CN107430212B - 眼镜镜片及其制造方法以及眼镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供眼镜镜片及具有该眼镜镜片的眼镜,该眼镜镜片在镜片基材上具有氧化锡层,所述氧化锡层具有以原子百分比计的含氧率从镜片基材侧向另一侧增加的组成梯度。
Description
关联申请的相互参照
本申请要求2015年3月31日申请的日本特愿2015-073844号的优先权,此处,作为公开特别引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及眼镜镜片、该眼镜镜片的制造方法、以及具有该眼镜镜片的眼镜。
背景技术
通常,眼镜镜片具有如下结构:在镜片基材上设置有一层以上的用于赋予各种功能的功能性层。例如,通过在镜片基材上设置导电层(也称为防静电层),能够防止在眼镜镜片的表面由于带电导致附着灰尘、尘埃的情况,降低附着量。作为这样的导电层,在日本特表2012-522259号公报(此处,作为公开特别引用其全部内容)中公开了一种含有氧化锡的导电层。
发明内容
眼镜镜片在被加工成眼镜后被眼镜佩戴者长期使用。因此,期望设置在眼镜镜片的导电层在长期的使用中良好地持续发挥导电性(防静电性)。然而,根据本发明人的研究,日本特表2012-522259号公报所记载的导电层的导电性会随时间推移而大幅降低。
本发明的一个方式提供一种眼镜镜片,其具有能够长期发挥良好的防静电性的导电层。
本发明的一个方式涉及如下的眼镜镜片:
在镜片基材上具有氧化锡层,
上述氧化锡层具有以原子百分比计的含氧率从镜片基材侧向另一侧增加的组成梯度。
在本发明中,氧化锡层的组成梯度是通过X射线光电子能谱分析测定的。X射线光电子能谱分析称为ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)或XPS(X-rayPhotoelectron Spectroscopy),在以下也记载为ESCA。此外,如果没有特别说明,关于与以下记载的氧化锡层相关的含氧率等的组成的数值是通过ESCA测量出的以原子百分比计的数值。为了进行测量,设为在ESCA的分析中,对氧原子使用O1s_1光谱的强度,对锡原子使用Sn3d5_1光谱的强度。
以下是本发明人的推测,不对本发明进行任何限定,本发明人认为上述氧化锡层具有上述的组成梯度这一点有助于减少导电性随时间推移而产生的降低。详细内容如下。
当用组成式SnxOy表示氧化锡时,x和y可以取几个值。其中,已知x=1、y=2的SnO2是化学计量组成的稳定结构。
关于这一点,在日本特表2012-522259号公报中氧化锡记载为SnO2,但导电性不依赖于从化学计量组成中的氧缺失或掺杂剂的添加(掺杂)就不能够体现。由于在日本特表2012-522259号公报中没有记载向导电层添加掺杂剂,所以可以说日本特表2012-522259号公报所记载的导电层是通过从化学计量组成中发生了氧缺失来体现导电性的。但是,可以认为从化学计量组成中发生了氧缺失的氧化锡为了接近稳定的化学计量组成而处于容易引入氧的状态,随着时间的推移容易被空气中的氧进行氧化。本发明人认为这是日本特表2012-522259号公报所记载的导电层的导电性随时间推移而大幅降低的原因。此处,日本特表2012-522259号公报所记载的导电层是如该公报的权利要求1所记载的那样在离子-辅助下实施其沉积的层,即是通过离子辅助蒸镀而成膜的层(离子辅助蒸镀层)。通过离子辅助蒸镀而成膜的氧化锡层在层内的组成是均匀的,不是在ESCA的测量中具有含氧率的组成梯度的层。
相对于此,上述本发明的眼镜镜片具有的氧化锡层,由于与镜片基材侧相比另一侧即被加工成眼镜来使用时更容易受到空气中的氧的影响的一侧的含氧率高,所以可以认为难以受到氧化。本发明人推测出:这有助于抑制氧化锡层的导电性因氧化而降低,结果能够长期发挥良好的防静电性。
但是,如上所述,以上是本发明人的推测,不对本发明进行任何限定。
在一个方式中,上述氧化锡层的上述另一侧的表层部的含氧率比镜片基材侧的表层部的含氧率高,并且上述另一侧的表层部的含氧率为超过60原子%且70原子%以下。此处,表层部指的是从氧化锡层的表面起到氧化锡层的厚度的30%的深度为止的区域。
在一个方式中,上述氧化锡层的上述镜片基材侧的表层部的含氧率为45原子%以上且60原子%以下。
在一个方式中,上述氧化锡层包含在选自多层防反射膜和多层反射膜中的多层膜中。此处,多层防反射膜指的是具有防止特定波长区域的光的反射的性质的多层膜,多层反射膜指的是具有对特定波长区域的光进行反射的性质的多层膜。详细内容在后面进行叙述。
本发明的另一方式涉及上述眼镜镜片的制造方法,其包含:
通过以无离子辅助的方式进行的真空蒸镀而在镜片基材上形成氧化锡膜的工序;和
对所形成的氧化锡膜的表面照射具有能量的氧的工序。
在一个方式中,上述具有能量的氧是氧离子。
在一个方式中,上述氧离子的照射以满足下式1的照射能量来进行。
Y>(X/100)…式1
[在式1中,Y是通过上述真空蒸镀而形成的氧化锡膜的膜厚(单位:nm),X是照射能量(单位:eV)。]
在一个方式中,上述氧离子的照射进行18~300秒。
本发明的另一方式涉及具有上述眼镜镜片和安装了该眼镜镜片的镜架的眼镜。
根据本发明的一个方式,能够提供能够长期发挥良好的防静电性的眼镜镜片、该眼镜镜片的制造方法、以及具有该眼镜镜片的眼镜。
附图说明
图1示出实施例1中在镜片基材上形成的多层防反射膜的膜结构(设计膜厚)。
图2示出实施例1中制造的眼镜镜片的凸面的反射光谱。
图3是表面电阻的测量方法的说明图。
图4是示出实施例1的眼镜镜片和比较例1的眼镜镜片的表面电阻的随时间变化的图表。
图5示出实施例1中制造的氧化锡层的采用ESCA进行分析的组成分析结果。
图6示出防静电性的蒸镀速率依赖性的研究结果。
具体实施方式
[眼镜镜片及其制造方法]
本发明的眼镜镜片是在镜片基材上具有氧化锡层的眼镜镜片,上述氧化锡层具有以原子百分比计的含氧率从镜片基材侧向另一侧增加的组成梯度。
以下,对上述眼镜镜片更详细地进行说明。
[镜片基材]
作为镜片基材,能够无任何限制地使用塑料镜片基材、玻璃镜片基材等的通常眼镜镜片所使用的各种镜片基材。从重量轻、难破损等的观点出发,镜片基材优选为塑料镜片基材。作为具体例子并不限于这些材料,作为构成塑料镜片基材的树脂可以举出:以(甲基)丙烯酸酯树脂为代表的苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、烯丙基树脂、二甘醇双烯丙基碳酸酯树脂(CR-39)等的烯丙基碳酸酯树脂、乙烯基树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、通过异氰酸酯化合物与二甘醇等羟基化合物反应得到的聚氨酯树脂、使异氰酸酯化合物和多硫醇化合物反应得到的硫代聚氨酯树脂、将在分子内含有具有1个以上二硫键的(硫代)环氧化合物的聚合性组合物固化而得到的透明树脂等。另外,作为镜片基材,可以使用没有染色的镜片基材(无色镜片),也可以使用染色的镜片基材(染色镜片)。镜片基材的折射率为例如1.60~1.75左右。但是镜片基材的折射率不限于此,可以在上述范围内,也可以从上述范围向上下偏离。
上述眼镜镜片可以是单焦点镜片、多焦点镜片、渐进屈光力镜片等各种镜片。镜片的种类由镜片基材的双面的表面形状决定。此外,镜片基材表面可以是凸面、凹面、以及平面中的任一种。在通常的镜片基材和眼镜镜片中,物体侧表面为凸面,眼球侧表面为凹面。但是,本发明不限于此。上述氧化锡层可以设置在眼镜镜片的物体侧,也可以设置在眼球侧,还可以设置在两侧。
[氧化锡层]
在上述眼镜镜片中,上述氧化锡层直接或隔着至少一层其它层间接地设置在镜片基材上。而且,上述氧化锡层具有含氧率从镜片基材侧向另一侧增加的组成梯度。此处,含氧率的增加从镜片基材侧向另一侧、即在厚度方向上可以是连续的,也可以是阶段性的。优选在厚度方向的3个位置以上含氧率不同,且含氧率从镜片基材侧向另一侧增加。另外,如上所述,本发明的氧化锡层的组成梯度是通过ESCA测量的。
在本发明中,氧化锡层指的是作为构成成分包含氧化锡(锡氧化物)的层,优选为构成成分中氧化锡占有最多的层,更优选为除了无意混入的杂质以外由氧化锡构成的层。另外,可以认为氧化锡层所包含的氧化锡如后面叙述详细内容那样采用了氧化状态不同的多个结构。由此,本发明人推测出上述氧化锡层能够具有上述的组成梯度。
以下对氧化锡可以采用的结构进行说明。
如上所述,当用组成式SnxOy表示氧化锡时,x和y能够取几个值,x=1、y=2的SnO2是化学计量组成的稳定结构。除此之外,x=3、y=4的Sn3O4、x=1、y=1的SnO被称为准稳定结构。而且,通过处于从这些稳定结构、准稳定结构中缺少了氧的状态,从而氧化锡层能够体现导电性。此处,上述的稳定结构和准稳定结构的氧化锡的含氧率和含锡率根据其组成式表示如下。
[表1]
由于ESCA的定量精度为百分之几左右,所以可以认为在ESCA的测量中含氧率为超过60原子%且70原子%以下的氧化锡处于稳定结构的SnO2或与其接近的氧化状态,比较稳定。因此,从长期更好地发挥防静电性的观点出发,优选上述氧化锡层的与镜片基材侧相反的另一侧的表层部的含氧率比镜片基材侧的表层部的含氧率高,并且为超过60原子%且70原子%以下。
此外,从上述表1可知,含氧率为45原子%以上且60原子%以下的氧化锡处于作为准稳定结构的Sn3O4或SnO、或者氧化状态与这些接近的状态,比较稳定。因此,从上述氧化锡层长期更加良好地发挥防静电性的观点出发,更优选含氧率比上述另一侧的表层部低的镜片基材侧的表层部的含氧率为45原子%以上且60原子%以下。
如上所述,上述氧化锡层优选为在镜片基材侧的表层部中包含处于作为准稳定结构的Sn3O4或SnO、或者氧化状态与这些接近的状态的氧化锡,在另一侧的表层部中包含处于稳定结构的SnO2或者与其接近的氧化状态的氧化锡。上述氧化锡层优选为在包含这样的氧化状态的氧化锡的两个表层部之间(以下,记载为“中间区域”)包含含氧率比镜片基材侧的表层部高且含氧率比另一侧的表层部低的氧化锡。可以认为中间区域所包含的氧化锡的氧化状态与稳定结构的SnO2、准稳定结构的Sn3O4、SnO大不相同,这有助于体现良好的导电性。此外,本发明人推测出:通过这样的中间区域优选被包含上述比较稳定的氧化锡的与镜片基材侧相反的表层部保护,更优选被包含上述比较稳定的氧化锡的镜片基材侧的表层部保护,能够进一步减小中间区域的氧化状态的变化,由此上述氧化锡层能够长期发挥更加优异的防静电性。
上述氧化锡层的厚度并不特别限定,能够设为与通常设置在眼镜镜片的导电层(防静电层)相同。例如,关于上述氧化锡层的厚度,作为物理膜厚,能够设为3.0~30.0nm,能够优选设为3.0~17.0nm。氧化锡层的厚度能够根据成膜条件进行控制。另外,如果没有特别说明,以下记载的膜厚指的是物理膜厚。此外,上述氧化锡层在本发明的眼镜镜片中包含至少一层,可以包含二层以上。
[制造方法]
本发明的眼镜镜片只要是在镜片基材上具有以上说明的氧化锡层的镜片,可以通过任意的制造方法来制造。优选的制造方法是上述的本发明的眼镜镜片的制造方法,其包含:通过以无离子辅助的方式进行的真空蒸镀而在镜片基材上形成氧化锡膜的工序(以下,称为“真空蒸镀工序”);和对所形成的氧化锡膜的表面照射具有能量的氧的工序(以下,称为“后氧化工序”)。
以下,对上述制造方法更详细地进行说明。
(真空蒸镀工序)
在上述的日本特表2012-522259号公报中,通过离子辅助蒸镀形成包含氧化锡的导电层。离子辅助蒸镀指的是在蒸镀中照射辅助气体(离子化气体)而进行的蒸镀处理,在本发明的眼镜镜片的制造方法中的真空蒸镀工序中,以无离子辅助方式进行真空蒸镀,在镜片基材上形成氧化锡膜。以下为本发明人的推测:本发明人认为通过无离子辅助的真空蒸镀能够使上述的准稳定结构的SnO、Sn3O4或者接近这些的氧化状态的氧化锡的至少任意一种沉积在镜片基材上。这种状态的氧化锡是绝缘性的、或者缺乏导电性。本发明人认为:在此通过在后氧化工序中导入氧而将氧化锡膜所包含的氧化锡的至少一部分氧化,由此能够使其体现导电性、或者提高导电性。对后氧化工序的详细内容在后面进行叙述。
只要不进行离子辅助,真空蒸镀就不特别限定。例如,作为例示,使用SnO2等的氧化锡作为蒸镀材料(蒸镀源),作为蒸发条件将电压设为5~10kV、将电流设为10~100mA,将配置蒸镀对象的基板的基板温度设为20~100℃,能够在氧化性气氛中进行真空蒸镀。氧化性气氛指的是含氧(O2)的气氛,是以体积基准计包含例如10%以上的氧的气氛,也可以是100%氧(O2)气氛。也能够一边向气氛中导入氧(O2)气一边进行真空蒸镀。此外,进行真空蒸镀的装置内的真空度能够设为例如1E-4~1E-2Pa左右。进行真空蒸镀的时间并不特别限定,根据要在眼镜镜片的镜片基材上设置的氧化锡层的膜厚进行设定即可。
以上的真空蒸镀能够使用市售或采用公知的方法制造的蒸镀源,并使用公知的蒸镀装置来进行。
(后氧化工序)
在后氧化工序中,通过上述真空蒸镀对氧化锡膜的表面照射具有能量的氧。此处,具有能量的氧指的是活性比氧离子、氧自由基等的氧分子(O2)高的状态的氧。此处,在氧自由基中包含羟基自由基、超氧阴离子等的氧自由基。本发明人推测为:通过对采用真空蒸镀形成的氧化锡膜照射具有能量的氧,由此从氧化锡膜的与镜片基材侧相反一侧的表面(以下,也记载为“导入侧表面”)导入(射入)氧,氧化锡膜成为越接近导入侧表面越进行氧化、具有上述组成梯度的前述的氧化锡层。即,可以认为通过后氧化工序,能够使氧化锡膜中具有越接近导入侧表面含氧率越高的组成梯度。
具有能量的氧能够通过公知的方法产生并进行照射。通过例如离子枪(ion gun)的照射、离子束照射、离子镀、RF(Radio Frequency)自由基源(radical source)等,能够产生具有能量的氧,并向氧化锡膜表面进行照射。以下,作为一个例子,对将氧离子作为具有能量的氧进行照射的方式进行说明。
如上所述,当向通过真空蒸镀形成的氧化锡膜的导入侧表面照射氧离子时,可以认为从导入侧表面导入(射入)氧,能够产生越接近导入侧表面含氧率越高且越接近镜片基材侧表面含氧率越低的组成梯度。氧离子的照射能量越高,向氧化锡膜的氧的导入量越多,此外,照射时间越长,向氧化锡膜的氧的导入量越多。因此,可以认为:当氧导入量变得过量时,通过氧化的进行,利用真空蒸镀形成的氧化锡膜所包含的氧化锡成为化学计量组成的SnO2或与其接近的氧化状态,结果氧离子照射后的氧化锡层变成没有示出导电性或缺乏导电性的层。因此,优选以通过真空蒸镀形成的氧化锡膜成为在氧离子照射后具有上述组成梯度的氧化锡层的方式对氧离子的照射条件进行控制。作为这样的照射条件,优选照射能量设为满足下式1的照射能量。此外,优选氧离子的照射时间设为18~300秒。另外,当照射能量变高时,有时产生溅射(蚀刻),在真空蒸镀工序中形成的氧化锡膜的膜厚会减少。从抑制这样的膜厚减少的观点出发,优选氧离子的照射能量设为小于500eV,更优选设为400eV以下。
Y>(X/100)…式1
[式1中,Y是通过真空蒸镀形成的氧化锡膜的膜厚(单位:nm),X是照射能量(单位:eV)。]
通过上述的后氧化工序,从导入侧表面向真空蒸镀工序中形成的氧化锡膜导入(射入)氧,优选使导入侧表面侧的表层部(即与镜片基材侧相反的另一侧的表层部)的含氧率比镜片基材侧的表层部的含氧率高,更优选如上述那样设为超过60原子%且70原子%以下。此外,镜片基材侧的表层部的含氧率如上述那样优选设为45原子%以上且60原子%以下。
以上,以使用氧离子作为具有能量的氧的方式为例,对后氧化工序进行了说明,但通过照射氧离子以外的具有能量的氧来从导入侧表面导入(射入)氧,同样能够在通过真空蒸镀工序形成的氧化锡膜中产生上述组成梯度。
另外,在如前述的日本特表2012-522259号公报所记载的那样,通过离子辅助蒸镀来形成包含氧化锡的导电层的情况下,一边在真空中加热蒸镀材料(例如氧化锡的烧结体)而使氧化锡蒸发,一边通过离子辅助(蒸镀时的离子的照射)使其氧化而成为适度包含氧缺失的氧化锡膜。为了获得稳定的导电性,期望使该氧缺失的量(氧化度)稳定。这是因为,如果在批量生产多个眼镜镜片时氧化锡的氧化度产生偏差,则批量生产的眼镜镜片的导电性会产生偏差。关于这一点,对于通过离子辅助蒸镀形成的包含氧缺失的氧化锡膜,作为决定氧化度的因素,有蒸镀速率。当蒸镀速率变动时,由离子辅助产生的氧化程度发生变化。详细而言,如果蒸镀速率变慢,则由离子辅助产生的氧化变得更容易进行,因此氧化度上升,如果蒸镀速率变快,则由离子辅助产生的氧化变得难以进行,氧化度降低。因此,在通过离子辅助蒸镀来形成包含氧化锡的导电层时,为了降低多个眼镜镜片的导电性的偏差,期望使蒸镀速率稳定化。但是,通常氧化锡的蒸镀速率容易产生偏差。这是因为氧化锡的蒸镀材料通常为升华性材料且难以熔融、以及升华温度低的缘故。因此,当如日本特表2012-522259号公报所记载的那样通过离子辅助蒸镀来形成包含氧化锡的导电层时,在批量生产的眼镜镜片之间在品质(导电性)上容易产生偏差。与此相对,在上述说明的本发明的眼镜镜片的制造方法中,无论是否采用离子辅助蒸镀,都能够通过在真空蒸镀工序后照射具有能量的氧来赋予导电性或提高导电性。本发明人推测为:如果采用该制造方法,则由于导电性的赋予或提高不依赖于蒸镀速率,因此能够防止如离子辅助蒸镀那样导电性产生偏差,能够批量生产具有稳定的品质(导电性)的眼镜镜片。
[导电性(表面电阻)]
在上述氧化锡层中,作为在该层的与镜片基材侧相反一侧的表面所测量的表面电阻,能够示出优选为1E10Ω以下的表面电阻。此外,在具有该氧化锡层的本发明的眼镜镜片中,作为在眼镜镜片的最外层表面所测量的表面电阻,能够示出优选为1E9Ω以下的表面电阻。前者的表面电阻、后者的表面电阻都更优选在1E4~1E10Ω的范围内,进一步优选在8E4~1E9Ω的范围内。此处表面电阻能够通过公知的电阻率计进行测量。测量方法的具体例子在后述的实施例中示出。
[眼镜镜片的结构]
上述眼镜镜片至少包含镜片基材和上述氧化锡层,能够任意包含其它的一层以上的层,优选包含其它一层以上的层。作为这样的层,可举出通常设置在眼镜镜片的各种功能性层。此处,功能性层指的是能够对眼镜镜片赋予所期望的性质的层。所谓的所期望的性质,可举出例如防止特定波长区域的光的反射的性质(防反射性)、对特定波长的光进行反射的性质(反射性)。例如,用于赋予防反射性的功能性层优选为多层防反射膜,用于赋予反射性的功能性层优选为多层反射膜。作为特定波长区域的光可举出可见光(例如波长380~780nm)、紫外线(例如波长280~400nm)、蓝光(例如波长400~500nm)、红外线(例如波长780~2500nm)等。这些多层膜能够通过层叠两层以上的折射率不同的层(高折射率层、低折射率层)来防止特定波长区域的光的反射,或者对特定波长区域的光进行反射。这样的多层膜的结构本身是公知的。在一个方式中,上述氧化锡层在这样的多层膜中能够包含至少一层。
此外,作为上述眼镜镜片能够具有的功能性层,也可举出用于提高耐久性的硬涂层、用于赋予偏光性能的偏光层、用于赋予光致变色性能的光致变色层、用于提高镜片基材与其它层的密合性或两层间的密合性的底层等。
作为一个例子,作为构成多层膜的高折射率层的高折射率材料,可举出例如锆氧化物(例如ZrO2)、钽氧化物(例如Ta2O5)、铌氧化物(例如Nb2O5)、钛氧化物(例如TiO2)、以及选自这些氧化物中的两种以上的复合氧化物。此外,作为构成多层膜的低折射率层的低折射率材料,可举出例如硅氧化物(例如SiO2)、铝氧化物(例如Al2O3)、镁氟化物(例如MgF2)、钙氟化物(例如CaF2)、铝氟化物(例如AlF3)、以及选自这些氧化物中的两种以上的复合氧化物。高折射率层和低折射率层能够通过真空蒸镀法、离子辅助蒸镀法、离子镀法、溅射法等各种成膜方法来形成。多层膜所包含的低折射率层、高折射率层的层数分别为1层以上,优选为2层以上,更优选为3层以上,也可以为4层、5层或6层以上。多层膜的总层数没有特别限定,以能获得所期望的防反射性或反射性(以下,将这些统称为“反射特性”)的方式进行适当设定即可。此外,各层的膜厚也可以根据所期望的反射特性通过公知方法的光学设计来决定。而且,在本发明的眼镜镜片的一个方式中,可以在这样的多层膜中包含上述氧化锡层。
[眼镜]
本发明的另一方式还能够提供一种具有上述本发明的眼镜镜片和安装了该眼镜镜片的镜架的眼镜。关于眼镜镜片如上所述。关于其它的眼镜的结构没有特别限制,可以适用公知技术。
[实施例]
以下通过实施例更进一步说明本发明。但是,本发明不限于实施例所示的方式。
[实施例1]
根据以下的方法制造了具有多层防反射膜的眼镜镜片。
在带有硬涂层的塑料镜片基材的凸面侧表面,从基材侧的第1层起向空气侧以图1所示的设计膜厚(第1层:硅氧化物层(35.0nm)、第2层:锆氧化物层(10.3nm)、第3层:硅氧化物层(225.7nm)、第4层:锆氧化物层(39.0nm)、第5层:硅氧化物层(14.6nm)、第6层:锆氧化物层(57.0nm)、第7层:氧化锡层(7.0nm)、第8层:硅氧化物层(93.8nm),以上括号内为设计膜厚)形成了具有作为高折射率层的锆氧化物层和作为低折射率层的硅氧化物层的多层防反射膜,所述锆氧化物层通过将ZrO2作为蒸镀材料的离子辅助蒸镀而成膜,所述硅氧化物层通过将SiO2作为蒸镀材料的离子辅助蒸镀而成膜。
在该多层防反射膜中,在从基材侧数第6层的锆氧化物层与第8层的硅氧化物层之间具有氧化锡层。氧化锡层通过如下来形成:在形成了第6层的锆氧化物层后,通过无离子辅助的真空蒸镀在第6层的锆氧化物层表面形成了氧化锡膜,然后照射氧离子。用于形成氧化锡膜的真空蒸镀条件和氧离子照射条件如下表2所示。通过真空蒸镀成膜的氧化锡膜的膜厚根据蒸镀时间进行控制。
[表2]
使用日立分光光度计U-4100得到了用实施例1制造的眼镜镜片的凸面的反射光谱。在图2中示出所得到的反射光谱。根据图2所示的反射光谱,确认了用实施例1制造的眼镜镜片在可见光区域中具有防反射性能。根据该结果能够确认用实施例1制造的多层膜作为防反射膜发挥作用。
[比较例1]
除了通过利用氧离子辅助的离子辅助蒸镀(施加电压:500V、施加电流:200mA、成膜的氧化锡层的膜厚:7nm)使第7层的氧化锡层成膜这一点之外,用与实施例1相同的方法制造了眼镜镜片。
[表面电阻的随时间变化的确认]
将实施例1的眼镜镜片和比较例1的眼镜镜片放置在气氛温度为60℃的环境下(加速试验环境下),随时间推移对眼镜镜片凸面的表面电阻进行测量。表面电阻通过以下方法进行测量。
在图3的(A)和(B)中示出了在眼镜镜片的凸面对表面电阻进行测量的情况。使环形探测器61与眼镜镜片10的凸面10A接触,对眼镜镜片10的凸面10A的表面电阻进行测量。作为测量装置60,使用了三菱化学社制的高电阻电阻率计Hiresta-UP、MCP-HT450型。使用的环形探测器61是URS型,具有2个电极,外侧的环形电极61a的外径为18mm,内径为10mm,内侧的圆形电极61b的直径为7mm。在这些电极间施加1000V~10V的电压,在眼镜镜片的凸面对表面电阻进行测量。
图4是示出实施例1的眼镜镜片和比较例1的眼镜镜片的表面电阻的随时间变化的图表。根据图4所示的结果能够确认:实施例1的眼镜镜片与比较例1的眼镜镜片相比,表面电阻随时间推移的上升较少,即防静电性随时间推移的降低较少,能够长期示出良好的防静电性。
[用实施例1制造的氧化锡层的组成分析]
通过ESCA对在玻璃基板上采用与实施例1相同的方法形成的氧化锡层的组成进行了分析。ESCA的分析是在以下的分析条件下进行的。
(ESCA分析条件)
使用机型:Thermo Fisher Scientific社制VG Theta Probe
照射X射线单晶分光:AlKα
X射线光斑直径:800×400μm(椭圆形)
中和电子枪:没有使用
在ESCA的测量中,能够根据光电子取出角度在深度方向上改变测量位置,因此通过在改变取出角度的同时进行测量,评价了氧化锡层的深度方向上的组成分布。在图5中示出针对氧原子根据O1s_1光谱的强度求出了各深度位置的含氧率,针对锡原子根据Sn3d5_1光谱的强度求出各深度位置的含锡率的结果。根据图5所示的结果能够确认:用实施例1制造的氧化锡层具有含氧率从镜片基材侧向另一侧增加的组成梯度。
此外,由于与镜片基材侧表层部相反一侧的表层部的含氧率在超过60原子%且70原子%以下的范围,镜片基材侧的表层部的含氧率在45原子%以上且60原子%以下的范围,所以可以认为在镜片基材侧的表层部包含作为准稳定结构的SnO、Sn3O4或与这些接近的状态的氧化锡,在另一方的表层部包含作为化学计量组成的稳定结构的SnO2或与其接近的状态的氧化锡。
[氧化锡层形成条件的研究]
在与实施例1的真空蒸镀工序中的真空蒸镀条件相同的条件下,通过改变蒸镀时间来改变要形成的氧化锡膜的膜厚(膜厚3.3nm、6.0nm、8.9nm、11.7nm、14.2nm、16.3nm),在玻璃基板表面形成了各种膜厚的氧化锡膜。
以各种照射能量(200eV、300eV、500eV、700eV)向氧化锡膜表面照射氧离子,反复进行在照射的中途使用上述的方法对氧化锡膜表面的表面电阻进行测量的操作,进行氧离子的照射直到合计照射时间为300秒为止。结果确认了在氧离子照射前表面电阻超过1E11Ω的氧化锡膜通过以满足上述式1的照射能量来照射氧离子,在照射18秒后示出1E6Ω以下的表面电阻。这表示通过在上述条件下照射氧离子,从表面向在真空蒸镀工序中形成的氧化锡膜导入(射入)氧而产生了组成梯度,由此导电性得以体现或提高。
另外,由于在照射能量为500eV和700eV的情况下,确认了膜厚减少0.4nm以上,所以能够判断为从抑制膜厚减少的观点出发,照射能量优选为小于500eV、例如400eV以下。
[防静电性的蒸镀速率依赖性的研究]
(经过后氧化工序的氧化锡层的形成)
通过无离子辅助的真空蒸镀在玻璃基板上形成了膜厚为3.5nm的氧化锡膜。真空蒸镀条件设为与实施例1相同,根据蒸镀时间对膜厚进行控制。在这样形成的氧化锡膜的表面,使用离子枪(ion gun),以35sccm导入O2,并以施加电压200V、施加电流100mA产生氧离子而进行照射。氧离子的照射时间为90秒。
使真空蒸镀的蒸镀速率在0.5~1.5nm/sec的范围内变化来进行以上的工序。
在通过上述工序得到的氧化锡层的表面,利用上述方法对表面电阻进行测量。
(利用离子辅助蒸镀进行的氧化锡层的形成)
通过离子辅助蒸镀在玻璃基板上形成了膜厚为3.5nm的氧化锡层。离子辅助蒸镀是在施加电压200V、施加电流100mA的条件下通过氧离子辅助进行的,根据离子辅助蒸镀时间对膜厚进行控制,除此之外设为与比较例1相同。
使离子辅助蒸镀的蒸镀速率在0.5~1.5nm/sec的范围内变化来进行以上的工序。
在通过上述工序得到的氧化锡层的表面,利用上述方法对表面电阻进行测量。
图6是相对于蒸镀速率将经过上述后氧化工序而形成的氧化锡层、通过离子辅助蒸镀形成的氧化锡层的表面电阻描绘而成的图表。根据图6所示的结果能够确认:在离子辅助蒸镀的情况下,表面电阻根据蒸镀速度而大幅度变化,相对于此,根据经过后氧化工序的制造方法,无论蒸镀速率如何,都能够稳定地对氧化锡层赋予防静电性。
本发明的一个方式在眼镜镜片的制造领域是有用的。
应当认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示而并不是限制性的记载。本发明的范围是通过专利请求的范围而不是上述的说明来示出的,意图包含与专利请求的范围等同的含义和范围内的所有变更。
Claims (18)
1.一种眼镜镜片,在镜片基材上具有氧化锡层,
所述氧化锡层具有以原子百分比计的含氧率从所述镜片基材侧向另一侧增加的组成梯度,
所述氧化锡层具有中间区域,在所述中间区域中,以原子百分比计的含氧率比所述另一侧的表层部低,且以原子百分比计的含氧率比所述镜片基材侧的表层部高,
所述氧化锡层的所述另一侧的表层部的含氧率比所述镜片基材侧的表层部的含氧率高,并且所述另一侧的表层部的含氧率为超过60原子%且70原子%以下,
所述氧化锡层的所述镜片基材侧的表层部的含氧率为45原子%以上且60原子%以下。
2.如权利要求1所述的眼镜镜片,其中,
在选自多层防反射膜和多层反射膜中的多层膜中包含所述氧化锡层。
3.如权利要求1所述的眼镜镜片,其中,
所述氧化锡层设置在眼镜镜片的物体侧和/或眼球侧。
4.如权利要求1所述的眼镜镜片,其中,
所述氧化锡层的膜厚为3.0~30.0nm。
5.如权利要求4所述的眼镜镜片,其中,
所述氧化锡层的膜厚为3.0~17.0nm。
6.如权利要求1所述的眼镜镜片,其中,
所述氧化锡层的与镜片基材侧相反一侧的表面的表面电阻为1E10Ω以下。
7.如权利要求6所述的眼镜镜片,其中,
所述氧化锡层的与镜片基材侧相反一侧的表面的表面电阻在1E4~1E10Ω的范围内。
8.如权利要求7所述的眼镜镜片,其中,
所述氧化锡层的与镜片基材侧相反一侧的表面的表面电阻在8E4~1E9Ω的范围内。
9.如权利要求1所述的眼镜镜片,其中,
眼镜镜片的最外层表面的表面电阻为1E9Ω以下。
10.如权利要求9所述的眼镜镜片,其中,
眼镜镜片的最外层表面的表面电阻在1E4~1E10Ω的范围内。
11.如权利要求10所述的眼镜镜片,其中,
眼镜镜片的最外层表面的表面电阻在8E4~1E9Ω的范围内。
12.一种如权利要求1~11中任一项所述的眼镜镜片的制造方法,包含:
通过以无离子辅助方式进行的真空蒸镀而在镜片基材上形成氧化锡膜的工序;和
对所形成的氧化锡膜的表面照射具有能量的氧的工序。
13.如权利要求12所述的眼镜镜片的制造方法,其中,
所述具有能量的氧是氧离子。
14.如权利要求13所述的眼镜镜片的制造方法,其中,
以满足下式1的照射能量来照射所述氧离子,
Y>(X/100)…式1
在式1中,Y是通过所述真空蒸镀形成的氧化锡膜的膜厚,单位为nm,X是照射能量,单位为eV。
15.如权利要求13或14所述的眼镜镜片的制造方法,其中,
进行18~300秒的所述氧离子的照射。
16.如权利要求14所述的眼镜镜片的制造方法,其中,
所述氧离子的照射能量小于500eV。
17.如权利要求16所述的眼镜镜片的制造方法,其中,
所述氧离子的照射能量为400eV以下。
18.一种眼镜,其具有如权利要求1~11中任一项所述的眼镜镜片和安装了该眼镜镜片的镜架。
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