高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法及基片与流程

1.本发明属于医疗用品技术领域，特别是涉及一种具有高可见光透过率的光辐射防护眼镜。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，人们进入了信息时代，生活中充满了智能手机、平板、电脑等各式各样的便携式电子信息产品。但是，人们在享受信息时代带来便利的同时，也遭受着显示屏带来的危害，因为，led屏幕显示发出的光是由蓝、绿、黄组成，其蓝光波长范围为380~480nm。当为了增加屏幕的清晰度和屏幕图像的色彩时，此过程中增大了屏幕显示的对比度和饱和度，即高能短波蓝光波长的通量比例加强。现研究表明，波长处于380～480nm之间的蓝光，随波长变短，光子能量增加，其对视网膜的损害程度迅速上升，蓝光对视网膜的破坏作用最大，而屏幕发出的420~460nm波长范围内的高能不规则蓝光对视网膜伤害尤其的严重，特别是450nm波长处的蓝光对视网膜的伤害达到峰值，它能够穿透晶状体直达视网膜，在视网膜会产生自由基，造成视网膜上皮色素细胞（rpe）衰亡，从而使得光敏感区缺少养分、光敏细胞死亡，造成黄斑区病变，导致眼底病变、视力下降、眼睛暂时性失明等现象。
3.基于高能有害短波蓝光对人体的危害，目前市场上防蓝光产品逐渐被人们重视，产品方案主要是物理软件过滤蓝光膜，这种产品存在严重的优缺点，该产品护眼效果确实显著，但是偏色偏黄厉害，并且其他可见光的透过也较低，所以针对现有产品的透射率低、色偏严重、没有针对性防护等缺陷，本发明提供了一种针对不同需求的产品实现可见光高透过，对人体伤害最大的短波蓝光有效滤除的技术，通过此技术制备的防蓝光膜具有防蓝光效果好、透射率高的性能。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：如何有效滤除短波蓝光，提供一种高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法，并提供由该方法制备的眼镜基片。
5.为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法，包括如下步骤：（1）首先将稀土材料进行混合，使用高压成型机将混合后的稀土材料进行造粒，得到粒径范围为2-3mm的稀土颗粒材料；（2）将混合后的稀土颗粒材料在高温烧结炉中在高温下进行烧结，得到蓝光吸收膜料；（3）将烧结好的蓝光吸收膜料进行真空密封保存备用；（4）选取材质为树脂或玻璃的眼镜基片，然后将眼镜基片进行超声波清洗；（5）将清洗过的眼镜基片置于真空室进行真空蒸发电镀，首先完成蓝光吸收膜层电镀作业，然后真空状态下自动切换并完成电镀第二硬化膜层，最后完成第二防水膜层电镀作业；
（6）翻转眼镜基片将凸面朝下，二次置于真空室内进行凸面镀膜操作；依次镀上减反射增透膜层、第一硬化膜层和第一防水膜层。
6.在步骤（1）中，稀土材料包括以下原料：氧化锌18-22重量份、五氧化二钒170-200重量份、氧化铒93-98重量份、二氧化硅58-63重量份和氧化镧80-83重量份。
7.稀土材料包括以下原料：氧化锌20.35重量份、五氧化二钒181.88重量份、氧化铒95.63重量份、二氧化硅60.08重量份、氧化镧81.45重量份。
8.步骤（2）中，将混合后的稀土颗粒材料在高温烧结炉中在1200℃条件下进行烧结3小时。
9.步骤（5）中，蓝光吸收膜层的膜层厚度100—135nm，第二硬化膜层的膜层厚度为35nm；步骤（6）中，减反射增透膜层的膜层厚度为120—145nm、第一硬化膜层的膜层厚度35nm。
10.步骤（4）中，眼镜基片采用树脂或玻璃基片，眼镜基片厚度1-6mm。
11.一种采用所述制备方法制得的具有高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片，包括眼镜基片，在眼镜基片的凸面，从下到上依次设置有第一防水膜层、第一硬化膜层和减反射增透膜层；在眼镜基片的凹面，从上到下依次设置有蓝光吸收膜层、第二硬化膜层和第二防水膜层；其中，蓝光吸收膜层由以下原料制备而成：氧化锌18-22重量份、五氧化二钒170-200重量份、氧化铒93-98重量份、二氧化硅58-63重量份和氧化镧80-83重量份。
12.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明运用纳米复合技术制备出新型防蓝光复合膜料，制备的该新型防蓝光材料和辅助材料通过真空电子束镀膜工艺沉积在玻璃盖板表面，在保证正常透光率前提下，对波长为450nm的蓝光具有50%以上的吸收拦截作用，可有效保护眼睛。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
16.一种具有高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法，包括如下步骤：（1）首先将稀土材料按着不同的配比进行混合，使用高压成型机将混合后的稀土材料进行造粒，得到粒径范围为2-3mm的稀土颗粒材料。在步骤（1）中，稀土材料包括以下原料：氧化锌18-22重量份、五氧化二钒170-200重量份、氧化铒93-98重量份、二氧化硅58-63重量份和氧化镧80-83重量份。
17.更好地，稀土材料包括以下原料：氧化锌20.35重量份、五氧化二钒181.88重量份、氧化铒95.63重量份、二氧化硅60.08重量份、氧化镧81.45重量份。
18.（2）将混合后的稀土颗粒材料在高温烧结炉中在高温下进行烧结，目的是进一步提高稀土颗粒材料的致密性。
19.（3）烧结好的材料即为蓝光吸收膜料，将烧结好的蓝光吸收膜料进行真空密封保存备用。
20.（4）选取材质为树脂或玻璃的眼镜基片，基片厚度为1-6mm（不同的镜片厚度不同，太阳镜片最薄在1mm左右，平光镜片2mm左右，而近视镜片不是均匀厚度，中心薄，边部厚，并非近视度数越高，边部越厚），然后将眼镜基片置于专用夹具上进行超声波清洗。需要说明的是，清洗过程中，眼镜基片的凹面朝下；且上述的专用夹具为现有技术。
21.（5）将清洗过的眼镜基片置于真空室进行真空蒸发电镀，电镀室内放置有蓝光吸收膜料、硬化膜料、防水膜料，按照预设程序，首先完成蓝光吸收膜层电镀作业，然后真空状态下自动切换并完成电镀第二硬化膜层，最后完成第二防水膜层电镀作业。
22.（6）翻转眼镜基片将凸面朝下，二次置于真空室内进行凸面镀膜操作。电镀室内预先放置减反射增透膜料，硬化膜料和防水膜料，按设定顺序依次镀上减反射增透膜层、第一硬化膜层和第一防水膜层。
23.需要说明的是，上述的硬化膜料、防水膜料、减反射增透膜料均为现有技术。
24.（7）产品检验和包装出货。
25.本发明的工作原理是：为了实现眼镜基片的可见光高透过、有害短波蓝光高吸收的性能，本技术跳出惯性思维的传统光干涉叠加消除技术，利用军工技术进行民用产品的转化，在稀土中寻找一种或多种具有窄波段吸收蓝光特性的系列材料，运用纳米复合技术制备出新型的蓝光吸收膜料，制备的该新型蓝光吸收膜料和辅助材料通过真空电子束镀膜工艺沉积在玻璃盖板表面，在保证正常透光率前提下，对波长为450nm的蓝光具有50%以上的吸收拦截作用，可有效保护眼睛。
26.实施例1（1）首先将氧化锌、五氧化二钒、氧化铒、二氧化硅、氧化镧进行混合，使用高压成型机将混合后的材料进行造粒，得到粒径范围为2-3mm的稀土颗粒材料。其中，氧化锌18重量份、五氧化二钒170重量份、氧化铒93重量份、二氧化硅58重量份和氧化镧80重量份。
27.（2）将混合后的稀土颗粒材料在高温烧结炉中在1200℃条件下进行烧结3小时，进一步提高颗粒材料的致密性，得到蓝光吸收膜料。
28.（3）将烧结好的蓝光吸收膜料进行真空密封保存备用。
29.（4）选取2mm的树脂眼镜基片，将眼镜基片置于专用夹具上（凹面朝下）进行超声波清洗。
30.（5）置于真空室进行真空蒸发电镀，电镀室内放置蓝光吸收膜料、、防水膜料，按照预设程序首先完成蓝光吸收膜层电镀作业，膜层厚度100nm，然后真空状态下自动切换并完成电镀第二硬化膜层，膜层厚度为35nm，最后完成第二防水膜层电镀作业。本实施例1中，第二硬化膜料采用碳化硅。
31.（6）翻转眼镜基片将凸面朝下，二次置于真空室内进行凸面镀膜操作。电镀室内预先放置减反射增透膜料，硬化膜料和防水膜料，按设定顺序依次镀上减反射增透膜层，膜层
厚度为120nm、第一硬化膜层，膜层厚度35nm，最后完成第一防水膜层电镀作业。
32.（7）产品检验和包装出货。
33.实施例中制得的抗显示屏蓝光伤害医用新型防蓝光眼镜基片表面反射率5.1%，表面硬度达到5h，450nm蓝光过滤拦截率达到50%，佩戴后视觉舒适度高，满足不同场景下有效保护眼睛的健康。
34.实施例2（1）首先将氧化锌、五氧化二钒、氧化铒、二氧化硅、氧化镧进行混合，使用高压成型机将混合后的材料进行造粒，得到粒径范围为2-3mm的稀土颗粒材料。其中，氧化锌22重量份、五氧化二钒200重量份、氧化铒98重量份、二氧化硅63重量份和氧化镧83重量份。
35.（2）将混合后的稀土颗粒材料在高温烧结炉中在1200℃条件下进行烧结3小时，进一步提高颗粒材料的致密性，得到蓝光吸收膜料。
36.（3）将烧结好的蓝光吸收膜料进行真空密封保存备用。
37.（4）选取2mm的树脂眼镜基片，将眼镜基片置于专用夹具上（凹面朝下）进行超声波清洗。
38.（5）置于真空室进行真空蒸发电镀，电镀室内放置蓝光吸收膜料、硬化膜料、防水膜料，按照预设程序首先完成蓝光吸收膜层电镀作业，膜层厚度120nm，然后真空状态下自动切换并完成电镀第二硬化膜层，膜层厚度为35nm，最后完成第二防水膜层电镀作业。本实施例2中，第二硬化膜料采用碳化硅。
39.（6）翻转眼镜基片将凸面朝下，二次置于真空室内进行凸面镀膜操作。电镀室内预先放置减反射增透膜料，硬化膜料和防水膜料，按设定顺序依次镀上减反射增透膜层，膜层厚度为135nm、第一硬化膜层，膜层厚度35nm，最后完成第一防水膜层电镀作业。
40.（7）产品检验和包装出货。
41.实施例2制得的抗显示屏蓝光伤害医用新型防蓝光眼镜基片表面反射率4.9%，表面硬度达到5h，450nm蓝光过滤拦截率达到54%，佩戴后视觉舒适度高，满足不同场景下有效保护眼睛的健康。
42.实施例3（1）首先将氧化锌、五氧化二钒、氧化铒、二氧化硅、氧化镧进行混合，使用高压成型机将混合后的材料进行造粒，得到粒径范围为2-3mm的稀土颗粒材料。其中，氧化锌20.35重量份、五氧化二钒181.88重量份、氧化铒95.63重量份、二氧化硅60.08重量份、氧化镧81.45重量份。
43.（2）将混合后的稀土颗粒材料在高温烧结炉中在1200℃条件下进行烧结3小时，进一步提高颗粒材料的致密性，得到蓝光吸收膜料。
44.（3）将烧结好的蓝光吸收膜料进行真空密封保存备用。
45.（4）选取2mm的树脂眼镜基片，将眼镜基片置于专用夹具上（凹面朝下）进行超声波清洗。
46.（5）置于真空室进行真空蒸发电镀，电镀室内放置蓝光吸收膜料、硬化膜料、防水膜料，按照预设程序首先完成蓝光吸收膜层电镀作业，膜层厚度135nm，然后真空状态下自动切换并完成电镀第二硬化膜层，膜层厚度为35nm，最后完成第二防水膜层电镀作业。本实施例3中，第二硬化膜料采用氮化硅。
47.（6）翻转眼镜基片将凸面朝下，二次置于真空室内进行凸面镀膜操作。电镀室内预先放置减反射增透膜料，硬化膜料和防水膜料，按设定顺序依次镀上减反射增透膜层，膜层厚度为145nm、第一硬化膜层，膜层厚度35nm，最后完成第一防水膜层电镀作业。
48.（7）产品检验和包装出货。
49.实施例3制得的抗显示屏蓝光伤害医用新型防蓝光眼镜基片表面反射率4.7%，表面硬度达到7h，450nm蓝光过滤拦截率达到55.5%，佩戴后视觉舒适度高，满足不同场景下有效保护眼睛的健康。
50.试验：眼镜基片镀膜前后性能参数对比见下表1。
51.表1。
52.实施案例3为最佳实施例。
53.如图1所示，一种采用上述制备方法制得的具有高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片，包括眼镜基片1，在眼镜基片1的凸面，从下到上依次设置有第一防水膜层2、第一硬化膜层3和减反射增透膜层4；在眼镜基片1的凹面，从上到下依次设置有蓝光吸收膜层5、第二硬化膜层6和第二防水膜层7；其中，蓝光吸收膜层5由以下原料制备而成：氧化锌18-22重量份、五氧化二钒170-200重量份、氧化铒93-98重量份、二氧化硅58-63重量份和氧化镧80-83重量份。
54.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）首先将稀土材料进行混合，使用高压成型机将混合后的稀土材料进行造粒，得到粒径范围为2-3mm的稀土颗粒材料；（2）将混合后的稀土颗粒材料在高温烧结炉中在高温下进行烧结，得到蓝光吸收膜料；（3）将烧结好的蓝光吸收膜料进行真空密封保存备用；（4）选取材质为树脂或玻璃的眼镜基片，然后将眼镜基片进行超声波清洗；（5）将清洗过的眼镜基片置于真空室进行真空蒸发电镀，首先完成蓝光吸收膜层电镀作业，然后真空状态下自动切换并完成电镀第二硬化膜层，最后完成第二防水膜层电镀作业；（6）翻转眼镜基片将凸面朝下，二次置于真空室内进行凸面镀膜操作；依次镀上减反射增透膜层、第一硬化膜层和第一防水膜层。2.根据权利要求1所述的高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，稀土材料包括以下原料：氧化锌18-22重量份、五氧化二钒170-200重量份、氧化铒93-98重量份、二氧化硅58-63重量份和氧化镧80-83重量份。3.根据权利要求2所述的高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法，其特征在于：稀土材料包括以下原料：氧化锌20.35重量份、五氧化二钒181.88重量份、氧化铒95.63重量份、二氧化硅60.08重量份、氧化镧81.45重量份。4.根据权利要求1所述的高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法，其特征在于：步骤（2）中，将混合后的稀土颗粒材料在高温烧结炉中在1200℃条件下进行烧结3小时。5.根据权利要求1所述的高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法，其特征在于：步骤（5）中，蓝光吸收膜层的膜层厚度100—135nm，第二硬化膜层的膜层厚度为35nm；步骤（6）中，减反射增透膜层的膜层厚度为120—145nm、第一硬化膜层的膜层厚度35nm。6.根据权利要求1所述的高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法，其特征在于：步骤（4）中，眼镜基片采用树脂或玻璃基片，眼镜基片厚度1-6mm。7.一种采用权利要求1-6任一所述制备方法制得的具有高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片，包括眼镜基片（1），其特征在于：在眼镜基片（1）的凸面，从下到上依次设置有第一防水膜层（2）、第一硬化膜层（3）和减反射增透膜层（4）；在眼镜基片（1）的凹面，从上到下依次设置有蓝光吸收膜层（5）、第二硬化膜层（6）和第二防水膜层（7）。8.根据权利要求7所述的具有高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片，其特征在于：蓝光吸收膜层（5）由以下原料制备而成：氧化锌18-22重量份、五氧化二钒170-200重量份、氧化铒93-98重量份、二氧化硅58-63重量份和氧化镧80-83重量份。

技术总结
高可见光透过率的光辐射防护眼镜基片制备方法及基片，首先将稀土材料进行混合，使用高压成型机将混合后的稀土材料进行造粒；将混合后的稀土颗粒材料在高温烧结炉中在高温下进行烧结；将烧结好的蓝光吸收膜料进行真空密封保存备用；选取材质为树脂或玻璃的眼镜基片，然后将眼镜基片进行超声波清洗；将清洗过的眼镜基片置于真空室进行真空蒸发电镀，完成蓝光吸收膜层、第二硬化膜层和第二防水膜层的电镀作业；翻转眼镜基片，二次置于真空室内进行凸面镀膜操作；依次镀上减反射增透膜层、第一硬化膜层和第一防水膜层。本发明在保证正常透光率前提下，对波长为450nm的蓝光具有50%以上的吸收拦截作用，可有效保护眼睛。可有效保护眼睛。可有效保护眼睛。


技术研发人员：李金钟 王令仕 向海如
受保护的技术使用者：许昌恒昊光学科技有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/9/23