CN212135086U - 一种七彩太阳镜片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种七彩太阳镜片，包括基材，所述基材包括有弧形凸面和弧形凹面，所述弧形凸面上由内至外依次设置有第一加硬层、第一镀膜层，所述弧形凹面上由内至外依次设置有第二加硬层、吸收层、第二镀膜层，所述第一镀膜层、第二镀膜层均由减反射多层膜堆和防水膜构成。本实用新型的有益效果是通过镀膜工艺实现太阳镜片的批量生产，适合于现有的所有镜片材料，生产成本低，生产稳定性高，且对生活环境无污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种镜片，尤其是一种七彩太阳镜片，属于眼镜镜片技术领域。
背景技术
太阳镜，也称遮阳镜，只作遮阳使用。生活中，有太多的光源会产生有害的光线，尤其是太阳光；太阳光里面散发出来的光线有：可见光、红外线、紫外线等。人在阳光下通常要调节瞳孔大小来调节光通量，当光线强度超过人眼调节能力，就会对人眼造成损伤。而太阳镜可以有效地过滤掉部分的光线，避免人们的眼睛受强光的灼伤，也可以阻挡紫外线损伤角膜和视线膜，优质的太阳镜能过滤多达97%的入眼光线以避免损伤。
目前，市场上的太阳眼镜的镜片主要有两类，其中一类为偏光太阳镜片，偏光镜片是根据光线的偏振原理制造，有效地滤除光线中的散射光线，例如百叶窗原理。其主要由偏光膜及基片载体构成，其生产主要通过将偏光膜粘贴在镜片表面或在树脂镜片热固成型前将偏光膜夹在镜片中间。另一类为染色太阳镜片，此类镜片主要采用染色微粒对光线的吸收，最常见的工艺是将树脂镜片浸泡在一种含有染色物质的液体里，将液体加热，树脂镜片受热后表面分子间隙扩大，溶于液体的染色微粒就会进入分子间隙，冷却后完成染色，镜片表面的染色层根据不同染色微粒会吸收不同波长的光线，染色越深，进入镜片的染色微粒越多，对光线的吸收也越好。
偏光太阳镜因为生产工艺要求高，生产工艺繁琐，合格率较低，价格一直较高，且生产工艺中对屈光度影响较大，市面上一直未大量铺货。染色镜片工艺较为简单，但其染色微粒大部分为有机染料，在生活中使用会存在褪色变浅的过程，同时染色粉对水环境的污染较大。不论是偏光太阳镜还是染色太阳镜，它对镜片的材料有很大限制，部分镜片材料因为分子间隙小，无法染色，而有的镜片材料与偏光膜的结合力较差，无法制作偏光太阳镜。
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，提供一种适合批量生产的七彩太阳镜片。
为了解决以上技术问题，本实用新型提供的一种七彩太阳镜片，包括基材，所述基材包括有弧形凸面和弧形凹面，所述弧形凸面上由内至外依次设置有第一加硬层、第一镀膜层，所述弧形凹面上由内至外依次设置有第二加硬层、吸收层、第二镀膜层，所述第一镀膜层、第二镀膜层均由减反射多层膜堆和防水膜构成，所述防水膜覆盖于减反射多层膜堆的外表面。
本实用新型通过镀膜工艺将吸收膜、减反膜和防水膜一并添加到镜片基材上，区别于传统的太阳眼镜（即偏光太阳镜和染色太阳镜），使用可见光吸收材料，通过镀膜工艺制造可见光吸收层，并从中优化膜层设计，得到不同可见光投射比的太阳镜片和不同颜色的太阳镜片。
优选地，所述基材为树脂基片，所述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。
优选地，所述第一加硬层、第二加硬层均是由-10加硬液或-11加硬液制备而成，所述第一加硬层、第二加硬层的厚度均为3μm，所述第一加硬层、第二加硬层均具有弧形凸面和弧形凹面，所述第一加硬层的弧形凹面与基材的弧形凸面相贴合，所述第二加硬层的弧形凸面与基材的弧形凹面相贴合。
当树脂基片采用丙烯酸酯或亚克力材料时，加硬层采用-10加硬液，当树脂基片采用聚氨酯材料时，加硬层采用-11加硬液。加硬层主要是增加树脂基片的耐腐蚀和抗摩擦性能，同时也为了提高镀膜材料与基材之间的结合力，不同的基材需搭配不同的加硬层，这样才能得到更好的镀膜层结合力。加硬层通过浸涂法制得，具体为在整个基片表面涂上一层有机硅保护层，再经过高温固化后就形成了一层约3μm的热化学及机械性加硬的保护层，即加硬层。加硬后树脂镜片表面的耐摩擦性能与玻璃镜片已经非常接近，同时还略微增加了其透过率。
优选地，所述吸收层由交替设置的低折射率膜和可见光吸收膜组成，并且所述吸收层的顶面和底面均为可见光吸收膜。
另外，吸收层具有弧形凸面和弧形凹面，第一镀膜层、第二镀膜层也分别具有弧形凸面和弧形凹面，吸收层的弧形凸面与第二加硬层的弧形凹面相贴合，吸收层的弧形凹面与第二镀膜层的弧形凸面相贴合，第一镀膜层的弧形凹面与第一加硬层的弧形凸面相贴合。
优选地，所述可见光吸收膜由可见光吸收材料制成，所述可见光吸收材料为金属材料和金属氧化物材料，所述金属材料为铬（Cr）或镍铬合金，所述金属氧化物材料为氧化钛（TiO）或五氧化三钛（Ti3O5）。另外，可见光吸收材料还可为硅（Si）。
优选地，所述吸收层的总膜层数为7～15层，所述吸收层的厚度为130nm～350nm。
优选地，所述减反射多层膜堆由交替设置的低折射率膜和二氧化锆膜组成，所述减反射多层膜堆的顶面和底面均为低折射率膜。
所述减反射多层膜堆的总膜层数为5层，所述减反射多层膜堆的厚度为300～450nm。
优选地，所述防水膜的厚度为3nm。
优选地，所述低折射率膜由低折射率材料制成，所述低折射率材料为二氧化硅。
本实用新型通过镀膜工艺实现太阳镜片的制造，其镀膜工艺主要在于吸收层和减反射多层膜堆的设计，将Cr，TiO等材料的吸光性应用于太阳镜片。
本实用新型的有益效果是：通过镀膜工艺实现太阳镜片的批量生产，适合于现有的所有镜片材料，生产成本低，生产稳定性高，且对生活环境无污染。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型中实施例1的太阳镜片可见光透光率的示意图。
图3为本实用新型中实施例1的太阳镜片可见光反射率的示意图。
图4为本实用新型中实施例2的太阳镜片可见光透光率的示意图。
图5为本实用新型中实施例2的太阳镜片可见光反射率的示意图。
图6为本实用新型中实施例3的太阳镜片可见光透光率的示意图。
图7为本实用新型中实施例3的太阳镜片可见光反射率的示意图。
图中：1.基材，2.第一加硬层，3.第二加硬层，4.吸收层，5.第一镀膜层，6.第二镀膜层。
具体实施方式
如图1所示，一种七彩太阳镜片，包括基材1，基材1包括有弧形凸面和弧形凹面，弧形凸面上由内至外依次设置有第一加硬层2、第一镀膜层5，弧形凹面上由内至外依次设置有第二加硬层3、吸收层4、第二镀膜层6，第一镀膜层5、第二镀膜层6均由减反射多层膜堆和防水膜构成，防水膜覆盖于减反射多层膜堆的外表面。其中，基材1为树脂基片，该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；第一加硬层2、第二加硬层3均是由-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，并且第一加硬层2、第二加硬层3的厚度均为3μm，第一加硬层2、第二加硬层3均具有弧形凸面和弧形凹面，第一加硬层2的弧形凹面与基材1的弧形凸面相贴合，第二加硬层3的弧形凸面与基材1的弧形凹面相贴合，吸收层4具有弧形凸面和弧形凹面，第一镀膜层5、第二镀膜层6也分别具有弧形凸面和弧形凹面，吸收层4的弧形凸面与第二加硬层3的弧形凹面相贴合，吸收层4的弧形凹面与第二镀膜层6的弧形凸面相贴合，第一镀膜层5的弧形凹面与第一加硬层2的弧形凸面相贴合；吸收层4由交替设置的低折射率膜和可见光吸收膜组成，吸收层4的总膜层数为7～15层，吸收层4的厚度为130nm～350nm，单个低折射率膜的厚度为15～90nm，单个可见光吸收膜的厚度为4～16nm，低折射率膜由低折射率材料制成，可见光吸收膜由可见光吸收材料制成，可见光吸收材料为铬（Cr）、镍铬合金、氧化钛（TiO）、五氧化三钛（Ti3O5）或硅（Si），低折射率材料为二氧化硅；减反射多层膜堆的总层数为5层，减反射多层膜堆的厚度为300～450nm，减反射多层膜堆由交替设置的低折射率膜和二氧化锆膜组成，减反射多层膜堆的顶面和底面均为低折射率膜，低折射率膜所使用的低折射率材料为二氧化硅，单个低折射率膜的厚度为37～132nm，单个二氧化锆膜的厚度为28～92nm，防水膜的厚度为3nm。
实施例1
本实施例提供的一种灰色、透光率为15%的太阳镜片，包括1.60超韧基片，该基片具有弧形凸面和弧形凹面，在弧形凹面、弧形凸面上均设有厚度为3μm的加硬层，在弧形凸面的加硬层外设有镀膜层，在弧形凹面的加硬层外设有吸收层和镀膜层，镀膜层由减反射多层膜堆和防水膜构成，防水膜覆盖于减反射多层膜堆的外表面。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3μm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1.50。其中，吸收层的总膜层数为15层，并且吸收层由交替设置的低折射率膜和可见光吸收膜组成，低折射率膜由低折射率材料（即二氧化硅）制成，可见光吸收膜由可见光吸收材料制成，可见光吸收材料为Cr、TiO。减反射多层膜堆的总层数为5层，防水膜为一层，并且减反射多层膜堆由交替设置的二氧化硅和二氧化锆组成，减反射多层膜堆的顶面和底面均为二氧化硅。本实施例太阳镜片的可见光透光率如图2所示，为15%；其可见光反射率如图3所示。
另外，吸收层的参数见表1，减反射多层膜堆和防水膜的参数见表2。吸收层采用真空镀膜技术职称，其工艺为：1.60超韧单加硬镜片保温70℃，在Ar保护氛围下，等离子辅助90s，氩气流量为20cm3/s，蒸镀吸收层，吸收层共15层，使用材料为Cr、TiO和SiO2。
表1
| 膜层 | 材料 | 厚度（nm） | 镀膜速率（nm/s） | 辅助时间（s） |
| 1 | Cr | 8 | 0.3 | — |
| 2 | SiO<sub>2</sub> | 32.12 | 0.8 | — |
| 3 | TiO | 13.3 | 0.5 | — |
| 4 | SiO<sub>2</sub> | 60.1 | 0.8 | — |
| 5 | IPC | — | — | 60 |
| 6 | TiO | 15.5 | 0.5 | — |
| 7 | SiO<sub>2</sub> | 17.5 | 0.8 | — |
| 8 | IPC | — | — | 60 |
| 9 | TiO | 15.5 | 0.5 | — |
| 10 | SiO<sub>2</sub> | 59.68 | 0.8 | — |
| 11 | IPC | — | — | 60 |
| 12 | TiO | 9.5 | 0.5 | — |
| 13 | SiO<sub>2</sub> | 89.5 | 0.8 | — |
| 14 | IPC | — | — | 60 |
| 15 | TiO | 13.5 | 0.5 | — |
由上表可知，Cr和TiO为吸收层的主要部分，通过这类金属或金属氧化物材料对可见光380至780nm的吸收作用，再通过Cr，TiO与SiO2的不断堆积使可见光透光率降低至15%。这样，不一样的堆积厚度和层数可得到不一样的可见光透光率。其中，TiO的折射率（用N表示）及消光系数（用K表示）为：
| 波长 | N | K | 波长 | N | K | 波长 | N | K |
| 380 | 2.93 | 0.17 | 520 | 2.52 | 0.43 | 660 | 2.44 | 0.75 |
| 400 | 2.82 | 0.20 | 540 | 2.50 | 0.48 | 680 | 2.44 | 0.79 |
| 420 | 2.74 | 0.23 | 560 | 2.49 | 0.52 | 700 | 2.43 | 0.84 |
| 440 | 2.67 | 0.27 | 580 | 2.47 | 0.56 | 720 | 2.43 | 0.88 |
| 460 | 2.62 | 0.31 | 600 | 2.46 | 0.61 | 740 | 2.43 | 0.93 |
| 480 | 2.58 | 0.35 | 620 | 2.46 | 0.66 | 760 | 2.43 | 0.98 |
| 500 | 2.55 | 0.39 | 640 | 2.45 | 0.70 | 780 | 2.43 | 1.02 |
Cr的折射率（用N表示）及消光系数（用K表示）为：
| 波长 | N | K | 波长 | N | K | 波长 | N | K |
| 380 | 1.92 | 1.99 | 520 | 2.39 | 2.28 | 660 | 1.85 | 3.05 |
| 400 | 2.22 | 1.88 | 540 | 2.32 | 2.39 | 680 | 1.77 | 3.16 |
| 420 | 2.39 | 1.87 | 560 | 2.24 | 2.50 | 700 | 1.70 | 3.27 |
| 440 | 2.47 | 1.91 | 580 | 2.16 | 2.61 | 720 | 1.63 | 3.37 |
| 460 | 2.50 | 1.98 | 600 | 2.08 | 2.72 | 740 | 1.57 | 3.48 |
| 480 | 2.48 | 2.07 | 620 | 2.00 | 2.83 | 760 | 1.50 | 3.58 |
| 500 | 2.44 | 2.17 | 640 | 1.92 | 2.94 | 780 | 1.44 | 3.68 |
由此可知，由于Cr和TiO的消光系数在波长为380-780nm时呈以上情况，所以该太阳镜的颜色呈中性灰，其颜色根据CIE1976（CIE1976是指一种颜色体）颜色体系可知：Y（表示颜色的亮度因数）亮度为15.8，L*（表示颜色的明度）明度为45.65，a*（是指颜色的红绿值）红绿值为0.98，b*（是指颜色的黄蓝值）黄蓝值为0.51；颜色分布图中颜色的位置，即色坐标x为0.3415，y为0.3465。SiO2主要作用为平衡Cr、TiO的应力，同时具有保护作用，可以防止其氧化，也为后面减反膜设计提供支持。而IPC辅助提升膜层致密性，减少膜层镀膜后吸水等的漂移。
表2
| 膜层 | 材料 | 厚度（nm） | 镀膜速率（nm/s） |
| 1 | SiO<sub>2</sub> | 103.5 | 0.3 |
| 2 | ZrO<sub>2</sub> | 28.1 | 0.5 |
| 3 | SiO<sub>2</sub> | 37.3 | 0.8 |
| 4 | ZrO<sub>2</sub> | 75.1 | 0.5 |
| 5 | SiO<sub>2</sub> | 120.1 | 0.8 |
| 6 | 防水材料 | 3.0 | 0.3 |
由此可知，ZrO2为减反射多层膜堆的主要成分，通过ZrO2对可见光的反射作用，可减少太阳镜片的透光率。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例的太阳镜片为中性灰，其透光率为30%。吸收层的测试参数见表3，减反射多层膜堆和防水膜的测试参数见表4。
表3
| 膜层 | 材料 | 厚度（nm） | 镀膜速率（nm/s） | 辅助时间（s） |
| 1 | Cr | 6.8 | 0.3 | — |
| 2 | SiO<sub>2</sub> | 16.6 | 0.8 | — |
| 3 | TiO | 9.5 | 0.5 | — |
| 4 | SiO<sub>2</sub> | 45.3 | 0.8 | — |
| 5 | IPC | — | — | 60 |
| 6 | TiO | 10.5 | 0.5 | — |
| 7 | SiO<sub>2</sub> | 89.4 | 0.8 | — |
| 8 | IPC | — | — | 60 |
| 9 | TiO | 10.5 | 0.5 | — |
| 10 | SiO<sub>2</sub> | 70.68 | 0.8 | — |
| 11 | IPC | — | — | 60 |
| 12 | TiO | 8.5 | 0.5 | — |
| 13 | SiO<sub>2</sub> | 47.5 | 0.8 | — |
| 14 | IPC | — | — | 60 |
| 15 | TiO | 10.5 | 0.5 | — |
表4
| 膜层 | 材料 | 厚度（nm） | 镀膜速率（nm/s） |
| 1 | SiO<sub>2</sub> | 63.5 | 0.3 |
| 2 | ZrO<sub>2</sub> | 58.1 | 0.5 |
| 3 | SiO<sub>2</sub> | 42.28 | 0.8 |
| 4 | ZrO<sub>2</sub> | 91.4 | 0.5 |
| 5 | SiO<sub>2</sub> | 83.1 | 0.8 |
| 6 | 防水材料 | 3.0 | 0.3 |
其中，防水材料为东莞泰岳有限公司的M12防水材料。本实施例太阳镜片的透光情况如图4所示透光率为30%，反光情况如图5所示。该太阳镜片的颜色根据CIE1976可知：Y为30.9，L*为59.33，a*为0.68，b*为-0.51；色坐标x为0.3368，y为：0.3325。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例的太阳镜片为茶色，其透光率为30%。其吸收层的测试参数见表5，减反射多层膜堆和防水膜的测试参数见表6。
表5
| 膜层 | 材料 | 厚度（nm） | 镀膜速率（nm/s） |
| 1 | Cr | 6.8 | 0.3 |
| 2 | SiO<sub>2</sub> | 50.1 | 0.8 |
| 3 | Cr | 4.8 | 0.3 |
| 4 | SiO<sub>2</sub> | 19.8 | 0.8 |
| 5 | Cr | 4.8 | 0.3 |
| 6 | SiO<sub>2</sub> | 37.21 | 0.8 |
| 7 | Cr | 6.8 | 0.3 |
表6
| 膜层 | 材料 | 厚度（nm） | 镀膜速率（nm/s） |
| 1 | SiO<sub>2</sub> | 132.0 | 0.3 |
| 2 | ZrO<sub>2</sub> | 68.5 | 0.5 |
| 3 | SiO<sub>2</sub> | 95.59 | 0.8 |
| 4 | ZrO<sub>2</sub> | 42.25 | 0.5 |
| 5 | SiO<sub>2</sub> | 103.5 | 0.8 |
| 6 | 防水材料 | 3.0 | 0.3 |
其中，防水材料为东莞泰岳有限公司的M12防水材料。本实施例太阳镜片的透光情况如图6所示透光率为30%，反光情况如图7所示。该太阳镜片的颜色根据CIE1976可知：Y为31.5，L*为57.33，a*为9.58，b*为8.03；色坐标x为0.3588，y为：0.3405。
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1.60超韧基片，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)
1.一种七彩太阳镜片，包括基材，所述基材包括有弧形凸面和弧形凹面，其特征在于：所述弧形凸面上由内至外依次设置有第一加硬层、第一镀膜层，所述弧形凹面上由内至外依次设置有第二加硬层、吸收层、第二镀膜层，所述第一镀膜层、第二镀膜层均由减反射多层膜堆和防水膜构成，所述防水膜覆盖于减反射多层膜堆的外表面。
2.根据权利要求1所述一种七彩太阳镜片，其特征在于：所述基材为树脂基片，所述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。
3.根据权利要求1所述一种七彩太阳镜片，其特征在于：所述第一加硬层、第二加硬层均是由-10加硬液或-11加硬液制备而成，所述第一加硬层、第二加硬层的厚度均为3μm。
4.根据权利要求1所述一种七彩太阳镜片，其特征在于：所述吸收层由交替设置的低折射率膜和可见光吸收膜组成，并且所述吸收层的顶面和底面均为可见光吸收膜。
5.根据权利要求4所述一种七彩太阳镜片，其特征在于：所述可见光吸收膜由可见光吸收材料制成，所述可见光吸收材料为金属材料和金属氧化物材料，所述金属材料为铬或镍铬合金，所述金属氧化物材料为氧化钛。
6.根据权利要求5所述一种七彩太阳镜片，其特征在于：所述吸收层的总膜层数为7～15层，所述吸收层的厚度为130nm～350nm。
7.根据权利要求1所述一种七彩太阳镜片，其特征在于：所述减反射多层膜堆由交替设置的低折射率膜和二氧化锆膜组成，所述减反射多层膜堆的顶面和底面均为低折射率膜。
8.根据权利要求7所述一种七彩太阳镜片，其特征在于：所述减反射多层膜堆的总膜层数为5层，所述减反射多层膜堆的厚度为300～450nm。
9.根据权利要求1所述一种七彩太阳镜片，其特征在于：所述防水膜的厚度为3nm。
10.根据权利要求7所述一种七彩太阳镜片，其特征在于：所述低折射率膜由低折射率材料制成，所述低折射率材料为二氧化硅。
Applications Claiming Priority (2)
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| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112946919A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-06-11 | 上海康耐特光学有限公司 | 一种贴合式功能性树脂镜片及其制备方法和应用 |
| WO2024138918A1 (zh) * | 2022-12-30 | 2024-07-04 | 江苏万新光学有限公司 | 一种弱吸收低反清底色防蓝光树脂镜片及其制备方法 |
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2020
- 2020-04-01 CN CN202020456369.4U patent/CN212135086U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112946919A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-06-11 | 上海康耐特光学有限公司 | 一种贴合式功能性树脂镜片及其制备方法和应用 |
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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