CN111954843A - 包括具有边缘涂层的眼科镜片的眼睛配戴物 - Google Patents

包括具有边缘涂层的眼科镜片的眼睛配戴物 Download PDF

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Abstract

提供了一种包括眼科镜片(200)的眼睛配戴物。所述眼科镜片包括第一光学表面(220)和相反的第二光学表面(222)，其中，所述第一光学表面和所述第二光学表面通过边缘表面连接。涂覆材料设置在所述眼科镜片的边缘表面上作为边缘涂层(202)。所述边缘涂层具有折射率n1，而所述眼科镜片具有折射率n2，其中，a)n1大于或等于n2，或者b)n1小于n2，并且(n2‑n1)为0.4或更小。还提供了一种制备用于在眼科镜片的边缘表面上形成边缘涂层的涂覆材料的方法、一种涂覆眼科镜片的边缘表面的方法、以及涂覆材料用于涂覆眼科镜片的边缘表面的用途。

Description

包括具有边缘涂层的眼科镜片的眼睛配戴物
技术领域
本披露总体上涉及一种包括具有边缘涂层的眼科镜片的眼睛配戴物、制备用于边缘涂层的涂覆材料的方法、以及制造眼睛配戴物和涂覆眼科镜片的边缘表面的方法。
背景技术
出于各种原因，可以在眼科镜片的边缘上引入涂覆材料作为边缘涂层。例如，出于美观目的，可以将不透明涂层沉积在眼科镜片的边缘上，以减少近视环和白色环的可见性。近视环和白色环的示例在图1A和图1B中分别示出为110和112。为了有效降低近视环和白色环的可见性，边缘涂层应具有良好的不透明性、光洁度、机械特性和粘附特性，从而可以遮掩近视环和白色环。
为此，操作者可以使用记号笔或刷子、或通过喷涂将涂覆材料施加在眼科镜片的边缘上。理想地，仅将涂覆材料施加到眼科镜片的边缘表面上，而没有任何涂覆材料被涂覆在眼科镜片的光学表面上。
为了说明的目的，图2A是示出设置在眼科镜片200的边缘表面上的边缘涂层202的示意图。眼科镜片200的边缘表面由连接第一光学表面220和第二光学表面222的表面限定。眼科镜片200的边缘表面包括镜片斜面226和安全斜面224。如图所描绘的，没有溢出到眼科镜片200的第一光学表面220和第二光学表面222上。
尽管上述情况，但操作者经常发现他自己或她自己处于如下情况：他或她在光学表面上意外地引入了一些过量的涂层，在本文中称为溢出。这在图2B中进行了描绘，该图是示出设置在眼科镜片200的边缘表面上的边缘涂层202的示意图。如图所示，存在形式为过量的涂覆材料204、206的溢出，涂覆材料分别设置在眼科眼镜200的第一光学表面220和第二光学表面222上。不得不将这些溢出完全去除，以免影响眼科镜片的美观。在眼科镜片边缘包括多个小面的实施例中，例如，很难确保涂层完全覆盖在每个小面上，同时又不会在光学表面上引入溢出。
因此，除了上面提到的良好的不透明性、光洁度、机械特性和粘附特性之外，还重要的是涂覆材料在溢出时允许易于去除。此外，涂覆材料应在较短的时间跨度内(例如在6个小时内)固化，以便允许在施加涂覆材料之后尽可能快地安装镜片。
鉴于上述情况，仍然需要改进的涂覆材料，这些涂覆材料能够在眼科镜片的边缘表面上提供一致且完全的涂层覆盖，并且解决或至少减轻一个或多个上述问题。
发明内容
在第一方面，提供了一种包括眼科镜片的眼睛配戴物。所述眼科镜片包括第一光学表面和相反的第二光学表面，其中，所述第一光学表面和所述第二光学表面通过边缘表面连接。将涂覆材料设置在所述眼科镜片的边缘表面上作为边缘涂层，其中，所述边缘涂层具有折射率n1并且所述眼科镜片具有折射率n2，并且其中，a)n1大于或等于n2，或者b)n1小于n2，并且(n2-n1)是0.4或更小。其他有利特征在权利要求2至8中进行了描述。
在第二方面，提供了一种制备用于在眼科镜片的边缘表面上形成边缘涂层的涂覆材料的方法。所述方法包括：提供包含两种或更多种多元醇的溶液，向所述溶液中添加不透明剂、异氰酸酯交联剂和催化剂，其中，在将所述不透明剂添加到所述溶液中之后添加所述异氰酸酯交联剂，并将两种或更多种多元醇与所述异氰酸酯交联剂交联形成基质材料，其中，所述不透明剂分散在所述基质材料中。根据本发明的方法在权利要求9至11中进行了描述。
在第三方面，提供了一种涂覆眼科镜片的边缘表面的方法。所述方法包括：提供包括第一光学表面和相反的第二光学表面的眼科镜片，其中，所述第一光学表面和所述第二光学表面通过边缘表面连接，以及将涂覆材料设置在所述眼科镜片的边缘表面上作为边缘涂层，其中，所述边缘涂层具有折射率n1并且所述眼科镜片具有折射率n2，并且其中，a)n1大于或等于n2，或者b)n1小于n2，并且(n2-n1)为0.4或更小。
在第四方面，提供了一种具有折射率n1的涂覆材料的用途，所述涂覆材料用于涂覆具有折射率n2的眼科镜片的边缘表面，其中a)n1大于或等于n2，或b)n1小于n2，并且(n2-n1)为0.4或更小。
附图说明
为了更全面理解在此提供的说明和其优点，现在结合附图和详细描述参照以下简要说明，其中相同的附图标记表示相同的部分。
图1A是示出配戴眼镜100的用户的主视图的照片。示出了白色环112。
图1B是示出配戴眼镜100的用户的侧视图的照片。示出了白色环112和近视环114。
图2A是示出根据实施例的设置在眼科镜片200的边缘表面上的边缘涂层202的示意图。眼科镜片200的边缘表面由连接第一光学表面220和第二光学表面222的表面限定。第一光学表面220和第二光学表面222可以分别是眼科镜片200的凹表面(Cc)和凸表面(Cx)。眼科镜片200的边缘表面包括镜片斜面226和安全斜面224。如图所描绘的，没有溢出到眼科镜片200的第一光学表面220和第二光学表面222上。
图2B是示出根据实施例的设置在眼科镜片200的边缘表面上的边缘涂层202的示意图。眼科镜片200的边缘表面由连接第一光学表面220和第二光学表面222的表面限定。第一光学表面220和第二光学表面222可以分别是眼科镜片200的凹表面(Cc)和凸表面(Cx)。眼科镜片200的边缘表面包括镜片斜面226和安全斜面224。如图所描绘的，存在形式为过量的涂覆材料204、206的溢出，涂覆材料分别设置在眼科镜片200的第一光学表面220和第二光学表面222上。
图3A是示出眼科镜片300的照片。如图所描绘的，边缘表面的轮廓包括沿着第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分的后退部360。
图3B是示出沿着线A-A’的、图3A的眼科镜片300的截面的示意图。后退部360被示出为相对于眼科镜片300的边缘表面和光学表面的“L”形。
图4是示出与根据本文披露的实施例(涂层434)的涂覆材料相比，商业产品的边缘涂层的美观性能的图。所有测试的涂层均为黑色。基于以下四个特征来评估性能，即，(A)随时间推移有色边缘是否褪色；(B)具有边缘涂层的眼科镜片是否没有近视环；(C)具有边缘涂层的眼科镜片是否没有白色环，以及(D)有色边缘(CE)精加工是否是均匀的，所有区域是否均被涂层覆盖。然后，将1级至5级的等级范围给予涂覆材料，其中1级是性能最差，5级是性能最好。0级是根据没有任何边缘涂层的裸表面的等级。涂层431、432和433是使用的三种商业产品，其中与涂层434相比，近视环没有完全被遮掩，所述涂层是根据实施例的边缘涂层。涂层的遮掩性能在图5中示出。所有涂层均在具有1.56的折射率的眼科镜片的边缘表面上制成。
图5是示出商业产品有色边缘和根据本文披露实施例边缘涂层的精加工的照片。如图所示，531和533，分别对应于图4中的涂层431和433，分别具有1级和3级的等级，而根据实施例534的边缘涂层，对应于图4中的涂层434，具有4级等级。
图6是根据实施例的涂覆材料制备过程的示意图。在第一步骤641中，将第一多元醇和溶剂混合以形成第一溶液，这可以在室温下进行约2-3小时的时间期或直到第一多元醇完全溶解。同时，在第二步骤642中将第二多元醇和共溶剂混合以形成第二溶液，这可以在约50℃的温度下进行约2至4小时的时间段或直到第二多元醇完全溶解。在第三步骤643中将第一溶液和第二溶液混合，这可以在搅拌下进行2至3小时。在第四步骤644中将不透明剂添加到所得混合物中并混合，这可以在搅拌下进行约0.5至1小时。然后在第五步骤645中将异氰酸酯交联剂添加到混合物中并混合，这可以在搅拌下进行约15至20分钟。然后在第六步骤646中将催化剂添加到混合物中并混合，这可以在搅拌下进行约10分钟。还可以在添加异氰酸酯交联剂之前来添加催化剂。获得包含涂覆材料的分散体，这可以用于在眼科镜片的边缘表面上的涂层施加。
图7是描绘根据实施例的边缘涂层对比商业产品的近视环遮掩的性能比较的照片。在图中，对于分别对应于图4中的涂层431和432的两种商业产品，评定为1级和3级。根据实施例的边缘涂层(对应于图4中的涂层434)已经显示出5级的等级。
图8是描绘根据本文披露实施例的边缘涂层对比商业产品的白色环遮掩的性能的照片。在图中，对于对应于图4中的涂层432的商业产品，评定为3级。根据实施例的边缘涂层(对应于图4中的涂层434)已经显示出5级的等级，其可以归因于涂覆材料的粘附性、流动性和粘度特性的组合。对于完全没有涂层的镜片，定义为0级，显示100％的白色环。
图9是描绘根据本文披露实施例的边缘涂层对比商业产品的有色边缘精加工的性能比较的照片。在图中，1级和3级是对应于图4中的涂层431和432的商业产品。4级和5级是根据实施例的边缘涂层，其中，4级边缘涂层对应于图4中的涂层434。对于涂层431，给予1级的等级，因为它在50％或更大的边缘表面上具有可见的灰色/白色不规则斑点区域。如图所示，如果涂层在30％或更大的边缘表面上具有可见的灰色/白色不规则斑点区域，则给予2级的等级。对于涂层432，给予3级的等级，因为它具有不均匀灰色区的小区域，这些区域可能是不规则的。针对根据实施例的示例性涂层，给予4级的等级，因为它除了两个微弱和规则的灰色/白色线之外具有完全黑色覆盖。对于根据实施例的另一示例性涂层，给予5级的等级，因为它完全覆盖边缘表面，给出了完全黑色区。可以通过改变涂层的粘附特性、干燥时间、粘度、流动性、不透明性和/或厚度来实现上述边缘涂层中4级和5级的不同等级。为了实现5级，与4级中所使用的相比，使用了更小的颗粒尺寸。具有较小尺寸的颗粒可以指具有小于约0.5微米尺寸的颗粒。
图10描绘了镜片边缘轮廓的示例。
图11是描绘根据实施例的在具有折射率n2的眼科镜片和具有折射率n1的边缘涂层的界面处的入射光的示意图，其中n1等于n2，即n1＝n2。
图12是描绘根据实施例的临界角与δ折射率(RI)之间关系的图，所述折射率被定义为眼科镜片的折射率与边缘涂层的折射率之间的差。
图13是描绘根据实施例的在具有折射率n2的眼科镜片和具有折射率n1的边缘涂层的界面处的入射光的示意图，其中n1小于n2，即n1<n2。
图14是描绘根据实施例的在具有折射率n2的眼科镜片和具有折射率n1的边缘涂层的界面处的入射光的示意图，其中n1大于n2，即n1>n2。
具体实施方式
在下面的描述中，附图不一定是按比例绘制的，并且出于清楚和简洁的目的或出于信息目的，某些特征可以以概括或示意性形式示出。此外，尽管在下文详细讨论了制造和使用不同实施例，但应理解如本文所述提供了可以在多种环境中实施的许多发明构思。这里讨论的实施例仅仅是代表性的而不限制本发明的范围。
本文披露的各种实施例涉及用于沉积在眼科镜片的边缘表面上的涂覆材料，并且所述涂覆材料已经显示出高不透明性和良好的有色边缘光洁度，由此出于美观目的，消除或减少了近视环和白色环在眼镜上的可见性。有利地，无论涂覆材料中包含有何种类型的着色剂(在本文中称为不透明剂)，都显示出镜片美观性的改善。本文披露的涂覆材料仅使用单次涂层施加就能够提供高不透明性，这足以隐藏近视环以及白色环。还允许容易地去除在眼科镜片的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个上的溢出物。
考虑到以上内容，各种实施例在第一方面中涉及包括第一光学表面和相反的第二光学表面的眼科镜片，其中，第一光学表面和第二光学表面通过边缘表面连接。将涂覆材料设置在眼科镜片的边缘表面上作为边缘涂层。边缘涂层具有折射率n1并且眼科镜片具有折射率n2，并且其中，a)n1大于或等于n2，或b)n1小于n2，并且(n2-n1)为0.4或更小。
如本文所用，术语“眼科镜片”是指旨在由配戴者面部支撑的任何类型的镜片，其可以用于改善或增强视敏度、用于保护以免受环境伤害、用于时尚、或用于装饰。所述术语可以指眼科镜片，比如非矫正镜片、半成品镜片毛坯，以及矫正镜片，比如渐进式多焦点镜片、单焦点或多焦点镜片。所述术语还可以包括以下中的一个或多个：处方、非处方、反射、减反射、放大、偏振、过滤、防划伤、有色、染色、透明、防雾、防紫外线(UV)、或其他镜片。眼科镜片的进一步示例包括电子镜片、虚拟现实(VR)镜片等。
眼科镜片通常根据配戴者规格、由眼科镜片毛坯(比如半成品镜片毛坯)制造。半成品镜片毛坯通常具有两个相反的表面，其中至少一个是未成品的。可以根据配戴者的处方对镜片毛坯的未成品表面进行机加工，以提供所需的眼科镜片表面。具有成品后表面和前表面的眼科镜片可以称为未切割眼科镜片。在用于矫正或改善视力的眼科镜片的情况下，例如，可以根据符合配戴者的视觉需求的配戴者处方来制造眼科镜片。可以根据配戴者处方对眼科镜片的至少一个表面进行加工以提供眼科镜片。
还可以考虑支撑眼科镜片的眼镜架的形状和尺寸。例如，未切割眼科镜片的轮廓可以根据要在其上安装眼科镜片的眼镜架的形状来磨边，以获得磨边过或切割过的眼科镜片。
根据本文披露的实施例的眼科镜片包括第一光学表面和相反的第二光学表面，其中，第一光学表面和第二光学表面通过边缘表面连接。
如上所述，可以根据配戴者规格来制造眼科镜片，并且可以对其进行加工以提供具有各种功能的眼科镜片。因此，眼科镜片可以具有由于材料的夹层和/或一系列处理而产生的复杂结构，以根据特定的用户要求定制眼科镜片。例如，可以进行处理以减小厚度并使眼科镜片变轻，以提高透明性、耐用性、强度和保护性、美观等。由此可见，眼科镜片可以包括一个或多个设置在基材表面上的、作为光学表面的涂层，比如防破裂涂层、防划伤涂层、减反射涂层、染色涂层、有色涂层、防静电涂层、或防污涂层。
因此，本文所用的术语“光学表面”是指裸眼科镜片形式基材的表面以及涂层的表面，所述基材在(多个)光学表面上未设置任何涂层，比如未成品或未处理的眼科镜片，所述涂层可以被设计为暂时或永久地设置在裸眼科镜片的(多个)光学表面上。上面已经提到了可以设置在眼科镜片上的涂层的示例，并且可以进一步包括但不限于(1)表涂层、(2)减反射(AR)涂层和非对称反射镜、和/或(3)硬涂层(HC)。
在各种实施例中，第一光学表面和第二光学表面可以独立地是基材、具有硬涂层的基材、或具有硬多涂覆(HMC)涂层的基材，即设置在其上的减反射(AR)涂层、硬涂层(HC)和表涂层。在各种实施例中，第一光学表面和第二光学表面可以分别是眼科镜片的凹表面(Cc)和凸表面(Cx)。
第一光学表面和第二光学表面通过边缘表面连接。如本文所使用的，术语“边缘表面”是指眼科镜片的侧面和/或外部轮廓。例如，边缘表面可以在眼科镜片的侧面和/或外部轮廓上限定要在其上设置涂覆材料的表面。边缘表面可以包括镜片斜面和安全斜面。术语“镜片斜面”通常是指形状像“V”的镜片边缘，并且在将镜片插入眼睛配戴物镜架后可以有助于固定镜片。另一方面，术语“安全斜面”是指在眼科镜片的外部轮廓上的平坦斜面，其可以形成在外部轮廓与眼科镜片的光学面之间的界面处，其中已去除了锋利的边缘，以获得更安全的镜片。镜片斜面和安全斜面可以在边缘表面上构成轮廓。
在一些实施例中，眼科镜片可以进一步包括在邻接边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分上的后退部。在这种实施例中，边缘表面上的轮廓可以包括后退部和镜片斜面和安全斜面。后退部的示例在图3A和图3B中示出。如图所示，眼科镜片300在邻接边缘表面的光学表面上包括后退部360，其可以通过去除光学表面的周边部分的一部分而形成。尽管在图3B中后退部360被示出为相对于眼科镜片300的边缘表面和光学表面的“L”形，但它可以是例如相对于眼科镜片300的边缘表面和光学表面的任何其他形状，比如“C”形、交错的“L”形、或不规则形状。后退部部分可以用于保持涂覆材料，目的是在眼科镜片上提供期望的有色轮廓。例如，具有至少一种涂覆材料的后退部部分可以提供看起来像眼镜镜圈的期望有色轮廓。
可以将涂覆材料设置在眼科镜片的边缘表面上作为边缘涂层。如上所述，取决于对成品眼科镜片的特定要求，眼科镜片的边缘表面可以是多面的或包括各种形状轮廓。眼科镜片的边缘表面可以例如包括镜片斜面、安全斜面和/或后退部。涂覆材料可以相应地布置在边缘表面的整个部分上，或布置在边缘表面的选定部分上，比如在多面边缘表面的一个或多个小面、镜片斜面、安全斜面和/或后退部上。可以在边缘表面的选定部分上设置不同的涂覆材料。在各种实施例中，涂覆材料可以作为一层或多层而设置在眼科镜片的边缘上。在一些实施例中，存在两层或多层涂覆材料，并且一层或多层中的每一层可以包括相同或不同的涂覆材料。
出于各种原因，可以在眼科镜片的边缘上引入涂覆材料作为边缘涂层。
例如，涂覆材料可以形成有效减少由边缘表面轮廓引起的反射的涂层。如上所述，出于美观目的，可以将不透明涂层沉积在眼科镜片的边缘上，以减少或防止近视环和白色环。近视环可能是当光从镜片边缘传播到镜片与镜架之间的气隙时由全内反射引起的，也可能是由于来自光学表面和/或边缘表面中的一个或两个的光反射而产生的。这在镜片边缘处尤其如此，镜片边缘经常被成形以便配适到镜架中。另一方面，白色环可能是由眼科镜片的厚度引起的，并且可以从镜片的前方而目视观察到。通过减少或消除由边缘表面轮廓引起的反射，则可以减少或消除沿眼科镜片面的周边出现的近视环或白色环的可见性。
减少或消除来自光学表面和/或边缘表面中的一个或两个的光的反射可以例如通过以下中的一种或多种来进行：(i)吸收在眼科镜片和边缘涂层的界面上的入射光；(ii)增加在眼科镜片和边缘涂层的界面上的入射光的透射率；或(iii)增加光学表面和/或边缘表面中的一个或两个的粗糙度。
为此，发明人惊奇地发现边缘涂层的折射率可以用于控制近视环的可见性。这可以通过使用具有大于或等于眼科镜片的折射率n2的折射率n1的边缘涂层来实现，或者通过使用具有小于n2的折射率n1、并且(n2-n1)为0.4或更小的边缘涂层来实现。通过改变边缘涂层和/或下面的眼科镜片的折射率以满足上述条件，可以改变通过镜片的光行为以减少近视环的可见性。
如本文所用，术语“折射率(refractive index)”或“折射率(index ofrefraction)”是指材料的绝对折射率，其可以表示为自由空间(比如真空)中电磁辐射的速度与在该材料中电磁辐射的速度的比率。折射率可以使用已知的方法来测量，例如，在可见光区域中使用阿贝折射仪。
在一些实施例中，边缘涂层的折射率和眼科镜片的折射率使得边缘涂层的折射率n1与眼科镜片的折射率n2相同或基本上相似。通过在眼科镜片的边缘表面上设置边缘涂层，由于两个折射率相同或相似，因此任何穿过眼科镜片的光都能够以最小的折射和/或反射从眼科镜片传播到边缘涂层。换句话说，由于穿过镜片的任何光都不会遇到在眼科镜片与边缘涂层之间折射率的实质性差异，因此通过边缘涂层可以平整在眼科镜片的边缘与空气之间界面上可能存在的折射率的任何突变。这转化为近视环的可见性降低。
在一些实施例中，边缘涂层的折射率和眼科镜片的折射率使得边缘涂层的折射率n1大于眼科镜片的折射率n2。如果边缘涂层的折射率高于镜片的折射率，则光能够通过光的规则折射从低折射率介质(镜片)传递到高折射率介质(边缘涂层)，而不会发生全内反射。在此情况下，也不会观察到近视环。
在一些实施例中，边缘涂层的折射率和眼科镜片的折射率使得边缘涂层的折射率n1小于眼科镜片的折射率，并且眼科镜片的折射率与边缘涂层的折射率之间的差为0.4或更小，比如0.3或更小、0.2或更小、0.1或更小、或0.05或更小。在一些实施例中，眼科镜片的折射率与边缘涂层的折射率之间的差为0.3或更小。在一些实施例中，眼科镜片的折射率与边缘涂层的折射率之间的差为0.2或更小。在一些实施例中，眼科镜片的折射率与边缘涂层的折射率之间的差为0.1或更小。在一些实施例中，眼科镜片的折射率与边缘涂层的折射率之间的差为0.05或更小。边缘涂层与镜片之间的折射率的差越小，由于临界角增加而发生全内反射的倾向就越低，这转化为边缘涂层对近视环的衰减增加。在下面的实验部分的示例9中提供了进一步的细节。
由于边缘涂层的折射率n1和眼科镜片的折射率n2是相对表示的，因此在建立本文提到的n1与n2之间的各种关系时，在相同或相似的条件下(比如入射光的波长)来确定相应折射率。
在各种实施例中，边缘涂层的折射率可以在约1.4至小于约2的范围内。例如，边缘涂层的折射率可以在约1.4至约1.99的范围内，比如约1.5至约1.99、约1.6至约1.99、约1.7至约1.99、约1.8至约1.99、约1.4至约1.9、约1.4至约1.8、约1.4至约1.7、约1.4至约1.6、约1.45至约1.85、约1.45至约1.75、或约1.5至约1.7。另一方面，眼科镜片的折射率可以在约1.4至约1.9的范围内，比如约1.5至约1.9、约1.6至约1.9、约1.7至约1.9、约1.8至约1.9、约1.4至约1.8、约1.4至约1.7、约1.4至约1.6、约1.45至约1.85、约1.45至约1.75、或约1.5至约1.7。具有朝向较低范围的折射率的眼科镜片材料可以包括聚碳酸烯丙基二甘醇酯(CR39)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸、Trivex和/或硫代氨基甲酸酯基材料(比如MR8)，而具有朝向较高范围的折射率的眼科镜片材料可以包括硫代氨基甲酸酯基材料，比如MR7、1.74基材和/或玻璃。
尽管上述情况，例如通过掺杂具有高折射率的材料(比如金属氧化物)，可以对涂覆材料进行改性以增大涂覆材料的折射率。例如，金红石或二氧化钛(TiO2)具有约2.7的高折射率，并且可以用于掺杂涂覆材料，使得掺杂的涂覆材料的折射率等于或大于镜片的折射率。这可以适用于镜片具有大于1.6(比如大于1.65、大于1.7或大于1.74)的高折射率的实施例，使得通过对具有1.4的相对较低折射率的涂覆材料掺杂具有2.7的高折射率的材料，可以将涂覆材料的折射率增加到1.6或更大。
还可以控制其他因素，比如涂覆方法的类型、边缘涂层的厚度和涂层的颜色(在使用非黑色涂层的情况下)，以改变光的衰减并且因此改变边缘涂层的有效性。
在上述实施例中，边缘涂层可以是半透明的有色涂层，这允许一些光穿过，由此掩饰或掩盖近视环或白色环。在各种实施例中，边缘涂层可以是不透明的或几乎不透明的，这允许边缘涂层吸收来自镜片的至少一部分(如果不是全部的话)光，这可能引起光的进一步衰减。
不透明涂层可以具有可以由用户指定的颜色。例如，不透明涂层的颜色可以被选择为与眼科镜片所配适的眼睛配戴物镜架的颜色相同或互补。替代地，不透明涂层的颜色可以被选择为与眼睛配戴物镜架的颜色形成对比，由此给予配戴者额外的时尚选择，同时提供减少沿眼科镜片面的周边出现的近视环或白色环的外观的益处。在这方面，涂覆材料可以用作有效地向边缘表面提供美观效果的材料。替代地，不透明涂层可以是适于配戴者皮肤的肤色。替代地，材料的示例还包括光致变色或热致变色材料。
涂覆材料的不透明性可以由涂覆材料中包含的不透明剂赋予。
如本文所用，术语“不透明剂”是指添加到材料中以减小透明性或材料的透光率的物质或添加剂。在这方面，材料可以用作保持不透明剂的基质，并且不透明剂可以分散在基质中。不透明剂可以包括但不限于颜料、炭黑、二氧化钛、氧化钙、氧化铍和/或其组合。
在各种实施例中，不透明剂包括颜料或由其组成。颜料可以是光吸收性的，比如在黑色颜料的情况下。在一些实施例中，不透明剂包括炭黑或由其组成。
不透明剂可以分散在基质材料中。如本文所用，术语“基质材料”是指用于承载涂覆材料的不透明剂和/或其他组分的任何支撑体，其可以是液体、半固体或固体。在各种实施例中，不透明剂至少基本上均匀地分散在基质材料中。
基质材料可以包括但不限于UV固化组合物，比如丙烯酸酯、环氧树脂、不饱和聚合物、硅烷、苯乙烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯，热固化组合物，比如聚氨酯(其中硝酸纤维素改性的聚氨酯是一个示例)、聚脲、环氧树脂、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚、醇酸树脂、聚碳酸酯或其组合。本文披露的基质材料和不透明剂的各种组合是有效减少由边缘表面轮廓引起的反射的材料的示例。在特定的实施例中，基质材料是交联的聚氨酯。
基质材料与不透明剂的重量比可以在约1:0.05至约1:3的范围内，比如约1:0.1至约1:3、约1:0.5至约1:3、约1:1至约1:3、约1:1.5至约1:3、约1:2至约1:3、约1:2.5至约1:3、约1:0.05至约1:2.5、约1:0.05至约1:2、约1:0.05至约1:1.5、约1:0.05至约1:1、约1:0.05至约1:0.5、约1:0.05至约1:0.1、约1:0.5至约1:2.5、或约1:1至约1:2。
在各个实施例中，边缘涂层具有以下中的一个或多个：a)透射率小于5％；b)粘附强度在约1N/mm2至约5N/mm2的范围内；c)铅笔硬度在约1H至约4H的范围内。
在各个实施例中，边缘涂层具有小于5％的透射率，比如小于4％、小于3％、小于2％、小于1％，或者具有在1％至5％、2％至5％、或3％至5％的范围内的透射率。如本文所使用的，术语“透射率”是指透射穿过材料的辐射强度比上入射辐射的强度，并以百分比表示。如上所述，边缘涂层可以是不透明的或几乎不透明的，这允许边缘涂层吸收来自镜片的至少一部分(如果不是全部的话)光，以便引起光的进一步衰减。可以在对应于约350nm至约750nm的波长范围的电磁光谱的可见光区域上来测量透射率。
在各种实施例中，边缘涂层的粘附强度在约1N/mm2至约5N/mm2的范围内。粘附强度过低的涂覆材料可能无法当进一步处理后(例如，当将眼科镜片安装到镜架上或从(多个)光学表面去除溢出物时)保持粘附在眼科镜片的边缘表面上。这可能导致边缘涂层碎裂。另一方面，当涂覆材料的粘附强度太高时，可能难以从眼科镜片的(多个)光学表面上去除任何溢出物。为此，本发明人发现，在约1N/mm2至约5N/mm2的范围内的粘附强度提供了粘附特性的最佳平衡，以允许粘附到边缘表面上，同时仍然使得可以容易地从眼科镜片的(多个)光学表面去除任何溢出物。
在各个实施例中，边缘涂层的铅笔硬度在约1H至约4H的范围内。如本文所使用的，术语“铅笔硬度”是指根据美国测试材料协会ASTM D-3363测量的硬度值，并且可以是涂覆材料对表面划伤的抵抗力的量度。铅笔硬度太低的涂覆材料可能会在加工过程中划伤涂覆材料，例如，当将眼科镜片安装到镜架上时。另一方面，铅笔硬度过高的涂覆材料可能导致边缘涂层太脆。发明人发现，铅笔硬度在约1H至约4H的范围内，在加工过程中在边缘涂覆材料的耐久性与涂覆材料的加工性之间提供了良好的平衡。
除上述之外，涂覆材料还可以用作(a)有效地将眼科镜片容易地安装到眼镜镜架上的润滑材料，和/或(b)有效地减小眼科镜片边缘部分上的应力集中的减震材料。
为了用作有效地将眼科镜片容易地安装到眼镜架上的润滑材料，涂覆材料可以进一步包括润滑物质，比如润滑流体，例如，合成油或润滑性增强多氟聚醚流体、和/或润滑脂。润滑物质可以分散在涂覆材料中，或者作为层而施加在由涂覆材料形成的边缘涂层上。
涂覆材料可以用作有效地减少或防止眼科镜片的边缘部分上的应力集中的减震材料。为了用作减震材料，涂覆材料可以进一步包括减震物质，比如炭黑、氧化铁和/或金属氧化物。由于用作不透明剂的炭黑还能够用作减震物质，因此在不透明性是炭黑的实施例中，涂覆材料可能已经能够用作减震材料，而无需进一步添加减震物质。
在第二方面，各种实施例涉及一种制备用于在眼科镜片的边缘表面上形成边缘涂层的涂覆材料的方法。所述方法可以包括提供包含两种或更多种多元醇的溶液。
两种或更多种多元醇可以选自包括以下各项的组：树枝状多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、苯并恶嗪多元醇、聚酯多元醇及其组合。
可以将两种或更多种多元醇溶解在合适的溶剂中，比如丙酮、丙二醇单甲醚醋酸酯、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯或其组合。在各种实施例中，溶剂包括丙酮和丙二醇单甲基醚乙酸酯。可以改变溶剂的量以控制所得涂覆材料的粘度。这可以用于减少边缘涂层的厚度变化，因为可以使用高粘度来使流动性最小化，由此使涂覆材料粘附在边缘表面上。
在各种实施例中，溶液包括第一多元醇和第二多元醇。第一多元醇可以包括树枝状多元醇或由其组成，而第二多元醇可以包括基于聚己内酯的多元醇或由其组成。有利地，树枝状多元醇包含多个反应性位点，这些反应性位点可以用于与异氰酸酯交联剂反应以形成高度交联的聚氨酯，这赋予了涂覆材料如本文所示的期望特性。树枝状多元醇和聚己内酯基多元醇两者都可以提供粘附特性，并使所得涂覆材料的干燥时间减少。此外，树枝状多元醇能够为涂覆材料提供合适的折射率，以使涂覆材料的折射率与基材的折射率匹配。聚己内酯基多元醇还能够赋予边缘涂层良好的机械特性，并且可以有助于防止不透明剂从涂覆材料中浸出。
与第二多元醇相比，第一多元醇可以存在更大的量。第一多元醇与第二多元醇的重量比可以例如在约1:0.1至约1:0.5的范围内，比如约1:0.2至约1:0.5、约1:0.3至约1:0.5、约1:0.1至约1:0.4、约1:0.1至约1:0.3或约1:0.2至约1:0.4。
可以将不透明剂、异氰酸酯交联剂和催化剂添加到溶液中。可以在将不透明剂添加到溶液中之后添加异氰酸酯交联剂，以允许不透明剂在发生交联之前更均匀地分散在溶液中。另一方面，添加催化剂的顺序不是特别重要的，并且可以与不透明剂和/或异氰酸酯交联剂一起添加。
合适的不透明剂的示例已经在上面进行了讨论。
异氰酸酯交联剂可以选自包括以下各项的组：六亚甲基异氰酸酯二聚体或三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯和其他脂族或芳族二异氰酸酯、及其组合。在一些实施例中，异氰酸酯交联剂是六亚甲基异氰酸酯三聚体。
异氰酸酯交联剂的添加量可以使得至少两种多元醇与异氰酸酯交联剂的摩尔比在约1:0.8至约1:1.2的范围内，例如，约1:0.9至约1:1.2、约1:1至约1:1.2、约1:1.1至约1:1.2、约1:0.8至约1:1.1、约1:0.8至约1:1、约1:0.8至约1:0.9、或约1:0.9至约1:1。
催化剂可以是能够催化交联反应的任何合适的化合物。催化剂的示例包括但不限于二月桂酸二丁基锡、胺或其他碱性化学品中的一个或多个。在各种实施例中，催化剂是二月桂酸二丁基锡。
随后，可以将两种或更多种多元醇与异氰酸酯交联剂交联以形成基质材料，其中，不透明剂分散在基质材料中。基质材料可以形成聚合物基础基质以提供成膜特性，而不透明剂可以提供不透明性和/或美观特性。
上面已经提到了基质材料与不透明剂的合适的重量比。在各种实施例中，基质材料与不透明剂的重量比在约1:0.05至约1:3的范围内。
可以以分散体的形式来提供不透明剂，其包括约5wt％至约75wt％的不透明剂、约1wt％至约30wt％的分散剂、和约10wt％至约90wt％的溶剂，其中，不透明剂、分散剂和溶剂之和总计100wt％。可以配制包含不透明剂的分散体以便与基质材料相容，并且用于基质材料的可加工性。可以使用的合适的溶剂包括但不限于丙酮、丙二醇单甲醚醋酸酯、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯或其组合。在各种实施例中，溶剂包括丙二醇单甲醚醋酸酯。可以使用与用于溶解上述两种或更多种多元醇的溶剂相同的溶剂。分散剂可以起到将不透明剂分散在分散体中的作用，并且可以是表面活性剂。在各种实施例中，分散剂是包括戊二酸、二甲基酯和2-甲基氧基-1-甲基-乙酸乙酯的表面活性剂。
在第三方面，提供了一种涂覆眼科镜片的边缘表面的方法。所述方法可以包括：提供包括第一光学表面和相反的第二光学表面的眼科镜片，其中，第一光学表面和第二光学表面通过边缘表面连接，以及将涂覆材料设置在眼科镜片的边缘表面上作为边缘涂层。边缘涂层可以具有折射率n1，并且眼科镜片具有折射率n2，并且其中，a)n1大于或等于n2，或者b)n1小于n2，并且(n2-n1)为0.4或更小。如上所述，边缘涂层的折射率和眼科镜片的折射率可以使得边缘涂层的折射率n1小于眼科镜片的折射率，并且眼科镜片的折射率与边缘涂层的折射率之间的差为0.4或更小、或小于0.4，比如0.3或更小、0.2或更小、0.1或更小、或0.05或更小。
涂覆材料可以例如通过根据第二方面的方法来制备。上面已经讨论了涂覆材料的合适组分和制备涂覆材料的方法。
可以使用选自包括以下各项的组的方法来将涂覆材料设置在边缘表面上：真空沉积、气相沉积、溶胶-凝胶沉积、旋涂、浸涂、喷涂、流涂、膜层压、不干胶涂覆、辊涂、刷涂、印刷、溅镀、浇铸、Langmuir-Blodgett沉积、激光印刷、喷墨印刷、丝网印刷、移印以及其组合。
在第四方面，提供了一种具有折射率n1的涂覆材料的用途，所述涂覆材料用于涂覆具有折射率n2的眼科镜片的边缘表面，其中a)n1大于或等于n2，或b)n1小于n2，并且(n2-n1)为0.4或更小。如上所述，边缘涂层的折射率和眼科镜片的折射率可以使得边缘涂层的折射率n1小于眼科镜片的折射率，并且眼科镜片的折射率与边缘涂层的折射率之间的差为0.4或更小，比如0.3或更小、0.2或更小、0.1或更小或0.05或更小。
在此已经广泛和概括地描述了本发明。落入一般性披露内容之内的每个较窄的种类和亚类分组也构成本发明的一部分。无论本文中是否具体叙述了删除的材料，这都包括具有从该属中移除了任何主题的附带条件或否定限制的本发明的一般性描述。
其他实施例在下面的权利要求和非限制性示例内。此外，在马库什组方面描述本发明的特征或方面的情况下，本领域技术人员将认识到，本发明也由此在马库什组的任何单个构件或构件子组方面进行了描述。
实验部分
由于来自光学表面和/或边缘表面中的一个或两个的光的反射，因此可能产生近视环。通过最小化或消除光的反射，可以减少或消除近视环的可见性。来自光学表面和/或边缘表面中的一个或两个的光的反射可以例如通过以下中的一种或多种来进行：(i)吸收在眼科镜片和边缘涂层的界面上的入射光；(ii)增加在眼科镜片和边缘涂层的界面上的入射光的透射率；(iii)增加光学表面和/或边缘表面中的一个或两个的粗糙度。
可以将涂覆材料施加到眼科镜片的边缘表面上以吸收光，以便最小化由穿过眼科镜片的光引起的在眼科镜片的边缘处的光的反射。如上所述，眼科镜片的边缘表面可能不平坦，因为其可以包括锐角(凹槽)、直角和/或斜面(例如，参见图2A和图2B)。边缘表面的几何差异可能会导致难以均匀地涂覆涂层(整个厚度相同)。为了减少边缘涂层厚度的变化，可能需要高粘度以使流动性最小化，由此允许涂覆材料粘在边缘表面上。
另一方面，在施加过程中可能引起涂层的溢出，并且必须设置去除步骤。在去除步骤中，镜片斜面和/或安全斜面上的涂层很容易受到影响，从而导致边缘表面上的涂层不期望的去除，特别是在溢出物与光学表面之间的粘附力太强的情况下，这会导致溢出物难以去除。鉴于上述内容，在边缘表面上涂覆材料的粘附力与从(多个)光学表面上去除溢出物的容易性之间可能存在折衷，比如在粘附力与去除溢出物所需的时间和精力之间的折衷。
为了实现上述目的，并且同时能够在短时间内进行加工，选择特定的化学物质，比如聚氨酯、环氧树脂、聚脲-氨基甲酸酯。使用特定的反应物，比如具有多个反应位点的高性能多元醇(树枝状多元醇)，来与异氰酸酯反应形成高度交联的聚氨酯，从而赋予涂覆材料期望的性能。此外，在涂覆材料配方中使用了进一步的多元醇，比如聚己内酯基多元醇，这些多元醇还与异氰酸酯发生交联，以便在短的加工时间范围内为边缘涂覆材料赋予良好的机械特性。
上述化学物质形成聚合物基础基质，以提供成膜特性。另一方面，不透明性和/或美观特性可以经由油墨溶液形式的着色剂提供。着色剂主要负责隐藏近视环和/或白色环。油墨溶液被配制为使得与聚合物基础基质相容并且确保聚合物基础基质的可加工性。取决于目标最终颜色，使用有机或无机颜料或染料来引入各种着色剂。
有利地，本文披露的涂覆材料能够仅使用单次涂层施加就能够提供高不透明性。这单次涂层施加足以隐藏近视环以及白色环。还允许容易地去除在眼科镜片的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个上的溢出物。
在所进行的实验中，整个过程最多仅需要6个小时，在此之后将镜片容易地安装到镜架上，而不会损坏边缘涂层。在选定的折射率基材上看不到近视环。涂层能够经受住水冲洗，并且允许用湿布或擦拭纸来清洁镜片。
示例1：涂层配方
表1提供了根据实施例的涂覆材料中组分的示例性清单。
表1：涂覆材料中组分的示例性清单
Figure BDA0002680151310000191
Figure BDA0002680151310000201
表2是组分的示例性重量百分比。
表2：组分的示例性重量百分比范围
Figure BDA0002680151310000202
表3：示例性黑色油墨配方和重量百分比范围
Figure BDA0002680151310000211
示例2：制备涂覆材料的示例性程序
步骤1：在室温下将树枝状多元醇和丙酮溶剂搅拌2至3小时以制备溶液。
步骤2：将聚己内酯基多元醇和丙二醇单甲醚醋酸酯共溶剂加入到具有冷凝器的锥形烧瓶中，并且加热到50℃持续2至4小时，直到聚己内酯基多元醇完全溶解。
步骤3：将步骤1和2的两种溶液在搅拌下混合2至3小时。
步骤4：将黑色油墨分散体加入到混合物中，并且搅拌1小时。
步骤5：然后将六亚甲基异氰酸酯三聚体交联剂加入到混合物中，并且搅拌15至20分钟。
步骤6：最后，加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，并将所得混合物搅拌约10分钟。
示例3：用于油墨制备的示例性程序
将包含戊二酸、二甲酯和2-甲基氧基-1-甲基-乙酸乙酯的表面活性剂溶解在作为溶剂的丙二醇单甲醚醋酸酯中。然后在恒定搅拌下加入炭黑，直到获得稳定的分散体。
示例4：用于涂层施加的示例性程序
使用辊涂、刷涂、喷涂、旋涂或浸涂方法来将涂层施加在镜片的边缘上，同时确保覆盖所有边缘小面。
示例5：用于固化条件和时间的示例性程序
将涂层在室温下固化6小时，或在40℃下固化4小时。
示例6：用于溢出物和保护层去除的示例性程序
使用胶带去除镜片的光学表面上的溢出物涂层。注意不要损坏所涂覆的边缘表面。
示例7：性能评估
1)近视环：
标准：观察近视环强度，并从1级到5级的级别上进行相应的分级。如果没有观察到近视环，则给予5级的等级，而如果观察到明显的近视环，则给予1级。
方法：从镜片的前方目视观察近视环。在安装镜片之后，在眼科镜片的4个不同区域(左、右、上、下)处以相对于光学表面的平面成约45度角度进行观察(参见图7)。使用正常的环境光进行检查。
2)白色环
标准：从镜片的前方观察白色环感知宽度，并相应地以1级至5级的等级进行分级。如果不存在白色环，则给予5级的等级，而如果没有覆盖白色环，则给予1级。
方法：从镜片的前方来目视观察白色环。在检查过程中，可以将镜架略微倾斜以检查白色斑点/区域(参见图8)。使用正常的环境光进行检查。
3)颜色边缘光洁度
标准：观察未被涂层覆盖的白色/灰色斑块的可见性和规则性，以及Cc和Cx表面的覆盖率是否为0％。分级水平从1级至5级来表征，其中将5级的等级给予最佳的光洁度水平。
方法：从镜片的前方目视观察近视环。在镜片安装之后，在4个不同的区域(左、右、上、下)中以相对于光学表面的平面成约45度角度进行观察(参见图9)。使用正常的环境光进行检查。
4)有色边缘随着时间的褪色
标准：在加速风化过程暴露40小时之后，将近视环的目视检查与未暴露的镜片进行比较。
方法：CE光洁度等级的变化用于量化。当在图4的蜘蛛图中将其分级为5时，意味着涂层没有褪色。仅需要在加速风化过程暴露前后观察所测试的镜片。当镜片进入加速风化过程暴露时，可能是3/4/5级。只要镜片没有变化，就认为是光稳定的。
5)安装碎裂测试
将镜片安装在镜架中并在镜架中拆卸3次，以检查涂层是否碎裂。在每个安装和拆卸过程中均观察CE光洁度。
6)肥皂超声波测试
将带有镜架的镜片浸入洗涤剂肥皂溶液中并超声处理20分钟。
示例8：所涂覆样品的结果
示例8.1：溢出物去除
涂层能够在施加过程中以良好的流动性进行涂覆。表4示出了不同层/掩模上的溢出物去除性能。
表4：去除不同层/掩膜上的溢出物的性能
去除溢出物-使用的胶带：DS蓝色胶带
(图例：Y表示是；N表示否)
Figure BDA0002680151310000231
Figure BDA0002680151310000241
具有混合物X层的镜片上的溢出物去除是容易的，其是包含MgO和MgF2的混合物的临时保护性材料，并且当将混合物X层擦拭干净时，可以去除100％溢出物。相比之下，具有HC和AR涂层而没有混合物X的镜片溢出物去除是困难的，但是通过多次胶带施加也可以实现。
示例8.2：在各种基材上的性能
所有数据均从相同的涂层配方获得。仅改变了基材。涂覆以半手动状态进行，并且所使用的设备/涂层/操作员被控制为尽可能相似，以模拟最相似的条件
表5：在不同基材上建议的涂层的性能
基材折射率n<sub>2</sub> 1.5 1.56 1.6 1.67
CE光洁度分级 4 4 4 3
近视环分级 5 5 4 3
白色环分级 5 5 5 5
3个循环的安装 通过 通过 通过 通过
褪色测试 通过 通过 通过 通过
肥皂测试 通过 通过 通过 通过
等级评定的性能结果在表5中示出。
整体的有色边缘性能包括有色边缘光洁度、近视环和白色环，它们中的每一个都已在上面描述。这些参数可能受涂层厚度的影响，因为较高的厚度可以实现高不透明性，这继而需要很高的涂层粘度。
近视环的观察在不同的基材上是不同的。观察到近视环随着所使用的不同折射率而变化。在1.5、然后是1.6和1.67上，涂层给予了更好的近视环分级。
在折射率为1.5和1.56的基材上看不到近视环。在折射率为1.6和1.67的基材上观察到灰色的模糊线，而折射率为1.67的基材具有较厚的灰色区域。这种近视环可见性的差异可能是由基材的折射率差异引起的。
如果表面被涂层覆盖，则可以实现白色环抑制。粘附力通过防止涂层在安装和溢出物去除过程中发生碎裂而起重要作用。所有测试的镜片均通过了安装和拆卸循环(3个循环)。
在加速风化过程暴露80小时之后，颜色没有变化，并且在肥皂测试期间没有观察到颜色浸出。
示例9：关于眼科镜片的折射率的讨论
当光从镜片边缘传播到镜片与镜架之间的气隙时，近视环可能由全内反射引起。这在镜片边缘处尤其如此，镜片边缘经常被成形以便配适到镜架中。图10示出了镜片边缘轮廓的一些示例。
下面详述了关于边缘涂层的折射率如何可用于控制近视环的可见性的情况。
在下面的讨论中，n1表示边缘涂层的折射率，并且n2表示眼科镜片的折射率。
情况1：边缘涂层的折射率n1与眼科镜片的折射率n2相同(n1＝n2)
在第一情况下，将具有与镜片的折射率n2相同的折射率n1的不透明涂层沉积在镜片的边缘上。在镜片边缘与空气界面处折射率的突然变化通过有色边缘涂层来平整，因为光不会“看见”或遇到在镜片与不透明的“有色边缘”涂层之间折射率的较大差异。因此，光能够以最小的折射和/或反射从镜片传播到有色边缘涂层。
在“有色边缘”涂层是不透明的或几乎不透明的实施例中，涂层能够吸收来自镜片的至少部分(如果不是全部的话)光，并且这导致光的衰减，在数学上用折射率的虚部表示：n＝n+ik，其中n是复折射率，n是折射率，i是-1的平方根，并且k是吸收系数。
光的衰减越大，折射率的虚函数越高。在视觉上，这转化为近视环可见性减小。当发生这种情况时，全内反射(TIR)和折射两者都可能会减少或消除。
如果n1＝n2，则TIR的临界角＝sin-1(1)＝90°。这意味着不会发生全内反射。
在有色边缘涂层的厚度不足或吸收性不足以衰减所有光的情况下，在有色边缘涂层界面处可能发生全内反射。然而，即使满足临界角条件，光也可能被反射回到吸收性有色边缘涂层中，这可能引起光的进一步衰减。
情况2：边缘涂层的折射率n1小于眼科镜片的折射率n2(n1<n2)
如果有色边缘涂层的折射率低于镜片的折射率，则“有色边缘”涂层与镜片之间的折射率差越大，则由于临界角减小而发生全内反射(TIR)的倾向越高，因此吸收性有色边缘涂层可能减少近视环的衰减。
如果n1＝1.5和n2＝1.56，则TIR的临界角＝sin-1(1.5/1.56)＝74°。这转化为对TIR的高容忍度。如图13所示，其中以n1<n2，n1＝1.5且n2＝1.56为例，临界角为74°(这意味着此时θ2达到74°、θ1＝90°)，全内反射发生在θ2>74°时。
如果n1＝1.5和n2＝1.6，则TIR的临界角＝sin-1(1.5/1.6)＝70°。通过训练过的眼睛观察到存在差异。
如果n1＝1.5和n2＝1.67，则TIR的临界角＝sin-1(1.5/1.67)＝64°。通过训练过的眼睛观察到存在差异。
如果n1＝1.4和n2＝1.8(这意味着n1与n2之差达到0.4)，则TIR的临界角达到51°。这转化为TIR的发生概率更高。当发生这种情况时，全内反射和折射可能都不会消除。
图12示出了根据上述示例的临界角与δ折射率(RI)之间的关系。
情况3：边缘涂层的折射率n1大于眼科镜片的折射率n2(n1>n2)
如果有色边缘涂层的折射率高于镜片的折射率，例如，当将TiO2纳米颗粒掺入涂覆材料中时，光能够通过光的规则折射从较低折射率介质(镜片)传递到较高折射率介质(有色边缘涂层)，而不会发生全内反射。在此情况下，也不会观察到近视环。
当这种情况发生时，可以消除全内反射而不是折射。
示例10：其他实验变量
关于通过吸收有色边缘涂层来衰减光的主题，其他实验变量，例如，涂覆方法的类型、涂层的厚度和涂层的颜色(在使用非黑色涂层的情况下)可能会改变光的衰减，并且因此改变隐藏能力、或有色边缘涂层的有效性。
例如，如果涂覆材料的粘性较小、或者在干燥过程中不能很好地铺展和/或留下间隙、或者所得的涂层较薄，则具有与眼科镜片相同的折射率的边缘涂层可能会引起近视环衰减的降低，因为使用这种涂层可能会出现涂层间隙或不完全衰减，因此即使在涂覆后，仍会看到一些近视环。
附加于或除上述内容之外，如果使用黑色以外的颜色，则衰减能力也可能不同，因为不同颜色的颜料可能具有与炭黑颜料不同的折射率(可能也是由于不同的化学性质)。即使在折射率相同的两种颜色之间，颜色较深的颜料也可能具有更高的吸收倾向。这可能会引起衰减的光量增加，并且可能在视觉上转化为性能更好的有色边缘涂层。
如果表面被涂层覆盖，则可以实现白色环抑制。粘附力通过防止涂层在安装和溢出物去除过程中发生碎裂而起重要作用。所有测试的镜片均通过了安装和拆卸循环(3个循环)。
在加速风化过程暴露80小时之后，颜色没有变化，并且在肥皂测试期间没有观察到颜色浸出。
本文披露的各种实施例可以用在和用于需要在边缘上涂覆的镜片，特别是用于通过在镜片边缘上引入不透明的涂层来消除近视环和白色环。
已经生产出具有不同光学设计(近视、远视、PAL)的大量原型。
其他应用可以包括使用具有润滑特性的涂层以使镜片易于安装在眼镜镜架上，以及使用减震涂层以防止镜片边缘上的应力集中从而减少裂纹形成。
尽管代表性方法和物品已在本文中详细描述，但是本领域技术人员将认识到可以在不脱离由所附权利要求描述和限定的范围下进行不同替代和修改。

Claims (11)

1.一种眼睛配戴物，所述眼睛配戴物包括眼科镜片，所述眼科镜片包括第一光学表面和相反的第二光学表面、以及连接所述第一光学表面和所述相反的第二光学表面的边缘表面，所述眼科镜片进一步包括设置在所述眼科镜片的边缘表面上、作为边缘涂层的涂覆材料，
其中，所述边缘涂层具有折射率n1，并且所述眼科镜片具有折射率n2，并且其中
a)n1大于或等于n2，或
b)n1小于n2，并且(n2-n1)为0.4或更小。
2.根据权利要求1所述的眼睛配戴物，其中，a)n1大于或等于n2，或者b)n1小于n2，并且(n2-n1)为0.3或更小、优选地为0.2或更小、更优选地为0.1或更小、甚至更优选地为0.05或更小。
3.根据权利要求1或2所述的眼睛配戴物，其中，所述涂覆材料包括不透明剂和基质材料，所述不透明剂分散在所述基质材料中。
4.根据权利要求3所述的眼睛配戴物，其中，所述基质材料与所述不透明剂的重量比在约1:0.05至约1:3的范围内。
5.根据权利要求3或4所述的眼睛配戴物，其中，所述基质材料包括交联的聚氨酯。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的眼睛配戴物，其中，所述不透明剂包括炭黑。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的眼睛配戴物，其中，所述边缘涂层具有以下中的一个或多个：a)透射率小于5％；b)粘附强度在1N/mm2至5N/mm2的范围内；c)铅笔硬度在1H至约4H的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的眼睛配戴物，其中，n1大于n2。
9.一种制造眼睛配戴物的方法，包括：提供眼科镜片，所述眼科镜片包括第一光学表面和相反的第二光学表面、以及连接所述第一光学表面和所述第二光学表面的边缘表面，以及在所述眼科镜片的边缘表面上设置涂覆材料作为边缘涂层，
其中，所述边缘涂层具有折射率n1，并且所述眼科镜片具有折射率n2，并且其中
a)n1大于或等于n2，或
b)n1小于n2，并且(n2-n1)为0.4或更小。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，n1大于n2
11.一种眼科镜片在眼睛配戴物中的用途，其中，所述眼科镜片具有折射率n2，并且进一步包括设置在所述光学镜片的边缘表面上的涂覆材料作为具有折射率n1的边缘涂层(202)，其中，
a)n1大于或等于n2，或
b)n1小于n2，并且(n2-n1)为0.4或更小。
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