(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学基板の上に直にまたは少なくとも１つの他の層を挟んで真空蒸着によって形成された反射防止層と、
前記反射防止層の上に直に形成された防汚層とを有し、
前記反射防止層は、ＳｉＯxを主成分とする低屈折率の複数の層と、前記低屈折率の複数の層の間に挟まれ、ＺｒＯ2またはＴｉＯ2からなる高屈折率の少なくとも１つの層とを含み、前記低屈折率の複数の層の１つは、当該反射防止層の最表層であり、前記低屈折率の複数の層の他の少なくとも１つは、窒化処理された部分を含む層である、光学物品。
【請求項２】
請求項１において、前記窒化処理された部分は、ＳｉsＯtＮu（ｓ＞０、ｔ≧０、ｕ＞０）である、光学物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスあるいはプラスチック製の光学基板の上に、反射防止層などの機能性
薄膜（機能層）を備えた光学物品およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の光学物品を製造する過程においては、ガラスや樹脂性の光学基板の上に、直接、
またはプライマー層を挟んで、ハードコート層、着色用の層、反射防止層、防汚層を含む
各種の機能性薄膜（機能層）を形成する。また、眼鏡レンズあるいは他の光学物品を製造
する過程においては、ガラスや樹脂性の光学基板の上に、直接、ハードコート層、または
プライマー層およびハードコート層に重ねて、光の反射を抑制し、光の透過性を高めるた
めに、反射防止層を形成する。反射防止層の１つの形態は、低屈折率のサブレイヤと、高
屈折率のサブレイヤとを積層した多層構成の反射防止層である。低屈折率のサブレイヤを
構成する材料として好適なものはＳｉＯ2、ＳｉＯx等の酸化ケイ素、ＭｇＦ2である。高
屈折率のサブレイヤを構成する材料として好適なものは、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、
ＣｅＯ2、Ｙ2Ｏ3等である。Ａｌ2Ｏ3、ＣｅＦ3等の中屈折率のサブレイヤを含める構成も
可能である。
【０００３】
機能性薄膜や多層構成の反射防止層の形成には、真空中にて薄膜を構成する物質や各サ
ブレイヤを構成する物質を電子銃や抵抗加熱などで加熱・蒸発させて光学基板の上に積層
していく真空蒸着法が多く用いられている。
【０００４】
特許文献１には、３つのチャンバーを備えた成膜装置が開示されており、３つ目のチャ
ンバーは、反射防止層の上に、防汚層を形成するために用いられている。１つ目のチャン
バーに光学基板を投入後、２つ目のチャンバーで反射防止膜を蒸着し、３つ目のチャンバ
ーで、反射防止膜上に防汚層を形成している。
【特許文献１】特開２００５−１８７９３６号公報
【特許文献２】特開平５−２１４５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多層構造の反射防止層の耐久性、特に、耐擦傷性が向上することは、光学物品の光学特
性に影響の大きな表面の状態を良好に保持するために重要である。イメージセンサなどの
半導体光学部品において、耐久性が高く、透光性に優れた特性を持つものとして窒化珪素
薄膜が知られている。
【０００６】
特許文献２では、珪素の真空蒸着を行うのと同時に、または相互に基板に窒素イオンを
照射することにより窒化珪素薄膜を形成することが開示されている。窒化珪素の層は、透
光性に優れている。このため、多層構成の反射防止層のサブレイヤの一つとして窒化珪素
の層を採用することが可能である。反射防止層として、所定の光学的効果を得るためには
、均質な層を所定の厚みで形成する必要がある。しかしながら、窒化ケイ素の層を安定し
て形成することは困難である。そして、特許文献２に開示された方法では、珪素の蒸着速
度と窒素イオンの照射量の精密な制御が要求される。
【０００７】
また、上述した組成による、低屈折率の層と、高屈折率の層とを用いた反射防止層の光
学設計は、現在まで幾つか行われており、透過性の高いシステムが得られている。しかし
ながら、窒化ケイ素の層は、上述した組成による層とは屈折率が異なる。窒化ケイ素の層
は、基本的には高屈折率であるが、他の高屈折率の組成とは屈折率が異なるので、新たに
システムを設計する必要がある。
【０００８】
さらに、窒化ケイ素の層を高屈折率の層として採用したとき、低屈折率の層として採用
される二酸化ケイ素の層との境界部分は、ＳｉＯＮxという組成状態になることが予想さ
れる。この境界部分を含めて、屈折率とそれに対応する膜厚とを管理することが難しくな
る。例えば、Ｓｉ3Ｎ4の屈折率は、約２．０５で、高屈折率であるが、ＳｉＮxＯyとＳｉ
Ｏ2が混在している状態であると、屈折率は１．４５〜２．０５の範囲になる。窒化ケイ
素のサブレイヤと二酸化ケイ素のサブレイヤとで構成された反射防止層の耐久性は、大幅
に向上すると考えられる。しかしながら、反射防止層としての十分な光学的性能を備えた
ものを製造することは難しい。
【０００９】
また、耐久性、特に、耐擦傷性が向上するための機能性薄膜を設けることは、光学物品
の光学特性に影響の大きな表面の状態を良好に保持するために重要である。イメージセン
サなどの半導体光学部品において、耐久性が高く、透光性に優れた特性を持つものとして
窒化ケイ素薄膜が知られている。
【００１０】
光学基板上には、一般的に二酸化ケイ素薄膜を単独または多層膜の一部として形成する
ことが多い。特に、光学基板が樹脂製である場合には、二酸化ケイ素薄膜の耐擦傷性が弱
いことは光学基板の耐久性にも影響を与える。
【００１１】
二酸化ケイ素薄膜の耐擦傷性を向上させたものとして、窒化ケイ素薄膜がある。特許文
献２では、ケイ素の真空蒸着を行うのと同時にまたは相互に基板に窒素イオンを照射する
ことにより窒化ケイ素薄膜を形成することが開示されている。しかしながら、窒化ケイ素
の薄膜を安定して形成することは困難である。特許文献２に開示された方法では、ケイ素
の蒸着速度と窒素イオンの照射量の精密な制御が要求される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、光学製品を含む光学物品である。この光学物品は、光学基板の上に
直にまたは少なくとも１つの他の層を挟んで形成されたＳｉＯxを主成分とする層であっ
て、光学基板側とは反対側の表面に窒化処理された部分を含む層を有する。
【００１３】
この光学物品によれば、窒化処理された部分を含む層が、光学基板側とは反対側の表面
に窒化された部分を含んでいるため、窒化処理された部分を含む層の耐久性、特に耐擦傷
性を向上させることができる。
【００１４】
この光学物品では、窒化処理された部分は、主として、ＳｉsＯtＮu（ｓ＞０、ｔ≧０
、ｕ＞０）である。
【００１５】
この光学物品の一つの形態は、光学基板の上に直にまたは少なくとも１つの他の層を挟
んで形成された反射防止層と、この反射防止層の上に直に形成された防汚層とを有するも
のである。反射防止層は、複数の層を含み、この複数の層のうち、反射防止層の最表層を
除く少なくとも１層は、上述した窒化処理された部分を含む層である。
【００１６】
この反射防止層の一つの形態は、低屈折率の複数の層と、低屈折率の複数の層の間に挟
まれた高屈折率の少なくとも１つの層とを含み、低屈折率の複数の層の１つは、最表層で
あり、低屈折率の複数の層の他の１つの層は、上述した窒化処理された部分を含む層であ
る。
【００１７】
光学物品の他の形態の一つは、光学基板の上に直にまたは少なくとも１つの他の層を挟
んで形成された反射防止層を有するものである。反射防止層は、複数の層を含み、複数の
層のうちの少なくとも最表層は、上述した窒化処理された部分を含む層である。
【００１８】
本発明の他の態様は、光学基板の上に直にまたは少なくとも１つの他の層を挟んで形成
された機能層であって、少なくとも１つの層を含む機能層を有する光学物品の製造方法で
ある。
【００１９】
ここで言う機能層とは、反射防止層をはじめとして、ローパスフィルター、ハイパスフ
ィルター、バンドフィルター等の光学フィルター、硬質膜など、特定の機能を持たせた薄
膜である。
【００２０】
この光学物品の製造方法は、機能層を形成する工程を有する。さらに、機能層を形成す
る工程は、１つの層を真空蒸着により形成する層形成工程と、この層形成工程で得られた
１つの層を含む層の表面を窒化処理する工程とを含む。
【００２１】
この光学物品の製造方法では、窒化処理する工程は、層形成工程を行う真空チャンバー
内に窒素を含むガスを導入し、プラズマ処理またはイオンガン処理を行う（工程を含む）
ことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の一態様は、光学基板の上に直に、または少なくとも１つの他
の層を挟んで、二酸化ケイ素から成る少なくとも１つのサブレイヤを含む多層構成の反射
防止層を形成する工程を有する光学物品の製造方法である。反射防止層を形成する工程は
、二酸化ケイ素から成る少なくとも１つのサブレイヤを真空蒸着により形成する層形成工
程と、二酸化ケイ素から成る少なくとも１つのサブレイヤの表面を窒化処理する工程とを
含む。
【００２３】
ここで、本願で述べるサブレイヤとは、多層構成の反射防止層または機能層を構成する
各層を示す。具体的には、ＳｉＯ2、ＳｉＯx等の酸化ケイ素、ＭｇＦ2等の材料から構成
される低屈折率層、およびＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＣｅＯ2、Ｙ2Ｏ3等の材料から
構成される高屈折率層、およびＡｌ2Ｏ3、ＣｅＦ3等の材料から構成される中屈折率層を
示す。
【００２４】
この光学物品の製造方法では、窒化ケイ素を多層構成の１つの単独のサブレイヤとして
用いるのではなく、真空蒸着された二酸化ケイ素から成る１つまたは複数のサブレイヤを
窒化処理する。すなわち、二酸化ケイ素から成るサブレイヤの表面を、部分的に窒化して
窒化ケイ素としての効果を得ようとしている。
【００２５】
窒化処理する工程は、層を形成する工程を行う真空チャンバー内に窒素を含むガスを導
入し、プラズマ処理またはイオンガン処理を行う。この製造方法の窒化処理では、層形成
工程により作られた、二酸化ケイ素から成る１つのサブレイヤの表面を、部分的に、ある
いは全体的に窒化することを目的としている。このため、厳密な膜厚管理は不用である。
さらに、イオン電流を制御した時間を精度良く管理しなくても、多層構成の反射防止層に
、容易に窒化ケイ素の要素を導入できる。窒化ケイ素の要素による耐擦傷性の向上を図る
ことができる。特にプラズマ処理では、イオン源も不用であり、真空蒸着用の装置あるい
は蒸着過程の中で簡単に窒化ケイ素の要素を導入できる。
【００２６】
本発明の第１の実施形態の他の態様は、光学基板の上に直に、または少なくとも１つの
他の層を挟んで形成された反射防止層を有する光学物品である。反射防止層は、二酸化ケ
イ素から成る少なくとも１つのサブレイヤを含む多層構成であり、二酸化ケイ素から成る
少なくとも１つのサブレイヤの光学基板側とは反対側の面は、窒化処理されている。
【００２７】
また、本発明の第１の実施形態の他の態様の光学物品の反射防止層の二酸化ケイ素から
成る少なくとも１つのサブレイヤは、光学基板側とは反対側の面に、窒素を含むパーシャ
ルレイヤを備えているものである。ここで、本願で述べるパーシャルレイヤとは、二酸化
ケイ素から成るサブレイヤの表層部分を示す。本発明は、この二酸化ケイ素から成る少な
くとも１つのサブレイヤの表層部分を窒化処理したものである。すなわち、二酸化ケイ素
から成る少なくとも１つのサブレイヤは、窒化処理された部分を含む層（表層窒化処理層
）である。
【００２８】
二酸化ケイ素から成るサブレイヤを窒化処理することにより、二酸化ケイ素から成る少
なくとも１つのサブレイヤは、光学基板の反対側に、窒素を含むパーシャルレイヤが形成
される。したがって、擦傷されやすい表面が窒化ケイ素化となるため、耐擦傷性を改善で
きる。
【００２９】
パーシャルレイヤは、ＳｉsＯtＮu（ｓ、ｕは正の数、ｔは０以上の数）を含むもので
ある。二酸化ケイ素から成るサブレイヤを窒化処理した場合、サブレイヤの表面に部分的
あるいは全体的に窒化ケイ素を含む領域が形成され、耐擦傷性の改善を図ることができる
。また、窒化処理により形成されるパーシャルレイヤは、厚みおよび／または面積が限定
的であり、サブレイヤとしては、二酸化ケイ素の光学的性能が維持される。したがって、
反射防止層としての膜設計のやり直しはほぼ不用である。また、窒化ケイ素により耐擦傷
性の改善と共に、基板および上層との密着性といった二酸化ケイ素から成るサブレイヤの
特性を活かすことができる。
【００３０】
本発明の第１の実施形態にかかる光学物品では、窒化処理されている二酸化ケイ素から
成る少なくとも１つのサブレイヤが、反射防止層における光学基板から最も離れた層であ
ることが望ましい。また、本発明の第１の実施形態にかかる光学物品では、窒素を含むパ
ーシャルレイヤの少なくとも１つは、反射防止層における最表層であることが望ましい。
窒化処理され、反射防止層の耐擦傷性の改善に寄与するであろう二酸化ケイ素から成る少
なくとも１つのサブレイヤは、多層構成のいずれの層であっても良い。最も、擦傷による
影響を受け易いのが、最上層、すなわち、光学基板の反対側の面を形成するサブレイヤで
あると考えられるので、この層を窒化処理することが望ましい。
【００３１】
図１に、支持装置８０に搭載された基板（ワーク）４０の表面に真空蒸着により多層構
成の反射防止層３を形成する成膜装置５０の概略構成を示している。支持装置８０は、上
方に凸に湾曲した円盤状のドーム８１を備えており、そのドーム８１に、同心円状に複数
のワーク基板（光学基板、具体的にはレンズ基板）４０を配列し、ドーム８１を回転させ
ながら成膜する。成膜装置５０は、支持装置８０が内部を通過可能な３つのチャンバーＣ
Ｈ１、ＣＨ２およびＣＨ３を備えている。各々のチャンバーＣＨ１〜ＣＨ３は相互に密封
できるようになっており、各チャンバーＣＨ１〜ＣＨ３の内圧は、真空生成装置５２、５
３および５４によりそれぞれ制御される。
【００３２】
チャンバーＣＨ１は、エントランスまたはゲートチャンバーであり、外部から支持装置
８０を導入した後、一定時間、一定の圧力以下にチャンバーＣＨ１の内部を保持すること
により、脱ガスを行う。チャンバーＣＨ１には、ロータリーポンプ５２ａ、ルーツポンプ
５２ｂおよびクライオポンプ５２ｃを備えた真空生成装置５２が設けられている。
【００３３】
チャンバーＣＨ２は、反射防止層（ＡＲ層）を成膜する第２のチャンバーである。この
ため、このチャンバーＣＨ２の内部には、ＡＲ蒸着源５５ａおよび５５ｂ、このＡＲ蒸着
源５５を蒸着させる電子銃５６、および蒸着量を調整する開閉可能なシャッタ５７が設け
られている。反射防止層は、二酸化ケイ素を主成分とする低屈折率のサブレイヤと、他の
組成からなる高屈折率のサブレイヤ、たとえば、ＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2
の１つまたは複数が積層された構造が採用される。このため、少なくとも２つの蒸着源５
５ａおよび５５ｂと、それらを加熱溶融するための電子銃５６とが用意されている。チャ
ンバーＣＨ２は、ロータリーポンプ５３ａ、ルーツポンプ５３ｂおよびクライオポンプ５
３ｃを備えた真空生成装置５３により適当な圧力に保持される。
【００３４】
さらに、チャンバーＣＨ２は、チャンバー内の雰囲気を制御するマスフローコントロー
ラ６６が接続されている。このマスフローコントローラ６６には、酸素ガス６３と窒素ガ
ス６４ａの供給源が接続されており、チャンバーＣＨ２内の雰囲気をそれらのガス１００
％または適当な比率となるように制御できる。
【００３５】
また、チャンバーＣＨ２には、高周波プラズマを発生するためのＲＦコイル６０が収納
されている。ＲＦコイル６０を、マッチングボックス６１を介して高周波発振器６２と接
続することにより、チャンバー内に、所定の周波数で、所定の出力のプラズマを発生させ
ることができる。
【００３６】
さらに、チャンバーＣＨ２には、イオンガン７０が収納されている。このイオンガン７
０は、ＤＣ電源７１およびＲＦ電源７２に接続されており、支持装置８０に支持されたワ
ーク基板４０に対して、所定のエネルギーのイオンを照射することができる。イオンガン
７０には、酸素の供給源６３および窒素の供給源６４ａがマスフローコントローラ６９を
介して接続されており、それらの酸素イオンあるいは窒素イオンをワーク基板４０に照射
できる。
【００３７】
チャンバーＣＨ３は、取り出し用のチャンバーである。一方の面に反射防止層が形成さ
れたワーク基板４０が搭載された支持装置８０をチャンバーＣＨ２からチャンバーＣＨ３
に移動した後、ワーク基板４０を反転させて、再度チャンバーＣＨ２に戻す。そして、反
対側の面に反射防止層を形成した後に、チャンバーＣＨ３に戻し、チャンバーの圧力を大
気圧に戻して取り出す。チャンバーＣＨ３は、ロータリーポンプ５４ａ、ルーツポンプ５
４ｂおよびターボ分子ポンプ５４ｃを備えた真空生成装置５４により適当な圧力に保持さ
れる。チャンバーＣＨ３から支持装置８０ごと取り出されたワーク基板４０は、恒温恒湿
槽（不図示）に投入され適当な湿度と温度の雰囲気でアニールされる。さらに、所定時間
室内放置することによってエージングが行われる。
【００３８】
この成膜装置５０は、チャンバーＣＨ２に設置されたプラズマ発生装置（ＲＦコイル）
６０またはイオンガン７０を用いて二酸化ケイ素を主成分とする低屈折率のサブレイヤを
窒化処理することが可能である。オートプレッシャーコントローラ６５によりチャンバー
内を窒素雰囲気、または窒素と酸素の混合雰囲気にした後に、ＲＦコイル６０によりプラ
ズマを発生させることにより窒素イオンを二酸化ケイ素から成るサブレイヤに照射して窒
化できる。雰囲気は、窒素−アルゴン、窒素−酸素−アルゴンであっても良い。また、イ
オンガン７０により窒素イオンをワーク基板４０に照射することにより、二酸化ケイ素か
ら成るサブレイヤの表面を窒化できる。
【００３９】
窒化ケイ素から成るサブレイヤを真空蒸着で形成するのは困難である。しかしながら、
酸化ケイ素をプラズマ処理もしくはイオンガン処理することによって表面に窒化物を形成
するのは、比較的容易である。この場合、表面にはＳｉ3Ｎ4以外に、ＳｉsＯtＮu（ｓ、
ｕは正の整数、ｔは０以上の整数）等の窒素とケイ素の化合物がＳｉＯ2と混在する形で
形成される。すなわち、窒化物を含むパーシャルレイヤが、二酸化ケイ素から成るサブレ
イヤの表面を全体的に、あるいは部分的に覆った状態で形成され、その部分の耐久性が向
上する。そして、窒化物を含むパーシャルレイヤが形成されるのは、二酸化ケイ素から成
るサブレイヤのごく表層のみであるため、反射防止層としての膜設計にはほとんど影響を
与えない。
【００４０】
図２に、この成膜装置５０において、ワーク基板４０に多層構成の反射防止層を形成す
るプロセスをフローチャートで示している。また、図３に、反射防止層３を含めた本例の
光学物品１０ａの膜構成（層構成）を断面により示している。
【００４１】
反射防止層３の例として、基材１の上の第１層３１が酸化ケイ素、第２層３２が酸化ジ
ルコニウム、第３層３３が酸化ケイ素、第４層３４が酸化ジルコニウム、第５層３５が酸
化ケイ素である場合を考える。
【００４２】
光学基板（基材）１がプラスチック製の場合、ステップ１１において、反射防止層３に
先立って、光学基板１の上にハードコート層２を形成する。ハードコート層２と基板１と
の密着性を向上するためにプライマー層をさらに形成する場合もある。ハードコート層２
は、プラスチックレンズ１に耐擦傷性を付与する。それと共に、ハードコート層２は、プ
ラスチックレンズ１と反射防止層３の間に介在し、反射防止層３の密着性を良好にして剥
離を防止する働きを有する。プラスチックレンズ１に対する密着性がそれほど高くない反
射防止層３であってもハードコート層２を介在させることにより密着性を改善できる。
【００４３】
ハードコート層２の形成方法としては、ハードコート層２を形成できる硬化性組成物を
プラスチックレンズ１の表面に塗布し、塗膜を硬化させる方法が一般的である。プラスチ
ックレンズ１が熱可塑性樹脂である場合、熱硬化型よりも紫外線等の電磁波や電子ビーム
等の電離放射線で硬化するものを用いることが好ましい。
【００４４】
例えば、無機微粒子含有熱硬化性組成物がある。この組成物は、紫外線の照射によりシ
ラノール基を生成するシリコーン化合物および、シラノール基を縮合反応するハロゲン原
子やアミノ基等の反応基を有するオルガノポリシロキサンを主成分とする光硬化性シリコ
ーン組成物を含む。さらに、この組成物は、三菱レイヨン株式会社製のＵＫ−６０７４等
のアクリル系紫外線硬化型モノマー組成物と、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2などの粒径１〜１００ｎ
ｍの無機微粒子とを含む。さらに、この組成物は、光硬化性シリコーン組成物と、アクリ
ル系紫外線硬化型モノマー組成物と、無機微粒子とを、ビニル基、アリル基、アクリル基
またはメタクリル基等の重合性基、およびメトキシ基等の加水分解性基を有するシラン化
合物やシランカップリング剤中に分散させたものである。
【００４５】
ハードコート層２となる塗膜の形成方法としては、ディッピング法、スピンコート法、
スプレー法、フロー法、ドクターブレード法などを採用できる。なお、塗膜を形成する前
に、密着性を向上させるため、プラスチックレンズ１の表面を、コロナ放電やマイクロ波
などの高電圧放電などで表面処理をすることが好ましい。形成した塗膜を熱、紫外線、電
子ビームなどで硬化させてハードコート層２が得られる。
【００４６】
ハードコート層２が形成された基板１が、ワーク基板４０として支持装置８０にセット
され、成膜装置５０に搬入される。成膜装置５０では、ステップ１２において、まず、支
持装置８０がチャンバーＣＨ１に導入され、脱ガスされ、さらに、支持装置８０がチャン
バーＣＨ２に移動され、プラズマ処理される。ステップ１３において、第１層３１の酸化
ケイ素から成るサブレイヤを形成後（層形成工程）、ステップ１４において、プラズマ処
理もしくはイオンガン処理によって表面を窒化する（窒化処理する工程）。これにより、
酸化ケイ素から成るサブレイヤ３１の表面（基板１と反対側の面）に、その表面の全部ま
たは一部を覆う、窒化物を含むパーシャルレイヤ３９が形成される。この際の導入ガスは
、窒素を含んだ任意の組成のガスを用いる。例として、窒素１００％、窒素と酸素の混合
ガス、窒素とアルゴンの混合ガス、窒素と酸素とアルゴンの混合ガスなどが挙げられる。
【００４７】
ステップ１５において、第２層３２の酸化ジルコニウムのサブレイヤを形成後、ステッ
プ１６において、第３層３３の酸化ケイ素のサブレイヤを形成する。さらに、ステップ１
７において、ステップ１４と同様に表面を窒化する。ステップ１５および１６においては
、高屈折率の第２の層３２と、低屈折率の第３の層３３とが連続して形成される。そして
、その後、ステップ１７において窒化処理することにより、直近に形成された低屈折率の
第３の層３３の表面を窒化処理することができる。すなわち、ステップ１６の層形成工程
と、ステップ１７の窒化処理する工程とを連続して行うことにより層形成工程により形成
された層の表面を窒化処理できる。ステップ１５および１６を１つの層形成工程とすると
、窒化処理する前に形成された層の表面を、ステップ１７において窒化することができる
。
【００４８】
ステップ１８において、第４層３４の酸化ジルコニウムのサブレイヤを形成後、ステッ
プ１９において、第５層３５の酸化ケイ素を形成する。ステップ２０において、ステップ
１４と同様に表面を窒化する。これにより、光学物品の一方の面に５層構成の反射防止層
３が形成されるので、ステップ２１で、基板４０を反転して支持装置８０にセットし、多
層の反射防止層３を形成するためのステップ１２〜２０を繰り返す。基板４０の両面に反
射防止層３が形成されると、ステップ２２において基板１（ワーク基板４０）を取り出す
。
【００４９】
ここで、窒化処理を行うのは、全３層ある酸化ケイ素層３１、３３、３５の内、最上層
３５のみ、もしくは、最上層３５を含む任意の２層でも良い。上記の処理では、酸化ケイ
素のサブレイヤのごく表面のみが窒化しているため、反射防止層３としての性能には、ほ
とんど影響を与えない。
【００５０】
（実施例１−１）
以下では、図２に示した製造方法により、プラスチック眼鏡レンズを光学物品として製
造する幾つかの例を説明する。以下の各実施例および比較例では、光学基材１として、眼
鏡用プラスチックレンズ基材（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
）を使用する。ステップ１１において、光学基材１の両面にハードコート層２を形成する
。以下では、それをワーク基板４０として、その上に反射防止層３を形成する。
【００５１】
ワーク基材４０は、凹面を下にして、支持装置８０のドーム８１にセットされ、成膜装
置５０に搬入される。ステップ１２において、チャンバーＣＨ１で脱ガスした後、チャン
バーＣＨ２において、アルゴン１００％ガスを導入し、圧力を４．０×１０-2Ｐａに制御
しつつ、高周波プラズマ発生装置でプラズマを発生させて処理する。プラズマ発生条件は
、１３．５６ＭＨｚ、４００Ｗであり、１分間のプラズマ処理を行った。これは、基板１
と反射防止層３の密着性を向上させるために、基板表面を清浄化するのを目的としている
。
【００５２】
引き続き、ステップ１３〜２０を行い、ＳｉＯ2のサブレイヤ３１、３３および３５と
、ＺｒＯ2のサブレイヤ３２および３４とを交互に蒸着し、これらのサブレイヤからなる
反射防止層３を形成した。第１層（ＳｉＯ2）３１の膜厚は０．０９λ、第２層（ＺｒＯ2
）３２の膜厚は、０．１６λ、第３層（ＳｉＯ2）３３の膜厚は、０．０５λ、第４層（
ＺｒＯ2）３４の膜厚は、０．２７λ、第５層（ＳｉＯ2）３５の膜厚は、０．２７λに調
整した。
【００５３】
この反射防止層３の最上層３５は、ＳｉＯ2層である。なお、ステップ１４、１７およ
び２０の窒化処理においては、プラズマ発生装置６０を用いた。そのため、ＳｉＯ2層の
蒸着終了後、チャンバー内に窒素ガスと酸素ガスを７：３の割合で導入し、圧力を４．０
×１０-2Ｐａに制御しつつ、高周波プラズマ発生装置でプラズマを発生させた。プラズマ
発生条件は、１３．５６ＭＨｚ、６００Ｗで、５分間のプラズマ処理を行った。これによ
り、第１層３１、第３層３３、および第５層３５のＳｉＯ2層の表面に窒化物を含むパー
シャルレイヤ３９が形成される。すなわち、第１層３１、第３層３３、および第５層３５
は、窒化処理された部分を含む層（表層窒化処理層）となる。
【００５４】
その後、ステップ２１で、チャンバーＣＨ３に支持装置８０を移動し、支持装置８０を
チャンバーから取り出し、レンズを反転して凸面を下にして支持装置８０のドーム８１に
セットし、再び上記と同様の処理を行う。そして、ステップ２２で、チャンバーＣＨ３か
らワーク基材４０を取り出す。これによって、ワーク基材４０（レンズ基材１）の両面に
、すなわち、ハードコート層２の基材１と反対側に反射防止層３を有するプラスチックレ
ンズ（サンプルＳ１−１）を製造した。サンプルＳ１−１は、反射防止層３の二酸化ケイ
素のサブレイヤ３１、３３および３５の表面、すなわち、基材１とは反対側の面が窒化処
理されている。
【００５５】
（実施例１−２）
実施例１−２においては、ステップ１４および１７を除いて、５層構成の反射防止層３
を有するプラスチックレンズ（サンプルＳ１−２）を製造した。その他は、実施例１−１
と同様である。したがって、この実施例１−２のサンプルＳ１−２は、反射防止層３に含
まれる二酸化ケイ素のサブレイヤ３１、３３および３５の内、最外層（第５層）３５、す
なわち、反射防止層３の、光学基板１の反対側の面を形成するサブレイヤ３５のみに窒化
処理が行われ、窒化物を含むパーシャルレイヤ３９が形成されている。
【００５６】
（実施例１−３）
実施例１−３においては、ステップ１４を除いて、５層構成の反射防止層３を有するプ
ラスチックレンズ（サンプルＳ１−３）を製造した。その他は、実施例１−１と同様であ
る。したがって、この実施例１−３のサンプルＳ１−３は、反射防止層３に含まれる二酸
化ケイ素のサブレイヤ３１、３３および３５の内、第３層３３と、第５層３５とのみに窒
化処理が行われ、窒化物を含むパーシャルレイヤ３９が形成されている。
【００５７】
（実施例１−４）
実施例１−４においては、ステップ１７を除いて、５層構成の反射防止層３を有するプ
ラスチックレンズ（サンプルＳ１−４）を製造した。その他は、実施例１−１と同様であ
る。したがって、この実施例１−４のサンプルＳ１−４は、反射防止層３に含まれる二酸
化ケイ素のサブレイヤ３１、３３および３５の内、第１層３１と、第５層３５とのみに窒
化処理が行われ、窒化物を含むパーシャルレイヤ３９が形成されている。
【００５８】
（実施例１−５）
実施例１−５においては、ステップ１２から２０を行い、反射防止層３に含まれる二酸
化ケイ素のサブレイヤ３１、３３および３５の全層に対して窒化処理を行った。ただし、
ステップ１４、１７および２０の窒化処理は、プラズマ発生装置６０の代わりにイオンガ
ン７０を用いた。そのため、イオンガン７０に窒素ガス６４ａと酸素ガス６３を７：３の
割合で３５ＳＣＣＭに制御して導入し、イオンを照射した。イオン照射条件は、周波数１
３．５６ＭＨｚ、ＲＦ４５０Ｗ、加速電圧５００Ｖ、サプレッサー電圧３００Ｖであり、
５分間のイオン照射を行った。処理時の圧力は４×１０-3Ｐａであった。その他は、実施
例１−１と同様である。
【００５９】
したがって、この実施例１−５のサンプルＳ１−５は、反射防止層３に含まれる二酸化
ケイ素のサブレイヤ３１、３３および３５の全てに窒化処理が行われ、窒化物を含むパー
シャルレイヤ３９が形成されている。
【００６０】
（実施例１−６）
実施例１−６においては、７層構成の反射防止層３を有するレンズを製造した。このた
め、第６層を蒸着する工程と、最外層の第７層として二酸化ケイ素を蒸着する工程と、そ
の最外層の二酸化ケイ素を窒化処理する工程が追加された。さらに、高屈折率のサブレイ
ヤを形成する際に、ＺｒＯ2の代わりにＴｉＯ2を用いて形成した。その他は、実施例１−
１と同様である。
【００６１】
これらの高屈折率の層を形成する工程において、ＴｉＯ2蒸着は、イオンアシスト蒸着
で行った。この際のイオン照射条件は、イオンガン７０に酸素１００％ガスを３５ＳＣＣ
Ｍに制御して導入し、周波数１３．５６ＭＨｚ、ＲＦ４５０Ｗ、加速電圧５００Ｖ、サプ
レッサー電圧３００Ｖに調整した。処理時のチャンバー内の圧力は、４×１０−３Ｐａで
あった。また、第１層（ＳｉＯ2）の膜厚は０．０８λ、第２層（ＴｉＯ2）の膜厚は、０
．０７λ、第３層（ＳｉＯ2）の膜厚は０．１０λ、第４層（ＴｉＯ2）の膜厚は、０．１
８λ、第５層（ＳｉＯ2）の膜厚は０．０７λ、第６層（ＴｉＯ2）の膜厚は、０．１４λ
、第７層（ＳｉＯ2）の膜厚は０．２６λに調整した。
【００６２】
したがって、この実施例１−６のサンプルＳ１−６は、反射防止層３に含まれる二酸化
ケイ素のサブレイヤの全てに窒化処理が行われ、窒化物を含むパーシャルレイヤ３９が形
成されている。
【００６３】
（比較例１−１）
比較例１−１では、ステップ１４、１７および２０を除いて、実施例１−１と同じ組成
、すなわち、ＳｉＯ2の低屈折率のサブレイヤと、ＺｒＯ2の高屈折率のサブレイヤからな
る５層構成の反射防止層３を有し、窒化処理を行わないプラスチックレンズ（サンプルＳ
Ｒ１−１）を製造した。その他は実施例１−１と同様である。したがって、この比較例１
−１のサンプルＳＲ１−１は、反射防止層３に含まれる二酸化ケイ素のサブレイヤ３１、
３３および３５の全てが窒化処理されていない。
【００６４】
（比較例１−２）
比較例１−２では、実施例１−６と同じ組成、すなわち、ＳｉＯ2の低屈折率のサブレ
イヤと、ＴｉＯ2の高屈折率のサブレイヤからなる７層構成の反射防止層３を有し、窒化
処理を行わないプラスチックレンズ（サンプルＳＲ１−２）を製造した。その他は実施例
１−６と同様である。したがって、この比較例１−２のサンプルＳＲ１−２は、反射防止
層３に含まれる二酸化ケイ素のサブレイヤの全てが窒化処理されていない。
【００６５】
（評価）
実施例１−１〜１−６および比較例１−１および１−２により製造されたサンプルＳ１
−１〜Ｓ１−６、ＳＲ１−１およびＳＲ１−２の耐擦傷性を次の方法で評価した。その結
果を図４に纏めて示している。各サンプルＳ１−１〜Ｓ１−６、ＳＲ１−１およびＳＲ１
−２の反射防止層３の最外面を、スチールウール（＃００００）を冶具に巻きつけ、２ｋ
ｇの荷重を加えて５０回往復させた。それにより発生したキズの度合いを、標準サンプル
と比較してＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４段階で評価した。ここで、Ａが最良であり、以下、Ｂ、Ｃ
、Ｄと悪化する。
【００６６】
実施例１−１〜１―６のサンプルＳ１−１〜Ｓ１−６は、二酸化ケイ素のサブレイヤの
少なくともいずれかに窒化処理を行った。これらのサンプルＳ１−１〜Ｓ１−６の耐擦傷
性試験の評価は良好（Ａ）である。それに対して、窒化処理を行わなかった比較例１−１
および比較例１−２のサンプルＳＲ１−１およびＳＲ１−２の耐擦傷性試験の評価は不良
（Ｄ）であった。
【００６７】
総合的に評価すると、製品としては、実施例のサンプルＳ１−１〜Ｓ１−６は全て◎（
優）である。比較例のサンプルＳＲ１−１〜ＳＲ１−２は全て×（不可）である。この結
果、二酸化ケイ素のサブレイヤの少なくともいずれかを窒化処理することにより、耐擦傷
性を改善できることが分かる。
【００６８】
なお、図４に示した表（評価結果）には現れていない程度ではあるが、最上層のみと、
最上層を含む任意の２層に窒化処理を行った実施例１−２、１−３および１−４のサンプ
ルでは、耐擦傷性のレベルが、全ての二酸化ケイ素のサブレイヤを窒化処理した実施例１
−１、１−５、１−６のサンプルよりも、同じ良好（Ａ）ではあるが、若干劣るものであ
った。しかし、十分に許容できる範囲内である。
【００６９】
なお、上記の第１の実施形態（実施例）は、ハードコート層を備えたプラスチック眼鏡
レンズに反射防止層を形成した光学物品である。ガラス製の基材を備えた光学物品の場合
は、ハードコート層を介さずに反射防止層を形成する場合もあり、そのような光学物品に
対して上記の実施形態において開示した製造方法を適用可能である。また、光学物品は、
眼鏡レンズに限定されず、画像表示装置の光学系の素子、プリズム、光ファイバー、情報
記録媒体用の素子、フィルタなどの光学製品を含み、これらにも上記の実施形態において
開示した製造方法を適用可能である。
【００７０】
（第２の実施形態）
眼鏡レンズのような日常的に使用される光学物品においては、撥水性などの防汚機能を
備えた層（防汚層）を形成することが多い。防汚層は、油脂などにより表面が汚染される
ことによる光学性能の低下を抑制することを１つの目的としている。防汚層を形成する組
成として最も適当なものは、含フッ素シラン化合物である。含フッ素シラン化合物による
防汚層は、撥水性能が高く、防汚性能が高い。さらに、含フッ素シラン化合物による防汚
層は、反射防止層の最上層に酸化ケイ素が採用されている場合は、反射防止層の表面と防
汚層との密着性が高く、耐久性も高いという利点を備えている。これは、反射防止層と防
汚層との間に、反射防止層の表面の酸素原子を介してシロキサン結合が形成されているた
めと考えられている。
【００７１】
一方、酸化ケイ素の層の替わりに、窒化ケイ素の層が反射防止層の最上層になると、シ
ロキサン結合が形成されにくく、防汚層の耐久性が低下し易い。したがって、窒化ケイ素
層が反射防止層の最上層に存在すると、その上に形成される防汚層との反応が阻害され、
防汚機能の耐久性が低下するという問題が生じる。
【００７２】
本発明の第２の実施形態の一態様は、光学基板の上に直に、または少なくとも１つの他
の層を挟んで、複数の低屈折率のサブレイヤと少なくとも１つの高屈折率のサブレイヤと
を含む多層構成の反射防止層と防汚層とを形成する工程を有する光学物品の製造方法であ
って、反射防止層と防汚層とを形成する工程は、低屈折率の第１のサブレイヤを形成する
第１の工程と、低屈折率の第１のサブレイヤの表面を窒化処理する窒化処理工程と、低屈
折率の第１のサブレイヤの、光学基板側とは反対側に、少なくとも１つの高屈折率のサブ
レイヤを挟んで、低屈折率の第２のサブレイヤを形成する第２の工程と、低屈折率の第２
のサブレイヤの、光学基板側とは反対側に、直に防汚層を形成する工程とを含む。
【００７３】
ここで述べるサブレイヤは、第１の実施形態で記載した通りである。この光学物品の製
造方法では、窒化ケイ素を多層構成の１つの単独のサブレイヤとして用いるのではなく、
二酸化ケイ素などからなる低屈折率のサブレイヤを窒化処理する、すなわち、低屈折率の
サブレイヤの表面を部分的に窒化して、それにより膜強度が向上するという効果を得よう
としている。この製造方法は、例えば、二酸化ケイ素を低屈折率のサブレイヤとして使用
する反射防止層の層構造を維持したまま、窒化によるメリットを享受できるので、防汚層
が積層される低屈折率の第２のサブレイヤは窒化しないという選択が可能であり、反射防
止層に防汚層が積層されたシステムにおいて、防汚層の耐久性も確保できる。
【００７４】
したがって、第１の工程および第２の工程では、二酸化ケイ素により低屈折率の第１の
サブレイヤおよび低屈折率の第２のサブレイヤを形成することが望ましい。
【００７５】
また、この製造方法においては、第１の工程では、真空蒸着により低屈折率の第１のサ
ブレイヤを形成し、窒化処理する工程では、第１の工程を行う真空チャンバー内に窒素を
含むガスを導入し、プラズマ処理またはイオンガン処理を行うことにより、二酸化ケイ素
などの低屈折率のサブレイヤの表面を、部分的に、あるいは全体的に窒化できる。このた
め、窒化された層を導入するための厳密な膜厚管理は不用であり、イオン電流を制御した
り、時間管理を精度良く行わなくても、多層構成の反射防止層に、容易に窒化膜の要素を
導入でき、それによる耐擦傷性の向上を図ることができる。特にプラズマ処理では、イオ
ン源も不用であり、真空蒸着用の装置あるいは蒸着過程の中で簡単に、窒化ケイ素の要素
を導入できる。
【００７６】
本発明の第２の実施形態の他の態様は、光学基板の上に直に、または少なくとも１つの
他の層を挟んで形成された反射防止層および防汚層を有する光学物品であり、反射防止層
は、低屈折率の第１のサブレイヤと、低屈折率の第２のサブレイヤとを含み、低屈折率の
第１のサブレイヤの光学基板側とは反対側の面は窒化処理され、低屈折率の第２のサブレ
イヤは、低屈折率の第１のサブレイヤの、光学基板側とは反対側に、少なくとも１つの高
屈折率のサブレイヤを挟んで形成され、さらに、低屈折率の第２のサブレイヤの、光学基
板側とは反対側に、防汚層が直に積層されているものである。
【００７７】
また、本発明の第２の実施形態の他の態様の光学物品は、光学基板の上に直に、または
少なくとも１つの他の層を挟んで形成された反射防止層および防汚層を有し、反射防止層
は、低屈折率の第１のサブレイヤと、低屈折率の第２のサブレイヤとを含み、低屈折率の
第１のサブレイヤは、光学基板側とは反対側に、窒素を含むパーシャルレイヤを備え、低
屈折率の第２のサブレイヤは、低屈折率の第１のサブレイヤの光学基板側とは反対側に、
少なくとも１つの高屈折率のサブレイヤを挟んで形成され、さらに、低屈折率の第２のサ
ブレイヤの光学基板側とは反対側に、防汚層が直に積層されているものである。ここで述
べるパーシャルレイヤは、第１の実施形態で記載した通りである。
【００７８】
すなわち、上記の光学物品は、光学基板の上に直にまたは少なくとも１つの他の層を挟
んで形成された反射防止層と、この反射防止層の上に直に形成された防汚層とを有し、反
射防止層は、複数の層を含み、複数の層のうち、当該反射防止層の最表層を除く少なくと
も１層は、表層窒化処理層、すなわち、ＳｉＯxを主成分とする層であって、光学基板側
とは反対側の表面に窒化処理された部分を含む層である。反射防止層の１つの形態は、低
屈折率の複数の層を含み、これら低屈折率の複数の層の１つは、最表層であり、これら低
屈折率の複数の層の他の少なくとも１つは、表層窒化処理層であって、最表層の低屈折率
の層は、他の低屈折率の層の、光学基板側とは反対側に、少なくとも１つの高屈折率の層
を挟んで形成されているものである。
【００７９】
低屈折率の第１のサブレイヤを窒化処理することにより、少なくとも１つのサブレイヤ
は、光学基板側とは反対側に、窒素を含むパーシャルレイヤが形成され、擦傷されやすい
表面を窒化して耐擦傷性を改善できる。そして、防汚層が積層される低屈折率の第２のサ
ブレイヤは窒化しないことにより、防汚層との密着性を維持し、防汚層の耐久性を向上で
きる。
【００８０】
低屈折率の第１および第２のサブレイヤは、二酸化ケイ素により形成されていることが
好ましい。その場合、パーシャルレイヤは、ＳｉsＯtＮu（ｓ、ｕは正の整数、ｔは０以
上の整数）を含むものである。二酸化ケイ素のサブレイヤを窒化処理した場合、サブレイ
ヤの表面に部分的あるいは全体的に窒化ケイ素を含む領域が形成され、耐擦傷性の改善を
図ることができる。また、窒化処理により形成されるパーシャルレイヤは厚みおよび／ま
たは面積が限定的であり、サブレイヤとしては二酸化ケイ素の光学的性能が維持される。
したがって、反射防止層としての膜設計のやり直しはほぼ不用である。また、窒化ケイ素
により耐擦傷性の改善と共に、基板および上層との密着性といった二酸化ケイ素のサブレ
イヤの特性を活かすことができる。さらに、防汚層が積層される最上層の酸化ケイ素は窒
化しないことにより、防汚機能の耐久性を保ちつつ、耐擦傷性を向上することが可能とな
る。
【００８１】
防汚層を形成する組成の好適なものは含フッ素シラン化合物である。防汚層に適した含
フッ素シラン化合物の一例は、下記一般式（１）で表されるものである。
【００８２】
【化１】
0005135753.tif 000002
ただし、一般式（１）において、式中、Ｒｆ1はパーフルオロアルキル基、Ｘは水素、
臭素、またはヨウ素、Ｙは水素または低級アルキル基、Ｚはフッ素またはトリフルオロメ
チル基、Ｒ1は水酸基または加水分解可能な基、Ｒ2は水素または１価の炭化水素基を表す
。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０または１以上の整数で、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは少なくとも１以
上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において
限定されない。ｆは０、１または２を表す。ｇは１、２または３を表す。ｈは１以上の整
数を表す。
【００８３】
防汚層に適した含フッ素シラン化合物の他の例は、下記一般式（２）で表されるもので
ある。
【００８４】
【化２】
0005135753.tif 000003
ただし、一般式（２）において、式中、Ｒｆ2は、式：−（ＣkＦ2k）Ｏ−（式中、ｋは
１〜６の整数である）で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリ
アルキレンエーテル構造を有する２価の基を表す。Ｒ3は炭素原子数１〜８の一価炭化水
素基であり、Ｘは加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｐは０、１または２を表す。
ｎは１〜５の整数を表す。ｍおよびｒは２または３を表す。
【００８５】
図５に、支持装置８０に搭載された基板（ワーク）４０の表面に真空蒸着により多層構
成の反射防止層を形成する成膜装置５０の概略構成を示してある。
【００８６】
図１に示した成膜装置５０に対して、チャンバーＣＨ３の機能が異なる。この成膜装置
５０では、チャンバーＣＨ３が出口チャンバーとしての機能に加え、含フッ素シラン化合
物を蒸着することにより防汚層を形成する。このため、チャンバー内部には、含フッ素シ
ラン化合物が含浸された防汚層蒸着源５９ａと、加熱ヒータ（ハロゲンランプ）６８と、
開度を調整することにより含フッ素シラン化合物の放出量を制御するための補正板６７と
が設置されている。チャンバーＣＨ３は、ロータリーポンプ５４ａ、ルーツポンプ５４ｂ
およびターボ分子ポンプ５４ｃを備えた真空生成装置５４により適当な圧力に保持される
。チャンバーＣＨ３から支持装置８０ごと取り出されたワーク基板４０は、恒温恒湿槽（
不図示）に投入され適当な湿度と温度の雰囲気でアニールされる。さらに、所定時間室内
放置することによってエージングが行われる。他の構成および作用は、第１の実施形態の
成膜装置５０と同様であるため、重複する説明は、図面に同符号を付して省略する。
【００８７】
図６に、この成膜装置５０において、ワーク基板４０に多層構成の反射防止層を形成す
るプロセスをフローチャートで示している。また、図７に、反射防止層３および防汚層４
を含めた本例の光学物品１０ｂの膜構成を断面により示している。反射防止層３の例とし
て、基材の上の第１層３１が酸化ケイ素、第２層３２が酸化ジルコニウム、第３層３３が
酸化ケイ素、第４層３４が酸化ジルコニウム、第５層３５が酸化ケイ素である。
【００８８】
光学基板（基材）１がプラスチック製の場合、ステップ１０１において、図２に示した
製造方法と同様に、反射防止層３に先立って、光学基板１の上にハードコート層２を形成
する。
【００８９】
ハードコート層２が形成された基板１が、ワーク基板４０として支持装置８０にセット
され、成膜装置５０に搬入される。成膜装置５０では、ステップ１０２において、まず、
支持装置８０がチャンバーＣＨ１に導入され、脱ガスされ、さらに、支持装置８０がチャ
ンバーＣＨ２に移動され、プラズマ処理される。ステップ１０３において、第１層３１の
酸化ケイ素のサブレイヤを形成後（層形成工程（第１の工程））、ステップ１０４におい
て、プラズマ処理もしくはイオンガン処理によって表面を窒化する（窒化処理する工程）
。これにより、酸化ケイ素のサブレイヤ３１の表面（基板１と反対側の面）に、その表面
の全部または一部を覆う、窒化物を含むパーシャルレイヤ３９が形成される。この際の導
入ガスは、窒素を含んだ任意の組成のガスを用いる。例として、窒素１００％、窒素と酸
素の混合ガス、窒素とアルゴンの混合ガス、窒素と酸素とアルゴンの混合ガスなどが挙げ
られる。
【００９０】
ステップ１０５において、第２層３２の酸化ジルコニウムのサブレイヤを形成後、ステ
ップ１０６において、第３層３３の酸化ケイ素のサブレイヤを形成し（層形成工程（第１
の工程））、さらに、ステップ１０７において、ステップ１０４と同様に表面を窒化する
（窒化処理する工程）。
【００９１】
ステップ１０８において、第４層３４の酸化ジルコニウムのサブレイヤを形成後、ステ
ップ１０９において、第５層３５の酸化ケイ素のサブレイヤを形成する（層形成工程（第
２の工程））。第５層３５は、反射防止層３の最上層となる。このため、層形成工程（第
２の工程）の後、ステップ１１０において、チャンバーＣＨ３に支持装置８０を移動し、
第５層の酸化ケイ素のサブレイヤ３５の上に、直に、含フッ素シラン化合物の防汚層４を
形成する。これにより、光学物品の一方の面に５層構成の反射防止層３と防汚層４とが形
成される。ステップ１１１で基板４０を反転して支持装置８０にセットし、ステップ１０
２から１１０を繰り返す。基板４０の両面に反射防止層３および防汚層４が形成されると
、ステップ１１２において基板４０を取り出す。
【００９２】
ここで、全３層ある酸化ケイ素層３１、３３、３５の内、窒化処理を行う低屈折率のサ
ブレイヤは最上層３５を除く２層３１および３３の一方または両方であっても良い。最上
層３５は、低屈折率の第２のサブレイヤであり、窒化処理は行われない。また、上記の処
理では、酸化ケイ素のサブレイヤのごく表面のみを窒化しているため、反射防止層３とし
ての性能には、ほとんど影響を与えない。
【００９３】
（実施例２−１）
以下では、図６に示した製造方法により、プラスチック眼鏡レンズを光学物品として製
造する幾つかの例を説明する。以下の各実施例および比較例では、光学基材１として、眼
鏡用プラスチックレンズ基材（セイコーエプソン株式会社製、商品名「セイコースーパー
ソブリン」）を使用する。ステップ１０１において、光学基材１の両面にハードコート層
２が形成され、それをワーク基板４０として、その上に反射防止層３を形成する。
【００９４】
ワーク基材４０は、凹面を下にして、支持装置８０のドーム８１にセットされ、成膜装
置５０に搬入される。ステップ１０２において、チャンバーＣＨ１で脱ガスした後、チャ
ンバーＣＨ２において、アルゴン１００％ガスを導入し、圧力を４．０×１０-2Ｐａに制
御しつつ、高周波プラズマ発生装置でプラズマを発生させて処理する。プラズマ発生条件
は、１３．５６ＭＨｚ、４００Ｗであり、１分間のプラズマ処理を行った。これは、基板
１と反射防止層３の密着性を向上させるために、基板表面を清浄化することを目的として
いる。
【００９５】
引き続き、ステップ１０３から１１０を行い、ＳｉＯ２のサブレイヤ３１、３３および
３５と、ＺｒＯ2のサブレイヤ３２および３４とを交互に蒸着し、これらのサブレイヤか
らなる反射防止層３を形成した。第１層（ＳｉＯ2）３１の膜厚は０．０９λ、第２層（
ＺｒＯ2）３２の膜厚は０．１６λ、第３層（ＳｉＯ2）３３の膜厚は０．０５λ、第４層
（ＺｒＯ2）３４の膜厚は０．２７λ、第５層（ＳｉＯ2）３５の膜厚は０．２７λに調整
した。
【００９６】
この反射防止層３の最上層３５は、ＳｉＯ2層である。なお、ステップ１０４および１
０７の窒化処理においては、プラズマ発生装置６０を用いた。そのため、ＳｉＯ2層の蒸
着終了後、チャンバーＣＨ２内に窒素ガスと酸素ガスを７：３の割合で導入し、圧力を４
．０×１０-2Ｐａに制御しつつ、高周波プラズマ発生装置でプラズマを発生させた。プラ
ズマ発生条件は、１３．５６ＭＨｚ、６００Ｗで、５分間のプラズマ処理を行った。これ
により、第１層３１および第３層３３のＳｉＯ2層の表面に、窒化物を含むパーシャルレ
イヤ３９が形成される。すなわち、第１層３１および第３層３３は、窒化処理された部分
を含む層（表層窒化処理層）となる。
【００９７】
その後、チャンバーＣＨ３に支持装置８０を移動し、防汚層４を形成した（ステップ１
１０）。蒸着源５９ａとして、信越化学工業株式会社製のフッ素含有有機ケイ素化合物（
製品名「ＫＹ−１３０」、上記の一般式（２））を用いた。このＫＹ−１３０を、フッ素
系溶剤（住友スリーエム株式会社製、製品名「ノベックＨＦＥ−７２００」）に希釈して
固形分濃度３％溶液を調製し、これを多孔質セラミックス製のペレットに１ｇ含浸させ乾
燥させたものを蒸着源５９ａとしてチャンバーＣＨ３にセットした。成膜中は、ハロゲン
ランプを加熱ヒータ６８として使用し、蒸着源５９ａのペレットを６００℃に加熱して、
フッ素含有有機ケイ素化合物を蒸発させた。蒸着時間は３分である。
【００９８】
防汚層４の形成後、支持装置８０をチャンバーから取り出し、レンズを反転して凸面を
下にして支持装置８０のドーム８１にセットし、再び上記と同様の処理を行うことによっ
て、レンズ両面に、すなわち、ハードコート層２の基材１と反対側に反射防止層３および
防汚層４を有するプラスチックレンズ（サンプルＳ２−１）を製造した。サンプルＳ２−
１は、反射防止層３の二酸化ケイ素のサブレイヤ３１および３３が低屈折率の第１のサブ
レイヤとして、その表面、すなわち、基材１とは反対側の面が窒化処理されている。また
、サブレイヤ３５が低屈折率の第２のサブレイヤとして、その上に直に防汚層４が形成さ
れている。
【００９９】
（実施例２−２）
実施例２−２においては、ステップ１０７を除いて、５層構成の反射防止層３を有する
プラスチックレンズ（サンプルＳ２−２）を製造した。その他は、実施例２−１と同様で
ある。したがって、この実施例２−２のサンプルＳ２−２は、反射防止層３に含まれる二
酸化ケイ素のサブレイヤ３１、３３および３５の内、最内層（第１層）３１、すなわち、
反射防止層３の、光学基板１の側を形成するサブレイヤ３１のみに窒化処理が行われ、窒
化物を含むパーシャルレイヤ３９が形成されている。
【０１００】
（実施例２−３）
実施例２−３においては、ステップ１０４を除いて、５層構成の反射防止層３を有する
プラスチックレンズ（サンプルＳ２−３）を製造した。その他は、実施例２−１と同様で
ある。したがって、この実施例２−３のサンプルＳ２−３は、反射防止層３に含まれる二
酸化ケイ素のサブレイヤ３１、３３および３５の内、第３層３３のみに窒化処理が行われ
、窒化物を含むパーシャルレイヤ３９が形成されている。
【０１０１】
（実施例２−４）
実施例２−４においては、ステップ１０２〜１１０を行い、反射防止層３に含まれる二
酸化ケイ素のサブレイヤ３１および３３に対して窒化処理を行った。ただし、ステップ１
０４および１０７の窒化処理は、プラズマ発生装置６０の代わりにイオンガン７０を用い
た。そのため、イオンガン７０に窒素ガス６４ａと酸素ガス６３を７：３の割合で３５Ｓ
ＣＣＭに制御して導入し、イオンを照射した。イオン照射条件は、周波数１３．５６ＭＨ
ｚ、ＲＦ４５０Ｗ、加速電圧５００Ｖ、サプレッサー電圧３００Ｖであり、５分間のイオ
ン照射を行った。処理時の圧力は４×１０-3Ｐａであった。その他は、実施例２−１と同
様である。
【０１０２】
したがって、この実施例２−４のサンプルＳ２−４は、反射防止層３の二酸化ケイ素の
サブレイヤ３１および３３が低屈折率の第１のサブレイヤとして、その表面、すなわち、
基材１とは反対側の面が窒化処理され、窒化物を含むパーシャルレイヤ３９が形成されて
いる。さらに、サブレイヤ３５が低屈折率の第２のサブレイヤとして、その上に直に防汚
層４が形成されている。
【０１０３】
（実施例２−５）
実施例２−５においては、実施例２−１と同様に、ステップ１０２〜１１０を行い、反
射防止層３に含まれる二酸化ケイ素のサブレイヤ３１および３３に対して窒化処理を行っ
た。ただし、ステップ１１０において防汚層４を形成するための蒸着源５９ａとして、ダ
イキン工業株式会社製のフッ素含有有機ケイ素化合物（製品名「オプツールＤＳＸ」、上
記の一般式（１））を用いた。このため、オプツールＤＳＸを、フッ素系溶剤（ダイキン
工業株式会社製、製品名「デムナムソルベント」）に希釈して固形分濃度３％溶液を調製
し、これを多孔質セラミックス製のペレットに１ｇ含浸させ乾燥させたものを蒸着源５９
ａとしてチャンバーＣＨ３にセットした。
【０１０４】
したがって、この実施例２−５のサンプルＳ２−５は、反射防止層３の二酸化ケイ素の
サブレイヤ３１および３３が低屈折率の第１のサブレイヤとして、その表面、すなわち、
基材１とは反対側の面が窒化処理され、窒化物を含むパーシャルレイヤ３９が形成されて
いる。さらに、サブレイヤ３５が、低屈折率の第２のサブレイヤとして、その上に直に防
汚層４が形成されている。
【０１０５】
（実施例２−６）
実施例２−６においては、７層構成の反射防止層を有するレンズを製造した。このため
、第５層の二酸化ケイ素を窒化処理する工程と、第６層を蒸着する工程と、最外層の第７
層として二酸化ケイ素を蒸着する工程とが追加され、ステップ１１０においては、第７層
の二酸化ケイ素の表面に防汚層４が形成された。さらに、高屈折率のサブレイヤを形成す
る際に、ＺｒＯ2の代わりにＴｉＯ2を用いて形成した。その他は、実施例２−１と同様で
ある。これらの高屈折率の層を形成する工程において、ＴｉＯ2蒸着は、イオンアシスト
蒸着により行った。この際のイオン照射条件は、イオンガン７０に酸素１００％ガスを３
５ＳＣＣＭに制御して導入し、周波数１３．５６ＭＨｚ、ＲＦ４５０Ｗ、加速電圧５００
Ｖ、サプレッサー電圧３００Ｖに調整した。処理時のチャンバー内の圧力は４×１０-3Ｐ
ａであった。また、第１層（ＳｉＯ2）の膜厚は０．０８λ、第２層（ＴｉＯ2）の膜厚は
、０．０７λ、第３層（ＳｉＯ2）の膜厚は０．１０λ、第４層（ＴｉＯ2）の膜厚は、０
．１８λ、第５層（ＳｉＯ2）の膜厚は０．０７λ、第６層（ＴｉＯ2）の膜厚は、０．１
４λ、第７層（ＳｉＯ2）の膜厚は０．２６λに調整した。
【０１０６】
したがって、この実施例２−６のサンプルＳ２−６は、反射防止層３に含まれる二酸化
ケイ素のサブレイヤの内、最表層のサブレイヤを除いた全てに窒化処理が行われ、窒化物
を含むパーシャルレイヤ３９が形成されている。
【０１０７】
（実施例２−７）
実施例２−７では、低屈折率の第１のサブレイヤに相当する層３１および３３を窒化処
理するステップ１０４および１０７を省き、逆に、低屈折率の第２のサブレイヤに相当す
る層３５を窒化した後に、防汚層４を形成する製造方法により、実施例２−１と同じ組成
、すなわち、ＳｉＯ2の低屈折率のサブレイヤと、ＺｒＯ2の高屈折率のサブレイヤからな
る５層構成の反射防止層３と防汚層４とを有するプラスチックレンズ（サンプルＳ２−７
）を製造した。その他は実施例２−１と同様である。
【０１０８】
（実施例２−８）
実施例２−８では、実施例２−６と同じ組成、すなわち、ＳｉＯ2の低屈折率のサブレ
イヤと、ＴｉＯ2の高屈折率のサブレイヤからなる７層構成の反射防止層３を有し、低屈
折率の第２のサブレイヤに相当する、反射防止層３の最上層のサブレイヤのみを窒化処理
して、その上に防汚層４を形成したプラスチックレンズ（サンプルＳ２−８）を製造した
。その他は実施例２−６と同様である。
【０１０９】
（比較例２−１）
比較例２−１では、ステップ１０４および１０７を除いて、実施例２−１と同じ組成、
すなわち、ＳｉＯ2の低屈折率のサブレイヤと、ＺｒＯ2の高屈折率のサブレイヤからなる
５層構成の反射防止層３と防汚層４とを有し、窒化処理を行わないプラスチックレンズ（
サンプルＳＲ２−１）を製造した。その他は実施例２−１と同様である。したがって、こ
の比較例２−１のサンプルＳＲ２−１は、反射防止層３に含まれる二酸化ケイ素のサブレ
イヤ３１、３３および３５の全てが窒化処理されていない。
【０１１０】
（比較例２−２）
比較例２−２では、実施例２−６と同じ組成、すなわち、ＳｉＯ2の低屈折率のサブレ
イヤと、ＴｉＯ2の高屈折率のサブレイヤからなる７層構成の反射防止層３を有し、窒化
処理を行わないプラスチックレンズ（サンプルＳＲ２−２）を製造した。その他は実施例
２−６と同様である。したがって、この比較例２−２のサンプルＳＲ２−２は、反射防止
層３に含まれる二酸化ケイ素のサブレイヤの全てが窒化処理されていない。
【０１１１】
（評価）
実施例２−１〜２−８および比較例２−１〜２−２により製造されたサンプルＳ２−１
〜Ｓ２−８、ＳＲ２−１〜ＳＲ２−２の耐擦傷性と、防汚層４の耐久性とを次の方法で評
価し、その結果を図８（ａ）および（ｂ）に纏めて示している。
【０１１２】
耐擦傷性を評価するために、各サンプルＳ２−１〜Ｓ２−８、ＳＲ２−１〜ＳＲ２−２
の反射防止層３の最外面を、スチールウール（＃００００）を冶具に巻きつけ、２ｋｇの
荷重を加えて５０回往復させた。それにより発生したキズの度合いを、標準サンプルと比
較してＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４段階で耐擦傷性を評価した。ここで、Ａが最良であり、以下、
Ｂ、Ｃ、Ｄと悪化する。
【０１１３】
防汚層４の耐久性を評価するために、木綿布を用い、レンズの凸面を２００ｇの荷重を
かけながら５０００回往復させる加速処理を行った。その加速処理の前後の防汚性能を、
接触角と油性インクの拭取性によって評価した。接触角の測定には接触角計（協和科学株
式会社製、型番「ＣＡ−Ｄ型」）を使用し、液滴法による純水の接触角を測定した。油性
インクの拭取性は、レンズの凸面に、黒色油性マーカー（ゼブラ株式会社製、商品名「ハ
イマッキーケア」）により約４ｃｍの直線を引き、５分間放置した。放置後、該マーク部
をワイプ紙（株式会社クレシア製、商品名「ケイドライ」）によって拭き取りを行い、そ
の拭き取りやすさを下記の基準にて判定した。
○：１０回以下の拭き取りで完全に除去できる。
△：１１回〜２０回の拭き取りで完全に除去できる。
×：２０回の拭き取り後も除去されない部分が残る。
【０１１４】
二酸化ケイ素のサブレイヤのいずれかに窒化処理を行った実施例２−１〜２−８のサン
プルＳ２−１〜Ｓ２−８は、耐擦傷性試験の評価は良好（Ａ）または可（Ｂ）である。そ
れに対して、窒化処理を行わなかった比較例２−１および比較例２−２のサンプルＳＲ２
−１およびＳＲ２−２は、耐擦傷性試験の結果は不良（Ｄ）であった。この結果、二酸化
ケイ素のサブレイヤの少なくともいずれかを窒化処理することにより、耐擦傷性を改善で
きることが分かる。なお、１層のみに窒化処理を行った実施例２−２および２−３のサン
プルでは、耐擦傷性のレベルが、最表層を除く全ての二酸化ケイ素のサブレイヤを窒化処
理した例のサンプルよりも評価が低いＢになっているが、十分に許容できる範囲内である
。
【０１１５】
防汚層の耐久性については、反射防止層３の最上層の低屈折率の層を窒化処理していな
い実施例２−１〜２−６のサンプルＳ２−１〜Ｓ２−６、および比較例２−１および２−
２のサンプルＳＲ２−１およびＳＲ２−２は、加速処理の前後において拭き取り性能は変
わらず、十分な耐久性を備えていた。これらに対し、反射防止層３の最上層の低屈折率の
層を窒化処理した実施例２−７および２−８のサンプルＳ２−７およびＳ２−８では、加
速処理の前の拭き取り性能は十分であったのに対し、加速処理の後の拭き取り性能は低下
している。したがって、反射防止層３の最上層３５の低屈折率の層を窒化処理しないこと
により、防汚層４の耐久性を大幅に向上できることが分かる。
【０１１６】
総合的に評価すると、製品としては、実施例のサンプルＳ２−１〜Ｓ２−８は全て◎（
優）または○（良）であり、比較例のサンプルＳＲ２−１〜ＳＲ２−２は全て×（不可）
であった。この結果、二酸化ケイ素のサブレイヤの少なくともいずれかを窒化処理するこ
とにより、耐擦傷性を改善できることが分かる。加えて、反射防止層３の最上層の低屈折
率の層を窒化処理しないことにより、拭き取り性能も改善できることがわかる。
【０１１７】
なお、上記の第２の実施形態（実施例）は、ハードコート層を備えたプラスチック眼鏡
レンズに反射防止層および防汚層を形成した光学物品であるが、ガラス製の基材の場合は
、ハードコート層を介さずに反射防止層を形成する場合もある。また、光学物品は、眼鏡
レンズに限定されず、画像表示装置の光学系の素子、プリズム、光ファイバー、情報記録
媒体用の素子、フィルタなどの光学製品を含み、これらにも上記の実施形態において開示
した製造方法を適用可能である。
【０１１８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態において説明される発明の１つ（第１の発明）は、光学基板上に一層以
上の薄膜を有する光学物品の製造方法であって、前記薄膜の内、最表層を形成する薄膜が
低屈折率の薄膜であり、前記低屈折率の薄膜表面を窒化処理することを特徴とする。
【０１１９】
上記第１の発明によれば、光学基板上に形成された最表面の低屈折率の薄膜の表面を窒
化処理することによって、薄膜の耐久性、特に耐擦傷性を向上させることができる。
【０１２０】
第３の実施形態において説明される発明の他の１つ（第２の発明）は、上記第１の発明
において、前記低屈折率の薄膜を真空蒸着により形成後、前記窒化処理を行い、前記窒化
処理が、前記真空蒸着を行う真空チャンバー内に窒素を含むガスを導入し、プラズマ処理
またはイオンガン処理を行うことを特徴とする。
【０１２１】
上記第２の発明によれば、光学基板上に低屈折率の薄膜を形成後、窒素を含むガスを真
空チャンバー内に導入し、プラズマ処理またはイオンガン処理することによって前記低屈
折率薄膜の表面を窒化することができる。これによって、薄膜の耐久性、特に耐擦傷性を
向上させることができる。
【０１２２】
第３の実施形態において説明される発明のさらに他の１つ（第３の発明）は、上記第１
の発明または上記第２の発明において、前記低屈折率の薄膜が二酸化ケイ素を主成分とし
て形成されていることを特徴とする。
【０１２３】
上記第３の発明によれば、二酸化ケイ素を主成分とした低屈折率の薄膜を窒化処理する
ことによって、光学物品の耐久性、特に耐擦傷性を向上させることができる。
【０１２４】
第３の実施形態において説明される発明のさらに他の１つ（第４の発明）は、光学基板
上に一層以上の薄膜を有する光学物品であって、前記薄膜の内、最表層を形成する薄膜が
低屈折率の薄膜であり、前記低屈折率の薄膜が、前記光学基板側とは反対側面に、窒素を
含むパーシャルレイヤを備えていることを特徴とする。ここで、本願で述べるパーシャル
レイヤとは、低屈折率薄膜の表層部分を示す。本発明は、この表層部分を窒化処理したも
のである。
【０１２５】
上記第４の発明によれば、最表面の低屈折率の薄膜の表面に窒素を含むパーシャルレイ
ヤが形成されているために、光学物品の耐久性、特に耐擦傷性を向上させることができる
。
【０１２６】
第３の実施形態において説明される発明のさらに他の１つ（第５の発明）は、上記第４
の発明において、前記低屈折率の薄膜が二酸化ケイ素を主成分として形成されていること
を特徴とする。
【０１２７】
上記第５の発明によれば、二酸化ケイ素を主成分とした薄膜を窒化処理することによっ
て、光学物品の耐久性、特に耐擦傷性を向上させることができる。
【０１２８】
第３の実施形態では、二酸化ケイ素などからなる低屈折率の薄膜を窒化処理する、すな
わち、低屈折率の薄膜の表面全体を、または部分的に、窒化して、窒素を含むパーシャル
レイヤを形成し、擦傷されやすい表面の耐擦傷性を改善できる。その場合、パーシャルレ
イヤは、ＳｉsＯtＮu（ｓ、ｕは正の整数、ｔは０以上の整数）を含むものである。
【０１２９】
また、上述した製造方法においては、真空チャンバー内に窒素を含むガスを導入し、プ
ラズマ処理またはイオンガン処理を行うことにより、二酸化ケイ素などの低屈折率の薄膜
の表面を、部分的に、あるいは全体的に窒化できる。このため、窒化された層を導入する
ための厳密な膜厚管理は不用であり、イオン電流を制御したり、時間管理を精度良く行わ
なくても、容易に窒化膜の要素を導入でき、それによる耐擦傷性の向上を図ることができ
る。特にプラズマ処理では、イオン源も不用であり、真空蒸着用の装置あるいは蒸着過程
の中で簡単に、窒化ケイ素の要素を導入できる。
【０１３０】
前記の二酸化ケイ素などからなる低屈折率の薄膜は、各種の機能性薄膜、例えば反射防
止膜の一部を形成することが可能である。二酸化ケイ素の場合、形成されたパーシャルレ
イヤにはＳｉＯ2とＳｉsＯtＮu（ｓ、ｕは正の整数、ｔは０以上の整数）が混在している
状態であるため、パーシャルレイヤの屈折率は、１．４５〜２．０５の範囲となるが、そ
の厚みおよび／または面積は限定的であるため、反射防止膜としての膜設計に与える影響
は極めて少ない。
【０１３１】
また、機能性薄膜の最上層に防汚膜を形成しても良い。この場合、低屈折率の薄膜の窒
素を含むパーシャルレイヤ上に更に低屈折率の薄膜を形成するのが好ましい。こうするこ
とにより、防汚層が積層される最上層の酸化ケイ素は窒化しないことにより、防汚機能の
耐久性を保ちつつ、耐擦傷性を向上することが可能となる。
【０１３２】
防汚層を形成する組成の好適なものは含フッ素シラン化合物である。防汚層に適した含
フッ素シラン化合物の一例は、上記一般式（１）で表されるものである。
【０１３３】
防汚層に適した含フッ素シラン化合物の他の例は、上記一般式（２）で表されるもので
ある。
【０１３４】
図９に、支持装置８０に搭載された基板（ワーク）４０の表面に真空蒸着により各種の
機能性薄膜を形成する成膜装置５０の概略構成を示してある。支持装置８０は、図１に示
したものと同様である。成膜装置５０は、支持装置８０が内部を通過可能な３つのチャン
バーＣＨ１、ＣＨ２およびＣＨ３を備えている。各々のチャンバーＣＨ１〜ＣＨ３は相互
に密封できるようになっている。各チャンバーＣＨ１〜ＣＨ３の内圧は、真空生成装置５
２、５３および５４によりそれぞれ制御される。チャンバーＣＨ１は、エントランスまた
はゲートチャンバーである。チャンバーＣＨ２は、各種の機能性薄膜を成膜する第２のチ
ャンバーである。さらに、チャンバーＣＨ２は、チャンバー内の雰囲気を制御するマスフ
ローコントローラ６６が接続されている。このマスフローコントローラ６６には、酸素ガ
ス６３とアルゴンガス６４ｂと窒素ガス（図示せず）の供給源が接続されており、チャン
バーＣＨ２内の雰囲気をそれらのガス１００％または適当な比率となるように制御できる
。
【０１３５】
チャンバーＣＨ３は、含フッ素シラン化合物を蒸着することにより防汚層を形成するた
めのチャンバーである。このため、チャンバー内部には、含フッ素シラン化合物が含浸さ
れた防汚層蒸着源５９ｂと、加熱ヒータ（ハロゲンランプ）６８と、開度を調整すること
により含フッ素シラン化合物の放出量を制御するための補正板６７とが設置されている。
チャンバーＣＨ３は、ロータリーポンプ５４ａ、ルーツポンプ５４ｂおよびターボ分子ポ
ンプ５４ｃを備えた真空生成装置５４により適当な圧力に保持される。チャンバーＣＨ３
から支持装置８０ごと取り出されたワーク基板４０は、防汚層が形成されている場合は、
恒温恒湿槽（不図示）に投入され適当な湿度と温度の雰囲気でアニールされる。さらに、
所定時間室内放置することによってエージングが行われる。チャンバーＣＨ３で防汚層を
形成しなかった場合は、前記のアニールとエージングは不要である。他の構成および作用
は、第１の実施形態の成膜装置５０と同様であるため、重複する説明は、図面に同符号を
付して省略する。
【０１３６】
図１０に、この成膜装置５０において、ワーク基板４０に機能性薄膜を形成するプロセ
スの例として、単層の低屈折率薄膜を形成するプロセスをフローチャートで示している。
また、図１１に、本例の光学物品１０ｃの膜構成を断面により示している。
【０１３７】
光学基板（基材）１がプラスチック製の場合、ステップ１５１において、低屈折率の薄
膜３０に先立って、光学基板１の上にハードコート層２を形成する。このハードコート層
２は、上記の実施形態と同様のものを同様に成膜できる。
【０１３８】
ハードコート層２が形成された基板１が、ワーク基板４０として支持装置８０にセット
され、成膜装置５０に搬入される。成膜装置５０では、まず、支持装置８０がチャンバー
ＣＨ１に導入され、脱ガスされ、さらに、支持装置８０がチャンバーＣＨ２に移動され、
ステップ１５２において、プラズマ処理される。これは、基板１上のハードコート層２と
低屈折率の薄膜３０の密着性を向上させるために、表面を清浄化することを目的としてい
る。
【０１３９】
ステップ１５３において、低屈折率の薄膜として二酸化ケイ素の薄膜を形成後、ステッ
プ１５４において、プラズマ処理もしくはイオンガン処理によって表面を窒化する。これ
により、二酸化ケイ素の薄膜３０の表面（基板１と反対側の面）に、その表面の全部また
は一部を覆う、窒化物を含むパーシャルレイヤ３９が形成される。すなわち、二酸化ケイ
素の薄膜３０は、窒化処理された部分を含む層（表面窒化処理層）となる。この際の導入
ガスは、窒素を含んだ任意の組成のガスを用いる。例として、窒素１００％、窒素と酸素
の混合ガス、窒素とアルゴンの混合ガス、窒素と酸素とアルゴンの混合ガスなどが挙げら
れる。
【０１４０】
これにより、光学物品の一方の面に機能性薄膜が形成されるので、ステップ１５５で基
板４０を反転して支持装置８０にセットし、ステップ１５２から１５４を繰り返す。基板
４０の両面に機能性薄膜が形成されると、ステップ１５６において基板４０を取り出す。
【０１４１】
（実施例３−１）
以下では、図１０に示した製造方法により、プラスチック眼鏡レンズを光学物品として
製造する幾つかの例を説明する。以下の各実施例および比較例では、光学基材１として、
眼鏡用プラスチックレンズ基材（セイコーエプソン株式会社製、商品名「セイコースーパ
ーソブリン」）を使用し、その両面にステップ１５１によりハードコート層２が形成され
たワーク基板４０を用い、その上に低屈折率の薄膜として二酸化ケイ素の薄膜３０を形成
する。
【０１４２】
ワーク基材４０は、凹面を下にして、支持装置８０のドーム８１にセットされ、成膜装
置５０に搬入される。チャンバーＣＨ１で脱ガスした後、チャンバーＣＨ２において、ス
テップ１５２として、アルゴン１００％ガスを導入し、圧力を４．０×１０-2Ｐａに制御
しつつ、高周波プラズマ発生装置でプラズマを発生させて処理する。プラズマ発生条件は
、１３．５６ＭＨｚ、４００Ｗであり、１分間のプラズマ処理を行った。これは、基板１
と低屈折率の薄膜３０の密着性を向上させるために、基板表面を清浄化することを目的と
している。
【０１４３】
引き続き、ステップ１５３を行い、二酸化ケイ素の薄膜３０を蒸着した。膜厚は、硬質
膜・反射防止膜として良好な性能を示す９０ｎｍとした。
【０１４４】
ステップ１５４の窒化処理においては、プラズマ発生装置６０を用いた。そのため、二
酸化ケイ素の薄膜を蒸着終了後、チャンバーＣＨ２内に窒素ガスと酸素ガスを７：３の割
合で導入し、圧力を４．０×１０-2Ｐａに制御しつつ、高周波プラズマ発生装置でプラズ
マを発生させた。プラズマ発生条件は、１３．５６ＭＨｚ、６００Ｗで、５分間のプラズ
マ処理を行った。これにより、二酸化ケイ素の薄膜３０の表面に、窒化物を含むパーシャ
ルレイヤ３９が形成される。
【０１４５】
その後、チャンバーＣＨ３に移動した支持装置８０をチャンバーから取り出し、レンズ
を反転して凸面を下にして支持装置８０のドーム８１にセットし、再び上記と同様の処理
を行った。（サンプルＳ３−１）
【０１４６】
（実施例３−２）
実施例３−２においては、実施例３−１の窒化処理後、再び二酸化ケイ素の薄膜を蒸着
した。これは、防汚層の下地層（準備層）であって、窒化された二酸化ケイ素の薄膜３０
の上に、防汚層を形成する際に有効である。窒化処理後に形成する二酸化ケイ素（下地層
）の膜厚は、最低（少なくとも）５ｎｍあれば、防汚層は、良好な耐久性を示す。
【０１４７】
その後、チャンバーＣＨ３に支持装置８０を移動し、防汚層を形成した。蒸着源５９ｂ
として、信越化学工業株式会社製のフッ素含有有機ケイ素化合物（製品名「ＫＹ−１３０
」、上記の一般式（２））を用いた。このＫＹ−１３０を、フッ素系溶剤（住友スリーエ
ム株式会社製、製品名「ノベックＨＦＥ−７２００」）に希釈して固形分濃度３％溶液を
調製し、これを多孔質セラミックス製のペレットに１ｇ含浸させ乾燥させたものを蒸着源
５９ｂとしてチャンバーＣＨ３にセットした。成膜中は、ハロゲンランプを加熱ヒータ６
８として使用し、蒸着源５９ｂのペレットを６００℃に加熱して、フッ素含有有機ケイ素
化合物を蒸発させた。蒸着時間は３分である。
【０１４８】
その後、チャンバーＣＨ３の支持装置８０をチャンバーから取り出し、レンズを反転し
て凸面を下にして支持装置８０のドーム８１にセットし、再び上記と同様の処理を行った
。（サンプルＳ３−２）
【０１４９】
（比較例３−１）
比較例３−１では、実施例３−１において、窒化処理を行わないプラスチックレンズ（
サンプルＳＲ３−１）を製造した。
【０１５０】
（比較例３−２）
比較例３−２では、実施例３−２において、窒化処理を行わないプラスチックレンズ（
サンプルＳＲ３−２）を製造した。
【０１５１】
（評価）
実施例３−１，３−２および比較例３−１，３−２により製造されたサンプルＳ３−１
，Ｓ３−２、ＳＲ３−１，ＳＲ３−２の耐擦傷性を次の方法で評価し、その結果を図１２
に纏めて示している。
【０１５２】
耐擦傷性を評価するために、各サンプルＳ３−１，Ｓ３−２、ＳＲ３−１，ＳＲ３−２
の最外面を、スチールウール（＃００００）を冶具に巻きつけ、２ｋｇの荷重を加えて５
０回往復させた。それにより発生したキズの度合いを、標準サンプルと比較してＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄの４段階で評価した。ここで、Ａが最良であり、以下、Ｂ、Ｃ、Ｄと悪化する。
【０１５３】
二酸化ケイ素に窒化処理を行った実施例３−１，３−２のサンプルＳ３−１，Ｓ３−２
は、耐擦傷性試験の評価は良好（Ａ）である。それに対して、窒化処理を行わなかった比
較例３−１および比較例３−２のサンプルＳＲ３−１およびＳＲ３−２は、耐擦傷性試験
の結果は不良（Ｄ）であった。この結果、二酸化ケイ素の薄膜を窒化処理することにより
、耐擦傷性を改善できることが分かる。
【０１５４】
総合的に判断すると、製品としては、実施例のサンプルＳ３−１およびＳ３−２は全て
◎（優）であり、比較例のサンプルＳＲ３−１およびＳＲ３−２は全て×（不可）であっ
た。
【０１５５】
なお、上記の第３の実施形態（実施例）は、ハードコート層を備えたプラスチック眼鏡
レンズに機能性薄膜を形成した光学物品であるが、ガラス製の基材の場合は、ハードコー
ト層を介さずに反射防止層を形成する場合もある。本例は、最表層に表面が窒化処理され
た二酸化ケイ素の薄膜を設ける構成であるが、さらに当該層上に反射防止機能を有する多
層薄膜を形成した場合にも、本例と同様の効果が得られる。また、光学物品は、眼鏡レン
ズに限定されず、画像表示装置の光学系の素子、プリズム、光ファイバー、情報記録媒体
用の素子、フィルタなどの光学製品を含み、これらにも上記の実施形態において開示した
製造方法を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】反射防止層を成膜する装置の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施形態にかかるレンズの製造方法の概略を示すフローチャート。
【図３】反射防止層の概略構成を拡大して示す断面図。
【図４】第１の実施形態において、実施例および比較例で得られたレンズの評価結果を纏めた図。
【図５】反射防止層および防汚層を成膜する装置の概略構成を示す図。
【図６】第２の実施形態にかかるレンズの製造方法の概略を示すフローチャート。
【図７】反射防止層および防汚層の概略構成を拡大して示す断面図。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、第２の実施形態において、実施例および比較例で得られたレンズの評価結果を纏めた図。
【図９】機能性薄膜および防汚層を成膜する装置の概略構成を示す図。
【図１０】第３の実施形態にかかるレンズの製造方法の概略を示すフローチャート。
【図１１】機能性薄膜の概略構成を拡大して示す断面図。
【図１２】第３の実施形態において、実施例および比較例で得られたレンズの評価結果を纏めた図。
【符号の説明】
【０１５７】
１    光学基板（プラスチックレンズ）、２    ハードコート層
３    反射防止層（機能層）、４    防汚層
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ    光学物品、３０    薄膜
３１〜３４    サブレイヤ、３５    最上層（最外層、サブレイヤ）
３９    パーシャルレイヤ、４０    ワーク基板（基材）
５０    成膜装置、５２、５３、５４    真空生成装置、５５    ＡＲ蒸着源
６０    プラズマ発生装置（ＲＦコイル）、７０    イオンガン
８０    支持装置、８１    ドーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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