TWI679227B - 利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法 - Google Patents

利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI679227B
TWI679227B TW107112304A TW107112304A TWI679227B TW I679227 B TWI679227 B TW I679227B TW 107112304 A TW107112304 A TW 107112304A TW 107112304 A TW107112304 A TW 107112304A TW I679227 B TWI679227 B TW I679227B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
plasma
contact lens
cavity
pyrrolidone
vinyl
Prior art date
Application number
TW107112304A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201943773A (zh
Inventor
林文賓
Wen Pin Lin
王孟菊
Meng Jiy Wang
Original Assignee
亨泰光學股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 亨泰光學股份有限公司 filed Critical 亨泰光學股份有限公司
Priority to TW107112304A priority Critical patent/TWI679227B/zh
Priority to US16/298,291 priority patent/US20190310494A1/en
Publication of TW201943773A publication Critical patent/TW201943773A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI679227B publication Critical patent/TWI679227B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/14—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by electrical means
    • B05D3/141—Plasma treatment
    • B05D3/142—Pretreatment
    • B05D3/144—Pretreatment of polymeric substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0227—Pretreatment of the material to be coated by cleaning or etching
    • C23C16/0245—Pretreatment of the material to be coated by cleaning or etching by etching with a plasma
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041—Lenses
    • G02B1/043—Contact lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/62—Plasma-deposition of organic layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2201/00—Polymeric substrate or laminate
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • H01J2237/3321—CVD [Chemical Vapor Deposition]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Abstract

本發明為有關一種利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法，係先對隱形眼鏡之基材表面進行電漿改質處理，以使基材表面形成具親水性功能之官能基，再將甲基丙烯酸聚乙二醇酯及N-乙烯基-2-吡咯酮加熱成氣體狀態，便可利用電漿輔助化學氣相沉積法，將甲基丙烯酸聚乙二醇酯及N-乙烯基-2-吡咯酮沉積於基材表面上，以使基材表面形成薄膜，進而對於隱形眼鏡進行表面改質，進而可藉由薄膜使隱形眼鏡同時具有良好的親水性及抗沾汙能力，且因甲基丙烯酸聚乙二醇酯與N-乙烯基-2-吡咯酮沉積後，彼此間會形成交聯，所以便可延長隱形眼鏡的親水性時間，且本發明經驗證可減少蛋白質沉澱在鏡片表面，藉此達到增加整體舒適度及使用壽命之效果。

Description

利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法
本發明是有關於一種利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法，尤指隱形眼鏡之基材表面經由電漿改質處理及電漿輔助化學氣相沉積法後，可使基材表面形成薄膜，以藉由此薄膜使隱形眼鏡具有良好的親水性及抗沾汙能力。
按，隨著各種電子、電氣產品的研發、創新，帶給人們在日常生活及工作上許多便捷，尤其是3C電子產品的大量問世，更造成在通訊及網際網路的應用的普及化，以致許多人沉浸在3C電子產品的使用領域中，長時間大量應用3C電子產品，不論是上班族、學生族群或是中老年人等，涵蓋的範圍也相當廣泛，進而衍生出低頭族的現象，也因此造就許多人的眼睛視力減損、傷害等情況日趨嚴重，近視人口也就相對提高。
再者，目前人們為了解決近視的困擾，大多會配戴近視眼鏡、配戴近視隱形鏡片、角膜近視手術或配戴角膜塑型鏡片矯正，然而，一般廠商會在隱形眼鏡表面做電漿表面改質處理，以提升隱形眼鏡的親水性，但是，此親水性效果大多只能維持1~2星期左右，其主要原因大致上有下列幾項：
(1)鏡片在電漿表面改質處理期間及電漿表面改質處理後，所產生的化學基團為了最小化表面能及回到熱平衡的狀態會進行重組(re-arrangement)，藉此產生疏水性回復現象。
(2)當經由電漿表面改質處理後的鏡片表面接觸空氣時，其鏡片表面即會產生新的氧化及降解反應，因而產生疏水性回復現象。
(3)為了以較低的表面能達成更穩定的熱平衡狀態，所以低分子量的氧化分子會移向鏡片內部，進而產生疏水性回復現象。
(4)未經改質的低分子量物種(species)及大分子(macromolecules)會從鏡片內部移向表面，因此促進疏水性回復的程度及在表面形成低表面能的低分子層。
(5)鏡片表面的極性化學基團產生重新轉向(reorientation)之情形。
(6)基材表面粗糙度增加(the relaxation of the surface roughness)。
因為上述的原因，隱形眼鏡經由電漿表面改質處理經過一星期後，其表面的接觸角便會逐漸增加，而變成疏水性表面，而在約第10~14天時，則會回復至和未經電漿處理隱形眼鏡相同的接觸角，而當配戴者配戴疏水性鏡片時，配戴者的眼球即會感受到不適的異物感，以致於影響配戴者繼續配戴隱形眼鏡的意願，且疏水性鏡片亦容易供沉澱物貼附，其沉澱物不僅會影響配戴者的視力、配戴鏡片的舒適度及鏡片表面潤溼度，又沉澱物中的蛋白質沉澱亦可做為細菌成長的溫床，而當沉澱在鏡 片表面的蛋白質隨著時間變性時，可能會誘發人體免疫反應，進而造成巨大乳突狀結膜炎(Giant Papillary Conjunctivitis)、急性紅眼等角膜感染徵象，導致配戴者無法配戴隱形眼鏡，況且，由於目前沉澱物無法藉由隱形眼鏡清潔劑完全去除，所以時間一久，沉澱物便會與隱形眼鏡本身材質結合，因此會縮短隱形眼鏡的使用壽命，導致隱形眼鏡損壞。
是以，要如何設法解決上述習用之缺失與不便，即為從事此行業之相關業者所亟欲研究改善之方向所在。
故，發明人有鑑於上述缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法的發明專利者。
本發明之主要目的乃在於該隱形眼鏡之基材先透過電漿改質處理，再利用電漿輔助化學氣相沉積製程，將氣體之甲基丙烯酸聚乙二醇酯及N-乙烯基-2-吡咯酮沉積於基材表面，以使基材表面形成薄膜，進而製作出具薄膜之隱形眼鏡，而該隱形眼鏡為可藉由此薄膜同時具有良好的親水性及抗沾汙能力，且因甲基丙烯酸聚乙二醇酯與N-乙烯基-2-吡咯酮彼此間會產生交聯作用，所以便可使隱形眼鏡親水性的效能時間延長，進而達到增加隱形眼鏡的舒適度及使用壽命之目的。
本發明之次要目的乃在於該隱形眼鏡之基材表面經由電漿改質處理後，會使基材表面形成具親水性功能之官能基，且該官能基會與 甲基丙烯酸聚乙二醇酯及N-乙烯基-2-吡咯酮接枝為一體，所以官能基即不會為了最小化表面能及回到熱平衡狀態而產生重組的情形，藉此達到延長親水性時間之目的。
本發明之另一目的乃在於該隱形眼鏡之基材表面經由電漿改質處理形成具親水性功能之官能基後，可提升整體之親水性效能，且亦可提升甲基丙烯酸聚乙二醇酯及N-乙烯基-2-吡咯酮結合於基材表面的貼附性，藉此達到增加基材表面薄膜穩定性之目的。
本發明之再一目的乃在於甲基丙烯酸聚乙二醇酯及N-乙烯基-2-吡咯酮，是利用電漿輔助化學氣相沉積法，使隱形眼鏡之基材表面形成薄膜，便可降低甲基丙烯酸聚乙二醇酯及N-乙烯基-2-吡咯酮的使用量，進而減少後續所產生的廢液，藉此達到減少環境汙染之目的。
本發明之又一目的乃在於該隱形眼鏡透過電漿輔助化學氣相沉積法，可輕易控制薄膜厚度及均勻度，以避免薄膜厚度及均勻度不符合出廠數值，進而達到提升產品良率之目的。
1‧‧‧電漿裝置
11‧‧‧腔體
111‧‧‧管體
112‧‧‧氣閥
12‧‧‧容置瓶
2‧‧‧隱形眼鏡
21‧‧‧基材
22‧‧‧薄膜
3‧‧‧氬氣氣體
4‧‧‧甲基丙烯酸聚乙二醇酯
5‧‧‧N-乙烯基-2-吡咯酮
第一圖 係為本發明之流程圖。
第二圖 係為本發明之電漿裝置使用示意圖。
第三圖 係為本發明隱形眼鏡之基材形成薄膜前之側視剖面圖。
第四圖 係為本發明隱形眼鏡之基材形成薄膜後之側視剖面圖。
第五圖 係為本發明隱形眼鏡存放在瓶中的數據圖。
第六圖 係為本發明隱形眼鏡細胞抑制率之柱狀圖。
第七圖 係為本發明隱形眼鏡抗大腸桿菌貼附能力之柱狀圖。
第八圖 係為本發明隱形眼鏡抗金黃色葡萄球菌貼附能力之柱狀圖。
第九圖 係為本發明隱形眼鏡中牛血清蛋白貼附濃度之柱狀圖。
第十圖 係為本發明隱形眼鏡中溶菌酶貼附濃度之柱狀圖。
為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。
請參閱第一、二、三、四圖所示，係為本發明之流程圖、電漿裝置使用示意圖、隱形眼鏡之基材形成薄膜前之側視剖面圖及隱形眼鏡之基材形成薄膜後之側視剖面圖，由圖中可清楚看出，本發明利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法為可依據下列步驟執行：
(A01)係可先透過電漿裝置1對隱形眼鏡2之基材21表面進行電漿改質處理，以使基材21表面形成具親水性功能之官能基。
(A02)再將甲基丙烯酸聚乙二醇酯4〔Poly(ethylene glycol)methacrylate，PEGMA〕及〔N-乙烯基-2-吡咯酮5(N-vinyl-2-pyrrolidone，NVP)〕分別加熱至預設溫度，以使甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及〔N-乙烯基-2-吡咯酮〕5變成氣體狀態。
(A03)便可再利用電漿裝置1並以電漿輔助化學氣相沉積法(PECVD)將氣體狀態之甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及〔N-乙烯基-2-吡咯酮〕5沉積於已形成具有親水性功能官能基的基材21表面上，以使基材21表面形成薄膜22，藉此完成製作出本發明之隱形眼鏡2。
上述隱形眼鏡2之基材21較佳可為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氟矽丙烯酸酯(FSA)、透氣性半硬鏡片、聚甲基丙烯酸羥乙酯、GMMA、矽水膠或其它製作隱形眼鏡2的材料。
再者，上述步驟(A01)中之電漿裝置1為具有可供隱形眼鏡2的基材21置入之腔體11，且該腔體11為可利用管體111連通於容置瓶12，即可藉由容置瓶12收容氬氣氣體3，並可透過氬氣氣體3進行氬氣型式的電漿改質處理，而該電漿裝置1進行電漿改質處理時的電漿功率(W)、電漿處理的時間(s)、氣體進入腔體11的速度(sccm)及腔體11內的壓力(mTorr)之參數設定值為分別介於70~80W、90~120s、5~10sccm及80~100mTorr之間，而較佳為80W、120s、10sccm及100mTorr，以可藉由前述各項參數使基材21表面穩定形成具親水性功能之官能基，且可使經由電漿改質處理後之基材21表面的水接觸角(WCA)介於38±1.91°之間。
且上述步驟(A02)中之甲基丙烯酸聚乙二醇酯4為加熱至60~80℃之間，而該N-乙烯基-2-吡咯酮5為加熱至40~60℃之間。
然而，上述步驟(A03)中為可透過電漿裝置1之腔體11容置具親水性功能官能基之基材21，且該腔體11為分別利用複數管體111連通於複數容置瓶12，並於複數容置瓶12內分別收容有氣體之甲基丙烯酸聚乙二醇酯4與N-乙烯基-2-吡咯酮5，而該複數管體111上設有供控制氣體流通之氣閥112；而步驟(A03)中為可先將腔體11內的壓力(mTorr)調整到預設值，並打開管體111上之氣閥112，以使氣體之甲基丙烯酸聚乙二醇酯4流過管體111而通入於腔體11中，再打開另一氣閥112使氣體之N-乙烯基-2-吡咯酮5流過管體111而通入於腔體11中，最後再開啟電漿，並以預設電漿輸出功率及預設沉積時間將甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5沉積於基材21表面上，藉此使基材21表面沉積聚合出薄膜22；至於前述氣體之甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5通入於腔體11內的速度為5~10sccm，且該腔體11內的壓力調整至約真空狀態，並可打開氣閥112，以使甲基丙烯酸聚乙二醇酯4通入於腔體11中，直至腔體11內的壓力提升到100~120mTorr時，靜置5~10分鐘使氣體充滿腔體11後，再打開另一氣閥112，而使N-乙烯基-2-吡咯酮5通入於腔體11內，以將腔體11內的壓力上升到200~240mTorr間，同樣靜置5~10分鐘使兩種氣體充分混合；另外，電漿開啟後為利用10~20W電漿輸出功率及30~60分鐘沉積時間將甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5沉積於基材21表面上；再者，上述沉積時間較佳為60分鐘，即可使本發明隱形眼鏡2具有最佳的親水性及抗沾污能力。
本發明於實際使用時，係可先將隱形眼鏡2之基材21放入至電漿裝置1之腔體11中，並利用容置瓶12內收容之氬氣氣體3對基材21表面進行電漿改質處理，以使基材21表面形成具親水性功能之官能基，再將複數容置瓶12內之甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5分別加熱到60~80℃及40~60℃之間，進而使甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5變成氣體狀態，即可將腔體11內的壓力調整到約略真空，以藉由此氣體壓力順暢帶動甲基丙烯酸聚乙二醇酯4流通過管體111直到腔體11內壓力上升至100~120mTorr之間，且待甲基丙烯酸聚乙二醇酯4(PEGMA)流入於腔體11，並靜置5~10分鐘使氣體充滿腔體11後，便可打開氣閥112，以帶動N-乙烯基-2-吡咯酮5(NVP)流入於電漿裝置1之腔體11內，直到腔體11內的壓力達到200~240mTorr後，同樣靜置5~10分鐘使兩種氣體充分混合，再啟動電漿功能，藉以將氣體狀態之甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5沉積於基材21表面上，進而使基材21表面上沉積聚合出一薄膜22，藉此製作出隱形眼鏡2，其因甲基丙烯酸聚乙二醇酯4具有減少蛋白質的貼附及提高抗生化沾汙的能力，並經由生物相容性實驗證實，經沉積聚合後的隱形眼鏡2無細胞毒性，又薄膜22的厚度很薄(約介於100~400nm之間，依據沉積時間而改變)，且N-乙烯基-2-吡咯酮5為具有良好的親水性，所以此隱形眼鏡2配戴於眼球上時，其配戴者即不會感覺到有不適的異物感，且可大幅減少沉澱物的貼附，進而降低角膜感染之機率。
上述之電漿裝置1如何透過內部之裝置、構件使氬氣氣體3、甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5形成電漿狀態，以及如何將甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5以電漿輔助化學氣相沉積方式沉積於隱形眼鏡2之基材21表面上，係為習用之技術，且電漿裝置1內部之裝置、細部構件很多，又非本案發明之重點，故不贅述，以茲了解。
再者，上述甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5於加熱過程中較佳為可利用加熱帶(圖中未示出)纏繞於收容有甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5之複數容置瓶12表面，以藉由加熱帶將甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5分別加熱至60~80℃及40~60℃，但於實際使用時，亦可透過其它具有加熱功能的設備對複數容置瓶12加熱，惟，有關加熱的設備很多，故該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。
再者，上述甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5變成氣體狀態後，為先將甲基丙烯酸聚乙二醇酯4通入於電漿裝置1之腔體11內，再將N-乙烯基-2-吡咯酮5通入至腔體中，其因N-乙烯基-2-吡咯酮5(NVP)分子量較低，所以會先與基材21表面沉積聚合，再沉積聚合甲基丙烯酸聚乙二醇酯4(PEGMA)，進而使基材21表面之氮(N)、氧(O)元素的佔有率提升，而基材21表面之碳(C)、氟(F)、矽(SI)元素的佔有率下降，且因基材2 1表面之氮(N)、氧(O)元素的佔有率提升，即會提升隱形眼鏡2的親水性。
然而，上述甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5沉積聚合於隱形眼鏡2之基材21表面後，該基材21表面的官能基會與甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5產生接枝聚合反應，且甲基丙烯酸聚乙二醇酯4與N-乙烯基-2-吡咯酮5彼此間會形成交聯(cross-linking)現象，進而藉由聚合反應與交聯現象延長隱形眼鏡2的親水性時間。
另外，上述甲基丙烯酸聚乙二醇酯4沉積於N-乙烯基-2-吡咯酮5上後，其因沉積甲基丙烯酸聚乙二醇酯4鏡片的親水性更高，所以便可進一步接枝更多的N-乙烯基-2-吡咯酮5，進而達到輔助提升親水性功能之效果。
再請參閱第五圖所示，係為本發明隱形眼鏡存放在瓶中的數據圖，由圖中可清楚看出，該隱形眼鏡存放在瓶中的數據圖之縱軸為水接觸角、橫軸為存放時間，而該實心方塊曲線(原始)為一般隱形眼鏡原始的對照曲線，該空心方塊曲線(電漿處理)為僅經由電漿處理之隱形眼鏡的實驗曲線，該實心圓形曲線(P+N 30)為本發明之隱形眼鏡電漿沉積30分鐘的實驗曲線，該空心圓形曲線(P+N 60)為本發明之隱形眼鏡電漿沉積60分鐘的實驗曲線。
由上述複數曲線中可清楚看出，本發明複數具薄膜22之隱形眼鏡2在存放時間於120天的時候，其水接觸角為大幅低於僅經由電漿處理的隱形眼鏡及一般的隱形眼鏡，由此得知薄膜22可對隱形眼鏡 2帶來良好親水性效果，其中該空心圓形曲線(P+N 60)在存放時間於120天的時候，其水接觸角為複數曲線中最低(約22°)，所以即可得知電漿沉積時間在60分鐘的時候，其隱形眼鏡2可擁有最佳親水性之效果。
又請參閱第六圖所示，係為本發明隱形眼鏡細胞抑制率之柱狀圖，該隱形眼鏡細胞抑制率之柱狀圖的縱軸為抑制率(%)，橫軸為複數隱形眼鏡2的種類，其圖中是藉由細胞存活率分析(MTT assay)進行檢測作業，由圖中可清楚看出，該隱形眼鏡2在電漿沉積60分鐘的時候，其抑制率是最低的(約8%)，所以便可得知當隱形眼鏡2表面沉積60分鐘的甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及〔N-乙烯基-2-吡咯酮〕5後，其細胞存活的抑制率最低，生物相容性最高。
另請參閱第七、八圖所示，係為本發明隱形眼鏡抗大腸桿菌貼附能力之柱狀圖及隱形眼鏡抗金黃色葡萄球菌貼附能力之柱狀圖，由圖中可清楚看出，圖中的縱軸為光學密度，橫軸為複數隱形眼鏡2的種類，其不同種類的隱形眼鏡2在4、8、18小時，所能檢測到大腸桿菌或金黃色葡萄球菌光學密度越少，即代表隱形眼鏡2上的菌數、沾汙較少，而圖中可得知隱形眼鏡2利用電漿沉積60分鐘後，其在4、8、18小時所能檢測到的光學密度皆為複數種類隱形眼鏡中最低，進而具有最佳抗沾污之效用。
又請參閱第九、十圖所示，係為本發明隱形眼鏡中牛血清蛋白貼附濃度之柱狀圖及隱形眼鏡中溶菌酶貼附濃度之柱狀圖，由圖中可清楚看出，第九圖中的縱軸為牛血清蛋白(Bovine serum a lbumin；BSA)的濃度(mg/mL)，橫軸為複數隱形眼鏡2的種類，而第十圖中的縱軸為溶菌酶(Lysozyme)的濃度(mg/mL)，橫軸為複數隱形眼鏡2的種類：未經任何處理的鏡片(圖中標示為原始)、僅經電漿處理過的鏡片(圖中標示為電漿處理)及經電漿沉積60分鐘之隱形眼鏡2(圖中標示為60分鐘)，鏡片表面上所能檢測到牛血清蛋白或溶菌酶的濃度越少，即代表隱形眼鏡2上的蛋白質越少，而圖中可得知隱形眼鏡2利用電漿沉積60分鐘後，所能檢測到的蛋白質濃度係最低，進而具有最佳抗蛋白貼附、沾污之效用，而因沉澱物較少，即可降低沉澱物與隱形眼鏡2本身結合之情況，藉此達到延長隱形眼鏡2使用壽命之效果。
本發明為具有下列之優點：
(一)該隱形眼鏡2之基材21先透過電漿改質處理，再將氣體之甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5以電漿輔助化學氣相沉積製程，使基材21表面形成薄膜22，藉以製作出隱形眼鏡2，而隱形眼鏡2為可藉由此薄膜22同時具有良好的親水性及抗生化沾汙的能力，且因甲基丙烯酸聚乙二醇酯4與N-乙烯基-2-吡咯酮5彼此間會產生交聯作用，所以便可使隱形眼鏡2親水性的效能時間延長，且本發明經驗證可減少蛋白質沉澱在隱形眼鏡2表面上，藉此便能達到增加隱形眼鏡2配戴時的舒適度及使用壽命之效果。
(二)該隱形眼鏡2之基材21表面經由電漿改質處理後，會使基材21表面形成具親水性功能之官能基，且該官能基會與甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5接枝為一體，所以可延遲 官能基為了最小化表面能及回到熱平衡狀態而產生重組的情形，藉此達到延長親水性時間之效用。
(三)該隱形眼鏡2之基材21表面經由電漿改質處理後，會使基材21表面形成具親水性功能之官能基，以提升整體之親水性效能，且透過官能基亦可提升甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5結合於基材21表面的貼附性，藉此達到增加基材21表面薄膜22穩定性之效果。
(四)該甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5先加熱成氣體，再利用電漿輔助化學氣相沉積法使隱形眼鏡2之基材21表面形成薄膜22，其因是利用氣體型式進行電漿輔助化學氣相沉積法，所以便可降低甲基丙烯酸聚乙二醇酯4及N-乙烯基-2-吡咯酮5的使用量，進而減少後續所產生的廢液，藉此達到減少環境汙染之效用。
(五)該隱形眼鏡2為利用電漿輔助化學氣相沉積法使基材21表面形成薄膜22，其透過電漿輔助化學氣相沉積法可輕易控制薄膜22厚度及均勻度，以避免薄膜22厚度及均勻度不符合出廠數值，進而達到提升產品良率之效果。
上述詳細說明為針對本發明一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。
綜上所述，本發明上述利用電漿輔助化學氣相沉積法製備 薄膜於隱形眼鏡上之方法於實際應用、實施時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之研發，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦研發、創設，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

Claims (5)

  1. 一種利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法，係依據下列步驟執行：(A01)係先透過電漿裝置對隱形眼鏡之基材表面進行電漿改質處理，以使基材表面形成具親水性功能之官能基，該電漿裝置為具有供隱形眼鏡的基材置入之腔體，且電漿裝置進行電漿改質處理時的電漿功率、電漿處理的時間、氣體進入腔體的速度及腔體內的壓力之參數設定值為分別介於70~80W、90~120s、5~10sccm及80~100mTorr之間；(A02)再將甲基丙烯酸聚乙二醇酯及〔N-乙烯基-2-吡咯酮〕分別加熱至預設溫度，以使甲基丙烯酸聚乙二醇酯及〔N-乙烯基-2-吡咯酮〕變成氣體狀態，該甲基丙烯酸聚乙二醇酯的預設溫度為60~80℃之間，而N-乙烯基-2-吡咯酮為40~60℃之間；(A03)便可再利用電漿裝置並以電漿輔助化學氣相沉積法將氣體狀態之甲基丙烯酸聚乙二醇酯及〔N-乙烯基-2-吡咯酮〕沉積於已形成具有親水性功能官能基的基材表面上，使基材表面形成薄膜，以製作出隱形眼鏡，該電漿裝置為具有供基材置入之腔體，且該腔體為分別利用複數管體連通於複數容置瓶，並於該些容置瓶內分別收容有氣體之甲基丙烯酸聚乙二醇酯與N-乙烯基-2-吡咯酮，而該些管體上各設有供控制氣體流通之氣閥，該電漿裝置為先將該腔體內的壓力調整到預設值，並打開其中一管體上之氣閥，以使氣體之甲基丙烯酸聚乙二醇酯流過管體而通入於該腔體中，再打開另一氣閥，使氣體之N-乙烯基-2-吡咯酮流過另一管體而通入於該腔體中，再開啟電漿，並以預設電漿輸出功率及預設沉積時間將甲基丙烯酸聚乙二醇酯及N-乙烯基-2-吡咯酮沉積於基材表面上，藉此使基材表面沉積聚合出薄膜，氣體之甲基丙烯酸聚乙二醇酯及N-乙烯基-2-吡咯酮通入於該腔體內的速度為5~10sccm，且該電漿裝置之該腔體先將壓力調整到約真空狀態，並打開管體上之氣閥，以帶動甲基丙烯酸聚乙二醇酯通入於該腔體中，直至腔體內的壓力提升到100~120mTorr時，靜置5~10分鐘使氣體充滿腔體後，再打開另一氣閥，以帶動N-乙烯基-2-吡咯酮通入於腔體內，而使腔體內的壓力上升到200~240mTorr間，且同樣靜置5~10分鐘使兩種氣體充分混合，再開啟電漿，電漿開啟後為利用10~20W電漿輸出功率及30~60分鐘沉積時間將甲基丙烯酸聚乙二醇酯及N-乙烯基-2-吡咯酮沉積於基材表面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法，其中隱形眼鏡之基材為聚甲基丙烯酸甲酯、氟矽丙烯酸酯、透氣性半硬鏡片、聚甲基丙烯酸羥乙酯、GMMA、矽水膠或其它製作隱形眼鏡的材料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法，其中步驟(A01)中之電漿裝置為具有供隱形眼鏡的基材置入之腔體，且該腔體利用管體連通於容置瓶，再於容置瓶內收容有供進行電漿改質處理作業之氬氣氣體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法，其中電漿裝置進行電漿改質處理時的電漿功率、電漿處理的時間、氣體進入腔體的速度及腔體內的壓力之參數設定值為80W、120s、10sccm及100mTorr。
  5. 如申請專利範圍第1項所述利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法，其中該沉積時間為60分鐘。
TW107112304A 2018-04-10 2018-04-10 利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法 TWI679227B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107112304A TWI679227B (zh) 2018-04-10 2018-04-10 利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法
US16/298,291 US20190310494A1 (en) 2018-04-10 2019-03-11 Process for preparing contact lens with film by plasma enhanced chemical vapor deposition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107112304A TWI679227B (zh) 2018-04-10 2018-04-10 利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201943773A TW201943773A (zh) 2019-11-16
TWI679227B true TWI679227B (zh) 2019-12-11

Family

ID=68097145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107112304A TWI679227B (zh) 2018-04-10 2018-04-10 利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190310494A1 (zh)
TW (1) TWI679227B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115365083B (zh) * 2021-05-17 2024-06-11 亨泰光学股份有限公司 双向阳极电浆化学气相沉积镀膜设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201316081A (zh) * 2011-08-17 2013-04-16 Toray Industries 低含水性軟質眼用透鏡及其製造方法
JP2016507298A (ja) * 2013-02-01 2016-03-10 レンズウィスタ エージー コーティングが施された眼球レンズ及びその製造

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201316081A (zh) * 2011-08-17 2013-04-16 Toray Industries 低含水性軟質眼用透鏡及其製造方法
JP2016507298A (ja) * 2013-02-01 2016-03-10 レンズウィスタ エージー コーティングが施された眼球レンズ及びその製造

Also Published As

Publication number Publication date
TW201943773A (zh) 2019-11-16
US20190310494A1 (en) 2019-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2655360C (en) Actinically crosslinkable copolymers for manufacturing contact lenses
US20010024697A1 (en) Method for hydrogel surface treatment and article formed therefrom
TWI679227B (zh) 利用電漿輔助化學氣相沉積法製備薄膜於隱形眼鏡上之方法
CN101726864B (zh) 氟硅硬性角膜接触镜表面等离子体亲水性改性方法
JPH06502782A (ja) 改良された眼科用インプラントとその製造方法
US20050079365A1 (en) Method for the surface modification of silicone surfaces
CN110453193A (zh) 利用电浆辅助化学气相沉积法在隐形眼镜上制备薄膜的方法
CN109416414B (zh) 用于散光矫正的软性接触镜片中的增加硬度的中心视区
TWI663197B (zh) 應用電漿誘導聚合接枝製備具薄膜之隱形眼鏡加工方法
CN108264609B (zh) 一种制备仿生超亲水透氧纳米隐形眼镜的方法
EP3699676A1 (en) Method for manufacturing ophthalmic lens in which member is embedded
CN105445957A (zh) 一种杀菌防辐射耐磨镜片及其制备方法
US11194077B2 (en) Hydrophilic coating method for contact lens surface
JP7196419B2 (ja) 細胞培養容器、及び細胞培養容器の製造方法
CN115365083B (zh) 双向阳极电浆化学气相沉积镀膜设备
CN111055520B (zh) 隐形眼镜表面亲水的涂层方法
JPS6210616A (ja) コンタクトレンズ
WO2003030940A1 (en) Method for the surface modification of silicone surfaces
JPS6294819A (ja) コンタクトレンズ
TWM615604U (zh) 雙向陽極電漿化學氣相沉積鍍膜設備
JP2934965B2 (ja) コンタクトレンズの製造方法
JP2012531491A (ja) 対称ヒドロキシル官能化シロキサンから形成されるシリコーンヒドロゲル
EP3647830B1 (en) Hydrophilic coating method for contact lens surface
TW201908819A (zh) 能夠檢測眼淚中葡萄糖含量的隱形眼鏡及其製備方法
JP2745806B2 (ja) コンタクトレンズの製造方法