CN107924070A - 眼科镜片以及相关生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种眼科镜片(1)，所述眼科镜片包括具有前主面(3)和后主面(4)的基材(2)、以及至少部分地覆盖所述主面之一的光子晶体层(5)，并且所述眼科镜片具有：针对所述前主面上的包含在0°与45°之间的入射角的光谱反射率曲线，所述曲线包括在420纳米与450纳米之间的峰波长处的具有最大反射率值的反射率峰、以及以包含在0°与45°之间的入射角来自所述前主面的反射的、小于30的色度值。本发明还涉及一种用于生产这样的眼科镜片的方法。

Description

眼科镜片以及相关生产方法
技术领域
本发明总体上涉及眼科光学器件领域。
更具体地，本发明涉及一种被设计成用于减小蓝光的光毒性对眼镜配戴者的视网膜的影响的眼科镜片。
本发明还涉及一种用于制造这样的眼科镜片的方法。
背景技术
人眼可见的光在波长从380纳米(nm)延伸至780nm或其附近的光谱上延伸。此光谱的位于大约380nm与500nm之间的那个部分对应于基本上高能量蓝光。
许多研究(参见例如Kitchel E.，The effects of blue light on ocularhealth[蓝光对眼睛健康的影响]，视力受损与失明期刊(Journal of Visual Impairmentand Blindness)，第94卷，第6期，2000年或Glazer-Hockstein等人，视网膜，第26卷，第1期，第1-4页，2006年)显示蓝光对眼睛、并且具体是对视网膜具有光毒性影响。
更确切地讲，眼睛光生物学研究(Algvere P.V等人，“Age-Related Maculopathyand the Impact of the Blue Light Hazard[年龄相关性黄斑病和蓝光危险的影响]”，斯堪的纳维亚眼科学期刊，第84卷，第4-15页，2006年)和临床试验(Tomany S.C等人“Sunlight and the 10-Year Incidence of Age-Related Maculopathy[阳光和与年龄相关的黄斑病10年的发病率]”“Beaver Dam眼睛研究(The Beaver Dam Eye Study)”，眼科学文献，第122卷，第750-757页，2004年)已显示过长时间或暴露在太强蓝光下可能导致严重的眼科疾病，诸如年龄相关性黄斑变性(ARMD)。
虽然如此，这种蓝光的包括在大约465nm与495nm之间的部分是有益的，因为其在用于调节被称为“生理周期”的生物节律的机制中起作用。
因此，建议限制暴露在潜在有害的蓝光下，具体地关于已知特别危险的波长带(具体参见关于蓝光危险函数的标准ISO 8980-3:2003(E)的表B1)。
为此，可以建议的是在双眼中的每只眼睛前都配戴防止或限制光毒性蓝光透射远达视网膜的眼科镜片。
因此，已经在文件WO 2013/084177中提出了一种眼科镜片，该眼科镜片包括具有前主面和后主面的基材、以及选择性干涉滤光片，例如光子晶体层。
文件WO 2013/084177的眼科镜片反射在例如从395nm延伸至465nm的各种波长内的光毒性蓝光。接着从镜片的基材的前主面反射的环境光可能产生显著的蓝色反射。
在某些情况下，这种美学缺陷可能导致配戴者拒绝这样的眼科镜片。
因此希望提出允许减弱蓝光的透射而不产生不美观的反射的眼科镜片。
发明内容
为了弥补现有技术的上述缺点，本发明提供了一种不仅允许限制到达配戴者的视网膜的光毒性蓝光量、而且还允许减弱这样的眼科镜片的反射中的残余色调的眼科镜片。
更具体地，根据本发明，提出了一种眼科镜片，包括：
-具有前主面和后主面的基材，以及
-至少部分地覆盖所述基材的所述主面之一的光子晶体层，
所述眼科镜片具有：
-针对所述前主面上的包含在0°与45°之间的入射角的光谱反射率曲线，所述曲线包括在包含在420纳米与450纳米之间的峰波长处的具有最大反射率值的反射率峰，以及
-以包含在0°与45°之间的入射角来自所述前主面的反射的、小于30的色度值。
通过将反射的色度值限制为30，本发明的眼科镜片的残余反射光强度低，从而使得这种眼科镜片的配戴者的观察者感知不到或几乎不感知到来自所述基材的前主面的反射的带蓝色性。
此外，借助于在440nm与460nm之间最大的反射率峰，正确地保护了此镜片的配戴者免受包含这个波长范围内的蓝光的光毒性影响。
以下内容是根据本发明的眼科镜片的其他非限制性且有利的特征，所述特征可以单独地或以任何技术上可能的组合来实施：
-所述眼科镜片在以包含在0°与45°之间的入射角透过所述眼科镜片的透射中具有小于30的黄度指数；
-所述最大反射率值大于15％；
-所述反射率峰具有小于80纳米的半峰全宽；
-所述色度值小于20；
-所述眼科镜片针对包含在0°与45°之间的入射角在从420纳米延伸至450纳米的波长范围内具有小于80％的蓝光平均透射率；
-所述眼科镜片具有大于92％的平均光透射率；
-所述眼科镜片具有小于2.5％的平均光反射率；
-所述光子晶体层是由基质以及被安排在所述基质中的胶体颗粒形成的；
-所述光子晶体层具有的厚度包含在1微米与40微米之间并且优选地在3微米与30微米之间；
-所述光子晶体层具有针对包含在0°与45°之间的入射角的光谱反射率曲线，所述曲线包括在包含在420nm与450nm之间的波长处的具有最大反射率值的反射率峰，以及以包含在0°与45°之间的入射角来自所述层的反射的、小于30的色度值。
可以以多种不同的方式在眼科镜片的基材上沉积所述光子晶体层。
因此，本发明提出了一种用于制造根据本发明的眼科镜片的方法。
根据第一方面，所述制造方法包括以下步骤：
a)在塑料膜上沉积含有溶剂、以及含有悬浮在基质中的胶体颗粒的组合物的初始溶液层；
b)从沉积在所述塑料膜上的所述初始层中至少部分地蒸发所述溶剂，使得所述胶体颗粒在所述基质中自己排列，以在所述塑料膜上形成中间光子晶体层；
c)使所述塑料膜上的所述中间层的基质固化，以在所述塑料膜上形成光子晶体层；并且
d)将所述塑料膜施用在所述眼科镜片上，以将所述光子晶体层固定至所述眼科镜片的基材的前主面和后主面中的至少一者上。
根据本发明，在所述方法的步骤a)中实施的组合物使得所述眼科镜片具有：
-针对所述前主面上的包含在0°与45°之间的入射角的光谱反射率曲线，所述曲线包括在包含在420纳米与450纳米之间的峰波长处的具有最大反射率值的反射率峰，以及
-以包含在0°与45°之间的入射角来自所述前主面的反射的、小于30的色度值。
根据第二方面，所述制造方法包括以下步骤：
a’)在所述眼科镜片的基材的前主面和后主面中的至少一者上沉积含有溶剂、以及含有悬浮在基质中的胶体颗粒的组合物的初始溶液层；
b’)从沉积在所述主面上的所述初始层中至少部分地蒸发所述溶剂，使得所述胶体颗粒在所述基质中自己排列，以形成中间光子晶体层；并且
c’)使所述中间层的基质固化。
根据本发明，在步骤a)中实施的组合物使得该眼科镜片具有：
-针对所述前主面上的包含在0°与45°之间的入射角的光谱反射率曲线，所述曲线包括在包含在420纳米与450纳米之间的峰波长处的具有最大反射率值的反射率峰，以及
-以包含在0°与45°之间的入射角来自所述前主面的反射的、小于30的色度值。
附图说明
通过非限制性实例、参考附图的以下说明将允许理解本发明以及实施本发明的方式。
在附图中：
-图1是根据本发明的眼科镜片的示意图，所述眼科镜片在其前面上包括光子晶体层并且在其后面上包括减反射处理层；
-图2是图1的眼科镜片的分解视图；
-图3是图1的眼科镜片的详细视图，示出了光子晶体层的结构；
-图4是形成图3的光子晶体层的组合物的一部分的核壳型胶体颗粒的示意图；
-图5示出了现有技术的眼科镜片和根据本发明的眼科镜片的光谱反射率曲线；
-图6示出了根据本发明的眼科镜片针对不同光子晶体层厚度的光谱透射率曲线。
具体实施方式
贯穿本专利申请，将参考多个值范围，具体地是波长和入射角的值范围。表达“包含在值x与值y之间”被理解为意指“在从x至y的范围内”，界限x和y包含在此范围内。
以常规方式并且如图1和2所示，根据本发明的眼科镜片1包括由有机玻璃或无机玻璃制成的透明基材2。这种基材可以包括一个或多个功能涂层以便赋予眼科镜片特定的光学和/或机械特性，诸如抗冲击涂层、耐磨涂层、减反射涂层、不粘连涂层、阻挡涂层、抗UV涂层、抗静电涂层、偏振涂层、着色涂层、以及防污涂层和/或防雾涂层。
眼科镜片1的基材2优选地由有机玻璃(例如，热塑性塑料或热固性塑料)制成。
关于适用于基材的热塑性塑料，可以提及(甲基)丙烯酸(共)聚合物，特别是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；硫代(甲基)丙烯酸(共)聚合物；聚乙烯醇缩丁醛(PVB)；聚碳酸酯(PC)；聚氨酯(PU)；聚硫胺甲酸酯；多元醇(烯丙基碳酸酯)(共)聚合物；热塑性乙烯/乙酸乙烯酯共聚物；聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；聚环硫化物；聚环氧化物；聚碳酸酯/聚酯共聚物；环烯烃共聚物，诸如乙烯/降冰片烯或乙烯/环戊二烯共聚物；及其共混物。
术语“(共)聚合物”被理解为指共聚物或均聚物。术语“(甲基)丙烯酸酯”应理解为是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。术语“聚碳酸酯(PC)”在本发明的上下文中被理解为指均聚碳酸酯和共聚碳酸酯以及定序共聚碳酸酯。
特别推荐的基材是通过二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)的(共)聚合反应获得的基材(例如，由PPG工业公司以商品名出售(ESSILOR 镜片))、或例如通过这些产品的聚合反应获得的聚硫胺甲酸酯/聚硫化物基材(由MITSUI以商标名MR6、MR7、MR8、MR10、以及MR1.74出售)。
其他推荐基材是聚碳酸酯。
如图1和2所示，眼科镜片1的基材2具有前主面3和后主面4。
后主面是指当使用眼科镜片时离使用者的眼睛最近的主面。这一般是凹面。相反，前主面是指当使用眼科镜片时离使用者的眼睛最远的主面。这一般是凸面。
如上文所指出的，眼科镜片1的基材2可以在眼科镜片1的前主面3上或者在眼科镜片1的后主面4上包括不同的涂层。
当所述基材不包括涂层时，被称为裸基材。
位于基材“上”或已经沉积在基材“上”的涂层被定义为以下涂层，该涂层：
(i)被定位在基材2的一个主面3、4上，
(ii)不一定与基材2产生接触，即，可以在所讨论的基材2与涂层之间放置一个或多个中间涂层，并且
(iii)不一定完全覆盖基材2的、其被沉积在的主面。
当“层A被认为是位于层B下面”时，将理解到的是，层B比层A距离基材更远。
根据本发明，眼科镜片1包括至少部分地覆盖基材2的主面之一(在此为前主面3)的光子晶体层5(参见图1和2)。
在此所描述的具体实施例中，光子晶体层5完全覆盖眼科镜片1的前主面3，即超过所述主面的这个表面的99％。
在另一个实施例中，光子晶体层可以覆盖基材的主面之一的几乎全部。例如它可以覆盖它所沉积在的这个主面的整个表面的至少90％、或甚至超过95％。
在其他实施例中，光子晶体层可以覆盖基材的主面之一的较小部分，例如小于它所沉积在的主面的整个表面的70％、或甚至小于50％。
在一些实施例中，所述眼科镜片可以包括两个可以相同或不同的光子晶体层：位于前主面上的第一光子晶体层以及位于后主面上的第二光子晶体层。第一光子晶体层和第二光子晶体层接着可以分别覆盖前主面和后主面的全部或一部分。
在其他实施例中，所述眼科镜片包括两个沉积在基材的同一主面上的可以相同或不同的光子晶体层：沉积在这个主面上的第一光子晶体层和沉积在这个第一层上的第二光子晶体层。
在还有其他实施例中，所述眼科镜片可以包括沉积在基材的同一主面上的可以相同或不同的第一和第二光子晶体层，这两个层相邻并且各自部分地覆盖这个主面。例如，第一层可以覆盖主面的表面的第一区，并且第二层可以覆盖主面的表面的第二区。
在一个推荐的实施例中，在眼科镜片1的裸基材2的主面(在此为前主面3)上直接沉积光子晶体层5。
在沉积光子晶体层5之前，常规的是使基材2的表面经受一种旨在增大光子晶体层5与主面的附着力的物理或化学活化处理。
这种预处理可以在真空下进行。它可以是用例如离子束(“离子预清洗”或“IPC”)或电子束等高能物质(进行的轰击、电晕放电处理、辉光放电处理、UV处理或真空等离子体(通常是氧或氩等离子体)处理的问题。它还可以是酸性或碱性表面处理和/或用溶剂(水或者有机溶剂)处理的问题。
沉积在眼科镜片1的基材2的前主面3上的光子晶体层5赋予其光学滤光特性。
通过光子晶体进行滤光是基于布拉格光栅的原理，布拉格光栅的周期性结构通过相长干涉来反射一个或多个波长的、或甚至在波长带内的入射光。
光子晶体的结构的一个或多个周期具有与希望反射的一个或多个波长相同的数量级。
根据本发明的一个特别有利的方面，如图3所示，光子晶体层5在此包括基质7以及被安排在此基质7中的一组胶体颗粒8。
替代性地，光子晶体层可以由包含空腔、例如孔安排的基质形成。
胶体颗粒8以有序的(通常面心立方体或紧凑六角形类型(图3的情况))三维晶格组织在基质7中。
基质中的颗粒的体积分数被定义为每单位体积的光子晶体层5的、胶体颗粒8所占据的体积与基质7所占据的体积之比fv。典型地，体积分数fv可以包含在30％与70％之间。
在图3所示的特定实施例中，光子晶体层5的基质7中的胶体颗粒8的晶格以纵向周期性Pl(在与基材2平行的平面内)和横向周期性Pt(垂直于基材2)周期性地组织。
基质7可以是无机基质或者实际上是有机基质，例如聚合物基质。
胶体颗粒8可以是无机颗粒或实际上是有机颗粒。
总体上，胶体颗粒8是大致球形或椭圆形形状。
优选地，基质7是聚合物基质，并且胶体颗粒8是有机颗粒(图3的情况)。聚合物基质7和胶体颗粒8可以由(甲基)丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯树脂、聚烯烃树脂、三聚氰胺树脂、或这些树脂的共混物制成。推荐(甲基)丙烯酸树脂、聚酯树脂、以及聚烯烃树脂。
通常，光子晶体是通过聚合物基质7中的有机胶体颗粒8的自组合(又称为“自组织”)而获得的。
文件US 2013/0171438和EP 2586799描述了如何通过自组织获得这样的光子晶体层。
在本文所描述的且在图4中所展示的特定实施例中，胶体颗粒8是“核壳”型颗粒，各自包括球形形状的核9以及环绕整个核9的壳10。
核和壳可以由(甲基)丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯基树脂、聚烯烃树脂、三聚氰胺树脂、或这些树脂的共混物制成。推荐的是核由丙烯酸树脂制成并且壳由聚乙烯基树脂制成的胶体颗粒。
每个胶体颗粒8具有直径D(参见图4)。每个胶体颗粒8的壳10具有壳厚度t(参见图4)以及壳折射率nsh；核9具有等于D-t的核直径并且具有核折射率nco。
基质7自身具有基质折射率nmat。
根据图3，应理解的是，光子晶体层5的总厚度E取决于彼此上下堆叠以形成所述层的胶体颗粒8子层的数量、以及每个子层之间的间距。
典型地，光子晶体层5包括在10个与150个之间的胶体颗粒8子层，所述子层具有包含在100nm与500nm之间的直径D。
优选地，光子晶体层5具有的总厚度E包含在1微米与40微米之间、并且更好地在3微米与30微米之间。
在厚度大于5微米且小于25微米时，能够获得在光反射的强度与光子晶体层5形成的滤光效用之间的满意折中，以限制在波长范围420nm至450nm内的光毒性蓝光的透射。
在一个具体实施例中，向光子晶体层添加染料。这种染料可以是分散在基质中的颜料、或可溶于基质中的染料。通常，向含有溶剂、以及含有悬浮在基质中的胶体颗粒的组合物的溶液添加所述染料、然后将其沉积在基材或膜上。还可以向基质或溶剂添加所述染料，然后制备含有溶剂、以及含有悬浮在基质中的胶体颗粒的组合物的溶液。
所添加的染料不改变由光子晶体层反射的光的特性、但可以调制所透射的颜色的特性。因此，对于眼科镜片配戴者来说，所添加的染料改变了眼镜的颜色，以减少不是很吸引人的残余黄色色调、或根据配戴者的需要对其进行染色。
在本申请中，针对基材2的前主面3上的给定入射角，眼科镜片1的表示为Rλ的光谱反射率是根据入射光的波长λ而变的在这个入射角下的反射率(即，能量反射)的变化。
光谱反射率曲线对应于光谱反射率Rλ的图形表示，其中，光谱反射率(纵坐标)是根据波长λ(横坐标)进行绘制。
光谱反射率曲线可以通过分光光度计进行测量，例如，配备有URA(通用反射配件)的美国珀金埃尔默公司的Lambda 850分光光度计。
下文表示为Tm,B的蓝光平均透射率被定义为在从420nm延伸至450nm的对应于光毒性蓝光的波长范围内的光谱透射率(未加权的)平均值(在小于17°并且典型地0°的入射角下)。
在本专利申请中还被称为平均光透射率的被表示为Tv的视觉透射率是如在标准ISO 13666:1998中所定义的并且根据标准ISO 8980-3测量的(在小于17°并且典型地0°的入射角下)。
同样，在本专利申请中还被称为平均光反射率的被表示为Rv的视觉反射率如在标准ISO 13666:1998中所定义的并且是根据标准ISO 8980-4测量的(在小于17°并且典型地15°的入射角下)，即，讨论的是在包含在380nm与780nm之间的整个可见光谱上的光谱反射率Rλ的加权平均值。
最后，色度，下文中又被称为“色品”并且表示为C，由CIE Lab 76模型进行定义。
在本申请中，具体考虑在标准光源D65下并且由标准观察者(10°角)在以基材2的前主面3上的包含在0°(法向入射)与45°(斜入射)之间的入射角从这个前主面的反射中测量或计算的色度值C。
根据本发明，眼科镜片1具有：
-针对前主面3上的包含在0°与45°之间的入射角的光谱反射率Rλ曲线，所述曲线包括在包含在400纳米与460纳米之间的峰波长处的具有最大反射率值的反射率峰，以及
-以包含在0°与45°之间的入射角来自前主面3的反射的、小于30的色度值C。
有利的是，针对表示为λp、包含在410nm与450nm之间、并且更好地在420nm与450nm之间的峰波长获得所述峰的最大反射率值，表示为Rp。
这允许更有效地拒绝蓝光波长，其光毒性影响更大。
在一个具体实施例中，眼科镜片1具有光谱反射率Rλ曲线，使得最大反射率值Rp大于15％、优选地大于20％、并且甚至更优选地大于30％。
有利的是，反射率峰具有小于80纳米、优选地小于50纳米、并且甚至更优选地小于30nm的半峰全宽(FWHM)。
还有利的是，反射的色度值C小于20并且更好地小于10。
眼科镜片的光子晶体层充当反射光毒性蓝光的选择性干涉滤光片。
可以通过改变光子晶体层5的几何特性和光学特性来调整蓝光平均透射率Tm,B。
为此，能够改变光子晶体层5的总厚度E：这允许调整光透射率和折射率的水平，即在峰波长λp处的最大反射率值Rp。
可以通过改变形成光子晶体层5的胶体颗粒8子层的数量来调整总厚度E。
此外，还可以将核直径与折射率nco、壳厚度t和壳折射率nsh、基质折射率nmat、基质中的颗粒的体积分数fv、或甚至纵向周期性Pl、和横向周期性Pt设定成使得，眼科镜片1关于具有光谱反射率峰的峰波长λp、光谱反射率Rλ、以及反射光的色度C具有所需要的光学特性。
在根据本发明的一个具体实施例中，眼科镜片1在以包含在0°与45°之间的入射角透过所述眼科镜片的透射中具有小于30、优选地小于20、并且更好地小于10的黄度指数。
根据标准ASTM D-1925定义透射的黄度指数(YI)。YI可以根据CIE定义的三色刺激值X、Y、Z根据以下关系来确定：YI＝(128*X–106*Z)/Y。
黄度指数YI表示眼科镜片透射相对黄色的光的趋势。
特别有利的是，眼科镜片1针对包含在0°与45°之间的入射角在从420nm延伸至450nm的波长范围内具有小于80％、优选地小于70％、并且更好地小于60％的蓝光平均透射率Tm,B。
在某些实施例中，眼科镜片1具有大于92％并且更好地大于95％的平均光透射率Tv(参见上述定义)。
而且在其他实施例中，眼科镜片1具有小于2.5％且更好地小于1.5％的平均光反射率Rv。
本发明的眼科镜片1可以在基材2的主面3、4之一或两者上包括覆盖基材2的主面3、4的全部或一部分的功能层。
这个功能层例如可以是：抗冲击层、耐磨层、粘性涂层、阻挡涂层、抗静电涂层、防污层、减反射涂层、防雾层、着色层、偏振层、光致变色层等。
因此，在图1至图4所示的具体实施例中，眼科镜片1包括沉积在基材2的后主面4上的减反射涂层6。减反射涂层在此完全覆盖后主面4的表面。
在文件WO 2008/107325和WO 2012/076714中描述了将高折射率层和低折射率层堆叠而形成的减反射涂层的实例。
根据另一个实施例，减反射涂层可以沉积在光子晶体层上，而光子晶体层可以被沉积在基材的前主面或后主面上。
在任何情况下，可以有利地在光子晶体层与减反射涂层之间插入耐磨层。
在根据本发明的眼科镜片1中能够将借助于光子晶体层5获得的对光毒性蓝光的选择性滤光功能和借助于减反射涂层6获得的减反射功能解除关联。
由此获得的眼科镜片具有比通过同一系统(例如，多个薄的电介质层的堆叠层)提供减反射功能和选择性滤光功能的眼科镜片更高的性能水平。
总体上，光子晶体层可以直接沉积在裸基材上。
对于某些基材，优选的是，对眼科镜片的包括光子晶体层的主面涂覆一个或多个功能涂层，例如粘性涂层和/或阻挡涂层，然后在这个主面上形成滤光片。
通常，对基材的、其上沉积了光子晶体层的前主面和/或后主面涂覆功能涂层，所述功能涂层是在光学器件中常规使用的、可能但非限制性地为：抗冲击底漆层、耐磨和/或抗刮擦涂层、偏振涂层、有色涂层、减反射涂层。
根据本发明的眼科镜片还可以包括形成在光子晶体层上并且能够改变其表面特性的涂层，诸如疏水涂层和/或疏油涂层(防污表面涂层)和/或防雾涂层。除其他涂层之外，US 7678464中还描述了这样的涂层。它们通常厚度小于等于10nm、优选厚度从1nm至10nm并且再更佳地厚度从1nm至5nm。
典型地，根据本发明的眼科镜片包括基材，所述基材在其前主面上依次涂覆有根据本发明的光子晶体层、耐磨和/或抗刮擦层、减反射涂层、以及疏水和/或疏油涂层。
光学物品的基材的后主面可以依次涂覆有抗冲击底漆层、耐磨和/或抗刮擦涂层、减反射涂层(可能是或不是抗UV减反射涂层)、和疏水和/或疏油涂层。
根据本发明的眼科镜片优选地是用于一副眼镜的眼科镜片、或眼科镜片毛坯。根据本发明的眼科镜片可以是矫正性或非矫正性的。矫正性眼科镜片可以是单焦点的、双焦点的、三焦点的或渐变的。因此，本发明还涉及一副包括至少一个这样的眼科镜片的眼镜。
特别有利的是保护配戴者的眼睛免受蓝光的光毒性。
如上所述的眼科镜片还具有提高配戴者能够感知到颜色的视觉舒适度的优点。
在上述变型实施例中，本发明的眼科镜片可以使用也形成了本发明的一部分的两种制造方法来制造。
第一制造方法是通过塑料膜向眼科镜片的基材的主面之一添加光子晶体层的方法。
根据本发明，这种第一制造方法包括以下步骤：
a)在塑料膜上沉积含有溶剂、以及含有悬浮在基质中的胶体颗粒的组合物的初始溶液层；
b)从沉积在所述塑料膜上的所述初始层中至少部分地蒸发所述溶剂，使得所述胶体颗粒在所述基质中自己排列，以在所述塑料膜上形成中间光子晶体层；
c)使所述塑料膜上的所述中间层的基质固化，以在所述塑料膜上形成光子晶体层；并且
d)将所述塑料膜施用在所述眼科镜片上，以将所述光子晶体层固定至所述眼科镜片的基材的前主面和后主面中的至少一者上。
第二制造方法是在眼科镜片的基材的主面之一上直接沉积(即，不使用塑料膜)光子晶体层的方法。
根据本发明，这种第二制造方法包括以下步骤：
a’)在所述眼科镜片的基材的前主面和后主面中的至少一者上沉积含有溶剂、以及含有悬浮在基质中的胶体颗粒的组合物的初始溶液层；
b’)从沉积在所述主面上的所述初始层中至少部分地蒸发所述溶剂，使得所述胶体颗粒在所述基质中自己排列，以形成中间光子晶体层；并且
c’)使所述中间层的基质固化。
以下实例更详细但非限制性地展示了本发明、并且具体展示了用于制造根据本发明的眼科镜片的各种方法。
具体而言，以下实例1至4与根据第一制造方法制造的眼科镜片相关。实例6至8与根据第二制造方法制造的眼科镜片相关。
实例
1)实例1至4-实施方式1：通过塑料膜来沉积光子晶体层
在这些第一实例中，在热塑性膜上沉积光子晶体层，所述热塑性膜自身通过热成型被转移至眼科镜片。
更确切地，根据一个具体实施例，在所述方法的第一步骤(步骤a)中，在80μm厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)平坦塑料膜上沉积初始溶液层，所述溶液包含：
-采取乙二醇乙酸酯形式的溶剂；以及
-诸如文件EP 2586799中所描述的组合物，并且所述组合物包含：
-折射率为nmat＝1.6的丙烯酸酯聚合物基质；以及
-以体积分数fv＝40％悬浮在基质中的有机胶体颗粒，所述胶体颗粒为“核壳”型，其中，核是由直径D-t＝160nm且折射率nco＝1.49的丙烯酸树脂制成，并且壳由厚度t＝70nm且折射率nsh＝1.60的聚苯乙烯制成。
例如可以通过棒涂或旋涂来在PET膜上沉积初始层(湿时厚度＝30μm)。
在第二步骤(步骤b)中，将沉积在PET膜上的初始层浓缩，使得胶体颗粒在基质中自己排列并且在PET膜上形成中间光子晶体层。
这种浓缩可以包括例如借助于在强制对流炉中在80℃的温度下将初始层干燥50分钟来蒸发初始层的溶剂。在溶剂被蒸发之后，中间层的厚度为大约12μm。
在第三步骤(步骤c)中，使塑料膜上的中间层基质固化以在PET膜上形成光子晶体层。
这种固化在此是通过聚合物基质在紫外(UV)光下的聚合来进行的。通常用于使该基质完全聚合的UV剂量(氢灯，聚合波长＝365nm)是包含在500至2000毫焦耳/平方厘米(mJ/cm2)之间。
在第四步骤(步骤d)中，将PET膜施用到眼科镜片上，以将光子晶体层固定至眼科镜片的基材的前主面上。
如在文件FR 2883984和FR 2918917中所描述的，可以借由眼科镜片的基材的前主面上的粘合剂进行层压(热成型然后转移)来将PET膜转移至基材上。
在以下实例1至4中，将塑料膜转移至包括2mm厚的有机材料MR8的平光基材(主面平行)的眼科镜片上。由此制造的眼科镜片在其前主面上包括具有厚度E的单一光子晶体层。
图5示出了随着在380nm与580nm之间的波长而变的光谱反射率曲线C1、C2：
-曲线C1：被光子晶体层覆盖的PET膜(参见上文)；以及
-曲线C2：仅为如国际专利申请WO 2013/171434(实例1)中所描述的减反射涂层。
虽然这两个系统具有的蓝光透射率值Tm,B是相当的(大约75％-80％)，但是可以清楚地看到用光子晶体层覆盖的PET阻挡光毒性蓝光的选择性。
包括光子晶体的系统(曲线C1)在其反射峰11之外的低反射率防止从前面反射的残余颜色过强(低色度)。
这还可以从下表1和2中看出，其中：
-对比实例1对应于国际专利申请WO 2013/171434的实例1；并且
-对比实例2对应于国际专利申请WO 2013/171434的实例3。
表1
表2
从表1可以看到：对应于根据本发明的眼科镜片的实例1至3的反射光的色度值C(在标准光源D65和标准观察者(角度10°)下，针对基材的前主面上的15°入射角测量到的值)，与对应于基于低和高折射率氧化物交替层而获得的无机干涉滤光片的对比实例1和2的情况相比，是小得多、小于30；并且仅部分地反射光毒性蓝光。这在可比的平均蓝光透射率Tm,B(实例2和对比实例2：Tm,B＝62％)时尤其如此。
在这些表中还可以看到：本发明的眼科镜片所透射的光的黄度指数YI小于这些对比实例的黄度指数。
图6示出了针对根据本发明的具有不同总厚度E的光子晶体层的不同眼科镜片(分别为实例1、2、3、以及4)，随着在380nm与580nm之间的波长λ而变的光谱透射率Tλ曲线C3、C4、C5、C6。
图6与下表3相关联地示出了：黄度指数YI的值随厚度而增大，还示出了光子晶体层的总厚度E允许控制在如何良好地阻挡光毒性蓝光方面的性能。
表3
2)实例5至8-实施方式2：在基材上直接沉积光子晶体层
在以下实例5至8中，在眼科镜片的基材上直接沉积光子晶体层，此处的基材是CR39类型的有机玻璃(通过ESSILOR以商品名出售的玻璃)。
更确切地，根据一个具体实施例，在所述方法的第一步骤(步骤a’)中，在眼科镜片的基材的前主面上沉积初始溶液层，所述溶液含有：
-采取乙二醇乙酸酯形式的溶剂；以及
-诸如文件EP 2586799中所描述的组合物，并且所述组合物包含：
-折射率为nmat＝1.6的丙烯酸酯聚合物基质；以及
-以体积分数fv＝40％悬浮在基质中的有机胶体颗粒，所述胶体颗粒为“核壳”型，其中，核是由直径D-t＝160nm且折射率nco＝1.49的丙烯酸树脂制成，并且壳由厚度t＝70nm且折射率nsh＝1.60的聚苯乙烯制成。
例如可以通过棒涂、旋涂、或浸涂来在CR39基材上沉积初始层(湿时厚度＝20μm)。
在第二步骤(步骤b’)中，使沉积在基材上的初始层浓缩，使得胶体颗粒在所述基质中自己排列并且在基材的前主面上形成中间光子晶体层。
这种浓缩可以包括例如借助于在强制对流炉中在80℃的温度下将初始层干燥20分钟来蒸发初始层的溶剂。在溶剂被蒸发之后所述中间层的厚度E为6μm或10μm，取决于以下实例(参见下文)。
在第三步骤(步骤c’)中，使中间层的基质固化以在基材上形成光子晶体层。
这种固化在此是通过聚合物基质在紫外(UV)光下的聚合来进行的。通常用于使该基质完全聚合的UV剂量(氢灯，聚合波长＝365nm)是包含在500至2000毫焦耳/平方厘米(mJ/cm2)之间。
实例5对应于根据上述方法制造的眼科镜片，并且其中，在溶剂被蒸发之后中间层的厚度E为6μm。
在实例6至8中：
-实例6对应于根据上述方法制造的具有耐磨涂层(诸如在文件EP0614957中所描述的沉积在光子晶体层上)的眼科镜片；
-实例7对应于实例6，其中，减反射涂层在可见光和UV光下是有效的，诸如文件WO2012/076714中所描述的；
-实例8在其结构(光子晶体层/耐磨涂层/减反射处理)上与实例7相同，其中，在溶剂被蒸发之后中间层的厚度E为10μm。
以下对比实例3的一部分对应于文件WO 2013/171434(实例1)中所描述的、沉积在在CR39基材上的干涉滤光片。
实例5至8所实现的不同性能水平已经在表4和5中给出、并且将其与对比实例3进行比较。
表4
表5
从这些表中可以看到：根据本发明的眼科镜片(实例5至8)的反射光的色度值C(在标准光源D65和标准观察者(10°角)，针对基材的前主面上的15°入射角测量到的值)小于现有技术的眼科镜片(对比实例3)的色度值。
因此，本发明的眼科镜片具有不太明显的残余反射色调(色度)、以及对配戴者而言较不易感知到的透射黄色。
此外，在“色调”方面的性能，即黄度指数YI和蓝光平均透射率Tm,B，基本上由光子晶体层支配：随后添加耐磨涂层或减反射处理对这种性能的改变极小。
而且，通过添加减反射处理改善了平均反射率Rm、视觉反射率Rv和视觉透射率Tv的值。
3)实例9至11-实施方式3：在基材上直接沉积光子晶体层
在以下实例9至11中，重现实例5的方案，但是向含有溶剂、胶体颗粒和基质的溶液添加染料之后，再沉积在的基材上。
表6描述了所使用的染料及其浓度。Epolight系列可从美国新泽西州纽瓦克市Epolin公司获得。SDA系列可从美国佛罗里达州朱庇特市HW Sands公司获得。
表6
表7和表8给出了实例5(不含染料)和实例9至11(含染料)所实现的不同性能水平。
表7
表8
含有染料的眼科镜片具有与未染色的眼科镜片相似的特性：它们具有不变的蓝光透射率(对于6μm厚度的光子晶体约为75％)、以及低或略微为负的黄色指数：感知到透射光是非常浅的黄色、或甚至带蓝色的、或粉红色的(针对黄度指数的负值而言)。最后，反射光的色调和色度是不变的，因为它们仅由光子晶体的性质支配。
向实例5和实例9至11的眼科镜片添加减反射涂层将使得Rm和Rv的值减小。
根据本发明的眼科镜片通过光子晶体层来对包含在420nm与450nm之间的光毒性蓝光进行选择性过滤，允许根据需要容易地进行性能水平的工业管理。
具体而言，光子晶体层的厚度和成分的选择允许更简单地设计产品。此外，使用沉积在基材的主面之一上的光子晶体层，允许将这个层对光毒性蓝光的选择性滤光功能与一般减反射功能解除关联，这可以通过由薄介质层叠层组成的类型的常规干涉滤光片来提供。

Claims (14)

1.一种眼科镜片(1)，包括：
-具有前主面(3)和后主面(4)的基材(2)，以及
-至少部分地覆盖所述基材(2)的所述主面之一的光子晶体层(5)，
所述眼科镜片(1)具有：
-针对所述前主面(3)上的包含在0°与45°之间的入射角的光谱反射率(Rλ)曲线(C1)，所述曲线包括在包含在420纳米与450纳米之间的峰波长(λp)处的具有最大反射率值(Rp)的反射率峰(11)，以及
-以包含在0°与45°之间的入射角来自所述前主面(3)的反射的、小于30的色度值(C)。
2.如权利要求1所述的眼科镜片(1)，所述眼科镜片在以包含在0°与45°之间的入射角透过所述眼科镜片(1)的透射中具有小于30并且优选地小于20的黄度指数(YI)。
3.如权利要求1和2之一所述的眼科镜片(1)，其中，所述最大反射率值(Rp)大于15％。
4.如权利要求1至3之一所述的眼科镜片(1)，其中，所述反射率峰(11)具有小于80纳米并且优选地小于50纳米的半峰全宽(FWHM)。
5.如权利要求1至4之一所述的眼科镜片(1)，其中，所述色度值(C)小于20。
6.如权利要求1至5之一所述的眼科镜片(1)，所述眼科镜片针对包含在0°与45°之间的入射角在从420纳米延伸至450纳米的波长范围内具有小于80％的蓝光平均透射率(Tm,B)。
7.如权利要求1至6之一所述的眼科镜片(1)，所述眼科镜片具有大于92％的平均光透射率(Tv)。
8.如权利要求1至7之一所述的眼科镜片(1)，所述眼科镜片具有小于2.5％的平均光反射率(Rv)。
9.如权利要求1至8之一所述的眼科镜片(1)，其中，所述光子晶体层(5)是由基质(7)以及被安排在所述基质(7)中的胶体颗粒(8)形成的。
10.如权利要求1至9之一所述的眼科镜片(1)，其中，所述光子晶体层(5)具有的厚度(E)包含在1微米与40微米之间并且优选地在3微米与30微米之间。
11.如权利要求1至10之一所述的眼科镜片(1)，其中，所述光子晶体层(5)包含染料。
12.如权利要求1所述的眼科镜片(1)，其中，所述光子晶体层(5)具有：
-针对包含在0°与45°之间的入射角的光谱反射率曲线，所述曲线包括在包含在420纳米与450纳米之间的波长处的具有最大反射率值的反射率峰，以及
-以包含在0°与45°之间的入射角来自所述层的反射的、小于30的色度值。
13.一种用于制造眼科镜片(1)的方法，包括以下步骤：
a)在塑料膜上沉积含有溶剂、以及含有悬浮在基质(7)中的胶体颗粒(8)的组合物的初始溶液层；
b)从沉积在所述塑料膜上的所述初始层中至少部分地蒸发所述溶剂，使得所述胶体颗粒(8)在所述基质(7)中自己排列，以在所述塑料膜上形成中间光子晶体层；
c)使所述塑料膜上的所述中间层的所述基质(7)固化，以在所述塑料膜上形成光子晶体层(5)；并且
d)将所述塑料膜施用至所述眼科镜片(1)上，以将所述光子晶体层(5)固定至所述眼科镜片(1)的基材(2)的前主面和后主面中的至少一者上，
其特征在于，在步骤a)中实施的所述组合物使得所述眼科镜片(1)具有：
-针对所述前主面(3)上的包含在0°与45°之间的入射角的光谱反射率曲线，所述曲线包括在包含在420纳米与450纳米之间的峰波长处的具有最大反射率值的反射率峰，以及
-以包含在0°与45°之间的入射角来自所述前主面(3)的反射的、小于30的色度值(C)。
14.一种用于制造眼科镜片(1)的方法，包括以下步骤：
a’)在所述眼科镜片(1)的基材(2)的前主面和后主面中的至少一者上沉积含有溶剂、以及含有悬浮在基质(7)中的胶体颗粒(8)的组合物的初始溶液层；
b’)从沉积在所述主面上的所述初始层中至少部分地蒸发所述溶剂，使得所述胶体颗粒(8)在所述基质(7)中自己排列，以形成中间光子晶体层；并且
c’)使所述中间层的所述基质(7)固化，
其特征在于，在步骤a)中实施的所述组合物使得所述眼科镜片(1)具有：
-针对所述前主面(3)上的包含在0°与45°之间的入射角的光谱反射率曲线，所述曲线包括在包含在420纳米与450纳米之间的峰波长处的具有最大反射率值的反射率峰，以及
-以包含在0°与45°之间的入射角来自所述前主面(3)的反射的、小于30的色度值(C)。
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