CN102759759A - 光学镜片、涂层于光学镜片的分子薄膜及其制作方法 - Google Patents

光学镜片、涂层于光学镜片的分子薄膜及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及分子薄膜及其制作方法技术领域，披露了一种涂层于光学镜片的分子薄膜，包含正十八烷基三氯硅烷；以及一种抗菌药剂；其中，该抗菌药剂与该正十八烷基三氯硅烷的重量比值为3至13。本发明还披露了上述分子薄膜的制作方法，包含一项前置步骤，预先准备一个基质、正十八烷基三氯硅烷及一种抗菌药剂；一项清洁步骤，清洗该基质表面的油脂及污染物；以及一项浸渍步骤，将该基质浸渍于一个混合物中，以在该基质的表面形成一层分子薄膜，该混合物是由该正十八烷基三氯硅烷及该抗菌药剂所组成。该分子薄膜不仅能够抗污，避免外界灰尘及脏污的沾附，更可以有效抵抗环境中正常细菌菌丛、真菌菌丛的污染，以提升该光学镜片的透光性及其使用年限。

Description

光学镜片、涂层于光学镜片的分子薄膜及其制作方法
技术领域
本发明是有关一种分子薄膜及其制作方法，特别是指一种涂层于光学镜片的分子薄膜及其制作方法。
背景技术
在视觉效果日益受到重视的时代中，产业生产的显示元件在使用期间的可靠度与美观要求将会愈来愈重要。
一般光学镜片表面均具有抗磨损特性，但仍存在着以下两种缺点：
1.抗污性不佳：由于颗粒与水份在大气环境下，容易沾在镜片表面使其磨损与透光性效应变差，因此如何在硬涂层上进行分子薄膜的表面改质，使其减少环境对镀层表面的缓慢伤害，并且不伤害本身的性能展现，为商品极待解决的问题。
2.抗菌性不佳：镜片表面除了需要抗污性佳的优点外，抗菌效果亦为重点之一；镜片表面的抗菌效果是关系着真菌于镜片表面的附着、生长，当表面抗菌效果不佳时，真菌容易附着于表面成长，进而影响商品的效能。
现有技术是借助改质剂，在一个光学镜片，如SiO2玻璃或MgF2玻璃的表面形成涂层而改善该光学镜片的抗污性，现有技术惯用的改质剂包含正十八烷基三氯硅烷(Octadecyltrichlorosilane，简称为OTS，化学式为CH3(CH2)17SiCl3)，以及十五烷基硫醇(1-Hexadecanethiol，简称为HDT，化学式为CH3(CH2)15SH)。
但是，现有技术的十五烷基硫醇(HDT)及正十八烷基三氯硅烷(OTS)虽能够将SiO2玻璃或MgF2玻璃的表面改质，使该SiO2玻璃或MgF2玻璃的接触角由66或19.7提升至111.4，改善其抗污性，却无法使得该光学镜片的抗菌效果同时得到提升；因此，现有技术的改质方式仍具有不足之处，有必要进一步改良以促进产业生产。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种涂层于光学镜片的分子薄膜，能够同时提升光学镜片的抗污性及抗菌性。
本发明的次一目的是提供一种涂层于光学镜片的分子薄膜，能够稳定地形成于该光学镜片的表面而不易被移除。
本发明的再一目的是提供一种涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，其能够于光学镜片表面产生前述的分子薄膜以提升该光学镜片的抗污性及抗菌性。
本发明的再一目的是提供一种光学镜片，其具有稳定的涂层，以及良好的抗污性、抗菌性。
为达到前述发明目的，本发明所运用的技术方案包含有：
一种涂层于光学镜片的分子薄膜，包含正十八烷基三氯硅烷；以及一种抗菌药剂；其中，该抗菌药剂与该正十八烷基三氯硅烷的重量比值为3至13。
本发明的涂层于光学镜片的分子薄膜，其中，该抗菌药剂是选自于生物类黄酮相关药剂。
一种光学镜片，包含一个基质；以及一层分子薄膜，该分子薄膜是涂层于该基质的表面，该分子薄膜包含正十八烷基三氯硅烷及一种抗菌药剂。
本发明的光学镜片，其中，该基质为SiO2玻璃或者MgF2玻璃。
本发明的光学镜片，其中，该抗菌药剂与该正十八烷基三氯硅烷的重量比值为3至13。
本发明的光学镜片，其中，该抗菌药剂是选自于生物类黄酮相关药剂。
一种涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，包含一项前置步骤，预先准备一个基质、正十八烷基三氯硅烷及一种抗菌药剂；一项清洁步骤，清洗该基质表面的油脂及污染物；以及一项浸渍步骤，将该基质浸渍于一个混合物中，以在该基质的表面形成一层分子薄膜，该混合物是由该正十八烷基三氯硅烷及该抗菌药剂所组成。
本发明的涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，其中，该前置步骤的基质选用SiO2玻璃或者MgF2玻璃。
本发明的涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，其中，该前置步骤的抗菌药剂选用生物类黄酮相关药剂。
本发明的涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，其中，该前置步骤是利用乙醇将该正十八烷基三氯硅烷配制成浓度为10mM的正十八烷基三氯硅烷溶液。
本发明的涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，其中，该前置步骤是利用去离子水将该抗菌药剂配制成体积百分比浓度为10％至50％的抗菌药剂溶液。
本发明涂层于光学镜片的分子薄膜不仅能够抗污，避免外界灰尘及脏污的沾附，更可以有效抵抗环境中正常细菌菌丛、真菌菌丛的污染，以提升该光学镜片的透光性及其使用年限。
本发明的涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，是于一个基质表面形成一层前述的分子薄膜。
再者，该分子薄膜具有稳定的构型，能够稳固的结合于光学镜片的表面，不易因外力影响而脱落，具有提升该光学镜片使用年限的功效。
另外，本发明的光学镜片包含前述的该基质及该分子薄膜，该分子薄膜是设于该基质的一表面，使该光学镜片具有良好的抗菌性及抗污性。
附图说明
图1：本发明涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法的操作流程图。
图2：本发明光学镜片的剖视图。
图3：各组光学镜片的接触角示意图。
图4：各组光学镜片的临界负荷示意图。
图5：各组光学镜片的抗细菌性示意图。
图6：各组光学镜片的抗真菌性示意图。
主要元件符号说明：
S1前置步骤
S2清洁步骤
S3浸渍步骤
10基质        20分子薄膜
具体实施方式
为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
请参照图1所示，本发明一种涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法包含，一项前置步骤S1，一项清洁步骤S2，以及一项浸渍步骤S3。
该前置步骤S1，是先预置一个基质、正十八烷基三氯硅烷溶液(OTS溶液)及一种抗菌药剂，其中，该基质能够是SiO2玻璃、MgF2玻璃或其他能够作为光学镜片的材质；而该抗菌药剂则是一种生物类黄酮相关药剂。更详言之，本实施例的抗菌药剂是一种商用生物类黄酮抗菌药剂(Citrox Ltd.；Geelong)，该生物类黄酮抗菌药剂是以去离子水配制成体积百分比浓度为10％至50％的抗菌药剂溶液；而本实施例的正十八烷基三氯硅烷则同样是一种商用正十八烷基三氯硅烷(Sigma-Aldrich；St.Louis)，较佳的是以98％的乙醇配制成10mM的OTS溶液，以便本发明制作方法的后续应用。
该清洁步骤S2，是依序利用去离子水清洗该基质，超音波震荡10分钟再以氮气干燥，以便去除该基质表面所沾附的油脂及污染物。
该浸渍步骤S3，是将该基质浸渍一个混合物中8至12小时，其中，该混合物是由该正十八烷基三氯硅烷及该抗菌药剂所组成，而该正十八烷基三氯硅烷与该抗菌药剂较佳的是以9∶1的体积比例进行混合。本实施例的混合物是由18毫升(ml)的该OTS溶液(浓度为10mM)与2毫升(ml)的该生物类黄酮抗菌药剂溶液(浓度为10％～50％)调配而成。借此，该混合物所包含的正十八烷基三氯硅烷及抗菌药剂能够与该基质表面进行反应而形成一层分子薄膜，即本发明的涂层于光学镜片的分子薄膜，该分子薄膜是利用其正十八烷基三氯硅烷及抗菌药剂与该基质表面形成交互键结，因此，该分子薄膜是具有良好的抗菌性、抗污性及稳定性，能够稳固地结合于该基质的表面，不易因一般外力作用的影响而脱落。
本发明涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，能够另于该浸渍步骤S3完成后再次操作该清洁步骤S2，利用去离子水清洗、超音波震荡10分钟以及氮气干燥，以除去该分子薄膜于制作过程中所沾染的灰尘、油污等；该分子薄膜包含正十八烷基三氯硅烷及抗菌药剂，其中，该抗菌药剂及正十八烷基三氯硅烷的重量比值为3至13。
请参照图2所示，是经前述本发明的制作方法操作而获得的光学镜片的剖视图，该光学镜片包含一个基质10及一层分子薄膜20，其中，该基质10是一个可透光的固材，包含SiO2玻璃或MgF2玻璃；而该分子薄膜20，是设置于该基质10的一个表面，并且由正十八烷基三氯硅烷及抗菌药剂所组成，其中，该抗菌药剂及正十八烷基三氯硅烷的重量比值为3至13。本实施例的杀菌药剂是一种生物类黄酮相关药剂。
为进一步证实本发明的涂层于光学镜片的分子薄膜确实具有良好的抗污性及抗菌性，本发明是先于SiO2玻璃形成多种不同的涂层，以评估各种涂层的抗菌性及抗污性的差异。请参照表1所示，本实施例是预制6组的SiO2玻璃，分别经(a)未处理；(b)本发明的OTS溶液；(c)本发明的抗菌药剂溶液(10％)；(d)本发明的抗菌药剂溶液(50％)；(e)本发明的OTS溶液及抗菌药剂溶液(10％)的混合物；及(f)本发明的OTS溶液及抗菌药剂溶液(50％)的混合物浸渍，使各组溶液能够于该SiO2玻璃产生不同的涂层，再分别针对各组SiO2玻璃的接触角、临界负荷、抗细菌性及抗真菌性进行测试。
表1：各组SiO2玻璃及其处理
 组别   涂层
 a(对照组)   -
 b   10mM OTS溶液
 c   10％抗菌药剂溶液
 d   50％抗菌药剂溶液
 e   OTS溶液+10％抗菌药剂溶液
 f   OTS溶液+50％抗菌药剂溶液
请参照图3所示，其中，不具有任何涂层的SiO2玻璃(a)，以及仅经抗菌药剂溶液处理的SiO2玻璃(c及d)的接触角明显较小，约60左右，而有经OTS溶液，或者是经OTS溶液及抗菌药剂溶液的混合物浸渍的SiO2玻璃(b、e及f)，接触角皆大于90。由此得知，本发明的分子薄膜确实能够提升光学镜片(如SiO2玻璃)的接触角，使该光学镜片具有较佳的抗污性，而不易被环境中的脏污、灰尘所沾染。
请参照图4所示，其中，各组SiO2玻璃的临界负荷分别为95、90、93、90及150μN，据此即证实本发明的分子薄膜，特别是包含OTS及50％抗菌药剂的分子薄膜能够在光学镜片表面形成稳定的键结，不易因外力作用而脱落。
请参照图5及图6所示，分别是各组SiO2玻璃的抗细菌性及抗真菌性的比较图。本发明是分别将各组SiO2玻璃与环境中广泛存在的细菌与真菌共同培养12小时，观察该细菌或真菌在各组SiO2玻璃上的菌数或发芽率，以评估其抗细菌性及抗真菌性。本实施例所采用的细菌为环境中的正常菌丛-金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，而本实施例的真菌则为外界环境常见的鲍氏不动杆菌(Alternaria brassicae)，该金黄色葡萄球菌及鲍氏不动杆菌是于室温下与各组SiO2玻璃进行共同培养的试验。
由该图5结果，相较于他组的SiO2玻璃，经OTS溶液及抗菌药剂溶液的混合物浸渍的SiO2玻璃(e及f)具有较佳的抗细菌性，仅观察到低于1×101的菌数；由此证实本发明的分子薄膜确实具有显著的抗细菌性，能够避免环境中正常细菌菌丛的污染。
由该图6结果，相较于他组的SiO2玻璃，经OTS溶液及抗菌药剂溶液的混合物浸渍的SiO2玻璃(e及f)的真菌发芽率明显较低，仅有40％至50％，故本发明的分子薄膜确实具有显著的抗真菌性，能够避免环境中正常真菌菌丛的污染。
综上所述，本发明涂层于光学镜片的分子薄膜不仅能够抗污，避免外界灰尘及脏污的沾附，更可以有效抵抗环境中正常细菌菌丛、真菌菌丛的污染，以提升该光学镜片的透光性及其使用年限。
本发明的涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，是于一个基质表面形成一层分子薄膜，该分子薄膜包含正十八烷基三氯硅烷及一种抗菌药剂，且具有良好的抗污性及抗菌性；因此，借助本发明的分子薄膜能够有效改善光学镜片的抗污性、抗菌性，具有提升光学镜片效能的功效。
再者，该分子薄膜具有稳定的构型，能够稳固的结合于光学镜片的表面，不易因外力影响而脱落，具有提升该光学镜片使用年限的功效。
另外，本发明的光学镜片包含前述的该基质及该分子薄膜，该分子薄膜是设于该基质的一表面，使该光学镜片具有良好的抗菌性及抗污性，为本发明的功效。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施范围；故，凡依本发明申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (11)

1.一种涂层于光学镜片的分子薄膜，其特征在于，包含：
正十八烷基三氯硅烷；以及
一种抗菌药剂；
其中，该抗菌药剂与该正十八烷基三氯硅烷的重量比值为3至13。
2.如权利要求1所述的涂层于光学镜片的分子薄膜，其特征在于，该抗菌药剂是选自于生物类黄酮相关药剂。
3.一种光学镜片，其特征在于，包含：
一个基质；以及
一层分子薄膜，该分子薄膜是涂层于该基质的表面，该分子薄膜包含正十八烷基三氯硅烷及一种抗菌药剂。
4.如权利要求3所述的光学镜片，其特征在于，该基质为SiO2玻璃或者MgF2玻璃。
5.如权利要求3所述的光学镜片，其特征在于，该抗菌药剂与该正十八烷基三氯硅烷的重量比值为3至13。
6.如权利要求3所述的光学镜片，其特征在于，该抗菌药剂是选自于生物类黄酮相关药剂。
7.一种涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，其特征在于，包含：
一项前置步骤，预先准备一个基质、正十八烷基三氯硅烷及一种抗菌药剂；
一项清洁步骤，清洗该基质表面的油脂及污染物；以及
一项浸渍步骤，将该基质浸渍于一个混合物中，以在该基质的表面形成一层分子薄膜，该混合物是由该正十八烷基三氯硅烷及该抗菌药剂所组成。
8.如权利要求7所述的涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，其特征在于，该前置步骤的基质选用SiO2玻璃或者MgF2玻璃。
9.如权利要求7所述的涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，其特征在于，该前置步骤的抗菌药剂是选用生物类黄酮相关药剂。
10.如权利要求7所述的涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，其特征在于，该前置步骤是利用乙醇将该正十八烷基三氯硅烷配制成浓度为10mM的正十八烷基三氯硅烷溶液。
11.如权利要求7所述的涂层于光学镜片的分子薄膜的制作方法，其特征在于，该前置步骤是利用去离子水将该抗菌药剂配制成体积百分比浓度为10％至50％的抗菌药剂溶液。
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