防蓝光伤害保健眼镜片及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种眼镜及其制造方法。更具体地说，本发明涉及一种防蓝光伤害保健眼镜片及其制造方法。
背景技术
为了正确无误的描述本发明的内容，首先对以下术语做出解释或定义。
紫外光：是指波长为200～380nm的光。又分远紫外(200～315nm)和近紫外(315～380nm)。
可见光，短波可见光和长波可见光：可见光的波长区域为380～780nm。其中，紫光的波长区域为380～430nm，蓝光的波长为430～470nm，纯蓝光的波峰在470nm。紫光的波长在可见光区域为最短波，其频率最高，蓝光次之，故称波长为380～470nm区域的光为短波可见光。那末，在470～780nm的可见光就称长波可见光或称有效可见光。
蓝光伤害：近年研究结果表明：短波可见光，特别是紫光对视网膜有相当大的伤害作用，这种伤害作用是通过对视网膜色素上皮造成直接损害从而引起和加快老年性黄斑病变等。尽管紫光的能量比蓝光高，对眼睛的伤害也比蓝光严重，但在西方国家，人们把这种由紫光、蓝光对视网膜的伤害作用通称为蓝光伤害(Blue light hazard)。
防蓝光伤害眼镜片：是指任何对紫光和兰光有选择性过滤而对其它可见光波长区域透光量大于短波可见光的眼镜片。此外，这种镜片通常能够完全滤去紫外光。
蒸镀膜：是指真空环境下，以电子束流加热使膜料蒸发以分子的形式沉积于基材表面，形成坚固的薄膜层。一般说来，镀膜层是由以纳米为以单位地低、高折射率的镀膜材料交替多次蒸镀形成的。
众所周知，紫外光对眼睛细胞有强烈的破坏性。紫外光对眼睛的角膜、自然晶体、及视网膜三者结构均有直接损害作用。长期暴露于紫外光的眼睛容易引发早发白内障，对视网膜色素上皮造成直接损害及引起和加快老年性黄斑病变等。近年来通过医学研究和实验发现，不但紫外光线对人眼睛有很大伤害作用，而且在可见光中的380nm～450nm波长的短波光对人眼睛也有相当伤害作用，其伤害对象主要是视网膜，如图1所示，随着光线波长的减小，短波可见光对视网膜损害的程度迅速增加的；近年来的研究结果还表明(Shabanand and Richter，“A2E and Blue Light in the Retina：The Paradigm of Age～RelatedMacular Degeneration”Biol.Chem.Vol.383 Pages 537～545，2002)：蓝光伤害(特别是在波长在435nm左右的紫蓝光)同样也能引起和加速老年视网膜黄斑变性的恶性发展。而老年视网膜黄斑变性在65岁以上的人群中占该人群总人口的20％左右。对目前为止，医学界对老年视网膜黄斑变性没有任何治愈方法。因此，对65岁以上的老年消费者来说，完全有必要佩戴能防蓝光伤害的保健镜。
此外，蓝光伤害对白内障手术后的病人也有特别危害作用。这是因为人的眼球内的自然晶体在刚出生和少年期均是无色透明的，对包括紫光和蓝光在内的所有可见光基本上是透过的(见图2光谱曲线A)。但进入青年后，自然晶体开始变为淡黄色同时能阻挡部分紫光和蓝光从而使视网膜减轻蓝光伤害，随着年令的增加，这种阻挡和过滤紫光和蓝光的功能也随着自然晶体颜色的加深而增加(见图2光谱曲线B)。所以对白内障已摘除后的病人来说，原来能够过滤短波可见光的自然晶体不再存在，所用的人工晶体又没有过滤短波可见光功能。对这类群体来说，蓝光伤害对视网膜的破坏性最大。此外，白内障手术病人普遍的反映是，在植入人工晶体后，整个世界都变得太亮了以至不能忍受。对上千万已经植入无吸收蓝光功能的人工晶体的患者来说，佩戴具有滤去紫光和蓝光功能的眼镜是唯一的保健方法。
医学研究还表明，在可见光区域里，人眼睛对380nm～450nm波长的紫光和部分兰光，对视物和辨色是不敏感的，也就是眼睛对该波段的紫光和部分兰光的色分辨能力有限，但这波段的光量子能级比较高(因为波长短)，对眼睛视网膜损害比较大的；例如人们在雪地里，尽管是阴天，由于紫外光线和可见光中的短波段光线反射特别强，所以人们会感到眼睛有强烈的剌痛感；在强光下同样有这种感觉，所以人们在这种环境下，不得不眯起眼睛，强制缩小瞳孔，以减少上述紫外光线和短波光的剌激；如果人们长期在这种环境下工作极容易引发白内障、色盲和老年性黄斑性病变等眼睛疾病；为了保护眼睛，人们在夏季强光下或雪地里工作，经常佩戴有色太阳眼镜遮避上述光线的剌激；但是目前这种太阳眼镜没有选择性遮光，所以在遮避掉紫外光线的同时，也遮掉了所有波长的可见光；所以佩戴这种普通太阳眼镜辨色能力较低。特别在阴天或弱光环境下，视物和辨色性能就更差了。
【发明内容】
本发明的首要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种防蓝光伤害保健眼镜片。
本发明更进一步的的目的还在于提供防蓝光伤害保健眼镜片的制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种防蓝光伤害保健眼镜片，由基片和蒸镀膜层两部分组成，所述基片是由含有短波可见光吸收剂的有机高分子聚合物制成；所述蒸镀膜层是由至少一层低折射率膜层和至少一层高折射率膜层交替叠合组成的。
本发明所述低折射率膜层可以是氟化镁膜层、二氧化硅膜层或一氧化硅膜层其中任意一种。
本发明所述高折射率膜层可以是二氧化钛膜层、氧化锆膜层、氧化铝膜层或氧化钴膜层中任意一种。
本发明所述基片是由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或烯丙二甘醇碳酸酯与二异丙基过氧化碳酸酯共聚物的其中任意一种掺入短波可见光吸收剂制备成的。
本发明所述短波可见光吸收剂是分散黄。
本发明所述短波可见光吸收剂是由分散黄和分散蓝混合而成。
本发明所述短波可见光吸收剂是由分散黄、分散蓝和分散黑混合而成。
本发明所述镀膜层共有三层，由内至外分别为SiO2膜层、ZrO膜层和SiO2膜层，厚度分别为138nm、275nm和138nm。
本发明所述镀膜层共有五层，由内至外分别为TiO2膜层、SiO2膜层、TiO2膜层、SiO2膜层和TiO2膜层，膜层的厚度均为197nm。
本发明所述镀膜层共有七层，由内至外分别为CoO膜层、SiO2膜层、CoO膜层、SiO2膜层、CoO膜层、SiO2膜层和CoO膜层，里面4层膜层的厚度为100nm，最外3层膜层的厚度为120nm。
本发明提供了一种制造防蓝光伤害保健眼镜片的方法，包括以下步骤：
(a)对基片表面进行清洗；
(b)将清洗后的基片浸入含有短波可见光吸收剂的浸染液，使短波可见光吸收剂的分子吸附在基片表面后浸透至基片，从浸染液中取出基片以清水冲洗，再以超声波清洗并烘干；
(c)将烘干的基片浸入强化液中，然后取出在60-90℃的条件下固化5-120分钟，使强化液变成固体达到强化基片之目的；
(d)将基片放置于真空度小于0.01帕的真空室内，以电子束流将膜材蒸发后以分子的形式沉积于眼镜基片表面，形成第一个薄膜层；再以电子束流将第二种膜材蒸发后以分子的形式沉积于眼镜薄膜层表面，形成新的薄膜层；每两次用于蒸发的膜材系低折射率膜材和高折射率膜材交替，使得镜片上两个相邻的薄膜层系低折射率膜层和高折射率膜层交替。
该方法所述浸染液是由1份短波可见光吸收剂浓缩染液与4至7份水混合稀释后再加热至92℃制成，浸染时间在5秒至10分钟之间。
该方法所述基片是以聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或烯丙二甘醇碳酸酯与二异丙基过氧化碳酸酯共聚物的其中任意一种制备成的。
本发明还提供了一种制造防蓝光伤害保健眼镜片的方法，包括以下步骤：
(a)以掺杂方法将短波可见光吸收剂与基片原材料混合后注塑成基片；
(b)将表面清洗过的基片浸入强化液中使适当含量的强化液被基片所吸收，经高温处理使强化液变成固体达到强化基片之目的；
(c)将基片放置于真空度小于0.01帕的真空室内，使用电子束流将膜材蒸发后以分子的形式沉积于眼镜基片表面，形成第一个薄膜层；再使用电子束流将第二种膜材蒸发后以分子的形式沉积于眼镜薄膜层表面，形成新的薄膜层；每两次用于蒸发的膜材系低折射率膜材和高折射率膜材交替，使得镜片上两个相邻的薄膜层系低折射率膜层和高折射率膜层交替。
该方法所述基片原材料是聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或烯丙二甘醇碳酸酯与二异丙基过氧化碳酸酯共聚物的其中任意一种。
前述两种方法所述强化液是固化溶胶液，基片在固化溶胶液中至少停留10秒，然后取出在60-90℃的条件下固化5-120分钟，使强化液变成固体达到强化基片之目的。
前述两种方法所述固化溶胶液可以是有机烷氧硅、有机烷氧钛、有机烷氧硅衍生物或有机烷氧钛衍生物其中的任意一种。
前述两种方法所述短波可见光吸收剂是分散黄。
前述两种方法所述短波可见光吸收剂是由分散黄和分散蓝混合而成。
前述两种方法所述短波可见光吸收剂是由分散黄、分散蓝加分散黑混合而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的防蓝光伤害保健眼镜片既能滤去紫外光线又能滤去绝大部分紫光和部分蓝光(即380-450nm的短波可见光)，同时对在450nm以上的可见光透过率大于对短波可见光的透过率，使人们在较弱光环境中，如在室内阅读书刊报纸，电脑或电视机前面等，都能清晰视物，辨色柔和。而且在较强光环境中由于它有选择性地吸收了有伤害作用的短波可见光也能使眼睛得到保护，而且视物清晰，辨色柔和。
【附图说明】
图1为可见光对视网膜损害程度的示意图。
图2为4岁人类自然晶体(曲线A)和53岁自然晶体(曲线B)的光吸收特征对照光谱。
图3为室内使用本发明时的紫外及可见光透过图谱。
图4为另一室内使用本发明时的紫外及可见光透过图谱。
图5为室外使用本发明时的紫外及可见光透过图谱。
图6为另一室外使用本发明时的紫外及可见光透过图谱。
图7为具体实施例1中防蓝光伤害保健眼镜片的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。
具体实施例1：
如图7所示，本具体实施例中的防蓝光伤害保健眼镜片由基片1和蒸镀膜层两部分组成。基片1是由含有短波可见光吸收剂的聚碳酸酯制备成的屈光镜片，也可以是由含有短波可见光吸收剂的聚甲基丙烯酸甲酯或烯丙二甘醇碳酸酯与二异丙基过氧化碳酸酯共聚物的其中任意一种制备成的屈光镜片。蒸镀膜层由三层膜层交替叠合组成，由内至外分别为SiO2膜层2、ZrO膜层3和SiO2膜层4，厚度分别为138nm、275nm和138nm。
本具体实施例中的SiO2膜层2和SiO2膜层4为低折射率膜层，ZrO膜层3为高折射率膜层。
本具体实施例中的短波可见光吸收剂是分散黄。本具体实施例中的短波可见光吸收剂也可以是由分散黄和分散蓝混合而成，或由分散黄、分散蓝和分散黑混合而成。
本具体实施例中，低折射率膜层还可以是氟化镁膜层或一氧化硅膜层。本具体实施例中，高折射率膜层还可以是二氧化钛膜层、氧化铝膜层或氧化钴膜层。
具体实施例2：
本具体实施例中的防蓝光伤害保健眼镜片由基片和蒸镀膜层两部分组成。基片是由含有短波可见光吸收剂的聚甲基丙烯酸甲酯制备成的屈光镜片，也可以是由含有短波可见光吸收剂的聚碳酸酯或烯丙二甘醇碳酸酯与二异丙基过氧化碳酸酯共聚物其中任意一种制备成的屈光镜片。蒸镀膜层由五层膜层交替叠合组成，由内至外分别为TiO2膜层、SiO2膜层、TiO2膜层、SiO2膜层和TiO2膜层，厚度为每层197nm。
本具体实施例中的短波可见光吸收剂是由分散黄和分散蓝混合而成。本具体实施例中的短波可见光吸收剂也可以是分散黄，或由分散黄、分散蓝和分散黑混合而成。
具体实施例3：
本具体实施例中的防蓝光伤害保健眼镜片由基片和蒸镀膜层两部分组成。基片是由含有短波可见光吸收剂的烯丙二甘醇碳酸酯与二异丙基过氧化碳酸酯共聚物制备成的屈光镜片，也可以是由含有短波可见光吸收剂的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯其中任意一种制备成的屈光镜片。蒸镀膜层由七层膜层交替叠合组成，由内至外分别为CoO膜层、SiO2膜层、CoO膜层、SiO2膜层、CoO膜层、SiO2膜层和CoO膜层，里面4层膜层的厚度为100nm，最外3层膜层的厚度为120nm。
本具体实施例中的短波可见光吸收剂是由分散黄和分散蓝和分散黑混合而成。本具体实施例中的短波可见光吸收剂也可以是分散黄，或由分散黄、分散蓝混合而成。
具体实施例4：
本具体实施例提供了一种防蓝光伤害保健眼镜片的制造方法，包括以下步骤：
先对基片表面进行清洗，将清洗后的基片浸入含有短波可见光吸收剂的浸染液中10秒，使适当含量染料分子吸附在基片表面。浸染液是由1份浓缩染液与4份水混合稀释后再加热至92℃制成，浓缩染液可以采用英伦金刚公司的DY-010。从浸染液中取出基片以清水冲洗后再以超声波清洗并烘干。
将烘干的基片浸入固化溶胶液中20秒，然后取出在70℃的条件下固化5分钟。固化溶胶液是有机烷氧硅溶胶液，也可以是有机烷氧钛、有机烷氧硅衍生物或有机烷氧钛衍生物溶胶液。
将基片放置于真空度小于4×10-3帕的真空室内，使用电子束流将膜材SiO2蒸发后以分子的形式沉积于眼镜基片表面，形成第一个薄膜层SiO2膜层；再使用电子束流将第二种膜材ZrO蒸发后以分子的形式沉积于SiO2膜层表面，形成新的薄膜层ZrO膜层；再使用电子束流将膜材SiO2蒸发后以分子的形式沉积于眼镜基片表面，形成第三个薄膜层SiO2膜层。三个薄膜层厚度分别为138nm、275nm和138nm。每两次用于蒸发的膜材系低折射率膜材和高折射率膜材交替，使得镜片上两个相邻的薄膜层系低折射率膜层和高折射率膜层交替。
本发明中低折射率膜材可以是氟化镁、二氧化硅或一氧化硅其中任意一种。
本发明中高折射率膜材可以是二氧化钛、氧化锆或氧化铝其中任意一种。
本发明中基片是以聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或烯丙二甘醇碳酸酯与二异丙基过氧化碳酸酯共聚物其中任意一种制备成的屈光镜片。
本具体实施例中的短波可见光吸收剂浓缩染液采用英伦金刚公司的DY-010，其成份为分散黄中的一种黄色染料。本具体实施例中的短波可见光吸收剂也可以是由分散黄和分散蓝混合而成，或由分散黄、分散蓝和分散黑混合而成。
图3为室内使用本实施例防蓝光伤害保健镜片时的紫外及可见光透过图谱。
具体实施例5：
本具体实施例提供了一种防蓝光伤害保健眼镜片的制造方法，包括以下步骤：
先对基片表面进行清洗，将清洗后的基片浸入含有短波可见光吸收剂的浸染液中30秒，使适当含量染料分子吸附在基片表面。浸染液是由1份浓缩染液与7份水混合稀释后再加热至92℃制成，浓缩染液可以采用英伦金刚公司的DY-010。从浸染液中取出基片以清水冲洗后再以超声波清洗并烘干。
将烘干的基片浸入固化溶胶液中30秒，然后取出在80℃的条件下固化60分钟。固化溶胶液是有机烷氧硅衍生物，也可以是有机烷氧钛溶胶液、有机烷氧硅、或有机烷氧钛衍生物溶胶液。
将基片放置于真空度小于4×10-3帕的真空室内，使用电子束流将膜材SiO2蒸发后以分子的形式沉积于眼镜基片表面，形成第一个薄膜层SiO2膜层；再使用电子束流将第二种膜材ZrO蒸发后以分子的形式沉积于SiO2膜层表面，形成新的薄膜层ZrO膜层；再使用电子束流将膜材SiO2蒸发后以分子的形式沉积于眼镜基片表面，形成第三个薄膜层SiO2膜层。三个薄膜层厚度分别为138nm、275nm和138nm。每两次用于蒸发的膜材系低折射率膜材和高折射率膜材交替，使得镜片上两个相邻的薄膜层系低折射率膜层和高折射率膜层交替。
本具体实施例中的短波可见光吸收剂浓缩染液采用英伦金刚公司的DY-010，其成份为分散黄中的一种黄色染料。本具体实施例中的短波可见光吸收剂也可以是由分散黄和分散蓝混合而成，或由分散黄、分散蓝和分散黑混合而成。
图4为室内使用本实施例防蓝光伤害保健镜片时的紫外及可见光透过图谱。
具体实施例6：
本具体实施例提供了一种防蓝光伤害保健眼镜片制造方法，包括以下步骤：
先对基片表面进行清洗，将清洗后的基片浸入含有短波可见光吸收剂的浸染液中20秒，使适当含量染料分子吸附在基片表面。浸染液是由英伦金刚公司的浓缩染液DY-010∶DY-011∶DY050∶H2O以1∶1∶1.2∶13配成混合稀释后再加热至92℃制成，DY-011为分散蓝中的一种蓝色染料，DY050为分散黑中的一种黑色染料。
从浸染液中取出基片以清水冲洗后再以超声波清洗并烘干。
将烘干的基片浸入固化溶胶液中35秒，然后取出在85℃的条件下固化120分钟。固化溶胶液是有机烷氧钛，也可以是有机烷氧硅溶胶液、有机烷氧硅衍生物或有机烷氧钛衍生物溶胶液。
将基片放置于真空度小于4×10-3帕的真空室内，使用电子束流将膜材TiO2蒸发后以分子的形式沉积于眼镜基片表面，形成第一个薄膜层TiO2膜层；再使用电子束流将第二种膜材SiO2蒸发后以分子的形式沉积于TiO2膜层表面，形成新的薄膜层SiO2膜层；再以同样的方法依次形成TiO2膜层、SiO2膜层和TiO2膜层，膜层的厚度为每层197nm。每两次用于蒸发的膜材系低折射率膜材和高折射率膜材交替，使得镜片上两个相邻的薄膜层系低折射率膜层和高折射率膜层交替。
本具体实施例中的短波可见光吸收剂浓缩染液采用英伦金刚公司的DY-010、DY-011和DY050。本具体实施例中的短波可见光吸收剂也可以是由分散黄和分散蓝混合而成，或由分散黄、分散蓝和分散黑混合而成。
图5为本实施例中制得的防蓝光伤害保健镜片在室外使用时的紫外及可见光透过图谱。
图6为本实施例中基片浸染时间为35秒时制得的防蓝光伤害保健镜片在室外使用时的紫外及可见光透过图谱。
具体实施例7：
本具体实施例提供了一种防蓝光伤害保健眼镜片制造方法，包括以下步骤：
(a)以掺杂方法将短波可见光吸收剂与基片原材料混合后注塑成基片；
(b)将表面清洗过的基片浸入强化液中使适当含量的强化液被基片所吸收，经高温处理使强化液变成固体达到强化基片之目的；
(c)将基片放置于真空度小于0.01帕的真空室内，使用电子束流将膜材蒸发后以分子的形式沉积于眼镜基片表面，形成第一个薄膜层；再使用电子束流将第二种膜材蒸发后以分子的形式沉积于眼镜薄膜层表面，形成新的薄膜层；每两次用于蒸发的膜材系低折射率膜材和高折射率膜材交替，使得镜片上两个相邻的薄膜层系低折射率膜层和高折射率膜层交替。
本实施例中基片原材料是聚碳酸酯，也可以是聚甲基丙烯酸甲酯或烯丙二甘醇碳酸酯与二异丙基过氧化碳酸酯共聚物的其中任意一种。
本实施例中强化液是固化溶胶液，基片在固化溶胶液中至少停留10秒，然后取出在60-90℃的条件下固化5-120分钟，使强化液变成固体达到强化基片之目的。
本实施例中固化溶胶液是有机烷氧钛衍生物，也可以是有机烷氧钛、有机烷氧硅衍生物或有机烷氧硅其中的任意一种。
本具体实施例中的短波可见光吸收剂是分散黄。本具体实施例中的短波可见光吸收剂也可以是由分散黄和分散蓝混合而成，或由分散黄、分散蓝和分散黑混合而成。
具体实施例8：
本具体实施例提供了一种防蓝光伤害保健眼镜片制造方法，包括以下步骤：
(a)以掺杂方法将适当的紫外线吸收剂与基片原材料混合后注塑成基片，使基片具有对380nm波长以下的紫外线有吸收功能；
(b)将60kg纯水放入已经清洗的浸染机内加温至75℃，放入分散黄300g，分散蓝3～12g，启动浸染机使系统循环20分钟溶解染料；
(c)加入均染剂，20分钟后加入导染剂，20分钟后将染液加温至93℃；
(d)放入基片浸入浸染，镜片在染液中22秒后提出用清水冲洗表面染液，然后进入超声波清洗；
(e)强化、镀膜工艺与前面实施例相同。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。