包含设计用于暗视条件的减反射涂层的眼科镜片的制作方法

本发明涉及一种光学制品，该光学制品包括减反射涂层，该减反射涂层大大减少可见光区中的反射并考虑了暗视觉对于人类视觉系统的特异性。

背景技术：

目前在眼科行业中，减反射涂层被广泛用于使镜片的反射最小化，以改善佩戴者的舒适性和美观性。通常，减反射设计的关键目标是达到尽可能低的反射比，同时考虑到不同的约束，例如制造工艺、颜色稳健性和层数目等。减反射涂层通常由包括多个干涉薄层的多层组成，该多层通常是基于具有高折射率的介电材料和具有低折射率的介电材料的多个层的交替。当沉积在透明基材上时，此类涂层的功能是减小其光反射并且因此增加其光透射。如此涂覆的基材将因此使其透射光/反射光比值增加，由此提高放置在其后方的物体的可见性。当寻求获得最大减反射效果时，那么优选的是向该基材的两个面(前面和后面)均提供这种类型的涂层。

此减反射涂层通常用于眼科领域。因此，常规减反射涂层被设计并优化为减小可见光区(通常在380至780nm的光谱范围内)在镜片表面上的反射。通常，在眼科镜片的前面和/或后面上的可见光区中的平均光反射系数是在1.5％至2.5％之间。

由于反射比是波长的函数，并且因为人眼对于各种波长具有不同的敏感度，减反射设计的平均光反射rv由以下等式描述：

其中r(λ)是如图1所示的在λ波长处的反射比，v(λ)是cie1931中的视觉敏感度函数v(λ)，d65(λ)是标准cies005/e-1998中定义的日光光源。

然而，已知当亮度水平降低时，人类视觉系统不同地起作用，如图2所示(e.fredschubert，led的详细信息(detailedinformationonleds)，第16章：人眼敏感度和光度量)。很好地证明，在降低的亮度水平下，暗视觉是主导的。在这种条件下，与在正常亮度水平(也称为明视觉)下相比，人眼的敏感度不同。对于暗视觉的眼睛敏感度函数在1951年在cie中作为v’(λ)被很好地描述。

因此，基于在cie1931中的v(λ)计算和模拟的所有当前减反射设计对于暗视觉是不准确的。值得注意的是，对于其中光是稀有的暗视觉，降低反射比是最重要的。

因此，仍然需要提供与现有技术的减反射涂层相比，具有对于暗视觉准确的非常好的减反射特性的新颖的减反射涂层。

技术实现要素：

本发明的一个目的是通过寻求开发一种透明光学制品，特别是眼科镜片来弥补上述缺点，该光学制品包含在至少包含减反射涂层的无机或有机玻璃中的基材，所述减反射涂层具有在暗视觉条件下的非常好的减反射性能。

为了改善对于低亮度条件(例如，对于夜视觉和夜活动)的ar设计的准确性，我们提出以下计算：

其中r(λ)是在λ波长处的反射比，ilum(λ)是参考光源(如由d65(λ)表示的日光光谱)。代替使用在cie1931中的眼睛光谱发光效率函数v(λ)，在此在计算和模拟中采用对于暗视觉的在cie1951中的眼睛光学发光效率函数v’(λ)。

比较在cie1931中的v(λ)和在cie1951中的v’(λ)，对于暗视觉的眼睛敏感度函数显示出清晰的蓝移，峰值在507nm附近。使用新的提出的解决方案，新的减反射设计能够给出对较短波长的更多考虑，这将减少在暗视觉的低亮度条件下的感知反射。进而，镜片的整体透射率可以增加，这对于夜视特别重要。

国际专利申请wo2013171434中披露的减反射堆叠体的第一实例用于说明所采用的眼睛敏感度函数的影响，例如v(λ)相对于v’(λ)。对于这个实例，r′v显著高于rv(分别1.85％和0.52％)。因此，v(λ)优化rv不像用v’(λ)优化r′v那样优化暗视觉。

此外，对于中间视觉，其中明视觉和暗视觉二者都是“协作的”(见图2)，对减反射堆叠体的优化可以基于由下式定义的平均光谱发光效率函数

vα，β(λ)＝αv(λ)+βv′(λ)

其中v(λ)是在cie1931中并且v’(λ)是在cie1951中。根据各种模型，α的值可以用亮度条件确定。α的一些实例值显示在表1中，其中提供了如由两个组织move和轻研究中心(lrc)提出的值(melohoma和lhalonen：中间视觉光度测定的新模型及其应用于道路照明(newmodelofmesopicphotometryanditsapplicationtoroadlighting)，leukos，2006年4月，第2卷，第4期，由照明工程协会(illuminatingengineeringsociety)出版)。此外，α和β可以在0至1的范围内选择，并且其中α＝1-β，而不将该模型的一般性限制为归一化计算。对于纯暗视条件，α＝0。对于纯明视条件，α＝1。此外，在此处的一些实施例中，暗视条件是其中亮度低于10^-2cd/m²的那些并且间视(mesopic)条件是其中亮度低于10cd/m²的那些。

表1

应用新提出的解决方案，在一些实施例中，提供了包括设计用于暗视或间视条件的减反射堆叠体的眼科镜片，其中该减反射堆叠体设计方法使用如在cie1951中定义的光谱发光效率函数v’(λ)。

在一些其他实施例中，提供了一种用于量化眼科镜片在暗视和/或间视条件下的减反射效率的经评级的眼科镜片，该眼科镜片包括涂覆有多层减反射堆叠体的前面和与该眼科镜片相关联的视觉评级的指示，该评级包括基于定义用于设计该减反射堆叠体的平均光谱发光效率函数vα，β(λ)的值α和β的比率。

在其他实施例中，提供了设计减反射堆叠体的方法：通过识别暗视觉状态中的亮度，根据下式计算具有光反射光谱r(λ)的减反射堆叠体的暗视条件下的加权平均光反射r′v：

并通过选择材料来设计减反射堆叠体以实现产生计算的r′v值的光反射光谱r(λ)，其中v0，1(λ)＝v′(λ)是在cie1951中并且ilum(λ)是参考光源。

在又其他实施例中，提供了了设计减反射堆叠体的方法：通过识别暗视觉和/或中间视觉状态中的亮度范围，根据下式计算该亮度范围的平均光谱发光效率函数vα，β(λ)：

vα，β(λ)＝αv(λ)+βv′(λ)，

其中α和β根据亮度条件进行选择，β＞0，v(λ)是在cie1931中并且v’(λ)是在cie1951中，并且通过使用vα，β(λ)函数来设计减反射堆叠体。

在还其他实施例中，提供了向眼科镜片顾客提供关于亮度条件的眼科镜片的评级的方法，该评级基于量化该眼科镜片在暗视或间视条件下的减反射效率的比率，这些方法包括以下步骤：(a)识别暗视觉和/或中间视觉状态中的亮度范围；(b)识别适配于该亮度范围的平均光谱发光效率函数vα，β(λ)并且基于α和β计算比率；和(c)向顾客提供该眼科镜片的评级。

在另外的实施例中，方法的执行或涂覆物体的生产需要计算机。在一些情况下，它需要专门的计算机来执行所需的一个或多个功能。在其他情况下，该专门的计算机被设计为或被修改为能够执行所需的功能。在又其他情况下，使用一个装置或多个装置来执行所需的一个或多个功能。

在一些实施例中，涂层被设计用于在预定活动中的亮度，例如夜间捕鱼/狩猎/集会，在低光条件(夜间、雪、雾...)下越野跑、驾驶或控制移动物体，观星，在低光条件下工作/就业，在低光条件下观看表演、潜水、摄影或拍摄，或在暗视和/或间视条件下的定期生活活动等。

在又其他实施例中，该减反射涂层在能够用于将光引导到人类受试者的眼睛的眼科镜片上。在一些情况下，该受试者是在暗视和/或间视条件下的活动中的运动员、表演者或参与者。在一些情况下，该受试者是驾驶或控制车辆或动物的参与者。在其他情况下，该受试者是在暗视和/或间视条件下工作、娱乐、狩猎/钓鱼/聚会、体育运动或定期生活活动的参与者、观众或表演者。

附图说明

图1示出了可由r(λ)表示的眼科工业中的减反射涂层的反射光谱的典型实例。

图2示出了人类视觉和受体状态。e.fredschubert，led的详细信息，第16章：人眼敏感度和光度量(2014年12月12日)。

图3a-b示出了zro2/sio2(3a)和ta2o5/mgf2(3b)减反射堆叠体的380nm与780nm之间的反射光谱(％)。

图4示出了d65标准光源(实线)、白炽灯(菱形)和led4800(虚线)相对于以纳米(nm)计的波长λ的光谱(以任意单位计)。

具体实施方式

在整个本申请中，术语“约”用于表示值包括对于测量或定量方法的固有误差变化。

此外除非另外指明，根据本发明，对《从x至y》或“在x与y之间”的值的区间的指示意为包括x和y的值。

当与术语“包含”结合使用时，使用词语“一个/一种”可以是指“一个”，但也与“一个或多个”、“至少一个”以及“一个或多于一个”的含义一致。

词语“包含(comprising)”(以及包含的任何形式，如“包含(comprise)”和“包含(comprises)”)、“具有(having)”(以及具有的任何形式，如“具有(have)”和“具有(has)”)、“包括(including)”(以及包括的任何形式，如“包括(includes)”和“包括(include)”)或“含有(containing)”(以及含有的任何形式，如“含有(contains)”和“含有(contain)”)是包含性的或开放式的并且不排除额外的、未被描述的要素或方法步骤。

用于其用途的组合物和方法可以“包含”、“基本上组成为”或“组成为”贯穿说明书披露的任何成分或步骤。“基本上组成为”所披露的任何成分或步骤的组合物和方法将权利要求的范围限制为不实质上影响所要求保护的发明的基本和新颖特征的特定材料或步骤。

考虑到本说明书中讨论的任何实施例可以关于本发明的任何方法或组合物来实施，并且反之亦然。此外，本发明的组合物可用于实现本发明的方法。

在本申请中，当光学制品在其表面上包括一个或多个涂层时，表述“将层或涂层沉积到制品上”旨在是指将层或涂层沉积到制品的外涂层的外部(暴露的)表面上，即距基材最远的涂层。

在基材“上”或已沉积在基材“上”的涂层被定义为以下涂层，该涂层(i)放置在该基材上方；(ii)不一定与该基材接触，即一个或多个中间涂层可以安排在所讨论的基材与涂层之间；并且(iii)不一定完全覆盖该基材。

在优选实施例中，基材上的或沉积到基材上的涂层与此基材直接接触。

当“层1位于层2之下”时，旨在是指层2比层1距该基材更远。

如在此所使用的，基材的后(或内)面旨在是指当使用该制品时离佩戴者的眼睛最近的面。它通常是凹面。相反，基材的前面是当使用该制品时离佩戴者的眼睛最远的面。它通常是凸面。

根据本发明制备的光学制品是一种透明的光学制品、优选地是镜片或镜片毛坯、并且更优选地是眼科镜片或镜片毛坯。该光学制品可以是矫正或非矫正(即平面)镜片、护目镜或眼睛保护镜片。可以使用本发明的方法涂覆光学制品的凸主侧(前侧)、凹主侧(后侧)、或两侧。

总而言之，根据本发明的光学制品的减反射涂层(将称为“减反射涂层”)可沉积到任何基材上，并且优选地沉积到有机镜片基材上，例如热塑性材料或热固性塑料材料。

热塑性材料可以选自，例如：聚酰胺；聚酰亚胺；聚砜；聚碳酸酯及其共聚物；聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)。

热固性材料可以选自，例如：环烯烃共聚物如乙烯/降冰片烯或乙烯/环戊二烯共聚物；直链或支链脂族或芳族多元醇的碳酸烯丙酯的均聚物和共聚物，例如二乙二醇双(碳酸烯丙酯)(cr)的均聚物；可以衍生自双酚a的(甲基)丙烯酸及其酯的均聚物和共聚物；硫代(甲基)丙烯酸及其酯的聚合物和共聚物，可以衍生自双酚a或邻苯二甲酸和烯丙基芳烃如苯乙烯的烯丙基酯的聚合物和共聚物，尿烷和硫代尿烷的聚合物和共聚物，环氧树脂的聚合物和共聚物，以及硫化物、二硫化物和环硫化物的聚合物和共聚物，以及其组合。

如在此所使用的，“(共)聚合物”旨在是指共聚物或聚合物。如在此所使用的，(甲基)丙烯酸酯旨在是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。如在此所使用的，聚碳酸酯(pc)旨在意指均聚碳酸酯或者共聚碳酸酯和嵌段共聚碳酸酯。

在减反射涂层沉积到任选涂覆的基材(例如具有耐磨层和/或耐刮擦涂层或具有子层)上之前，所述任选涂覆的基材的表面通常经受物理或化学表面活化处理，以便加强减反射涂层的粘附。这种预处理通常在真空下进行。它可以是用高能和/或反应性组分例如用离子束(“离子预清理”或“ipc”)或用电子束进行的轰击、电晕放电处理、离子散裂处理、紫外线辐射处理或真空下等离子体介导处理(通常使用氧或氩等离子体)。它还可以是酸性或碱性处理和/或基于溶剂的处理(水，过氧化氢或任何有机溶剂)。

根据本发明，“入射角(符号θ)”是由入射在眼科镜片表面上的光线与该表面的法线在入射点处形成的角度。光线是例如发光的光源，诸如像在国际比色系统ciel*a*b*中定义的标准光源d65。总体上，入射角从0°(正入射)至90°(掠入射)变化。入射角的常见范围是0°至75°。对于小的入射角(典型地低于20°)，减反射对于最大化到达佩戴者眼睛的光并避免配戴者周围的人的不愉快的反射是有用的。这种特性主要对于眼科镜片的前面，即与配戴者的眼睛最远的眼科镜片的面，是期望的。对于较大的入射角(典型地从20°至50°)，减反射对于避免来自佩戴者背面(或侧面)的光反射是有用的。这种特性主要对于眼科镜片的后面，即与配戴者的眼睛最近的眼科镜片的面，是期望的。

将标准光源d65和观察者(10°的角度)考虑在内，在380与780nm之间计算本发明光学制品在国际比色系统ciel*a*b*中的比色系数。有可能制备减反射涂层而没有关于其色调角的限制。观察者是如在国际比色体系ciel*a*b*中定义的“标准观察者”。

在本申请中，“平均反射系数”，记为rm，是诸如在iso13666:1998标准中定义的，并且根据iso8980-4标准测量，即，这是在400与700nm之间的整个可见光谱内的(非加权的)光谱反射平均值。rm通常针对低于17°、典型地为15°的入射角来测量，但可以针对任何入射角来评估。

应用新提出的解决方案，在一些实施例中，提供了包括设计用于暗视或间视条件的减反射堆叠体的眼科镜片，其中该减反射堆叠体设计方法使用如在cie1951中定义的光谱发光效率函数v’(λ)。在一种情况下，上述眼科镜片进一步包括其中该减反射堆叠体设计方法使用平均光谱发光效率函数vα，β(λ)＝αv(λ)+βv′(λ)，其中β＞0，v(λ)是在cie1931中并且v’(λ)是在cie1951中。在另一种情况下，上述眼科镜片中的任一种进一步包括其中该减反射堆叠体具有根据下式计算的加权平均光反射值：

其中r(λ)是该减反射堆叠体的光反射光谱并且ilum(λ)是参考光源。可以对于任何入射角进行计算。在一个具体实施例中，对于镜片的前面，特别考虑低于20°的入射角。在其他具体实施例中，对于镜片的后面，特别适配从20°至50°的较大入射角。

在其他实施例中，提供了设计减反射堆叠体的方法，包括：(a)识别在暗视觉状态中的亮度(例如，α＝0)；(b)根据下式计算具有光反射光谱r(λ)的减反射堆叠体的暗视条件下的加权平均光反射r′v：

并且(c)通过选择材料来设计减反射堆叠体以实现产生计算的r′v值的光反射光谱r(λ)，其中v0，1(λ)＝v′(λ)是在cie1951中并且ilum(λ)是参考光源。在一种情况下，该方法进一步包括其中r′v小于或等于1％、优选小于或等于0.5％。在附加的情况下，上述方法进一步包括其中亮度低于10^-2cd/m²。在另一种附加的情况下，该方法进一步包括其中确定亮度以用于预定的活动，例如在低光条件下的钓鱼、打猎、集会、越野跑、驾驶或控制移动物体、观星、工作/就业、观看演出、潜水、摄影或拍摄或定期生活活动。在又另一种情况下，上述方法被定义为制造具有减反射堆叠体的眼科镜片，进一步包括：(d)提供具有两个主面的光学制品；和(e)在该眼科镜片的至少一个主面上形成该减反射堆叠体。

在又其他实施例中，提供了设计减反射堆叠体的方法，包括：(a)识别在暗视觉和/或中间视觉状态中的亮度范围(例如，0<α<1)；(b)根据下式计算该亮度范围的平均光谱发光效率函数vα，β(λ)：

vα，β(λ)＝αv(λ)+βv′(λ)，

其中α和β根据亮度条件进行选择，β＞0，v(λ)是在cie1931中并且v’(λ)是在cie1951中；和(c)通过使用vα，β(λ)函数设计减反射堆叠体。在一种情况下，减反射堆叠体的设计方法的步骤(c)包括以下步骤：(c1)根据下式计算具有光反射光谱r(λ)的减反射堆叠体的加权平均光反射

和(c2)通过选择材料来设计减反射堆叠体以实现产生计算的值的光反射光谱r(λ)，其中ilum(λ)是参考光源。在另一种情况下，上述方法中的任一种进一步包括其中小于或等于1％、优选小于或等于0.5％。在附加的情况下，在此披露的方法中的任一种进一步包括其中亮度低于10cd/m²。在又另一种情况下，上述方法被定义为制造具有减反射堆叠体的眼科镜片，进一步包括：(d)提供具有两个主面的光学制品；和(e)在该眼科镜片的至少一个主面上形成该减反射堆叠体。

在又一些其他实施例中，根据上述实施例的眼科镜片进一步包括具有前主面和后主面的透明基材，这些主面中的至少一个涂覆有多层减反射堆叠体，该多层减反射堆叠体包括具有高于或等于1.55的折射率的至少一个层和具有低于1.55的折射率的至少一个层，使得：至少对于小于35°的入射角，对于用d65光源的明视觉在可见光区中的平均光反射系数rv是小于或等于0.5％；并且至少对于小于35°的入射角和比率α/β≤10、α/β≤1、α/β≤0.5，对于用d65光源的暗视觉或中间视觉在可见光区中的平均光反射系数低于对于明视觉在可见光区中的平均光反射系数rv。在一种情况下，在此披露的任何眼科镜片包括其中该多层减反射涂层包含高于或等于3且低于或等于10、优选高于或等于4且低于或等于6的层数。在另一种情况下，在此披露的任何眼科镜片进一步包括其中至少对于小于35°的入射角，由该减反射涂层反射的光的色调是在从0°至150°的范围内。在又另一种情况下，在此披露的任何眼科镜片进一步包括其中至少对于小于35°的入射角，减反射涂层的平均反射rm低于1％。在附加的情况下，在此披露的任何眼科镜片进一步包括其中该减反射涂层在远离基材的方向上包括具有高于或等于1.55的折射率和10至25nm的厚度的层；具有低于1.55的折射率和20至35nm的厚度的层；具有高于1.55的折射率和60至110nm的厚度的层；任选地具有3至10nm的厚度的导电层；以及具有低于1.55的折射率和70至95nm的厚度的层。

在附加的实施例中，披露了向眼科镜片顾客提供关于亮度条件的眼科镜片的评级的方法，该评级基于量化该眼科镜片在暗视或间视条件下的减反射效率的比率，该方法包括以下步骤：(a)识别暗视觉和/或中间视觉状态中的亮度范围；(b)识别适配于该亮度范围的平均光谱发光效率函数vα，β(λ)并且基于α和β计算比率；和(c)向顾客提供该眼科镜片的评级。

在甚至更多附加的实施例中，披露了一种用于量化眼科镜片在暗视和/或间视条件下的减反射效率的经评级的眼科镜片，该眼科镜片包括涂覆有多层减反射堆叠体的前面和与该眼科镜片相关联的视觉评级的指示，该评级包括基于定义用于设计该减反射堆叠体的平均光谱发光效率函数vα，β(λ)的值α和β的比率。

本领域具备一般知识的技术人员完全能够选择适合的材料和厚度用于减反射涂层的不同层，以便具有不同的所需参数r′v、rv和rm。

本发明的多层减反射涂层包括具有高折射率的至少一个层和具有低折射率的至少一个层的堆叠体。

更优选地，它包括具有低折射率(li)的至少两个层和具有高折射率(hi)的至少两个层。这在此是简单的堆叠体，因为减反射涂层中的层总数高于或等于3、优选地高于或等于4以及低于或等于7、更优选地低于或等于6、甚至更优选地低于或等于5、以及最优选地等于5个层。

如在此使用的，减反射涂层的层被限定为具有高于或等于1nm的厚度。因此，当对减反射涂层中的层数计数时，将不考虑具有低于1nm厚度的任何层。当对减反射涂层的层数计数时，也不考虑子层。

除非另有说明，否则本申请中披露的所有厚度涉及物理厚度。

在本申请中，当减反射涂层的层的折射率高于或等于1.55、优选地高于或等于1.6、甚至更优选地高于或等于1.7、甚至更优选地高于或等于1.8并且最优选地高于或等于1.9时，其被称为具有高折射率(hi)的层。当减反射涂层的层的折射率低于1.55、优选低于或等于1.50、更优选低于或等于1.48并且最优选低于或等于1.47时，其被称为低折射率层(li)。

除非另外指定，否则本申请中提及的折射率是在25℃、550nm波长下表达的。

hi层是在本领域中众所周知的传统的高折射率层。它通常包含一种或多种金属氧化物如，但不限于，氧化锆(zro2)、二氧化钛(tio2)、氧化铝(al2o3)、氮化硅(si3n4)、五氧化二钽(ta2o5)、氧化钕(nd2o5)、氧化镨(pr2o3)、钛酸镨(prtio3)、氧化镧(la2o3)、氧化铌(nb2o5)、氧化钇(y2o3)。任选地，hi层可以进一步包含具有低折射率的二氧化硅或其他材料，条件是它们具有如上文所指示的高于或等于1.55的折射率。优选的材料包括tio2、prtio3、zro2、al2o3、y2o3、si3n4及其混合物。

li层也是众所周知的并且可以包含(但不局限于)氧化硅、或二氧化硅与氧化铝的混合物、尤其是二氧化硅掺有氧化铝，后者有助于增加减反射涂层耐热性。li层优选地是相对于层总重量包含按重量计至少80％的二氧化硅、更优选地按重量计至少90％的二氧化硅的层，并且甚至更优选地包括二氧化硅层。

任选地，li层可以进一步包含具有高折射率的材料，条件是产生的层的折射率低于1.55。

当使用包含sio2与al3o3的混合物的li层时，该层相对于此层中的sio2+al2o3总重量优选地包含按重量计从1％至10％、更优选地从1％至8％并且甚至更优选地从1％至5％的al3o3。

例如，可以采用掺有按重量计4％或者更少的al2o3的sio2或者掺有8％al2o3的sio2。可以使用市场上可获得的sio2/al2o3混合物，如由优美科材料ag公司(umicorematerialsagcompany)销售的(在550nm下，折射率n＝1.48-1.50)，或由德国默克公司(merckkgaacompany)销售的(在500nm下，折射率n＝1.48)。

在本发明的一个实施例中，该减反射涂层外层是基于二氧化硅的层，相对于层总重量优选地包含按重量计至少80％的二氧化硅、更优选地按重量计至少90％的二氧化硅(例如，掺有氧化铝的二氧化硅层)，并且甚至更优选地包括二氧化硅层。

通常，hi层具有范围为从10至120nm的物理厚度，并且li层具有范围为从10至120nm的物理厚度。

通常，减反射涂层总厚度低于1微米、优选地低于或等于800nm、更优选地低于或等于500nm以及甚至更优选地低于或等于250nm。减反射涂层总厚度通常高于100nm、优选地高于150nm。

在本发明的一个实施例中，减反射涂层沉积到子层上。应注意，这种减反射涂层子层不属于减反射涂层。

如在此所使用的，减反射涂层子层或粘附层旨在是指为了提高所述涂层的机械特性诸如耐磨性和/或耐擦伤性和/或为了增强其到基底或底层涂层的粘附而使用的相对厚的涂层。

如果子层直接沉积到基材上，那么由于其厚度相对高，子层通常不参与减反射光学活性，特别是当它具有接近于底层涂层(通常是抗磨损和抗刮擦涂层)或基材的折射率时。

该子层应具有足够促进减反射涂层耐磨性的厚度，但优选地未达到能够引起光吸收的程度(取决于该子层性质，能够显著地减小相对透射系数τν)。其厚度通常低于300nm、更优选地低于200nm，并且通常高于90nm、更优选地高于100nm。

该子层优选地包括基于sio2的层，此层相对于层总重量优选地包含按重量计至少80％的二氧化硅、更优选地按重量计至少90％的二氧化硅，并且甚至更优选地包括二氧化硅层。这种基于二氧化硅的层的厚度通常低于300nm、更优选地低于200nm，并且通常高于90nm、更优选地高于100nm。

在另一个实施例中，此基于sio2的层是以如在此以上所定义的量掺有氧化铝的二氧化硅层，优选地包括掺有氧化铝的二氧化硅层。

在一个具体实施例中，该子层包括sio2层。

可以通过将至少一个电荷消散导电层结合到存在于制品表面的堆叠体中来使本发明的光学制品抗静电，即不保留和/或发展大量静电荷。

该电荷耗散导电层必须足够薄以不改变该减反射涂层的透明度。该导电层优选地是由一种导电的且高度透明的材料(通常是任选地掺杂的金属氧化物)制成。在这种情况下，其厚度优选地从1到15nm、更优选地从1到10nm变化。优选地，导电层包括任选地掺杂的金属氧化物，其选自铟、锡、锌氧化物及其混合物。优选氧化锡铟(in2o3:sn，掺杂锡的氧化铟)、掺杂铝的氧化锌(zno:al)、氧化铟(in2o3)以及氧化锡(sno2)。在一个最优选的实施例中，导电层和任选的透明层是氧化铟锡层，记为ito层或氧化锡层。

通常，导电层由于其低厚度而在堆叠体内以有限方式帮助获得减反射特性并且表示在减反射涂层中具有高折射率的层。这是由导电且高度透明的材料制成的那些层如ito层的情况。

减反射涂层不包括具有高于或等于20nm、优选地高于15nm的厚度的基于氧化锡的任何层。当多个基于氧化铟的层存在于减反射涂层中时，它们的总厚度优选地低于20nm、更优选地低于15nm。如在此所使用的，基于氧化铟的层旨在意指相对于层总重量包含按重量计至少50％的氧化铟。

减反射涂层的不同层和任选的子层优选地在真空下通过气相沉积根据以下方法中的任一种进行沉积：i)通过任选地离子束辅助的蒸发；ii)通过离子束溅射；iii)通过阴极溅射；iv)通过等离子辅助的气相沉积；v)通过磁控溅射。在以下的参考文献“薄膜工艺(thinfilmprocesses)”和“薄膜工艺ii(thinfilmprocessesii)”，vossen&kern编辑，学术出版社(academicpress)，1978年和1991年中分别描述了这些不同的方法。特别推荐的方法是在真空下蒸发。

优选地，减反射涂层和任选子层的各层的沉积通过真空下蒸发来进行。

根据一个实施例，减反射涂层在远离基材的方向上包括具有高于或等于1.55的折射率和10至25nm的厚度的层；具有低于1.55的折射率和20至35nm的厚度的层；具有高于1.55的折射率和60至75nm的厚度的层；任选地具有3至10nm的厚度的导电层；以及具有低于1.55的折射率和70至95nm的厚度的层。在一个优选的实施例中，具有高于或等于1.55的折射率的层是至少由氧化锆制成的，并且具有低于1.55的折射率的层是至少由二氧化硅制成的。

在另一个实施例中，减反射涂层在远离基材的方向上包括具有高于或等于1.55的折射率和10至22nm的厚度的层；具有低于1.55的折射率和27至35nm的厚度的层；具有高于1.55的折射率和100至110nm的厚度的层；任选地具有3至10nm的厚度的导电层；以及具有低于1.55的折射率和80至95nm的厚度的层。在一个优选的实施例中，具有高于或等于1.55的折射率的层是至少由五氧化二钽制成的，并且具有低于1.55的折射率的层是至少由氟化镁制成的。

因此，本发明提供了一种具有改进的概念的减反射涂层，该减反射涂层包括由多个薄层制成的堆叠体，该堆叠体的厚度和材料已被选择成以便在暗视和/或间视条件下并且最终在明视条件下在可见光区中获得令人满意的减反射性能。

优选地，眼科镜片的后主面和前主面涂覆有所述多层减反射涂层。

前面和后面的抗-uv和/或减反射涂层可以相同或不同。

例如，光学制品的后面可能涂覆有减反射涂层，该减反射涂层在暗视和/或间视条件下比基材的前面更加有效(根据上述特征)。特别地，光学制品可以对于35°的入射角在其后面上涂覆有具有低于1％、优选低于0.75％、更优选低于0.5％的的减反射涂层，并且对于15°的入射角在其前面上涂覆有具有低于1％、优选低于0.75％、更优选低于0.5％的rv的减反射涂层。

减反射涂层可以直接沉积到裸基材上。在一些应用中，优选的是该基材的主面在沉积本发明的减反射涂层之前用一个或多个功能性涂层涂覆。传统上用于光学器件中的这些功能性涂层可以是并不限于，耐冲击底漆层、耐磨涂层和/或耐刮擦涂层。

通常，减反射涂层将沉积于其上的基材的正主面和/或背主面涂覆有耐冲击底漆层、抗磨损涂层和/或抗刮擦涂层、或用抗磨损涂层和/或抗刮擦涂层涂覆的耐冲击底漆层。该抗磨损涂层和/或耐刮擦涂层可以是眼科镜片领域中传统地用作抗磨损涂层和/或抗刮擦涂层的任何层。

抗磨损涂层和/或耐刮擦涂层优选地是基于聚(甲基)丙烯酸酯或硅烷的硬涂层，这些硬涂层通常包括一种或多种矿物填料，这种或这些矿物填料旨在固化时增加涂层的硬度和/或折射率。

硬质抗磨损涂层和/或耐刮擦涂层优选地是由包含至少一种烷氧基硅烷和/或其水解产物的组合物制备的，该水解产物例如通过用盐酸溶液和任选地冷凝和/或固化催化剂水解获得。

推荐用于本发明的合适涂层包括基于环氧硅烷水解产物的涂层，诸如在专利fr2702486(ep0614957)、us4211823以及us5015523中描述的那些涂层。

优选的抗磨损和/或耐刮擦涂层组合物是在专利fr2702486中披露的那种组合物。它包含环氧三烷氧基硅烷和二烷基二烷氧基硅烷的水解产物、硅胶和催化量的铝基固化催化剂(如乙酰丙酮化铝)，剩余部分基本上由常规用于配制这类组合物的溶剂组成。优选地，所使用的水解产物是γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(glymo)和二甲基二乙氧基硅烷(dmdes)的水解产物。

抗磨损涂层和/或耐刮擦涂层组合物可以通过浸涂或旋涂沉积到基材的主面上。然后，通过合适的方法(优选地使用加热或紫外线辐射)将其固化。

抗磨损和/或耐刮擦涂层的厚度通常从2μm到10μm、优选地从3μm到5μm变化。

在沉积耐磨涂层和/或耐刮擦涂层之前，有可能将底漆涂层涂在基片上以提高最终产品中的随后层的耐冲击性和/或附着力。此涂层可以是惯常用于透明聚合物材料的制品如眼科镜片的任何耐冲击底漆层。

优选的底漆组合物包括：基于热塑性聚氨酯的组合物，如在日本专利jp63-141001和jp63-87223中描述的那些；聚(甲基)丙烯酸底漆组合物，如在专利us5,015,523中描述的那些；基于热固性聚氨酯的组合物，如在专利ep0404111中描述的那些；以及基于聚(甲基)丙烯酸胶乳或聚氨酯型胶乳的组合物，如在专利us5,316,791和ep0680492中描述的那些。

优选的底漆组合物是基于聚氨酯的组合物和基于乳胶(尤其是任选地含有聚酯单元的聚氨酯类型乳胶)的组合物。

有待在本发明中合适地使用的可商购的底漆涂层组合物包括如232、234、240、242、r-962、r-972、r-986和r-9603等组合物。

还可以在底漆涂层中使用此类乳胶的组合物，尤其是聚氨酯类型乳胶和聚(甲基)丙烯酸乳胶。

可以通过浸涂或旋涂将此类底漆涂层组合物沉积到物品面上，此后在至少70℃且高达100℃(优选地约90℃)的温度下干燥，持续的时间段范围从2分钟至2小时(一般地约15分钟)，以在固化之后形成具有从0.2至2.5μm、优选地从0.5至1.5μm厚度的底漆涂层。

根据本发明的光学制品还可以包括形成在减反射涂层上并能够改变其表面特性的涂层，诸如疏水涂层和/或疏油涂层(防污顶涂层)。这些涂层优选地沉积到该减反射涂层的外层上。通常，它们的厚度低于或等于10nm、优选地范围从1至10nm、更优选地从1至5nm。

通常存在氟硅烷或氟硅氮烷类型的涂层。它们可以通过沉积每分子优选地包含至少两个可水解基团的氟硅烷或氟硅氮烷前体来获得。氟硅烷前体优选地包含氟聚醚部分并且更优选地包含全氟聚醚部分。这些氟硅烷是熟知的并且尤其描述于专利us5,081,192、us5,763,061、us6,183,872、us5,739,639、us5,922,787、us6,337,235、us6,277,485以及ep0933377中。

优选的疏水性和/或疏油性涂层组合物由信越化学工业公司(shin-etsuchemical)以商品名kp出售。另一种优选的疏水性和/或疏油性涂层组合物由大金工业公司(daikinindustries)以商品名optool出售。它是含有全氟丙烯基团的氟化树脂。

代替疏水性涂层，可使用提供防雾特性的亲水性涂层，或当与表面活化剂关联时提供防雾特性的防雾前体涂层。此类防雾前体涂层的实例描述于专利申请wo2011/080472中。

典型地，根据本发明的眼科镜片包括基材，在该基材的后面依次地涂覆有根据本发明的耐冲击底漆层、抗磨损和耐刮擦层、抗uv层减反射涂层，并且涂覆有疏水性和/或疏油性涂层，或者涂覆有提供防雾特性的亲水性涂层、或防雾前体涂层。根据本发明的眼科镜片优选地是用于眼镜的眼科镜片(眼镜片)、或用于眼科镜片的毛坯。镜片可以是矫正的，或不是矫正的。

光学制品基材的前面可以依次涂覆有耐冲击底漆层、耐磨层和/或耐刮擦层、减反射涂层(可以是或不是根据本发明的抗uv、减反射涂层)，以及疏水和/或疏油的涂层。

在一个实施例中，根据本发明的光学制品在可见光区不吸收或吸收不多，这在本申请的上下文中意味着其在可见范围内的透射系数τν(也称为在可见范围内的相对透射系数)高于90％、更优选地高于95％、甚至更优选地高于96％并且最优选地高于97％。

系数τν应该如由国际标准化定义(iso13666:1998标准)所定义的进行理解并且根据iso8980-3标准进行测量。在从380nm到780nm的波长范围内对其定义。

优选地，根据本发明涂覆的制品的光吸收率低于或等于1％。

本发明的其他目的、特征和优点将从下面的详细描述中变得明显。然而，应该理解详细描述和特定实例，虽然说明本发明的特定实施例，但仅是通过举例给出，因为根据这种详细描述，在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员将变得是明显的。注意，仅仅因为特定化合物归属于一个特定的通式，并不意味着它还不能属于另一个通式。

实例

包括以下实例来展示本发明的优选实施例。本领域的技术人员应理解下面的这些实例中所披露的技术表示由本发明人发现的技术在本发明的实践中发挥作用良好，并且因此可以被认为构成用于本发明实践的优选方式。然而，鉴于本披露内容，本领域的技术人员应理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对所披露的具体实施例作出许多变化而仍然获得相似的或类似的结果。

除非另有定义，在此使用的所有技术和科学术语具有与所披露的发明所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。在此引用的出版物及引用它们的材料通过援引具体结合。

本领域技术人员将认识到或能够使用仅仅常规实验来确定在此所述的本发明的具体实施例的许多等效物。这些等效物旨在被权利要求所涵盖。

实例1

1.通用程序

以实现最小r′v的目标设计、生产并测试光学制品。该实例中所使用的光学制品包括镜片基材，该镜片基材具有65mm的直径、1.5的折射率(依视路(essilor)镜片)、以及-2.00屈光度的焦度，涂覆有折射率1.48的硬涂层(诸如在ep0614957中所描述的那些)并且在其前面上涂覆有本发明的减反射涂层(参见表2)。在此提供两个镜片z作为实例：“zro2/sio2”镜片和“ta2o5/mgf2”镜片。

ito(锡掺杂的氧化铟)层由90％氧化铟组成。

不加热基材而通过在真空下蒸发(蒸发源：电子枪)来沉积减反射涂层的层。

沉积框架是satismc-380机器，该机器配备有用于蒸发氧化物的电子枪(stih-270-2ckb(10kv))，并且装备有用于初步阶段的离子枪(marki)以便使用氩离子(ipc)准备基材表面。

表2

借助石英微量天平来控制这些层的厚度。在具有ura配件(通用反射配件)的可变入射分光光度计perkin-elmerlambda850上进行光谱测量。

2.测试程序

用于制造光学制品的方法包括：引入基材的步骤、借助氩离子束(阳极电流：0.8a，阳极电压：100v，中性电流：40ma)活化该基材的表面、关闭离子辐射、然后随后通过连续蒸发形成减反射涂层的不同层的步骤以及至少一个通风步骤。

3.结果

在下面详述了所获得的zro2/sio2和ta2o5/mgf2眼科镜片的结构特性和光学性能。在图3中示出所制备的一些制品在380与780nm之间的反射曲线图。

反射平均系数值是前面的反射平均系数值。对于15°或35°的入射角θ提供系数rv和r′v，并且将在不同入射角θ下的标准光源d65和观察者(10°的角度)(对于所有实例)考虑在内，在380nm与780nm之间计算在国际比色系统ciel*,a*,b*中本发明的光学物品的比色系数、色度(c*)和色调(h*)(参见表3)。

根据上述实例1的镜片在rv和r′v两者的分析下在可见光区中具有非常好的减反射特性。在zro2/sio2和ta2o5/mgf2两种镜片中，在测试配置下r′v低于rv。特别地，使用ta2o5/mgf2材料的如设计原样的减反射ta2o5/mgf2堆叠体的r′v极低，如表3所示的0.02％，这非常可望用于夜视觉和夜间活动应用。此外，对于各种入射角度，非常低，适用于眼科镜片的前面或后面。

表3

实例2

设计光学制品，目标是实现最小(镜片a)和最小(镜片b)，用与实例1相同的材料和程序生产并进行测试。该实例中所使用的光学制品包括镜片基材，该镜片基材具有65mm的直径、1.5的折射率(依视路镜片)、以及-2.00屈光度的焦度，涂覆有折射率1.48的硬涂层(诸如在ep0614957中所描述的那些)并且在其前面上涂覆有本发明的减反射涂层(参见表4和5)。在此提供四个镜片作为实例。

表4

表5

反射平均系数值是前面的反射平均系数值。对于15的入射角θ，提供系数将标准光源d65和观察者(10°的角度)(对于所有实例)考虑在内(参见表6)。

表6

根据上述实例2的镜片在从暗视觉到明视觉的所有条件下在可见光区中具有非常好的减反射特性。特别地，反射平均系数值在不同条件下显示出非常小的变化，这非常可望用于适用于所有种类的条件的镜片。

实例3

与实例1类似，镜片已被设计用于不同的光源(代表人工光源)，这些光源更加代表在夜间期间的光暴露。已经使用商业类型led4800和白炽灯泡的发光二极管。图4显示了两个光源的光源光谱ilum(λ)。在此提供具有本发明的减反射涂层的zro2/sio2led、zro2/sio2inc、ta2o5/mgf2led和ta2o5/mgf2inc作为实例(表7和8)

表7

表8

对于这些照明条件的rv和rv'如表9所示。对于zro2/sio2led和ta2o5/mgf2led镜片，rv和rv’用对应于led4800光源和d65标准光源的ilum(λ)计算(见图4)。对于zro2/sio2inc和ta2o5/mgf2inc镜片，rv和rv’用对应于白炽灯光源和d65标准光源的ilum(λ)计算(见图4)。

表9

根据上述实例3的镜片在各种照明条件和范围从暗视觉到明视觉下在可见光区中具有非常好的减反射特性。特别地，反射平均系数值在不同照明条件下显示出非常小的变化，这非常可望用于适用于所有情况的镜片。此外，在这些测试配置下r′v低于rv，表明这些镜片特别适应于人工照明条件。

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鉴于本披露内容，可以制造和执行在此披露和要求保护的所有方法和装置，而无需过度实验。虽然已经就优选实施例描述了本发明的组合物和方法，但是对于本领域技术人员将明显的是，可以将变化应用于方法和装置以及在此描述的方法的步骤中或步骤的顺序中，而不脱离本发明的概念、精神和范围。更具体地，将明显的是，化学和生理上均相关的某些试剂可以替代在此所述的试剂，同时将获得相同或相似的结果。对于本领域技术人员明显的所有这样的类似替代和修改被认为在如由所附权利要求限定的本发明的精神、范围和概念内。