(57)【要約】【課題】効果的にブルーカットが可能であり、且つ、青信号等の確認に支障が生じない光学部材を得る。【解決手段】ブルーとそれ以外の波長とで位相差を１／２λずらした可視波長全域対応の位相差板１１と、直線偏光板１２とが接合された構造を有し、特定の直線偏光のブルー光の透過率が相対的に低く、前記特定の直線偏光に対する透過率の波長依存性に対して、無偏光に対する透過率の波長依存性が相対的にフラットであることを特徴とする光学部材１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブルーとそれ以外の波長とで位相差を１／２λずらした可視波長全域対応の位相差板と、
直線偏光板と
が接合された構造を有し、
特定の直線偏光のブルー光の透過率が相対的に低く、
前記特定の直線偏光に対する透過率の波長依存性に対して、無偏光に対する透過率の波長依存性が相対的にフラットであることを特徴とする光学部材。
【請求項２】
前記位相差板と前記直線偏光板とが接着剤を用いずに接合されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
【請求項３】
前記位相差板と前記直線偏光板とが共有結合で接合、水酸基同士の水素結合で接合または共有結合と水素結合が混在した状態で接合されていることを特徴とする請求項２に記載の光学部材。
【請求項４】
ブルーとそれ以外の波長とで位相差を１／２λずらした可視波長全域対応の位相差板および直線偏光板とを接合した構造の光学部材の製造方法であって、
前記位相差板および前記直線偏光板の少なくとも一方の接合面に紫外線またはプラズマを照射して表面改質する工程と、
前記照射後、両部材の前記接合面同士を接触させ、両部材を真空状態の中に配置し、同時に、その接合面を加熱および加圧することを特徴とする光学部材の製造方法。
【請求項５】
前記照射後、両部材の間にベタイン構造単分子を配置し、
両部材の前記接合面同士を接触させ、
両部材の前記接合面を加熱および加圧することを特徴とする請求項４に記載の光学部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パソコンのディスプレイ等から発せられる青色の光をカットするブルーカットレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すようなブルーカットレンズは、ハードコート層などが染色されているものが多いことから常にブルーカット機能を有する。そのため、かけたまま屋外にでてしまうと、例えば信号機の青色の認識がしにくくなり、屋外で使用する場合、問題になるケースがあった。また、特許文献２に示すように、位相差板と偏光板を組み合わせたサングラス、ゴーグルなどが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2015-118122号公報
【特許文献２】特開2012-215725号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、効果的にブルーカットが可能であり、且つ、青信号等の確認に支障が生じない光学部材を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、ブルーとそれ以外の波長とで位相差を１／２λずらした可視波長全域対応の位相差板と、高透過率の直線偏光板とを、接着剤を用いずに組み合わせ、各社のパソコンから出射される偏光に合わせてブルーができるだけカットできるように調整する。本発明の光学部材では、パソコン等のディスプレイから出射するブルーの波長が相対的に低透過率となる。また、特定の偏光以外の偏光のブルーの波長、およびブルー以外の波長域および特定のディスプレイ以外から出射（反射も含む）する無偏光のブルーの波長に対しては相対的に高い透過率を有する。このため、特定のディスプレイ以外のブルー表示（例えば、青信号、青色警告ランプ、青色表示等）の視認性が損なわれない優位性が得られる。
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ブルーとそれ以外の波長とで位相差を１／２λずらした可視波長全域対応の位相差板と、直線偏光板とが接合された構造を有し、特定の直線偏光のブルー光の透過率が相対的に低く、前記特定の直線偏光に対する透過率の波長依存性に対して、無偏光に対する透過率の波長依存性が相対的にフラットであることを特徴とする光学部材である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記位相差板と前記直線偏光板とが接着剤を用いずに接合されていることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記位相差板と前記直線偏光板とが共有結合で接合、水酸基同士の水素結合で接合または共有結合と水素結合が混在した状態で接合されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、ブルーとそれ以外の波長とで位相差を１／２λずらした可視波長全域対応の位相差板および直線偏光板とを接合した構造の光学部材の製造方法であって、前記位相差板および前記直線偏光板の少なくとも一方の接合面に紫外線またはプラズマを照射して表面改質する工程と、前記照射後、両部材の前記接合面同士を接触させ、両部材を真空状態の中に配置し、同時に、その接合面を加熱および加圧することを特徴とする光学部材の製造方法である。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記照射後、両部材の間にベタイン構造単分子を配置し、両部材の前記接合面同士を接触させ、両部材の前記接合面を加熱および加圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、効果的にブルーカットが可能であり、且つ、青信号等の確認に支障が生じない光学部材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の断面図である。
【図２】透過率のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１には、実施形態の光学部材１０が示されている。光学部材１０は、ブルーとそれ以外の波長とで位相差を１／２λずらした可視波長全域対応の位相差板１１と、直線偏光板１２とを接着剤を用いずに接合した構造を有している。光学部材１０によりメガネのレンズが構成される。光学部材１０は、特に度数を有していない。光学部１０は、位相差板１１の側が視認対象物に対向し、直線偏光板１２の側が眼に対向するように向きの設定が行われる。
【００１３】
位相差板１１の位相特性と直線偏光板１２の向き（透過させる直線偏光の向き）は、対象となるディスプレイ（この場合は、パーソナルコンピュータ用のディスプレイ）からの青色光が選択的にカットされる（優先的に低透過率となる）ものが選択される。この例では、青の波長（波長：４４０ｎｍ）に対して、波長６５０ｎｍの光の位相が１／２λずれる特性に位相差板１１の特性が設定されている。
【００１４】
図２に光学部材１０の偏光特性を示す。図２に示すように、光学部材１０は、特定の直線偏光のブルー光の透過率が相対的に低く、前記特定の直線偏光に対する透過率の波長依存性に対して、無偏光に対する透過率の波長依存性が相対的にフラットである。図２において、ｓ偏光が該当するディスプレイから出射する光に相当する。図２示すように、青（波長４３０ｎｍ付近）に相当する波長のｓ偏光の透過率が低いので、ここで対象とするディスプレイから出射するブルーライト（青成分の光）が効果的にカットされる。また、青以外のｓ偏光成分は、高い透過率を有しているので、ディスプレイの表示の認識を妨げない。また、無偏光の光の透過性は、波長依存性が小さく相対的にフラットであるので、青信号等の表示の視認性は低下しない。よって、光学部材１０を利用した眼鏡は、パソコンのディスプレイから発せられる青色光はある程度遮蔽し、信号等の青色は認識し易い特性を有する。
【００１５】
位相差板１１と直線偏光板１２は、接着剤を使用しない方法で接合されている。接着剤が介在すると、位相差特性にずれが生じ、図２の光学特性が曖昧なもの、すなわち特定の偏光に対してブルーカット機能を有し、無偏光に対してブルーカット機能がない光学特性が曖昧になる傾向が増大する。このため、以下に述べる接着剤を利用しない方法で位相差板１１と直線偏光板１２を接合し一体化する。
【００１６】
（第１の方法）
この例では、位相差板１１と直線偏光板１２の少なくとも一方の接合面に、紫外線またはプラズマを照射し、表面改質を行い、光照射後、両部材の接合面同士を接触させ、両部材を真空状態の中に配置し、同時に、その接触面の加熱および加圧を行い、両者を接合する。
【００１７】
まず、樹脂製の位相差板１１と直線偏光板１２を用意する。位相差板１１と直線偏光板１２の材質としては、ポリカーボネイト（ＰＣ）、シクロオレフィン系ポリマー（ＣＯＰ）、ポリスチレン、ポリエステル、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、セルロースアセテートの共重合体、ポリカーボネイト（ＰＣ）とポリスチレン（ＰＳ）の共重合体、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）とポリスチレン（ＰＳ）の共重合体などがある。ＣＯＰは具体的には三井化学製のアペル（登録商標）、日本ゼオン製のゼオノア（登録商標）、ＪＳＲ製のアートンがある。これらのうち、同一材料あるいは異種材料から位相差板１１と直線偏光板１２を構成することができる。
【００１８】
位相差板１１と直線偏光板１２を用意したら、その少なくとも一方の接合面に親水化処理（表面改質処理）を施す。この処理では、当該部材の接合面に、水酸基が存在するように、親水化処理（表面改質）を施す。なお、表面改質させる面は、平面度が高い状態が望ましい。親水化するような表面改質処理は、当該表面に紫外線を照射することで行われる。紫外線の照射は、エキシマレーザ照射装置や紫外線ランプを用いて行われる。
【００１９】
特に好ましい紫外線の照射条件を述べると、光源としては、２００ｎｍ以下の波長域の光を用い、１７２ｎｍの輝線を持つエキシマレーザ又はエキシマランプが好ましいが、低圧水銀ランプ、キセノンランプ、重水素ランプを用いることができる。また、２００ｎｍ以下の光であればよいので、数ｎｍから数十ｎｍ程度の電子線を照射する方法であってもよい。例えば、５ｎｍから９０ｎｍ程度の電子線であってもよい。照度は、好ましくは１０ｍＷ／ｃｍ２で、少なくとも１０秒、最も望ましくは３０秒程度照射する。
【００２０】
また、部材表面にプラズマを照射した場合にも同様の表面改質を行うことができ、例えば大気圧プラズマ発生装置により発生したプラズマを照射した場合にも表面の親水化処理（表面改質）が可能である。
【００２１】
以上のような紫外線照射あるいはプラズマ照射により、空気中の酸素及び照射により酸素から発生したオゾンが紫外線あるいはプラズマと作用して活性酸素が発生する。この活性酸素が、接合面の表面を改質する。その結果、接合面は水酸基を有するようになり接合に適した表面状態になる。
【００２２】
（加熱・加圧工程）
その後、少なくとも一方の表面が改質された位相差板１１と直線偏光板１２の表面同士（接合面同士）を密着させた後に、全体を真空状態（減圧状態）におき、加圧部材によって位相差板１１と直線偏光板１２とを互いに押し付けられるように加圧する。加圧部材としては、面精度が高い金属平面板あるいは面精度が高く弾性を有する部材を選択することができる。
【００２３】
この加圧の際、加熱も行う。加熱温度は５０℃から１５０℃程度の範囲が有効で、最も望ましい温度は８０℃程度である。加圧力は１〜１０ＭＰａの範囲が有効で、最も望ましい加圧力は約２ＭＰａである。加熱及び加圧処理する処理時間は３０秒〜３００秒の範囲が有効で、最も望ましい処理時間は１００秒程度である。
【００２４】
この加熱および加圧処理によって、位相差板１１と直線偏光板１２の接合面は、水が脱離して表面の酸素を介した共有結合により接合される。または、水酸基同士の水素結合により接合されるか、共有結合および水素結合が混在した状態で接合される。つまり、２つの部材の表面は、接着剤による接着層あるいは接着膜なしで直接的に接合される。
【００２５】
（第２の方法）
この方法では、接合する部材の少なくとも一方の接合面に、紫外線またはプラズマを照射し、表面改質を行い、光照射後、その一方または両方の面に、ベタイン構造単分子を塗布によって配置し、両部材の接合面同士を接触させ、その接触面の加熱および加圧を行い、接合を行う。
【００２６】
この例では、表面改質を行った位相差板１１と直線偏光板１２の接合面の間にベタイン構造単分子を配置する。ベタイン構造単分子とは、正電荷と負電荷を同一分子内の隣り合わない位置に持ち、正電荷をもつ原子には解離しうる水素原子が結合しておらず（四級アンモニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどのカチオン構造をとる）、分子全体としては電荷をもたない化合物（分子内塩）の総称であり、自然界では植物や海産物などに広く存在する物質で、食品添加物や化粧品の保湿剤として使用されている。慣用名ではこれらをベタインと総称していて、代表的な化合物としては、Ｃ５Ｈ１１ＮＯ２の化学式で表されるトリメチルグリシン、グリシンベタインが知られている。その構造式は下記のとおりである。
【００２７】
【化１】
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【００２８】
その他、ベタイン構造単分子として用いられるものには、慣用名では、グリココールベタイン、α-アールレイン、ロラミンAMB-１３、ルブリンC、アブロミン、グリシルベタイン、トリメチルグリココール、オキシニューリン、オキシノイリン、グリシンベタイン、リシン、トリメチルグリシン等が挙げられる。
【００２９】
また、体系名では、2-(トリメチルアミニオ)酢酸アニオン、N,N-ジメチル-N-(カルボキシラトメチル)メタンアミニウム、トリメチルアミニオアセタート、N,N,N-トリメチルアミニオアセタート、カルボキシラトメチルトリメチルアミニウム、カルボキシラト-N,N,N-トリメチルメタンアミニウム、N,N,N-トリメチルカルボキシラトメタンアミニウム、(カルボキシラトメチル)トリメチルアミニウム、N,N-ジメチル-N-カルボキシラトメチルメタンアミニウム、α-カルボキシラト-N,N,N-トリメチルメタンアミニウム、2-オキソ-2-オキシラト-N,N,N-トリメチルエタンアミニウム、N,N,N-トリメチル-2-オキシラト-2-オキソエタンアミニウム、(トリメチルアミニオ)酢酸アニオン、(トリメチルアミニオ)アセタート、カルボキシラトメチルトリメチルアンモニウム、(2-オキソ-2-オキシラトエチル)トリメチルアミニウム等が挙げられる。
【００３０】
ベタイン構造単分子を両部材間に配置する方法としては、塗布による方法やフィルム状にしたものを配置する方法が挙げられる。ベタイン構造単分子として具体的には、大阪有機化学工業製の超親水性コーティング剤やニットーボーメディカル製の親水性コーティング剤である、トリメチルグリシン等がある。
【００３１】
位相差板１１と直線偏光板１２の間にベタイン構造単分子が配置された状態で両者を密着させ、真空（減圧）雰囲気下で加圧加熱することで両者を接合する。この工程は、ベタイン構造単分子を用いない場合と同じである。
【符号の説明】
【００３２】
１０…光学部材、１１…位相差板、１２…直線偏光板。
【図１】
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【図２】
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