고굴절 폴리머 안경렌즈를 위한 효과적인 점진적 굴절률 반사방지 코팅 (Effective Graded Refractive-index Anti-Reflection Coating for High Refractive-index Polymer Eyeglass Lens)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 24권 / 8호 / 16 ~ 21페이지
· 저자명 : 김기출

초록

폴리머 안경렌즈는 유리 안경렌즈보다 가볍고, 고도근시자의 비율이 증가함에 따라 높은 굴절률을 갖는 폴리머 안경렌즈가 특히 주목을 받고 있다. 안경렌즈 시장은 경쟁이 치열하여 생산성을 향상시키고, 원가를 절감하여가격 경쟁력을 확보하는 것이 매우 중요한 상황이다. 본 연구에서는 굴절률 1.70의 고굴절 폴리머 안경렌즈의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과적인 점진적 굴절률 반사방지(AR, Anti-Reflection) 코팅에 대하여 연구하였다. 굴절률1.70인 고굴절률 폴리머 안경렌즈는 열중합 공정의 인젝션 몰드 방법으로 제조되었다. 폴리머 안경렌즈에 E-beam 진공증착 시스템을 이용하여 AR 코팅 공정을 진행하였고, 전통적인 7층의 다층 박막 AR 코팅과 3층의 점진적 굴절률 AR 코팅을 각각 E-beam 증착하였다. 안경렌즈의 반사율을 자외선-가시광선 분광학(UV-visible spectroscopy) 으로 분석하였다. 그 결과 SiO2 (125 nm, n=1.485)/MgF2 (25 nm, n=1.380)/ITO (5 nm, n=1.174)의 3층 구조를갖는 점진적 굴절률 AR 코팅의 폴리머 안경렌즈의 평균 반사율은 파장 400 nm ~ 800 nm의 가시광선 영역에서2.17%를 나타내어 7층의 다층 박막 AR 코팅의 평균 반사율 3.22%보다 우수하였다. 또한, AR 코팅 공정도 절반이하로 줄어들어 생산성 향상에 효과가 있었다. 3층 구조를 갖는 점진적 굴절률 AR 코팅 공정은 1.70의 높은 굴절률을 갖는 고굴절 폴리머 안경렌즈의 생산성 향상에 적용될 수 있을 것으로 전망된다.

영어초록

Increasing attention is being given to polymer eyeglass lenses with a high refractive index due to their low weight compared to a glass lens and the increasing rate of high myopia. It is very important to increase productivity and to reduce cost because the eyeglass lens market is a red ocean. In this study, effective graded-refractive-index antireflection (AR) coating technology was investigated for a high-refractive index polymer lens with n= 1.70 to increase productivity. The lens was fabricated by injection molding method of thermal polymerization process. A conventional multi-layer AR coating with seven layers and the graded-refractive-index AR coating with three layers were processed by E-beam evaporation. The reflectance of the polymer eyeglass lens was characterized by UV-visible spectroscopy.
The graded refractive-index AR coating with three layers of SiO2 (125 nm, n=1.485)/MgF2 (25 nm, n=1.380)/ITO (5 nm, n=1.174) exhibits average reflectance of 2.17% for wavelength of 400 nm to 800 nm in the visible light range. This is superior to the average reflectance of 3.22% of the conventional seven-layer AR coating. Also, the productivity of the AR-coated polymer eyeglass lens was increased due to the decrease of the AR coating process to half. The graded refractive-index AR coating could be applied to high-refractive-index polymer eyeglass lens manufacturing to increase productivity.

참고자료

· 없음