抗反射透镜和制造所述抗反射透镜的方法技术

本发明专利技术涉及一种将抗反射涂层施加到模具的光学表面上的方法。在一个实施例中，所述方法包括以下步骤：提供具有光学表面的透镜模具；在所述光学表面上形成厚度约为30nm到40nm的超疏水性材料层，其中所述超疏水性材料含有双臂硅烷；在所述超疏水性材料层上形成抗反射涂层的层状结构；以及形成环状氮杂硅烷偶合剂层，其是使用气相沉积或通过使用环状氮杂硅烷偶合剂于非质子溶剂中的溶液浸涂而以单层厚度沉积到所述抗反射涂层的层状结构上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】[000。 相关申请秦的香叉参考 本PCT申请案要求2012年10月10日提交的美国专利申请案第13/648, 642号的 优先权和权益，其自身为由凯C.苏化aiC.Su)、莱斯利F.斯特宾斯（LeslieF.Stebbins)、 比尔?曼其任illMantch)W及尤金C.莱特巧ugeneC.Letter)2011年4月15日申请的名 称为"（ANTI-REFLECTIVELENSESANDMET册DS FORMANUFACTURINGT肥SAME)"的美国专利申请案第13/088, 199号的部分继续申请案。 W上所鉴别的共同待决申请案的公开内容W全文引用的方式并入本文中。 在本专利技术的描述中引用并讨论一些参考文献，其可W包括专利、专利申请案W及 各种公开案。所述参考文献的引用和/或讨论仅仅为了阐明本专利技术的描述而提供，并且并 不是承认任何所述参考文献是在此所描述的本专利技术的"在先技术"。在本说明书中引用和讨 论的所有参考文献都W全文引用的方式并入本文中，并且W就像每一参考文献都是W引用 的方式单独地并入的相同程度。
本专利技术大体上设及光学表面，且更特定言之抗反射透镜和制造所述抗反射透镜的 方法。
技术介绍
抗反射透镜通常形成有塑料眼用透镜上的抗反射涂层。抗反射（AR)涂层被施加 到眼用透镜和其它光学装置的表面W减少反射。尤其是对于眼用透镜来说，减少的反射使 其不仅看上去更好，并且更重要的是更好地起作用，因为其通过消除多重反射产生较少的 眩光，该在夜晚驾驶或在计算机监视器前工作时尤其明显。减少的眩光意味着佩戴者常常 发现他们的眼睛不那么疲倦，尤其是在一天结束时。AR涂层也允许更多的光穿过透镜，该提 高了对比度并且因此提高视觉灵敏度。 铸造塑料眼用透镜的技术设及在两个模具之间导入透镜形成材料，并且随后聚合 透镜形成材料W变成固体。将液体塑料制剂，例如CR39单体注入到由前模具与后模具形成 的空腔中，所述模具已经具备内部抛光模具表面W用于透镜的加工表面。塑料在模具中固 化，并且随后分离模具W产生满足所选择的处方的完成眼用透镜。随后围绕边缘研磨透镜 W放入所选择的框架中。涂层可W施加到加工透镜或施加到前模具或后模具内部，接着其 将在固化之后粘合到透镜上。 一些验光师提供现场眼镜服务。若干公司已经开发了可W在办公室中现场铸造透 镜的方法。然而，将AR涂层施加到眼镜的当前方法要求将其运送到不同的设施，因为AR涂 层必须通过真空气相沉积来施加。该当然意味着额外的时间和费用。因此需要现场制造具 有AR涂层的眼镜的方法。[000引用于眼用透镜的一种类型的AR涂层为高折射率材料与低折射率材料的交替堆 叠。最常使用的低折射率材料为二氧化娃；二氧化错和/或二氧化铁常常用作高折射率材 料。 AR涂层的一个问题，尤其是在施加到塑料眼用透镜时，是粘着力。AR涂层通常通 过真空沉积施加。众所周知，真空沉积涂层与其衬底的粘着力总体而言是有问题的。有机、 塑料透镜材料和无机AR材料不容易彼此粘附，从而导致剥落或刮擦。因此，需要新方法来 W更大粘着力将AR涂层施加到塑料透镜上。 已经理解若干专利公开使用硅烷将无机基质粘合到有机基质。索恩（Soane)等人 的美国专利第5, 733, 483号教示使用偶合层将由氧化娃制成的AR多层与含丙締酸醋的透 镜粘结在一起。偶合剂具有娃烷氧基头部和丙締酸醋尾部。其中所用的硅烷的一个实例为 甲基丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷。 古森斯（Goosens)的美国专利第4, 615, 947号教示与有机聚硅氧烷混合W增加 有机硅氧烷硬涂层与热塑性衬底的粘着力的丙締酸。宝田（Takarada)等人的美国专利第 5, 025, 049号也教示了用于增加有机聚硅氧烷层与热塑性衬底的粘着力的底漆。底漆为包 括烷氧基甲娃烷基化单体的有机共聚物与其它成分的混合物。 其它专利讨论使用硅烷将有机基质粘合到另一有机基质。沃尔特斯（Walters)等 人的美国专利第6, 150, 430号教示使用有机官能性硅烷W改进有机聚合层与有机聚合性 衬底的粘着性。 高见泽（Takamizawa)等人的美国专利第5, 096, 626号教示具有AR涂层和/或硬 涂层的塑料透镜。所述专利讨论在先技术方法的较差粘着力，并且表示其通过使用一组模 具形成透镜而实现极好的粘着力，其中首先将AR涂层施加到模具中的一个并且随后将透 镜单体倾倒入模具之间并且将其聚合。硬涂层/AR涂层溶液中可W包括硅烷偶合剂，例如 甲基丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷，其可W含有胶态二氧化娃、胶态氧化铺或胶态二氧化 铁。 克列姆化lemm)等人的美国专利第6, 986, 857号教示将透镜与顶部涂层、AR涂层、 耐刮擦涂层、耐碰撞底漆W及透镜衬底组装的方法。克列姆解决顶部涂层与AR涂层粘着性 差的问题的解决方案为W两个Si化子层的形式施加AR涂层的第一层（其包含四个层的堆 叠）。在AR堆叠与耐刮擦涂层之间施加另一Si〇2薄层W改进所述两者之间的粘着性。 W上参考文献总体而言使用溶胶凝胶化学方法并且需要较高热80°C )。然而， 加热到高温并不适用于在塑料模具中铸造和固化透镜，因为模具的光学表面将会变形。 因此，在所属领域中存在迄今为止未解决的对于解决前述缺陷和不足的需要。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术设及将AR涂层施加到塑料衬底，例如塑料眼用透镜的方 法，其中AR涂层展现与衬底的良好粘着力，其中所述方法在避免高温或升高的温度的情况 下实施。本专利技术的新颖方面为在超疏水性涂层中使用双臂硅烷。出乎意料地，已经发现在 透镜模具上的超疏水性涂层中使用有效量的双臂硅烷使AR涂层稳定。如果不使用双臂娃 烧或使用极少的双臂硅烷，那么AR涂层在模具上或在透镜上龟裂。 在本专利技术的另一态样中，其将在本文中进一步详细描述，将环状氮杂硅烷偶合剂 层施加到AR涂布模具上W促进硬涂层的粘着力。据信，环状氮杂硅烷在本工业中是第一次 并且只有通过本专利技术的创造性发现而作为偶合剂在非水性光学透镜形成工艺中加W利用。 使用前述特征，本专利技术设及现场制造塑料眼用透镜，尤其是具有AR涂层的眼镜透 镜的切实可行并且经济上可行的方法。 在一个方面中，本专利技术设及将抗反射涂层施加到模具的光学表面的方法。在一个 实施例中，所述方法包括W下步骤：提供具有光学表面的透镜模具；在透镜模具的光学表 面上形成氣化物或氧化物材料沉积层；在沉积层上形成疏水性材料层，其中疏水性材料含 有一定量的双臂硅烷，所述量是所述疏水性材料的相对百分比；在疏水性材料层上形成厚 度约为5nm到40nm的第一Si化层；在第一SiO2层上形成抗反射涂层的层状结构；W及形 成硅烷偶合剂层，其是在非质子条件下使用气相沉积或通过使用偶合剂于非质子溶剂中的 溶液浸涂而W单层厚度沉积到抗反射涂层的层状结构上。 在一个实施例中，沉积层被用于提供模具表面与疏水性材料层之间的暂时粘着W 使得所有后续层保持彼此粘附。沉积层由LiF、MgFs、CaFs、SrFs、BaFs、LaFs、CeFs、HfF4、NdF4、 Si〇2、Zr〇2、AI2O3、化〇3、Hf〇2、Iri2〇3、Ta2〇5、Ti〇2、Y2O3或其组合形成。优选地，沉积层是使用 离子辅助由Mg本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将抗反射涂层施加到模具的光学表面上的方法，其包含以下步骤：(a)提供具有光学表面的透镜模具；(b)在所述透镜模具的所述光学表面上形成氟化物或氧化物材料的沉积层；(c)在所述沉积层上形成疏水性材料层，其中所述疏水性材料含有一定量的双臂硅烷，所述量是所述疏水性材料的相对百分比；(d)在所述疏水性材料层上形成厚度约为5nm到40nm的第一SiO2层；(e)在所述第一SiO2层上形成抗反射涂层的层状结构；以及(f)形成硅烷偶合剂层，其是在非质子条件下使用气相沉积或通过使用硅烷偶合剂于非质子溶剂中的溶液浸涂而以单层厚度沉积到所述抗反射涂层的层状结构上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏凯，莱斯利·F·斯特宾斯，比尔·曼特切，尤金·C·莱特，
申请(专利权)人：QSPEX科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US