光学过滤器制造技术

一种包括基底和至少一个有机多层光学过滤器的眼科镜片，其具有包括在[780nm‑2000nm]范围内的FWHM W1的第一反射带，具有包括在[260nm‑460nm]范围内的FWHM Wn的第二反射带，Wn/W1比小于或等于0.5。

Optical filter

An ophthalmic lens comprises a substrate and at least one organic multilayer optical filter, which has a first reflection is included in the range of 2000nm] FWHM [780nm W1 band, has included in the range of 460nm] FWHM [260nm Wn second reflection band, Wn/W1 is less than or equal to 0.5.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学过滤器
本专利技术涉及具有若干选择性反射带的光学过滤器。这种过滤器可以放置在眼科镜片上，特别是在眼镜镜片上。
技术介绍
光学过滤器在日常生活中非常重要。通过过滤器，人们可以选择和控制电磁谱的哪些波长将被允许通过材料，或者不被允许通过材料。在近红外(NIR)电磁范围(从780nm至3μm)内，过滤器允许例如热传递控制。在可见光(VIS)电磁范围(从380nm到780nm)内，过滤器可用于控制光的强度或光的颜色。在一些情况下，特定的光波长与生物过程(褪黑素分泌、昼夜节律调节、眼睛疾病...)或视力效率(对比度、低强度感觉、色觉障碍...)有关。在紫外(UV)电磁范围(从280nm至380nm)内，光具有高能量并且可以降解活细胞和化学键。过滤器需要保护人的健康和改善材料的老化性能。在下面，术语光将用于NIR、VIS和UV电磁范围。为了设计光学系统，人们必须考虑光透射和/或反射中的所有规格，并且经常同时使用多个过滤器。在下面，过滤器的宽度将被定义为半最大全宽(FWHM)。使用几种技术来制作过滤器。吸收过滤器包括吸收具有给定波长带的光的部分(通常为染料和/或颜料)，该带通常是大的并且不是非常有选择性的。干涉过滤器基于多层材料。通过对层的性质、厚度和数量的精确设计，人们可以获得具有特定光反射谱的过滤器。通过大量层获得高选择性。这些过滤器可以基于无机层或有机层。最后，光学系统通常包括许多不同的光学过滤器，从而产生过滤器之间的相互作用问题(光学上和机械上)、叠加厚度增加并且需要多步骤和复杂的制造程序。实际上，仍然需要在若干光带上的选择性过滤器，其可以在不叠加简单过滤器的情况下进行设计。在WO2014022049中公开了一种光学膜，以同时保护材料免受UV降解并反射可见光的一部分中的光。该膜通过两个不同的多层光学膜(MOF)的叠加制成。通过二者都具有多个干涉阶数的两个多层光学过滤器的叠加，US2013250405公开了在显示器或光导中使用的宽带反射镜。实际上，第一MOF的透射带对应于第二MOF的反射带。全局地，这两个叠加的过滤器表现得像覆盖整个可见光谱的单镜。这种系统没有教导如何设计用于眼科镜片的单个选择性过滤器。US4896928中公开了基于无机(金属氧化物)干涉堆叠的若干干涉阶的使用，其中仅第一干涉阶和第三干涉阶是有效的。堆叠不是周期性的，并且具有有限数量的层(低于40)。它产生具有两个反射带的光谱。然而，第三反射阶在可见光范围内是不可选择的并且呈现大的“台肩(shoulder)”。这种过滤器不够有选择性，因为它在不反射[380nm-500nm]范围内的可见光下不能反射UV。
技术实现思路
本专利技术的目的是在干涉多层有机过滤器中使用高阶反射带。多层光学薄膜(MOF)呈现出其折射率略有不同的至少两种不同聚合物材料的周期性交替结构。MOF通常包括数百层。通过适当选择折射率、两种材料的相对厚度和层数，可以设计非常有选择性的过滤器。此外，可以选择这些过滤器的FWHM。在这种干涉结构中，基础光学科学教导了若干干涉阶的出现。获得干涉的最长波长λ0定义了第一阶。对于定义较高干涉阶的较短波长，同样可获得干涉。对于第n阶，如果折射率相对波长恒定，则波长为λ0/n。如果第一阶干涉带的宽度为W0，则第n阶的最大宽度为W0/n。最后，取决于干涉结构，一些干涉阶可能消除或衰减。最后，入射光将在干涉带中被反射并在这些带之外透射。在下面，反射带是指通过多层光学膜的干涉效应部分或全部反射的光的波长范围。当光被部分地反射时，反射可以在整个反射带内是恒定的或者可以变化。在下面，反射带与单个干涉多层过滤器相关联。如果叠加几个过滤器，则它们的反射带可以重叠，并且这些重叠带不限定反射带。以相同的方式，如果由单个干涉多层过滤器产生的不同阶的反射带重叠，则这些重叠带不限定反射带。如果MOF被合适设计，它可以在光范围内表现多个反射带，并允许复杂和选择性过滤，同时仅使用一个过滤器。适用于本专利技术的其它多层系统是胆甾型结构。也称为手性向列相的胆甾型液晶包括独特材料的层堆叠。在每一层中，向列序处于适当位置。从一层到下一层，向列序方向扭曲。对于特定厚度的材料可获得全360°的扭曲，其限定了多层系统中的特征长度。这种过滤器在两个方向中表现出规则排列，并在US2012320306中描述。适用于本专利技术的其它多层系统是光子晶体。光子晶体被排列成具有不同于其分散的基质(即连续相，其可以是有机材料、气体/空气或真空)的折射率的对象的一维、二维或三维网络。这些材料提供非常有选择性的过滤器，并且呈现高的干涉阶。因此，本专利技术涉及一种包括基底和至少一个有机多层光学过滤器F1的眼科镜片，其特征在于·F1具有反射带B1，该反射带B1具有包括在[780nm-2000nm]的范围内的FWHMW1，·F1具有反射带Bn，该反射带Bn具有包括在[260nm-460nm]的范围内的FWHMWn，以及·Wn/W1比小于或等于0.5。在具体实施例中，反射带Bn具有包括在[400nm-460nm]的范围内的FWHMWn，其允许蓝光透射的衰减。在另一个实施例中，反射带Bn具有包括在[300nm-400nm]的范围内的FWHMWn，其允许UV-深蓝光透射的衰减。附图说明图1示出了具有三个干涉阶的在MR8基底上的多层光学膜(PET/PMMA)49PET的透射率(％)与光波长。对于第一阶，λ1＝1290nm，对于第三阶，λ1/3＝430nm，n＝3，在λ3＝430nm处PET/PMMA的光学厚度为645nm，f-比＝0.46。图2比较了具有不同f-比的在MR8基底上的多层光学膜(PET/PMMA)24PET的透射率(％)与光波长。f＝1/6(实线)：PMMA物理厚度＝63nm-PET物理厚度＝354nmf＝1/10(虚线)：PMMA物理厚度＝38nm-PET物理厚度＝383nm图3示出了在无UV吸收的PET类基底上的多层光学膜(PET/PMMA)400PET的透射率(％)与光波长，在f-比＝0.5的选择下，其第二干涉阶被消除。PET的厚度从118nm线性增加到174nm，并且PMMA的厚度从131nm线性增加到193nm。具体实施方式在本专利技术中，眼科镜片是设置在佩戴者的眼睛上或附近的光学元件，其目的在于矫正佩戴者的视力，保护佩戴者的眼睛和/或增强佩戴者的视力。眼科镜片的非限制性示例包括非矫正镜片(也称为平面镜或无焦点镜片)和矫正镜片，包括单视觉镜片或多视觉镜片，如双焦点、三焦点或渐进镜片，其可以是分段的或非分段的。眼科镜片可以是半成品镜片或成品镜片。根据本专利技术的眼科镜片包括基底和至少一个有机多层光学过滤器。基底可以是眼科工业中使用的任何类型，包括矿物玻璃或有机基底。有机基底可以是热塑性材料，其选自例如：聚酰胺；聚酰亚胺；聚砜；聚碳酸酯；聚氨酯及其共聚物；聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。如在此使用的，聚碳酸酯(PC)意指均聚碳酸酯或共聚碳酸酯或嵌段共聚碳酸酯。有机基底同样可以是热固性材料，选自例如：环烯烃共聚物，诸如乙烯/降冰片烯或乙烯/环戊二烯共聚物；直链或支化脂族或芳族多元醇的碳酸烯丙酯的均聚物和共聚物，诸如二甘醇双烯丙基碳酸酯(CR)的均聚物；可以衍生自双酚A的(甲基)丙烯酸及其酯的均本文档来自技高网...

【技术保护点】
眼科镜片，包括·基底，·至少一个有机多层光学过滤器F1，其特征在于·F1具有反射带B1，所述反射带B1具有包括在[780nm‑2000nm]的范围内的FWHM W1，·F1具有反射带Bn，所述反射带Bn具有包括在[260nm‑460nm]的范围内的FWHM Wn，以及·Wn/W1比小于或等于0.5。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.29 EP 15306022.31.眼科镜片，包括·基底，·至少一个有机多层光学过滤器F1，其特征在于·F1具有反射带B1，所述反射带B1具有包括在[780nm-2000nm]的范围内的FWHMW1，·F1具有反射带Bn，所述反射带Bn具有包括在[260nm-460nm]的范围内的FWHMWn，以及·Wn/W1比小于或等于0.5。2.根据权利要求1所述的眼科镜片，其特征在于，所述反射带Bn为n阶，其中n等于或大于3。3.根据权利要求1或2所述的眼科镜片，其特征在于，所述反射带Bn具有高于或等于25％的最大反射值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的眼科镜片，其特征在于，所述眼科镜片的总的光透射率高于或等于20％，优选高于或等于50％，更优选为高于或等于80％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的眼科镜片，其特征在于，所述反射带Bn具有包括在[400nm-460nm]的范围内的FWHMWn。6.根据权利要求1至5中任一项所述的眼科镜片，其特征在于，所述有机多层光学过滤器具有在460nm处的低于或等于25％的光反射率。7.根据权利要求1至6中任一项所述的眼科镜片，其特征在于，在范围420-450nm内的平均透射率TmB低于80％，优选低于60％，更优选低于35％。8.根据权利要求1至7中任一项所述的眼科镜片，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·马克，O·波菲拉，X·张，
申请(专利权)人：埃西勒国际通用光学公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR