(57)【要約】本発明の一態様は、レンズ基材と、該レンズ基材上に直接または間接的に蒸着膜と、を有する眼鏡レンズであって、前記蒸着膜は、透過型電子顕微鏡により取得される平面像において観察されるグレインの平均サイズが３．５ｎｍ以上であり、かつグレインとグレイン外の領域とを区切る境界であるグレインバンダリーの占める割合が１５％未満であるジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である眼鏡レンズに関する。
2014051151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ基材と、該レンズ基材上に直接または間接的に蒸着膜と、を有する眼鏡レンズであって、
前記蒸着膜は、透過型電子顕微鏡により取得される平面像において観察されるグレインの平均サイズが３．５ｎｍ以上であり、かつグレインとグレイン外の領域とを区切る境界であるグレインバンダリーの占める割合が１５％未満であるジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である眼鏡レンズ。
【請求項２】
前記蒸着膜は、透過型電子顕微鏡により取得される断面像において、筋状、柱状または塊状に観察される領域の占める割合が５５％未満である請求項１に記載の眼鏡レンズ。
【請求項３】
前記蒸着膜は、ジルコニウム酸化物膜である請求項１または２に記載の眼鏡レンズ。
【請求項４】
前記蒸着膜を、多層蒸着膜の少なくとも一層として有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の眼鏡レンズ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１２年９月２８日出願の日本特願２０１２−２１７２００号および日本特願２０１２−２１７２０４号の優先権を主張し、それらの全記載は、ここに特に開示として援用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、眼鏡レンズに関するものであり、詳しくは、良好な耐熱性（クラック耐性）および耐擦傷性を示すことのできる蒸着膜を有する眼鏡レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
一般に眼鏡レンズは、レンズ基材により所望の屈折率を実現しつつ、レンズ基材上に各種機能性膜を形成することで各種性能が付与される。そのような機能性膜としては、レンズ表面に反射防止性能を付与する反射防止膜が広く用いられており、中でもジルコニウム（Ｚｒ）酸化物の蒸着膜は、多層反射防止膜を構成する高屈折率層の中でも安価なため、コスト面で有利であるとされている（例えば特開２００９−１９３０２２号公報、その全記載は、ここに特に開示として援用される、参照）。また、ジルコニウム酸化物の蒸着膜と同様にタンタル（Ｔａ）酸化物の蒸着膜も、高屈折率層として機能し得るものである。【０００４】
眼鏡レンズには、様々な環境下に置かれたとしても劣化することのない優れた耐久性を有することが求められる。例えば、眼鏡レンズは入浴中に装用されたり夏場に自動車内に放置されたり、更には屋外で長時間活動する使用者に装用されることがあるため、そのような高温下に置かれた場合にクラックを起こすことなく良好な品質を維持することが望まれるが、ジルコニウム酸化物およびタンタル酸化物の蒸着膜を有する眼鏡レンズでは、高温下で当該蒸着膜にクラックが生じることにより、光学特性の低下や多層反射防止膜を構成する層間の密着性の低下といった現象が発生することがある。【０００５】
加えて眼鏡レンズには、外力が加えられたとしてもキズやクラックが発生することのない優れた耐擦傷性を有することが求められる。眼鏡レンズは、指紋やゴミなどのレンズ面に付着した汚れを取り去る際などに様々な外力が加えられる。このような外力により発生するキズやクラックは、眼鏡レンズの光学特性の低下や多層反射防止膜を構成する層間の密着性が低下する現象が発生する原因となるからである。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一態様は、良好な耐熱性（クラック耐性）および耐擦傷性を示すジルコニウム酸化物またはタンタル酸化物の蒸着膜を有する眼鏡レンズを提供する。
【０００７】
本発明者らは、上述の眼鏡レンズを得るべく鋭意検討を重ねる中で、従来知られていなかった以下の新たな知見を見出した。
（１）上述の金属酸化物の蒸着膜は、平面ＴＥＭ像の均一性が高いほど耐熱性が良好であり高温下でのクラック発生が少ない。
（２）上述の金属酸化物の蒸着膜は、平面ＴＥＭ像の均一性が高いほど圧縮応力が大きくなり、外力が加わってもその力を撥ね付ける力が発生するため、耐擦傷性が良好であり、外力によるキズやクラック発生が少ない。
（３）平面ＴＥＭ像に確認されるグレインについては、微小なグレインが多数存在することは均一性を低下させるため、そのサイズ（グレインサイズ）は大きいほど均一性の高い膜となる。
【０００８】
上記の平面ＴＥＭ像の均一性が高くグレインサイズが大きいことは、上述の蒸着膜の平面方向での異方性が低く均一性が高いことを示す指標である。即ち、平面方向での異方性を低減し均一性を高めることにより、上述の蒸着膜の耐熱性および耐擦傷性の向上が可能となることが、本発明者らにより新たに見出された。
以上の新たな知見に基づき本発明者らは、平面ＴＥＭ像の均一性およびグレインサイズという新たな指標を採用し上述の金属酸化物の蒸着膜の製造条件の変更等の試行錯誤を繰り返した結果、平面ＴＥＭ像において、グレインの平均サイズが３．５ｎｍ以上であり、かつグレインとグレイン外の領域とを区切る境界であるグレインバンダリー(Grain Boundary)の占める割合が１５％未満であるジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜が、高温下に置かれたとしてもクラックの発生のない（または発生がきわめて少ない）高い耐熱性を有し、しかも優れた耐擦傷性を有することを新たに見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
本発明の一態様は、
レンズ基材と、このレンズ基材上に直接または間接的に蒸着膜と、を有する眼鏡レンズであって、
上述の蒸着膜が、透過型電子顕微鏡により取得される平面像において観察されるグレインの平均サイズが３．５ｎｍ以上であり、かつグレインとグレイン外の領域とを区切る境界であるグレインバンダリーの占める割合が１５％未満であるジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である眼鏡レンズ、
に関する。
【００１０】
一態様では、上述の蒸着膜は、透過型電子顕微鏡により取得される断面像において、筋状、柱状または塊状に観察される領域の占める割合が５５％未満である。
【００１１】
一態様では、上述の蒸着膜は、ジルコニウム酸化物膜である。
【００１２】
一態様では、上記眼鏡レンズは、上述の蒸着膜を、多層蒸着膜の少なくとも一層として有する。
【００１３】
また本発明の他の態様は、
ジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である蒸着膜を有する眼鏡レンズの製造条件決定方法であって、
実製造において上記蒸着膜の蒸着に用いる候補蒸着条件を決定すること、
決定した候補蒸着条件下で蒸着を行いテスト蒸着膜を作製すること、
作製したテスト蒸着膜の平面ＴＥＭ像および断面ＴＥＭ像からなる群から選ばれる少なくとも一種のＴＥＭ像を取得し、該ＴＥＭ像の均一性が高いほど上記候補条件が良好な耐熱性もしくは良好な耐擦傷性、または良好な耐熱性および良好な耐擦傷性を示す蒸着膜を成膜可能な蒸着条件であると判定する判定基準により、実製造における蒸着膜の蒸着条件を決定すること、
を含む、上記製造条件決定方法、
に関する。
【００１４】
一態様では、上述の均一性を、下記基準１〜４からなる群から選ばれる少なくとも１つの判定基準に従い判定する。
基準１：断面ＴＥＭ像において、筋状、柱状または塊状に観察される領域の占める割合が低いほど、または上記領域が小さいほど、均一性が高いと判定する。
基準２：明視野像として取得した断面ＴＥＭ像を二値化処理して求められる暗部の面積が大きいほど、または暗視野像として取得した断面ＴＥＭ像を二値化して求められる明部の面積が大きいほど、均一性が高いと判定する。
基準３：平面ＴＥＭ像において、グレインバンダリーの占める割合が低いほど、均一性が高いと判定する。
基準４：平面ＴＥＭ像において観察されるグレインサイズが大きいほど、均一性が高いと判定する。
【００１５】
本発明の更なる態様は、
上記方法により製造条件を決定すること、
決定した製造条件により蒸着を行いジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である蒸着膜を成膜すること、
を含む眼鏡レンズの製造方法、
に関する。
【００１６】
一態様では、上記蒸着膜は、多層反射防止膜を構成する層として形成される。
【００１７】
本発明の一態様によれば、ジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である蒸着膜の高温下でのクラック発生、および外力によるキズやクラックの発生が抑制された、優れた耐久性を有する眼鏡レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】膜応力測定方法の説明図である。
【図２】膜応力測定方法の説明図である。
【図３】図３は、実施例１について取得した断面ＴＥＭ像である。
【図４】図４は、実施例１について取得した平面ＴＥＭ像である。
【図５】図５は、実施例２について取得した断面ＴＥＭ像である。
【図６】図６は、実施例２について取得した平面ＴＥＭ像である。
【図７】図７は、実施例３について取得した断面ＴＥＭ像である。
【図８】図８は、実施例３について取得した平面ＴＥＭ像である。
【図９】図９は、実施例４について取得した平面ＴＥＭ像である。
【図１０】図１０は、比較例１について取得した断面ＴＥＭ像である。
【図１１】図１１は、比較例１について取得した平面ＴＥＭ像である。
【図１２】図１２には、  図１１に示す平面ＴＥＭ像を拡大し一部のグレインを枠線で示した。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一態様は、レンズ基材と、このレンズ基材上に直接または間接的に蒸着膜と、を有する眼鏡レンズであって、上述の蒸着膜は、透過型電子顕微鏡により取得される平面像（平面ＴＥＭ像）において観察されるグレインの平均サイズ（以下、「平均グレインサイズ」ともいう。）が３．５ｎｍ以上であり、かつグレインとグレイン外の領域とを区切る境界であるグレインバンダリーの占める割合（以下、「グレインバンダリー占有率」ともいう。）が１５％未満であるジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である眼鏡レンズ、に関する。なおグレインが観察されない、即ち、上述のグレインバンダリーの占める割合が０％であるジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である眼鏡レンズも、本発明の一態様にかかる眼鏡レンズに包含されるものとする。
以下、本発明の一態様にかかる眼鏡レンズについて、更に詳細に説明する。
【００２０】
上記眼鏡レンズは、レンズ基材上に直接または間接的に、ジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である蒸着膜を有する。以下、ジルコニウム酸化物膜をＺｒ酸化物膜、タンタル酸化物膜をＴａ酸化物膜と記載する。レンズ基材としては特に限定されるものではなく、眼鏡レンズのレンズ基材に通常使用される材料、例えば、ポリウレタン、ポリチオウレタン、ポリカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等のプラスチック、無機ガラス、等からなるものを用いることができる。レンズ基材の厚さおよび直径については、通常、厚さは１〜３０ｍｍ程度、直径は５０〜１００ｍｍ程度であるが、特に限定されるものではない。
【００２１】
先に記載した通り、Ｚｒ酸化物膜およびＴａ酸化物膜は、高屈折率層として機能し得るものであり、単層としてレンズ基材上に成膜してもよく、ＳｉＯ2を主成分として形成される低屈折率層等の、屈折率の異なる層と組み合わせて多層蒸着膜としてレンズ基材上に設けてもよい。当該多層蒸着膜は、導電性酸化物を主成分とする蒸着源を用いる蒸着により形成された一層または二層以上の蒸着膜（以下、「導電性酸化物層」ともいう。）を更に含むこともできる。当該導電性酸化物層を設けることで、レンズ表面への塵や埃の付着を防ぐことができる。上記導電性酸化物としては、眼鏡レンズの透明性を低下させることのないように透明導電性酸化物として知られる酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、およびこれらの複合酸化物を用いることが好ましく、透明性および導電性の観点から特に好ましい導電性酸化物としては、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）を挙げることができる。また、上記多層蒸着膜の一態様は、反射防止膜であるが、反射防止膜に限られず、所定波長域の光を選択的に反射し眼鏡装用者の眼に入射する光の量を低減する機能を果たす反射層（カット層）として機能するものであってもよい。反射することが好ましい光の一例としては、紫外線が挙げられる。また、近年普及している液晶モニター、特にＬＥＤ液晶モニターが発光する４００ｎｍ〜５００ｎｍ程度の波長を持つ、いわゆる青色光と呼ばれる短波長光も挙げることができる。
【００２２】
Ｚｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜の膜厚は、例えば物理膜厚として１０〜１００ｎｍ程度であるが、当該膜に求められる機能（反射防止性能等）に応じて膜厚は決定すればよく、特に限定されるものではない。以下に記載の膜厚とは、物理膜厚をいうものとする。
【００２３】
本発明の一態様にかかる眼鏡レンズでは、レンズ基材上にＺｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜の一層以上を有するものであり、これらの酸化物膜を任意の組み合わせで二層以上有していてもよい。そして少なくとも一層のＺｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜は、平面ＴＥＭ像において観察されるグレインの平均サイズ（平均グレインサイズ）が３．５ｎｍ以上であり、かつグレインとグレイン外の領域とを区切る境界であるグレインバンダリーの占める割合（グレインバンダリー占有率）が１５％未満である蒸着膜である。平面ＴＥＭ像とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察対象の蒸着膜を厚さ方向に垂直ないし略垂直な方向から観察して得られる。これに対し断面ＴＥＭ像は、観察対象の蒸着膜を厚さ方向に平行ないし略平行な方向から観察して得られる。この点については後述する。本発明者らの検討により、平面ＴＥＭ像の均一性の高い蒸着膜ほど、耐熱性（クラック耐性）および耐擦傷性が高いことが新たに見出された。そして均一性の指標として、本発明の一態様では、平面ＴＥＭ像において観察されるグレインバンダリー占有率および平均グレインサイズを採用する。一方、本発明者らの検討によれば、例えばＴＥＭ−ＥＤＳによる元素分析では、耐熱性（クラック耐性）や耐擦傷性に違いのあるＺｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜の間には、明確な違いは観察されなかった。このように、平面ＴＥＭ像の均一性が特異的にＺｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜の耐熱性（クラック耐性）および耐擦傷性と相関することは、本発明者らにより見出された新たな知見である。なお本発明における平面ＴＥＭ像の取得は、透過型電子顕微鏡を用いる公知の手法により実施することができる。
【００２４】
上記のＺｒ酸化物膜およびＴａ酸化物膜は、透過型電子顕微鏡により取得される平面像（平面ＴＥＭ像）において観察されるグレインの平均サイズは、上記の通り３．５ｎｍ以上であり、５ｎｍ以上であることが好ましくより好ましくは５．５ｎｍ以上、更に好ましくは５．８ｎｍ以上である。また、上記平均サイズは、例えば２０ｎｍ以下であるが、微小なグレインが多数存在することは膜の均一性を低下させるためグレインサイズは大きいほど好ましい。また、平面ＴＥＭ像において、グレインとグレイン外の領域とを区切るグレインバンダリーの占める割合は、上記の通り１５％未満であり、好ましくは１０％以下であり、より好ましくは５％以下であり、更に好ましくは３％以下であり、少ないほど好ましい。
【００２５】
平面ＴＥＭ像において観察されるグレインとは、倍率５万倍〜４０万倍倍で取得した平面ＴＥＭ像において、境界線（グレインバンダリー）により囲まれ他の領域と区画された領域として観察される。グレインバンダリーは、ＴＥＭ像の濃淡の違いにより識別可能であり、このグレインバンダリーが観察視野の総面積に占める割合が、上記範囲内となる。観察視野は、平面ＴＥＭ像に観察されるグレインサイズに応じて、グレインがグレインバンダリーによりグレイン外の領域と区分けされていることが明確に確認できるように設定すればよい。観察視野は、例えば５０ｎｍ角（５０ｎｍ×５０ｎｍ）〜１５０ｎｍ角（１５０ｎｍ×１５０ｎｍ）の範囲で設定することができる。一例として、例えば倍率１０万倍〜２０万倍において観察視野を１００ｎｍ角（１００ｎｍ×１００ｎｍ）〜１５０ｎｍ角（１５０ｎｍ×１５０ｎｍ）とすることができ、倍率２０万倍超において観察視野を５０ｎｍ角（５０ｎｍ×５０ｎｍ）〜１００ｎｍ角（１００ｎｍ×１００ｎｍ）とすることができる。また、観察位置を変えて５か所以上（例えば５〜１０か所）でＴＥＭ像を取得し、各ＴＥＭ像から求められる測定値の算術平均値として、グレインバンダリー占有率を求めることが好ましい。
【００２６】
平面ＴＥＭ像は、明視野像として得ることもでき、暗視野像として得ることもできる。解析の容易性の観点からは、微結晶を含むものは暗視野像として平面ＴＥＭ像を得ることが好ましい。一方、多くが非晶質であれば、明視野像として、平面ＴＥＭ像を得ることが好ましい。
【００２７】
平面ＴＥＭ像において観察されるグレインは、グレインバンダリーにより他の領域と区画された、主に粒状ないしクラスター状に確認される領域であるが、不定形であってもよい。グレインの具体的構造の例としては、粒内に結晶粒を有する構造体を挙げることができる。グレインは、結晶および非晶質（アモルファス）の一方または両方を含むことができる。結晶であることは、結晶格子が観察されることにより確認することができる。この平面ＴＥＭ像におけるグレインの平均サイズとは、観察視野でグレインバンダリーにより他の領域と区画された各領域の長径、短径をそれぞれ測定し、観察視野に含まれる塊状領域について長径の平均値、短径の平均値を求め、（長径の平均値＋短径の平均値）／２として求められた値とするか、または各領域と同じ面積を有する円の直径、即ち円相当径を、観察視野に含まれるグレインについて求め、その平均値をもってグレインの平均サイズとする。画像からはみ出した部分のあるグレインは測定対象外とする。また平均値とは、算術平均値とする。多くのグレインが観察される場合には、例えば５０個以上（望ましくは１００個以上）のグレインが含まれるように観察視野の面積を変えてもよい。また、不定形のものが含まれる場合、形状が小さい場合、または結晶性が高い場合には、観察領域を拡大させ（例えば、１０万倍の視野を２００％に画像拡大）、別途観察した高倍率（例えば、２０万倍、２５万倍、４０万倍）の観察像から求めた結果と比較してもよい。比較した結果、値が１ｎｍ以上異なった場合には、それらの平均値を採用することが好ましい。平均グレインサイズの測定も、グレインバンダリー占有率について上述した通り、観察位置を変えて５か所以上（例えば５〜１０か所）で実施して平均値を求めることが好ましい。
以上説明した平均グレインサイズの測定については、ＪＩＳ Ｒ １６７０：２００６を参照できる。
【００２８】
好ましい一態様では、上記のＺｒ酸化物膜およびＴａ酸化物膜は、透過型電子顕微鏡により取得される断面像（断面ＴＥＭ像）において、筋状、柱状または塊状に観察される領域の占める割合は５５％未満であり、より好ましくは４０％以下であり、更に好ましくは３０％以下であり、一層好ましくは１５％以下であり、より一層好ましくは１０％以下であり、なお一層好ましくは５％以下である。塊状領域の占める割合は、少ないほど好ましい。
【００２９】
断面ＴＥＭ像において観察される上記領域とは、倍率５万倍〜４０万倍倍で取得した断面ＴＥＭ像において、濃淡の違いにより他の領域と識別される領域として観察される。通常、上記領域は、断面ＴＥＭ像において霜降り状の不均一な構造として観察される。上記領域の占める割合は、先に平面ＴＥＭ像の観察について記載した通り、観察位置を変えて５か所以上（例えば５〜１０か所）での算出値の算術平均値として求めることが好ましい。その他、断面ＴＥＭ像の取得および解析の詳細については、上述の平面ＴＥＭ像に関する記載と同様である。
【００３０】
断面ＴＥＭ像は、明視野像として得ることもでき、暗視野像として得ることもできる。解析の容易性の観点からは、微結晶を含むものは暗視野像として断面ＴＥＭ像を得ることが好ましい。一方、多くが非晶質であれば、明視野像として、断面ＴＥＭ像を得ることが好ましい。
【００３１】
上記断面ＴＥＭ像において観察される上記領域は、上述の通り、筋状、柱状または塊状に観察され、不定形であってもよい。上記領域に含まれ得る具体的構造の例としては、柱状構造および結晶粒が挙げられる。柱状構造は、主に、レンズ基材（基板）表面の法線方向または略法線方向に確認される。一方、結晶粒は、主に、粒子として、またはレンズ基材（基板）表面の法線方向もしくは略法線方向に柱状に配列した状態で確認される。ここで略法線方向とは、法線方向を０°として±２０°程度傾斜した方向を包含する意味で用いるものとする。柱状構造および結晶粒は、結晶に加えて非晶質（アモルファス）を含むこともある。なお結晶が含まれていることは、ＴＥＭ像で結晶格子が観察されることにより確認することができる。
【００３２】
好ましくは、以上説明したＺｒ酸化物膜は、ＺｒＯ2を主成分とする蒸着源を用いる蒸着により形成することができ、Ｔａ酸化物膜は、Ｔａ2Ｏ5を主成分とする蒸着源を用いる蒸着により形成することができる。なお本発明の一態様において主成分とは、蒸着源または蒸着層において最も多くを占める成分であって、通常は全体の５０質量％程度〜１００質量％、更には９０質量％程度〜１００質量％を占める成分である。なお蒸着源には、不可避的に混入する微量の不純物が含まれる場合があり、また、主成分の果たす機能を損なわない範囲で他の成分、例えば他の無機物質や蒸着を補助する役割を果たす公知の添加成分が含まれていてもよい。蒸着は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、イオンアシスト法、反応性スパッタリング法等により行うことができ、良好な密着性を得るためにはイオンアシスト法が好ましい。
【００３３】
例えばイオンアシスト法については、蒸着時の真空度、加速電圧、加速電流、アシストガス（イオン化ガス）の流量および混合比、ならびに使用する蒸着源の組成等の蒸着条件により、形成される蒸着膜の物性を制御することができる。そして本発明の一態様では、上述のＺｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜が形成されるように、蒸着条件を、適宜必要に応じて予備実験を行い、決定することができる。
【００３４】
ところで、眼鏡レンズの製造分野では、経時的な品質低下のない眼鏡レンズを安定供給するために、実製造における製造条件決定に先立ち、候補製造条件により作製した被検サンプル眼鏡レンズに対して加速耐久性試験を行い、良好な試験結果を示した被検サンプル眼鏡レンズの製造条件と同様の製造条件を、実製造において採用することが通常である。例えばオーブン加熱による加速耐久性試験にてクラック発生数の少ない被検サンプル眼鏡レンズを得た製造条件により実製造において蒸着膜を成膜すれば、実使用時においても長期間にわたり上記蒸着膜の劣化を起こすことなく優れた耐久性を示す眼鏡レンズを得ることができる。
また、高品質な眼鏡レンズを安定供給するために、実製造における製造条件決定に先立ち、候補製造条件により作製した被検サンプル眼鏡レンズの性能評価試験を行い、良好な試験結果を示した被検サンプル眼鏡レンズの製造条件と同様の製造条件を、実製造において採用することも通常行われている。耐擦傷性については、例えばスチールウールや砂消しゴムに荷重を加えたスクラッチ試験にてクラック発生数の少ない被検サンプル眼鏡レンズを得た製造条件により実製造において蒸着膜を成膜すれば、実使用時におけるキズやクラックの発生の少ない優れた耐久性を示す眼鏡レンズを得ることができる。
【００３５】
上記加速耐久性試験は、長期にわたり優れた耐久性を示す眼鏡レンズを高い信頼性をもって提供するために必要不可欠なものとなってきているものの、現状では加速耐久性試験をパスする眼鏡レンズを製造するためには、製品眼鏡レンズを製造するための候補蒸着条件を決定し、決定した蒸着条件下で蒸着膜を成膜して眼鏡レンズを作製し、作製した眼鏡レンズに対して加速耐久性試験を行い、評価基準を満たさない場合には改めて候補蒸着条件の選択からの一連の工程を繰り返すという試行錯誤を経なければならなかった。また上記の被検サンプル眼鏡レンズを用いる耐擦傷性試験も、長期にわたり優れた耐擦傷性を示す眼鏡レンズを高い信頼性をもって提供するために必要不可欠なものとなってきているものの、現状では耐擦傷性試験をパスする眼鏡レンズを製造するためには、製品眼鏡レンズを製造するための候補蒸着条件を決定し、決定した蒸着条件下で蒸着膜を成膜して眼鏡レンズを作製し、作製した眼鏡レンズに対して耐擦傷性試験を行い、評価基準を満たさない場合には改めて候補蒸着条件の選択からの一連の工程を繰り返すという試行錯誤を経なければならなかった。
これに対し本発明者らが新たに見出したように、平面ＴＥＭ像および断面ＴＥＭ像からなる群から選ばれるＴＥＭ像に基づく評価によれば、高温下での発生が抑制され、しかも耐擦傷性に優れるＺｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜の蒸着条件を容易に見出すことができる。
【００３６】
一態様では、まず第一に、製品レンズを製造するための蒸着膜の蒸着条件の候補を決定する。例えば実製造においてイオンアシスト法を用いる際には、上記各種の条件を決定し、その他の蒸着法による場合には、当該蒸着法についての各種条件を決定する。
【００３７】
次いで、上記のように決定された蒸着条件下で蒸着を行いテスト蒸着膜を作製する。テスト蒸着膜は、実製造と同様にレンズ基材またはレンズ基材上の機能性膜表面に形成してもよく、ガラス等のテスト基板上に形成してもよい。ＴＥＭ観察の容易性の観点からは、ガラス平板上にテスト蒸着膜を作製することが好ましい。
【００３８】
上記により作製されたテスト蒸着膜は、平面ＴＥＭ観察および断面ＴＥＭ観察からなる群から選ばれるＴＥＭ観察に付される。ＴＥＭ観察の詳細は、先に記載した通りである。
【００３９】
断面ＴＥＭ像の均一性の判定については、例えば、断面ＴＥＭ像を目視で比較し、画像に霜降り状の不均一な構造が確認されるものは均一性に乏しいと判定し、そのような構造が確認されないものは均一性が高いとして、均一性を判定することができる。
または、下記基準１、基準２、または基準１および基準２により、均一性を判定することもできる。
基準１：断面ＴＥＭ像において、筋状、柱状または塊状に観察される領域の占める割合が低いほど、または上記領域が小さいほど、均一性が高いと判定する。
基準２：明視野像として取得した断面ＴＥＭ像を二値化処理して求められる暗部の面積が大きいほど、または暗視野像として取得した断面ＴＥＭ像を二値化して求められる明部の面積が大きいほど、均一性が高いと判定する。
【００４０】
基準１において判定に用いる筋状、柱状または塊状に観察される領域については、例えば一例として、倍率１５万倍で取得した断面ＴＥＭ像において、濃淡の違いにより実サイズとして長径（長軸長）が１ｎｍ以上の領域を、上記領域と認識することとし、上記領域の有無を判定することができる。また上記領域のサイズは、人の手により手動で測定してもよく、解析ソフトを用いて自動で求めてもよい。例えば、断面ＴＥＭ像における１つまたは２つ以上の上記領域（例えば柱状構造）の長軸長、短軸長に基づき、または複数の上記領域のサイズの平均値に基づき、基準１による判定を行うことができる。
【００４１】
基準２における二値化は、例えば以下の手法により行うことができる。
取得した断面ＴＥＭ像のピクセル（画素）ごとの明るさと、画像全体の明るさの平均とを得る。全ピクセルの数に対する、平均よりも明るいピクセルの数の比率を明部の面積分率とし、平均よりも暗いピクセルの数の比率を暗部の面積分率として、明部および暗部分の面積を求めることができる。より詳しくは、一般的な画像デジタルファイル（グレースケール、例えば２５６階調）としてピクセル毎に階調を求めて、ピクセル数と階調とをヒストグラム化して、画像全体の平均階調を求める。平均階調を閾値として二値化処理を行い、閾値以上の階調（明るい）のピクセルを１、閾値未満の階調（暗い）のピクセルを０として、全ピクセル数に対する、値１のピクセルの数を算出して、明部の面積分率とすることができる。
このような二値化処理は、公知の解析ソフトにより自動で行うことができる。
【００４２】
また、平面ＴＥＭ像の均一性の判定については、例えば、平面ＴＥＭ像を目視または解析ソフトによる解析結果により比較し、グレインバンダリーの占める割合が多いものは均一性に乏しいと判定し、少ないものは均一性が高いとして、均一性を判定することができる（基準３）。または、平面ＴＥＭ像において観察されるグレインサイズが大きいほど、均一性が高いと判定することができる（基準４）。判定に用いるグレインサイズは、人の手により手動で測定してもよく、解析ソフトを用いて自動で求めてもよい。
【００４３】
後述するように、上記のように判定されるＴＥＭ像の均一性の違いは、蒸着膜の耐熱性（クラック耐性）と相関し、均一性が高いものほど高温下でのクラック発生が少ないことが本発明者らによって確認された。したがって一態様では、ＴＥＭ像の均一性が高いほど候補条件が良好な耐熱性を示す蒸着膜を成膜可能な蒸着条件であると判定する判定基準により、実製造における蒸着膜の蒸着条件を決定する。
また後述するように、上記のように判定されるＴＥＭ像の均一性の違いは、蒸着膜の圧縮応力の大小と相関し、均一性が高いものほど圧縮応力が大きく、外力が加わってもその力を撥ね付ける力が発生するため、耐擦傷性が良好であることが本発明者らによって確認された。したがって一態様では、ＴＥＭ像の均一性が高いほど候補条件が良好な耐擦傷性を示す蒸着膜を成膜可能な蒸着条件であると判定する判定基準により、実製造における蒸着膜の蒸着条件を決定する。
例えば具体的な一実施形態では、２種以上の候補条件の中で、ＴＥＭ像の均一性が最も高い条件を実製造における蒸着膜の蒸着条件として採用するという相対的判定により、実製造条件を決定することができる。
または、他の具体的な一実施態様では、予備実験を行い蒸着膜の蒸着条件と高温下クラック発生傾向や外力によるキズ・クラックの発生傾向との対応関係をデータベース化し、データベースに基づき耐熱性、耐擦傷性良好な蒸着膜を成膜可能な均一性の閾値（限界値）を設定し、当該閾値以上の均一性を有する膜を実製造における蒸着膜の蒸着条件として決定することができる。閾値としては、例えば、平面ＴＥＭ像におけるグレインサイズ、グレインバンダリー占有率、断面ＴＥＭ像について二値化処理により得られた明部または暗部の面積分率、上述の領域の長軸長または短軸長、等を用いることができる。
例えば、断面ＴＥＭ像ついて、明視野像における暗部の面積分率、または暗視野像における明部の面積分率が、解析領域全体の９０％以上、更には９５％以上であることを、耐熱性良好な蒸着膜を成膜可能な均一性の判定基準とすることができる。または、倍率１５万倍で取得した断面ＴＥＭ像において観察される上述の領域の実サイズとしての長軸長が５ｎｍ以下かつ短軸長が１ｎｍ以下であることを、耐熱性良好な蒸着膜を成膜可能な均一性の判定基準とすることができる。
更に他の具体的な一実施形態としては、上記相対的判定結果または閾値に基づく判定結果により耐熱性、耐擦傷性良好な蒸着膜を形成可能と判定された候補蒸着条件に、耐熱性に影響を及ぼさないか、または耐熱性を高めるような条件変更（例えば真空度の変更）を加えた蒸着条件を、実製造における蒸着膜の蒸着条件として決定することができる。
【００４４】
こうしてＴＥＭ像において観察される均一性に基づき実製造における蒸着膜の蒸着条件を決定することで、加速耐久性試験や被検サンプル眼鏡レンズを用いる耐擦傷性試験を伴う試行錯誤を経ることなく、優れた耐熱性および耐擦傷性を示すＺｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜を有する眼鏡レンズを得ることができる。
【００４５】
更に本発明の一態様によれば、上述の製造条件決定方法により製造条件を決定すること、決定した製造条件により蒸着を行いジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である蒸着膜を成膜すること、を含む眼鏡レンズの製造方法も提供される。
先に説明したように上述の製造条件決定方法によれば、良好な耐熱性（クラック耐性）および耐擦傷性を有するＺｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜を成膜可能な蒸着条件を決定することができるため、かかる方法により決定された製造条件によって蒸着膜を成膜することにより、高温下でのクラック発生、外力によるキズ・クラックの発生が抑制された、優れた耐久性を示すＺｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜を有する眼鏡レンズを製造することができる。
【００４６】
上記蒸着膜またはこれを含む多層蒸着膜は、レンズ基材上に直接形成することができ、またはレンズ基材上に設けられたハードコート層等の機能性膜を介して形成することもできる。本発明の一態様にかかる眼鏡レンズを製造するためには、上述のＺｒ酸化物膜、Ｔａ酸化物膜を形成できる成膜条件により蒸着を行う点を除き、公知技術を何ら制限なく適用することができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。ただし本発明は、実施例に示す態様に限定されるものではない。なお以下においては、不可避的に混入する可能性のある不純物を除けば記載されている酸化物からなる蒸着源を使用した。【００４８】
［実施例１〜４］
レンズ基材（ＨＯＹＡ株式会社製ＨＬ、屈折率１．５０）の片面に、アシストガスとしてＯ2またはＯ2／Ａｒ混合ガスを２０ｓｃｃｍの導入量で導入しつつイオンアシスト法により、蒸着源としてＺｒＯ2を用いて真空度４．３Ｅ−３Ｐａの蒸着装置内でＺｒＯ2蒸着膜を成膜した。各実施例、比較例では、イオン銃条件を電流１００〜３００ｍＡ、電圧１００〜５００Ｖの間で変更した。成膜条件から算出される膜厚は、約７０ｎｍである。イオン銃の電流および電圧は、実施例１＞実施例２＞実施例３＞実施例４の順に低くなるよう設定した。【００４９】
［比較例１］
イオンアシストなしで蒸着を行った点以外、上述と同様にＺｒＯ2蒸着膜を成膜した。【００５０】
各実施例、比較例について、下記評価用試料として複数枚の眼鏡レンズを作製した。【００５１】
＜評価方法＞
１．平面ＴＥＭ像において観察されるグレインバンダリーの占める割合
ＺｒＯ2蒸着膜が形成された面の裏面からレンズ基材の一部をイオンミリングによるエッチングで削り、ＺｒＯ2蒸着膜を約２０ｎｍ厚まで削ったところでエッチングを終了した。こうして作製した試料を透過型電子顕微鏡に導入し倍率１０万倍で平面ＴＥＭ像（暗視野像）を取得した。平面ＴＥＭ像は、観察視野１５０ｎｍ×１５０ｎｍで異なる位置の５か所で取得した。各実施例、比較例について、市販の解析ソフトによりグレインバンダリーの観察視野の総面積に占める割合を算出し、５か所について算出した値の算術平均値をグレインバンダリーの占める割合として求めた。【００５２】
２．平面ＴＥＭ像において観察されるグレインの平均サイズ
上記１．で得た平面ＴＥＭ像について、前述の方法でグレインの平均サイズを求めた。【００５３】
３．断面ＴＥＭ像において、筋状、柱状または塊状に観察される領域の占める割合
実施例、比較例で作製したＺｒＯ2蒸着膜について、ＺｒＯ2蒸着膜の断面方向に試料をカットし、ＺｒＯ2蒸着膜の断面方向からイオンミリングによるエッチングで削り、ＺｒＯ2蒸着膜を約１００ｎｍ厚まで削ったところでエッチングを終了した。こうして作製した試料を透過型電子顕微鏡に導入し倍率１５万倍で断面ＴＥＭ像（明視野像）を取得した。断面ＴＥＭ像は、観察視野１００ｎｍ×１００ｎｍで異なる位置の５か所で取得した。各実施例、比較例について、市販の解析ソフトにより筋状、柱状または塊状に観察される領域（濃淡の違いにより他の領域と区別され、主に霜降り状に観察される領域）の観察視野の総面積に占める割合を算出し、５か所について算出した値の算術平均値を上記領域の占める割合として求めた。【００５４】
４．耐熱性の評価
実施例、比較例で作製した眼鏡レンズを、７５℃、８０℃、９０℃、１００℃の炉内温度の加熱炉に２時間配置した後、蛍光灯下で蒸着膜における長さ数ｃｍ以上のクラックの有無を観察し、耐熱性を以下の基準で評価した。
Ａ：すべての温度において、クラックが観察されなかった。
Ｂ：１００℃ではクラックが観察されたが、７５℃、８０℃、９０℃ではクラックは観察されなかった。
Ｃ：９０℃、１００℃ではクラックが観察されたが、７５℃、８０℃では観察されなかった。
Ｄ：８０℃ではクラックが観察されたが、７５℃では観察されなかった。
Ｅ：すべての温度において、クラックが観察された。【００５５】
５．耐擦傷性の評価
実施例、比較例で作製した眼鏡レンズの蒸着膜の上に撥水層として、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物である信越化学工業（株）製ＫＹ１３０を蒸着源として、ハロゲン加熱により蒸着を行い試料を作製した。
作製した試料を、スチールウールによる荷重１ｋｇ、２ｋｇまたは３ｋｇ、２０回往復による耐擦傷性試験に付した。耐擦傷性試験後の蒸着膜を蛍光灯下で観察し、長さ５ｍｍ以上のキズやクラックの有無を確認し、耐擦傷性を以下の基準で評価した。
Ａ：荷重１ｋｇ、２ｋｇ、３ｋｇともキズおよびクラックが確認されなかった。
Ｂ：荷重３ｋｇではキズまたはクラックが確認されたが、荷重１ｋｇ、２ｋｇではキズおよびクラックは確認されなかった。
Ｃ：荷重２ｋｇ、３ｋｇともキズおよびクラックが観察されたが、荷重１ｋｇではキズおよびクラックは観察されなかった。
Ｄ：荷重１ｋｇ、２ｋｇ、３ｋｇのいずれでもキズおよびクラックが観察された。キズおよびクラックの本数は５本以下２本以上。
Ｅ：荷重１ｋｇ、２ｋｇ、３ｋｇのいずれでもキズおよびクラックが観察された。キズおよびクラックの本数は６本以上。【００５６】
６．膜応力の測定
洗浄機にて洗浄済みの円盤状モニターガラス（直径７０ｍｍ）の表面上に、耐熱テープを５〜８ｍｍ×３０〜４０ｍｍのサイズで貼り付けた。この上に、図１に模式図を示すように、平板状のカバーガラス（以下、「基板」ともいう。）をモニターガラス表面上に、モニターガラスとの貼り付きを防ぐために、一方の端部が上記耐熱テープ上に載るように配置した後、カバーガラスの上記端部を耐熱テープで固定した。このカバーガラス付きモニターガラスを蒸着装置内に導入し、各実施例、比較例と同一条件でカバーガラス表面上にＺｒＯ2蒸着膜を成膜した。
上記成膜後、モニターガラス上からカバーガラスを外し、図２に示すように一端を固定した状態で水平面からの変位量を測定し、下記のＳｔｏｎｅｙ式により膜応力σを求めた。マイナスの値は圧縮応力、プラスの値は引っ張り応力である。【００５７】
【数１】
2014051151.tif 000003
【００５８】
［式中、Es：基板のヤング率、ts：基板の厚み、vs：基板のポアッソン比、L：基板の長さ、tf：蒸着膜の厚み、d：変位量］【００５９】
以上の結果を、表１に示す。【００６０】
【表１】
2014051151.tif 000004
【００６１】
表１に示す結果から、本発明の一態様によれば、高温に耐える高い耐熱性を有し、かつ優れた耐擦傷性を有するＺｒ酸化物膜を有する眼鏡レンズの提供が可能となることが確認できる。【００６２】
以上の実施例では、酸化物を構成する金属としてジルコニウムを採用した態様を示したが、タンタルは公知のようにジルコニウム酸化物膜と同様ないし近似した膜特性を有する酸化物膜を形成可能な金属である。したがって本発明の一態様によれば、
高い耐熱性を有し、かつ優れた耐擦傷性を有するＴａ酸化物膜を有する眼鏡レンズの提供も可能である。【００６３】
なお実施例１〜３で作製した蒸着膜では、倍率４０万倍で取得した平面ＴＥＭ像において結晶格子が確認されなかった。これに対し実施例４ではわずかに結晶格子が確認され、比較例１では多くの結晶格子が確認された。【００６４】
図３は、上記評価において実施例１について取得した断面ＴＥＭ像であり、図４は実施例１について取得した平面ＴＥＭ像である。
図５は、上記評価において実施例２について取得した断面ＴＥＭ像であり、図６は実施例２について取得した平面ＴＥＭ像である。
図７は、上記評価において実施例３について取得した断面ＴＥＭ像であり、図８は実施例３について取得した平面ＴＥＭ像である。
図９は上記評価において実施例４について取得した平面ＴＥＭ像である。
図１０は上記評価において、比較例１について取得した断面ＴＥＭ像であり、図１１は比較例１について取得した平面ＴＥＭ像である。
図１２には、図１１に示す平面ＴＥＭ像を拡大し一部のグレインを枠線で示した。
図面を対比すると明らかな通り、比較例１において作製された蒸着膜は、実施例で作製した蒸着膜と比べ、不均一である。【００６５】
［製造条件決定に関する具体的態様］
１．候補蒸着条件の決定
蒸着源としてＺｒＯ2を用いて、ガラス平板上に異なるイオンアシスト条件（条件１、条件２）でイオンアシスト法により約７０ｎｍの膜厚のＺｒＯ2蒸着膜を成膜した。条件２は条件１に対して、イオン銃の電流および電圧を高く設定した。【００６６】
２．ＴＥＭ像の均一性評価
上記１．において条件１による蒸着により作製されたＺｒＯ2蒸着膜、条件２による蒸着により作製されたＺｒＯ2蒸着膜のそれぞれについて、ＺｒＯ2蒸着膜上部から接着剤にてダミーガラスを接着し、ＺｒＯ2蒸着膜の断面方向に試料をカットし、ＺｒＯ2蒸着膜の断面方向からイオンミリングによるエッチングで削り、ＺｒＯ2蒸着膜を約１００ｎｍ厚まで削ったところでエッチングを終了した。こうして作製した試料を透過型電子顕微鏡に導入し倍率１５万倍で断面ＴＥＭ像（明視野像）を取得した。
各断面ＴＥＭ像において、面積１３０ｎｍ×１３０ｎｍの領域において市販の解析ソフトを用いて濃淡を二値化し、暗部と明部の面積分率を求めたところ、条件２による蒸着により作製されたＺｒＯ2蒸着膜の値は、条件１による蒸着により作製されたＺｒＯ2蒸着膜の値よりも大きかった。
各断面ＴＥＭ像において、面積１３０ｎｍ×１３０ｎｍの領域において、実サイズとして長軸長が１ｎｍ以上の領域の有無を判定したところ、条件２による蒸着により作製されたＺｒＯ2蒸着膜の断面ＴＥＭ像は、上記領域なしと判定された。
これに対し、条件１による蒸着により作製されたＺｒＯ2蒸着膜の断面ＴＥＭ像は、実サイズとして長軸長が１ｎｍ以上の柱状構造が確認された。条件１による蒸着により作製されたＺｒＯ2蒸着膜では、実サイズとして長軸長が２ｎｍ〜４０ｎｍ、短軸長が０．５〜２ｎｍの柱状構造が複数観察された。【００６７】
３．耐熱性評価
上記１．と同様の方法でプラスチックレンズ基材（ＨＯＹＡ（株）製商品名アイアス、屈折率１．６、無色レンズ）に成膜したＺｒＯ2蒸着膜を、表４に示す炉内温度の加熱炉に２時間配置した後、蛍光灯下でＺｒＯ2蒸着膜における長さ数ｃｍ以上のクラックの有無を評価した。クラックが確認されたものを×、クラックが確認されなかったものを○として、結果を表２に示す。【００６８】
【表２】
2014051151.tif 000005
【００６９】
以上の結果から、断面ＴＥＭ像の均一性が高いほど、耐熱性が良好な蒸着膜であることが確認できる。【００７０】
４．膜応力の測定
先に記載の方法と同様に、条件１、２と同一条件でカバーガラス表面上にＺｒＯ2蒸着膜を成膜し、膜応力の測定を行ったところ、条件１では引っ張り応力、条件２では圧縮応力であった。
【００７１】
５．耐擦傷性評価
上記１．と同様の方法でプラスチックレンズ基材（ＨＯＹＡ（株）製商品名アイアス、屈折率１．６、無色レンズ）に成膜したＺｒＯ2蒸着膜の上に撥水層として、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物である信越化学工業（株）製ＫＹ１３０を蒸着源として、ハロゲン加熱により蒸着を行い試料を作製した。
作製した試料を、スチールウールによる荷重１ｋｇ、２０回往復による耐擦傷性試験、および砂消しゴムによる荷重３ｋｇ、５回往復による耐擦傷性試験に付した。耐擦傷性試験後のＺｒＯ2蒸着膜を蛍光灯下で観察し、長さ５ｍｍ以上のキズやクラックの有無を確認した。キズおよびクラックが６本以上確認されたものを×、５本以下２本以上を△、１本または確認されなかったものを○として、耐擦傷性を評価した。【００７２】
６．膜硬度（インデンテーション硬さ）の測定
上記１．と同様の方法で条件１、２によりプラスチックレンズ基材（ＨＯＹＡ（株）製商品名アイアス、屈折率１．６、無色レンズ）にＺｒＯ2蒸着膜を成膜した。
成膜したＺｒＯ2蒸着膜のインデンテーション硬さを、ナノインデンテーション測定法の測定装置（（株）エリオニクス 超微小押し込み硬さ試験機 ＥＮＴ−２１００）を用いて以下の方法で測定した。
測定には、稜間隔１１５度の三角錐ダイヤモンド圧子を用いた。測定条件は、圧子が０．２ｍｇｆ／ｓｅｃの荷重速度で負荷をし、最大荷重０．９８ｍＮを１秒間保持した後、同様の荷重速度で除荷をするよう設定した。この測定から得られる圧子押込み深さ−荷重曲線から、最大荷重に到達した時の押込み深さを読み取った。
インデンテーション硬さＨは次の式を用いて求めた。
Ｈ=Ｐmax/Ａ（ｈA）・・・・・（１）
ここで、Ｐmaxは最大荷重、Ａ（ｈA）は圧子の接触投影面積である。Ａ（ｈA）はまず、ｈAを最大押込み深さｈmaxおよび除荷曲線勾配と変位軸の交点ｈSから求めた後、ダイヤモンドからなる正三角錐（バーコビッチ型）圧子の幾何学形状（対頂角６５．０３°）から求めた。ｈA、Ａ（ｈA）はそれぞれ以下の式で表される。
ｈA＝ｈmax−０．７５（ｈmax−ｈS）・・・・・・・・（２）
Ａ（ｈA）＝３√３ｔａｎ2（６５．０３°）ｈA2・・・（３）
（ここで、（２）式の０．７５はバーコビッチ型圧子の定数である。）【００７３】
測定の結果、条件２により成膜したＺｒＯ2蒸着膜のインデンテーション硬さは、条件１により成膜したＺｒＯ2蒸着膜のインデンテーション硬さより大きな値であった。【００７４】
以上の結果を、表３に示す。【００７５】
【表３】
2014051151.tif 000006
【００７６】
以上の結果から、断面ＴＥＭ像の均一性が高いほど、耐擦傷性が良好な蒸着膜であることが確認できる。このように、応力測定や硬度測定によらずに画像解析という簡易な方法によって耐擦傷性良好な蒸着膜を作製可能な蒸着条件を決定できることは、本発明の一態様の利点の１つである。【００７７】
なお条件１で作製したＺｒＯ2蒸着膜、条件２で作製したＺｒＯ2蒸着膜について、先に記載の方法により平面ＴＥＭ像において観察される平均グレインサイズおよびグレインバンダリー占有率を求めたところ、条件２で作製したＺｒＯ2蒸着膜は平均グレインサイズが３．５ｎｍ以上、グレインバンダリー占有率は１５％未満であった。これに対し条件１で作製したＺｒＯ2蒸着膜では、グレインバンダリー占有率は１５％超、平均グレインサイズは３．５ｎｍ未満であった。【００７８】
７．眼鏡レンズの作製
両面が光学的に仕上げられ予めハードコートが施された、物体側表面が凸面、眼球側表面が凹面であるプラスチックレンズ基材（ＨＯＹＡ（株）製商品名アイアス、屈折率１．６、無色レンズ）の凸面側のハードコート表面に、アシストガスとして酸素ガス、または酸素とアルゴンの混合ガスを用いるイオンアシスト法により、下記表４に示す合計８層の蒸着膜を順次形成した。８層目の蒸着膜を形成した後、当該層の上に９層目の膜として撥水層を、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物である信越化学工業（株）製ＫＹ１３０を蒸着源として、ハロゲン加熱により蒸着を行い形成した。眼鏡レンズは２タイプ（眼鏡レンズ１、２）作製し、眼鏡レンズ１作製時にＺｒＯ2蒸着膜の蒸着条件として前記条件１を、眼鏡レンズ２作製時にはＺｒＯ2蒸着膜の蒸着条件として前記条件２を採用し、その他の製造条件は同一とした。【００７９】
【表４】
2014051151.tif 000007
【００８０】
８．眼鏡レンズサンプルの耐熱性試験
上記７．で作製した眼鏡レンズを１００℃のオーブン内に１時間放置した後、蛍光灯にかざし、目視にてクラックの有無を評価したところ、条件１によりＺｒＯ2蒸着膜を作製した眼鏡レンズ１ではＺｒＯ2蒸着膜において長さ数ｃｍに及ぶ多数のクラックが確認されたのに対し、条件２によりＺｒＯ2蒸着膜を作製した眼鏡レンズ２はクラックの発生がなく、高度な透明性を有するものであった。【００８１】
９．眼鏡レンズサンプルの耐擦傷性試験
上記７．で作製した眼鏡レンズを、前述のスチールウールによる荷重１ｋｇ、２０回往復による耐擦傷性試験、および砂消しゴムによる荷重３ｋｇ、５回往復による耐擦傷性試験に付したところ、条件１によりＺｒＯ2蒸着膜を作製した眼鏡レンズでは数本のキズやクラックが確認されたのに対し、条件２によりＺｒＯ2蒸着膜を作製した眼鏡レンズはキズやクラックの発生がなく、高度な透明性を有するものであった。【００８２】
上記８．、９．の結果から、ＴＥＭ像の均一性に基づき耐熱性および耐擦傷性良好と判定された蒸着条件でＺｒＯ2蒸着膜を作製することにより、優れた耐久性および耐擦傷性を有する眼鏡レンズが得られることが確認できる。従来、このように耐熱性および耐擦傷性良好な蒸着膜を成膜可能な蒸着条件を見出すためには、上記８．にて実施したオーブン加熱のような加速耐久性試験の実施、上記９．にて実施した眼鏡レンズサンプルの耐擦傷性試験の実施と候補条件の選定を繰り返さなければならなかったのに対し、本発明の一態様によればテスト蒸着膜の作製とＴＥＭ像の取得・均一性の評価という簡易な方法により、優れた耐久性を有する眼鏡レンズを製造可能な製造条件を決定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、眼鏡レンズの製造分野において有用である。
【図１】
2014051151.tif 000008
【図２】
2014051151.tif 000009
【図３】
2014051151.tif 000010
【図４】
2014051151.tif 000011
【図５】
2014051151.tif 000012
【図６】
2014051151.tif 000013
【図７】
2014051151.tif 000014
【図８】
2014051151.tif 000015
【図９】
2014051151.tif 000016
【図１０】
2014051151.tif 000017
【図１１】
2014051151.tif 000018
【図１２】
2014051151.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月28日(2014.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ基材と、該レンズ基材上に直接または間接的に蒸着膜と、を有する眼鏡レンズであって、
前記蒸着膜は、透過型電子顕微鏡により取得される平面像において観察されるグレインの平均サイズが３．５ｎｍ以上であり、かつグレインとグレイン外の領域とを区切る境界であるグレインバンダリーの占める割合が１５％未満であるジルコニウムおよびタンタルからなる群から選択される金属の酸化物膜である眼鏡レンズ。
【請求項２】
前記グレインは、非晶質を含む構造体である請求項１に記載の眼鏡レンズ。
【請求項３】
前記グレインの平均サイズは５．８ｎｍ以上であり、かつ前記グレインバンダリーの占める割合は５％以下である請求項１または２に記載の眼鏡レンズ。
【請求項４】
前記グレインの平均サイズは８．２ｎｍ以上であり、かつ前記グレインバンダリーの占める割合は３％以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の眼鏡レンズ。
【請求項５】
前記蒸着膜は、透過型電子顕微鏡により取得される断面像において、筋状、柱状または塊状に観察される領域の占める割合が１０％以下である請求項４に記載の眼鏡レンズ。
【請求項６】
前記蒸着膜は、ジルコニウム酸化物膜である請求項１〜５のいずれか１項に記載の眼鏡レンズ。
【請求項７】
前記蒸着膜を、多層蒸着膜の少なくとも一層として有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の眼鏡レンズ。
【国際調査報告】
2014051151.tif 000020
2014051151.tif 000021
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