CN103439760A - 一种抗蓝光镜片的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学镜片的制作方法，尤其涉及抗蓝光镜片的制作方法。本发明的抗蓝光镜片的制作方法，在镜片基片的正、反两个表面分别依次进行真空蒸镀，正面由内向外共五层，分别是：第一层的氧化硅层，第二层的五氧化三钛层，第三层的二氧化硅层，第四层的五氧化三钛层，第五层的二氧化硅层；反面由内向外共三层，分别是：第一层的氧化硅层，第二层的二氧化锆层，第三层的二氧化硅层。本发明采用如上技术方案，可以制出衰减380nm~500nm波长光（主要是蓝光部分）50%左右（50%±3%）的抗蓝光镜片，可在一些场合应用，具有一定商业用途。
Description
技术领域
本发明涉及光学镜片的制作方法，尤其涉及抗蓝光镜片的制作方法。
背景技术
蓝光容易对眼睛造成伤害，尤其会加速视网膜黄斑区的细胞氧化，如果黄斑区长期接触蓝光，甚至会损伤视觉细胞，会增加年老时眼睛出现黄斑病变的风险，这种现象称之为蓝光伤害（blue light hazard）。为了避免蓝光伤害，具有部分滤除蓝光波段的光学镜片被发明，此光学镜片又称为抗蓝光镜片。
现有的抗蓝光镜片有利用在镜片材料中加入色粉制成的抗蓝光镜片，如CN101813832A专利所揭示的抗蓝光茶色太阳镜片，还有利用在镜片表层镀膜制成的抗蓝光镜片，如CN1564052专利所揭示的防蓝光伤害保健眼镜片。然而现有技术中缺少衰减380nm~500nm波长光（主要是蓝光部分）50%左右（50%±3%）的抗蓝光镜片，衰减蓝光50%的抗蓝光镜片可在一些场合应用，具有一定商业用途。
发明内容
本发明的目的是提出一种衰减380nm~500nm波长光（主要是蓝光部分）50%左右（50%±3%）的抗蓝光镜片的制作方法。
本发明具体采用如下技术方案实现：
一种抗蓝光镜片的制作方法，在镜片基片的正、反两个表面分别依次进行真空蒸镀，正面由内向外共五层，分别是：第一层的氧化硅层，第二层的五氧化三钛层，第三层的二氧化硅层，第四层的五氧化三钛层，第五层的二氧化硅层；反面由内向外共三层，分别是：第一层的氧化硅层，第二层的二氧化锆层，第三层的二氧化硅层；具体的，
镜片基片的正面的第一层的氧化硅层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以时间控制方式进行镀膜，设定设备作业条件是：时长设为30秒，抵抗加热的电流设为125安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的正面的第二层的五氧化三钛层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米，监控膜厚设为0.95QWOT，电子枪的电流设为409安培，充氧量设为27sccm，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的正面的第三层的二氧化硅层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米，监控膜厚设为1.00QWOT，电子枪的电流设为150安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的正面的第四层的五氧化三钛层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米，监控膜厚设为0.90QWOT，电子枪的电流设为409安培，充氧量设为28sccm，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的正面的第五层的二氧化硅层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米，监控膜厚设为1.80QWOT，电子枪的电流设为150安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的反面的第一层的氧化硅层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以时间控制方式进行镀膜，设定设备作业条件是：时长设为30秒，抵抗加热的电流设为125安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的反面的第二层的二氧化锆层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为610纳米，监控膜厚设为0.60QWOT，电子枪的电流设为180安培，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的反面的第三层的二氧化硅层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为610纳米，监控膜厚设为1.65QWOT，电子枪的电流设为150安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。
优选的，该真空镀膜机是祥洲真空机器（股份）公司、龙翩实业有限公司生产的型号为LP-1200EBA的真空镀膜机。
优选的，镜片基片的正、反面的第一层的氧化硅层的蒸镀采用抵抗加热法实现，镜片基片的正面的第二层的五氧化三钛层、第三层的二氧化硅层、第四层的五氧化三钛层、第五层的二氧化硅层和镜片基片的反面的第二层的二氧化锆层、第三层的二氧化硅层的蒸镀采用采用EB电子枪法实现。
本发明采用如上技术方案，可以制出衰减380nm~500nm波长光（主要是蓝光部分）50%左右（50%±3%）的抗蓝光镜片，可在一些场合应用，具有一定商业用途。
附图说明
图1是本发明的抗蓝光镜片的剖视图。
图2是第一实施例的抗蓝光镜片的认证报告表。
图3是第一实施例的抗蓝光镜片的透射光谱图。
图4是第一实施例的抗蓝光镜片的光谱数据表。
图5是第二实施例的抗蓝光镜片的认证报告表。
图6是第二实施例的抗蓝光镜片的透射光谱图。
图7是第二实施例的抗蓝光镜片的光谱数据表。
具体实施方式
本发明的抗蓝光镜片是采用真空镀膜机来对镜片基片进行蒸镀多层膜层，从而制出衰减380nm~500nm波长光（主要是蓝光部分）50%左右（50%±3%）的抗蓝光镜片。该镜片基片可采用玻璃材质的镜片或者是高分子材料的镜片（如聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、尼龙PA等等）。
现结合附图和一个具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例的真空镀膜机采用祥洲真空机器（股份）公司、龙翩实业有限公司生产的型号为LP-1200EBA的真空镀膜机来对镜片基片进行蒸镀作业。该实施例是在镜片基片的正、反两个表面分别依次进行真空蒸镀，正面（镜片基片的凸起的表面）由内向外共五层，分别是：第一层的氧化硅（SiO）层，第二层的五氧化三钛（Ti3O5）层，第三层的二氧化硅（SiO2）层，第四层的五氧化三钛（Ti3O5）层，第五层的二氧化硅（SiO2）层；反面（镜片基片的凹陷的表面）由内向外共三层，分别是：第一层的氧化硅（SiO）层，第二层的二氧化锆（ZrO2）层，第三层的二氧化硅（SiO2）层。其中，镜片基片的正面和反面的第一层的氧化硅层主要起增加膜层附着力作用，镜片基片的正面的第二层的五氧化三钛层、第三层的二氧化硅层、第四层的五氧化三钛层、第五层的二氧化硅层和镜片基片的反面的第二层的二氧化锆层、第三层的二氧化硅层主要起到控制过滤波长的效果，是镜片镀膜的核心技术，作业时需要严格监控膜层厚度。镜片的真空镀膜作业为业内熟知的镀膜技术，下面仅对不同部分进行详细说明，未说明部分均是采用业内的通常技术实现，可以参考已有的相关资料，于此不再进行重复性说明。
镜片基片的正面的第一层（底层）的氧化硅（SiO）层的镀膜作业具体是：设定该LP-1200EBA真空镀膜机以时间控制方式（对应该设备使用说明书中的方法x2）进行镀膜，设定设备作业条件是：时长设为30秒（S），抵抗加热的电流设为125安培（A），充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。从而该镜片基片的正面所镀的第一层的氧化硅层的物理膜厚被控制为在0.06~0.1纳米（nm）之间。该第一层的氧化硅层的蒸镀采用抵抗加热法实现，是一种生产制造成本较低且通用的制作工序，十分适用于对所监控的膜厚的要求不高的情况下使用。
镜片基片的正面的第二层的五氧化三钛（Ti3O5）层的镀膜作业具体是：设定该LP-1200EBA真空镀膜机以光学膜厚监控方式（对应该设备使用说明书中的方法x1或x2）进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米（nm），监控膜厚设为0.95QWOT（1/4波长的厚度为1QWOT），电子枪的电流设为409安培（A），充氧量设为27 sccm（standard-state cubic centimeter per minute，标况毫升每分），炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。从而该镜片基片的正面所镀的第二层的五氧化三钛层的物理膜厚被严格监控为103.3125纳米（nm）。该第二层的五氧化三钛层的蒸镀采用EB电子枪法实现，是一种严格监控膜厚的真空镀膜制作工序，适用于对所监控的膜厚的要求较高的情况下使用。
镜片基片的正面的第三层的二氧化硅（SiO2）层的镀膜作业具体是：设定该LP-1200EBA真空镀膜机以光学膜厚监控方式（对应该设备使用说明书中的方法x1或x2）进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米（nm），监控膜厚设为1.00QWOT（1/4波长的厚度为1QWOT），电子枪的电流设为150安培（A），充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。从而该镜片基片的正面所镀的第三层的二氧化硅层的物理膜厚被严格监控为108.75纳米（nm）。该第三层的二氧化硅层的蒸镀采用EB电子枪法实现，是一种严格监控膜厚的真空镀膜制作工序，适用于对所监控的膜厚的要求较高的情况下使用。
镜片基片的正面的第四层的五氧化三钛（Ti3O5）层的镀膜作业具体是：设定该LP-1200EBA真空镀膜机以光学膜厚监控方式（对应该设备使用说明书中的方法x1或x2）进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米（nm），监控膜厚设为0.90QWOT（1/4波长的厚度为1QWOT），电子枪的电流设为409安培（A），充氧量设为28sccm，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。从而该镜片基片的正面所镀的第四层的五氧化三钛层的物理膜厚被严格监控为97.875纳米（nm）。该第四层的五氧化三钛层的蒸镀采用EB电子枪法实现，是一种严格监控膜厚的真空镀膜制作工序，适用于对所监控的膜厚的要求较高的情况下使用。
镜片基片的正面的第五层的二氧化硅（SiO2）层的镀膜作业具体是：设定该LP-1200EBA真空镀膜机以光学膜厚监控方式（对应该设备使用说明书中的方法x1或x2）进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米（nm），监控膜厚设为1.80QWOT（1/4波长的厚度为1QWOT），电子枪的电流设为150安培（A），充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。从而该镜片基片的正面所镀的第五层的二氧化硅层的物理膜厚被严格监控为195.75纳米（nm）。该第五层的二氧化硅层的蒸镀采用EB电子枪法实现，是一种严格监控膜厚的真空镀膜制作工序，适用于对所监控的膜厚的要求较高的情况下使用。
镜片基片的反面的第一层（底层）的氧化硅（SiO）层的镀膜作业具体是：设定该LP-1200EBA真空镀膜机以时间控制方式（对应该设备使用说明书中的方法x2）进行镀膜，设定设备作业条件是：时长设为30秒（S），抵抗加热的电流设为125安培（A），充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。从而该镜片基片的反面所镀的第一层的氧化硅层的物理膜厚被控制为在0.06~0.1纳米（nm）之间。该第一层的氧化硅层的蒸镀采用抵抗加热法实现，是一种生产制造成本较低且通用的制作工序，十分适用于对所监控的膜厚的要求不高的情况下使用。
镜片基片的反面的第二层的二氧化锆（ZrO2）层的镀膜作业具体是：设定该LP-1200EBA真空镀膜机以光学膜厚监控方式（对应该设备使用说明书中的方法x1或x2）进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为610纳米（nm），监控膜厚设为0.60QWOT（1/4波长的厚度为1QWOT），电子枪的电流设为180安培（A），炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。从而该镜片基片的反面所镀的第二层的二氧化锆层的物理膜厚被严格监控为91.5纳米（nm）。该第二层的二氧化锆层的蒸镀采用EB电子枪法实现，是一种严格监控膜厚的真空镀膜制作工序，适用于对所监控的膜厚的要求较高的情况下使用。
镜片基片的反面的第三层的二氧化硅（SiO2）层的镀膜作业具体是：设定该LP-1200EBA真空镀膜机以光学膜厚监控方式（对应该设备使用说明书中的方法x1或x2）进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为610纳米（nm），监控膜厚设为1.65QWOT（1/4波长的厚度为1QWOT），电子枪的电流设为150安培（A），充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。从而该镜片基片的反面所镀的第三层的二氧化硅层的物理膜厚被严格监控为251.625纳米（nm）。该第三层的二氧化硅层的蒸镀采用EB电子枪法实现，是一种严格监控膜厚的真空镀膜制作工序，适用于对所监控的膜厚的要求较高的情况下使用。
经过上述真空蒸镀作业可以制出衰减380nm~500nm波长光（主要是蓝光部分）50%左右（50%±3%）的抗蓝光镜片，参阅图1所示，该蓝光抗蓝光镜片包括：一镜片基片10及依次附着于该镜片基片10的正、反两个表面的复合膜层20、30，该复合膜层20由内向外依次包括：第一层的氧化硅（SiO）层201，膜厚为0.06~0.1纳米（nm），第二层的五氧化三钛（Ti3O5）层202，膜厚为103.3125纳米（nm），第三层的二氧化硅（SiO2）层203，膜厚为108.75纳米（nm），第四层的五氧化三钛（Ti3O5）层204，膜厚为97.875纳米（nm），第五层的二氧化硅（SiO2）层205，膜厚为195.75纳米（nm）；该复合膜层30由内向外依次包括：第一层的氧化硅（SiO）层301，膜厚为0.06~0.1纳米（nm），第二层的二氧化锆（ZrO2）层302，膜厚为91.5纳米（nm），第三层的二氧化硅（SiO2）层303，膜厚为251.625纳米（nm）。其中，该镜片基片10的正面是镜片基片的凸起的表面，该镜片基片10的反面是镜片基片的凹陷的表面。
以上述方法制出的二片抗蓝光镜片，分别进行光学性能测试，采用太阳镜片CE认证标准（标准：EN 1836:2005(A1:2007）)进行测试，测试结果参阅图2、图4、图5、图7所示的表格及图3、图6所示的曲线图。图2-图4所示的第一实施例镜片和图5-图7所示的第二实施例镜片的测试结果表明，本发明的抗蓝光镜片可以达到衰减380nm~500nm波长光（主要是蓝光部分）50%左右（50%±3%），可在一些场合应用，具有一定商业用途，同时本发明的生产成本较低，具有很高的市场推广价值。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种抗蓝光镜片的制作方法，在镜片基片的正、反两个表面分别依次进行真空蒸镀，正面由内向外共五层，分别是：第一层的氧化硅层，第二层的五氧化三钛层，第三层的二氧化硅层，第四层的五氧化三钛层，第五层的二氧化硅层；反面由内向外共三层，分别是：第一层的氧化硅层，第二层的二氧化锆层，第三层的二氧化硅层；具体的，
镜片基片的正面的第一层的氧化硅层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以时间控制方式进行镀膜，设定设备作业条件是：时长设为30秒，抵抗加热的电流设为125安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的正面的第二层的五氧化三钛层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米，监控膜厚设为0.95QWOT，电子枪的电流设为409安培，充氧量设为27sccm，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的正面的第三层的二氧化硅层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米，监控膜厚设为1.00QWOT，电子枪的电流设为150安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的正面的第四层的五氧化三钛层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米，监控膜厚设为0.90QWOT，电子枪的电流设为409安培，充氧量设为28sccm，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的正面的第五层的二氧化硅层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为435纳米，监控膜厚设为1.80QWOT，电子枪的电流设为150安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的反面的第一层的氧化硅层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以时间控制方式进行镀膜，设定设备作业条件是：时长设为30秒，抵抗加热的电流设为125安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的反面的第二层的二氧化锆层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为610纳米，监控膜厚设为0.60QWOT，电子枪的电流设为180安培，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr；
镜片基片的反面的第三层的二氧化硅层的镀膜作业具体是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为610纳米，监控膜厚设为1.65QWOT，电子枪的电流设为150安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。
2.根据权利要求1所述的抗蓝光镜片的制作方法，其特征在于：该真空镀膜机是祥洲真空机器（股份）公司、龙翩实业有限公司生产的型号为LP-1200EBA的真空镀膜机。
3.根据权利要求1所述的抗蓝光镜片的制作方法，其特征在于：镜片基片的正、反面的第一层的氧化硅层的蒸镀采用抵抗加热法实现，镜片基片的正面的第二层的五氧化三钛层、第三层的二氧化硅层、第四层的五氧化三钛层、第五层的二氧化硅层和镜片基片的反面的第二层的二氧化锆层、第三层的二氧化硅层的蒸镀采用采用EB电子枪法实现。
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