This study uses silicone monomer, DMA, crosslinking agent EGDMA, and initiator AIBN as a basic combination to prepare hydrogel lenses using fluorine-based perfluoro polyether and iron oxide and zinc oxide nanoparticles as additives. After manufacturing the lens using iron oxide nanoparticles and zinc oxide nanoparticles, the optical, physical properties, and polymerization stability are evaluated to investigate the possibility of application as a functional hydrogel lens material. As a result of this experiment, it is found that the addition of the wetting material containing fluorine changes the surface energy of the produced hydrogel lens, thereby improving the wettability. Also, the addition of iron oxide and zinc oxide nanoparticles satisfies the basic hydrogel ophthalmic lens properties and slightly increases the UV blocking performance; it also increases the tensile strength by improving the durability of the hydrogel lens. The polymerization stability of the nanoparticles evaluated through the eluate test is found to be excellent. Therefore, it is judged that these materials can be used in various conditions as high functional hydrogel lens material.

This study is carried out to evaluate the commercial feasibility of the room temperature and thermal polymerization method as a lens manufacturing method. All samples are found to be transparent after polymerization, thereby indicating that their physical and surface properties are suitable for hydrogel ophthalmic lenses. The optical and physical properties of the lenses are compared. The water content of the samples that are prepared via a room temperature polymerization process decreases with the addition of MMA as compared to the water content of the samples that are prepared via thermal polymerization. When MMA and DMA are used as an additive for improving functionality, the wettability of the lenses increases. By measuring the AFM, the surface roughness is shown to improve more than MMA and DMA. Therefore, it is judged to be an appropriate process for manufacturing hydrogel lenses with high functionality.

In this study, a multifunctional ophthalmic lens material with an electromagnetic shielding effect, high oxygen permeability, and high water content is tested, and its applicability is evaluated. Metal oxide nanoparticles are applied to the ophthalmic lens material for vision correction to shield harmful electromagnetic waves; the pyridine group is used to improve the antibacterial effect; and silicone substituted with urethane and acrylate is employed to increase the oxygen permeability and water content. In addition, multifunctional tinted ophthalmic lens materials are studied using lens materials with an excellent antibacterial effect (2,6-difluoropyridine, 2-fluoro-4-pyridinecarboxylic acid) and functional (UV protection, high wettability) lens materials (2,4-dihydroxy benzophenone, 2-hydroxy-4-(methacryloyloxy)benzophenone). To solve problems such as air bubbles generated during the polymerization process for the manufacturing and turbidity of the lens surface, polymerization conditions in which the defect rate is minimized are determined. The results show that the polymerization temperature and time are most appropriate when they are 110 oC and 40 minutes, respectively. The optimum injection amount of the polymerization solution is 350 ms. The turbid phenomenon that appears in lens processing is improved by 10 to 95% according to the test time and conditions.

목적: ITO 박막과 발수 박막의 두께에 따른 안경렌즈 투과율 변화를 관찰하고자 한다. 방법: Electron beam evaporation 와 dipping장비로 ITO 코팅, 발수 코팅, SiO2, ZrO2, 하드 코팅 막 을 제작하고 분광광도계와 ellipsomter를 이용하여 파장에 따른 광학상수를 구했다. 이러한 데이터를 이용 하여 Macleod 프로그램으로 ITO 박막과 발수 박막의 두께에 따른 안경렌즈 투과율의 변화를 관찰하였다. 박막설계는 [air / repellent film / ITO / SiO2-ZrO2-SiO2-ZrO2 / AR coating / hard coating(1.553) / lens(1.56)] 와 같다. 결과: ITO 박막과 발수 박막이 없을 시 최적 투과율은 400nm에서 700nm 까지의 평균 투과율은 약 99.5%이다. 안경렌즈 전 후면에서의 반사율이 비슷하므로 안경렌즈 전체 투과율은 약 99%이다. 발수 박막 의 두께를 고정시키고 ITO 박막의 두께를 증가시키면 가시광선의 단파장 영역의 투과율이 장파장에 비해 많 이 감소된다. ITO 박막을 고정시키고 발수 박막의 두께를 증가시킬 경우 장파장의 투과율이 감소하고 단파 장의 투과율은 발수 박막의 두께가 50nm 까지 감소하다가 그 이후에서는 투과율이 증가한다. 결론: ITO 박막의 두께를 증가시키면 가시광선의 단파장 영역의 투과율이 장파장에 비해 많이 떨어지고, 발수 박막의 두께를 증가시킬 경우 장파장의 투과율이 감소하고 단파장의 투과율은 발수 박막의 두께가 50nm 까지 감소하다가 그 이후에서는 투과율이 증가한다.

목 적: 초음파 세척기의 사용 시간에 따라서 안경렌즈 박막의 변화를 관찰하고자 한다. 방 법: 안경렌즈를 물이 담긴 초음파 세척기 안에 고정시킨 후 0시간, 0.5시간, 1시간, 1.5시간, 2시간을 초음파 세척기를 작동시킨 후 시간에 따라서 안경렌즈 코팅 박막의 변화를 관찰하였다. 안경렌즈 표면은 광 학현미경을 사용하여 관찰하였고, 접안렌즈의 배율은 10배이고 대물렌즈의 배율은 1배에서 4배까지 변하는 줌렌즈를 사용하였다. 안경렌즈의 광 투과율은 광 투과율 측정기를 사용하여 280~780 nm파장에서의 투과율을 측정하였으며, 안경렌즈 표면에서의 접촉각은 디지털 카메라와 스마트 앱을 이용하여 측정하였으며, 안경렌즈의 ITO 박막의 두께 변화는 RF 고주파 송수신 측정 장치를 이용하여 측정하였다. 결 과: 안경렌즈에 초음파 세척기를 30분 한 후에는 안경렌즈 표면이 아무런 변화가 없었고, 초음파 세 척기를 1시간 한 후에는 안경렌즈 표면이 국부적으로 흠집이 나타났으며, 이 후 초음파 세척기를 2시간 할 때까지 흠집이 점점 확대되는 것이 관찰되었다. 평균투과율은 처음 97.85%로 시작하여 초음파 세척기를 2 시간 한 후에는 96.97%로 감소하였다. 접촉각은 초음파 세척기를 30분 한 후 조금 감소된 것을 관찰하였다. ITO 박막의 두께는 초음파 세척기를 안경렌즈에 한 시간에 따라 변화가 없었다. 결 론: 안경렌즈에 초음파 세척기를 1시간 한 후부터는 국부적으로 안경렌즈 박막에 흠집이 생기고 시간 이 지남에 따라 점점 확대되는 것을 알 수 있었고, 안경렌즈 전체적으로는 초음파 세척기 30분 한 후부터 안 경렌즈 발수코팅막에 영향을 주는 것을 알 수 있다.

목 적: 곡률이 없는 안경렌즈 위에 나노 구조 층을 포함한 안경렌즈 3층 코팅 막의 반사방지에 관한 연구 를 하였다. 방 법: 시뮬레이터 설계에서 안경렌즈 위에 하드코팅 막을, 그 위에 Al2O3/ ZrO2/Al2O3(나노 구조) 막을 쌓았다. 원기둥 hole 반경, 두께, 주기와 ZrO2 막의 두께에 따른 반사율 스펙트럼을 관찰하여 최적의 반사 방지막을 찾았다. 결 과: 나노 원기둥 hole 주기와 두께를 고정하고 반경을 변화시키면서 반사율 스펙트럼을 관찰한 결과, 반경이 70 nm일 때 파장 450 nm에서 650 nm까지 반사율이 0%에 가까웠다. 그리고 나노 원기둥 hole 주기와 반경을 고정하고 두께를 변화시키면서 반사율 스펙트럼을 관찰한 결과, 나노 원기둥 hole 높이가 약 100 nm 에서 최적의 반사율 스펙트럼을 얻을 수 있었다. 또한 나노 원기둥 hole 주기와 반경을 변화시키면서 반사율 스펙트럼을 관찰한 결과, 주기 200 nm 이하에서는 최적의 반사율 스펙트럼을 나타내었다. ZrO2 막의 두께를 변화시킨 결과 130 nm에서 반사방지막 코팅이 최적화됨을 알 수 있었다. 결 론: Al2O3/ ZrO2/Al2O3(나노 구조) 막으로 이루어진 안경렌즈 3층 코팅 막의 반사방지막에 관한 연구 한 결과, 나노 원기둥 hole 반경은 70 nm에서, 높이는 100 nm에서, 주기는 200 nm 이하에서, ZrO2 막의 두께는 130 nm에서 반사율 스펙트럼이 최적이 되었다.

목 적: 곡률이 없는 안경렌즈 위에 하드 코팅 막과 SiO2 막을 쌓은 후, FDTD를 사용하여 원기둥 hole 나노 구조물을 설계하고, 나노 구조 형태에 따른 안경렌즈 코팅막의 굴절률을 연구하였다. 방 법: 시뮬레이터 설계에서 안경렌즈 위에 하드코팅 막을 1.5 μm로 하고, 그 위에 SiO2 막을 100 nm에 서 900 nm까지 변화시켰으며, SiO2 막에 원기둥 hole 모양의 나노 구조를 만들고 원기둥 hole의 배열을 hexagonal로 하였다. 원기둥 hole 깊이와 주기를 고정하고 hole 반경을 변화시켜 반사율이 최소가 되는 파장위치를 찾아 나노 SiO2 막의 굴절률을 계산하였다. 그리고 원기둥 hole 반경과 주기를 고정하고 깊이를 변화시켜 깊이에 따른 반사스펙트럼을 관찰했으며, 또한 원기둥 hole 깊이를 고정시키고 반경과 주기를 변화시켜 주기에 따른 반사스펙트럼을 관찰했다. 또한 원기둥 hole의 반사율 스펙트럼을 좀 더 자세히 분석하기 위해서 원기둥 hole의 배열을 square로 했을 때 반사율 스펙트럼도 관찰하였다. 결 과: 원기둥 hole 깊이를 100 nm로, 주기를 300 nm로 고정하고 반경을 변화시킨 결과, hole 반경이 70 nm일 때 반사율이 영인 파장위치는 508 nm이었다. 이 때, 나노 SiO2 막의 굴절률은 소멸간섭 조건에 의해 계산한 값은 1.27이고, 진폭 조건으로는 1.24로 거의 비슷한 값을 가짐을 알 수 있었다. 그리고 원기둥 hole 높이가 100 nm 이상에서는 간섭현상이 일어나며 높이가 커질수록 반사율이 최대 최소를 이루는 파장의 개수가 점점 많아짐을 알 수 있었다. 또한 시뮬레이션 주기는 100 nm에서 300 nm까지는 반사방지막 효과가 나타나고 400 nm 이상에서는 반사방지막 효과와 회절이 합쳐진 현상이 나타남을 알 수 있었다. 결 론: 반사율이 영일 때 나노 SiO2 막의 굴절률은 소멸 간섭조건에 의해 계산한 값은 1.27이고, 진폭조 건으로는 1.24이다. 또한 시뮬레이션 주기는 100 nm에서 300 nm까지는 반사방지막 효과가 나타나다가 400 nm 이상에서는 반사방지막 효과와 회절이 합쳐진 현상이 나타남을 알 수 있었다.

목 적: 곡률이 없는 고 굴절률 안경렌즈위에 발수 막을 코팅하여 발수 막의 성분과 특성에 관한 연구를 하였다. 방 법: 전자빔 증착 장치를 이용하여 곡률이 없는 고 굴절률 안경렌즈위에 발수 막을 5 nm, 10 nm, 20nm, 30 nm, 40 nm로 두께로 코팅하였다. 발수 막의 성분을 관찰하기 위해 ATR-FTIR 장비를 사용하였고, 분광 타원 법을 이용하여 발수 막의 굴절률과 두께를 측정하였다. 또한 발수 발유 성을 알기위해 물과 CH2I2 를 사용하여 접촉각을 구했으며, 비부착성을 알기위해 마찰계수를 구했다. 결 과: FTIR 측정 장치를 이용하여 발수 막의 성분을 관찰한 결과, 유기불소를 포함한 유기화합물이라는 알 수 있었다. 그리고 분광 타원 법에 의한 계산한 발수 막의 굴절률은 d선인 587.56 nm에서 1.6026이며 아베수 49이었다. 물에 대한 접촉각은 발수코팅을 안한 고 굴절률렌즈 표면에서 78.1°이고 발수 코팅 막의 두께가 20 nm일 때 109.9°이며, 그 이후 두께가 두꺼워짐에 따라 조금씩 증가한다. CH2I2에 대한 접촉각은 코팅을 안 한 고 굴절률렌즈 표면에서 34.1°이고 코팅 막의 두께가 20 nm에서 93.7°이며, 그 이후 코팅 막의 두께가 커짐에 따라 접촉각이 포화되는 것을 알 수 있었다. 발수 막의 마찰계수는 코팅을 안한 고 굴절률렌즈 표면에서는 0.410이고 코팅 막의 두께가 5 nm에서 0.626으로 커진 후, 두께가 두꺼워짐에 따라 점점 작아져 40 nm에서 0.167이었다. 결 론: 고 굴절률렌즈위에 코팅한 발수 막은 유기불소를 포함한 유기화합물이며, 굴절률은 1.6026이었다. 발수 발유 접촉각은 코팅막이 20 nm일 때 각각 109.9°과 93.7°이며, 발수 막의 동마찰계수는 코팅막의 두께가 40 nm에서 0.167이었다.

목적: 본 연구는 furfuryl isocyanate를 은 나노 물질(Ag nanoparticler)과 기존의 하이드로젤 곤택트렌즈 재료와 공증합 하였으며, 제조된 콘택트렌즈의 물리적 특성을 비교하고, 내구성이 높은 콘택트렌즈 고분자로서의 활용성을 알아보았다. 방법: 교차결합제인 EGDMA(ethylene glycol dimethacrylate)와 HEMA(2-hydroxyethyl methacry-Late), MMA(methyl methacrylate), MA(merhacrylic acid) 그리고 개시제인 AIBN(azobisisobutyronitrile)과 함께 공증합 하였다. 결과: 생성된 고분자의 물리적 특성을 측정한 결과, 함수율 28.98~34.31%, 굴절률 1.441~1.453,UV-B투고율 33.2~72.0%, 접촉각 57.65~79.00° 그리고 인장강도의 경우 0.340~0.71kgf 범위의 분포를 나타내었다. 또한 은 나노 물질 1%에 furfuryl isocyanate를 첨가할수록 UV-B 투과율 저하와 인장강도가 증가한 결과를 보였다. 결론: 본 실험결과로 볼 때 생성된 공중합체는 내구성이 좋고 자외선 차단 효과가 있는 렌즈 재료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.