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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-05
(45)【発行日】2022-12-13
(54)【発明の名称】光学シートおよび光学部品
(51)【国際特許分類】
   G02B 5/22 20060101AFI20221206BHJP
   G02C 7/12 20060101ALI20221206BHJP
   G02C 7/10 20060101ALI20221206BHJP
   G02B 5/30 20060101ALI20221206BHJP
   B32B 7/023 20190101ALI20221206BHJP
   B32B 27/18 20060101ALI20221206BHJP
【FI】
G02B5/22
G02C7/12
G02C7/10
G02B5/30
B32B7/023
B32B27/18 A
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2018026503
(22)【出願日】2018-02-16
(65)【公開番号】P2019144327
(43)【公開日】2019-08-29
【審査請求日】2021-01-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000002141
【氏名又は名称】住友ベークライト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091292
【弁理士】
【氏名又は名称】増田 達哉
(74)【代理人】
【識別番号】100091627
【弁理士】
【氏名又は名称】朝比 一夫
(72)【発明者】
【氏名】西野 哲史
(72)【発明者】
【氏名】大矢 裕
【審査官】小久保 州洋
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-180942(JP,A)
【文献】特開2017-025251(JP,A)
【文献】国際公開第2016/152843(WO,A1)
【文献】特開2016-162637(JP,A)
【文献】国際公開第2016/208514(WO,A1)
【文献】特開2011-168636(JP,A)
【文献】国際公開第2010/143732(WO,A1)
【文献】特開2016-200626(JP,A)
【文献】特開2014-123076(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2017/0317315(US,A1)
【文献】韓国公開特許第10-2010-0014582(KR,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 5/22
G02C 7/12
G02C 7/10
G02B 5/30
B32B 7/023
B32B 27/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂材料と、780nm以上2500nm以下の波長域の光を吸収する光吸収剤と、を含む光吸収層と、
前記光吸収層に積層され、偏光機能を有する偏光層と、を備え、
前記樹脂材料は、ビスフェノール型ポリカーボネートを含み、
光透過スペクトルにおいて、730nm以上830nm以下の間に光透過率のピーク波長を有するピークを有し、
前記光吸収層における前記光吸収剤の含有量は、0.001wt%以上0.1wt%以下であり、
前記偏光層の偏光度は、80%以上100%以下であり、
380nm以上780nm以下の波長域の平均光透過率が10%以上であり、
780nm超2500nm以下の波長域の平均光透過率が10%以下であり、
前記光透過スペクトルにおいて、730nm以上830nm以下の間の光透過率の前記ピーク波長をピーク波長P1とし、前記ピークを第1ピークとしたとき、
前記光透過スペクトルにおいて、420nm以上520nm以下の間に光透過率のピーク波長P2を有する第2ピークを有し、
前記ピーク波長P1における光透過率と、前記ピーク波長P2における光透過率との差ΔTは、2%以上30%以下であることを特徴とする光学シート。
【請求項2】
前記ピーク波長P1における光透過率は、10%以上50%以下である請求項に記載の光学シート。
【請求項3】
前記ピーク波長P2における光透過率は、10%以上50%以下である請求項またはに記載の光学シート。
【請求項4】
前記光吸収層の平均厚さは、0.05mm以上0.3mm以下である請求項1ないしのいずれか1項に記載の光学シート。
【請求項5】
前記光吸収層中の前記ビスフェノール型ポリカーボネートの含有量は、87wt%以上である請求項1ないしのいずれか1項に記載の光学シート。
【請求項6】
レンズと一体的に形成されるために用いられる請求項1ないしのいずれか1項に記載の光学シート。
【請求項7】
基材と、
前記基材に積層され、請求項1ないしのいずれか1項に記載の光学シートと、を備えることを特徴とする光学部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学シートおよび光学部品に関する。
【背景技術】
【0002】
防眩や、目の保護等の目的で、入射光から特定の波長域を吸収する光学シートが知られている(例えば、特許文献1参照)。この光学シートは、眼鏡やサングラス、サンバイザー等に貼着して用いられる。
【0003】
特許文献1に記載されている光学シートは、熱可塑性樹脂と、近赤外線吸収剤と、紫外線吸収剤と、を含むものである。このため、眼鏡等のレンズに該光学シートを貼着することで、紫外線や赤外線等が装着者の目に入るのが緩和される。
【0004】
このような光学シートでは、入射してくる光のうち、乱光を遮蔽することも要求されている。そこで、入射する乱光を遮蔽する偏光層を、前述した光学シートに積層することが考えられる。しかしながら、偏光層を、前述した光学シートに単に積層するだけでは、可視光領域の乱光の遮断と、赤外線や紫外線等の不可視光領域の光の遮断とを十分に両立することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2017-149820号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、可視光の透過率を十分に高くすることができるとともに、赤外線の遮蔽と乱光の遮蔽とを両立することができる光学シートおよび光学部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
このような目的は、下記(1)~()の本発明により達成される。
(1) 樹脂材料と、780nm以上2500nm以下の波長域の光を吸収する光吸収剤と、を含む光吸収層と、
前記光吸収層に積層され、偏光機能を有する偏光層と、を備え、
前記樹脂材料は、ビスフェノール型ポリカーボネートを含み、
光透過スペクトルにおいて、730nm以上830nm以下の間に光透過率のピーク波長を有するピークを有し、
前記光吸収層における前記光吸収剤の含有量は、0.001wt%以上0.1wt%以下であり、
前記偏光層の偏光度は、80%以上100%以下であり、
380nm以上780nm以下の波長域の平均光透過率が10%以上であり、
780nm超2500nm以下の波長域の平均光透過率が10%以下であり、
前記光透過スペクトルにおいて、730nm以上830nm以下の間の光透過率の前記ピーク波長をピーク波長P1とし、前記ピークを第1ピークとしたとき、
前記光透過スペクトルにおいて、420nm以上520nm以下の間に光透過率のピーク波長P2を有する第2ピークを有し、
前記ピーク波長P1における光透過率と、前記ピーク波長P2における光透過率との差ΔTは、2%以上30%以下であることを特徴とする光学シート。
【0009】
) 前記ピーク波長P1における光透過率は、10%以上50%以下である上記()に記載の光学シート。
【0010】
) 前記ピーク波長P2における光透過率は、10%以上50%以下である上記()または()に記載の光学シート。
【0012】
) 前記光吸収層の平均厚さは、0.05mm以上0.3mm以下である上記(1)ないし()のいずれかに記載の光学シート。
【0014】
) 前記光吸収層中の前記ビスフェノール型ポリカーボネートの含有量は、87wt%以上である上記(1)ないし()のいずれかに記載の光学シート。
) レンズと一体的に形成されるために用いられる上記(1)ないし()のいずれかに記載の光学シート。
) 基材と、
前記基材に積層され、上記(1)ないし()のいずれかに記載の光学シートと、を備えることを特徴とする光学部品。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、可視光の透過率を十分に確保することができるとともに、偏光機能および赤外線吸収機能を両立することができる光学シートおよび光学部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の光学シートを備えるサングラスの斜視図である。
図2】本発明の光学シートを備えるサンバイザーの斜視図である。
図3図1および図2に示す光学シートの断面図である。
図4図3に示す光学シートの光透過スペクトルを示すグラフである。
図5図3に示す偏光層の光透過スペクトルを示すグラフである。
図6図3に示す赤外線吸収層の光透過スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の光学シートおよび光学部品を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0018】
<実施形態>
図1は、本発明の光学シートを備えるサングラスの斜視図である。図2は、本発明の光学シートを備えるサンバイザーの斜視図である。図3は、図1および図2に示す光学シートの断面図である。図4は、図3に示す光学シートの光透過スペクトルを示すグラフである。図5は、図3に示す偏光層の光透過スペクトルを示すグラフである。図6は、図3に示す赤外線吸収層の光透過スペクトルを示すグラフである。
【0019】
なお、図1図3では、上側を「上方」または「上」と言い、下側を「下方」または「下」とも言う。また、本明細書で参照する図面では、厚さ方向の寸法を誇張して図示しており、実際の寸法とは大きく異なる。
【0020】
図1図3に示す本発明の光学シート1は、樹脂材料と、780nm以上2500nm以下の波長域の光を吸収する赤外線吸収剤(光吸収剤)と、を含む赤外線吸収層40(光吸収層)と、赤外線吸収層40に積層され、偏光機能を有する偏光層30と、を備え、光透過スペクトルにおいて、730nm以上830nm以下の間に光透過率のピーク波長P1を有する第1ピークPa(ピーク)を有し、380nm以上780nm以下の波長域の平均光透過率が10以上であり、780nm超2500nm以下の波長域の平均光透過率が10以下である。
【0021】
これにより、可視光の透過率を十分に高くすることができるとともに、赤外線の透過率を十分に低くすることができる。よって、可視光の透過率を高く維持しつつ、偏光機能と赤外線吸収機能とを両立することができる。その結果、良好な視界と、目の保護を両立することができる。
【0022】
730nmよりも短い波長域に光透過率のピーク波長P1が位置していた場合、赤外線の透過率が高くなってしまう傾向を示す。一方、830nmよりも長い波長域に光透過率のピーク波長P1が位置していた場合、可視光の透過率が低くなる傾向を示す。
【0023】
また、380nm以上780nm以下の波長域の平均光透過率が10よりも低かった場合、装着者の視野が暗くなってしまう。
【0024】
また、780nm超2500nm以下の波長域の平均光透過率が10より大きかった場合、赤外線吸収機能が不十分となる。
【0025】
このような光学シート1は、図1に示すサングラス(光学部品10)や、図2に示すサンバイザー(光学部品10’)に用いられる。
【0026】
図1に示すように、サングラス(光学部品10)は、使用者の頭部に装着されるフレーム2と、フレーム2に固定された光学シート付レンズ3(光学部品)とを備えている。なお、本明細書中においては、「レンズ」とは、集光機能を有するもの、集光機能を有していないものの双方を含む。
【0027】
図1に示すように、フレーム2は、使用者の頭部に装着されるものであり、リム部21と、ブリッジ部22と、使用者の耳に掛けられるテンプル部23と、ノーズパッド部24とを有している。各リム部21は、リング状をなしており、内側に光学シート付レンズ3が装着される部分である。
【0028】
ブリッジ部22は、各リム部21を連結する部分である。テンプル部23は、つる状をなし、各リム部21の縁部に連結されている。このテンプル部23は、使用者の耳に掛けられる部分である。ノーズパッド部24は、サングラス(光学部品10)を使用者の頭部に装着した装着状態において、使用者の鼻と当接する部分である。これにより、装着状態を安定的に維持することができる。
【0029】
なお、フレーム2の形状は、使用者の頭部に装着することができるものであれば、図示のものに限定されない。
【0030】
本発明の光学部品は、レンズ4(基材)と、レンズ4の表側(装着状態における人の目とは反対側)の面に積層された光学シート1と、を有する。これにより、前述した光学シート1の利点を享受しつつ、サングラスとしての機能を発揮することができる。
【0031】
図2に示すように、サンバイザー(光学部品10’)は、使用者の頭部に装着されるリング状の装着部5と、装着部5の前方に設けられたツバ6とを有している。ツバ6は、光透過性部材7(基材)と、光透過性部材7の上面に設けられた光学シート1とを有する。これにより、前述した光学シート1の利点を享受しつつ、サンバイザーとしての機能を発揮することができる。
【0032】
なお、レンズ4および光透過性部材7の構成材料としては、光透過性を有していれば特に限定されず、各種樹脂材料や各種ガラス等が挙げられるが、光学シート1のポリカーボネートと同種のポリカーボネートであるのが好ましい。これにより、レンズ4または光透過性部材7と、光学シート1との密着性を高めることができる。
【0033】
以下、光学シート1について詳細に説明する。なお、以下では、レンズ4(基材)上に積層した場合について代表的に説明する。
【0034】
図3に示すように、光学シート1は、保護層20と、偏光層30と、赤外線吸収層40と、保護層20および偏光層30を接合する接着剤層50と、偏光層30および赤外線吸収層40を接合する接着剤層60と、を備えている。光学シート1では、赤外線吸収層40、接着剤層60、偏光層30、接着剤層50および保護層20の順で積層されている。また、本実施形態では、光学シート1は、赤外線吸収層40がレンズ4側に位置する向きで配置されている。
【0035】
(保護層20)
保護層20は、光学シート1の最外層に位置しており、偏光層30等の下側の層を保護する機能を有する。
【0036】
保護層20は、樹脂材料で構成されている。この樹脂材料としては、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられ、これらの中でもポリカーボネートであるのが好ましい。
【0037】
ポリカーボネートとしては、特に限定されず、各種のものを用いることができるが、中でも、芳香族系ポリカーボネートであることが好ましい。芳香族系ポリカーボネートは、その主鎖に芳香族環を備えており、これにより、光学シート1の強度をより優れたものとすることができる。
【0038】
この芳香族系ポリカーボネートは、例えば、ビスフェノールとホスゲンとの界面重縮合反応、ビスフェノールとジフェニルカーボネートとのエステル交換反応等により合成される。
【0039】
ビスフェノールとしては、例えば、ビスフェノールAや、下記式(1)に示すポリカーボネートの繰り返し単位の起源となるビスフェノール(変性ビスフェノール)等が挙げられる。
【0040】
【化1】
(式(1)中、Xは、炭素数1~18のアルキル基、芳香族基または環状脂肪族基であり、RaおよびRbは、それぞれ独立して、炭素数1~12のアルキル基であり、mおよびnは、それぞれ0~4の整数であり、pは、繰り返し単位の数である。)
【0041】
なお、前記式(1)に示すポリカーボネートの繰り返し単位の起源となるビスフェノールとしては、具体的には、例えば4,4’-(ペンタン-2,2-ジイル)ジフェノール、4,4’-(ペンタン-3,3-ジイル)ジフェノール、4,4’-(ブタン-2,2-ジイル)ジフェノール、1,1’-(シクロヘキサンジイル)ジフェノール、2-シクロヘキシル-1,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、2,3-ビスシクロヘキシル-1,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1’-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン、2,2’-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0042】
特に、ポリカーボネートとしては、ビスフェノールに由来する骨格を有するビスフェノール型ポリカーボネートを主成分とするのが好ましい。かかるビスフェノール型ポリカーボネートを用いることにより、光学シート1は、さらに優れた強度を発揮するものとなる。
【0043】
また、保護層20中のポリカーボネートの含有量は、70wt%以上100wt%以下であるのが好ましく、90wt%以上100wt%以下であるのがより好ましい。これにより、本発明の効果をより確実に発揮することができる。これにより、保護層20の強度をより優れたものとすることができる。
【0044】
このような保護層20の延伸倍率は、1以上5以下であるのが好ましく、1以上3以下であるのがより好ましい。これにより、延伸時に色ムラ、赤外光吸収剤のムラ、紫外線吸収剤のムラが生じるのを防止または抑制することができる。
【0045】
また、保護層20の厚さは、0.05mm以上3.0mm以下であるのが好ましく、0.1mm以上1.0mm以下であるのがより好ましい。これにより、保護層20の下側の層(偏光層30等)を十分に保護することができる。
【0046】
(偏光層30)
図3に示す偏光層30は、入射光(偏光していない自然光)から、所定の一方向に偏光面をもつ直線偏光を取出す機能を有している。これにより、光学シート1を介して目に入射する入射光は、乱光が除去され、偏光されたものとなる。
【0047】
偏光層30の偏光度は、特に限定されないが、例えば、50%以上100%以下であるのが好ましく、80%以上100%以下であるのがより好ましい。また、偏光層30の可視光線透過率は、特に限定されないが、例えば、10%以上80%以下であるのが好ましく、20%以上50%以下であるのがより好ましい。
【0048】
このような偏光層30の構成材料としては、上記機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、部分ホルマール化ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、エチレン-酢酸ビニル共重合体部分ケン価物等で構成された高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着、染色させ、一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。
【0049】
これらの中でも、偏光層30は、ポリビニルアルコール(PVA)を主材料とした高分子フィルムに、ヨウ素または二色性染料を吸着、染色させ、一軸延伸したものが好ましい。ポリビニルアルコール(PVA)は透明性、耐熱性、染色剤であるヨウ素または二色性染料との親和性、延伸時の配向性のいずれもが優れた材料である。したがって、PVAを主材料とする偏光層30は、耐熱性に優れたものとなるとともに、偏光機能に優れたものとなる。
【0050】
なお、上記二色性染料としては、例えばクロラチンファストレッド、コンゴーレッド、ブリリアントブルー6B、ベンゾパープリン、クロラゾールブラックBH、ダイレクトブルー2B、ジアミングリーン、クリソフェノン、シリウスイエロー、ダイレクトファーストレッド、アシドブラックなどが挙げられる。
【0051】
この偏光層30の厚さは、特に限定されず、例えば、5μm以上60μm以下であるのが好ましく、10μm以上40μm以下であるのがより好ましい。
【0052】
このような偏光層30は、図5に示すような光透過スペクトルを有する。なお、図5に示す光透過スペクトルは、偏光層30単体での光透過スペクトルを示すグラフである。
【0053】
(赤外線吸収層40)
赤外線吸収層40は、レンズ4側に設けられ、赤外線を吸収して遮蔽する機能を有する。これにより、装着者の目を保護することができる。
【0054】
赤外線吸収層40は、樹脂材料と、780nm以上2500nm以下の波長域の光を吸収する赤外線吸収剤(光吸収剤)と、を含む。
【0055】
この樹脂材料としては、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられ、これらの中でもポリカーボネートであるのが好ましい。
【0056】
ポリカーボネートとしては、特に限定されず、各種のものを用いることができるが、中でも、芳香族系ポリカーボネートであることが好ましい。芳香族系ポリカーボネートは、その主鎖に芳香族環を備えており、これにより、赤外線吸収層40の強度をより優れたものとすることができる。
【0057】
この芳香族系ポリカーボネートは、例えば、ビスフェノールとホスゲンとの界面重縮合反応、ビスフェノールとジフェニルカーボネートとのエステル交換反応等により合成される。
【0058】
ビスフェノールとしては、例えば、ビスフェノールAや、下記式(1)に示すポリカーボネートの繰り返し単位の起源となるビスフェノール(変性ビスフェノール)等が挙げられる。
【0059】
【化2】
(式(1)中、Xは、炭素数1~18のアルキル基、芳香族基または環状脂肪族基であり、RaおよびRbは、それぞれ独立して、炭素数1~12のアルキル基であり、mおよびnは、それぞれ0~4の整数であり、pは、繰り返し単位の数である。)
【0060】
なお、前記式(1)に示すポリカーボネートの繰り返し単位の起源となるビスフェノールとしては、具体的には、例えば4,4’-(ペンタン-2,2-ジイル)ジフェノール、4,4’-(ペンタン-3,3-ジイル)ジフェノール、4,4’-(ブタン-2,2-ジイル)ジフェノール、1,1’-(シクロヘキサンジイル)ジフェノール、2-シクロヘキシル-1,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、2,3-ビスシクロヘキシル-1,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1’-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン、2,2’-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0061】
特に、ポリカーボネートとしては、ビスフェノールに由来する骨格を有するビスフェノール型ポリカーボネートを主成分とするのが好ましい。かかるビスフェノール型ポリカーボネートを用いることにより、光学シート1は、さらに優れた強度を発揮するものとなる。
【0062】
また、赤外線吸収層40中のポリカーボネートの含有量は、87wt%以上99.949wt%以下であるのが好ましく、90wt%以上99.87wt%以下であるのがより好ましい。これにより、赤外線吸収層40の強度を十分に高めることができる。
【0063】
赤外線吸収剤は、780nm以上2500nm以下の波長域の光を吸収する機能を有する。なお、本明細書中では、「吸収」とは、透過率が10%以下のことを言う。
【0064】
赤外線吸収剤としては、金属ホウ化物、酸化チタン、酸化ジルコニウム、スズドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、酸化タングステン化合物、ジイモニウム化合物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、アゾ化合物、アミニウム化合物、シアニン化合物、スクアリリウム化合物、アントラキノン化合物、フナトキノン化合物、ジチオール化合物、ポリメチン化合物等が挙げられる。
【0065】
これらの中でも、酸化タングステン化合物、ジイモニウム化合物、フタロシアニン化合物およびナフタロシアニン化合物、ジチオール化合物を含むものであるのが好ましく、酸化タングステン化合物を含むものがさらに好ましい。
【0066】
赤外線吸収層40中における赤外線吸収剤の含有量は、0.001wt%以上2wt%以下であるのが好ましく、0.002wt%以上1.0wt%以下であるのがより好ましく、0.002wt%以上0.1wt%以下であるのがさらに好ましい。これにより、赤外線を十分に吸収することができるとともに、可視光領域の光を良好に通すことが可能となり、赤外線吸収層40の十分な強度を確保することができる。
【0067】
このような赤外線吸収層40は、延伸されたものであっても非延伸のものであってもよいが、非延伸のものであるのが好ましい。これにより、延伸することによって赤外線吸収剤の存在位置にムラが生じるのを防止することができる、すなわち、可及的に均一に赤外線吸収層40中に赤外線吸収剤が分散された状態となる。
【0068】
また、赤外線吸収層40の厚さは、0.05mm以上3.0mm以下であるのが好ましく、0.1mm以上1.0mm以下であるのがより好ましい。これにより、赤外線吸収層40の下側の層(偏光層30等)を赤外線から十分に保護することができる。
【0069】
このような赤外線吸収層40は、図6に示すような光透過スペクトルを有する。なお、図6に示す光透過スペクトルは、赤外線吸収層40単体での光透過スペクトルを示すグラフである。
【0070】
(接着剤層50および接着剤層60)
接着剤層50は、保護層20と偏光層30との間に設けられ、保護層20と偏光層30とを接合するものである。接着剤層60は、偏光層30と赤外線吸収層40との間に設けられ、偏光層30と赤外線吸収層40とを接合するものである。接着剤層50および接着剤層60を構成する接着剤(または粘着剤)としては、特に限定されず、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤等が挙げられる。
【0071】
中でも、ウレタン系接着剤が好ましい。これにより、接着剤層50および接着剤層60の透明性、接着強度、耐久性をより優れたものとしつつ、形状変化に対する追従性を特に優れたものとすることができる。
【0072】
接着剤層50および接着剤層60の厚さは、同じであってもよく、異なっていてもよいが、1μm以上200μm以下であるのが好ましく、10μm以上100μm以下であるのがより好ましい。
【0073】
なお、接着剤層50および接着剤層60は、同じ接着剤で構成されていてもよく、異なっていてもよい。
【0074】
次に、光学シート1の光透過スペクトルについて説明する。
図4は、光学シートの光透過スペクトルを示すグラフである。図4中横軸が波長[nm]を示しており、縦軸が光透過率[%]を示している。
【0075】
図4に示すように、光学シート1の光透過スペクトルは、第1ピークPaと、第2ピークPbとを有する曲線で表される。第1ピークPaは、730nm以上830nm以下の間に透過率のピーク波長P1を有する。一方、第2ピークPbは、420nm以上520nm以下の間に透過率のピーク波長P2を有する。
【0076】
ここで、偏光層と赤外線吸収層とを単に組み合わせるだけでは、可視光透過率を十分に高めつつ、十分な偏光機能と、十分な赤外線吸収機能とを両立することはできない。すなわち、可視光の透過率は十分に高いのが好ましく、赤外線の透過率は十分に低いのが好ましいが、何れか一方を満足させようとすると、他方を満足するのが困難になる。
【0077】
さらに換言すれば、単に可視光の透過率を高めると、赤外線の透過率も高まってしまう。一方、単に赤外線の透過率を低くすると、可視光の透過率が低くなってしまう。これは、第1ピークPaおよび第2ピークPbの形状が互いに影響し合っているためである。すなわち、可視光領域の透過率と赤外線領域の透過率は、互いに影響し合っている。しかしながら、従来では、偏光機能と赤外線吸収機能とを両立することに関して、十分な検討がなされていなかった。
【0078】
そこで、本発明者らは、以下のような条件を満足することにより、偏光機能と赤外線吸収機能とを両立することができることを見出し、本発明の完成に至った。
【0079】
具体的には、光透過スペクトルにおいて、730nm以上830nm以下の間に光透過率のピーク波長P1を有する第1ピークPaを有し、380nm以上780nm以下の波長域の平均光透過率が10以上であり、780nm超2500nm以下の波長域の平均光透過率が10以下であることにより、可視光の透過率を十分に高くすることができるとともに、赤外線の透過率を十分に低くすることができる。よって、可視光の透過率を高く維持しつつ、偏光機能と赤外線吸収機能とを両立することができる。その結果、良好な視界と、目の保護を両立することができる。
【0080】
730nmよりも短い波長域に光透過率のピーク波長P1が位置していた場合、赤外線の透過率が高くなってしまう傾向を示す。一方、830nmよりも長い波長域に光透過率のピーク波長P1が位置していた場合、可視光の透過率が低くなる傾向を示す。
【0081】
また、380nm以上780nm以下の波長域の平均光透過率が10よりも小さい場合、装着者の視野が暗くなってしまう。
【0082】
また、780nm超2500nm以下の波長域の平均光透過率が10より大きい場合、赤外線吸収機能が不十分となる。
【0083】
本明細書中における平均光透過率とは、以下のようにして算出した値である。
「JASCO V-670」を用いて2nm刻みで各波長における光透過率を測定し、その測定値にANSI重価係数を積算し算出した値の平均値である。すなわち、本発明では、380nm以上780nm以下の領域において、2nm刻みで各波長における光透過率を測定し、その測定値にANSI重価係数を積算し算出した値の平均値が、10以上であり、780nm超2500nm以下の領域において、2nm刻みで各波長における光透過率を測定し、その測定値にANSI重価係数を積算し算出した値の平均値が、10以下である。
【0084】
なお、ANSI重価係数とは、眼鏡に関するアメリカ合衆国の規格(American National Standard Institute)によって定められる係数である。
【0085】
光学シート1では、主に、赤外線吸収層40の赤外線吸収率が第1ピークPaの形成に寄与しており、偏光層30の可視光透過率が第2ピークPbの形成に寄与している。
【0086】
赤外線吸収層40の赤外線吸収剤の種類、含有量を調整することにより、第1ピークPaのピーク波長P1の位置、透過率を調整することができる。また、偏光層30の偏光度や厚さを調整することにより、第2ピークPbのピーク波長P2の位置、透過率を調整することができる。
【0087】
また、光透過率T1は、光透過率T2よりも大きいのが好ましい。光透過率T1と光透過率T2との差ΔTは、2%以上30%以下であるのが好ましく、5%以上20%以下であるのがより好ましい。これにより、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
【0088】
また、ピーク波長P1における光透過率T1は、10%以上50%以下であるのが好ましく、20%以上40%以下であるのがより好ましい。これにより、本発明の効果をより確実に発揮することができる。
【0089】
光透過率T1が大きすぎると、赤外線領域での光透過率が高くなってしまう傾向を示す。一方、光透過率T1が小さすぎると、可視光領域での光透過率が高くなってしまう傾向を示す。
【0090】
また、ピーク波長P2における光透過率T2は、10%以上50%以下であるのが好ましく、20%以上40%以下であるのがより好ましい。これにより、本発明の効果をより確実に発揮することができる。
【0091】
光透過率T2が大きすぎると、可視光領域での光透過率が高くなってしまう傾向を示す。一方、光透過率T2が小さすぎると、赤外線領域での光透過率が高くなってしまう傾向を示す。
【0092】
第1ピークPaの半値幅Waは、30nm以上200nm以下であるのが好ましく、50nm以上150nm以下であるのがより好ましい。これにより、可視光の過剰な吸収を抑制することができ、赤外線の吸収と可視光の透過の両立が可能となる。
【0093】
第2ピークPbの半値幅Wbは、30nm以上200nm以下であるのが好ましく、50nm以上150nm以下であるのがより好ましい。これにより、可視光の過剰な吸収を抑制することができ、視界がより良好となる。
【0094】
なお、第1ピークPaにおける半値幅Waは、次のように定義される。まず、ピーク波長P1から2nm刻みで、ピーク波長P1の両サイドにおいて、外側に向って吸光度を測定していき、吸光度の変化が0.005以下になる最初の波長(中心より30nm以上遠い)を2つ検出し、これらのうち透過率が高い方の波長をボトム波長とする。そして、ボトム波長の透過率とピーク波長P1の透過率との差の半分の値のときの、第1ピークPaの幅を第1ピークPaにおける半値幅Waとする。
【0095】
第2ピークPbにおける半値幅Wbは、上記と同様にして次のように定義される。まず、ピーク波長P2から2nm刻みで、ピーク波長P2の両サイドにおいて、外側に向って吸光度を測定していき、吸光度の変化が0.005以下になる最初の波長(中心より10nm以上遠い)を2つ検出し、これらのうち透過率が高い方の波長をボトム波長とする。そして、ボトム波長の透過率とピーク波長P2の透過率との差の半分の値のときの、第2ピークPbの幅を第2ピークPbにおける半値幅Wbとする。
【0096】
このように、本発明では、光吸収スペクトルにおいて、730nm以上830nm以下の間の光透過率のピーク波長をピーク波長P1としたとき、光透過スペクトルにおいて、420nm以上520nm以下の間に光透過率のピーク波長P2を有する第2ピークPbを有する。これにより、可視光の透過率を十分に高くすることができるとともに、赤外線の透過率を十分に低くすることができる。特に、上述したような光透過スペクトルにおいて上述したような2つのピークを有することにより、特に、可視光の青緑色をカットすることができる。よって、視野のコントラストを高めることができる。
【0097】
このような光学シート1は、レンズ4の表面に接着剤層を介して貼着されていてもよく、レンズ4と一体的に形成されていてもよい。レンズ4と一体的に形成する場合、まず、金型内に光学シート1を載置し、金型内に溶融状態のレンズ4となる材料(例えば、樹脂材料)を流し込んで成形するシートインサート法を用いることができる。
【0098】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述したものに限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【0099】
例えば、本発明の光学シートを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。
【0100】
また、本発明の光学シートは、前述した構成に加え、任意の構成物が付加されていてもよい。
【0101】
より具体的には、例えば、本発明の光学シートは、表面を保護する保護層や、中間層、レンズとしての度数を調整する度数調整層等を備えていてもよい。
【実施例
【0102】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。
1.光学シートの検討
1-1.光学シートの作成
【0103】
[実施例1]
[1]まず、100質量部のビスフェノールA型ポリカーボネート(三菱瓦斯化学社製、「ユーピロン E2000FN E5100」)を押し出し成形により、保護層を得た。なお、保護層の厚さは、0.325mmであった。
【0104】
[2]一方で、100質量部のビスフェノールA型ポリカーボネート(三菱瓦斯化学社製、「ユーピロン E2000FN E5100」)と、0.005質量部の赤外線吸収剤(住友金属鉱山社製「YMDS-874」)を撹拌・混合することにより、光学シート成形材料を用意し、押し出し成形により、赤外線吸収層を得た。なお、赤外線吸収層の厚さは、0.3mmであった。
【0105】
[3]一方で、ポリビニルアルコールフィルム(クラレ社製「クラレビニロン#7500」)を水槽中で延伸しながら、C.I.ダイレクトブラック17を溶解した水溶液にて染色した後にホウ酸溶液中に浸漬処理し、さらに水洗、乾燥処理を行うことで偏光層を得た。
【0106】
[4]そして、偏光層の両面に、硬化させることにより接着層となるウレタン系接着剤を塗工し、一方の面側から保護層を貼着し、他方の面側から赤外線吸収層を貼着し、その後、接着剤を硬化させた。これにより、図3に示す光学シートを得た。
【0107】
なお、得られた光学シートでは、第1ピーク(ピーク)のピーク波長P1は、780nmであり、第2ピークのピーク波長P2は、470nmであった。また、380nm以上780nm以下の波長域の平均光透過率Taが30.4%であり、780nm超2500nm以下の波長域の平均光透過率Tbが6.5%であった。
【0108】
[実施例2]
光学シートの構成を表1に示すように変更したこと以外は、前記実施例1と同様にして実施例2の光学シートを得た。
【0109】
[実施例3]
光学シートの構成を表1に示すように変更したこと以外は、前記実施例1と同様にして実施例3の光学シートを得た。
【0110】
[実施例4]
光学シートの構成を表1に示すように変更したこと以外は、前記実施例1と同様にして実施例4の光学シートを得た。
【0111】
[比較例1]
光学シートの構成を表1に示すように変更したこと以外は、前記実施例1と同様にして比較例1の光学シートを得た。
【0112】
[比較例2]
光学シートの構成を表1に示すように変更したこと以外は、前記実施例1と同様にして比較例2の光学シートを得た。
【0113】
[比較例3]
光学シートの構成を表1に示すように変更したこと以外は、前記実施例1と同様にして比較例3の光学シートを得た。
【0114】
[比較例4]
光学シートの構成を表1に示すように変更したこと以外は、前記実施例1と同様にして比較例4の光学シートを得た。
【0115】
また、表1中、Aが、ビスフェノールA型ポリカーボネート(三菱瓦斯化学社製、「ユーピロン E2000FN E5100」)を示し、Bが、ポリビニルアルコールフィルム(クラレ社製「クラレビニロン#7500」)を示し、Cが、ウレタン系接着剤を示し、D1が、住友金属鉱山社製「YMDS-874」(赤外線吸収剤)を示し、D2が、日本化薬社製「KAYASORB IRG-069」(赤外線吸収剤)を示し、D3が、山田化学工業社製「FDN-010」(赤外線吸収剤)を示し、D4が、山田化学工業社製「FDN-008」(赤外線吸収剤)を示し、D5が、東京化成工業社製「B4361」(赤外線吸収剤)を示し、D6が東京化成工業社製「B4360」(赤外線吸収剤)を示している。
【0116】
なお、実施例2の光学シートにおける赤外線吸収剤D1、D5、D6の配合比は、5:1:1である。また、実施例3の光学シートにおける赤外線吸収剤D1、D3、D4、D5、D6の配合比は、10:1:1:1:1である。
【0117】
1-2.評価
各実施例および各比較例の光学シートを、以下の方法で評価した。
【0118】
(赤外線吸収特性評価)
上記のように製造した光学シートを「JASCO V-670」を用いて赤外線透過率を測定した。
A:透過率が0%以上7%以下。
B:透過率が7%超10%以下。
C:透過率が10%超15%以下。
D:透過率が15%超。
【0119】
(可視光透過率評価)
上記のように製造した光学シートを「JASCO V-670」を用いて可視光透過率を測定した。
A:透過率が15%超。
B:透過率が10%超15%以下。
C:透過率が7%超10%以下。
D:透過率が0%以上7%以下。
【0120】
(偏光機能評価)
上記のように製造した光学シートを「JASCO V-760」を用いて偏光機能を測定した。
A:偏光度が97%超100%以下。
B:偏光度が95%超97%以下。
C:偏光度が93%超95以下。
D:偏光度が0%以上93%以下。
【0121】
以上のようにして得られた各実施例および各比較例の光学シートにおける評価結果を、それぞれ、下記の表1に示す。
【0122】
【表1】
【0123】
表1に示したように、各実施例における光学シートでは、各比較例と同等もしくはそれ以上の強度を発揮しつつ、各比較例に対して満足のいく結果となった。
【符号の説明】
【0124】
1 光学シート
2 フレーム
3 光学シート付レンズ
4 レンズ
5 装着部
6 ツバ
7 光透過性部材
21 リム部
22 ブリッジ部
23 テンプル部
24 ノーズパッド部
10 光学部品
10’ 光学部品
20 保護層
30 偏光層
40 赤外線吸収層
50 接着剤層
60 接着剤層
P1 ピーク波長
P2 ピーク波長
Pa 第1ピーク
Pb 第2ピーク
Wa 半値幅
Wb 半値幅
図1
図2
図3
図4
図5
図6