TW202102898A - 功能性隱形眼鏡及功能性隱形眼鏡的染色方法 - Google Patents

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Abstract

一種功能性隱形眼鏡的染色方法，包括：提供鏡片本體；製備第一溶液，第一溶液為含有鹼的離子鹽溶液；置鏡片本體於第一溶液內，在30 ~ 80℃反應；製備第二溶液，第二溶液為含有至少一活性染料的離子鹽溶液；以及置鏡片本體於第二溶液內，在30 ~ 80℃反應的步驟，其中至少一活性染料與鏡片本體反應而固著於鏡片本體之表面部分。本發明還提供一種功能性隱形眼鏡，包括鏡片本體以及染色層配置於鏡片本體之表面部分，且藉包含前述步驟之方法製得。

Description

功能性隱形眼鏡及功能性隱形眼鏡的染色方法
本發明是有關一種隱形眼鏡及隱形眼鏡的染色方法，尤其是一種功能性隱形眼鏡及其染色方法。
隱形眼鏡自1950年初發明後，經商品化至今已有60年之久，最初之隱形眼鏡係採用硬材 (如：PMMA (Poly(methyl methacrylate)，聚甲基丙烯酸甲酯))所製成，由於其材質較硬，加上其本體之透氧能力與親水性均不佳，致使該隱形眼鏡可配戴之時間較短，且會產生有明顯之異物不適感。於70年代中的軟式隱形眼鏡之發明，可謂一進步之改革，其是以一種HEMA (2-Hydroxylethyl methacrylate，2-甲基丙烯酸羥乙酯)為主之水膠材質所製成。由於該材質吸水性高，水化後形成軟式、高含水性之特性，大幅的增進了配戴之舒適性，但其透氧力仍低，每日僅能配戴8至12小時，久戴後常有發生角膜缺氧性水腫及新生血管增生之病變。台灣地小人稠，生活空間相對狹小，再加上繁重的升學壓力，使得視力異常人口急速增加，視力異常雖可經由佩戴眼鏡矯正視力，但配戴眼鏡常造成日常生活的不便，因此民眾常會利用隱形眼鏡進行視力矯正。隱形眼鏡是直接配戴在角膜及眼睛鄰近邊緣區或鞏膜區，用來矯正視力或作為角膜塑形的器材；產品的發展也逐漸從最早的玻璃及PMMA等硬式材質，到親水性的HEMA材質，而未來的發展趨勢則朝向可久戴的矽水膠(Silicon Hydrogel)材質。
科技發展日新月異，尤其電子產品如LED燈、平板電腦、電視、智慧型手機等3C產品都會釋放出藍光。使用3C產品時，眼睛會直視螢幕所發出的藍光。藍光是可見光中最靠近紫外線光波之能量較強的部分，波長介於380nm~530nm之間，其波長較短會提前在視網膜前聚焦，容易造成散射，因此眼睛需更用力聚焦而無法放鬆，長時間容易導致眼睛視物影像對比及清晰度降低而增加眼睛疲勞。再者，藍光射入眼睛時不會被角膜和水晶體吸收，可穿透角膜與水晶體直射入黃斑部。眼睛若吸收過多藍光，初期會產生刺痛、畏光等症狀，長期將使黃斑部發炎、水腫，可能會在黃斑部中央形成隱結，一旦隱結破裂導致出血，將造成中央視力缺損，無法正眼看清楚事物。因此隨著現代生活的改變以及長時間面對藍光的刺激，過去好發於老年人的黃斑部病變，年齡層有往下降的趨勢。抗藍光已經成為重要之課題。
坊間所通稱的抗藍光隱形眼鏡有如中華民國專利第M487455號「具有濾藍光及抗UV功能之彩色隱形眼鏡」揭露的一種抗藍光及抗UV之隱形眼鏡，其由上、中間及下層鏡片所組成，且使用該上層鏡片內之濾藍光鍍膜劑來達成減低藍光穿透隱形眼鏡直射眼睛之功效，其中濾藍光鍍膜劑目前尚無合法添加於隱形眼鏡的美國FDA之安全許可範圍，而將有傷害眼睛之疑慮，且除了耗時、耗工及耗成本外無大量生產之效率。
中華民國專利第I554803號揭露了一種可簡化製程並一貫化生產具抗藍光及抗紫外線的抗藍光隱形眼鏡製法。其係將一種或多種黃色、橘色、紅色、綠色等染料依染料顏色及添加比例作調整、或將藍光吸收劑加入隱形眼鏡水凝膠或矽水膠單體裡，然後進行模鑄成型或旋模成型等製程，待乾片固化成型後將其丟入水化槽裡進行顏色固色與水化萃取完成抗藍光隱形眼鏡成品。但此發明並不適用於高濃度染料，因為如此也阻隔UV-可見光起始反應(波長380 ~ 400 nm) 而無法聚合形成鏡片。
夏天烈日當頭，380 ~ 390 nm 的紫外光，波長短、所攜帶的能量高，眼睛長時間暴露在太陽下可能造成黃斑部病變、白內障、視網膜病變、角膜炎（光害）等傷害。因此，選擇一副合適的運動太陽眼鏡成了夏日運動非常重要的裝備之一。配戴太陽眼鏡的好處是能夠防止陽光過度刺激眼睛，過濾紫外線及紅外線，避免對視神經造成傷害，且有助於提高視覺對比敏感度、減少反射炫光、增加色彩對比。對於有眼睛畏光、「流目油」的問題，或是乾眼症、早期白內障、角結膜發炎的患者，戴太陽眼鏡能幫助改善。
由上述可知，無論是製作抗藍光或運動太陽隱形眼鏡，染料/吸收劑的適當選用以及染色方法相當重要，本發明因此提出如下染色方法及所製備的隱形眼鏡。
本發明提供一種功能性隱形眼鏡的染色方法，可將活性染料固著於鏡片本體的表面部分，有助於提升鏡片外觀的顏色均勻性。
本發明提供一種功能性隱形眼鏡的染色方法，可控制染色層之厚度。
本發明提供一種功能性隱形眼鏡，有助於抗藍光，且外觀呈現較佳的顏色均勻性。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明所提供的功能性隱形眼鏡的染色方法包括：提供鏡片本體；製備第一溶液，第一溶液為含有鹼的離子鹽溶液；置鏡片本體於第一溶液內，在30 ~ 80℃反應；製備第二溶液，第二溶液為含有至少一活性染料的離子鹽溶液；以及置鏡片本體於第二溶液內，在30 ~ 80℃反應的步驟，其中至少一活性染料與鏡片本體反應而固著於鏡片本體之表面部分。為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明另提供一種功能性隱形眼鏡，包括鏡片本體以及染色層配置於鏡片本體之表面部分，且藉包含前述步驟之方法製得。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明另提供一種功能性隱形眼鏡，包括鏡片本體以及染色層配置於鏡片本體之表面部分。鏡片本體包含凹表面以及凸表面。染色層自凹表面向鏡片本體之內部延伸第一厚度，自凸表面向鏡片本體之內部延伸第二厚度，其中第一厚度與第二厚度之和不大於40 μm，且功能性隱形眼鏡對波長範圍380 ~ 500 nm之光具有小於95%的穿透率。
本發明提供的功能性隱形眼鏡的染色方法因採用第一溶液、再採用第二溶液，先鹼後染的順序有助於染料於鏡片本體之表面部分的固著，所製得的功能性隱形眼鏡有助於抗藍光且安全性無虞，還適於作為太陽隱形眼鏡。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
下述說明中，「鏡片本體」或「鏡片濕片本體」為市售的水膠或矽水膠的透明、水藍或彩色隱形眼鏡。水膠或謂水凝膠，可包括任何習知的水膠成份例如：甲基丙烯酸羥乙酯 (HEMA)，甲基丙烯酸羥基丙酯 (Hydroxy propyl methacrylate (HPMA))，甲基丙烯酸甲酯 (壓克力單體)(Methyl methacrylate (MMA))、甲基丙烯酸甘油酯 (Glyceryl methacrylate (GMA))、N-乙烯基咯烷酮　(N-vinyl pyrrolidone (NVP))、N,N’-二甲基苯胺 (N,N’-dimethylacrylamide (DMA))、N,N’-二乙基丙烯醯胺　(N,N’-diethylacrylamide)、N-異丙烯醯胺 (N-isopropylacrlamide)、2-羥乙基丙烯酸 (2-hydroxyethyl acrylate)、乙酸乙烯 (vinyl acetate)、N-丙烯醯基嗎啉 (N-acryloymorpholine)、2-二甲基氨乙基丙烯酸 (2-dimethlaminoethyl acrylate)，或選自其之組合。
「矽水膠單體」可為含矽單體及其他與矽水膠材料之表面自由能相近的疏水性單體，例如丙烯酸酯類 (如甲基丙烯酸甲酯 (MMA)/甲基丙烯酸乙酯　(Ethyl Methacrylate))或苯乙烯類。含矽單體亦可為組成鏡片本體或鏡片濕片本體的矽水膠的材料選項，可為但不限於甲基丙烯酸[三(三甲基矽氧烷基)甲矽烷基]丙酯 (tris(trimethylsiloxy)silylpropyl methacrylate (TRIS))、雙三甲基矽氧烷-甲基丙烯酸丙甲基矽烷　(bis(trimethylsiloxy)methylsilylpropyl methacrylate)、五甲基二矽氧烷-甲基丙烯酸丙基矽烷 (pentamethyldisiloxanepropyl methacrylate)、五甲基二矽氧烷-甲基丙烯酸甲基矽烷 (pentamethyldisiloxanylmethylmethacrylate)、三(三甲基矽氧烷)-甲基丙烯酸丙氧乙基矽烷 (tris(trimethylsiloxy)silylpropyloxyethyl methacrylate)、三(三甲基矽氧烷)-甲基氨基甲酸乙酯丙基矽烷 (tris(trimethylsiloxy)silylpropylmethacryloxyethylcarbamate (TSMC))、三(三甲基矽氧烷)-甲基丙烯酸丙三醇丙基矽烷 (tris(trimethylsiloxy)silypropyl glycerol methacrylate (SIGMA))、三(聚二甲基矽氧烷)丙烯酸丙基矽烷 (tris(polydimethylsiloxy)silylpropyl methacrylate)，或選自其之組合。
「(含有)鹼之離子鹽溶液」包含一種或多種的鹼類如碳酸鈉 (sodium carbonate)、碳酸氫鈉 (sodium bicarbonate)、氫氧化鈉 (Sodium hydroxide)、碳酸鉀 (Potassium carbonate)、硼酸 (Boric acid) 、四硼酸鈉 (Sodium tetraborate) 。在鏡片本體或鏡片濕片本體的染色中，鹼之作用在於幫助染料與鏡片形成共價鍵結，有固色之效果。鹼的離子鹽溶液可含有0.01 wt% ~ 4 wt%的鹼。
「(含有)活性染料(又稱反應性染料)之離子鹽溶液」之活性染料為偶氮反應性染料，無毒、符合隱形眼鏡製備要求，且通過美國食品藥物管理局 (FDA)規定，如Reactive Blue 21、Reactive Blue No 19 、Reactive Yellow 15、Reactive Orange 78、Reactive Black 5、 C.I. Reactive Yellow 86、 C.I. Reactive Red 11、C.I. Reactive Red 180、C.I. Reactive Blue163等。所述活性染料還是一種在分子結構上帶有活性基團的水溶性染料，能與隱形眼鏡材料上的羥基、氨基、羧羥基發生共價鍵或氫鍵結合。以乙烯碸型活性染料而言，所含活性基團為乙烯碸基 (D-SO2 CH=CH2 )或β-羥乙碸基的硫酸酯。染色時，β-羥乙碸基硫酸酯在鹼性介質中經消除反應生成乙烯碸基，然後與聚合物羥基或氨基經親核加成反應，形成共價鍵結合。活性染料組成之離子鹽溶液可包含一種與多種活性染料。染料的濃度可為0.01 wt% ~ 5 wt%。
「離子鹽溶液」為常用的緩衝液，可由鹽類如氯化鈉 (Sodium chloride)、磷酸氫二鈉 (Sodium hydrogen phosphate)、磷酸二氫鈉 (Sodium dihydrogen phosphate)、碳酸鈉 (sodium carbonate)、碳酸鉀 (Potassium carbonate) 、硼酸 (Boric acid) 、四硼酸鈉 ( Sodium tetraborate decahydrate)…等配製成。離子鹽溶液可含有0.01 wt% ~ 10 wt%的鹽類。離子鹽溶液可提供滲透壓，進而控制鹼或活性染料分布於鏡片本體的表面，或其進入鏡片本體的程度。離子鹽溶液可提供相對於鏡片本體而言較高之滲透壓，或謂提供高張環境，例如300 ~ 800 mOsm / kg H2 O的滲透壓。
圖1所示為本發明一實施例的功能性隱形眼鏡的染色方法流程圖。如圖1所示，包含步驟S910：提供鏡片本體。該鏡片本體或謂鏡片濕片本體，可為市售的隱形眼鏡，例如市售透明、水藍、或彩色之水膠或矽水膠隱形眼鏡（下或簡稱鏡片）。
任何含水量、透氧率之水膠或矽水膠隱形眼鏡都可用於步驟S910。舉例來說，可使用20 ~ 80%之含水率範圍、8*10-11 ~ 188*10-11 (cm2 /sec)(ml O2 /ml x mm Hg)之透氧量 (DK)範圍的鏡片。在本發明一實施例中，步驟S910的鏡片本體為市售A牌含水量38%的水膠鏡片。在另一實施例中，為市售B牌含水量58%的水膠鏡片。在又另一實施例中，為市售C牌含水量58%的水膠彩色鏡片。在又另一實施例中，為市售D牌含水量56%、透氧率 (DK) 60*10-11 (cm2 /sec)(ml O2 /ml x mm Hg)的矽水膠鏡片。在又另一實施例中，為市售E牌含水量38%、透氧率 (DK) 103*10-11 (cm2 /sec)(ml O2 /ml x mm Hg)。
如圖1所示，接著進行步驟S920：製備第一溶液，第一溶液為含有鹼的離子鹽溶液。鹼之來源包含但不限於碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、碳酸鉀。離子鹽溶液可由鹽類如氯化鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、硼酸、四硼酸鈉等配製成，然不以此為限。步驟S920更包含配製濃度0.01 wt% ~ 10 wt%的離子鹽溶液，以及濃度0.01 wt% ~ 4 wt%的鹼之離子鹽溶液。鹼之離子鹽溶液可以前述離子鹽溶液配製。
如圖1所示，接著進行步驟S930：置鏡片本體於第一溶液內，在30 ~ 80℃反應。較佳而言，反應時間為10 ~ 60分鐘。步驟S930更包含提供滲透壓，進一步而言，使鏡片本體在相對高滲透壓的環境。滲透壓之大小可透過離子鹽溶液濃度調整。在本發明一實施例中，滲透壓為300 ~ 800 mOsm / kg H2 O。在步驟S930中，第一溶液之鹼基於滲透壓而影響鏡片本體的表面，且可幫助後續步驟的活性染料與鏡片材料的羥基、氨基、羧羥基形成共價鍵結，而有固色之功效。
步驟S940為：製備第二溶液，第二溶液為含有至少一活性染料的離子鹽溶液。活性染料為黑色染料、黃色染料、橘色染料、藍色染料以及紅色染料或選自其之組合，及/或為抗藍光染料、抗藍光吸收劑、紫外光吸收劑。在本發明一實施例中，係採用乙烯碸型染料。乙烯碸型染料的活性基團乙烯碸基與鏡片材料的羥基或氨基形成共價鍵結，而達成鏡片之染色。離子鹽溶液可由鹽類如氯化鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、硼酸、四硼酸鈉等配製成，然不以此為限。步驟S940更包含調配濃度0.01 wt% ~ 10 wt%的離子鹽溶液，以及0.01 wt% ~ 5 wt%的活性染料之離子鹽溶液。可理解的是，步驟S940的第二溶液與步驟S920的第一溶液可一併先於步驟S930製備。
如圖1所示，接著進行步驟S950：置鏡片本體於第二溶液內，在30 ~ 80℃反應。較佳而言，反應時間為10 ~ 60分鐘。步驟S930更包含提供滲透壓，進一步而言，使鏡片本體在相對高滲透壓的環境。滲透壓之大小可透過離子鹽溶液之濃度調整。在本發明一實施例中，滲透壓為300 ~ 800 mOsm / kg H2 O。第二溶液的活性染料並基於滲透壓而自鏡片表面進入鏡片本體，更基於滲透壓之大小而不同程度地進入鏡片本體。因鏡片本體先於步驟S930以含鹼的第一溶液處理，因此在步驟S950中，活性染料可與鏡片本體的羥基、氨基、羧羥基形成共價鍵結而固著於鏡片本體。先鹼後染的程序亦有助提高活性染料的固著率，降低活性染料的釋出。
鍵結於鏡片上之活性染料可吸收特定波長範圍的光。較佳而言，該特定波長範圍在藍光波長區間，因此當可見光入射經染色之鏡片，具特定波長之光被鏡片吸收、屏障，穿透鏡片的量因而降低。
需注意的是，活性染料雖然自鏡片表面進入鏡片本體，惟鏡片本體固著有活性染料的部分主要仍是表面部分。活性染料較佳沒有深入鏡片本體的內部。
步驟S950更包含自鏡片本體之表面形成染色層。如前述，活性染料自鏡片表面進入鏡片本體。基於活性染料進入鏡片本體之程度不同，染色層可具有不同的厚度。活性染料進入鏡片本體之程度以及染色層之厚度可透過離子鹽溶液濃度、滲透壓高低、活性染料濃度、鹼濃度進行調整。染色層之厚度可基於活性染料的種類以及欲達到的吸光效果來決定。
在步驟S950後可更進行步驟S960：置鏡片本體於水水化。使用之水較佳為RO水。接著，進行S970：置鏡片本體於緩衝液，並行滅菌。所得之鏡片因此具有抗藍光的功能，適於在光線強或充滿藍光的環境下使用。因藍光是可見光中最靠近紫外光之能量較強的部分，戶外運動者、工作者以及3C產品使用者若佩戴本發明實施例染色之鏡片，可降低藍光對眼睛的不良影響。
Figure 02_image001
Figure 02_image001
進一步參考圖2及圖3A-3B。圖2為本發明一實施例的功能性隱形眼鏡的剖視示意圖，圖3A為本發明一實施例的功能性隱形眼鏡的剖面照片，該照片是在光學顯微鏡下以100X倍率拍攝而得。如圖2所示，功能性隱形眼鏡1包括一鏡片本體10以及染色層20。鏡片本體10具有凹表面11以及凸表面12 ，染色層20配置於鏡片本體10的表面部分，而於凹表面11以及凸表面12 側皆可見染色層20具有厚度，即第一厚度G1與第二厚度G2。實物照片如圖3A所示。相較於圖3B未經染色之鏡片本體，圖3A的鏡片表層顯現因固著活性染料產生的色澤，亦即具有染色層。在本發明實施例中，功能性隱形眼鏡1之中心區C的染色層20總厚度（即第一厚度G1與第二厚度G2的和）為0.5 ~ 40 μm。總厚度較佳不大於40 μm，而第一厚度G1與第二厚度G2可不相等。舉例來說，染色層20自鏡片本體10之凹表面11向鏡片本體10之內部延伸9 μm的第一厚度G1，並自鏡片本體10之凸表面12 向內延伸11 μm的第二厚度G2。由於功能性隱形眼鏡1之染色層20位於表面部分，因此即使鏡片中心區C與邊緣區厚度不一致，鏡片整體之顏色仍可趨近一致，不會有中心區C與邊緣區因染色而顏色顯著差異（即環狀色差）的問題。圖2所示中心區C僅為例示，不限制中心區的大小。
以下進一步透過實施例1 ~ 5例示依步驟S910 ~ S970染色之條件與結果。
實施例1：於步驟S910採用市售A牌的含水量38%的水膠鏡片。於步驟S920製備滲透壓350、450、550、650、750 mOsm / kg H2 O的含氫氧化鈉的第一溶液。於步驟S930分別將5組鏡片：A牌-1、A牌-2、A牌-3、A牌-4、A牌-5依序置於5組不同滲透壓的第一溶液內。於步驟S940製備滲透壓350、450、550、650、750　mOsm / kg H2 O的含有活性染料的第二溶液，其中活性染料的濃度為2 wt%。於步驟S950分別將5組鏡片：A牌-1 ~ A牌-5置於5組不同滲透壓的第二溶液內。於步驟S960置鏡片本體於RO水水化。於步驟S970置鏡片本體於緩衝液，並行滅菌。在前述步驟之後，使用光學顯微鏡觀察鏡片中心區之染色層的總厚度，以及觀察滅菌後緩衝液顏色，結果示於下表1-1。如表1-1所示，藉由調整滲透壓可控制染色層的厚度。再者，活性染料固著於鏡片表面的情況良好。
對照組1：在對照組中，同樣採用市售A牌的含水量38%的水膠鏡片，惟分別以RO水配製活性染料（濃度2 wt%）之RO水溶液以及鹼（氫氧化鈉）之RO水溶液，並以先染料處理後鹼固定之程序染色。染料處理以及鹼固定之溫度、時間條件同實施例1。對照組1同樣進行染色層的厚度以及緩衝液顏色的觀察，結果示於下表1-2。如表1-2所示，染色層的厚度遠大於實施例1。由於鏡片本體一般具有80 ~ 100 μm的厚度，表1-2的結果顯示對照組1無法將染色層控制在鏡片的表面部分，因此染色可能導致中心區與邊緣區顯著的顏色差異（即環狀色差），影響美觀。再者，活性染料固著於鏡片的情況較不佳。 表1-1
實施例1 第一溶液 (鹼之離子鹽溶液) 加熱溫度/時間 第一溶液滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 第二溶液 (活性染料之離子鹽溶液) 加熱溫度/ 時間 第二溶液滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 染色層總厚度 (μm) 滅菌後緩衝液顏色 (活性染料釋出情況)
A牌-1 氫氧化鈉 60℃/30min 350 活性染料2 wt% 60℃/30min 350 21 μm 透明澄清
A牌-2 氫氧化鈉 60℃/30min 450 活性染料2 wt% 60℃/30min 450 18 μm 透明澄清
A牌-3 氫氧化鈉 60℃/30min 550 活性染料2 wt% 60℃/30min 550 12 μm 透明澄清
A牌-4 氫氧化鈉 60℃/30min 650 活性染料2 wt% 60℃/30min 650 8 μm 透明澄清
A牌-5 氫氧化鈉 60℃/30min 750 活性染料2 wt% 60℃/30min 750 2 μm 透明澄清
表1-2
對照組1 活性染料之RO水溶液 加熱溫度/　時間 活性染料之RO水溶液的滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 鹼之RO水溶液 加熱溫度/時間 鹼之RO水溶液的滲透壓(mOsm / kg H2 O) 染色層總厚度 (μm) 滅菌後緩衝液顏色 (活性染料釋出情況)
A牌-1 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 70 μm 淡黃色
A牌-2 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 72 μm 淡黃色
A牌-3 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 70 μm 淡黃色
A牌-4 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 67 μm 淡黃色
A牌-5 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 73 μm 淡黃色
實施例2：於步驟S910採用市售B牌的含水量58%的水膠鏡片。步驟S920同實施例1。於步驟S930分別將5組鏡片：B牌-1、B牌-2、B牌-3、B牌-4、B牌-5依序置於5組不同滲透壓的第一溶液內。步驟S940同實施例1。於步驟S950分別將5組鏡片：B牌-1 ~ B牌-5置於5組不同滲透壓的第二溶液內。步驟S960及步驟S970同實施例1。在前述步驟之後，使用光學顯微鏡觀察鏡片中心區染色層的總厚度，以及觀察滅菌後緩衝液顏色，結果示於下表2-1。如表2-1所示，藉由調整滲透壓可控制染色層的厚度。再者，活性染料固著於鏡片表面的情況良好。
對照組2：在對照組中，同樣採用市售B牌的含水量58%的水膠鏡片，惟分別以RO水配製活性染料（濃度2 wt%）之RO水溶液以及鹼（氫氧化鈉）之RO水溶液，並以先染料處理後鹼固定之程序染色。染料處理以及鹼固定之溫度、時間條件同實施例2。如表2-2所示，染色層的厚度遠大於實施例2。對照組2亦無法將染色層控制在鏡片的表面部分，活性染料的固著情況亦較不佳。 表2-1
實施例2 第一溶液 (鹼之離子鹽溶液) 加熱溫度/時間 第一溶液滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 第二溶液 (活性染料之離子鹽溶液) 加熱溫度/ 時間 第二溶液滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 染色層總厚度 (μm) 滅菌後緩衝液顏色 (活性染料釋出情況)
B牌-1 氫氧化鈉 60℃/30min 350 活性染料2 wt% 60℃/30min 350 20 μm 透明澄清
B牌-2 氫氧化鈉 60℃/30min 450 活性染料2 wt% 60℃/30min 450 17 μm 透明澄清
B牌-3 氫氧化鈉 60℃/30min 550 活性染料2 wt% 60℃/30min 550 15 μm 透明澄清
B牌-4 氫氧化鈉 60℃/30min 650 活性染料2 wt% 60℃/30min 650 10 μm 透明澄清
B牌-5 氫氧化鈉 60℃/30min 750 活性染料2 wt% 60℃/30min 750 5 μm 透明澄清
表2-2
對照組2 活性染料之RO水溶液 加熱溫度/時間 活性染料之RO水溶液的滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 鹼之RO水溶液 加熱時間/溫度 鹼之RO水溶液的滲透壓 (mOsm / kg H2O) 染色層總厚度(μm) 滅菌後緩衝液顏色 (活性染料釋出情況)
B牌-1 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 78 μm 淡黃色
B牌-2 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 76 μm 淡黃色
B牌-3 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 77 μm 淡黃色
B牌-4 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 76 μm 淡黃色
B牌-5 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 79 μm 淡黃色
實施例3：於步驟S910採用市售C牌的含水量58%的水膠彩色鏡片。步驟S920同前述實施例。於步驟S930分別將5組鏡片：C牌-1、C牌-2、C牌-3、C牌-4、C牌-5依序置於5組不同滲透壓的第一溶液內。步驟S940同前述實施例。於步驟S950分別將5組鏡片：C牌-1 ~ C牌-5置於5組不同滲透壓的第二溶液內。步驟S960及步驟S970同前述實施例。在前述步驟之後，使用光學顯微鏡觀察鏡片中心區染色層的總厚度，以及觀察滅菌後緩衝液顏色，結果示於下表3-1。如表3-1所示，藉由調整滲透壓可控制染色層的厚度。再者，活性染料固著於鏡片表面的情況良好。
對照組3：在對照組中，同樣採用市售C牌的含水量58%的水膠彩色鏡片，惟分別以RO水配製活性染料（濃度2 wt%）之RO水溶液以及鹼（氫氧化鈉）之RO水溶液，並以先染料處理後鹼固定之程序染色。染料處理以及鹼固定之溫度、時間條件同實施例3。如表3-2所示，染色層的厚度遠大於實施例3。對照組3亦無法將染色層控制在鏡片的表面部分，活性染料的固著情況亦較不佳。 表3-1
實施例3 第一溶液 (鹼之離子鹽溶液) 加熱溫度/時間 第一溶液滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 第二溶液 (活性染料之離子鹽溶液) 加熱溫度/時間 第二溶液滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 染色層總厚度 (μm) 滅菌後緩衝液顏色 (活性染料釋出情況)
C牌-1 氫氧化鈉 60℃/30min 350 活性染料2 wt% 60℃/30min 350 21 μm 透明澄清
C牌-2 氫氧化鈉 60℃/30min 450 活性染料2 wt% 60℃/30min 450 17 μm 透明澄清
C牌-3 氫氧化鈉 60℃/30min 550 活性染料2 wt% 60℃/30min 550 16 μm 透明澄清
C牌-4 氫氧化鈉 60℃/30min 650 活性染料2 wt% 60℃/30min 650 12 μm 透明澄清
C牌-5 氫氧化鈉 60℃/30min 750 活性染料2 wt% 60℃/30min 750 4 μm 透明澄清
表3-2
對照組3 活性染料之RO水溶液 加熱溫度/時間 活性染料之RO水溶液的滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 鹼之RO水溶液 加熱溫度/時間 鹼之RO水溶液的滲透壓  (mOsm / kg H2O) 染色層總厚度 (μm) 滅菌後緩衝液顏色  (活性染料釋出情況)
C牌-1 染料固定2wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 75 μm 淡黃色
C牌-2 染料固定2wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 76 μm 淡黃色
C牌-3 染料固定2wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 76 μm 淡黃色
C牌-4 染料固定2wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 78 μm 淡黃色
C牌-5 染料固定2wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 74 μm 淡黃色
實施例4：於步驟S910採用市售D牌的含水量58%、含氧率 (DK) 60*10-11 (cm2 /sec)(ml O2 /ml x mm Hg) 的矽水膠鏡片。步驟S920同前述實施例。於步驟S930分別將5組鏡片：D牌-1、D牌-2、D牌-3、D牌-4、D牌-5依序置於5組不同滲透壓的第一溶液內。步驟S940同前述實施例。於步驟S950分別將5組鏡片：D牌-1 ~ D牌-5置於5組不同滲透壓的第二溶液內。步驟S960及步驟S970同前述實施例。在前述步驟之後，使用光學顯微鏡觀察鏡片中心區染色層的總厚度，以及觀察滅菌後緩衝液顏色，結果示於下表4-1。如表4-1所示，藉由調整滲透壓可控制染色層的厚度。再者，活性染料固著於鏡片表面的情況良好。
對照組4：在對照組中，同樣採用市售D牌的含水量58%、透氧率 (DK) 60*10-11 (cm2 /sec)(ml O2 /ml x mm Hg) 的矽水膠鏡片，惟分別以RO水配製活性染料之RO水溶液以及鹼之RO水溶液，並以先染料處理後鹼固定之程序染色。染料處理以及鹼固定之溫度、時間條件同實施例4。如表4-2所示，染色層的厚度遠大於實施例4。對照組4亦無法將染色層控制在鏡片的表面部分，活性染料的固著情況亦較不佳。 表4-1
實施例4 第一溶液 (鹼之離子鹽溶液) 加熱溫度/時間 第一溶液滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 第二溶液 (活性染料之離子鹽溶液) 加熱溫度/時間 第二溶液滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 染色層總厚度 (μm) 滅菌後緩衝液顏色 (活性染料釋出情況)
D牌-1 氫氧化鈉 60℃/30min 350 活性染料2 wt% 60℃/30min 350 18 μm 透明澄清
D牌-2 氫氧化鈉 60℃/30min 450 活性染料2 wt% 60℃/30min 450 14 μm 透明澄清
D牌-3 氫氧化鈉 60℃/30min 550 活性染料2 wt% 60℃/30min 550 11 μm 透明澄清
D牌-4 氫氧化鈉 60℃/30min 650 活性染料2 wt% 60℃/30min 650 9 μm 透明澄清
D牌-5 氫氧化鈉 60℃/30min 750 活性染料2 wt% 60℃/30min 750 3 μm 透明澄清
表4-2
對照組4 活性染料之RO水溶液 加熱溫度/時間 活性染料之RO水溶液的滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 鹼之RO水溶液 加熱溫度/時間 鹼之RO水溶液的滲透壓  (mOsm / kg H2O) 染色層總厚度 (μm) 滅菌後緩衝液顏色  (活性染料釋出情況)
D牌-1 染料固定2wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 60 μm 淡黃色
D牌-2 染料固定2wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 62 μm 淡黃色
D牌-3 染料固定2wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 65 μm 淡黃色
D牌-4 染料固定2wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 59 μm 淡黃色
D牌-5 染料固定2wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 63 μm 淡黃色
實施例5：於步驟S910採用市售E牌的含水量38%、透氧率 (DK) 103*10-11 (cm2 /sec)(ml O2 /ml x mm Hg) 的矽水膠鏡片。步驟S920同前述實施例。於步驟S930分別將5組鏡片：E牌-1、E牌-2、E牌-3、E牌-4、E牌-5依序置於5組不同滲透壓的第一溶液內。步驟S940同前述實施例。於步驟S950分別將5組鏡片：E牌-1 ~ E牌-5置於5組不同滲透壓的第二溶液內。步驟S960及步驟S970同前述實施例。在前述步驟之後，使用光學顯微鏡觀察鏡片中心區染色層的總厚度，以及觀察滅菌後緩衝液顏色，結果示於下表5-1。如表5-1所示，藉由調整滲透壓可控制染色層的厚度。再者，活性染料固著於鏡片表面的情況良好。
對照組5：在對照組中，同樣採用市售E牌的含水量38%、含氧率 (DK) 103*10-11 (cm2 /sec)(ml O2 /ml x mm Hg) 的矽水膠鏡片，惟分別以RO水配製活性染料之RO水溶液以及鹼之RO水溶液，並以先染料處理後鹼固定之程序染色。染料處理以及鹼固定之溫度、時間條件同實施例5。如表5-2所示，染色層的厚度遠大於實施例5。對照組5亦無法將染色層控制在鏡片的表面部分，活性染料的固著情況亦較不佳。 表5-1
實施例5 第一溶液 (鹼之離子鹽溶液) 加熱溫度/時間 第一溶液滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 第二溶液 (活性染料之離子鹽溶液) 加熱溫度/時間 第二溶液滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 染色層總厚度 (μm) 滅菌後緩衝液顏色 (活性染料釋出情況)
E牌-1 氫氧化鈉 60℃/30min 350 活性染料2 wt% 60℃/30min 350 18 μm 透明澄清
E牌-2 氫氧化鈉 60℃/30min 450 活性染料2 wt% 60℃/30min 450 15 μm 透明澄清
E牌-3 氫氧化鈉 60℃/30min 550 活性染料2 wt% 60℃/30min 550 12 μm 透明澄清
E牌-4 氫氧化鈉 60℃/30min 650 活性染料2 wt% 60℃/30min 650 7 μm 透明澄清
E牌-5 氫氧化鈉 60℃/30min 750 活性染料2 wt% 60℃/30min 750 1 μm 透明澄清
表5-2
對照組5 活性染料之RO水溶液 加熱溫度/時間 活性染料之RO水溶液的滲透壓 (mOsm / kg H2 O) 鹼之RO水溶液 加熱溫度/時間 鹼之RO水溶液的滲透壓  (mOsm / kg H2O) 染色層總厚度 (μm) 滅菌後緩衝液顏色  (活性染料釋出情況)
E牌-1 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 68 μm 淡黃色
E牌-2 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 69 μm 淡黃色
E牌-3 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 65 μm 淡黃色
E牌-4 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 64 μm 淡黃色
E牌-5 活性染料2 wt% 60℃/30min – 氫氧化鈉 60℃/30min – 67 μm 淡黃色
綜上，本發明染色方法實施例可用於各種材料，以及不同含水量、不同透氧率的鏡片，且活性染料無顯著釋出，安全性無虞。所製得的功能性隱形眼鏡因染色層位在鏡片的表面部分，因此提升鏡片外觀的顏色均勻性，鏡片更為美觀而預期將有更高的市場接受度。
本發明實施例之功能性隱形眼鏡以及由染色方法實施例製得的功能性隱形眼鏡具有抗藍光的功能，而透過調整各活性染料（如黑色、黃色、橘色、藍色、紅色等染料）間之配比以及活性染料的量，更可獲得鏡片對不同波長範圍之光不同的吸收率/穿透率。以下進一步透過實施例6、7例示活性染料的不同的對光穿透率的影響。
實施例6：依前述步驟S910 ~ S970，以黃色染料配製第二溶液並染色。接著，對所得之功能性隱形眼鏡做光穿透率的測試，結果示於圖4A。如圖4A所示，實施例6之功能性隱形眼鏡吸收了特定波長範圍的光。此特定波長範圍在藍光波長區間，且觀察到波長範圍380 ~ 500 nm之光的遮蔽率大於5%。較佳而言，波長範圍380 ~ 500 nm之光的穿透率還下降了約20%。基於此結果，本發明實施例之功能性隱形眼鏡有抗藍光之功效。
實施例7：依前述步驟S910 ~ S970，並組合多種活性染料配製活性染料濃度為2 wt%的第二溶液，進行染色。接著，對所得之功能性隱形眼鏡做光穿透率的測試，結果示於圖4B。如圖4B所示，實施例7之功能性隱形眼鏡吸收了特定波長範圍的光，從而對波長範圍380 ~ 780 nm的光有至多70%且較佳不超過70%的遮蔽率，而波長範圍380 ~ 500nm的光於功能性隱形眼鏡的穿透率趨近於零（0%）。基於此結果，本發明實施例的功能性隱形眼鏡適於作為太陽隱形眼鏡，可保護配戴者免於強光對眼睛的不良影響。再者，由於其亦具有提高視覺對比敏感度、減少反射眩光、以及增加色彩對比的功效，因此還適於戶外運動時配戴，有助提升運動表現。
對照組6：如圖4C所示，相較於實施例6、7，可見光在未經染色的鏡片本體有大於90%的穿透率，因此在藍光波長區間的光有較大機率穿透鏡片而影響眼睛。
綜上所述，本發明提供一種功能性隱形眼鏡的染色方法，可藉由離子的高滲透壓控制鹼或活性染料於鏡片的表面部分，從而控制染色層厚度。先鹼後染的方法使活性染料有效固著於鏡片的表面部分，降低染料釋出。本發明之染色方法有助於克服隱形眼鏡厚薄差異所造成的鏡片顏色的環狀色差，提高顏色均勻性，從而提供美觀及抗藍光功能兼具的隱形眼鏡。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
1:功能性隱形眼鏡 10:鏡片本體 11:凹表面 12:凸表面 20:染色層 G1:第一厚度 G2:第二厚度 C:中心區
圖1為本發明一實施例的功能性隱形眼鏡的染色方法的流程圖。 圖2為本發明一實施例的功能性隱形眼鏡的剖視示意圖。 圖3A為本發明一實施例的功能性隱形眼鏡的剖面圖。 圖3B為本發明一實施例的鏡片本體的剖面圖。 圖4A為本發明一實施例的功能性隱形眼鏡的光波長與穿透率關係圖。 圖4B為本發明另一實施例的功能性隱形眼鏡的光波長與穿透率關係圖。 圖4C為本發明一實施例的鏡片本體的光波長與穿透率關係圖。
1:功能性隱形眼鏡
10:鏡片本體
11:凹表面
12:凸表面
20:染色層
G1:第一厚度
G2:第二厚度
C:中心區

Claims (20)

  1. 一種功能性隱形眼鏡的染色方法，包括： 提供一鏡片本體； 製備一第一溶液，該第一溶液為含有鹼的離子鹽溶液； 置該鏡片本體於該第一溶液內，在30 ~ 80℃反應； 製備一第二溶液，該第二溶液為含有至少一活性染料的離子鹽溶液； 置該鏡片本體於該第二溶液內，在30 ~ 80℃反應； 其中該至少一活性染料與該鏡片本體反應而固著於該鏡片本體之一表面部分。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，更包含置該鏡片本體於該第一溶液內，在30 ~ 80℃反應10 ~ 60分鐘。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，更包含置該鏡片本體於該第二溶液內，在30 ~ 80℃反應10 ~ 60分鐘。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，其中該置該鏡片本體於該第二溶液內，於30 ~ 80℃反應10分鐘以上的步驟進一步包含於該鏡片本體之該表面部分形成一染色層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，其中該染色層之厚度為0.5 ~ 40 μm。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，其中該第一溶液的鹼之濃度為0.01 wt% ~ 4 wt%，離子鹽之濃度為0.01 wt% ~ 10 wt%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，其中該第二溶液的活性染料之濃度為0.01wt~5wt%，離子鹽之濃度為0.01 wt% ~ 10 wt%。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，其中該第一溶液具有300 ~ 800 mOsm / kg H2 O的滲透壓。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，其中該第二溶液具有300 ~ 800 mOsm / kg H2 O的滲透壓。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，其中該活性染料為黑色染料、黃色染料、橘色染料、藍色染料以及紅色染料或選自其之組合。
  11. 如申請專利範圍第6或7項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，其中該第一溶液含有氯化鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、硼酸、四硼酸鈉或選自其之組合；該第二溶液含有氯化鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、硼酸、四硼酸鈉或選自其之組合。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，其中該鏡片本體具有20 ~ 80%的含水量。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，其中該鏡片本體具有8*10-11 ~ 188*10-11 (cm2 /sec)(ml O2 /ml x mm Hg) 的透氧率。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，更包含置鏡片本體於水水化的步驟。
  15. 範圍第14項所述之功能性隱形眼鏡的染色方法，更包含置鏡片本體於緩衝液，並行滅菌的步驟。
  16. 一種功能性隱形眼鏡，包括一鏡片本體以及一染色層配置於該鏡片本體之一表面部分，且藉包含以下步驟之方法製得： 提供一鏡片本體； 製備一第一溶液，該第一溶液為含有鹼的離子鹽溶液； 置該鏡片本體於該第一溶液內，在30 ~ 80℃反應； 製備一第二溶液，該第二溶液為含有至少一活性染料的離子鹽溶液； 置該鏡片本體於該第二溶液內，於30 ~ 80℃反應； 其中該至少一活性染料與該鏡片本體反應而固著於該鏡片本體之一表面部分。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之功能性隱形眼鏡，其中該染色層具有0.5 ~ 40 μm的厚度。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之功能性隱形眼鏡，其中該鏡片本體包含一凹表面以及一凸表面，該染色層自該凹表面向該鏡片本體之內部延伸一第一厚度，並自該凸表面向該鏡片本體之內部延伸一第二厚度，該第一厚度與該第二厚度之和不大於40 μm。
  19. 一種功能性隱形眼鏡，包括一鏡片本體以及一染色層，配置於該鏡片本體之一表面部分，該鏡片本體包含： 一凹表面，該染色層自該凹表面向該鏡片本體之內部延伸一第一厚度；以及 一凸表面，該染色層自該凸表面向該鏡片本體之內部延伸一第二厚度； 其中該第一厚度與該第二厚度之和不大於40 μm，且波長範圍380 ~ 500 nm之光於該功能性隱形眼鏡具有大於5%的遮蔽率。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之功能性隱形眼鏡，其中該波長範圍380 ~ 500 nm之光於該功能性隱形眼鏡的穿透率趨近於0%，且該功能性隱形眼鏡對波長範圍380 ~ 780 nm之光具有小於70%的遮蔽率。
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