CN105425414A - 一种过滤蓝光镜片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种过滤蓝光镜片及其制造方法，该镜片包括基片，所述基片的内、外两个表面从里到外对称依序设有第一膜层、第二膜层和第三膜层；所述第一膜层为五氧化三钛层，厚度为10-100nm；所述第二膜层为二氧化硅层，厚度为50-100nm；所述第三膜层为金属层，厚度为5-20nm。该制造方法包括以下步骤：1）对基片进行清洗；2）分别对基片的内、外两个表面进行镀膜。本发明的镜片能有效过滤33％以上有害蓝光，对有害蓝光、炫光的过滤能有效缓解视觉疲劳。

Description

一种过滤蓝光镜片及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种镜片技术领域，尤其是涉及一种过滤蓝光镜片及其制备方法。
背景技术
随着人们文化、生活水平的不断提高，视力保健工作的开展，眼镜作为矫正视力或保护眼睛而制作的简单光学器件，在人们生活领域中发挥了重要的作用。眼镜通常是由镜片和镜架组成，从镜片的功能上讲，它具有调节进入眼睛之光量，增加视力，保护眼睛安全和临床治疗眼病等作用。
蓝光是波长为400-500nm的高能量可见光，蓝光是可以直接穿透眼角膜、眼睛晶体、直达视网膜，蓝光会刺激视网膜产生大量自由基离子，使得视网膜色素上皮细胞的萎缩，并引起光敏感细胞的死亡，视网膜色素上皮细胞对蓝光区域的光辐射吸收作用很强，吸收了蓝光辐射会使视网膜色素上皮细胞萎缩，这也是产生黄斑病变的主要原因之一；蓝光辐射成分越高对视觉细胞伤害越大，视网膜色素上皮细胞的萎缩，会使视网膜的图像变得模糊，对模糊的影像睫状肌会在做不断的调节，加重睫状肌的工作强度，引起视觉疲劳。在紫外线和蓝光的作用下会引起人们的视觉疲劳，视力会逐渐下降，易引起眼睛视觉上的干涩、畏光、疲劳等早发性白内障、自发性黄斑部病变。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。现有的抗蓝光镜片大都是利用在镜片材料中加入色粉制成的抗蓝光镜片，如中国发明专利所公开的专利号为CN101813832A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。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可有效防止蓝光对人体的伤害的过滤蓝光镜片及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种过滤蓝光镜片，包括基片，所述基片的内、外两个表面从里到外对称依序设有第一膜层、第二膜层和第三膜层；所述第一膜层为五氧化三钛层，厚度为10-100nm；所述第二膜层为二氧化硅层，厚度为50-100nm；所述第三膜层为金属层，厚度为5-20nm。
所述金属层的膜材为金、银、铂、钕、铜、锌或镍，并由电子枪蒸镀成型。
所述金属层的膜材为金合金、银合金、铂合金、钕合金、铜合金、锌合金或镍合金，并由电子枪蒸镀成型。
所述基片由树脂或玻璃成型。
一种过滤蓝光镜片的制备方法，所述基片由树脂成型时，所述制备方法具体包括以下步骤：
1）对基片进行清洗、干燥；
2）分别对基片的内、外两个表面进行镀膜；
A、镀第一膜层：
将真空镀膜舱内的真空度调整至小于或等于5.0×10-3帕，并控制真空镀膜舱内的温度为50-70℃，采用电子枪轰击第一膜层的膜材，第一膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于基片的外表面，同时控制第一膜层蒸镀的速率为2.5?/S，第一膜层最终形成后的厚度为10-100nm；其中，所述第一膜层的膜材为五氧化三钛，形成五氧化三钛层；
B、镀第二膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为50-70℃，采用电子枪轰击第二膜层的膜材，第二膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤A中第一膜层的表面，同时控制第二膜层蒸镀的速率为7?/S，第二膜层最终形成后的厚度为50-100nm；其中，所述第二膜层的膜材为二氧化硅，形成二氧化硅层；
C、镀第三膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为50-70℃，采用电子枪轰击第三膜层的膜材，第三膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤B中第二膜层的表面，同时控制第三膜层蒸镀的速率为1?/S，第三膜层最终形成后的厚度为5-20nm；其中，所述第三膜层的膜材为金、银、铂、钕、铜、锌、镍、金合金、银合金、铂合金、钕合金、铜合金、锌合金或镍合金，形成金属层。
所述的步骤1）中对基片进行清洗、干燥的具体步骤如下：采用有机溶剂清洗剂对基片进行初次清洗，并以超声波辅助清洗，采用异丙醇干燥；在基片镀膜前，将基片放在真空舱内用离子枪轰击基片的外表面2-3分钟进行再次清洗。
一种过滤蓝光镜片的制备方法，所述基片由玻璃成型时，所述制备方法具体包括以下步骤：
1）对基片进行清洗、干燥；
2）分别对基片的内、外两个表面进行镀膜；
A、镀第一膜层：
将真空镀膜舱内的真空度调整至小于或等于5.0×10-3帕，并控制真空镀膜舱内的温度为200-300℃，采用电子枪轰击第一膜层的膜材，第一膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于基片的外表面，同时控制第一膜层蒸镀的速率为2.5?/S，第一膜层最终形成后的厚度为10-100nm；其中，所述第一膜层的膜材为五氧化三钛，形成五氧化三钛层；
B、镀第二膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为200-300℃，采用电子枪轰击第二膜层的膜材，第二膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤A中第一膜层的表面，同时控制第二膜层蒸镀的速率为7?/S，第二膜层最终形成后的厚度为50-100nm；其中，所述第二膜层的膜材为二氧化硅，形成二氧化硅层；
C、镀第三膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为200-300℃，采用电子枪轰击第三膜层的膜材，第三膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤B中第二膜层的表面，同时控制第三膜层蒸镀的速率为1?/S，第三膜层最终形成后的厚度为5-20nm；其中，所述第三膜层的膜材为金、银、铂、钕、铜、锌、镍、金合金、银合金、铂合金、钕合金、铜合金、锌合金或镍合金，形成金属层。
所述的步骤1）中对基片进行清洗、干燥的具体步骤如下：采用有机溶剂清洗剂对基片进行初次清洗，并以超声波辅助清洗，采用异丙醇干燥；在基片镀膜前，将基片放在真空舱内用离子枪轰击基片的外表面5-10分钟进行再次清洗。
本发明采用电子束真空蒸镀的原理，利用带电荷的粒子在电场中加速后具有一定动能的特点，将离子引向欲被镀膜的基片制成的电极，并通过电子枪高温轰击将单质存在的高纯度金属、金属合金或其它氧化物，蒸发出来的纳米分子使其沿着一定的方向运动到基片并最终在基片上沉积成膜的方法。本项发明技术结合利用磁场的特殊分布控制电场中的电子运动轨迹，以此改进镀膜的工艺，使得镀膜厚度及均匀性可控，且制备的膜层致密性好、粘结力强及纯净度高。
本发明在基片上真空蒸镀有五氧化三钛层，充分利用了五氧化三钛晶体材料镀膜操作性好，膜层密集，均匀，稳定，应力小等性能，以及五氧化三钛晶体材料在可见光波段内具有最高的折射率，结晶性好，蒸镀稳定，无放气和喷溅等优点，使其适合在镜片基片上镀制增透性好的多层膜。
本发明在基片上真空蒸镀有氧化硅层，主要起增加膜层附着力、耐磨性以及抗冲击性的作用，同时可以吸收有害光。
本发明的五氧化三钛层和二氧化硅层以及金属层相互配合，主要起到控制过滤蓝光的效果，本发明在镜片基片内、外表面蒸镀五氧化三钛层和二氧化硅层，不仅有效滤去了绝大部分紫光和蓝光，而且能有效反射有害光、强光、炫目光波、强闪动光波，减少对人眼视网膜的伤害以及短波眩光的刺激；本发明的金属层，不仅提升了防蓝光效果和清晰度，而且也可以反射有害光、炫目光波、强闪动光波等；本发明通过上述膜层相互配合，起到吸收、反射、转化、过滤等功效，是镜片镀膜过滤蓝光的核心技术；同时，通过调节上述各膜层的厚度，使得波长较长的可见光产生相干干涉，从而进一步产生防眩效果。
本发明的镜片基片由树脂成型时，通过本发明制备方法制得的镜片各膜层在零下20℃时的附着力为2-4hrs，在80℃时的附着力为2-4hrs；本发明的镜片基片由玻璃成型时，通过本发明制备方法制得的镜片各膜层在零下20℃时的附着力为6-9hrs，在80℃时的附着力为6-9hrs；本发明的镜片镀有的多个膜层能有效过滤33％以上有害蓝光，同时金属层能够有效地提升清晰度和防蓝光效果，从而提高镜片的整体清晰度，对于视觉的清晰度和真实性有着很好的贡献，对有害蓝光、炫光的过滤能有效缓解视觉疲劳。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：
图1为本发明过滤蓝光镜片结构分解图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括基片1，所述基片1的内、外两个表面从里到外对称依序设有第一膜层2、第二膜层3和第三膜层4；所述第一膜层2为五氧化三钛层，厚度为10-100nm；所述第二膜层3为二氧化硅层，厚度为50-100nm；所述第三膜层4为金属层，厚度为5-20nm。
所述金属层的膜材为金、银、铂、钕、铜、锌或镍，并由电子枪蒸镀成型。
所述金属层的膜材为金合金、银合金、铂合金、钕合金、铜合金、锌合金或镍合金，并由电子枪蒸镀成型。
所述基片由树脂或玻璃成型。
实施例1
一种过滤蓝光镜片的制备方法，所述基片由树脂成型时，所述制备方法具体包括以下步骤：
1）对基片进行清洗、干燥；
2）分别对基片的内、外两个表面进行镀膜；
A、镀第一膜层：
将真空镀膜舱内的真空度调整至小于或等于5.0×10-3帕，并控制真空镀膜舱内的温度为50-70℃，采用电子枪轰击第一膜层的膜材，第一膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于基片的外表面，同时控制第一膜层蒸镀的速率为2.5?/S，第一膜层最终形成后的厚度为10-100nm；其中，所述第一膜层的膜材为五氧化三钛，形成五氧化三钛层；
B、镀第二膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为50-70℃，采用电子枪轰击第二膜层的膜材，第二膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤A中第一膜层的表面，同时控制第二膜层蒸镀的速率为7?/S，第二膜层最终形成后的厚度为50-100nm；其中，所述第二膜层的膜材为二氧化硅，形成二氧化硅层；
C、镀第三膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为50-70℃，采用电子枪轰击第三膜层的膜材，第三膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤B中第二膜层的表面，同时控制第三膜层蒸镀的速率为1?/S，第三膜层最终形成后的厚度为5-20nm；其中，所述第三膜层的膜材为金、银、铂、钕、铜、锌、镍、金合金、银合金、铂合金、钕合金、铜合金、锌合金或镍合金，形成金属层。
所述的步骤1）中对基片进行清洗、干燥的具体步骤如下：采用有机溶剂清洗剂对基片进行初次清洗，并以超声波辅助清洗，采用异丙醇干燥；在基片镀膜前，将基片放在真空舱内用离子枪轰击基片的外表面2-3分钟进行再次清洗。
实施例2
一种过滤蓝光镜片的制备方法，所述基片由玻璃成型时，所述制备方法具体包括以下步骤：
1）对基片进行清洗、干燥；
2）分别对基片的内、外两个表面进行镀膜；
A、镀第一膜层：
将真空镀膜舱内的真空度调整至小于或等于5.0×10-3帕，并控制真空镀膜舱内的温度为200-300℃，采用电子枪轰击第一膜层的膜材，第一膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于基片的外表面，同时控制第一膜层蒸镀的速率为2.5?/S，第一膜层最终形成后的厚度为10-100nm；其中，所述第一膜层的膜材为五氧化三钛，形成五氧化三钛层；
B、镀第二膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为200-300℃，采用电子枪轰击第二膜层的膜材，第二膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤A中第一膜层的表面，同时控制第二膜层蒸镀的速率为7?/S，第二膜层最终形成后的厚度为50-100nm；其中，所述第二膜层的膜材为二氧化硅，形成二氧化硅层；
C、镀第三膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为200-300℃，采用电子枪轰击第三膜层的膜材，第三膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤B中第二膜层的表面，同时控制第三膜层蒸镀的速率为1?/S，第三膜层最终形成后的厚度为5-20nm；其中，所述第三膜层的膜材为金、银、铂、钕、铜、锌、镍、金合金、银合金、铂合金、钕合金、铜合金、锌合金或镍合金，形成金属层。
所述的步骤1）中对基片进行清洗、干燥的具体步骤如下：采用有机溶剂清洗剂对基片进行初次清洗，并以超声波辅助清洗，采用异丙醇干燥；在基片镀膜前，将基片放在真空舱内用离子枪轰击基片的外表面5-10分钟进行再次清洗。
本发明采用电子束真空蒸镀的原理，利用带电荷的粒子在电场中加速后具有一定动能的特点，将离子引向欲被镀膜的基片制成的电极，并通过电子枪高温轰击将单质存在的高纯度金属、金属合金或其它氧化物，蒸发出来的纳米分子使其沿着一定的方向运动到基片并最终在基片上沉积成膜的方法。本项发明技术结合利用磁场的特殊分布控制电场中的电子运动轨迹，以此改进镀膜的工艺，使得镀膜厚度及均匀性可控，且制备的膜层致密性好、粘结力强及纯净度高。
本发明在基片上真空蒸镀有五氧化三钛层，充分利用了五氧化三钛晶体材料镀膜操作性好，膜层密集，均匀，稳定，应力小等性能，以及五氧化三钛晶体材料在可见光波段内具有最高的折射率，结晶性好，蒸镀稳定，无放气和喷溅等优点，使其适合在镜片基片上镀制增透性好的多层膜。
本发明在基片上真空蒸镀有氧化硅层，主要起增加膜层附着力、耐磨性以及抗冲击性的作用，同时可以吸收有害光。
本发明的五氧化三钛层和二氧化硅层以及金属层相互配合，主要起到控制过滤蓝光的效果，本发明在镜片基片内、外表面蒸镀五氧化三钛层和二氧化硅层，不仅有效滤去了绝大部分紫光和蓝光，而且能有效反射有害光、强光、炫目光波、强闪动光波，减少对人眼视网膜的伤害以及短波眩光的刺激；本发明的金属层，不仅提升了防蓝光效果和清晰度，而且也可以反射有害光、炫目光波、强闪动光波等；本发明通过上述膜层相互配合，起到吸收、反射、转化、过滤等功效，是镜片镀膜过滤蓝光的核心技术；同时，通过调节上述各膜层的厚度，使得波长较长的可见光产生相干干涉，从而进一步产生防眩效果。
本发明的镜片基片由树脂成型时，通过本发明制备方法制得的镜片各膜层在零下20℃时的附着力为2-4hrs，在80℃时的附着力为2-4hrs；本发明的镜片基片由玻璃成型时，通过本发明制备方法制得的镜片各膜层在零下20℃时的附着力为6-9hrs，在80℃时的附着力为6-9hrs；本发明的镜片镀有的多个膜层能有效过滤33％以上有害蓝光，同时金属层能够有效地提升清晰度和防蓝光效果，从而提高镜片的整体清晰度，对于视觉的清晰度和真实性有着很好的贡献，对有害蓝光、炫光的过滤能有效缓解视觉疲劳。
以上描述不应对本发明的保护范围有任何限定。

Claims (8)

1.一种过滤蓝光镜片，包括基片，其特征在于：所述基片的内、外两个表面从里到外对称依序设有第一膜层、第二膜层和第三膜层；所述第一膜层为五氧化三钛层，厚度为10-100nm；所述第二膜层为二氧化硅层，厚度为50-100nm；所述第三膜层为金属层，厚度为5-20nm。
2.根据权利要求1所述的一种过滤蓝光镜片，其特征在于：所述金属层的膜材为金、银、铂、钕、铜、锌或镍，并由电子枪蒸镀成型。
3.根据权利要求1所述的一种过滤蓝光镜片，其特征在于：所述金属层的膜材为金合金、银合金、铂合金、钕合金、铜合金、锌合金或镍合金，并由电子枪蒸镀成型。
4.根据权利要求1所述的一种过滤蓝光镜片，其特征在于：所述基片由树脂或玻璃成型。
5.根据权利要求4所述过滤蓝光镜片的制备方法，其特征在于：所述基片由树脂成型时，所述制备方法具体包括以下步骤：
1）对基片进行清洗、干燥；
2）分别对基片的内、外两个表面进行镀膜；
A、镀第一膜层：
将真空镀膜舱内的真空度调整至小于或等于5.0×10-3帕，并控制真空镀膜舱内的温度为50-70℃，采用电子枪轰击第一膜层的膜材，第一膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于基片的外表面，同时控制第一膜层蒸镀的速率为2.5?/S，第一膜层最终形成后的厚度为10-100nm；其中，所述第一膜层的膜材为五氧化三钛，形成五氧化三钛层；
B、镀第二膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为50-70℃，采用电子枪轰击第二膜层的膜材，第二膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤A中第一膜层的表面，同时控制第二膜层蒸镀的速率为7?/S，第二膜层最终形成后的厚度为50-100nm；其中，所述第二膜层的膜材为二氧化硅，形成二氧化硅层；
C、镀第三膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为50-70℃，采用电子枪轰击第三膜层的膜材，第三膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤B中第二膜层的表面，同时控制第三膜层蒸镀的速率为1?/S，第三膜层最终形成后的厚度为5-20nm；其中，所述第三膜层的膜材为金、银、铂、钕、铜、锌、镍、金合金、银合金、铂合金、钕合金、铜合金、锌合金或镍合金，形成金属层。
6.根据权利要求5所述的一种过滤蓝光镜片的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中对基片进行清洗、干燥的具体步骤如下：采用有机溶剂清洗剂对基片进行初次清洗，并以超声波辅助清洗，采用异丙醇干燥；在基片镀膜前，将基片放在真空舱内用离子枪轰击基片的外表面2-3分钟进行再次清洗。
7.根据权利要求4所述过滤蓝光镜片的制备方法，其特征在于：所述基片由玻璃成型时，所述制备方法具体包括以下步骤：
1）对基片进行清洗、干燥；
2）分别对基片的内、外两个表面进行镀膜；
A、镀第一膜层：
将真空镀膜舱内的真空度调整至小于或等于5.0×10-3帕，并控制真空镀膜舱内的温度为200-300℃，采用电子枪轰击第一膜层的膜材，第一膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于基片的外表面，同时控制第一膜层蒸镀的速率为2.5?/S，第一膜层最终形成后的厚度为10-100nm；其中，所述第一膜层的膜材为五氧化三钛，形成五氧化三钛层；
B、镀第二膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为200-300℃，采用电子枪轰击第二膜层的膜材，第二膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤A中第一膜层的表面，同时控制第二膜层蒸镀的速率为7?/S，第二膜层最终形成后的厚度为50-100nm；其中，所述第二膜层的膜材为二氧化硅，形成二氧化硅层；
C、镀第三膜层：
保持真空镀膜舱内的真空度小于或等于5.0×10-3帕，同时保持真空镀膜舱内的温度为200-300℃，采用电子枪轰击第三膜层的膜材，第三膜层的膜材蒸发后以纳米级分子形式沉积于上述步骤B中第二膜层的表面，同时控制第三膜层蒸镀的速率为1?/S，第三膜层最终形成后的厚度为5-20nm；其中，所述第三膜层的膜材为金、银、铂、钕、铜、锌、镍、金合金、银合金、铂合金、钕合金、铜合金、锌合金或镍合金，形成金属层。
8.根据权利要求7所述的一种过滤蓝光镜片的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中对基片进行清洗、干燥的具体步骤如下：采用有机溶剂清洗剂对基片进行初次清洗，并以超声波辅助清洗，采用异丙醇干燥；在基片镀膜前，将基片放在真空舱内用离子枪轰击基片的外表面5-10分钟进行再次清洗。
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