Tròng kính là vật dụng quen thuộc với nhiều người, và chúng đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tật cận thị khi đeo kính. Tròng kính có nhiều lớp phủ khác nhau, chẳng hạn như lớp phủ màu xanh lá cây, màu xanh dương, màu xanh tím, và thậm chí cả lớp phủ vàng cao cấp. Sự hao mòn của các lớp phủ là một trong những lý do chính khiến người ta phải thay kính, vì vậy hãy cùng tìm hiểu thêm về các lớp phủ của tròng kính.
Sự phát triển của lớp phủ thấu kính
Trước khi thấu kính nhựa ra đời, thấu kính thủy tinh được sử dụng phổ biến. Ưu điểm của thấu kính thủy tinh là chiết suất cao, độ truyền ánh sáng cao và độ cứng cao, nhưng chúng cũng có những nhược điểm như dễ vỡ, nặng và không an toàn.
Để khắc phục những nhược điểm của thấu kính thủy tinh, các nhà máy đã phát triển nhiều loại vật liệu khác nhau để thay thế, nhưng không có loại nào là lý tưởng. Mỗi loại vật liệu đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, và rất khó để đạt được sự cân bằng. Điều này cũng đúng với các loại thấu kính nhựa hiện nay (vật liệu nhựa).
Đối với các loại thấu kính nhựa hiện nay, phủ lớp là một quy trình cần thiết. Vật liệu nhựa cũng có nhiều phân loại, chẳng hạn như MR-7, MR-8, CR-39, PC, NK-55-C và nhiều loại vật liệu nhựa khác, mỗi loại có đặc tính riêng. Cho dù là thấu kính thủy tinh hay thấu kính nhựa, ánh sáng đi qua bề mặt thấu kính đều trải qua các hiện tượng quang học khác nhau: phản xạ, khúc xạ, hấp thụ, tán xạ và truyền dẫn.
Phủ một lớp màng chống phản xạ lên thấu kính.
Trước khi ánh sáng đến bề mặt tiếp xúc của thấu kính, nó là 100% năng lượng ánh sáng, nhưng khi thoát ra khỏi thấu kính và đi vào mắt, nó không còn là 100% năng lượng ánh sáng nữa. Tỷ lệ phần trăm năng lượng ánh sáng càng cao, khả năng truyền ánh sáng càng tốt, và chất lượng hình ảnh cũng như độ phân giải càng cao.
Đối với một loại vật liệu thấu kính cụ thể, giảm tổn thất phản xạ là một phương pháp phổ biến để tăng khả năng truyền ánh sáng. Ánh sáng phản xạ càng nhiều, độ truyền dẫn của thấu kính càng thấp, dẫn đến chất lượng hình ảnh kém. Do đó, giảm phản xạ đã trở thành một vấn đề mà các thấu kính nhựa phải giải quyết, và màng chống phản xạ (màng AR) đã được áp dụng cho thấu kính (ban đầu, lớp phủ chống phản xạ được sử dụng trên một số thấu kính quang học).
Màng chống phản xạ sử dụng nguyên lý giao thoa để thiết lập mối quan hệ giữa độ phản xạ cường độ ánh sáng của lớp màng chống phản xạ trên thấu kính và bước sóng của ánh sáng tới, độ dày của lớp màng, chiết suất của lớp màng và chiết suất của chất nền thấu kính, cho phép ánh sáng đi qua lớp màng triệt tiêu lẫn nhau, giảm tổn thất năng lượng ánh sáng trên bề mặt thấu kính và cải thiện chất lượng hình ảnh cũng như độ phân giải.
Lớp phủ chống phản xạ thường sử dụng các oxit kim loại có độ tinh khiết cao như titan dioxit và coban oxit, được lắng đọng trên bề mặt thấu kính thông qua quá trình bay hơi (lắng đọng chân không) để đạt được hiệu quả chống phản xạ tốt. Lớp phủ chống phản xạ thường để lại cặn và hầu hết các lớp màng đều có màu chủ yếu là xanh lục.
Màu sắc của màng chống phản xạ có thể được kiểm soát, ví dụ, để tạo ra màng màu xanh lam, màng màu xanh tím, màng màu tím, màng màu xám, v.v. Các lớp màng màu khác nhau có sự khác biệt trong quy trình sản xuất. Ví dụ, màng màu xanh lam có nghĩa là cần kiểm soát độ phản xạ thấp hơn, và độ khó phủ lớn hơn so với màng màu xanh lá cây. Tuy nhiên, sự khác biệt về độ truyền ánh sáng giữa màng màu xanh lam và màng màu xanh lá cây có thể nhỏ hơn 1%.
Trong các sản phẩm thấu kính, lớp phủ màu xanh lam thường phổ biến hơn ở các loại thấu kính tầm trung đến cao cấp. Về nguyên tắc, khả năng truyền ánh sáng của lớp phủ màu xanh lam cao hơn so với lớp phủ màu xanh lục (lưu ý rằng đây chỉ là về nguyên tắc) vì ánh sáng là hỗn hợp của các bước sóng khác nhau, và các bước sóng khác nhau có vị trí tạo ảnh khác nhau trên võng mạc. Trong điều kiện bình thường, ánh sáng vàng lục được tạo ảnh chính xác trên võng mạc, và thông tin thị giác do ánh sáng xanh lục cung cấp tương đối cao, do đó mắt người nhạy cảm với ánh sáng xanh lục.
Phủ một lớp màng cứng lên thấu kính.
Ngoài khả năng truyền ánh sáng, cả hai chất liệu nhựa và thủy tinh đều có một nhược điểm đáng kể: thấu kính không đủ cứng.
Giải pháp là khắc phục vấn đề này bằng cách phủ một lớp màng cứng lên bề mặt.
Độ cứng bề mặt của thấu kính thủy tinh rất cao (thường chỉ để lại rất ít vết xước khi bị vật cứng thông thường cào), nhưng điều này không đúng với thấu kính nhựa. Thấu kính nhựa dễ bị xước bởi các vật cứng, cho thấy chúng không có khả năng chống mài mòn.
Để cải thiện khả năng chống mài mòn của thấu kính, cần phải phủ một lớp màng cứng lên bề mặt thấu kính. Lớp màng cứng thường sử dụng các nguyên tử silic để xử lý làm cứng, sử dụng dung dịch làm cứng chứa ma trận hữu cơ và các hạt siêu mịn vô cơ bao gồm các nguyên tố silic. Lớp màng cứng đồng thời sở hữu độ dẻo dai và độ cứng (lớp màng trên bề mặt thấu kính cứng, và chất nền thấu kính ít giòn hơn so với thủy tinh dễ vỡ).
Công nghệ hiện đại chính để phủ màng cứng là phương pháp nhúng. Lớp phủ màng cứng tương đối dày, khoảng 3-5μm. Đối với thấu kính nhựa có lớp phủ màng cứng, người ta có thể nhận biết bằng âm thanh khi gõ vào mặt bàn và độ sáng của màu thấu kính. Những thấu kính tạo ra âm thanh rõ ràng và có viền sáng chứng tỏ chúng đã được xử lý làm cứng.
Phủ một lớp màng chống bám bẩn lên thấu kính.
Hiện nay, màng chống phản xạ và màng cứng là hai lớp phủ cơ bản cho thấu kính nhựa. Thông thường, màng cứng được phủ trước, sau đó là màng chống phản xạ. Do những hạn chế hiện tại của vật liệu màng chống phản xạ, nên có sự mâu thuẫn giữa khả năng chống phản xạ và chống bám bẩn. Bởi vì màng chống phản xạ ở trạng thái xốp, nó đặc biệt dễ bị hình thành vết bẩn trên bề mặt thấu kính.
Giải pháp là thêm một lớp màng chống bám bẩn lên trên lớp màng chống phản xạ. Màng chống bám bẩn chủ yếu được cấu tạo từ florua, có thể bao phủ lớp màng chống phản xạ xốp, giảm diện tích tiếp xúc giữa nước, dầu và thấu kính, mà không làm thay đổi hiệu suất quang học của lớp màng chống phản xạ.
Với sự đa dạng hóa ngày càng tăng của nhu cầu, ngày càng nhiều lớp màng chức năng được phát triển, chẳng hạn như màng phân cực, màng chống tĩnh điện, màng chống ánh sáng xanh, màng chống sương mù và các lớp màng chức năng khác. Cùng một chất liệu thấu kính, cùng chỉ số khúc xạ thấu kính, nhưng khác nhau giữa các thương hiệu, và thậm chí trong cùng một thương hiệu, với cùng một chất liệu, các dòng thấu kính khác nhau lại có sự khác biệt về giá cả, và lớp phủ thấu kính là một trong những nguyên nhân. Có sự khác biệt về công nghệ và chất lượng của các lớp phủ.
Đối với hầu hết các loại lớp phủ phim, người bình thường khó có thể phân biệt được sự khác biệt. Tuy nhiên, có một loại lớp phủ mà hiệu quả có thể dễ dàng quan sát được: tròng kính chống ánh sáng xanh (một công nghệ thường được sử dụng trong các loại tròng kính chống ánh sáng xanh cao cấp).
Tròng kính chặn ánh sáng xanh lý tưởng sẽ lọc bỏ ánh sáng xanh có hại trong dải bước sóng 380-460nm thông qua lớp màng chặn ánh sáng xanh. Tuy nhiên, hiệu quả thực tế giữa các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau lại có sự khác biệt. Các sản phẩm khác nhau có sự khác biệt về hiệu quả chặn ánh sáng xanh, màu nền và độ truyền ánh sáng, dẫn đến giá cả khác nhau.
Lớp phủ bảo vệ thấu kính
Lớp phủ thấu kính rất nhạy cảm với nhiệt độ cao. Các lớp phủ trên thấu kính nhựa được phủ sau và chúng đều có một điểm yếu chung: chúng nhạy cảm với nhiệt độ cao. Bảo vệ lớp phủ thấu kính khỏi bị nứt vỡ có thể kéo dài tuổi thọ của thấu kính một cách hiệu quả. Các môi trường cụ thể sau đây dễ gây hư hại cho lớp phủ thấu kính:
1. Đặt ly cốc lên bảng điều khiển ô tô vào giữa trưa mùa hè.
2. Đeo kính hoặc để kính gần đó khi sử dụng phòng xông hơi, tắm bồn hoặc ngâm mình trong suối nước nóng.
3. Nấu ăn trong bếp ở nhiệt độ dầu cao; nếu dầu nóng bắn vào tròng kính, chúng có thể bị vỡ ngay lập tức.
4. Khi ăn lẩu, nếu nước dùng nóng bắn vào kính áp tròng, chúng có thể bị vỡ.
5. Để ly cốc gần các thiết bị gia dụng tỏa nhiệt trong thời gian dài, chẳng hạn như đèn bàn, tivi, v.v.
Ngoài những điểm đã nêu trên, điều quan trọng là phải tránh xa các chất lỏng có tính axit hoặc kiềm mạnh để ngăn ngừa gọng kính hoặc tròng kính bị ăn mòn.
Hiện tượng bong tróc lớp phủ thấu kính và trầy xước về cơ bản là khác nhau. Bong tróc là do tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc chất lỏng hóa học, trong khi trầy xước là do vệ sinh không đúng cách hoặc va đập từ bên ngoài.
Trên thực tế, thủy tinh là một sản phẩm khá dễ vỡ. Chúng nhạy cảm với áp lực, va đập, uốn cong, nhiệt độ cao và chất lỏng ăn mòn.
Để bảo vệ hiệu suất quang học của lớp màng, cần phải:
1. Khi tháo kính, hãy đặt chúng vào hộp bảo vệ và cất giữ ở nơi trẻ em không thể với tới.
2. Lau sạch ly bằng dung dịch tẩy rửa trung tính pha loãng với nước lạnh. Không nên sử dụng bất kỳ loại dung dịch nào khác để lau ly.
3. Trong môi trường nhiệt độ cao (đặc biệt là khi tắm hoặc nấu ăn), nên đeo kính cũ để tránh làm hỏng tròng kính mới.
Một số người có thể tráng kính bằng nước ấm khi gội đầu, rửa mặt hoặc tắm để làm sạch kính. Tuy nhiên, điều này thực tế có thể gây hư hại đáng kể cho lớp phủ thấu kính và khiến thấu kính không thể sử dụng được. Điều quan trọng cần nhấn mạnh là chỉ nên làm sạch kính bằng chất tẩy rửa trung tính pha loãng với nước lạnh!
Tóm lại
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ tráng phủ, các sản phẩm kính mắt hiện đại đã có những bước phát triển đáng kể về khả năng truyền ánh sáng, chống trầy xước và chống bám bẩn. Phần lớn các loại tròng kính nhựa, tròng kính PC và tròng kính acrylic đều đáp ứng được nhu cầu hàng ngày của người dùng về thiết kế lớp phủ.
Như đã đề cập ở trên, kính mắt thực chất là những sản phẩm khá dễ hư hỏng, điều này liên quan đến công nghệ phủ lớp màng phim, đặc biệt là yêu cầu cao về nhiệt độ khi sử dụng. Cuối cùng, tôi muốn nhắc nhở các bạn: khi phát hiện lớp màng phim của tròng kính bị hư hại, hãy thay thế chúng ngay lập tức. Tuyệt đối không được tiếp tục sử dụng chúng một cách bất cẩn. Hư hại lớp màng phim có thể làm thay đổi hiệu suất quang học của tròng kính. Mặc dù một cặp kính chỉ là vấn đề nhỏ, nhưng sức khỏe của mắt mới là điều quan trọng nhất.
Thời gian đăng bài: 21/12/2023