KR101410433B1 - 저 굴절률 층과 고 굴절률 층의 두께 비율을 최적화시킨, 내열성의 반사 방지 코팅을 갖는 광학 물품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 고 굴절률 층과 하나 이상의 저 굴절률 층의 적층물을 포함하는 다중층 반사 방지 코팅으로 피복시킨 하나 이상의 주면 (main face)을 갖는 기재를 포함하는, 반사 방지성 및 고 내열성을 갖는 광학 물품에 관한 것으로서, 여기서 (반사 방지 코팅의 저 굴절률 층들의 물리적 두께의 합)/(반사 방지 코팅의 고 굴절률 층들의 물리적 두께의 합)의 비율인 Rτ는 2.1 보다 크다. 반사 방지 적층물이 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고, 물리적 두께가 ≥100 nm인, 하나 이상의 저 굴절률 층을 포함하는 경우에는, 상기 상대적으로 두꺼운 층 및 하부 층은 Rτ 계산시 고려하지 않는다.

반사 방지, 내열성, 내마모성, 광학 물품, 안과용, 렌즈

Description

저 굴절률 층과 고 굴절률 층의 두께 비율을 최적화시킨, 내열성의 반사 방지 코팅을 갖는 광학 물품{OPTICAL ARTICLE HAVING A TEMPERATURE-RESISTANT ANTI-REFLECTION COATING WITH OPTIMIZED THICKNESS RATIO OF LOW INDEX AND HIGH INDEX LAYERS}

본 발명은 내열성을 개선시키고 우수한 내마모성을 갖도록 한 다중층 투명 반사 방지 (AR) 코팅으로 피복된 기재를 포함하는 광학 물품, 특히 안과용 렌즈 및 그러한 광학 물품의 제조 방법에 관한 것이다.

안과용 렌즈 또는 렌즈 생지 (blank)와 같은 렌즈 기재의 하나 이상의 주된 표면을, 완성된 렌즈에 추가적이거나 개선된 광학 또는 기계적 성질을 부가하는 몇몇의 코팅으로 피복시키는 것은 당해 기술 분야에서 통상적인 것이다. 이들 코팅은 일반적으로 기능성 코팅으로 칭해진다.

따라서, 전형적으로 유기 유리 물질로 만들어진 렌즈 기재의 하나 이상의 주된 표면을, 연속적으로, 렌즈 기재의 표면부터 시작하여, 내충격성 코팅 (내충격성 프라이머), 내마모성 및/또는 내스크래치성 코팅 (하드 코트), 반사 방지 코팅 및 임의로, 내오염성 (anti-fouling) 탑 코트로 피복시키는 것은 통상적인 일이다. 또한, 기타의 코팅, 예컨대 편광 코팅, 광색성 (photochromic) 또는 염색 코팅이 렌 즈 기재의 한 표면 또는 양 표면에 적용될 수 있다.

반사 방지 코팅은 광학 물품 표면에 침적되었을 때 광학 물품의 반사 방지성을 개선시키는 코팅으로 정의된다. 가시광 스펙트럼의 상대적으로 넓은 밴드 상에서 물품과 공기의 계면에서의 빛의 반사를 감소시킨다.

반사 방지 코팅은 잘 알려져 있고, 유전체 물질, 예컨대 SiO₂, SiO, Al₂O₃, MgF₂, LiF, Si₃N₄, TiO₂, ZrO₂, Nb₂O₅, Y₂O₃, HfO₂, Sc₂O₃, Ta₂O₅, Pr₂O₃ 및 그 혼합물의 단일층 또는 다중층 적층물 (stack)을 관행적으로 포함한다. 이들은 일반적으로 천연 무기물이다.

또한, 반사 방지 코팅은 바람직하게는, 대안적으로 고 굴절률 층들 (HI)과 저 굴절률 층들 (Ll)을 포함하는 다중층 코팅이라는 것이 잘 알려져 있다.

상기 코팅의 내마모성 및/또는 내스크래치성과, 기재에 대한 접착성을 개선시키기 위하여, 기재와 첫번째 반사 방지 층 사이에 서브층을 삽입하는 것도 잘 알려져 있다.

일반적으로 사용되는 반사 방지 (AR) 코팅은 일반적으로 약 70 ℃까지 만족스러운 내열성을 보인다. 이 온도 이상에서는, AR 적층물에, 특히 광학 물품 기재의 표면에서, 크랙이 발생할 수 있으며, 이는 AR 코팅을 손상시킨다. 본 특허 출원에서는, 물품 또는 코팅에서 크랙이 관찰되기 시작하는 온도를 임계 온도 (Tc)라 칭한다.

유기 유리 기재 (합성 수지)의 경우, 기재 손상을 피하기 위하여 반사 방지 코팅 (임의로 서브층을 포함함)의 침적을 보통 온도 프로세스를 통하여 수행하여야 한다. 광물성 유리 기재의 경우에는 그러한 예방 조치를 취하는 것이 소용 없다.

유기 유리 기재의 경우, 더 낮은 온도 처리를 하게 되면 일반적으로 AR 코팅의 지속성이 더 낮아진다.

더욱이, 유기 유리 기재 (피복되거나 피복되지 않은)는 반사 방지 코팅의 무기 물질 구성층 또는 서브층보다 더 큰 열팽창 계수를 보인다. 그 결과는 유기 유리 기재는 스트레스가 더 크게 발생할 수 있는 물품을 초래하는 결과를 가져온다. 그러한 스트레스는 온도 증가에 따라 AR 코팅에서 맨눈으로 관찰되는 크랙 또는 박리를 발생시킬 수 있다.

유기 기재가 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트) 모노머, 에피설파이드 모노머 (굴절률 n이 ≥ 1.70인 물질) 또는 폴리티오우레탄 (굴절률 n이 1.60 이상인 물질)에 기초할 때 이러한 현상은 특히 현저하다.

광학 물품의 임계 온도를 개선시키는 다른 방법들이 문헌들에 개시되어 있다.

미국 특허 출원 2005/0219724에는 다중층 유전체 필름, 예컨대 번갈아 있는 고 굴절률 층 (TiO₂)과 저 굴절률 층 (소량의 Al₂O₃으로 도핑된 SiO₂, n = 1.47)을 포함하는 반사 방지 코팅으로 피복된 광학 물품이 개시되어 있다. 이 자료에 따르면, SiO₂ 대신 SiO₂/Al₂O₃ 혼합물을 사용함으로써 LI 층에서의 스트레스를 줄일 수 있고, 결과적으로 기재 표면에 크랙이 발생하는 가능성을 줄일 수 있다.

일본 특허 H05-011 101 (Hoya Corporation)에는 초기 내열성이 우수하고, 몇달 후에도 내열성이 높은 수준으로 유지되는 광학 물품의 제조가 개시되어 있다. 2가지의 특성은 모두 HI 층과 LI 층을 포함하는 다중층 AR 코팅 및 기재 사이에 삽입된, 굴절률이 1.48 - 1.52인 SiO₂/Al₂O₃ 서브층을 사용함으로써 얻을 수 있다. 어떤 LI 층은 Ta₂O₅ + Y₂O₃ + SiO₂의 혼합물 및 임의로 Al₂O₃로 구성되어, 굴절률이 1.61 - 1.62가 되는데, 이러한 굴절률은 LI 층에 있어서는 상대적으로 높다. 특정한 서브층은 초기 단계에서 크랙이 발생하는 임계 온도를 100 - 105 ℃까지 개선시킨다.

일본 특허 H05-034502는 전술한 일본 특허의 변형으로, 여기서 SiO₂/Al₂O₃ 서브층은 3-층 서브층 SiO₂ / Ta₂O₅ / SiO₂/Al₂O₃ 혼합물로 대체된다. 광학 물품의 임계 온도는 디에틸렌글리콜 비스(알릴 카보네이트) 기재로 인하여 초기 단계에서 95 - 120 ℃까지 올라간다.

일본 특허 H 14-122820 (Seiko Epson Corporation)에는 물리적 두께가 89-178 nm (광학 두께: 520 nm에서 0.25-0.5 λ)인 SiO₂ 서브층 및 4-층 반사 방지 코팅 Zr0₂/Si0₂/Zr0₂/Si0₂로 피복된 하드 코팅된 기재가 개시되어 있다. 이 문서에 따르면, 여러 다양한 물질 층 사이의 코팅 두께 및 스트레스를 조절할 수 있도록 함으로써 고 임계 온도를 달성할 수 있다. 그러나, 연구되어진 유일한 변수는 서브층의 두께였다. 그 두께는 비율 ((서브층을 포함하는 SiO₂ 층의 물리적 두께의 합) / (ZrO₂ 층의 물리적 두께의 합))이 2 내지 3의 범위 내가 되도록 되어야 한다. 더 높은 비율은 바람직하지 않은데, 이는 AR 코팅의 내구성을 감소시키기 때문이다. 사실상, 물리적 두께가 100 nm 이상인 서브층을 계산시 고려하지 않으면, LI/HI 비율은 예에 있어서 2 이하이다.

유럽 특허 출원 EP 1184685 (Hoya Corporation)에는 플라스틱 기재 및 내열성이 우수한 λ/4-λ/2-λ/4 또는 λ/4-λ/4-λ/2-λ/4 AR 필름을 갖는 광학 요소 (element)가 개시되어 있다. 플라스틱 기재 및 AR 필름 사이의 접착성을 증진시키기 위하여, 물품에 Nb (니오븀 금속) 또는 SiO₂ 서브층을 둔다. 우수한 내열성을 갖도록 하기 위하여는 2개의 조건이 있다: i) 3개 이상의 층을 포함하고, 굴절률이 1.80 내지 2.40인 균등 필름임에 틀림없는, λ/2의 특정 층의 사용; ii) 균등 필름의 짝수층은 SiO₂ 층임에 틀림 없음.

유럽 특허 출원 EP 1184686 (Hoya Corporation)에는 플라스틱 기재와, 그 위에 상기 목적을 위하여 제공된 니오븀 금속 (Nb) 및 반사 방지 필름을 포함하는 서브층을 포함하는 광학 요소가 개시되어 있다. 상기 서브층은 우수한 내열성 및 내충격성 뿐 아니라 플라스틱 기재와 반사 방지 코팅 사이의 높은 접착성을 부여한다. SiO₂ 서브층은 광학 요소의 내열성을 감소시키는 것으로 교시되어 있다.

상업적으로 이용할 수 있는, 내열성 반사 방지 적층물도 공지되어 있다. Essilor사에 의하여 공급되는 Neomultidiafal nMD는 4-층 코팅 Zr0₂/Si0₂/Zr0₂/Si0₂ 으로 각각의 두께는 12, 54, 28 및 102 nm이다. 상기한 목적을 위하여 이를 내마모성-코팅으로 피복된 ORMA^® 기재 (CR-39^® 모노머에 기초한, 에실러사의 폴리카보네이트 기재) 위에 침적시킨다. 얻어지는 광학 물품의 임계 온도는 110 ℃이다. 그러나, 이러한 상업적인 반사 방지 적층물로 양면을 모두 피복시킨 광학 물품은 가시광 범위 (380 - 780 nm)에서의 평균 광 굴절률 Rv가 2.3 % (면 당 1.15 %) 정도로 높다.

발명의 요약

본 발명의 첫번째 목적은 무기 반사 방지 코팅을 갖는 유기 또는 광물성 유리 기재를 포함하는 투명 광학 물품, 바람직하게는 렌즈, 더욱 바람직하게는 안경에 사용되는 안과용 렌즈로서, 열 및 온도 변화에 대한 내성을 개선시킨, 즉 고 임계 온도를 갖도록 한 것이며, 이미 잘 알려진 내열성 AR 피복 광학 물품에 대한 대체품일 수 있는 것을 제공하는 것이다.

그러한 무기 반사 방지 코팅의 크랙에 대한 내성은 반 완성된 렌즈의 제1 면, 일반적으로 정면 (볼록 렌즈)에 적용시키는 경우 특히 관심의 대상이 되는데, 이는 이후 렌즈의 제2 면에 AR 코팅을 스핀 코팅시키고 뒤이어 정면의 AR을 변형시키지 않은 채 온도를 올려 경화시킴으로써 침적시키는 것이 가능하기 때문이다.

본 발명의 두번째 목적은 상기 물품의 광학 및 기계적 성능, 예컨대 색 및 반사 방지 성능, 클리닝성, 층의 기재에 대한 접착성, 내마모성 및 내부식성을 감소시키지 않고서, 임계 온도가 높은 (75 - 110 ℃) AR 코팅을 갖는 광학 물품을 제공하는 것이다.

특히, 광학 물품은 뜨거운 물에 담근 후 기계적 표면 솔리시테이션 (solicitation)을 하는 것에 대한 내성이 우수해야 한다.

그외에, 그 평균 광 굴절률 Rv는 가능한 한 낮아야 한다. 또한, 임계 온도는 오랜 시간이 지난 뒤에도 높은 수준으로 유지되어야 한다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 정의 물품을 제조하는 방법을 제공하는 것으로서, 이는 통상적인 일련의 제조에 용이하게 통합될 수 있고, 기재를 가열하는 것이 피해져야 한다. 층의 침적은 20 ℃ 내지 30 ℃의 온도 범위에서 수행되어야 한다.

발명자들은 이들 문제들이 (반사 방지 적층물의 저 굴절률 층들의 총 물리적 두께) / (반사 방지 적층물의 고 굴절률 층들의 총 물리적 두께)의 비율 또는 AR 적층물이 AR 적층물의 최외각층이 아닌, 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 하나 이상의 LI 층을 포함할 때, 약간 상이한 비율을 최적화시킴으로써 해소될 수 있다는 것을 발견하였다. 저 비율을 갖는, 통상의 반사 방지 적층물과 비교시, 본 발명의 반사 방지 적층물은 더 높은 비율 및 더 높은 임계 온도를 보일 뿐 아니라 동시에 높은 내마모성을 보인다.

본 발명은 하나 이상의 고 굴절률 층과 하나 이상의 저 굴절률 층의 적층물을 포함하는 다중층 반사 방지 코팅으로 피복된 하나 이상의 주면 (main face)을 갖는 기재를 포함하는, 반사 방지성 광학 물품에 관한 것으로서, 여기서

- 상기 저 굴절률 층은 각각 그 굴절률이 1.55 이하이고,

- 상기 고 굴절률 층은 각각 그 굴절률이 1.55를 초과하며, 니오븀 펜트옥사이드 (Nb₂O₅)를 함유하지 않고,

- 상기 광학 물품의 상기 피복된 주면의 평균 광 굴절률 Rv는 ≤ 1 %이고 및:

(a) 상기 코팅의 최외각층 아래의 반사 방지 코팅의 저 굴절률 층들은 각각 물리적 두께가 < 100 nm이며,

상기 비율은 2.1을 초과하고, 상기 반사 방지 코팅은 니오븀 (Nb)을 함유하는 서브층을 포함하지 않으며,

또는:

(b) 상기 반사 방지 코팅은 다음을 포함하고:

- 물리적 두께가 ≥ 100 nm이고 반사 방지 코팅의 최외각층이 아닌, 하나 이상의 저 굴절률 층 및

- 물리적 두께가 ≥ 100 nm이고, 기재로부터 가장 멀리 떨어진, 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아닌 저 굴절률 층 위에 위치한, 하나 이상의 고 굴절률 층과 하나 이상의 저 굴절률 층, 및

상기 비율 Rτ의 계산을 위하여 고려하는 상기 반사 방지 코팅의 층이, 물리적 두께가 ≥ 100 nm이고, 기재로부터 가장 멀리 떨어진, 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아닌 저 굴절률 층 위에 위치한 층들뿐인 경우, 상기 비율은 2.1를 초과한다.

본 발명의 다른 목적은 하기의 단계를 포함하는, 상기 광학 물품의 제조 방법을 제공하는 것이다:

- 2개의 주면을 갖는 광학 물품을 제공하는 단계,

- 임의로 서브층을 포함하여, 상기 기재한 바와 같은 반사 방지 코팅을 상기 광학 물품의 하나 이상의 주면에 형성시키는 단계,

여기서 상기 반사 방지 코팅의 층은 진공 침적에 의하여 침적되는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 다중층 반사 방지 코팅으로 피복되고, 임계 온도가 ≥ 75 ℃인 하나 이상의 주면 (main face)을 갖는 기재를 포함하는 광학 물품의 제조 방법을 제공하는 것으로서, 여기서 상기 반사 방지 코팅은 Rτ가 상기한 단서 조건에 해당되는 경우 상기 정의된 Rτ 비율이 2.1을 초과한다.

본 발명의 또다른 목적은 임계 온도가 ≥ 75 ℃이고, 상기한 단서 조건에 해당되는 경우 상기 정의된 Rτ 비율이 2.1을 초과하는 광학 물품을 얻도록 하기 위한, 광학 물품의 기재의 하나 이상의 주면 위에 침적된 다중층 반사 방지 코팅의 2.1을 초과하는 Rτ 비율의 용도이다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 후술하는 발명의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다. 그러나, 본 발명의 상세한 설명으로부터의 본 발명의 본질 및 범위 내에서의 여러 다양한 변형 및 개질은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자에게 명백할 것이므로, 본 발명의 특정 구체 실시 상태를 나타내는 발명의 상세한 설명 및 특정 실시예는 단지 설명의 방법으로 채택된 것일 뿐이라는 것이 이해되어야 할 것이다.

발명 및 바람직한 구체 실시 상태에 관한 상세한 설명

용어 "포함한다" (및 그의 어떠한 문법적 변형, 예컨대 "포함하는"), "가진다" (및 그의 어떠한 문법적 변형, 예컨대 "갖다" 및 "가지는"), "함유하다" (및 그의 어떠한 문법적 변형, 예컨대 "함유하는") 및 "포괄한다" (및 그의 어떠한 문법적 변형, 예컨대 "포괄하는")은 제한이 없는 (open-ended) 연결 동사이다. 이들은 서술된 특징, 정수, 단계 또는 그 성분이나 군의 존재를 특정하는데 사용되지만, 하나 이상의 특징, 정수, 단계 또는 그 성분이나 군의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다. 결과적으로, 하나 이상의 단계 또는 요소를 "포함하는", "가지는", "함유하는" 또는 "포괄하는" 방법 또는 방법 상의 단계는 하나 이상의 단계 또는 요소를 가지지만, 하나 이상의 단계 또는 요소를 갖는 것에 한정되는 것은 아니다.

그렇지 않다고 지적하지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 성분의 양, 반응 조건 등을 언급하는 모든 수 또는 표현은 모든 예에 있어서 용어 "약"에 의하여 변형되는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 있어서, 용어 "렌즈"는 여러 다양한 성질의 하나 이상의 코팅으로 피복될 수 있는 렌즈 기재를 포함하는, 유기 또는 광물성 유리 렌즈를 의미한다.

광학 물품이 하나 이상의 표면 코팅을 포함할 때, 용어 "광학 물품 위에 층을 침적시키는 것"은 층을 광학 물품의 최외각 코팅 위에 침적시키는 것을 의미한다.

용어 AR 코팅 및 AR 적층물은 동일한 의미를 가진다.

반사 방지 코팅의 최외각 층은 기재로부터 가장 멀리 떨어진 반사 방지 코팅의 층을 의미한다.

반사 방지 코팅의 최내각 층은 기재에 가장 가까운 반사 방지 코팅의 층을 의미한다.

반사 방지 코팅의 내부층은 상기 AR 코팅의 최외각 층을 제외한 반사 방지 코팅의 어떠한 층을 의미한다.

"층 1 아래/밑 층 2"는 층 2가 층 1보다 기재로부터 더 멀리 있는 것으로 이해된다.

"층 1 위/상부 층 2"는 층 2가 층 1보다 기재에 더 가까운 것으로 이해된다.

본 발명에서, 반사 방지 코팅은 광학 물품의 온도에 대한 내성을 증가시키기 위하여, 비율 Rτ이 가능한 한 높도록 고안되어 있다. 사실상, 관계는 임계 온도와 상기 언급한 비율 Rτ 간에 구축되어 왔다.

어떠한 특정 이론에 구애되지 않고, 출원인은 AR 적층물 상의 크랙이 고 굴절률 층 내부에서 개시되는 것으로 생각한다. 가시적으로 되기 위하여, 크랙은 AR 코팅 내부에서 전파되고, 그 크기가 증가한다.

출원인이 관련되지 않고 세워질 수 있는 가설은 LI 층이 HI 층에 비하여 더 좋은 내연신성 (elongation resistance)을 가진다는 것과, 그 두께가 충분한 경우에는 크랙을 한정할 수 있다는 것이다. 결과적으로, 큰 물리적 두께 비율 Rτ를 갖는 것이 필수적인데, 이는 100 nm 이상의 내부 LI 층이 AR 적층물 중에 존재하지 않는 한 전체 AR 적층물에 대하여 계산된다. 사실상, 고 두께 LI 층 (100 nm 초과)이 반사 방지 코팅 내부에 존재하는 경우, 크랙의 전파를 막을 수 있다. 이 경우, 비율 Rτ는 적층물의 상부에 대하여, 즉, 상기 고 두께 LI 층 및 아래에 위치하는 층을 고려하지 않고 계산되어야 한다. 만약 몇몇의 고 두께 LI 층들이 존재한다면, Rτ는 물리적 두께가 ≥ 100 nm이고, 기재로부터 가장 멀리 떨어진, 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아닌 두꺼운 저 굴절률 층 위에 위치한, 적층물의 부분에 대하여 계산된다.

출원인이 관련되지 않고 세워질 수 있는 또다른 가설은 광학 적층물의 구조, 특히 각 물질의 물리적 두께 비율이 적층물의 스트레스 조건에 영향을 미친다는 것이다. 압축 스트레스가 클수록 (Ll 층은 압축 하에 있음), 임계 온도 성능이 더 좋아진다.

본 출원에 있어서, 단일층 또는 다중층 서브층 (임의의 성분임)은 심지어 이들이 광학 물품의 반사 방지성에 기여하지 않는다 하여도 반사 방지 적층물의 부분으로 간주된다는 것을 주목할 필요가 있다. 결과적으로, 임의의 서브층의 층 두께는 물리적 두께가 ≥ 100 nm이고 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아닌, 저굴절률 층 아래에 있지 않거나 또는 상기 층이 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 저 굴절률 층이 아닌 한, Rτ 계산에 고려된다. 후자의 경우, 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 서브층의 LI 층 아래에 있는 층들 및 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 서브층의 LI층의 두께는 Rτ 계산에 고려되지 않는다.

AR 적층물의 최외각 층이 두께가 100 nm 이상인 LI 층 (이 경우, Rτ 계산을 위하여 고려됨)일 수 있다는 것을 주목할 필요가 있다. 그렇지 않다고 지적되지 않는 한, 본 특허 출원에서 언급되는 모든 두께는 물리적 두께이다.

Rτ는 바람직하게는 다음의 값 중 어느 하나와 균등하거나 그 높다: 2.15, 2.2, 2.25, 2.3, 2.35, 2.4, 2.45, 2.5, 2.75, 3, 3.5, 4.

본 발명에 따른 피복된 물품의 임계 온도는 바람직하게는 ≥ 75 ℃, 더욱 바람직하게는 ≥ 80 ℃, 더욱 좋기로는 ≥ 85 ℃ 및 가장 좋기로는 ≥ 90 ℃이다.

본 명세서에서는, 저 굴절률 층은 굴절률이 1.55 이하, 바람직하게는 1.50 미만 및 더욱 바람직하게는 1.45 미만인 층을 의미하는 것으로 의도되고, 고 굴절률 층은 굴절률이 1.55 초과, 바람직하게는 1.6 초과, 더욱 바람직하게는 1.8 초과 및 더욱 좋기로는 2 초과인 층을 의미하는 것으로 의도되는데, 양자 모두 레퍼런스 파장은 550 nm이다. 그렇지 않다고 지적되지 않는 한, 본 특허 출원에 나타낸 모든 굴절률은 25 ℃ 및 λ = 550 nm에서의 것으로 표현된다.

HI 층은 통상의 고 굴절률 층으로서, 제한 없이, 하나 이상의 광물성 산화물, 예컨대 TiO₂, PrTiO₃, LaTiO₃, ZrO₂, Ta₂O₅, Y₂O₃, Ce₂O₃, La₂O₃, Dy₂O₅, Nd₂O₅,HfO₂, Sc₂O₃, Pr₂O₃ 또는 Al₂O₃ 또는 Si₃N₄ 뿐만 아니라 그 혼합물, 바람직하게는 TiO₂ 또는 PrTiO₃를 함유할 수 있다. HI 층은 저 굴절률 물질 예컨대 SiO₂를 임의로 함유할 수 있다. 분명히, 이들 화합물의 혼합물은 얻어지는 층의 굴절률이 상기 정의된 바 (1.55 초과)와 같도록 하는 것이다. HI 층은 Nb₂O₅을 함유하지 않으며, Nb₂O₅를 함유하는 화합물의 혼합물의 증착에 의하여 제조되지 않는다.

TiO₂는 가장 바람직한 HI 물질이다. 그 고 굴절률 (500 nm에서 n = 2.35) 덕분에, HI 층들의 물리적 두께는 감소될 수 있고, Rτ 비율은 증가될 수 있다. 바람직한 구체 실시 상태에서, 반사 방지 적층물의 하나 이상의 HI 층은 TiO₂를 함유하고, 바람직하게는 TiO₂로 이루어진다. 인장 강도를 감소시키고, 굴절률을 증가시키는 이오닉 어시스텐스 (ionic assistance; IAD) 하에서 바람직하게 침적된다.

다른 바람직한 구체 실시 상태에 따르면, 반사 방지 적층물의 하나 이상의 HI 층은 PrTiO₃을 함유하고, 바람직하게는 PrTiO₃으로 이루어진다. 그 고 내열성으로 인하여, 이 산화물 물질은 특히 관심의 대상이다. 고 내열성이 또한 고 Rτ 비율의 임계 온도에 대한 엄청난 영향을 감소시킬 수 있다는 것이 알려져 있다.

LI 층들은 또한 잘 알려져 있고, SiO₂, MgF₂, ZrF₄, Al₂O₃, AlF₃, 키올라이트 (Na₃Al₃F₁₄]), 크라이얼라이트 (Na₃[AlF₆]) 또는 그 혼합물, 바람직하게는 적층물의 임계 온도를 올리는데 기여하는 SiO₂ 또는 Al₂O₃로 도핑된 SiO₂을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 분명히, 이들 화합물의 혼합물은 얻어지는 층의 굴절률이 상기 정의된 바 (1.55 이하)와 같도록 하는 것이다. SiO₂/Al₂O₃ 혼합물이 사용될 때, LI 층은 상기 층 중의 SiO₂ + Al₂O₃의 총 중량에 대하여 Al₂O₃을 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 8 중량%을 함유한다. 알루미나의 함량이 지나치게 높으면 AR 코팅의 접착성을 손상시킨다.

예컨대, 4 중량% 이하의 Al₂O₃로 도핑된 SiO₂ 또는 8 중량%의 Al₂O₃로 도핑된 SiO₂가 사용될 수 있다. 상업적으로 이용할 수 있는 SiO₂/Al₂O₃ 혼합물로는 예컨대 Umicore Materials AG사에 의한 LIMA^® (550 nm에서의 굴절률 n = 1.48 - 1.50) 또는 Merck KGaA사에 의한 물질 L5^® (500 nm에서의 굴절률 n = 1.48)도 사용될 수 있다. LI 층들을 위한 가장 바람직한 물질은 8 중량%의 Al₂O₃로 도핑된 SiO₂이다. 이 물질은 반사 방지 적층물의 임계 온도를 가장 높은 수준으로 올리는데, 이것은 더욱이 심지어 몇달 후에도 유지된다. 상기 적층물은 또한 가장 압축적인 것이다.

바람직한 구체 실시 상태에서, 반사 방지 코팅의 하나 이상의 LI 층은 SiO₂ 및 Al₂O₃의 혼합물을 함유하고, 바람직하게는 SiO₂ 및 Al₂O₃의 혼합물로 이루어진다. 또다른 바람직한 구체 실시 상태에서, 반사 방지 코팅의 모든 LI 층들은 (상기 반사 방지 코팅이 하나 이상의 LI 층을 갖는 서브층을 포함한다면, 서브층의 LI 층(들)은 제외) SiO₂ 및 Al₂O₃의 혼합물을 함유하고, 바람직하게는 SiO₂ 및 Al₂O₃의 혼합물로 이루어진다.

본 발명의 바람직한 구체 실시 상태에 따르면, AR 코팅의 최외각 층은 비율 R'τ ((AR 코팅의 최외각 층의 물리적 두께) / (AR 코팅의 두번째 마지막 층의 물리적 두께))는 2 이상, 바람직하게는 2.1 이상, 더욱 바람직하게는 2.2 이상, 더욱 바람직하게는 2.5 이상, 더 좋기로는 3 이상, 가장 좋기로는 3.5 이상 및 최적으로는 4 이상이 되도록 HI 층 위에 침적된 LI 층이다.

일반적으로, HI 층들의 물리적 두께는 10 내지 120 nm 범위 내이고, LI 층들의 물리적 두께는 10 내지 100 nm 범위 내이다.

바람직하게는, 반사 방지 코팅의 총 물리적 두께는 1 마이크로미터 미만, 더욱 바람직하게는 500 nm 이하 및 더욱 좋기로는 250 nm 이하이다. 반사 방지 코팅의 총 물리적 두께는 일반적으로 100 nm 초과, 바람직하게는 150 nm 초과이다.

본 발명의 반사 방지 코팅에는 가시광 스펙트럼의 하나 이상의 부분에 걸쳐 완성된 광학 물품의 반사 방지성을 개선시키는 층 또는 층들의 적층물을 포함시키고, 그럼으로써 광 투과율을 높이고, 표면 굴절률을 감소시킬 수 있다.

바람직하게는, 다중층 반사 방지 코팅은 2개 이상의 LI 층 및 2개 이상의 HI 층을 포함한다. 바람직하게는, 반사 방지 코팅 중의 층의 총수는 ≤ 9, 바람직하게는 ≤ 7이다.

본 발명의 특정 구체 실시 상태에 따르면, 반사 방지 코팅은 4개의 반사 방지 층들을 포함하지 않는다.

본 발명의 특정 구체 실시 상태에 따르면, 반사 방지 코팅은 저 굴절률 층과 고 굴절률 층의 번갈아 있는 적층물을 포함할 수 있지만, LI 및 HI 층은 AR 적층물 중에서 필수적으로 번갈아 있지는 않다. 2개 이상의 HI 층들은 서로의 위에 침적될 수 있고; 2개 이상의 LI 층들은 서로의 위에 침적될 수 있다.

바람직한 구체 실시 상태에서, 다중층 AR 적층물의 최외각 층은 저 굴절률 층이다.

임의로, 반사 방지 코팅은 서브층을 포함한다. "서브층"은 접착성 개선 또는 내마모성 및/또는 내스크래치성 개선의 목적을 위하여 일반적으로 사용되는 층을 의미한다. 본 특허 출원에서, AR 코팅은 "반사 방지 층"을 포함하고 임의로 서브층을 포함한다. 상기 서브층은 반사 방지 적층물의 일부로서 간주될 수 있지만, 그럼에도 불구하고 이는 "반사 방지 층"으로서 언급되지 않는다. 이는 기재 (어떠한 처리도 되지 않거나 또는 피복된) 및 AR 코팅의 반사 방지 층, 즉, 광학 물품의 AR 성질에 유의한 영향을 주는 것들 사이에 삽입된다. 서브층은 일반적으로 상대적 고 두께이고, 일반적으로 반사 방지 광학 활성에 참여하지 않고, 일반적으로 유의한 광학 효과를 가지지 않는다.

서브층들은 때때로 문헌 상에서 저면-층, 하부 층, 프라이머 층, 기저 층, 낮은 층, 접착성 층, 섭빙 (subbing) 층 또는 토대 (foundation) 층으로 언급된다.

임의로, 서브층는 적층될 수, 즉, 몇몇 층으로 구성될 수 있다. 단일층 서브층은 다중층 서브층 보다 바람직하다.

서브층의 두께는 기재에 반사 방지 코팅의 다른 층의 내마모성을 증진시키기에 충분해야 한다. 서브층이 존재하는 경우, 이는 일반적으로 내마모성 및/또는 내스크래치성 코팅 위에 형성된다.

상기 서브층의 두께는 바람직하게는 75nm 이상, 더욱 바람직하게는 ≥ 80nm, 더욱 바람직하게는 ≥ 100 nm 및 더 좋기로는 ≥ 120nm이다. 그 두께는 일반적으로 250 nm 미만, 바람직하게는 200 nm 미만이다.

서브층을 제조하는데 통상적으로 사용되는 하나 이상의 물질, 예컨대 본 명세서에서 전술한 물질로부터 선택되는 하나 이상의 유전체 물질을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 서브층은 SiO₂ 기초 단일층 서브층, 더욱 바람직하게는 Al₂O₃이 없다. 이 경우, 상기 SiO₂ 서브층은 AR 적층물의 저 굴절률 층으로서 간주된다. 가장 바람직하게는, 서브층은 SiO₂로 이루어진 단일층 서브층이다

또다른 바람직한 구체 실시 상태에서, 서브층은 하기로 이루어진 다중층 서브층이다:

- SiO₂로 이루어진 하나의 층, 두께는 바람직하게는 75 nm 이상, 더욱 바람직하게는 ≥ 80nm, 더욱 바람직하게는 ≥ 100 nm 및 더 좋기로는 ≥ 120nm이고; 및

- SiO₂로 이루어진 상기 층 및 광학 물품의 기재 사이에 삽입된 최대 3개 층들, 여기서 기재는 피복된 기재일 수 있음.

또다른 구체 실시 상태에서, 서브층은 10 nm 이하의 두께, 바람직하게는 5 nm 이하의 두께의, 하나 이상의 금속 또는 금속 산화물의 얇은 층으로 이루어진다.

반사 방지 코팅의 최외각 층 아래에 있는 상기 반사 방지 코팅의 저 굴절률 층들, 즉 내부 LI 층들 각각의 물리적 두께가 < 100 nm일 때, 반사 방지 코팅은 니오븀 금속 (Nb)을 함유하는 서브층을 포함하지 않는다.

본 발명의 특정 구체 실시 상태에 따르면, 본 발명의 반사 방지 코팅은 어떠한 서브층도 포함하지 않는다.

본 발명의 또다른 특정 구체 실시 상태에 따르면, 반사 방지 코팅이 물리적 두께가 ≥ 100 nm이고, 반사 방지 코팅의 최외각층이 아닌 하나 이상의 저 굴절률 층을 포함하는 경우, 반사 방지 코팅은 니오븀 (Nb)을 함유하는 서브층을 포함하지 않는다.

특히 건조 조건 하에서 광학 물품의 표면을 직물이나 폴리에스테르 조각으로 문질러서 광학 물품을 닦았을 때, 광학 물품은 정전기에 의하여 전하를 띠는 경향을 가진다는 것이 잘 알려져 있다. 결과적으로, 렌즈에 전하에 남아 있는 한, 먼지와 같이 렌즈 가까이에 있는 작은 입자를 광학 물품이 잡아 당기고 고정시킬 수 있다.

반사 방지 피복 렌즈에 정전기 방지성을 부여하기 위하여 반사 방지 적층물 내부에 하나 이상의 전기적 전도성 층을 포함시키는 것이 당해 기술 분야에 잘 알려져 있다. 이것은 전하를 재빠르게 없애는 데에 도움이 된다. 전기적 전도성 층을 포함하는 AR 적층물로 피복된 기재는 예컨대 국제 특허 출원 WO 01/55752 및 유럽 특허 유럽 0834092에 개시되어 왔다.

본 발명의 광학 물품은 AR 적층물 내에 하나 이상의 전기적 전도성 층을 병합시킴으로써 정전기를 방지시킬 수 있다. 이는 AR 적층물의 임의의 서브층 또는 반사 방지 층 위에 바람직하게는 침적된다.

"정전기 방지의"는 감지할 수 있는 정전기 전하를 보유하지 않고 및/또는 더 발생하도록 하지 않는 성질을 의미한다. 물품은 적절한 직물로 문지른 후 먼지나 작은 입자를 잡아 당기거나 고정시키지 않을 때, 받아들일 수 있는 정전기 방지성을 가진 것으로 일반적으로 간주된다.

직물로 문지르는 것이나 기타 정전기적 전하 발생 방법 (코로나에 의하여 적용되는 전하...)에 의하여 발생하는 정전하를 없애는 유리의 능력은 상기 전하가 없어지는 데에 필요한 시간을 측정함으로써 정량될 수 있다. 따라서, 정전기 방지 유리는 100 밀리초 정도의 방전 시간을 갖고, 반면 정전기 유리는 몇 십초 정도의 방전 시간을 가진다.

본 발명의 전기적 전도성 층은 코팅의 반사 방지성을 상당하게 손상시키지 않는 한, AR 코팅 중의 어디에라도 있을 수 있다. 이것은 AR 코팅의 최내각 층, 즉, 광학 물품의 기재에 가장 가까이 있는 AR 코팅의 층 또는 AR 코팅의 최외각 층, 즉, 광학 물품의 기재로부터 가장 멀리 있는 AR 코팅의 층 또는 AR 코팅의 어떠한 내부 층일 수 있다. 이것은 바람직하게는 저 굴절률 층 아래에 위치한다.

전기적 전도성 층은 반사 방지 코팅의 투명성을 손상시키지 않도록 하기 위하여 충분히 얇아야 한다. 일반적으로, 그 두께는 그 성질에 따라 0.1 내지 150 nm 및 더 좋기로는 0.1 내지 50 nm의 범위 내이다. 0.1 nm 미만의 두께로는 일반적으로 충분한 전기 전도성을 얻을 수 없고, 반면 150 nm를 초과하는 두께로는 요구되는 투명도 및 약한 흡수성을 얻을 수 없다.

전기적 전도성 층은 전기적으로 전도성이고 높은 투명도를 보이는 물질로 제조하는 것이 바람직하다. 그러한 경우에, 그 두께는 바람직하게는 0.1 내지 30 nm, 더욱 바람직하게는 1 내지 20 nm 및 더욱 바람직하게는 1 내지 10 nm의 범위 내이다.

상기 전기적으로 전도성이고 투명도가 높은 물질은 바람직하게는 인듐 산화물, 주석 산화물, 아연 산화물 및 그 혼합물로부터 선택되는 금속 산화물이다. 인듐-주석 산화물 (ln₂O₃:Sn, 주석으로 도핑된 인듐 산화물) 및 주석 산화물 (In₂O₃)이 바람직하다. 본 발명의 가장 바람직한 구체 실시 상태에 따르면, 전기적으로 전도성이고 광학적으로 투명한 층은 인듐-주석 산화물을 함유하고, 바람직하게는 ITO로 약칭되는 인듐-주석 산화물 층이다.

일반적으로, 전기적 전도성 층은 반사 방지성을 부여하고, AR 코팅의 고 굴절률 층이다. 예로는 전기적으로 전도성이고 투명도가 높은 물질로 제조된 층, 예컨대 ITO 층이 있다.

전기적 전도성 층은 또한 매우 얇은 귀금속 금속 층, 전형적으로 두께가 1 nm 미만이고, 바람직하게는 두께가 0.5 nm 미만인 것일 수 있다.

본 발명의 광학 물품은 바람직하게는 완성되거나 반 완성된 투명 광학 물품, 더욱 바람직하게는 렌즈 및 더욱 바람직하게는 안과용 렌즈이다. 렌즈는 또한 편광 렌즈 또는 광색성 렌즈일 수 있다.

완성된 렌즈는 그 주면 양면을 표면 처리하거나, 요구되는 형상으로 캐스트시킨, 명확한 모양으로 얻어지는 렌즈로서 정의된다. 요구되는 표면 형상을 나타내는 2개의 몰드 사이에 중합 가능한 조성물을 붓고 그런 후에 중합시킴으로써 일반적으로 제조된다.

반 완성된 렌즈는 그 주면 중 한면 만을 (일반적으로 렌즈의 정면) 표면 처리하거나, 요구되는 형상으로 캐스트시킨 렌즈로서 정의된다. 남은 면, 바람직하게는 렌즈의 후면은 그런 후에 더 바람직한 모양으로 표면을 완성시킨다.

본 발명에 따르면, 광학 물품은 기재, 바람직하게는 투명하고, 후 주면 및 정 주면을 갖는 광물성 또는 유기 유리로 된 것을 포함하고, 이들 중 하나 이상은 본 발명의 다중층 반사 방지 코팅으로 피복된 것이다. 광학 물품의 양쪽 주면은 본 발명에 따른 반사 방지 코팅으로 피복될 수 있다.

렌즈의 경우, 기재의 후면 (이면) (일반적으로 오목한 면)은 사용시 착용자의 눈에 가장 가까운 렌즈 기재의 면이다. 렌즈 기재의 정면 (일반적으로 볼록한 면)은 사용시 착용자의 눈으로부터 가장 먼 렌즈 기재의 면이다.

기재는 광물성 유리 또는 유기 유리, 바람직하게는 유기 유리 (폴리머 기재)로 제조될 수 있다. 유기 유리는 유기 안과용 렌즈에 현재 사용되고 있는 어떠한 물질, 예를 들어, 폴리카보네이트 및 열가소성 폴리우레탄과 같은 열가소성 물질 또는 선형이나 분지형 지방족 또는 방향족 폴리올의 알릴 카보네이트, 예컨대 에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트), 디에틸렌 글리콜 비스(2-메틸 카보네이트), 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트), 에틸렌 글리콜 비스(2-클로로알릴 카보네이트), 트리에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트), 1 ,3-프로판디올 비스(알릴 카보네이트), 프로필렌 글리콜 비스(2-에틸알릴 카보네이트), 1 ,3-부텐디올 비스(알릴 카보네이트), 1 ,4-부텐디올 비스(2-브로모알릴 카보네이트), 디프로필렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트), 트리메틸렌 글리콜 비스(2-에틸알릴 카보네이트), 펜타메틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트), 이소프로필렌 비스페놀-A 비스(알릴 카보네이트)와 같은 알릴 유도체의 중합으로 얻어지는 것들과 같은 열경화성 (가교) 물질, 알킬 메타크릴레이트, 특히 C₁ - C₄ 알킬 메타크릴레이트 예컨대 메틸 (메쓰)아크릴레이트 및 에틸(메쓰)아크릴레이트의 중합으로 얻어지는 기재와 같은 폴리(메쓰)아크릴레이트 및 코폴리머 기초 기재, 비스페놀-A, 폴리에톡시화된 방향족 (메쓰)아크릴레이트, 예컨대 폴리에톡시화된 비스페놀레이트 디(메쓰)아크릴레이트, 폴리티오(메쓰)아크릴레이트로부터 유래되는 (메쓰)아크릴릭 폴리머 및 코폴리머 함유 기재, 열경화성 폴리우레탄, 폴리티오우레탄, 폴리에폭사이드, 폴리에피설파이드 뿐만 아니라 그 코폴리머 및 그 블랜드로부터 제조될 수 있다.

특히 추천되는 기재는 폴리카보네이트, 특히 PPG Industries (ORMA^® 에실러 렌즈)에 의하여 CR-39^®라는 상품명으로 판매되고 있는 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트)의 중합 또는 공중합에 의하여 얻어지는 기재이다.

다른 추천되는 기재 중에는 프랑스 특허 출원 FR 2734827에 개시된 것과 같은 티오(메쓰)아크릴릭 모노머의 중합에 의하여 얻어지는 기재이다.

기재는 상기 모노머의 혼합물을 중합시켜 얻어질 수 있다. (코)폴리머는 코폴리머 또는 폴리머를 의미한다. (메쓰)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.

바람직한 유기 기재는 열팽창 계수가 50 × 10^-6 ℃^-1 내지 180 × 10^-6 ℃^-1, 바람직하게는 100 × 10^-6 ℃^-1 내지 180 × 10^-6 ℃^-1의 범위 내의 것이다.

AR 코팅은 어떠한 처리도 되지 않은 기재 위에 또는 기재가 표면 코팅으로 피복된 경우에는 기재의 최외각 코팅층 위에 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 광학 물품은, 제한 없이, 내충격성 코팅 (내충격성 프라이머), 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 (하드 코트), 편광 코팅, 광색성 코팅, 염색 코팅, 내오염성 탑 코트로부터 선택되는 다양한 코팅층으로 피복된 기재를 포함할 수 있다.

AR 코팅은 내충격성 코팅 또는 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 위에 바람직하게 형성될 수 있다.

본 발명의 하나의 구체 실시 상태에 있어서, 렌즈 기재의 하나 이상의 주된 표면을, 렌즈 기재의 표면으로부터 시작하여 연속적으로 내충격성 코팅 (내충격성 프라이머), 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 (하드 코트), 본 발명의 반사 방지 코팅 및 내오염성 탑 코트로 피복시킬 수 있다.

본 발명의 또다른 구체 실시 상태에 있어서, 렌즈 기재의 하나 이상의 주된 표면을, 렌즈 기재의 표면부터 시작하여 연속적으로 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 (하드 코트), 본 발명의 반사 방지 코팅 및 내오염성 탑 코트로 피복시킬 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 내충격성 프라이머 코팅은 완성된 광학 물품의 내충격성을 개선시키기 위하여 전형적으로 사용되는 코팅일 수 있다. 또한, 이 코팅은, 존재하는 경우, 완성된 광학 물품의 기재 상의 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅의 접착성을 강화시킨다. 정의에 의하면, 내충격성 프라이머 코팅은 내충격성 프라이머 코팅이 없는 동일한 광학 물품과 비교시 완성된 광학 물품의 내충격성을 개선시키는 코팅이다.

전형적인 내충격성 프라이머 코팅은 (메쓰)아크릴릭 기초 코팅 및 폴리우레탄 기초 코팅이다. 다른 것들 중에서 (메쓰)아크릴릭 기초 내충격성 코팅은 미국 특허 번호 5,015,523 및 6,503,631에 개시되어 있고, 반면 열가소성 및 가교 기초 폴리우레탄 수지 코팅은 특히, 일본 특허 번호 63-141001 및 63-87223, 유럽 특허 번호 0404111 및 미국 특허 번호 5,316,791에 개시되어 있다.

특히, 본 발명에 따른 내충격성 프라이머 코팅은 라텍스 조성물 예컨대 폴리(메쓰)아크릴릭 라텍스, 폴리우레탄 라텍스 또는 폴리에스테르 라텍스로부터 제조될 수 있다.

바람직한 (메쓰)아크릴릭 기초 내충격성 프라이머 코팅 조성물로는 폴리에틸렌 글리콜(메쓰)아크릴레이트 기초 조성물 예컨대, 테트라에틸렌 글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (200) 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (400) 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (600) 디(메쓰)아크릴레이트, 뿐만 아니라 우레탄 (메쓰)아크릴레이트 및 그 혼합물이 인용될 수 있다.

바람직하게는 내충격성 프라이머 코팅의 유리 전이 온도 (Tg)는 30 ℃ 미만이다. 바람직한 내충격성 프라이머 코팅 조성물로는, Zeneca사에 의하여 아크릴릭 라텍스 A-639라는 상품명으로 판매되는 아크릴릭 라텍스 및 Baxenden Chemicals사에 의하여 W-240 및 W-234라는 상품명으로 판매되고 있는 폴리우레탄 라텍스가 이용될 수 있다.

바람직한 구체 실시 상태에서, 내충격성 프라이머 코팅은 또한 광학 기재 및/또는 내스트래치성 코팅에의 프라이머 코팅의 접착성을 증진시키기 위하여 유효량의 커플링제를 포함시킬 수 있다. 아래에 설명되는 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 조성물용과 동일한 커플링제를 동일한 양으로 내충격성 코팅 조성물과 함께 사용할 수 있다.

내충격성 프라이머 코팅 조성물은 스핀 코팅, 딥 코팅 또는 플로우 코팅과 같은 통상적인 방법을 사용하여 렌즈 기재에 적용시킬 수 있다.

내충격성 프라이머 코팅 조성물은 광학 기재의 몰딩 전에 단순히 건조시키거나 또는 임의로 미리 경화시킬 수 있다. 내충격성 프라이머 코팅 조성물의 성질에 따라서, 열적 경화, UV 경화 또는 양자의 조합이 사용될 수 있다.

경화 후, 내충격성 프라이머 코팅의 두께는 전형적으로 0.05 내지 30 μm, 바람직하게는 0.5 내지 20 μm 및 더욱 특히 0.6 내지 15 μm 및 더욱 좋기로는 0.6 내지 5 μm의 범위 내이다.

내충격성 프라미어 코팅이 침적되는 물품의 표면에는 접착성을 향상시키기 위한 물리적 또는 화학적 전처리 단계, 예컨대 고-진동수 방전 플라즈마처리, 글로우 방전 플라즈마 처리, 코로나 처리, 전자 빔 처리, 이온 빔 처리, 용매 처리 또는 산이나 염기 (NaOH) 처리가 임의로 수행될 수 있다.

어떠한 알려진 광학 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 조성물이 본 발명의 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅을 형성시키는 데에 사용될 수 있다. 따라서, 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 조성물은 UV 및/또는 열적 경화 가능한 조성물일 수 있다.

정의에 따르면, 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅은 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅이 없는 동일한 광학 물품과 비교시 완성된 광학 물품의 내마모성 및/또는 내스크래치성을 향상시키는 코팅이다.

바람직한 코팅 조성물은 (메쓰)아크릴레이트 기초 코팅이다. 용어 (메쓰)아크릴레이트는 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 의미한다.

(메쓰)아크릴레이트 기초 코팅 조성물의 주된 성분은 단일 작용기 (메쓰)아크릴레이트 및 다 작용기 (메쓰)아크릴레이트 예컨대 이 작용기 (메쓰)아크릴레이트; 삼 작용기 (메쓰)아크릴레이트; 사 작용기 (메쓰)아크릴레이트, 오 작용기 (메쓰)아크릴레이트, 육 작용기 (메쓰)아크릴레이트로부터 선택될 수 있다.

(메쓰)아크릴레이트 기초 코팅 조성물의 주된 성분으로서 사용될 수 있는 모노머의 예는 다음과 같다:

단일 작용기 (메쓰)아크릴레이트: 알릴 메타크릴레이트, 2-에톡시에틸 아크릴레이트, 2-에톡시에틸 메타크릴레이트, 카프로락톤 아크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노메타크릴레이트.

이 작용기 (메쓰)아크릴레이트: 1 ,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1 ,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1 ,6- 헥산디올 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 A 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 1 ,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트.

삼 작용기 (메쓰)아크릴레이트: 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트.

테트라 내지 헥사(메쓰)아크릴레이트: 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타아크릴레이트 에스테르.

기타의 바람직한 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅은 실리콘 함유 코팅, 특히 실란 또는 그 가수분해물, 바람직하게는 에폭시실란 및 더욱 바람직하게는 프랑스 2702486 (EP 0614957), 국제 공개 94/10230, 미국 4,211 ,823 및 미국 5,015,523에 개시된 에폭시알콕시실란을 포함하는 전구체 조성물을 경화시킴으로써 얻어지는 것들이다.

내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅에 특히 바람직한 조성물은 프랑스 2702486에 개시되어 있다. 상기 바람직한 조성물은 에폭시트리알콕시실란 및 디알킬디알콕시실란의 가수분해물, 콜로이드성 광물성 충전제 및 촉매량의 알루미늄 기초 경화 촉매를 포함하고, 조성물의 나머지로서 이들 조성물을 제형화시키는데에 전형적으로 사용되는 용매를 필수적으로 포함한다. 침적의 광학적 질을 개선시키기 위하여 계면활성제가 조성물 중에 바람직하게 부가된다.

특히 바람직한 에폭시알콕시실란 기초 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 조성물은 에폭시트리알콕시실란 성분으로서 γ-글리시드옥시프로필-트리메톡시실란 (GLYMO)의 가수분해물, 디알킬디알콕시실란 성분으로서 디메틸-디에톡시실란 (DIVIDES)의 가수분해물, 콜로이드성 실리카 및 촉매량의 알루미늄 아세틸아세토네이트를 주성분으로서 포함하는 것이다.

내충격성 프라이머 코팅에의 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅의 접착성을 개선시키기 위하여, 하나 이상의 커플링제의 유효량이 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 바람직한 커플링제는 에폭시알콕시실란 및 바람직하게는 말단 에틸렌 이중 결합을 포함하는, 불포화 알콕시실란을 미리 축합시킨 용액이다.

에폭시알콕시실란의 예에는 GLYMO, γ-글리시드옥시프로필-펜타메틸디실록산, γ- 글리시드옥시프로필-메틸-디이소프로펜옥시실란, γ-글리시드옥시프로필-메틸-디에톡시실란, γ-글리시드옥시프로필- 디메틸-에톡시실란, γ-글리시드옥시프로필-디이소프로필-에톡시실란 및 γ-글리시드옥시프로필-비스 (트리메틸실록시) 메틸실란이 있다. 바람직한 에폭시알콕시실란은 GLYMO이다.

불포화 알콕시실란은 비닐실란, 알릴실란, 아크릴릭 실란 또는 메타크릴릭 실란일 수 있다.

비닐실란의 예에는 비닐트리스 (2-메톡시에톡시) 실란, 비닐트리스이소부톡시실란, 비닐트리- tert-부톡시실란, 비닐트리페녹시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리이소프로폭시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐-트리아세톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 비닐메틸디아세톡시실란, 비닐비스 (트리메틸실록시) 실란 및 비닐디메톡시에톡시실란이 있다.

알릴실란의 예에는 알릴트리메톡시실란, 알킬트리에톡시실란 및 알릴트리스(트리메틸실록시 )실란이 있다.

아크릴릭 실란의 예에는 3-아크릴옥시프로필트리스 (트리메틸실록시) 실란, 3-아크릴옥시-프로필- 트리메톡시실란, 아크릴옥시-프로필메틸-디메톡시-실란, 3-아크릴옥시프로필-메틸비스 (트리메틸실록시) 실란, 3-아크릴옥시프로필-디메틸메톡시실란, N-(3-아크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필- 트리에톡시실란이 있다.

메타크릴릭 실란의 예에는 3-메타크릴옥시프로필트리스 (비닐디메톡실실록시) 실란, 3- 메타크릴옥시프로필트리스 (트리메틸실록시) 실란, 3-메타크릴옥시프로필트리스 (메톡시에톡시) 실란, 3- 메타크릴옥시-프로필-트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필-펜타메틸-디실록산, 3-메쓰-아크릴옥시- 프로필-메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시-프로필메틸-디에톡시-실란, 3-메타크릴옥시프로필- 디메틸-메톡시실란, 3-메타크릴옥시-프로필-디메틸에톡시실란, 3-메타크릴옥시-프로펜일- 트리메톡시-실란 및 3-메타크릴옥시-프로필비스 (트리메틸실록시) 메틸실란이 있다.

바람직한 실란은 아크릴옥시프로필-트리메톡시실란이다.

바람직하게는, 커플링제 제조에 사용되는 에폭시알콕시실란(들) 및 불포화 알콕시실란(들)의 양은 하기의 중량 비율이 0.8 ≤ R ≤ 1.2의 조건임을 확인한다:

커플링제는 바람직하게는 에폭시알콕시실란(들) 및 불포화 알콕시실란(들)의 고체 물질을 50 중량% 이상 및 더욱 바람직하게는 60 중량% 이상 포함한다. 커플링제는 바람직하게는 액체 물 및/또는 유기 용매를 40 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 35 중량% 미만으로 포함한다.

표현 "에폭시알콕시 실란 및 불포화 알콕시실란의 고체 물질의 중량"은 상기 실란의 이론적인 건조 추출물을 의미하는 것으로서 이는 단위 Q_k Si O_(4-k)/2의 계산된 중량이고, 여기서 Q는 에폭시 또는 불포화기를 갖는 유기기이며, Q_k Si O_(4-k)/2는 Q_k Si R'O_(4-k)로부터 나오는데, 여기서 Si-R'는 가수분해에 의하여 Si-OH를 형성하도록 반응하고, k는 1 내지 3의 정수이며 바람직하게는 1이다. R'는 바람직하게는 OCH₃과 같은 알콕시기이다.

상기에서 언급된 물 및 유기 용매는 커플링제 조성물 중에 초기에 첨가되었던 것들로부터 오고, 가수분해 및 알콕시실란의 축합에 의하여 만들어지는 물 및 알코올은 커플링제 조성물 중에 존재한다.

커플링제의 바람직한 제조 방법은 하기를 포함한다:

1) 알콕시실란을 혼합하는 단계;

2) 바람작하게는 염산과 같은 산의 첨가에 의하여 알콕시실란을 가수분해화하는 단계;

3) 혼합물을 교반하는 단계;

4) 임의로 유기 용매를 첨가하는 단계;

5) 알루미늄 아세틸아세토네이트와 같은 하나 또는 몇몇의 촉매(들)을 첨가하는 단계 및

6) 교반하는 단계 (전형적으로는 밤새 지속시킨다).

전형적으로, 내스트래치성 코팅 조성물 중에 도입되는 커플링제의 양은 총 조성물 중량의 0.1 내지 15 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%이다.

내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 조성물은 스핀 코팅, 딥 코팅 또는 플로우 코팅과 같은 통상의 방법을 이용하여 일반적으로 내충격성 프라이머 코팅 위에 또는 기재 위에 적용할 수 있다.

내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 조성물은 후속 반사 방지 코팅을 적용하기 전에 단순히 건조시키거나 또는 임의로 미리 경화시킬 수 있다. 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅 조성물의 성질에 따라서, 열적 경화, UV-경화 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다.

경화 후의 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅의 두께는 일반적으로 1 내지 15 μm, 바람직하게는 2 내지 6 μm, 바람직하게는 3 내지 5 μm의 범위 이내이다.

예컨대 내마모성 및/또는 내스트래치성 코팅으로 피복될 수 있는 기재 위에 선택적인 서브층 및 반사 방지 층을 침적시키기 전에, 상기 임의 피복 기재의 표면을 바람직하게는 층의 접착성을 향상시키려는 의도로 전처리하도록 한다. 처리 단계로서, 고-진동수 방전 플라즈마 방법, 글로우 방전 플라즈마 방법, 코로나 처리, 예컨대 전자 빔 방법 또는 이온 빔 방법 ("Ion Pre-Cleaning" 또는 "IPC")의 에너지 종의 폭격이 사용될 수 있다. 그러한 전처리는 일반적으로 진공 하에서 수행된다. 산 또는 염기 전처리가 또한 이용될 수 있다.

에너지 종은 1 내지 150 eV, 바람직하게는 10 내지 150 eV 및 더욱 바람직하게는 40 내지 150 eV 범위의 에너지를 갖는 종을 의미한다. 에너지 종은 이온, 라디칼과 같은 화학 종 또는 광자나 전자와 같은 종일 수 있다.

이들 클리닝 처리 덕분에, 기재 표면의 청결함이 최적화된다. 이온 폭격에 의한 처리가 바람직하다. 또한, 후속 층의 침적 전에 임의의 서브층 또는 하나 이상의 반사 방지 층 중 하나 이상의 층에 대하여 그러한 표면 제조 처리를 하는 것이 가능하다.

본 발명에서 사용될 수 있는 내오염성 탑 코트 층은 저 표면 에너지 탑 코트이다. 이를 본 발명의 AR 코팅의 적어도 일부 위에, 바람직하게는 상기 코팅의 전체 표면 위에 침적시킬 수 있다.

내오염성 탑 코트는 소수성 및/또는 소유성 (oleophobic) 표면 코팅으로서 정의된다. 본 발명에서 바람직하게 사용되는 것들 중의 하나는 물품의 표면 에너지를 20 mJ/m² 미만으로 감소시키는 것들이다. 본 발명은 표면 에너지가 14 mJ/m² 미만 및 더 좋기로는 12 mJ/m² 미만인 내오염성 탑 코트를 사용할 때 특히 관심의 대상이다.

상기에서 언급된 표면 에너지 값은 다음의 문헌에 개시된 Owens Wendt 방법에 따라 계산된다: Owens, D. K.; Wendt, R. G. "Estimation of the surface force energy of polymer", J. Appl. polym. Sci. 1969, 51, 1741-1747.

본 발명에 따른 내오염성 탑 코트는 바람직하게는 유기성이다. 유기성은 코팅 층의 총 중량에 대하여 유기 물질이 40 중량% 이상, 바람직하게는 50 중량% 이상으로 구성되는 층을 의미한다. 바람직한 내오염성 탑 코트는 하나 이상의 불화 화합물을 포함하는 액체 코팅 물질로부터 제조된다.

소수성 및/또는 소유성 표면 코팅은 종종 불화 기, 특히 퍼플루오로카본 또는 퍼플루오로폴리에테르 기(들)을 갖는 실란-기초 화합물을 포함한다. 예로서, 상기 언급한 것들과 같이 하나 이상의 불소-함유 기를 포함하는 실라잔, 폴리실라잔 또는 실리콘 화합물이 언급된다. 그러한 화합물은 종래의 기술, 예컨대 특허 미국 4410563, 유럽 0203730, 유럽 749021, 유럽 844265 및 유럽 933377에 폭 넓게 개시되어 왔다.

내오염성 탑 코트를 형성하는 통상적인 방법은 불화 기 및 Si-R 기, -OH 기 또는 그 전구체, 예컨대 -Cl, - NH₂, -NH- 또는 -O-알킬을 나타내는 R, 바람직하게는 알콕시기를 가지는 화합물의 침적으로 이루어진다. 그러한 화합물은 그들이 침적되는 표면에서 직접적으로 또는 가수분해, 중합 및/또는 현수 (pendent) 반응성 기로의 가교 반응 후에 수행될 수 있다.

바람직한 불화 화합물은 불화 탄화수소, 퍼플루오로카본, 불화 폴리에테르, 예컨대 F₃C-(OC₃F₆)₂₄-O- (CF₂)₂-(CH₂)₂-O-CH₂-Si(OCH₃)₃ 및 퍼플루오로폴리에테르, 특히 퍼플루오로폴리에테르로부터 선택되는 하나 이상의 기를 가진 실란 및 실라잔이다.

플루오로실란 중에는 다음 화학식의 화합물이 언급될 수 있다:

식 중, n = 5, 7, 9 또는 11이고 R은 알킬기, 전형적으로 C₁-C₁₀ 알킬기, 예컨대 메틸, 에틸 및 프로필이며;

및

식 중, n' = 7 또는 9이고, R은 상기 정의한 바와 같다.

소수성 및/또는 소유성 탑 코트를 제조하는 데에도 유용한 플루오로실란 화합물을 함유하는 조성물은 미국 6,183,872에 개시되어 있다. 그러한 조성물은 하기의 일반식으로 표시되고, 수평균 분자량이 5 × 10² 내지 1 × 10⁵인 실리콘-함유 유기 플루오로폴리머를 포함한다.

식 중, R_F는 퍼플루오로알킬기를 나타내고, Z는 불소 원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타내며, a, b, c, d 및 e는 각각 독립적으로 0 또는 1 이상의 정수로서, a + b + c + d + e는 1 미만이 아니고, 상기 화학식 중에 있는 첨자 a, b, c, d 및 e에 의하여 괄호 처리된 반복 단위의 순서는 보여진 것에 한정되는 것은 아니며; Y는 수소 원자 또는 탄소 원자가 1 내지 4개인 알킬기를 나타내고; X는 수소, 브롬 또는 요오드 원자를 나타내며; R¹은 히드록실기 또는 가수분해 가능한 치환기를 나타내고; R²는 수소 원자 또는 1가의 탄화수소기를 나타내며; I는 0, 1 또는 2를 나타내고; m은 1 , 2 또는 3을 나타내고; 및 n"는 1 이상의 정수, 바람직하게는 2 이상의 정수를 나타낸다.

소수성 및/또는 소유성 표면 코팅을 형성하는 기타의 바람직한 조성물은 불화 폴리에테르기, 특히 퍼플루오로폴리에테르기를 함유하는 화합물을 포함하는 것이다. 불화 폴리에테르기를 함유하는 조성물의 특히 바람직한 클래스는 미국 6,277,485에 개시되어 있다. 미국 6,277,485의 내오염성 탑 코트는 하기의 화학식의 하나 이상의 불화 실란을 함유하는 코팅 조성물 (전형적으로 용액의 형태로)을 적용함으로써 제조한 불화 실록산을 포함하는 적어도 부분적으로 경화된 코팅이다:

식 중, R_F는 1가 또는 2가 폴리플루오로 폴리에테르기이고; R¹은 2가의 알킬렌기, 아릴렌기 또는 그 조합이며, 임의로 하나 이상의 헤테로원자 또는 작용기를 포함하고, 임의로 할라이드 원자로 치환되며, 바람직하게는 탄소 원자 2 내지 16개를 포함하고; R²는 저급 알킬기 (즉, C₁-C₄ 알킬기)이며; Y는 할라이드 원자, 저급 알콕시기 (즉, C₁-C₄ 알콕시기, 바람직하게는, 메톡시 또는 에톡시 기) 또는 저급 아실옥시기 (즉, -OC(O)R³ 여기서 R³은 C₁ - C₄ 알킬기) ; x는 0 또는 1이고; 및 y는 1 (R_F가 1가) 또는 2 (R_F가 2가)이다. 적절한 화합물은 전형적으로 분자량 (수평균)이 약 1000 이상이다. 바람직하게는, Y는 저급 알콕시기이고, R_F는 퍼플루오로 폴리에테르기이다.

내오염성 탑 코트 제조용 상업 조성물은 Shin-Etsu Chemical사에 의하여 상품화된 조성물 KY130^® 및 KP 801 M^® 및 Daikin Industries사에 의하여 상품화된 조성물 OPTOOL DSX^® (퍼플루오로프로필렌 부분을 함유하는 불소에 기초한 수지)이다. OPTOOL DSX^®는 내오염성 탑 코트용으로 가장 바람직한 코팅 물질이다.

본 발명의 내오염성 탑 코트를 형성하기 위한 액체 코팅 물질은 상기 언급한 화합물 중 하나 이상을 함유할 수 있다. 바람직하게는, 그러한 화합물 또는 화합물의 혼합물은 액체이거나 가열에 의하여 액체가 될 수 있고, 따라서 침적을 위한 적절한 상태에 있을 수 있다.

그러한 내오염성 탑 코트를 위한 침적 기술은 딥 코팅, 스핀 코팅 (원심 분리), 스프레이 코팅 또는 증기 상 침적 (진공 증착)과 같은 액체 상 침적을 포함하여 매우 다양하다. 이들 중에서 스핀 코팅 또는 딥 코팅에 의한 침적이 바람직하다.

내오염성 탑 코트가 액체 형태로 적용되는 경우, 하나 이상의 용매가 코팅 물질에 적용되어 코팅에 적절한 농도 및 점도의 액체 코팅 용액을 제조할 수 있도록 한다. 침적 후 경화시킨다.

이와 관련하여, 바람직한 용매는 불화 용매 및 메탄올과 같은 알칸올이고, 바람직하게는 불화 용매이다. 불화 용매의 예로는 탄소 원자가 약 1 내지 약 25의 탄소 사슬을 가진 부분적 또는 전체적 불화 유기 분자, 예컨대 불화 알칸, 바람직하게는 퍼플루오로 유도체 및 불화 에테르 산화물, 바람직하게는 퍼플루오로알킬 알킬 에테르 산화물 및 그 혼합물이 있다. 불화 알칸으로서, 퍼플루오로헥산 (DAIKIN사의 "Demnum")가 사용될 수 있다. 불화 에테르 산화물로서, 메틸 퍼플루오로알킬 에테르, 예를 들어 메틸 노나플루오로-이소부틸 에테르, 메틸 노나플루오로부틸 에테르 또는 그 혼합물, 예컨대 3M 사에 의하여 HFE-7100라는 상품명으로 판매되는 상업 혼합물이 사용될 수 있다. 코팅 용액 중의 용매의 양은 바람직하게는 80 내지 99.99 중량%의 범위 내이다.

본 발명에 따른 광학 물품은 저 Rm 및 Rv 값, 고 Tv 및 매우 우수한 내마모성을 가지는데, 이는 표준 ASTM F735-94에 따라 수행되는 바이엘 테스트에 의하여 측정될 수 있다. 이들은 크랙과 같은 광학 결점; 저항 (withstand) 온도 변이가 없는데, 이는 기재 및 AR 필름의 팽창 능력이 매우 상이할 때 특히 유용하다. 또한, 본 발명에 따른 광학 물품은 기재에 대한 AR 적층물의 층의 접착성이 매우 우수하다. 접착성은 국제 공개 99/49097에서 정의된 n × 10 블로우 테스트를 이용하여 평가될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 AR 코팅으로 광학 물품의 양 면을 피복시킨 것의 가시광 범위 (400 - 700 nm) 범위에서의 평균 굴절률 Rm은 ≤ 2 %, 더욱 바람직하게는 ≤ 1.5 %, 더욱 좋기로는 ≤ 1 % 및 더 좋기로는 ≤ 0.8 %이다. 본 발명의 가장 바람직한 구체 실시 상태에 따르면, 광학 물품은 0.7 내지 0.8 범위의 Rm 값을 가진다.

바람직하게는, 본 발명의 AR 코팅으로 피복시킨 광학 물품의 주면 상에서 가시광 범위 (400 - 700 nm)에서의 평균 굴절률 Rm은 ≤ 1 %, 더욱 바람직하게는 ≤ 0.75 %, 더욱 좋기로는 ≤ 0.5 % 및 더 좋기로는 ≤ 0.4 %이다. 본 발명의 가장 바람직한 구체 실시 상태에 따르면, 광학 물품의 상기 주면의 Rm 값은 0.35 내지 0.4이다

바람직하게는, 본 발명의 AR 코팅으로 광학 물품의 양 면을 피복시킨 광학 물품의 가시광 범위 (380 - 780 nm)에서의 평균 광 굴절률 Rv는 ≤ 2 %, 더욱 바람직하게는 ≤ 1.5 %, 더욱 좋기로는 ≤ 1 % 및 더 좋기로는 ≤ 0.8 %이다. 본 발명의 가장 바람직한 구체 실시 상태에 따르면, 광학 물품의 Rm 값은 0.7 내지 0.8 점위 이내이다.

바람직하게는, 본 발명의 AR 코팅으로 피복시킨 광학 물품의 주면 상에서 가시광 범위 (380 - 780 nm)에서의 평균 광 굴절률 Rv는 ≤ 1 %, 더욱 바람직하게는 ≤ 0.75 %, 더욱 좋기로는 ≤ 0.5 % 및 더 좋기로는 ≤ 0.4 %이다. 본 발명의 가장 바람직한 구체 실시 상태에 따르면, 광학 물품의 상기 주면의 Rm 값은 0.35 내지 0.4의 범위 이내이다.

저 Rv 및 Rm 값을 달성하기 의한 수단은 반사 방지 코팅의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다.

바람직하게는, 본 발명의 반사 방지 코팅은 광학 물품이, 상기 코팅으로 양 면에 피복되었을 때, 가시광 범위에서 AR 코팅으로 인한 광 흡수도가 바람직하게는 1 % 이하, 더욱 바람직하게는 1 % 미만이고 및/또는 가시광 스펙트럼에서의 상대적인 광 투과율, Tv가, 바람직하게는 90 % 초과, 더욱 바람직하게는 95 % 초과, 더욱 바람직하게는 96 % 초과, 더욱 좋기로는 98 % 초과이며, 바람직하게는, 2가지 특징이 동시에 만족되도록 하는 것이다.

본원에서, "평균 굴절률" Rm (400 내지 700 nm에서의 평균 분광 굴절률에 대응) 및 "평균 광 굴절률" Rv (380 내지 780 nm (ponderated value)에서의 평균 스펙트럼 굴절률에 대응)은 표준 ISO 13666:1998에서 정의되고, 2000년 국제 표준 기구 (ISO)에서 발행된 표준 ISO 8980-4에 따라 측정된다.

"광 투과율" 또는 "가시광 스펙트럼에서의 상대적 광 투과율" Tv (또는 τv)는 또한 표준 ISO 13666:1998에서 정의되고, 표준 ISO 8980-3 (380 내지 780 nm)에 따라 측정된다.

본 발명은 또한 하기의 단계를 포함하는, 전술한 광학 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다:

- 2개의 주면을 갖는 광학 물품을 제공하는 단계,

- 상기 광학 물품의 하나 이상의 주면 위에 전술한 바와 같이 임의로 서브층을 포함하는, 반사 방지 코팅을 형성시키는 단계,

여기서 반사 방지 코팅의 층은 진공 침적에 의하여 침적된다.

서브층이 존재하는 경우, 서브층은 침적되는 AR 코팅의 첫번째 층이다.

그러한 방법에 있어 기재를 가열하는 것은 피해져야 하는데, 이는 특히 유기 유리의 경우에 있어 특히 관심의 대상이다. AR 적층물 (AR 층 또는 임의의 서브층)의 상이한 층을 침적시키기 위한 진공 방법은 하기를 포함한다: i) 증착; ii) 이온 빔으로 분사; iii) 양극 스퍼터링; iv) 플라즈마 보조 화학적 증기 침적. 이들 기술은 "Thin Film Processes" 및 "Thin Film Processes II," Vossen & Kern, Ed., Academic Press, 각각 1978 및 1991인 문헌에 자세히 상술되어 있다. 특히 추천되는 기술은 진공 증착이다.

임의의 전기적 전도성 층은 일반적으로 반사 방지 적층물의 HI 층으로서, 이는 어떠한 적절한 방법에 따라, 예컨대, 임의로 이온 보조 하에서 (IAD: Ion Assisted Deposition) 진공 증착에 의하여 또는 스퍼터링 기술에 의하여 침적된다. IAD 방법은 상기 층의 밀도, 접착성 및 굴절률을 높이기 위하여, 상기 층이 형성되는 동안 중이온으로 상기 층을 패킹하는 것을 포함한다. 이것은 아르곤 및/또는 산소와 같은 기체 대기 중에서의 이온 플라즈마를 요구한다.

IAD 처리 및 IPC 전처리는 이온 건으로 수행되는데, 이온은 기체 원자로부터 전자가 방출되면서 만들어지는 입자이다. 바람직하게는, 그러한 처리는 진공 챔버 중에서 8 × 10^-5 mBar 내지 2 × 10^-4 mBar의 범위 내일 수 있는 압력 하에 및 활성 표면 상에 현재 밀도가 10 내지 100 μA/cm²의 범위 내인 아르곤 이온 (Ar⁺)으로 처리하는 표면 폭격을 포함한다.

IPC (Ion pre-cleaning)와 같은 표면 전처리는 기재의 최외각 코팅 층이 하드 코트인 단계에서 수행된다.

본 발명의 AR 코팅으로 피복되는 광학 물품은 완성된 렌즈 또는 반 완성된 렌즈일 수 있다. 그 주면 중 하나는 적절한 코팅 적층물 (반사 방지, 하드 코트, 프라이머 코팅, 내충격성 코팅, 등)으로 이전에 피복되어 있을 수 있다.

본 발명의 방법은 많은 장점을 부여한다. 예컨대, 이를 수행하면 AR 코팅을 침적시키는 전통적인 방법의 본래의 미세 조정 (tweaking)을 변형시킬 필요가 없고, 침적 기구를 변형 시킬 필요가 없으며, 여러 다양한 추가의 설비가 필요하지 않다.

본 발명은 이하의 실시예에 의하여 더 설명된다. 이들 실시예는 본 발명을 설명하는 것을 의미하고, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되지 않는다.

1. 렌즈의 제조: 일반적인 공정

실시예에서 사용되는 광학 물품은 파워가 -2.00 디옵터 및 직경이 70 mm로 표면 처리된, 반 완성된 ORMA^® 4.50 기본 라운드 렌즈이다. ORMA^®는 에실러사의 등록된 상표이다. 이 기재는 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트) 모노머, 전형적으로 CR-39^®을 중합시켜 얻어진다.

렌즈를 GLYMO의 가수분해물에 기초한, 폴리실록산-타입 내마모성 및/또는 내스크래치성 코팅 (하드 코트; 두께: 1.8 μm)로 오목한 면에 스핀 코팅시키고, 아세트산 중에서 세정하는 것을 포함하여 클리닝 라인에서 세정하며, 물 및 탈이온화시킨 물로 린스한 후, 뜨거운 공기로 건조시키고, AR 코팅 전에 80 ℃에서 4 시간 동안 또는 120 ℃에서 3시간 동안 스팀처리하였다.

그런 후에 처리된 렌즈를 수용하도록 된 둥근 입구 (circular opening)가 장착된 캐러졸 (carrousel) 위에 렌즈를 두고 오목한 면이 증착원 및 이온건을 마주보도록 하였다.

두번째 진공에 도달할 때까지 펌프 작동을 수행하였다. 이온 건을 사용하여 아르곤 이온 빔으로 기재 표면을 조사하여 기재 표면을 활성화시켰다 (Ion pre-cleaning step). 그런 후에 이온 조사 중단 후, 아래에서 설명하는 바와 같은 증착원으로서의 전자 건을 사용하여 반사 방지 광학 층에 요구되는 수의 연속 증착을 수행하였다.

마지막으로, Optron Inc.에 의하여 판매되는 OF110 물질의 소수성 및 소유성 코팅 층을 진공 증착으로 침적시켰다. 얻어지는 소수성 및 소유성 코팅의 두께는 2 내지 5 nm의 범위 내였다.

따라서, 유기 유리를 기재로부터 시작하여, 내마모성 코팅, 반사 방지 코팅 및 소수성 및 발유성 (oil-repellent) 코팅을 갖도록 제조하였다.

2. 반사 방지 코팅의 침적: 실험 상세

실시예 1 내지 5에 관하여:

침적용 유전체 물질을 과립화 형태로 사용하였다. SiO₂는 Canon Optron Inc.에 의하여 공급되었고, ZrO₂ 및 SiO₂/Al₂O₃ (LIMA^®)는 Umicore Materials AG에 의하 여 공급되었으며, TiO₂, LaTiO₃, SiO₂/Al₂O₃ (L5^®) 및 PrTiO₃는 Merck에 의하여 공급되었다.

반사 방지 적층물의 침적에 사용되는 진공 처리 기계는 산화물의 증착을 위한 전자 건 8kV , 아르곤 이온으로의 예비 표면 제조를 위한 "end-Hall" Mark Ⅱ Commonwealth 타입의 이온 건, 주울 효과 (Joule effect) 도가니, 석영 저울 및 메이스너 (Meissner) 트랩과 배플 코일 연결 LN2 라인이 장착된, Physimeca software retrofit사의 BAK 760 진공 챔버이다. 침적 층의 두께는 석영 저울을 사용하고 수행하고, 일단 필요한 두께에 도달하면 증착을 멈추도록 하였다. 챔버 내의 압력은 Granville-Phillips 마이크로 이온 게이지로 측정하였다.

AR 적층물의 층은 진공 증착에 의하여 기재를 가열시키지 않은 채로 침적되었다 (HI 물질에 대하여 반응성).

실시예 6, 7 및 8에 관하여:

침적용 유전체 물질은 과립화 형태로 사용되었다. SiO₂는 Canon Optron Inc.에 의하여 공급되었고, ZrO₂, TiO₂ 및 SiO₂/Al₂O₃ (LIMA^?)는 Umicore Materials AG에 의하여 공급되었다.

반사 방지 적층물의 침적에 사용되는 진공 처리 기계는 산화물의 증착을 위한 전자 건 8kV , 아르곤 이온으로의 예비 표면 제조를 위한 "end-Hall" Mark Ⅱ Commonwealth 타입의 이온 건, 주울 효과 도가니, 석영 저울 및 메이스너 트랩과 배플 코일 연결 Polycold PFC 660 HC 단위가 장착된, Physimeca software retrofit사의 Satis 900 진공 챔버이다. 침적 층의 두께는 석영 저울을 사용하고 수행하고, 일단 필요한 두께에 도달하면 증착을 멈추도록 하였다. 챔버 내의 압력은 Granville-Phillips 마이크로 이온 게이지로 측정하였다.

AR 적층물의 층은 진공 증착에 의하여 기재를 가열시키지 않은 채로 침적되었다 (HI 물질에 대하여 반응성).

침적 공정:

실시예 1 내지 8:

두번째 진공에 도달할 때까지 펌프 작동을 수행하였다 (2 × 10^-5 내지 3 × 10^-5 mBar). 그런 후에, 기재 표면을 IPC (Ion pre-cleaning)으로 2분간 활성화시켰다 (1 A, 100V). 첫번째 HI 층 (TiO₂, ZrO₂, LaTiO₃ 또는 PrTiO₃)이 IAD (O₂로 반응성 침적; 부분 O₂ 압력: ZrO₂에 대하여 8 × 10^-5 mBar, TiO₂에 대하여 10^-4 mBar) 없이 침적되었고, 첫번째 LI 층 (SiO₂ 또는 SiO₂/Al₂O₃)이 침적되었으며, 두번째 HI 층 (TiO₂, ZrO₂, LaTiO₃ 또는 PrTiO₃)이 IAD (O₂로 반응성 침적; 부분 O₂ 압력: ZrO₂에 대하여 7 × 10^-5 내지 8 × 10^-5 mBar, TiO₂에 대하여 10^-4 mBar) 없이 침적되었다. 마지막으로, 두번째 LI 층 (SiO₂ 또는 SiO₂/Al₂O₃)이 침적되었다.

침적 속도는 첫번째 LI 층에 대하여 0.26 - 0.34 nm/s, 첫번째 HI 층에 대하 여 0.77 - 0.89 nm/s, 두번째 LI 층에 대하여 0.27 - 0.35 nm/s 및 두번째 HI 층에 대하여 1 - 1.3 nm/s이다.

비교 실시예 CE1 내지 CE6, 표 1a 내지 1g에 설명된 적층물은 상기 설명한 7바와 같이 동일한 침적 공정에 따라 제조되어 왔다. 유일하게 첫번째 HI 층은 감소된 속도로 침적되었고, 나머지 것들은 1 - 1.3 nm의 높은 속도로 침적되었다.

3. 내열성 테스트: 임계 온도 (Tc)의 결정

렌즈를 제조한 후 48 시간 이내에 내열성 테스트를 수행한다. 제조된 렌즈를 오븐 안에 넣고 선택된 온도까지 미리 가열시키고, 그곳에 1 시간 동안 두었다. 렌즈를 오븐으로부터 꺼내어 책상 램프 하에서 크랙의 존재의 관점에서 반사에 의하여 눈으로 평가하였다. 이 실험은 50 ℃에서 시작하여 가열 온도는 5 ℃씩 증가된 상이한 온도에서 수행하였다. 1시간 후 렌즈가 열 처리를 견디지 못하고 크랙이 발생하는 때의 온도를 측정하였다. 이 온도를 아래의 표에서는 임계 온도로서 나타내었다. 몇몇의 렌즈가 테스트되었을 때, 언급된 임계 온도는 평균 값이다.

4. 광학 특성의 결정

가시광 범위에 걸친 평균 굴절률 Rm 및 Rv를 기록하였는데, 이는 AR 코팅의 성능 및 색 공간 CIE L*a*b* (1976)에서의 잔여 반사 색을 정량하도록 한다. 시 자극을 10 °늘이는 것에 기초한 표준 발광 (illuminant) D65 (낮) 및 표준 측색 관찰을 고려하여 이들 요소들로부터 측색 계수를 얻는다. C*는 크로마 (chroma)를 정의하고, L*은 밝기 (lightness)를 정의하며, h는 색상 각 (hue angle)을 나타낸다. 제조된 렌즈의 광학 특성은 표 2에 나타낸다.

5. 내마모성의 결정 (바이엘 테스트)

바이엘 내마모성 테스트는 만곡된/렌즈 표면의 내마모성을 결정하기 위하여 사용되는 표준 테스트이다. 바이엘 값의 결정은 표준 ASTM F 735-94 (Oscillating Sand 방법을 사용하는 투명 플라스틱 및 코팅의 내마모성을 위한 표준 테스트 방법) 및 ISO CD 15258 (안과용 렌즈를 위한 바이엘 내마모성 테스트)에 따라 수행되었으며, 바이엘 값 평균이 높을 수록 내마모성이 더 커진다.

이 테스트에 있어서, 피복된 렌즈를 비슷한 만곡, 직경, 두께 및 디옵터의, 피복되지 않은 CR-39^® 레퍼런스 렌즈 옆의 트레이의 바닥 위에 올리고 크램프를 사용하여 단단하게 고정시킨다. 특정 그레인 크기의 마모성 분말 (모래)를 렌즈 및 트레이에 고르게 붓고, 트레이를 2분 동안 100 순환/분의 주기로 진동 (oscillation)시켰다. 회전 휠 (wheel)을 통하여 진동 플라이트에 연결된 모터를 사용하여 진동시켰다. 그런 후에 피복된 렌즈 및 레퍼런스를 제거하고, 레퍼런스 및 피복된 시료 둘다의 헤이즈 (haze) 및 투과율을 ASTM D1003-00에 따라 Haze Guard Plus meter를 사용하여 테스트를 수행하기 전과 후에 측정하였다. 결과는 표준 CR-39^® 테스트 렌즈 대 피복된 렌즈의 계산된 비율로서 표현된다 (연삭 (abrading) 모래에 의하여 발생되는 헤이즈 획득 (haze gain)). 바이엘 값은 레퍼런스 CR-39^® 렌즈에 대하여 1이 설정된다. 각각의 측정에는 신선한 모래만을 사용한다.

제조된 렌즈의 내마모성 결과는 표 3에 나타낸다 (테스트는 12 × 3 렌즈로 수행되었다).

6. 코팅의 접착성 평가 (n × 10 블로우 테스트)

정성 테스트는 "n × 10 블로우 테스트"로 알려진 공정을 사용하여 수행되었다. 이 공정은 안과용 렌즈와 같은 기재에의 필름 침적의 접착성을 평가할 수 있도록 한다. 테스트는 국제 특허 출원 공개 번호 99/49097에 개시된 바와 같이 수행되었다.

실험자는 렌즈가 눈으로 조사하여 3 순환 마다 테스트되는 렌즈의 상태를 체크하였다. 실험자는 결함이 첫번째로 나타난 순환 수 (cycle number)를 기록하였다. 결과적으로, 테스트 값이 높을수록, 기재에 대한 AR 적층물의 층의 접착성이 좋아진다. 비교를 위하여, 표준 반사 방지 유리의 n × 10 블로우 값은 3 정도이다.

제조된 렌즈의 n × 10 블로우 테스트 결과는 표 2에 나타낸다 (테스트는 30 동일 렌즈로 수행되었다).

7. 결과

실시예 1 내지 8 및 비교 실시예 1 내지 6에 따라 얻은 적층물을 아래의 표 1a 내지 1g에 나타내었다. 제조된 반사 방지 코팅에 대한 Tc 측정 및 Rτ 비율을 동일한 표에 나타내었다. Rτ 계산에 고려되지 않은 층을 회색으로 나타내었다.

알 수 있는 바와 같이, 고 Rτ 비율을 사용하는 것은 고 임계 온도를 얻을 수 있도록 한다. 이는 층의 수가 무엇이건 사실이다.

전체 적층물에서의 Rτ 계산의 의미 (적층물이 > 100 nm 두께의 두꺼운 내부 LI 층을 포함하지 않는 경우)는 실시예 1 및 CE1의 적층물의 비교에 의하여 드러난다. 상기 비율이 2개의 마지막 침적 층을 고려하여 계산되었다면, 적층물 1 (2.51 ) 및 CE1 (2.41 )에 대하여 높은 값이 얻어질 것이다. 그러나, 적층물 CE1은 낮은 Tc를 보이는 반면, 적층물 1은 높은 Tc를 보인다.

상기 적층물이 두꺼운 내부 LI 층 (≥ 100 nm 두께)을 포함하는 경우, Rτ 비율이 전체 적층물에 대하여 계산되어야 한다는 것은 비교 실시예 2의 적층물로부터 분명하다. 상기 비율이 4개의 마지막 침적 층 또는 모든 반사 방지 층을 고려하여 계산된다면, 각각 3.18 및 4.68로 높은 값이 얻어질 것이며, 이는 낮은 Tc 값과는 상호관련될 수 없다. 고려되는 유일한 층이 기재로부터 가장 멀리 떨어져 있는 두꺼운 LI 층 위에 위치하는 것이라면, 낮은 Rτ 값이 얻어지고 (0.76), 이는 낮은 Tc 값과 상호관련될 수 있다.

두꺼운 서브층 (≥ 100 nm)이 Rτ 계산에 고려되지 않아야 한다는 것 (그렇지 않다면, 2.22의 값이 얻어질 것이고, 이는 적층물 1 및 5의 것과 비교될 수 있다)은 비교 실시예 4의 적층물로부터 분명하다.

비교 실시예 5는, 비교 실시예 4와 비교시, 서브층의 제거가 Tc를 변형시키지 않는다는 것을 보여준다.

Rτ 비율이 0.95인 AR 적층물을 Rτ 비율이 2.27인 (동일 물질로) AR 적층물로의 바꾸는 것은 일반적으로 임계 온도에서 감지할 수 있는 증가로 유도한다. 일반적으로, 저 굴절률 반사 방지 층에서 SiO₂에 대한 SiO₂/Al₂O₃으로의 치환은 또한 임계 온도에 있어서 감지할 수 있는 증가를 유도한다. 일반적으로, 저 굴절률 반사 방지 층에서 4% Al₂O₃인 SiO₂/Al₂O₃에 대한 8% Al₂O₃인 SiO₂/Al₂O₃ 으로의 치환은 또한 임계 온도에 있어 감지할 수 있는 증가를 유도하고 또한, 내마모성에 있어서 미역한 감소를 유도한다.

실시예 8의 렌즈 (HI: TiO₂, Bl: 8% Al₂O₃인 SiO₂/Al₂O₃을 SiO₂으로)는 최고의 온도 성능을 보인다. 1주가 지난 후에도 임계 온도가 감소되지 않았음을 확인하였다. 1달 후, 실시예 7 및 8의 렌즈의 임계 온도는 여전히 매우 높았다 (각각 90 ℃ 및 91 ℃).

(*)서브층

SiO₂/Al₂O₃ : (**) Umicore사의 LIMA^®로서, Al₂O₃ 4 중량% 포함. (***) Merck사의 L5^®. (****) 8 중량% Al₂O₃을 포함하는 SiO₂.

제조된 렌즈의 광학 특성을 아래의 표 2에 나타낸다.

표 2에 보이는 Rv 및 Rm은 렌즈의 각 면 당 굴절률이다. 전체 렌즈의 총 굴절률 (AR 피복된 렌즈의 양 면으로 인함)은 2배의 값이다.

제조된 렌즈의 내마모성을 아래의 표 3에 나타낸다.

비교 실시예의 자료는 회색으로 나타낸다.

본원의 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 명확한 이해를 위하여 본 발명의 관점을 설명하는 것으로 이해되어야 한다. 본원의 상세한 설명을 단순화시키기 위하여, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자에게 명확한 본 발명의 어떠한 관점 및 따라서 본 발명에 관한 이해를 더 잘 시킬 수 없는 본 발명의 어떠한 관점은 제시하지 않았다. 비록 본 발명이 어떠한 구체 실시 상태와 관련하여 상세히 설명되었지만, 본 발명은 개시된 특정 구체 실시 상태 또는 실시예에 한정되지 않고, 첨부된 특허청구범위에서 정의된 바와 같이, 본 발명의 본질 및 범위 내에서의 변 형을 포괄하도록 의도된다.

Claims (24)

1. 하나 이상의 고 굴절률 층과 하나 이상의 저 굴절률 층의 적층물을 포함하는 다중층 반사 방지 코팅으로 피복된 하나 이상의 주면(main face)을 갖는 기재를 포함하는, 반사 방지성 광학 물품에 있어서,

   - 상기 저 굴절률 층은 각각 그 굴절률이 1.55 이하이고,

   - 상기 고 굴절률 층은 각각 그 굴절률이 1.55를 초과하며, 니오븀 펜트옥사이드(Nb₂O₅)를 함유하지 않고,

   - 상기 광학 물품의 상기 코팅된 주면의 평균 광 굴절률 Rv는 ≤ 1 %이고, 그리고:

   (a) 상기 코팅의 최외각층 아래의 반사 방지 코팅의 저 굴절률 층들은 각각 물리적 두께가 < 100 nm이고,

   

   상기 비율 Rτ는 2.1을 초과하고, 상기 반사 방지 코팅은 니오븀 (Nb)을 함 유하는 서브층을 포함하지 않거나; 또는

   (b) 상기 반사 방지 코팅은

   - 상기 반사 방지 코팅의 최외각층이 아니고, 물리적 두께가 ≥ 100 nm 인, 하나 이상의 저 굴절률 층, 및

   - 기재로부터 가장 멀리 떨어진 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 저 굴절률 층 위에 위치한, 하나 이상의 고굴절률 층과 하나 이상의 저 굴절률 층을 포함하고, 그리고

   

   상기 비율 Rτ을 계산하는데 고려되는 상기 반사 방지 코팅의 층들이, 기재로부터 가장 멀리 떨어진 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 저 굴절률 층 위에 위치한 층들뿐인 경우, 상기 비율 Rτ는 2.1을 초과하는 것인, 광학 물품.
2. 제1항에 있어서, 상기 Rτ는 2.5 이상인 것인, 광학 물품.
3. 제1항에 있어서, 상기 Rτ는 3 이상인 것인, 광학 물품.
4. 제1항에 있어서, 상기 Rτ는 3.5 이상인 것인, 광학 물품.
5. 제1항에 있어서, 임계 온도가 > 75 ℃인 것인, 광학 물품.
6. 제1항에 있어서, 반사 방지 코팅의 고 굴절률 층들은 TiO₂, PrTiO₃, ZrO₂ 및 그 혼합물들로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 함유하는 것인, 광학 물품.
7. 제1항에 있어서, 상기 반사 방지 적층물의 하나 이상의 고 굴절률 층은 TiO₂를 함유하는 것인, 광학 물품.
8. 제1항에 있어서, 반사 방지 적층물의 하나 이상의 저 굴절률 층은 SiO₂ 및 Al₂O₃의 혼합물을 함유하는 것인 광학 물품.
9. 제1항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅의 저 굴절률 층들 모두는 SiO₂ 및 Al₂O₃의 혼합물을 함유하고, 단, 상기 반사 방지 코팅이 하나 이상의 저 굴절률 층을 갖는 서브층을 포함하는 경우, 상기 서브 층의 하나 이상의 저 굴절률 층은 SiO₂ 및 Al₂O₃의 혼합물을 함유하지 않는 것인, 광학 물품.
10. 제1항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅은 서브층을 포함하는 것인, 광학 물품.
11. 제10항에 있어서, 상기 서브층은 Al₂O₃가 없는 SiO₂에 기초한 단일층 서브층인 것인, 광학 물품.
12. 제10항에 있어서, 상기 서브층은 다음으로 이루어진 다중층 서브층인 것인 광학 물품.

    - SiO₂로 이루어진 하나의 층; 및

    - SiO₂로 이루어진 상기 층과 광학 물품의 기재 사이에 삽입된 3개 이상의 층들.
13. 제10항에 있어서, 상기 서브층은 두께가 10 nm 이하인, 하나 이상의 금속 또는 금속 산화물의 얇은 층으로 이루어진 것인, 광학 물품.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재는 열팽창 계수가 50 × 10^-6 ℃^-1 내지 180 × 10^-6 ℃^-1인 유기 유리 기재인 것인, 광학 물품.
15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅의 하나 이상의 저 굴절률 층은 SiO₂를 함유하는 것인, 광학 물품.
16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅의 저 굴절률 층 각각은 SiO₂를 함유하는 것인, 광학 물품.
17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅의 저 굴절률 층 각각은 압축하에 있는 것인, 광학 물품.
18. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅은,

    - 상기 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 하나 이상의 저 굴절률 층, 및

    - 기재로부터 가장 멀리 떨어진 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 저 굴절률 층 위에 위치한, 하나 이상의 고굴절률 층과 하나 이상의 저 굴절률 층을 포함하고, 상기 비율 Rτ을 계산하는데 고려되는 상기 반사 방지 코팅의 층들이, 기재로부터 가장 멀리 떨어진 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 저 굴절률 층 위에 위치한 층들뿐인 경우, 상기 비율 Rτ는 2.5 이상인 것인, 광학 물품.
19. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅은,

    - 상기 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 하나 이상의 저 굴절률 층, 및

    - 기재로부터 가장 멀리 떨어진 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 저 굴절률 층 위에 위치한, 하나 이상의 고굴절률 층과 하나 이상의 저 굴절률 층을 포함하고, 상기 비율 Rτ을 계산하는데 고려되는 상기 반사 방지 코팅의 층들이, 기재로부터 가장 멀리 떨어진 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 저 굴절률 층 위에 위치한 층들뿐인 경우, 상기 비율 Rτ는 2.75 이상인 것인, 광학 물품.
20. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅은 니오븀(Nb)을 함유하는 서브층을 포함하지 않는 것인, 광학 물품.
21. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅의 최외각 층은 굴절률이 1.55 이하이고 두께가 100 nm 이상인 저 굴절률 층인 것인, 광학 물품.
22. 2개의 주면(main face)을 갖는 광학 물품을 제공하는 단계, 및

    상기 광학 물품의 하나 이상의 주면에, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에서 정의되는 반사 방지 코팅을 형성시키는 단계를 포함하고,

    상기 반사 방지 코팅의 층들은 진공 침적에 의하여 침적되는 것인, 반사 방지성을 갖는 광학 물품의 제조 방법.
23. 제22항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅의 층들은 진공 증착에 의하여 침적되는 것인, 광학 물품의 제조 방법.
24. 다중층 반사 방지 코팅으로 피복되고, 임계 온도가 ≥ 75 ℃인 하나 이상의 주면(main face)을 갖는 기재를 포함하는 광학 물품의 제조 방법에 있어서,

    상기 반사 방지 코팅은 다음과 같이 정의되는 Rτ 비율이 2.1을 초과하고,

    

    그리고

    - 상기 다중층 반사 방지 코팅은 하나 이상의 고 굴절률 층과 하나 이상의 저 굴절률 층의 적층물을 포함하고,

    - 상기 저 굴절률 층은 각각 그 굴절률이 1.55 이하이고,

    - 상기 고 굴절률 층은 각각 그 굴절률이 1.55를 초과하며, 니오븀 펜트옥사이드(Nb₂O₅)를 함유하지 않고,

    - 상기 광학 물품의 상기 피복된 주면의 평균 광 굴절률 Rv는 ≤ 1 %이고, 그리고:

    (a) 상기 코팅의 최외각층 아래의 반사 방지 코팅의 저 굴절률 층들은 각각 물리적 두께가 < 100 nm이며, 상기 반사 방지 코팅은 니오븀(Nb)을 함유하는 서브층을 포함하지 않거나; 또는

    (b) 상기 반사 방지 코팅은

    - 반사 방지 코팅의 최외각층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm 인, 하나 이상의 저 굴절률 층, 및

    - 기재로부터 가장 멀리 떨어진 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 저 굴절률 층 위에 위치한, 하나 이상의 고 굴절률 층과 하나 이상의 저 굴절률 층을 포함하고; 상기 비율 Rτ을 계산하는데 고려되는 상기 반사 방지 코팅의 층들이, 기재로부터 가장 멀리 떨어진 반사 방지 코팅의 최외각 층이 아니고 물리적 두께가 ≥ 100 nm인 저 굴절률 층 위에 위치한 층들뿐인 것을 조건으로 하는 것인 광학 물품의 제조 방법.