汽相沉積用組合物的生產方法、汽相沉積用組合物以及帶有抗反射膜的光學元件的生產方法
2023-05-10 13:49:16
專利名稱：汽相沉積用組合物的生產方法、汽相沉積用組合物以及帶有抗反射膜的光學元件的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種用以形成抗反射膜的汽相沉積用組合物的生產方法、一種汽相沉積用組合物、以及一種帶有抗反射膜的光學元件的生產方法。具體地說，本發明涉及下述的汽相沉積用組合物的生產方法和汽相沉積用組合物它們即便靠低溫汽相沉積也能形成高折射層，從而獲得了一種具有良好的耐劃傷性、良好的耐化學性、良好的耐熱性且耐熱性隨時間降低很少的抗反射膜；本發明還涉及帶有這種抗反射膜的光學元件的生產方法。
現有技術為了改進包含合成樹脂的光學元件的表面反射性，公知的是在合成樹脂的表面上形成抗反射膜。為了增強膜的抗反射性，一般使用低折射層與高折射層交替的層合。具體地說，為了彌補合成樹脂易劃傷的缺陷，通常用二氧化矽作為蒸汽源以在基材上形成低折射層，因為所形成的膜是硬的。另一方面，用二氧化鋯、五氧化二鉭和二氧化鈦作為蒸汽源以在基材上形成高折射層。具體地說，為了形成具有低反射性的抗反射膜，應選擇具有較高折射性的物質作為抗反射膜的高折射層。為此，通常使用二氧化鈦。
但是，在用電子束加熱由二氧化鈦粉末燒結而成的蒸汽源以使其汽化以便沉積在基材上時，蒸汽源被分解為TiO(2-X)並產生氧氣。這樣形成的氧氣存在於蒸汽源周圍的大氣中，並使來自蒸汽源的TiO(2-X)蒸汽在達到基材前氧化。因此，蒸汽源在基材上形成了光吸收性小的膜。而另一方面，氧氣幹擾了朝著基材運動的蒸汽成分，因而妨礙了在基材上成膜。此外，在用電子束加熱由二氧化鈦粉末燒結而成的蒸汽源時，蒸汽源熔化，因此通常被用作襯裡。在該階段，TiO(2-X)蒸汽的導電性升高，施加給蒸汽源的電子束中的電子因而逃逸到襯裡上。這就引起電子束損失，汽相沉積體系因此需要足以彌補該損失的更高的能量。另一方面，當將僅由二氧化鈦製成的丸用於汽相沉積時，成膜速度低。在施加電子束時，出現了丸易破裂的問題。
包含合成樹脂的光學元件的問題是，對這種結構進行汽相沉積時的加熱溫度不能提高。由於這種限制，由二氧化鈦在這種光學元件上形成的膜的密度不能令人滿意，而且膜的折射性不夠高。另外，這種膜的耐劃傷性和耐化學性也不令人滿意。為了彌補這些缺陷，通常採用離子協助的汽相沉積，但是用於此目的的離子槍很昂貴，因此增加了生產成本。
包含合成樹脂的光學元件、尤其是眼鏡用透鏡通常是這樣布置的在塑料透鏡基材上形成有機硬塗膜以改進經塗覆透鏡的耐劃傷性，在硬塗膜上形成無機抗反射膜。對於眼鏡透鏡而言，希望有一種帶有抗反射性優異的抗反射膜的新光學元件，希望其中的抗反射膜具有優異的耐磨強度和良好的耐熱性，並希望其耐熱性不隨時間降低。
發明目的為了解決以上概括的這些問題，我們-本發明的發明人完成了本發明。本發明的第一個目的是提供一種適用於汽相沉積的組合物的生產方法以及一種適用於汽相沉積的組合物；其優點是，該組合物即便是在合成樹脂基材上也能形成高折射層，所述的合成樹脂基材必須在低溫、短時間、且不使用離子槍或等離子體設備的條件下進行汽相沉積；不損傷所形成的高折射層所固有的良好物理性能，即，所形成的高折射層具有高折射性；而且，包含著形成在這種合成樹脂基材上的高折射層的抗反射膜具有良好的耐劃傷性、良好的耐化學性和良好的耐熱性，且抗反射膜的耐熱性隨時間降低很少。
本發明的第二個目的是提供一種光學元件，它包含著帶有抗反射膜的合成樹脂基材，其中的抗反射膜具有良好的耐劃傷性、良好的耐化學性和良好的耐熱性，且抗反射膜的耐熱性隨時間降低很少。
發明概述我們-本發明的發明人進行了努力的研究以開發一種具備上述所希望性能的眼鏡用塑料透鏡，結果發現，當通過汽相沉積法由蒸汽源(由二氧化鈦與五氧化二鈮的混合物燒結而成)在塑料透鏡基材上形成抗反射膜時，我們能夠達到上述目的，從而引出本發明。
具體地說，本發明提供了一種組合物的生產方法，該方法包括燒結由蒸汽源混合而成的蒸汽源混合物，所述蒸汽源含有二氧化鈦和五氧化二鈮；還提供了一種含有二氧化鈦和五氧化二鈮的組合物。
本發明還提供了一種帶有抗反射膜的光學元件的生產方法，該方法包括將組合物汽化，並將生成的蒸汽沉積在基材上，從而在基材上形成抗反射膜的高折射層。
發明詳述以下將詳細闡述本發明。
本發明汽相沉積用組合物的生產方法包括燒結由蒸汽源混合而成的蒸汽源混合物，所述蒸汽源含有二氧化鈦和五氧化二鈮。
本發明的組合物含有二氧化鈦和五氧化二鈮。
本發明光學元件的生產方法包括將組合物汽化，並將生成的蒸汽沉積在基材上，從而在基材上形成抗反射膜的高折射層。
用來製備組合物的本發明方法包括燒結含有二氧化鈦粉末和五氧化二鈮粉末的混合物。通過混合二氧化鈦粉末和五氧化二鈮粉末就可製成含有二氧化鈦和五氧化二鈮的組合物。在該方法中，五氧化二鈮因其熔點低而首先熔化，此後，二氧化鈦熔化。在熔化和汽化過程中，由於熔融二氧化鈦的蒸汽壓大於熔融五氧化二鈮的蒸汽壓，因而到達基材上的二氧化鈦蒸汽的量通常高於到達基材上的五氧化二鈮蒸汽的量。另外，因為由二氧化鈦分解所產生的氧氣分壓低，所以即便施加給蒸汽源的電子束的能量低，也能夠在基材上快速成膜。優選地，二氧化鈦與五氧化二鈮的混合比應使二氧化鈦的量(以TiO2計)為30-75％重量，更優選為30-50％重量，並使五氧化二鈮的量(以Nb2O5計)為25-70％重量，更優選為50-70％重量。
如果五氧化二鈮的混合比大於70％重量，到達缺少氧的基材上的五氧化二鈮的量增加，另外，由二氧化鈦分解所產生的氧氣減少。如果低於該值，抗反射膜就可能獲得非常低的光吸收性。
為了製備本發明的汽相沉積用組合物，可以用任何適當的常用方法來壓制蒸汽源混合物。例如，可採用至少200kg/cm2的壓力，壓制速度可以控制得使壓製成的塊中不含空氣間隙。壓製成的塊的燒結溫度隨著蒸汽源組合物中氧化物組分的混合比而變化，但可以在1000-1400℃的範圍內。燒結時間可由燒結溫度等決定，通常可在1-48小時的範圍內。
在用電子束加熱時，含有二氧化鈦和五氧化二鈮的汽相沉積用組合物熔化，並經常形成暴沸物和/或飛濺物。如果在由組合物形成抗反射膜的過程中所產生的組合物的飛濺物到達了正在被加工成塗覆製品的基材上，就會導致針孔、膜剝落以及由外來物質引起的缺陷。此外，飛濺物降低了所形成的抗反射膜的包括耐化學性和耐熱性在內的性能。為了防止組合物形成暴沸物和飛濺物，最好是向二氧化鈦粉末和五氧化二鈮粉末的混合物中加入氧化鋯和/或氧化釔，並將所得的混合物燒結成本發明的汽相沉積用組合物。以二氧化鈦和五氧化二鈮的總量為100重量份計，優選地，要加入的氧化鋯(以ZrO2計)和/或氧化釔(以Y2O3計)的總量為3-46重量份，更優選為10-20重量份。
就層構造而言，抗反射膜包括λ/4-λ/4雙層膜(在本專利申請中，除了另作說明的以外，λ一般在450nm-550nm範圍內，典型值為500nm)，還包括λ/4-λ/4-λ/4或λ/4-λ/2-λ/4三層膜。但不限於此，抗反射膜可以是任何其他的四層或多層膜。離基材最近的第一低折射層可以是任何已知的雙層等價膜、三層等價膜或其他的複合膜。
本發明光學元件的底材優選由合成樹脂形成。就此而言，例如，甲基丙烯酸甲酯均聚物是有用的，甲基丙烯酸甲酯與一種或多種其他單體的共聚物、二甘醇雙烯丙基碳酸酯均聚物、二甘醇雙烯丙基碳酸酯與一種或多種其他單體的共聚物、含硫共聚物、含滷素共聚物、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、不飽和聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯等也是有用的。
為了在這種合成樹脂基材上形成抗反射膜，最好是先用浸塗、旋塗或類似的方法在合成樹脂基材的表面上形成含有有機矽聚合物的硬塗層，然後在該硬塗層上形成抗反射膜。硬塗層及其製備方法公開在EP1041404中。為了改進合成樹脂基材與抗反射膜之間的粘附性、耐劃傷性等，最好是在合成樹脂基材與抗反射膜之間、或是在合成樹脂基材表面上形成的硬塗層與抗反射膜之間布置一個底塗層。該底塗層例如可以是氧化矽或類似物的汽相沉積膜。合適的底塗層公開在EP964019中。
抗反射膜例如可由下述方法形成。
優選地，用二氧化矽作為抗反射膜的低折射層以改進耐劃傷性和耐熱性；高折射層可以這樣形成加熱由二氧化鈦(TiO2)粉末、五氧化二鈮(Nb2O5)粉末、以及任選的氧化鋯(ZrO2)粉末和/或氧化釔(Y2O3)粉末混合，然後壓制所得的混合物，再將其燒結而形成的丸，並將其蒸發(例如用電子束)，從而將所得蒸汽沉積在基材上。用這種方式，抗反射膜在基材上形成。優選使用可以縮短汽相沉積時間的燒結材料。
如需要，本發明的汽相沉積用組合物可進一步包含任何其他的金屬氧化物，如Ta2O5、Al2O3等，只要它們不損害組合物的上述效果即可。優選地，其他金屬氧化物的總量在2-30重量份範圍內。
在本發明汽相沉積用組合物的汽相沉積方法中，例如，高折射層可以這樣形成在一般條件下，採用真空蒸發、濺射、離子電鍍或類似方法中的任何方法使組合物汽化。具體地說，是將汽相沉積用組合物汽化以形成混合的氧化物蒸汽，並將所得的蒸汽沉積到基材上。
本發明的汽相沉積用組合物即便是在合成樹脂基材(這種基材在汽相沉積期間必須保持65-100℃的低溫)上也能形成高折射層，而且這樣形成的抗反射膜的耐劃傷性、耐化學性和耐熱性均良好，此外，抗反射膜的耐熱性隨時間降低很少。
本發明的汽相沉積用組合物不僅可以作為眼鏡用透鏡的抗反射膜，而且可以作為照相機、監視器的顯示器、汽車擋風玻璃、甚至是濾光片等用的抗反射膜。
實施例下面將參照以下實施例更詳細地闡述本發明，但這些實施例不是為了限制本發明的範圍。實施例1-3和對比例1(生產汽相沉積用組合物)按照表1中的混合比將二氧化鈦、五氧化二鈮、氧化鋯和氧化釔混合，壓制，並在1250℃燒結1小時，從而製成作為汽相沉積用組合物的丸。
採用真空蒸發方式用這種丸在平板玻璃基材上形成了厚度為1/2λ(λ＝500nm)的單層高折射膜。按照下述測試方法對樣品進行以下測試(1)汽相沉積用組合物的熔融狀況，(2)細顆粒的附著狀況，(3)吸光度，(4)折射率，和(5)成膜速度。結果列在表1中。(1)汽相沉積用組合物的熔融狀況按照以下標準檢驗並評價沉積期間汽相沉積用組合物的熔化狀況UA不飛濺。A少量飛濺。B頻繁飛濺。C始終飛濺。
本發明中，「飛濺」被定義為汽相沉積用組合物表面狀況的程度。(2)細顆粒的附著狀況汽相沉積後，按照以下標準檢驗並評價在汽相沉積過程中由飛濺等引起的細顆粒在平板玻璃上附著的狀況UA未發現細小外來物質。
A發現1-5個細小外來物質。
B發現6-10個細小外來物質。
C發現11個或11個以上的細小外來物質。(3)吸光度用分光光度計測量塗有單層1/2λ膜的基材的光譜透射率和光譜反射率。由測得的數據得到了光透射率和光反射率。按照數值公式100％-(光透射率+光反射率)得到了吸光度。(4)折射率用分光光度計測量形成在平板玻璃基材上的單層1/2λ膜的光譜反射率。將玻璃基材的折射率、分布數據和測得的數據輸入到一種優化程序中。(5)成膜速度在形成單層1/2λ膜的過程中，在下述條件下將電子束施加到膜上，並用分光光度計測量玻璃基材上形成的膜的厚度。用該數據除以成膜所花費的實際時間，就得到了成膜速度(/sec)。
進行電子束照射的條件使用的電子槍由JEOL Ltd.製造的JST-3C加速電壓6kV燈絲電流190mA初始真空度2.0×10-5Torr表1
如表1所示，實施例1-3在熔融狀況、細顆粒附著狀況、折射率和成膜速度方面均優於對比例1。實施例2和3在折射率和成膜速度方面特別良好。實施例4(製備帶有抗反射膜的光學元件)作為即將被布置上抗反射膜的合成樹脂，製備了一種塑料透鏡(CR-39基材A)，它以二甘醇雙烯丙基碳酸酯(99.7％重量)作為主要成分，並含有UV吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯酮(0.03％重量)，折射率為1.499。
將該塑料透鏡浸入一種含有80mol％膠態二氧化矽和20mol％γ-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷的塗覆液中，並固化以在其上形成一層硬塗層(折射率為1.50)。
在65℃下加熱塗有硬塗層的塑料透鏡，並通過真空蒸發SiO2(在2.0×10-5Torr的真空度下)而在其上形成一層具有低折射率的第一層(折射率為1.46，厚度為0.5λ，λ＝500nm)。第一層最接近底材。接著，通過汽相沉積實施例1中製備的丸，為此需要用電子槍(電流180-190mA)加熱這些丸，從而在第一層上形成具有高折射率的第二層(厚度為0.0502λ)；並且仍通過真空蒸發SiO2而在第二層上形成具有低折射率的第三層(折射率為1.46，厚度為0.0764λ)。隨後，通過汽相沉積實施例1中製備的丸，為此需要用電子槍(電流180-190mA)加熱這些丸，從而在第三層上形成具有高折射率的第四層(厚度為0.4952λ)；並且仍通過真空蒸發SiO2而在第四層上形成具有低折射率的第五層(折射率為1.46，厚度為0.2372λ)，從而形成了抗反射膜。另外，經過這樣塗覆的塑料透鏡的背面也塗有同樣構造的抗反射膜。這樣，塑料透鏡的兩個表面上均塗有一種五層的抗反射膜。
按照下述方法對塗有抗反射膜的塑料透鏡進行以下測試(6)耐劃傷性，(7)粘附性，(8)光反射率，(9)光透射率，(10)吸光度，(11)耐熱性和(12)耐熱性隨時間的變化。經過列在表2中。(6)耐劃傷性用被施加了1kg重量的#0000鋼絲棉摩擦塑料透鏡的表面。摩擦10次後，按照以下標準檢驗並評價透鏡的表面狀況A未劃傷。
B輕度劃傷。
C重度劃傷。
D塗膜剝落。(7)粘附性按照JIS-Z-1522，將塗有抗反射膜的塑料透鏡的表面切割出10×10個十字切割方格，並用Cellotape(商品名，由Nichiban Corp.生產)膠帶進行三次十字切割法剝落試驗。對最初的100個十字切割方格中剩餘的方格進行計數。(8)光反射率用Hitachi，Ltd.生產的U-3410自動分光光度計測量光反射率。(9)光透射率用Hitachi，Ltd.生產的U-3410分光光度計測量光透射率。(10)吸光度吸光度由(9)的光透射率和(8)的光反射率得到。具體地說，吸光度用以下數值公式表示100％-(光透射率+光反射率)。(11)耐熱性在剛通過汽相沉積塗覆了抗反射膜後，將塑料透鏡在烘箱中加熱1小時，並檢驗其是否破裂。具體地說，先將其在50℃加熱60分鐘，然後以5℃的間隔升溫(每個間隔持續30分鐘)，並讀出塑料透鏡破裂時的溫度。(12)耐熱性隨時間的變化在剛塗覆了抗反射膜後，將塑料透鏡在戶外暴露2個月，然後在烘箱中加熱1小時，並檢驗其是否破裂。具體地說，先將其在50℃加熱60分鐘，並以5℃的間隔升溫(每個間隔持續30分鐘)，並讀出塑料透鏡破裂時的溫度。實施例5(製備帶有抗反射膜的光學元件)按照與實施例4中相同的方法，在基材的兩個表面上均塗覆一種五層的抗反射膜，不同的是，採用實施例3而不是實施例1中製備的丸形成第二和第四層。
測試塗有抗反射膜的塑料透鏡的上述性能(6)至(12)。結果列在表2中。對比例2(製備帶有抗反射膜的光學元件)按照與實施例4中相同的方法，在基材的兩個表面上均塗覆一種五層的抗反射膜，不同的是，採用對比例1而不是實施例1中製備的丸形成第二和第四層。
測試塗有抗反射膜的塑料透鏡的上述性能(6)至(12)。結果列在表2中。實施例6(製備帶有抗反射膜的光學元件)將142重量份有機矽化合物γ-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷放入一個玻璃容器中，在攪拌狀態下向其中滴加1.4重量份的0.01N鹽酸和32重量份水。滴加完成後，將其攪拌24小時以獲得水解的γ-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷溶液。向該溶液中加入460重量份二氧化錫-氧化鋯複合溶膠(分散在甲醇中，金屬氧化物總含量為31.5％重量，平均粒徑為10-15毫微米)，並加入300重量份乙基溶纖劑、0.7重量份潤滑劑-矽氧烷表面活性劑、以及8重量份固化劑乙醯丙酮鋁。經過充分攪拌後，將其過濾以製成塗覆液。
用鹼的水溶液對塑料透鏡基材(一種眼鏡用塑料透鏡，由HoyaCorporation製造，商品名為EYAS，折射率為1.60)進行預處理，並將其浸入塗覆液中。被這樣浸入塗覆液後，以20cm/min的拉出速度將其取出。然後，在120℃對其加熱2小時，從而形成硬塗層。
在80℃下加熱塗有硬塗層的塑料透鏡，並通過真空蒸發SiO2(在2.0×10-5Torr的壓力下)而在其上形成一層具有低折射率的第一層(折射率為1.46，厚度為0.47λ，λ＝500nm)。第一層最接近底材。接著，通過汽相沉積實施例1中製備的丸，為此需要用電子槍(電流180-190mA)加熱這些丸，從而在第一層上形成具有高折射率的第二層(厚度為0.0629λ)；並且仍通過真空蒸發SiO2而在第二層上形成具有低折射率的第三層(折射率為1.46，厚度為0.0528λ)。隨後，通過汽相沉積實施例1中製備的丸，為此需要用電子槍(電流180-190mA)加熱這些丸，從而在第三層上形成具有高折射率的第四層(厚度為0.4432λ)；並且仍通過真空蒸發SiO2而在第四層上形成具有低折射率的第五層(折射率為1.46，厚度為0.2370λ)，從而形成了抗反射膜。另外，經過這樣塗覆的塑料透鏡的背面也塗有同樣構造的抗反射膜。這樣，塑料透鏡的兩個表面上均塗有一種五層的抗反射膜。
測試塗有抗反射膜的塑料透鏡的上述性能(6)至(12)。結果列在表3中。實施例7(製備帶有抗反射膜的光學元件)按照與實施例6中相同的方法，在基材的兩個表面上均塗覆一種五層的抗反射膜，不同的是，採用實施例3而不是實施例1中製備的丸形成第二和第四層。
測試塗有抗反射膜的塑料透鏡的上述性能(6)至(12)。結果列在表3中。對比例3(製備帶有抗反射膜的光學元件)按照與實施例6中相同的方法，在基材的兩個表面上均塗覆一種五層的抗反射膜，不同的是，採用對比例1而不是實施例1中製備的丸形成第二和第四層。
測試塗有抗反射膜的塑料透鏡的上述性能(6)至(12)。結果列在表3中。實施例8(製備帶有抗反射膜的光學元件)將100重量份有機矽化合物-γ-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷放入一個玻璃容器中，在攪拌狀態下向其中加入1.4重量份的0.01N鹽酸和23重量份水。加完後，將其攪拌24小時以獲得水解的γ-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷溶液。另外，將200重量份無機顆粒狀物質-顆粒複合溶膠與100重量份乙基溶纖劑、0.5重量份潤滑劑-矽氧烷表面活性劑、以及3.0重量份固化劑-乙醯丙酮鋁混合，所述的顆粒複合溶膠由作為主要成分的二氧化鈦、氧化鋯和氧化矽製成(分散在甲醇中，總固含量為20％重量，平均粒徑為5-15nm，其中，核顆粒中的Ti/Si原子比為10，殼與核的重量比為0.25)。將所得混合物加入到水解的γ-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷中，並充分攪拌。將其過濾以製成塗覆液。
用鹼的水溶液對塑料透鏡基材(一種眼鏡用塑料透鏡，由HoyaCorporation製造，商品名為Teslalid，折射率為1.71)進行預處理，並將其浸入塗覆液中。被這樣浸入塗覆液後，以20cm/min的拉出速度將其取出。然後，在120℃對塑料透鏡加熱2小時，從而形成硬塗層。
在80℃下加熱塗有硬塗層的塑料透鏡，並通過真空蒸發SiO2(在2.0×10-5Torr的壓力下)而在其上形成一層具有低折射率的第一層(折射率為1.46，厚度為0.069λ，λ＝500nm)。第一層最接近底材。接著，通過汽相沉積實施例1中製備的丸，為此需要用電子槍(電流180-190mA)加熱這些丸，從而在第一層上形成具有高折射率的第二層(厚度為0.0359λ)；並且仍通過真空蒸發SiO2而在第二層上形成具有低折射率的第三層(折射率為1.46，厚度為0.4987λ)。隨後，通過汽相沉積實施例1中製備的丸，為此需要用電子槍(電流180-190mA)加熱這些丸，從而在第三層上形成具有高折射率的第四層(厚度為0.0529λ)；並且仍通過真空蒸發SiO2而在第四層上形成具有低折射率的第五層(折射率為1.46，厚度為0.0553λ)；通過汽相沉積實施例1中製備的丸，為此需要用電子槍(電流180-190mA)加熱這些丸，從而在第五層上形成具有高折射率的第六層(厚度為0.4560λ)；並通過真空蒸發SiO2而在第六層上形成具有低折射率的第七層(折射率為1.46，厚度為0.2422λ)，從而形成了抗反射膜。另外，經過這樣塗覆的塑料透鏡的背面也塗有同樣構造的抗反射膜。這樣，塑料透鏡的兩個表面上均塗有一種七層的抗反射膜。
測試塗有抗反射膜的塑料透鏡的上述性能(6)至(12)。結果列在表4中。實施例9(製備帶有抗反射膜的光學元件)按照與實施例8中相同的方法，在基材的兩個表面上均塗覆一種七層的抗反射膜，不同的是，採用實施例3而不是實施例1中製備的丸形成第二、第四和第六層。
測試塗有抗反射膜的塑料透鏡的上述性能(6)至(12)。結果列在表4中。對比例4(製備帶有抗反射膜的光學元件)按照與實施例8中相同的方法，在基材的兩個表面上均塗覆一種七層的抗反射膜，不同的是，採用對比例1而不是實施例1中製備的丸形成第二、第四和第六層。
測試塗有抗反射膜的塑料透鏡的上述性能(6)至(12)。結果列在表4中。
表2
表3
表4
如表2-4所示，在耐劃傷性和耐熱性方面，使用了實施例1或3的丸的實施例4-9的塗有抗反射膜的塑料透鏡，好於使用了對比例1的丸的對比例2-4的塗有抗反射膜的塑料透鏡，此外，暴露在大氣中後，前者的耐熱性隨時間的降低比後者小。從實施例5、7和9的塗有抗反射膜的塑料透鏡的數據來看，由於實施例3的丸中五氧化二鈮的混合比提高了，因而經塗覆透鏡的折射率和吸光度降低了。
本申請的實施例闡述了本發明的優選實施方案。但是，混合比處在實施例混合比範圍內的組合物也是優選的。同樣，厚度處在實施例所述厚度範圍內的抗反射膜也是優選的。最後，層結構屬於實施例中公開的層結構的光學元件也是優選的。
本發明的優點正如上文中詳細闡述的，按照本發明方法獲得的汽相沉積用組合物即便是在合成樹脂基材上也能形成高折射層，所述的合成樹脂基材必須在低溫、短時間、且不使用離子槍或等離子體設備的條件下進行汽相沉積；不損傷所形成的高折射層所固有的良好物理性能，即，所形成的高折射層具有高折射性；而且，包含著形成在這種合成樹脂基材上的高折射層的抗反射膜具有良好的耐劃傷性、良好的耐化學性和良好的耐熱性，且抗反射膜的耐熱性隨時間降低很少。
此外，按照本發明方法獲得的塗有抗反射膜的光學元件具有良好的耐劃傷性、良好的耐化學性和良好的耐熱性，且其耐熱性隨時間降低很少。具體地說，塗覆在光學元件上的抗反射膜確保了其中所含二氧化鈦的良好UV吸收性，而且經塗覆的光學元件作為眼鏡用塑料透鏡是有利的。
權利要求
1.一種組合物的生產方法，該方法包括燒結含有二氧化鈦和五氧化二鈮的蒸汽源混合物。
2.權利要求1的組合物生產方法，其中蒸汽源混合物中二氧化鈦的量以TiO2計為30-75％重量。
3.權利要求1或2的組合物生產方法，其中五氧化二鈮的量以Nb2O5計為25-70％重量。
4.權利要求1-3中任一項的組合物生產方法，其中蒸汽源混合物還含有氧化鋯和/或氧化釔。
5.權利要求4的組合物生產方法，其中以二氧化鈦和五氧化二鈮的總量為100重量份計，以ZrO2計的氧化鋯和/或以Y2O3計的氧化釔的量為3-46重量份。
6.一種組合物，它含有二氧化鈦和五氧化二鈮。
7.權利要求6的組合物，其中二氧化鈦的量為30-75％重量。
8.權利要求6或7的組合物，其中五氧化二鈮的量為25-70％重量。
9.權利要求6-8中任一項的組合物，該組合物還含有氧化鋯和/或氧化釔。
10.權利要求9的組合物，其中以二氧化鈦和五氧化二鈮的總量為100重量份計，氧化鋯和/或氧化釔的量為3-46重量份。
11.將權利要求6-10中任一項的組合物用於汽相沉積的用途。
12.抗反射膜的生產方法，該方法包括燒結權利要求6-10中任一項的組合物，汽化該燒結過的組合物，並將產生的蒸汽沉積在基材上。
13.權利要求12的方法，其中基材是塑料基材，其上任選地塗有一或多層塗層。
14.權利要求12或13的方法，該方法與離子協助法相結合。
15.一種抗反射膜，以交替的方式包含一或多層二氧化矽以及一或多層由權利要求12-14中任一項的方法所獲得的層。
16.將權利要求15的抗反射膜用於光學元件的用途。
17.權利要求16的用途，其中光學元件選自眼鏡用透鏡、照相機用透鏡、汽車擋風玻璃、以及要被安裝在文字處理器的顯示器上的濾光片。
18.一種光學元件，其塑料基材上帶有硬塗層，且該硬塗層上帶有權利要求15的抗反射膜。
19.權利要求18的光學元件，該光學元件選自眼鏡用透鏡、照相機用透鏡、汽車擋風玻璃、以及要被安裝在文字處理器的顯示器上的濾光片。
全文摘要
本申請的目的是提供一種汽相沉積用組合物的生產方法,並提供一種汽相沉積用組合物,它即便靠低溫汽相沉積也能在基材上形成高折射層,因而確保了抗反射膜具有良好的耐劃傷性、良好的耐化學性和良好的耐熱性,且其耐熱性隨時間降低很少;以及提供一種帶有這種抗反射膜的光學元件的生產方法。通過提供一種汽相沉積用組合物的生產方法,該方法包括燒結由含有二氧化鈦和五氧化二鈮的蒸汽源混合而成的蒸汽源混合物;提供一種含有二氧化鈦和五氧化二鈮的汽相沉積用組合物;以及提供一種帶有抗反射膜的光學元件的生產方法,該方法包括汽化汽相沉積用組合物,並將產生的蒸汽沉積在基材上以在其上形成抗反射膜的高折射層,從而達到了本發明的目的。
文檔編號C23C14/08GK1356562SQ0114254
公開日2002年7月3日 申請日期2001年11月30日 優先權日2000年11月30日
發明者三石剛史, 嘉村齊, 新出謙一, 武井博基, 小林明德, 高橋幸弘, 渡邊裕子 申請人:保谷株式會社