上には、必要に応じてハードコート層を設けてもよい。ハードコー
ト層としては、ハードコート層を形成するためのハードコート液が以下の（Ａ）成分と（
Ｂ）成分とを含んでいると、硬化後のハードコート層として十分な硬度を持つことができ
るので好ましい。
（Ａ）一般式：Ｒ１ＳｉＸ１３で示される有機ケイ素化合物
（式中、Ｒ１は、重合可能な反応基を有する有機基であり、例えば、炭素数１〜６の炭化
水素基である。Ｘ１は、加水分解性基を示す。）
（Ｂ）アナターゼ型またはルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する無機酸化物
粒子
本発明は、高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層の製造方法であっ
て、前記高屈折率層を蒸着にて成膜する際の加速電圧が７００〜１０００Ｖ、加速電流が
５００〜１２００ｍＡであることを特徴とする。
本発明の多層反射防止層の製造方法の蒸着条件によれば、高屈折率層を多結晶化すること
が可能であり、高湿度下におけるプラスチックレンズ等の外観品質を維持することができ
ると同時に、高屈折率層の密度を高くして多層反射防止層の耐擦傷性を向上させることが
できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を説明する。
本実施形態の眼鏡用プラスチックレンズは、透明なプラスチック製の基材と、この基材
上に形成されたハードコート層と、このハードコート層上に形成された多層反射防止層と
を備えている。
【００１４】
（１．基材）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態に係る眼鏡用プラスチックレンズ１０の概略断面図が示されてい
る。プラスチックレンズ１０の基材１の表面には、傷を防止するためのハードコート層２
が設けられている。また、ハードコート層２の表面には、５層からなる光学多層膜である
多層反射防止層３が設けられている。
【００１５】
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使用される。
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、およびチオウレタン系樹脂が好ましい。
【００１６】
（２．ハードコート層）
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と基材１との界面での反射で生じる干渉縞およ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が以下の（Ａ）成分と
（Ｂ）成分とを含んでいると、硬化後のハードコート層として十分な硬度を持つことがで
きるので好ましい。なお、レンズ基材としては、ハードコート層を含めることもある。
（Ａ）一般式：Ｒ１ＳｉＸ１３で示される有機ケイ素化合物
（式中、Ｒ１は、重合可能な反応基を有する有機基であり、例えば、炭素数１〜６の炭化
水素基である。Ｘ１は、加水分解性基を示す。）
（Ｂ）ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する無機酸化物粒子
【００１７】
（Ｂ）成分としては、粒径１〜２００μｍのルチル型の酸化チタン粒子であることが好
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
および基材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。
なお、基材１とハードコート層２との密着性を得るために、基材１とハードコート層２
との界面にプライマ層を設けてもよい。
【００１８】
（３．多層反射防止層）
図１に示すように、多層反射防止層３は、低屈折率層３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｌ３、３Ｌ４
と高屈折率層３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３とが交互に積層された７層構造を有している。
低屈折率層３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｌ３、３Ｌ４は、プラスチックレンズ基材の変形しない
温度領域で通常の真空蒸着法によって形成でき、本実施形態では酸化ケイ素層（ＳｉＯ２
層）である。
【００１９】
高屈折率層３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３に使用可能な物質としては、ＺｒＯ２（酸化ジルコ
ニウム）、Ｔａ２Ｏ５（酸化タンタル）、ＴｉＯ２（酸化チタン）等が挙げられるが、本
実施形態で使用される酸化チタン層は、最も高屈折率であり、少ない層数で目的とする反
射防止特性を発揮できるので最も好ましい。
【００２０】
多層反射防止層３を基材１あるいはハードコート層２の上に形成するには、通常のイア
ンアシスト（ＩＡＤ）電子ビーム蒸着装置が用いられる。
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、およびガス供給装置３０
を備えているいわゆる電子ビーム蒸着装置である。
【００２１】
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）１２，１
３、蒸発源１２、１３の蒸着材料を加熱溶解（蒸発）する加熱手段１４、基材１が載置さ
れる基材支持台１５、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
、および、導入したガスをイオン化し加速して基材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。
【００２２】
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。
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、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。加速電流値に特に制限はないが、加速電流値は蒸着速度との
密接な関係があるため必要な蒸着速度に応じて調整できる。
また、蒸着材料を蒸発させる他の方法として、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がある。
【００２３】
基材支持台１５は、所定数の基材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、基材１に形成される反
射防止層３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
。
【００２４】
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、基材１を加熱することにより基材１のガス出しあ
るいは水分とばしを行い、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、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。
【００２５】
以上に説明した真空容器１１内の基材支持台１５に、ハードコート層２の形成された基
材１が載置されて、蒸着装置１００を稼動して多層反射防止層３の形成が行われる。
一般に、酸化チタンは非晶性の層として得られるが、本実施形態では、イオン銃の出力
を上げることで、酸化チタンからなる層（酸化チタン層）３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３を結晶
層（多結晶からなる層）とする。酸化チタン層３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３を結晶層とする好
ましい条件は加速電圧７００〜１０００Ｖ、加速電流５００〜１２００ｍＡである。
なお、多層反射防止層の上には、必要に応じて撥水層や防曇性を有する層を形成しても
よい。
【００２６】
このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
多層反射防止層３を構成する高屈折率層（酸化チタン層）３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３が多
結晶層であり、内部に粒界を有するので、多層反射防止層３を表面に形成してなるプラス
チックレンズ１０を高湿度に放置しても、レンズ基材が均一に膨潤するため、レンズ基材
が変形（ゆがむ）することがない。
従って、多層反射防止層３を構成する高屈折率層（酸化チタン層）３Ｈ１、３Ｈ２、３
Ｈ３の密度を十分に上げることができ、耐擦傷性に優れたプラスチックレンズ１０を提供
できる。
なお、低屈折率層（酸化ケイ素層）３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｌ３、３Ｌ４やハードコート層
２は、水分に関しては非常に透過性がよいため、水分の透過性は、事実上、酸化チタン層
３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３によって決定される。
【００２７】
また、簡便なイオンアシスト真空蒸着法によって、多層反射防止層３を形成できるので
コスト的にも優れている。
基材１の屈折率が１．６以上であるので、屈折率の高い酸化チタンを含んだハードコー
ト層２によって、屈折率が合わせやすく、基材１とハードコート層２との界面の反射が抑
えることができ、干渉縞の発生を抑え、透過率を高くできる。
耐光性のあるハードコート層２と組み合わせることによって、耐光性のよいプラスチッ
クレンズ１０を形成できる。
基材１の屈折率が高いので、プラスチックレンズ１０を薄型化でき、眼鏡用として好適
である。
【００２８】
さらに、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および目的の
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。
したがって、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。
高屈折率層の構成物質としてＴｉＯ２を用いたが、その他、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎ
ｂ２Ｏ５等を用いてもよい。
また、多層反射防止層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。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明の実施例について説明するが、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。なお、各符号は、前記実施形態と共通である。
［実施例１］
眼鏡用プラスチックレンズ１０の基材１として、製品名セイコーエプソン株式会社製セ
イコースーパーソブリン用レンズ（屈折率１．６７）を用いた。この基材１に、以下に述
べるコーティング液を塗布および硬化してハードコート層２を形成した。その後、多層反
射防止層３を形成した。なお、基材１としては、後述する恒温恒質試験用（−３．００度
、中心厚約１ｍｍ）と耐擦傷性試験用（−０．００度、中心厚約２ｍｍ）の２種類を準備
して、同様に眼鏡用プラスチックレンズ１０を製造した。
【００３０】
（１）コーティング液の調製
撹拌子を備えた反応容器にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン７４．９３ｇ
、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン３７．６１ｇ、０．１規定塩酸水溶
液３８．２ｇを投入し、６０分撹拌した。次に、蒸留水２７５．１１ｇを投入し、さらに
６０分撹拌した。その後、アナターゼ型酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸
化スズの複合ゾル（触媒化成工業株式会社製、商品名「オプトレイク１８２０Ｚ（Ｕ２５
・Ａ８）」）５８４．３９ｇ、シリコーン系界面活性剤（東レ・ダウシリコーン製、商品
名「Ｌ−７６０４」）０．３０ｇを添加し、充分撹拌した後、コーティング液とした。
【００３１】
（２）コーティング液の塗布および硬化
上記（１）の調製によって得られたコーティング液を、基材１の凸面にスピンコート法
により塗布し、１３５℃で０．５時間加熱・硬化した。その後、凹面についても同様の操
作をおこなった後、１３５℃で２．５時間加熱・硬化して、ハードコート層２が形成され
た基材１を得た。
【００３２】
（３）多層反射防止層３の形成
実施形態において説明したＩＡＤ（イオンアシスト）電子ビーム蒸着装置（図２）を用
い、上記（２）の操作で得られたハードコート層２が形成された基材１を蒸着装置１００
内の基材支持台１５に載置した。
次に、蒸着源１２，１３に配置された二酸化ケイ素、酸化チタンを交互に電子ビームに
より溶融気化させて７層からなる多層反射防止層３を形成した。低屈折率層（ＳｉＯ２層
）３Ｌ１、３Ｌ２、３Ｌ３、３Ｌ４および高屈折率層（ＴｉＯ２層）３Ｈ１、３Ｈ２、３
Ｈ３の成層条件は下記の通りである。
【００３３】
＜ＳｉＯ２層の成層条件＞
導入ガス：なし
ＩＡＤ ：なし
圧力 ：２×１０―３Ｐａ
電子ビーム電流値：１００ｍＡ
【００３４】
＜ＴｉＯ２層の成層条件＞
導入ガス：なし
ＩＡＤ：
加速電圧：８００Ｖ
加速電流：１０００ｍＡ
Ｏ２ガス流量：２５ｓｃｃｍ
圧力 ：７×１０−３Ｐａ
電子ビーム電流値：２５０ｍＡ
【００３５】
本実施例の多層反射防止層３の構成は、設計波長λは５００ｎｍで、基材１側よりＳｉ
Ｏ２（４３ｎｍ）／ＴｉＯ２（７ｎｍ）／ＳｉＯ２（２１７ｎｍ）／ＴｉＯ２（２１ｎｍ
）／ＳｉＯ２（３９ｎｍ）／ＴｉＯ２（２８ｎｍ）／ＳｉＯ２（９９ｎｍ）の７層構成の
層構成であった。この電子顕微鏡写真は、多層反射防止膜３の７層構成のうち、大気側の
５層部分のみを撮影したものである（後述する比較例も同様である）。ここで、ＳｉＯ２
層の屈折率は１．４６、ＴｉＯ２層の屈折率は２．４８であった。
図３（Ａ）に、多層反射防止層３の断面の電子顕微鏡写真を示した。ＴｉＯ２層３Ｈ２
、３Ｈ３が結晶化しており、粒界が存在することがわかる。
【００３６】
［比較例１］
以下に示す、ＴｉＯ２層の形成条件以外は、実施例１と同様にして眼鏡用プラスチック
レンズを製造した。
＜ＴｉＯ２層の成層条件＞
導入ガス：なし
ＩＡＤ：
加速電圧：５００Ｖ
加速電流：３００ｍＡ
Ｏ２ガス流量：２５ｓｃｃｍ
圧力 ：７×１０−３Ｐａ
電子ビーム電流値：３００ｍＡ
層厚構成は、実施例１と同じであるが、ＴｉＯ２層の屈折率は２．４２であった。
図３（Ｂ）に、多層反射防止層３’の断面の電子顕微鏡写真を示した。観察しやすいよ
うに基材はＳｉウエハーを用い、膜厚も変更した。ＴｉＯ２層３Ｈ２’、３Ｈ３’は均一
な非晶層であり、粒界は存在しない。
【００３７】
［比較例２］
以下に示す、ＴｉＯ２層の形成条件以外は、実施例１と同様にして眼鏡用プラスチック
レンズを製造した。
＜ＴｉＯ２層の成層条件＞
導入ガス：Ｏ２（２５ｓｃｃｍ）
ＩＡＤ：
加速電圧：５００Ｖ
加速電流：３００ｍＡ
Ｏ２ガス流量：２５ｓｃｃｍ
圧力 ：１．３×１０−２Ｐａ
電子ビーム電流値：３００ｍＡ
層厚構成は、実施例１と同じであるが、ＴｉＯ２層の屈折率は２．３８であった。
図３（Ｃ）に、多層反射防止層３’’の断面の電子顕微鏡写真を示した。ＴｉＯ２層３
Ｈ２”、３Ｈ３”は均一な非晶層であり、粒界は存在しない。
【００３８】
［評価方法］
前記した方法で得られた眼鏡用プラスチックレンズについて以下のような評価を行った
。結果を表１に示す。
（１）恒温恒湿試験（外観）
６０℃、１００％の雰囲気下にレンズを放置し、７日後の状態を目視により観察する。外
観の変化の程度を目視により、次の段階に分けて評価した。
○：変化が認められない。
△：表面に微細な凹凸が発生したように見える。（半分以下の面積）
×：表面に微細な凹凸が発生したように見える。（全面）
【００３９】
（２）耐擦傷性試験
眼鏡用プラスチックレンズに、スチールウール（日本スチールウール（株）製、商品名
ボンスター、品番＃００００）で１Ｋｇｆの荷重をかけ、表面を１０往復させて、傷つい
た程度を目視で観察した。傷の程度を目視の観察により１０段階（１（悪）〜１０（良）
）にランク付けし、１０枚評価した後の平均値を評価結果とした。
【００４０】
（３）水蒸気透過性試験
ポリカーボネート板上に、前記した実施例１、比較例１および比較例２の成層条件と同
じ条件でＴｉＯ２層を約２００ｎｍの厚みで成層し、水蒸気透過度を測定した。なお、Ｓ
ｉＯ２層についても同様の条件で成層し、水蒸気透過度を測定した。測定は、ＪＩＳ−Ｋ
７１２９ Ａ法に準拠して、Ｌｕｓｓｙ製 Ｌ８０−５０００型水蒸気透過度計を用い
て行った。
【００４１】
【表１】
【００４２】
［評価結果］
実施例１で得られた眼鏡用プラスチックレンズ１０は、高温、高湿度下に長時間放置さ
れても、外観が変化しない。一方、比較例１は、高屈折率層（ＴＩＯ２層）３Ｈ１’、３
Ｈ２’ 、３Ｈ３’の水蒸気透過度度が極めて低く、それ故、部分的に存在する微細孔の
ために、局所的な膨潤が起こり結果としてレンズ１０’は、全面にわたって表面に微細な
凹凸が発生したように見える。また、比較例２は、高屈折率層（ＴＩＯ２層）３Ｈ１”、
３Ｈ２” 、３Ｈ３”の密度を下げ、水蒸気透過度を上げたものであり、外観に関しては
実施例１と同様に優れるが、耐擦傷性に劣っている。
なお、図４に多層反射防止層３、３’、３”の反射特性を示した。横軸は波長で、縦軸
は反射率である。３本とも全く同一の曲線となり、実施例１のように、ＴｉＯ２層が結晶
化しても反射防止層としての反射防止特性は何ら劣らないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、眼鏡用プラスチックレンズに利用できる他、防塵ガラス、防塵水晶、コンデ
ンサレンズ、プリズム、光ディスクの反射防止、ディスプレイの反射防止、太陽電池の反
射防止、光アイソレータにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態にかかる眼鏡用プラスチックレンズの概略断面図。
【図２】前記実施形態における蒸着装置を示す概略図。
【図３】本発明の実施例における多層反射防止層の電子顕微鏡写真。
【図４】本発明の実施例における反射防止層の反射特性を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１…基材（レンズ基材）、２…ハードコート層、３…多層反射防止層、３Ｌ１、３Ｌ２
、３Ｌ３、３Ｌ４…低屈折率層（酸化ケイ素層、ＳｉＯ２層）、３Ｈ１、３Ｈ２、３Ｈ３
…高屈折率層（酸化チタン層、ＴｉＯ２層）、１１…真空容器、１２、１３…蒸発源、１
４…加熱手段、１５…基材支持台、１６…基材加熱用ヒータ、１７…フィラメント、１８
…イオン銃、２０…排気装置、２１…ターボ分子ポンプ、２２…圧力調節バルブ、３０…
ガス供給装置、３１…ガスシリンダ、３２…流量制御装置、５０…圧力計、１００…蒸着
装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層であって、
前記高屈折率層が粒界を有することを特徴とする多層反射防止層。
【請求項２】
高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層であって、
前記高屈折率層が多結晶からなる層であることを特徴とする多層反射防止層。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の多層反射防止層において、
前記高屈折率層が酸化チタンからなる層であることを特徴とする多層反射防止層。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の多層反射防止層において、
前記低屈折率層が酸化ケイ素からなる層であることを特徴とする多層反射防止層。
【請求項５】
プラスチックレンズ基材と、前記プラスチックレンズ基材の上に請求項１〜請求項４の
いずれかに記載の多層反射防止層を形成したことを特徴とするプラスチックレンズ。
【請求項６】
高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層の製造方法であって、
前記高屈折率層を蒸着にて成膜する際の加速電圧が７００〜１０００Ｖ、加速電流が５
００〜１２００ｍＡであることを特徴とする多層反射防止層の製造方法。
【請求項１】
高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層であって、
前記高屈折率層が粒界を有することを特徴とする多層反射防止層。
【請求項２】
高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層であって、
前記高屈折率層が多結晶からなる層であることを特徴とする多層反射防止層。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の多層反射防止層において、
前記高屈折率層が酸化チタンからなる層であることを特徴とする多層反射防止層。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の多層反射防止層において、
前記低屈折率層が酸化ケイ素からなる層であることを特徴とする多層反射防止層。
【請求項５】
プラスチックレンズ基材と、前記プラスチックレンズ基材の上に請求項１〜請求項４の
いずれかに記載の多層反射防止層を形成したことを特徴とするプラスチックレンズ。
【請求項６】
高屈折率層と低屈折率層とを積層してなる多層反射防止層の製造方法であって、
前記高屈折率層を蒸着にて成膜する際の加速電圧が７００〜１０００Ｖ、加速電流が５
００〜１２００ｍＡであることを特徴とする多層反射防止層の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２７９２０３（Ｐ２００７−２７９２０３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０２９４８（Ｐ２００６−１０２９４８）
【出願日】平成１８年４月４日（２００６．４．４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月４日（２００６．４．４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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