本發(fā)明涉及以眼鏡鏡片(包括太陽鏡鏡片)為首的光學(xué)制品和使用該眼鏡鏡片的眼鏡(包括太陽鏡)，其具有近紅外線反射功能。

背景技術(shù)：

作為截斷近紅外線的過濾器，已知有下述專利文獻(xiàn)1、2的過濾器。該過濾器是對于基體的雙面形成電介質(zhì)多層膜而成的，可用于攝像元件用的過濾器、或相機、音樂播放器中的顯示器、汽車用玻璃等，所述電介質(zhì)多層膜共計40層，在基體的雙面分別交替層積有二氧化硅(SiO₂、Silica)和二氧化鈦(TiO₂、Titania)20層。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2008-106836號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2011-100084號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1、2的過濾器中雖然能夠截斷近紅外線，但電介質(zhì)多層膜的層數(shù)為40層，這導(dǎo)致成本較高。

此外，若為20層以上，則電介質(zhì)多層膜的膜厚變厚，由于膜應(yīng)力、成膜中的輻射熱的影響，有可能產(chǎn)生裂紋，對基體的密合性有可能相對降低，有可能發(fā)生基體變形，耐久性有可能相對較差。

進(jìn)一步在專利文獻(xiàn)1、2的過濾器中，存在使可見區(qū)域(例如400～780nm(納米)或400～800nm)中的透過率(防反射性)更加良好的余地。

特別是，在眼鏡鏡片中，要求可見區(qū)域中的防反射性能。

此外，在眼鏡鏡片中，與紫外線、藍(lán)色光的截斷相比，未討論近紅外線的截斷，但由下述理由，最好進(jìn)行近紅外線的截斷。即，眼睛的晶狀體約70％(百分比)為水，水容易吸收近紅外線(水的近紅外線吸收系數(shù)高)，以溫度上升為首，有可能一點點地給眼睛帶來不良影響。例如作為眼疾之一的白內(nèi)障有可能是由于紫外線、藍(lán)色光線通過因近紅外線導(dǎo)致高溫的晶狀體而產(chǎn)生的。近紅外線為例如800～2000nm波長區(qū)域的光，與紫外線、可見光線同樣地從太陽放射，傾注到地面。與紫外線、藍(lán)色光線相比，近紅外線波長較長，到達(dá)地面的量相應(yīng)較少，但是靠近可見區(qū)域的近紅外線到達(dá)地面的量比紫外線到達(dá)地面的量稍微減少(可以說是同等量的程度)。

為了對眼鏡鏡片賦予免受近紅外線影響的保護效果，將專利文獻(xiàn)1、2的多層膜施加在鏡片基體上時，可能存在成本不匹配、在耐久性上不令人滿意、可見區(qū)域的防反射性不充分、無法滿足視認(rèn)性。

因此，技術(shù)方案1、4、5中記載的發(fā)明的目的在于提供一種可見區(qū)域的防反射性能更高、近紅外線光的透過率更低、成本更低廉、耐久性更高的光學(xué)制品、眼鏡鏡片、眼鏡。

用于解決課題的手段

為了實現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案1的發(fā)明為一種光學(xué)制品，其特征在于，(1)在基體的單面或雙面具有交替層積有低折射率層和高折射率層的7層結(jié)構(gòu)的光學(xué)多層膜，(2)所述低折射率層使用SiO₂(Silica、二氧化硅)而形成，(3)所述高折射率層使用對波長500nm的光的折射率為2.145以上的材料而形成，(4)以最靠近所述基體的層為第1層，作為所述低折射率層的第5層的物理膜厚為145nm以上165nm以下，(5)第4層至第6層的光學(xué)膜厚(λ＝500nm)的總和為1.3λ以上1.5λ以下。

技術(shù)方案2的發(fā)明如上述發(fā)明，其特征在于，所述光學(xué)多層膜進(jìn)一步滿足(6)波長800nm以上1500nm以下的波長區(qū)域的光在單面的平均反射率為35％以上，(7)波長1000nm的光在單面的反射率為50％以上。

技術(shù)方案3的發(fā)明如上述發(fā)明，其特征在于，所述光學(xué)多層膜進(jìn)一步滿足(8)視感度反射率為2％以下這樣的條件。

技術(shù)方案4的發(fā)明為一種眼鏡鏡片，其特征在于，其使用有上述發(fā)明的光學(xué)制品。

技術(shù)方案5的發(fā)明為一種眼鏡，其特征在于，其使用有上述發(fā)明的眼鏡鏡片。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠起到下述效果：提供一種對近紅外線具有充分保護性能的光學(xué)制品、眼鏡鏡片、眼鏡，同時其可見區(qū)域的防反射性能足夠高、成本低廉、耐久性也充分。

附圖說明

圖1為示出實施例1～3的可見區(qū)域至近紅外區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖2為示出實施例1～3的可見區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖3為示出實施例4～6的可見區(qū)域至近紅外區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖4為示出實施例4～6的可見區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖5為示出實施例7～9的可見區(qū)域至近紅外區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖6為示出實施例7～9的可見區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖7為示出實施例10～12的可見區(qū)域至近紅外區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖8為示出實施例10～12的可見區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖9為示出比較例1～2的可見區(qū)域至近紅外區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖10為示出比較例1～2的可見區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖11為示出比較例3～4的可見區(qū)域至近紅外區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

圖12為示出比較例3～4的可見區(qū)域的分光反射率分布的曲線圖。

具體實施方式

以下，適當(dāng)使用附圖對本發(fā)明的實施方式例進(jìn)行說明。需要說明的是，本發(fā)明的方式不限于以下內(nèi)容。

在本發(fā)明的眼鏡鏡片中，對基體的單面或雙面形成有光學(xué)多層膜。

在本發(fā)明中，基體可以為任何材質(zhì)，優(yōu)選具有透光性。作為基體的材料(基材)，可以采用例如聚氨酯樹脂、硫代聚氨酯樹脂、環(huán)硫樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醚砜樹脂、聚4-甲基戊烯-1樹脂、二乙二醇雙烯丙基碳酸酯樹脂。此外，作為折射率高(特別是用作眼鏡鏡片)且優(yōu)選的材質(zhì)，可以舉出將環(huán)硫基與多元硫醇和/或含硫多元醇加成聚合而得到的環(huán)硫樹脂。

此外，在本發(fā)明中，光學(xué)多層膜滿足下述條件。需要說明的是，光學(xué)多層膜形成于雙面的情況下，優(yōu)選任一膜均滿足下述條件，進(jìn)一步優(yōu)選任一膜均為相同的層積結(jié)構(gòu)。

首先，光學(xué)多層膜為交替層積有低折射率層和高折射率層的7層結(jié)構(gòu)。以最基體側(cè)的層(最靠近基體的層)為第1層時，奇數(shù)層為低折射率層，偶數(shù)層為高折射率層。

接著，低折射率層使用二氧化硅(Silica、SiO₂)形成，高折射率層使用對于波長500nm的光的折射率為2.145以上的材料形成。需要說明的是，如在普通薄膜中已知的那樣，高折射率層的折射率可以根據(jù)材質(zhì)以及蒸鍍時的真空度、每單位時間的氧氣供給量、有無各種輔助、成膜速度等成膜條件而變化。與由于材質(zhì)的差異導(dǎo)致的折射率的差異相比，由于成膜條件而導(dǎo)致的折射率的差異較小，由于成膜條件而導(dǎo)致的折射率變化維持在較微量，從而可利用成膜條件對高折射率層的折射率進(jìn)行微調(diào)整。

進(jìn)一步，第5層(低折射率層)的物理膜厚為145nm以上165nm以下。

并且，第4層(高折射率層)、第5層(低折射率層)和第6層(高折射率層)的光學(xué)膜厚(λ＝500nm)的總和為1.3λ以上1.5λ以下。

上述光學(xué)多層膜可適當(dāng)利用真空蒸鍍法、濺射法等形成。

此外，作為高折射率層的材料的示例，可以舉出二氧化鈦(Titania、TiO₂)、二氧化鋯(Zirconia、ZrO₂)、二氧化鉭(TaO₂)、二氧化鈮(NbO₂)、二氧化鉿(HfO₂)或它們的組合。

在本發(fā)明中，可以在光學(xué)多層膜與基體之間和/或光學(xué)多層膜的表面附加硬涂層膜、防水膜等其他膜，將光學(xué)多層膜形成于雙面的情況下，可以使所附加的其他膜的種類彼此不同，或者使有無膜彼此不同。

采用硬涂層膜作為附加于光學(xué)多層膜與基體之間的膜的情況下，硬涂層膜優(yōu)選通過在基體表面均勻施加硬涂層液來形成。

此外，作為硬涂層膜，可以優(yōu)選使用含有無機氧化物微粒的有機硅氧烷系樹脂。有機硅氧烷系樹脂優(yōu)選通過使烷氧基硅烷水解縮聚而得到。此外，作為有機硅氧烷系樹脂的具體例，可以舉出γ-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、硅酸乙酯或它們的組合。這些烷氧基硅烷的水解縮聚物可通過將該烷氧基硅烷化合物或它們的組合在鹽酸等酸性水溶液中水解來制造。

另一方面，作為無機氧化物微粒的材質(zhì)的具體例，可以舉出氧化鋅、二氧化硅(Silica微粒)、氧化鋁、氧化鈦(Titania微粒)、氧化鋯(Zirconia微粒)、氧化錫、氧化鈹、氧化銻、氧化鎢、氧化鈰的單獨或者任2種以上的混晶。從確保硬涂層膜的透明性的觀點出發(fā)，無機氧化物微粒的直徑優(yōu)選為1nm以上100nm以下，更優(yōu)選為1nm以上50nm以下。此外，從以適當(dāng)?shù)某潭却_保硬涂層膜的硬度、強韌性的觀點出發(fā)，無機氧化物微粒的混配量(濃度)優(yōu)選在硬涂層膜的總成分中占有40重量％以上60重量％以下。并且，可以在硬涂層液中附加作為固化催化劑的乙酰丙酮金屬鹽和/或乙二胺四乙酸金屬鹽等，進(jìn)一步可以根據(jù)對基體的密合性的確保、形成的容易化、所需的(半)透明色的賦予等需要而添加表面活性劑、著色劑、溶劑等。

硬涂層膜的物理膜厚優(yōu)選為0.5μm(微米)以上4.0μm以下。對于該膜厚范圍的下限，根據(jù)若比其薄則不易得到充分的硬來確定下限。另一方面，對于上限，根據(jù)若比其厚則產(chǎn)生涉及物性的問題(裂紋、脆化的產(chǎn)生等)的可能性顯著增高來確定上限。

進(jìn)一步可以在硬涂層膜與基體表面之間附加底涂層。作為底涂層的材質(zhì)，可以舉出例如聚氨酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、有機硅系樹脂或它們的組合。

具有上述光學(xué)多層膜的光學(xué)制品具有7層光學(xué)多層膜，因此與20層左右的光學(xué)多層膜相比，形成容易、成本低廉，能夠降低由于應(yīng)力、輻射熱而產(chǎn)生裂紋的可能性，或者提高對于基體的密合性而降低產(chǎn)生剝離、基體的變形的可能性，從而耐久性提高。

此外，上述光學(xué)制品在可見區(qū)域(例如400nm以上800nm以下、450nm以上800nm以下或450nm以上750nm以下等)中的透過率高，具有防反射性能。例如波長450nm以上750nm以下的波長區(qū)域的光中的最大反射率為4％以下。此外，視感度反射率為2％以下。

并且，上述光學(xué)制品在近紅外區(qū)域的波長的光的透過率低，具有反射并截斷近紅外線的功能。需要說明的是，在本申請中，光的截斷不僅表示完全遮蔽光的情況(透過率0％)，也包括為規(guī)定透過率(例如90％或80％)以下(換言之，反射率為10％以上或20％以上)的情況。

在上述光學(xué)多層膜中，波長800nm以上1500nm以下的波長區(qū)域的光在基材單面的平均反射率為35％以上，且波長1000nm的光在基材單面的反射率為50％以上。

此外，在上述光學(xué)多層膜中，滿足上述條件的同時，對可見區(qū)域中稍微反射的(微量的)反射光的顏色，可以調(diào)節(jié)為以綠色為首的各種顏色。

在上述光學(xué)制品中，優(yōu)選基體為眼鏡鏡片基體，光學(xué)制品為眼鏡鏡片。此外，使用該眼鏡鏡片，制作的眼鏡能夠防止可見區(qū)域的光的反射，同時能夠截斷近紅外線。

實施例

[實施例1～12和比較例1～4]

接著，對上述實施方式的本發(fā)明的實施例以及不屬于本發(fā)明的比較例進(jìn)行說明。需要說明的是，本發(fā)明的實施方式不限于以下實施例。

對于彼此相同的兩個以上的眼鏡鏡片基體，在各眼鏡鏡片基體的雙面上分別形成種類不同的中間膜、光學(xué)多層膜，制作涉及眼鏡鏡片的實施例1～12、比較例1～4。

眼鏡鏡片基體為硫代氨基甲酸酯系樹脂制，是度數(shù)為S-2.00的球面鏡片基體，折射率為1.60，阿貝數(shù)為41，制成作為眼鏡鏡片的標(biāo)準(zhǔn)大小的圓形。

此外，中間膜采用經(jīng)硬涂層液的涂布而形成的硬涂層膜。

硬涂層液如下制作。

首先，向容器中滴加甲醇206g(克)、甲醇分散二氧化鈦系溶膠(日揮觸媒化成株式會社制、固形物30％)300g、γ-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷60g、γ-環(huán)氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷30g、四乙氧基硅烷60g，向該混合液中滴加0.01N(當(dāng)量濃度)的鹽酸水溶液并攪拌，從而進(jìn)行水解。

接著，加入流量調(diào)節(jié)劑0.5g和催化劑1.0g，在室溫攪拌3小時。

對眼鏡鏡片基材的各面如下涂布硬涂層液。

即，利用旋涂法使硬涂層液均勻遍布，在120℃的環(huán)境中放置1.5小時，由此使硬涂層液發(fā)生熱固化。

如此形成的硬涂層膜的物理膜厚均為2.5μm。

進(jìn)一步，光學(xué)多層膜在同一眼鏡鏡片基體中，雙面均具有相同的膜結(jié)構(gòu)，均為交替蒸鍍有低折射率層(二氧化硅)與高折射率層的7層結(jié)構(gòu)的光學(xué)多層膜。在實施例1～12、比較例1～4中，低折射率層或高折射率層的至少任一膜厚、高折射率層的折射率(材質(zhì)、成膜法)彼此不同。

實施例1～12、比較例1～4的光學(xué)多層膜均利用真空蒸鍍法形成。

奇數(shù)層(第1、3、5、7層)為低折射率層，由二氧化硅形成，偶數(shù)層(第2、4、6層)為高折射率層，由折射率大于二氧化硅的高折射材料形成。

高折射率層的折射率基本上由選擇的材料而定，但可以通過成膜速率(形成膜的速度)、成膜時壓力、離子輔助處理等進(jìn)行調(diào)整。

在實施例1～4、7～10中，選擇二氧化鈦作為高折射率層的材料，改變成膜時壓力和離子輔助條件，由此制成折射率彼此不同的層。成膜時壓力根據(jù)蒸鍍腔內(nèi)的真空度、微量導(dǎo)入氧氣和/或氬氣時的每單位時間的導(dǎo)入量等進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，對于離子輔助條件，在利用離子槍等將氧氣和/或氬氣中的氧分子或氬分子制成氧離子或氬離子的情況下，可以根據(jù)離子槍的工作模式(開閉的方式)、電壓或各種氣體的導(dǎo)入量進(jìn)行變更。

在實施例5、6、11、12、比較例1～4中，選擇二氧化鋯作為高折射率層的材料，與二氧化鈦的情況同樣地變更成膜時壓力和離子輔助條件，由此制成折射率彼此不同的層。

在實施例1～12、比較例1～4中，在可見區(qū)域具有防反射功能，但稍微(以最大3％以下左右的反射率)存在反射光。在實施例1～6、比較例1、2中，該反射光的顏色設(shè)計為綠色，在實施例7～12、比較例3、4中，該反射光的顏色設(shè)計為藍(lán)色。

下述的[表1]～[表12]中，列出實施例1～12的光學(xué)多層膜的各層的折射率、膜厚等，[表13]～[表16]中，列出比較例1～4的光學(xué)多層膜的各層的折射率、膜厚等。

【表1】

第4層、第5層、第6層光學(xué)膜厚的總和：1.478λ

【表2】

第4層、第5層、第6層光學(xué)膜厚的總和：1.475λ【表3】

【表4】

【表5】

【表6】

【表7】

【表8】

【表9】

【表10】

【表11】

【表12】

【表13】

【表14】

【表15】

【表16】

[可見區(qū)域至近紅外區(qū)域中的反射率分布]

將實施例1～12、比較例1～4中的、可見區(qū)域至近紅外區(qū)域的分光反射率分布示于圖1、3、5、7、9、11，將可見區(qū)域中的分光反射率分布示于圖2、4、6、8、10、12。

實施例1～3見圖1、2；實施例4～6見圖3、4；實施例7～9見圖5、6；實施例10～12見圖7、8；比較例1、2見圖9、10；比較例3、4見圖11、12。

在這些圖中所示的反射率分布中均可知以下說明的可見區(qū)域的防反射性能、近紅外區(qū)域的截斷性能。

[可見區(qū)域的防反射性]

下述的[表17]中，列出實施例1～6、比較例1～2的反射光下的反射色、CIE表色系中的x值和y值以及視感度反射率，[表18]中，列出實施例7～12、比較例3～4的反射光下的反射色、CIE表色系中的x值和y值以及視感度反射率。

根據(jù)同一表的反射色、x值和y值可知，在實施例1～6、比較例1、2中，反射色為綠色，在實施例7～12、比較例3、4中，反射色為藍(lán)色。

此外，根據(jù)同一表的視感度反射率可知，在任一示例中，視感度反射率均為1.2％以下，若適當(dāng)合并圖1～12的反射率分布來看，則在可見區(qū)域呈現(xiàn)防反射性。需要說明的是，視感度反射率若為2％以下，則能夠賦予足以使視認(rèn)性良好的防反射性。

【表17】

【表18】

[近紅外線的截斷性]

下述的[表19]中，列出實施例1～6、比較例1～2的近紅外區(qū)域(波長800nm以上1500nm以下)中的平均反射率和波長1000nm下的反射率，[表20]中，列出實施例7～12、比較例3～4的近紅外區(qū)域(波長800nm以上1500nm以下)中的平均反射率和波長1000nm下的反射率。

根據(jù)同一表、圖1～12可知，在比較例1～4中，近紅外區(qū)域的平均反射率為30％左右，最大才為31.92％(比較例3)，與此相對，在實施例1～12中，即使最低的反射率也為35.27％(實施例10)，均為35％以上，在實施例1～12中，具備充分的近紅外線的截斷性能。

【表19】

【表20】

在比較例1中，第5層的物理膜厚(154.84nm)在145nm以上165nm以下的范圍內(nèi)，且第4～6層的光學(xué)膜厚的總和(1.323λ)在1.3λ以上1.5λ以下的范圍內(nèi)，但高折射率層的折射率(2.1071)小于2.145，因此波長800nm以上1500nm以下的波長區(qū)域的光的平均反射率(31.88％)小于35％，且波長1000nm的光的反射率(46.88％)小于50％，近紅外線的截斷性能較差。

在比較例2中，第5層的物理膜厚(155.40nm)在145nm以上165nm以下的范圍內(nèi)，但第4～6層的光學(xué)膜厚的總和(1.279λ)在1.3λ以上1.5λ以下的范圍外，高折射率層的折射率(2.0577)小于2.145，因此波長800nm以上1500nm以下的波長區(qū)域的光的平均反射率(29.12％)小于35％，且波長1000nm的光的反射率(44.31％)小于50％，近紅外線的截斷性能較差。

與此相對，在實施例1～6中，第5層的物理膜厚均在145nm以上165nm以下的范圍內(nèi)，且第4～6層的光學(xué)膜厚的總和在1.3λ以上1.5λ以下的范圍內(nèi)，進(jìn)一步高折射率層的折射率為2.145以上，因此波長800nm以上1500nm以下的波長區(qū)域的光的平均反射率為35％以上，且波長1000nm的光的反射率為50％以上，近紅外線的截斷性能良好。

此外，在比較例3中，第5層的物理膜厚(145.11nm)在145nm以上165nm以下的范圍內(nèi)，且第4～6層的光學(xué)膜厚的總和(1.394λ)在1.3λ以上1.5λ以下的范圍內(nèi)，但高折射率層的折射率(2.1071)小于2.145，因此波長800nm以上1500nm以下的波長區(qū)域的光的平均反射率(31.92％)小于35％，且波長1000nm的光的反射率(47.65％)小于50％，近紅外線的截斷性能較差。

在比較例4中，第5層的物理膜厚(147.51nm)在145nm以上165nm以下的范圍內(nèi)，第4～6層的光學(xué)膜厚的總和(1.412λ)在1.3λ以上1.5λ以下的范圍外，但高折射率層的折射率(2.0577)小于2.145，因此波長800nm以上1500nm以下的波長區(qū)域的光的平均反射率(30.17％)小于35％，且波長1000nm的光的反射率(44.86％)小于50％，近紅外線的截斷性能較差。

與此相對，在實施例7～12中，第5層的物理膜厚均在145nm以上165nm以下的范圍內(nèi)，且第4～6層的光學(xué)膜厚的總和在1.3λ以上1.5λ以下的范圍內(nèi)，進(jìn)一步高折射率層的折射率為2.145以上，因此波長800nm以上1500nm以下的波長區(qū)域的光在單面的平均反射率為35％以上，且波長1000nm的光在單面的反射率為50％以上，近紅外線的截斷性能良好。

需要說明的是，第5層的物理膜厚小于145nm時，近紅外線的截斷率較不充分，超過165nm時，包括可見區(qū)域的防反射性的賦予而變得不易設(shè)計，且材料、形成等成本增高。對于第4～6層的光學(xué)膜厚的總和的下限、上限也與第5層的物理膜厚同樣。

[總結(jié)等]

如實施例1～12，在交替層積有低折射率層和高折射率層的7層結(jié)構(gòu)的光學(xué)多層膜中，在低折射率層中使用二氧化硅(Silica、SiO₂)，在高折射率層中使用對于波長500nm的光的折射率為2.145以上的材料，且將第5層(低折射率層)的物理膜厚設(shè)為145nm以上165nm以下，第4～6層(高折射率層)的光學(xué)膜厚(λ＝500nm)的總和為1.3λ以上1.5λ以下時，能夠提供一種眼鏡鏡片，其形成容易，能夠提高耐久性，能夠使成本低廉，在可見區(qū)域具有充分的防反射性能，在近紅外區(qū)域具有充分的截斷性能。

并且，如實施例1～6，可以使反射色為(極淺)綠色，或者如實施例7～12，可以使反射色為(極淺)藍(lán)色。也可以在滿足上述光學(xué)多層膜中的層結(jié)構(gòu)的條件下，使反射色為其他顏色。

使用實施例1～12的眼鏡鏡片，能夠制作兼具可見區(qū)域的防反射性和近紅外線的截斷的眼鏡。此外，能夠制作具有與實施例1～12同樣的特性的窗用膜(建筑物、車輛等)、相機鏡頭用過濾器等光學(xué)制品。