CN215375990U - 一种凹凸状低uv反射膜层设计的镜片 - Google Patents
一种凹凸状低uv反射膜层设计的镜片 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,包括基片以及通过真空镀膜方式形成于基片靠近眼睛一面的低UV反射增透膜,所述低UV反射增透膜由多层二氧化硅与多层二氧化锆交替层叠复合形成,所述低UV反射增透膜的表面呈凹凸不平形状。本实用新型在镜片后表面镀一层凹凸不平的低UV反射增透膜,提高了镀膜粗糙度,降低了UV波段的反射率,从而降低反射到人眼中的紫外线,相比现在市面的镜片的反射到人眼中的紫外线降低到5%以下,且不影响可见光的透过率,能满足实际使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,属于眼镜镜片技术领域。
背景技术
据了解,紫外线(ultraviolet,UV)的光谱波段为10~400nm,又可分为A波段400nm~320nm,B波段320nm~280nm, C波段280nm~200nm以及真空紫外波段100nm~10nm。太阳辐射是紫外线的主要来源,其中波长小于200nm的紫外辐射会被大气吸收,不会在空气中传播,同样大气层中的臭氧层可以吸收短于300nm的紫外线,因此C波段的紫外线基本会被臭氧阻隔,B波段也有部分被臭氧阻隔,所以人体接触到的太阳辐照的紫外线为A、B波段的紫外线。研究发现紫外线为一类致癌物,其A波段致癌性最强,也最容易导致人体晒红晒伤。同时,紫外线照射会让皮肤产生大量的自由基,导致细胞膜氧化反应,使黑色素细胞产生更多的黑色素,并往上分布到表皮角质层,造成黑色斑点。总之,紫外线是造成皮肤皱纹、老化、松弛及黑斑的重要因素之一。
现有市场上镜片对紫外线均有阻隔作用,树脂镜片本身对紫外线有较好的吸收作用,通过在基片制造过程中参入UV31、UV41之类的紫外吸收剂,能够提高镜片对紫外光的吸收作用,根据测量发现A、B波段的紫外线能被镜片完全阻隔。当一束光从眼镜正面照射过来时,它首先通过镜片,其中紫外线部分会被镜片完全吸收掉,而可见光通过镜片照射进眼睛。然而根据研究发现,并不是所有的光线都是从镜片正面照射过来的,部分光线也会出现在人体的背后,而镜片表面是光滑的,光照会在镜片表面形成反射,当背面光以一定角度照射,其内表面会有部分光反射入眼睛中,这部分光是不会通过镜片的,所以其中的紫外线就不会被镜片吸收。
另外,根据市场调查发现,镜片表面反射光谱如图1和图2所示,当人们佩戴眼镜时有相当部分的紫外线会以反射光的方式射入眼镜中。
经过检索发现,公开号为CN108549120A的中国专利公开了一种镜片,其镜片的内、外侧均设有用来阻隔紫外线的真空膜,真空膜反射性能好,可将紫外线反射到镜片外,导致其内侧反射的紫外线很容易射入眼睛。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提供一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,该镜片在其正面膜层设计不变以及不影响可见光区域透过率的情况下,将UV波段的反射光降低。
为了解决以上技术问题,本实用新型提供的一种低UV反射膜层设计的镜片,包括基片以及通过真空镀膜方式形成于基片靠近眼睛一面的低UV反射增透膜,所述低UV反射增透膜由多层二氧化硅与多层二氧化锆交替层叠复合形成,所述低UV反射增透膜的表面呈凹凸不平形状。
本实用新型提供的设计是在加硬好的镜片上进行真空镀膜,只需要在镜片靠近眼睛的一面镀低UV反射增透膜,该膜采用逐层沉积二氧化硅和二氧化锆的方式形成,根据基片材料、有机硅加硬层的折射率以及厚度来设定低UV反射增透膜的厚度,以确保低UV反射的同时也不影响可见光区域增透膜的效率,最后在低UV反射增透膜外镀上一层防水膜,以防止膜受污染。同时,将低UV反射增透膜表面设计成凹凸不平,以降低UV反射率。
本实用新型进一步的技术方案如下:
优选地,所述低UV反射增透膜与基片的后表面之间设置有加硬层。
优选地,所述基片的前、后表面均设置有加硬层。
优选地,所述加硬层的厚度为2.5±0.5μm,所述低UV反射增透膜的厚度为451±45nm。
优选地,所述低UV反射增透膜包括7层镀膜,依次为二氧化硅层、二氧化锆层、二氧化硅层、二氧化锆层、二氧化硅层、二氧化锆层和二氧化硅层。其中,第1层二氧化硅层的膜层厚度为146~161nm,第2层二氧化锆层的膜层厚度为25~28nm,第3层二氧化硅层的膜层厚度为25~28nm,第4层二氧化锆层的膜层厚度为111~122nm,第5层二氧化硅层的膜层厚度为9~10nm,第6层二氧化锆层的膜层厚度为18~19nm,第7层二氧化硅层的膜层厚度为92~101nm。
优选地,所述基片的前表面由内至外依次设置有加硬层、增透镀膜层。
优选地,所述基片的后表面由内至外依次设置有加硬层、低UV反射增透膜和防水膜。
优选地,所述防水膜的厚度为25±5nm。
优选地,所述低UV反射增透膜与防水膜之间形成波浪形界面。这样,波浪形表面能够提高镀膜粗糙度,降低UV波段反射率,从而降低反射到人眼红的紫外线。
本实用新型提供一种低UV反射膜层设计的镜片,在镜片后表面镀一层凹凸不平的低UV反射增透膜,提高了镀膜粗糙度,降低了UV波段的反射率,从而降低反射到人眼中的紫外线,相比现在市面的镜片的反射到人眼中的紫外线降低到5%以下,且不影响可见光的透过率,能满足实际使用。
附图说明
图1为现有技术中绿膜镜片UV反射光图谱及UV光反射光比值的示意图。
图2为现有技术中蓝膜镜片UV反射光图谱及UV光反射光比值的示意图。
图3为本实用新型中镜片的结构示意图。
图4为本实用新型中镜片UV反射光图谱及UV光反射光比值的示意图。
图5为本实用新型中镜片与现有技术中绿膜镜片的图谱对比图。
图6为本实用新型中镜片镀膜沉积示意图。
具体实施方式
如图3所示,一种低UV反射膜层设计的镜片,由前至后依次包括增透镀膜层、加硬层、树脂基片、加硬层、低UV反射增透膜和防水膜。加硬层采用有机硅材质,通过提拉镀膜方式形成于树脂基片的前、后表面,加硬层的厚度为2.5±0.5μm;增透镀膜层通过真空镀膜方式形成于树脂基片前表面的加硬层上;低UV反射增透膜通过真空镀膜方式形成于树脂基片后表面的加硬层上,其厚度为451±45nm,并且低UV反射增透膜的表面呈凹凸不平形状;防水膜通过真空镀膜方式形成于低UV反射增透膜,具有填平作用,防水膜的厚度为25±5n。
其中,低UV反射增透膜由多层二氧化硅与多层二氧化锆交替层叠复合形成,同时使用丝网做挡板进行镀膜,最外层镀防水膜做保护,同一面上每层膜的厚度不相同。低UV反射增透膜与防水膜之间形成波浪形界面,能够提高镀膜粗糙度,降低UV波段反射率,从而降低反射到人眼红的紫外线。加硬层镀在基片的表面,要根据对应的基片来调整其镀膜材料,以确保加硬层的折射率匹配基片的折射率,再根据加硬层折射率及厚度来设定后面膜层的厚度,进而确保能够降低反射到人眼中的紫外线且不影响可见光的透过率。
树脂基片由丙烯酸酯、聚氨酯或亚克力材料制成,其折射率为1.499、1.552、1.600、1.670或1.71。在树脂基片的前、后表面依次进行镀膜,镀膜设置有加硬层、前表面减反射膜层、后表面低UV反射膜层、防水防指纹膜层。加硬层是由-10加硬液(购自度恩光学有限公司)或-11加硬液(购自度恩光学有限公司)制备而成,该加硬层能有效的提高基片表面硬度,同时也能加强与二氧化硅层的结合力。前表面减少射膜层采用镜片主流镀膜工艺主要为二氧化硅与二氧化锆按一定厚度堆叠而成,可使380nm-780nm的可见光反射降低,后表面低UV反射膜是本实用新型实现的主要工艺,其中二氧化硅是低折射率介质材料,二氧化锆是高折射率介质材料,通过调整这两种材料的厚度及层数,能调整光的干涉与反射,得到本实用新型低UV反射且可见光增透膜的功能。防水防指纹膜层主要是采用超疏水材料,据有防水防油防污功能。
低UV反射增透膜包括7层镀膜,由内至外依次为二氧化硅层、二氧化锆层、二氧化硅层、二氧化锆层、二氧化硅层、二氧化锆层和二氧化硅层。其中,第1层二氧化硅层的膜层厚度为146~161nm,第2层二氧化锆层的膜层厚度为25~28nm,第3层二氧化硅层的膜层厚度为25~28nm,第4层二氧化锆层的膜层厚度为111~122nm,第5层二氧化硅层的膜层厚度为9~10nm,第6层二氧化锆层的膜层厚度为18~19nm,第7层二氧化硅层的膜层厚度为92~101nm。镜片的膜层颜色为绿膜,使用FILMETRICS公司的F10-AR膜厚仪,根据CIE-L*C*H颜色体系,2°观察者角度测得L*颜色亮度为8.96,C*颜色饱和度为13.11,H颜色色调角为181.5。其中,低UV反射增透膜的380-780nm可见光反射率为0.99%,280-380nm UV光反射率低于5%。
本实用新型镜片的制备工艺包括以下步骤:
步骤1、将镀完前表面增透镀膜层的镜片反转上盘,将镜片放入特定的镀膜工装上;步骤2、将丝网挡板贴近镜片安装;步骤3、将镜片放入70℃的烘箱进行保温20min;步骤4、将保温好的镜片放入镀膜机准备镀膜;步骤5、真空等离子清洗;步骤6、电子枪蒸镀二氧化硅层,膜层厚度为154.79nm;步骤7、电子枪蒸镀二氧化锆层,膜层厚度为27.48nm;步骤8、电子枪蒸镀二氧化硅层,膜层厚度为27.10nm;步骤9、电子枪蒸镀二氧化锆层,膜层厚度为117.51nm;步骤10、电子枪蒸镀二氧化硅层,膜层厚度为10.04nm;步骤11、电子枪蒸镀二氧化锆层,膜层厚度为19.89nm;步骤12、电子枪蒸镀二氧化硅层,膜层厚度为97.49nm;步骤13、拆除丝网挡板;步骤14、电子枪蒸镀防水药,膜层厚度为21nm。镀膜结束后可进行镜片镀膜后检验。以上镀膜厚度为平均厚度。
在镀低UV反射增透膜时,采用丝网挡板进行遮挡,挡板上均匀分布有直径为1μm的小孔。在镀膜过程中,镀膜材料穿过小孔,沉积在镜片上,其镀膜结构成山丘状结构(见图6)。将丝网挡板拆除后镀防水膜,有填平作用。
实施例1
本实施例提供可见光反射比为1.4%,280-380nm的UV反射比在3.1%的1.56低UV反射绿膜镜片,包括1.56基片,在基片的正面与反面上均设有厚度为2.5μm的加硬层,在加硬层外设有前表面减反射膜层,后表面低UV反射膜层和防水膜膜层,防水膜覆盖于低UV反射膜层的外表面。加硬层采用度恩光学有限公司的-10加硬液,生产时加硬层是通过浸涂法在整个基片表面涂上一层有机硅保护层,再经过高温固化后形成的一层2.5μm厚加硬层,加硬层能增加树脂片耐腐蚀和抗摩擦性能,为后续加膜提供更好的附着力,其材料的折射率为1.56。其中,低UV反射膜总膜层数为7层,采用丝网做挡板,且由交替设置的低折射率膜和高折射率膜组成,低折射率膜由低折射率材料(即二氧化硅)制成,高折射率膜由二氧化锆材料制成,防水膜为一层。本实施例1.56低UV反射绿膜镜片后表面UV光及可见光反射图谱如图4所示,本实施例1.56低UV反射绿膜镜片与现有技术中绿膜镜片图谱对比结果见图5。
另外,低UV反射膜层,防水膜膜堆的参数见表1。镀膜采用真空镀膜技术,其工艺为:1.56单加硬镜片保温70℃,在Ar保护氛围下,等离子辅助200s,氩气流量为20cm3/s,然后蒸镀,镀膜层共8层,前7层使用丝网做挡板,镀防水膜前拆掉丝网挡板。使用材料为防水膜、ZrO2和SiO2。
表1
膜层 | 材料 | 厚度(nm) | 镀膜速率(nm/s) |
1 | SiO<sub>2</sub> | 154.79 | 0.8 |
2 | ZrO<sub>2</sub> | 27.48 | 0.5 |
3 | SiO<sub>2</sub> | 27.10 | 0.8 |
4 | ZrO<sub>2</sub> | 117.51 | 0.5 |
5 | SiO<sub>2</sub> | 10.04 | 0.8 |
6 | ZrO<sub>2</sub> | 19.89 | 0.5 |
7 | SiO<sub>2</sub> | 97.49 | 1.0 |
拆除丝网挡板继续镀防水膜
8 | 防水膜 | 21 | 0.3 |
由上表可知,通过调整低折介质材料SiO2和高折介质材料ZrO2的堆积比和层数使可见光返射率降低至1.2%,UV反射光降低至3.1%。其中,ZrO2的折射率用N表示及消光系数用K表示,具体数值见表2。
表2
波长 | N | K | 波长 | N | K | 波长 | N | K |
280 | 2.1852694 | 0 | 460 | 2.0385055 | 0 | 640 | 1.9937386 | 0 |
300 | 2.1657718 | 0 | 480 | 2.0305311 | 0 | 660 | 1.9910708 | 0 |
320 | 2.1462742 | 0 | 500 | 2.0236431 | 0 | 680 | 1.9886528 | 0 |
340 | 2.1267766 | 0 | 520 | 2.017647 | 0 | 700 | 1.9864537 | 0 |
360 | 2.107279 | 0 | 540 | 2.012391 | 0 | 720 | 1.9844475 | 0 |
380 | 2.0877814 | 0 | 560 | 2.007755 | 0 | 740 | 1.9826118 | 0 |
400 | 2.0719192 | 0 | 580 | 2.0036428 | 0 | 760 | 1.9809277 | 0 |
420 | 2.0588064 | 0 | 600 | 1.9999766 | 0 | 780 | 1.9793785 | 0 |
440 | 2.0478191 | 0 | 620 | 1.9966927 | 0 |
其中,SiO2的折射率用N表示、消光系数用K表示,具体数值见表3。
表3
波长 | N | K | 波长 | N | K | 波长 | N | K |
280 | 1.47137 | 0 | 460 | 1.47847 | 0 | 640 | 1.46795 | 0 |
300 | 1.47267 | 0 | 480 | 1.47749 | 0 | 660 | 1.46689 | 0 |
320 | 1.47397 | 0 | 500 | 1.47635 | 0 | 680 | 1.46589 | 0 |
340 | 1.47527 | 0 | 520 | 1.47514 | 0 | 700 | 1.46494 | 0 |
360 | 1.47657 | 0 | 540 | 1.47389 | 0 | 720 | 1.46403 | 0 |
380 | 1.47787 | 0 | 560 | 1.47264 | 0 | 740 | 1.46318 | 0 |
400 | 1.47917 | 0 | 580 | 1.47141 | 0 | 760 | 1.46237 | 0 |
420 | 1.4795 | 0 | 600 | 1.47021 | 0 | 780 | 1.4616 | 0 |
440 | 1.47919 | 0 | 620 | 1.46906 | 0 |
其中,UV反射膜反射数据,具体数值见表4。
表4
波长/nm | 反射率/% | 波长/nm | 反射率/% | 波长/nm | 反射率/% | 波长/nm | 反射率/% | 波长/nm | 反射率/% |
280 | 2.7432 | 385 | 1.1962 | 490 | 1.5425 | 595 | 0.3873 | 700 | 1.7878 |
285 | 1.2193 | 390 | 0.9645 | 495 | 1.6411 | 600 | 0.3741 | 705 | 2.0059 |
290 | 0.6094 | 395 | 0.7981 | 500 | 1.7152 | 605 | 0.3393 | 710 | 2.22 |
295 | 0.6582 | 400 | 0.7243 | 505 | 1.6451 | 610 | 0.2843 | 715 | 2.4016 |
300 | 0.9191 | 405 | 0.5624 | 510 | 1.5825 | 615 | 0.2434 | 720 | 2.5501 |
305 | 1.3057 | 410 | 0.5364 | 515 | 1.5784 | 620 | 0.2305 | 725 | 2.7132 |
310 | 1.7775 | 415 | 0.5059 | 520 | 1.6202 | 625 | 0.2532 | 730 | 2.8891 |
315 | 2.1034 | 420 | 0.4628 | 525 | 1.5727 | 630 | 0.2939 | 735 | 3.1067 |
320 | 2.3229 | 425 | 0.5481 | 530 | 1.4488 | 635 | 0.3321 | 740 | 3.3562 |
325 | 2.6102 | 430 | 0.5646 | 535 | 1.3377 | 640 | 0.3552 | 745 | 3.6327 |
330 | 2.5905 | 435 | 0.5913 | 540 | 1.3018 | 645 | 0.3846 | 750 | 3.9064 |
335 | 2.7126 | 440 | 0.7365 | 545 | 1.2758 | 650 | 0.4349 | 755 | 4.1774 |
340 | 2.6159 | 445 | 0.829 | 550 | 1.1929 | 655 | 0.5381 | 760 | 4.418 |
345 | 2.5878 | 450 | 0.8822 | 555 | 1.0516 | 660 | 0.6536 | 765 | 4.6196 |
350 | 2.4489 | 455 | 1.0273 | 560 | 0.9171 | 665 | 0.7829 | 770 | 4.8127 |
355 | 2.3119 | 460 | 1.1774 | 565 | 0.8461 | 670 | 0.9057 | 775 | 4.9875 |
360 | 2.1039 | 465 | 1.1986 | 570 | 0.7935 | 675 | 1.014 | 780 | 5.1788 |
365 | 1.9729 | 470 | 1.2767 | 575 | 0.7321 | 680 | 1.109 | ||
370 | 1.7158 | 475 | 1.435 | 580 | 0.6333 | 685 | 1.2272 | ||
375 | 1.6032 | 480 | 1.5491 | 585 | 0.5179 | 690 | 1.3728 | ||
380 | 1.3285 | 485 | 1.5403 | 590 | 0.4283 | 695 | 1.5659 |
由此可知,由于SiO2和ZrO2的折射率在波长为280-780nm时呈以上情况,所以本实施例的镜片如表4能使可见光返射率降低至1.4%,UV反射光降低至3.1%。
本实用新型通过在镜片后表面采用丝网挡板,真空镀膜机蒸镀7层薄膜层,提高镀膜粗糙度,降低UV波段的反射率,从而降低反射到人眼中的紫外线,相比现在市面的镜片的反射到人眼中的紫外线降低到5%以下,且不影响可见光的透过率,能满足实际使用。
除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式,例如基材除了为1.56基片,还可以为1.499基片、1.552基片、1.600亚克力基片、1.600MR-8基片、1.670MR-7基片或1.710基片。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,其特征在于:包括基片以及通过真空镀膜方式形成于基片靠近眼睛一面的低UV反射增透膜,所述低UV反射增透膜由多层二氧化硅与多层二氧化锆交替层叠复合形成,所述低UV反射增透膜的表面呈凹凸不平形状。
2.根据权利要求1所述一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,其特征在于:所述低UV反射增透膜与基片的后表面之间设置有加硬层。
3.根据权利要求2所述一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,其特征在于:所述基片的前、后表面均设置有加硬层。
4.根据权利要求3所述一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,其特征在于:所述加硬层的厚度为2.5±0.5μm,所述低UV反射增透膜的厚度为451±45nm。
5.根据权利要求4所述一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,其特征在于:所述低UV反射增透膜包括7层镀膜,依次为二氧化硅层、二氧化锆层、二氧化硅层、二氧化锆层、二氧化硅层、二氧化锆层和二氧化硅层。
6.根据权利要求5所述一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,其特征在于:第1层二氧化硅层的膜层厚度为146~161nm,第2层二氧化锆层的膜层厚度为25~28nm,第3层二氧化硅层的膜层厚度为25~28nm,第4层二氧化锆层的膜层厚度为111~122nm,第5层二氧化硅层的膜层厚度为9~10nm,第6层二氧化锆层的膜层厚度为18~19nm,第7层二氧化硅层的膜层厚度为92~101nm。
7.根据权利要求6所述一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,其特征在于:所述基片的前表面由内至外依次设置有加硬层、增透镀膜层。
8.根据权利要求7所述一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,其特征在于:所述基片的后表面由内至外依次设置有加硬层、低UV反射增透膜和防水膜。
9.根据权利要求8所述一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,其特征在于:所述防水膜的厚度为25±5nm。
10.根据权利要求8所述一种凹凸状低UV反射膜层设计的镜片,其特征在于:所述低UV反射增透膜与防水膜之间形成波浪形界面。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114859571A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-05 | 深圳市雏鹰视界健康科技有限公司 | 一种降低反射和提高透过率的护眼镜片、制备方法和眼镜 |
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2021
- 2021-06-24 CN CN202121411293.4U patent/CN215375990U/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114859571A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-05 | 深圳市雏鹰视界健康科技有限公司 | 一种降低反射和提高透过率的护眼镜片、制备方法和眼镜 |
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GR01 | Patent grant | ||
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