生活中我们经常会遇到这样的尴尬:戴着普通太阳镜开车时,挡风玻璃的反光和刺眼的灯光影响视力,无法安全驾驶; 钓鱼时,由于水面波光粼粼,无法看清水中的浮标和物体。 鱼; 旅行时,感觉景色平淡,无法欣赏到所有美丽的景色……此时,我们迫切希望这些问题能够得到解决。 高折射率偏光树脂眼镜的出现,为我们解决了这一系列问题。 与普通太阳镜相比,增加了消除反射光和眩光的性能,可以提高场景颜色的对比度,并具有出色的防眩光能力。
这种镜头的研究和开发只能追溯到上个世纪。 早在1973年,乌克斯韦尔就发现光是电磁波的一部分。 其中,它的电波和电磁波是相互依存、不可分割的。 电场、磁场和电磁波的方向相互垂直,各方面振动的机会均等。 当电场分布不均匀时,称为极化。 当电场仅沿一个方向振动时,称为线性极化。 能够将非偏振极光分解为偏振极光(或偏振光)的仪器称为偏光镜。 偏振器可以利用吸收、反射、折射和衍射等光学效应来产生偏振光。 目前,眼镜行业使用的偏光片(指镜片中的偏振系数)利用选择性吸收的原理来分解非偏振的极性光并透射偏振光。 透光性好的聚合物薄膜中的分子定向延伸,然后吸附二色性物质(如碘化合物、二色性染料),形成具有偏光作用的薄膜,称为偏光膜。 选择吸收型人工偏光膜是由美国宝丽来公司创始人埃德温·H·兰德于1938年发明的。
制备高折射率偏光树脂眼镜主要取决于偏光膜的选择。 目前,世界上生产偏光膜的技术和设备已有不少改进,但制造工艺的基本原理和所用材料仍与以前相同。 根据所使用的材料、工艺以及行业的影响,目前偏光领域大致有以下发展趋势:
1、碘基偏光技术:以PVA和碘组成的偏光膜在偏光元件制造领域早已占据相当大的比例,是目前的主流工艺。 如今,材料和定向拉伸技术不断改进,偏光度和透光率已经非常接近理论值(偏光度100%,单次透光率≥50%)。
2、染料型偏光技术:采用染料配方使PVA形成偏光膜,具有耐高温、耐高湿、耐光等特点,但偏光程度不如碘基技术,成本昂贵。 虽然现在已经将PVA的延伸和取向与在可见光区域吸收均匀的高偏光性能染料分子相结合而开发出来,其偏光性能与碘基工艺相当,但制造成本仍然较高与碘基工艺相比,发展受到限制。 限制。
3. 纳米偏光技术:采用特殊的印刷工艺,将具有偏光特性的纳米墨水直接印刷在透明基材上,获得所需的偏光效果。 该技术具有优异的耐候性,但偏光度太低,尚无实用价值。
理论上,偏光膜的最佳特性可以达到50%透过率和100%偏光。 目前开发的高透过率高偏光偏光膜已达到透过率44%,偏光度99.9%。 偏光膜配向技术的改进是发展方向。 因此,改善偏光特性、高耐久性、高对比度、高亮度、宽视角等性能是我们在选择偏光膜时应该关注的。
制造高折射率偏光树脂眼镜,不仅需要选择性能优越的偏光膜来实现眼镜的偏光功能,还需要选择光学性能优良的高折射率高分子聚合物材料作为其载体。偏光膜实现了眼镜原有的功能。 开发中使用的高折射率高分子聚合物材料主要是聚氨酯和丙烯酸系列光学树脂材料,折射率为1.61、1.67、1.74。 这两种光学树脂材料具有良好的光学和物理性能,已成为制作超薄高折射光学树脂镜片最常用的材料。
将偏光膜与树脂镜片组合,制成偏光树脂眼镜镜片。 目前,偏光膜与树脂镜片的结合方式一般有两种。 第一种是偏光膜材料主要采用PVA材料,然后将偏光膜植入到聚合树脂镜片单体中间,一起固化成型。 用这种方法制作的镜片可以保留原树脂镜片的所有特性,并且使用方便。 接受使用,如图1所示,该新型高折射率光学树脂玻璃就是采用这种方法; 二是采用TAC偏光膜和PPA偏光膜,直接贴在树脂镜片表面(图2)这种偏光片最大的特点是中心厚度很薄,约为0.74mm。 无法满足镜片摩擦力、耐候性等多方面的要求。 它很难硬化,在使用过程中容易损坏。
采用植入法制作偏光眼镜镜片的关键工序是树脂材料与偏光膜的相容性与结合,这将制约高折射偏光树脂眼镜镜片的镜片质量。 通常,在偏光膜的表面涂敷粘合剂或者对膜进行表面处理,以使偏光膜与树脂材料有机结合。 目前采用哪种更好的粘合剂或特殊的表面处理将成为新型高折射偏光树脂眼镜镜片。 发展的首要课题。
20世纪80年代初,偏光眼镜片进入中国市场。 经过市场的洗礼和产品本身的不断升级,偏光镜片以其独特的防眩光功能受到消费者的青睐。 目前市场上主要以折射率为1.499的偏光树脂眼镜片为主。 高折射偏光树脂眼镜片仅在美国和日本小批量生产,且均处于试产和推广阶段。 为了迎合未来的发展趋势,跟上市场的步伐,康奈特光学有限公司正在大力投入高折射偏光镜片的开发和研究。
令人高兴的是,经过康奈特科研人员多年的不断努力,成功研发出高折射偏光树脂眼镜片,填补了国内此项技术的空白。 康奈特成功解决了高折射偏光树脂眼镜片生产过程中的以下难点:
1、采用独创的淘汰筛选方法,通过对比测试选择最合适的胶粘剂,保证偏光膜与树脂材料的结合;
2、采用旋涂方式,将粘合剂均匀分布在偏光膜上,保证偏光膜与树脂材料的粘合牢度和粘合表面质量;
3. 采用高熔点、低收缩率的塑料环材料制成的塑料环,保证了树脂镜片的成型以及偏光膜在其中的定位。
如上所述,高折射偏光树脂眼镜的两大特点是:偏光功能和高折射。 利用其偏光功能调节偏光轴,可制成具有驾驶镜、钓鱼镜、高尔夫镜、登山镜等功能的太阳镜。 与普通太阳镜不同的是,它们可以阻挡强光和阳光,同时让佩戴者拥有清晰舒适的视野。 基于其高折射率材料,可制成超薄超轻镜片,具有良好的抗冲击性能。 镜片可以设计得更平整、更美观,适合佩戴。 例如,近视眼镜的中心厚度可以设计为1.1mm~1.5mm,比普通树脂镜片薄0.4mm,边缘甚至可以薄一半以上。 如果采用非球面设计,它们可以做得更薄、更轻。