[發明專利]光學器件的三維打印

在審

• 申請號: 201780080530.3
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN110121421A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: T·金得特-拉爾森;W·A·馬丁;G·N·庫瑪;M·L·圭倫
• 申請（專利權）人: 阿森紐光學科學有限責任公司
• 主分類號: B33Y40/00
• 分類號: B33Y40/00;B29D11/00;B29C64/112;B29C64/364;B29L11/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 寧家成

本申請公開了用于制造包括眼科裝置在內的光學元件的三維沉積打印方法，通過控制聚合混合物中氧氣含量和打印環境來實現用于圖像質量光學性能的形式精確度和表面光滑度。

發明領域

本發明涉及能夠通過三維打印技術制備的聚合物光學元件(特別是眼科器件)的領域。

發明背景

對于通過自由基聚合固化的涂層來說氧氣抑制是一個問題(Arcenaux,Jo Ann,Mitigation of oxygen inhibition in UV LED,UVA and low intensity UV cure,Allnex,U.S.A.(2014)；Kiyoi,Ed.,The State of UV-LED curing:An Investigation ofChemistry and Applications,Radtech Report,Issue 2(2013),pp.33-34；Odian,G.,Principles of Polymerization,McGraw Hill(1981),p.249；Decker,C.,J.CoatingTechnology(1987),NO.751,pp.59-65；Calo,E.and Khutoryanskiy,V.V.,EuropeanPolymer J.,65(2015),pp.254-255)。

因為氧氣以約21％的量存在于空氣中，在聚合物材料的能量固化過程中自由基聚合的氧氣抑制是需要解決的非常相關的問題。有數種方法被用于減少或克服氧氣抑制。US2003/0164571公開了一種模內涂布方法。US2010/0259589A1公開了一種不要求完全抽空環境氧氣的惰性UV噴墨打印方法。

接觸鏡制造(Calo and Khutoryanskiy(2015))在過去幾十年中已從車床切削發展到旋轉澆鑄成型再到澆鑄成型(這仍然是最成本有效的工藝)。接觸鏡的澆鑄成型包括將可聚合單體的可固化混合物沉積在由兩個模具部分形成的模腔中，固化所述單體混合物，拆卸所述模具組件和移除鏡片。一個模具部分形成前透鏡表面，另一個模具部分形成后透鏡表面。由于光學質量的金屬插件的制造和隨后的塑料模具的注射成型以及在這些工藝中每一個中相關的浪費，澆鑄成型的成本仍然很高。這與管理大量SKU的庫存相結合，通過鏡片成型工藝制造的接觸鏡家族只能有有限數量的屈光度變化和/或基本曲線、直徑等的選擇。

有幾篇涵蓋材料和澆鑄成型工藝的專利。WO 87/04390，US 5,271,875，US 5,843,346，US 6,861,123和US 5,760,100。US 7,860,594 B2公開了利用立體平版打印生產眼科器件的方法。CLIP“連續液體界面生產”方法被公開在WO 2014126837 A2中。

其它方法如透鏡的自由形成已經被公開。US 9,180,634和US 9,266,294公開了用于生產眼科透鏡前體中的一者或兩者的方法，其中一個表面的至少一部分由反應性混合物自由形成。

WO 2016/014563 A1(Chapoy)公開了使用3維打印機生產復曲面透鏡和其它特殊透鏡的方法，以便在現有透鏡上增加特殊特征。EP 2,392,473 B1和US 8,840,235 B2(二者都屬于Luxexcel Holding BV)公開了通過噴射透明打印油墨的液滴并通過UV輻射固化所述沉積的液滴來在基材上打印光學結構的方法。

發明目的

鑒于現有技術，顯然需要制造光學元件如基于水凝膠的眼科器件的方法，該方法使浪費最小化和降低成本并且具有制造定制和特殊光學元件(例如眼鏡鏡片、接觸鏡和人工晶狀體)的靈活性。

發明概述