(57)【要約】      （修正有）【課題】多層構造体形状の偏光光学素子を製造する方法を提供する。【解決手段】偏光光学素子は支持体３１上に偏光する多層構造体３０を最初に形成することによって製造される。多層構造体は、配向層と配向層によって配向される２色性染料を有する偏光層とからなる。多層構造体は、支持体を通して光学素子の表面に押し付けられ、接着部分は、多層構造体と光学素子との間に位置する。多層構造体は、支持体３１から取り除かれ、多層構造体は、接着剤部分を用いて光学素子に接着される。【選択図】図３ｅ
2007241273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向した第１の層（３４）と、液晶ポリマーと少なくとも一つの２色性染料とからなる偏光した第２に層と、を備え、前記２色性染料は、前記第１の層（３４）によって決定される角度配向を有する多層構造体（３０）の貼り付けにより偏光光学素子を製造する方法において、
（ａ）支持体（３１）上に多層構造体（３０）を製造するステップと、
（ｂ）前記多層構造体（３０）がベースとなる光学素子（４０）に対向し、接着剤部分が前記多層構造体（３０）と前記ベースとなる光学素子（４０）との間に置かれた状態で、前記ベースとなる光学素子（４０）と前記支持体（３１）によって担持された前記多層構造体（３０）とを、支持面を有する第１の圧力装置（１０）と膨張可能な薄膜を有する第２の圧力装置（２０）との間に置くステップと、
ｃ）前記薄膜を膨張させ、前記第１の圧力装置（１０）と前記第２の圧力装置（２０）の間に固定ガスを保持することで、前記多層構造体（３０）を前記ベースとなる光学素子（４０）の表面に押し付けるステップと、
ｄ）前記多層構造体（４０）が前記ベースとなる光学素子（４０）の表面に接着された状態のまま光学素子を解放し、前記支持体（３１）を取り除くステップと、を含む偏光光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記偏光した第２の層（３５）は、前記ステップｂ）と前記ステップｃ）との間中アンダーキュアする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記ステップｃ）の後に前記偏光した第２の層（３５）を補足的に硬化させるステップを含む請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第１の層（３４）は、所定方向に沿って光配向性高分子ネットワークからなり、前記第２の層（３５）は、モノマーの液晶のマトリックスからなり、前記第２の層（３５）は、前記第１の層による配向のマトリックスと前記２色性染料化合物の配向されるマトリックスからなる請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
ａ１）支持体（３１）上の光反応性を有する光配向可能な高分子を含む第１の層を形成し、
ａ２）前記入射紫外線の偏光方向によって決まる方向に沿って光配向性高分子ネットワークを形成するために、直線偏光紫外線を使用して第１の層を硬化させ、
ａ３）少なくとも１つの前記２色性染料と少なくとも１つの架橋可能なモノマー液晶との混合物を有する前記第２の層を前記第１の層上に形成して、前記第１の層によって前記２色性染料および前記液晶をともに角度配向させ、
ａ４）前記第１の層によって決まる角度配向に前記２色性染料を固定するために、前記第２の層の前記液晶を少なくとも部分的に硬化させる請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記多層構造体（３０）は、紫外線保護層、酸素遮蔽層、耐摩耗層、耐衝撃層、反射防止皮膜、帯電防止皮膜、または汚れ防止皮膜から選択される少なくとも一つの第３の層（３３）を含む請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
接着剤部分は、最初に、前記第１の層および前記第２の層に対して前記支持体（３１）とは反対の側に置かれた層の形態で前記多層構造体（３０）上に置くようにする請求項１から６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
前記接着剤層（３６）は、スピンコーティングにより前記多層構造体（３０）を形成される請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
接着剤部分は、最初前記多層構造体（３０）を受けることを目的とする面の前記光学素子上の前記接着剤層（３６）の形で付着させる請求項１から６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１０】
前記接着剤層（３６）は、スピンコーティングにより前記ベースとなる光学素子を形成させる請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
さらに、前記ステップｃ）後に前記接着部分を硬化させるために照射する請求項１から１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】
前記接着部分の照射は、前記第１の圧力装置（１０）および前記第２の圧力装置（２０）を通して前記ステップｃ）と前記ステップｄ）との間に行う請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
剥離層（３２）は、前記支持体（３１）と前記多層構造体（３０）との間に位置する請求項１から１２のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１４】
前記剥離層（３２）は、シリコーンベースの界面活性剤からなる請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記支持体（３１）と前記ベースとなる光学素子（４０）は前記ステップｂ）で置かれる場合、前記支持体（３１）は実質的に相補的な前記ベースとなる光学素子（４０）の表面の形状を有する請求項１から１４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１６】
前記ベースとなる光学素子（４０）の表面は、凸状である請求項１から１５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１７】
前記ベースとなる光学素子（４０）は、眼科用レンズからなる請求項１から１６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１８】
前記眼科用レンズの屈折率は、１．６０または１．６０以上である請求項１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記ステップｂ）において、前記ベースとなる光学素子（４０）は、前記第１の圧力装置（１０）側に置き、前記多層構造体（３０）は、前記第２の圧力装置（２０）側に置く請求項１から１８のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２０】
支持面を有する前記第１の圧力装置（１０）は、前記支持面に形成される弾性緩衝材を含む請求項１から１９のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２１】
支持面を有する前記第１の圧力装置（１０）は、前記支持面を形成する膨張可能な薄膜を含み、前記ステップｃ）は、前記第１の圧力装置および前記第２の圧力装置の膨張可能な薄膜によって行われる請求項１から１９のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２２】
光配向性高分子ネットワークからなる配向性の第一の層（３４）と、
少なくとも１つの２色性染料と、前記２色性染料が、前記多層構造体を通して通過する光の偏光効果を作製するために前記２色性染料の角度配向を固定するために調節することに適した、少なくとも１つの架橋可能なマトリクス状液晶モノマーとからなる偏光性の第２の層（３５）と、からなる多層構造体（３０）であり、支持体（３１）上に取り外し可能な状態で置かれている多層構造体（３０）。
【請求項２３】
前記偏光性の第二の層（３５）は、アンダーキュアされている請求項２２に記載の多層構造体。
【請求項２４】
前記第１の層（３４）は、所定方向に沿った光配向性高分子ネットワークからなり、
前記第２の層（３５）は、液晶モノマーネットワークと、前記第１の層（３４）によって配向しており、前記２色性染料の配向を固定する前記マトリックスと、からなる請求項２２または２３に記載の多層構造体（３０）。
【請求項２５】
紫外線保護層、酸素遮蔽層、耐摩耗層、耐衝撃層、反射防止皮膜、帯電防止皮膜、または汚れ防止皮膜から選択される少なくとも一つの第３の層（３３）を含む請求項２２から２４のいずれかに記載の多層構造体（３０）。
【請求項２６】
さらに、前記第１の層および前記第２の層に対して前記支持体（３１）とは反対の側に置かれた接着剤層を含む請求項１から６のいずれかに記載の多層構造体（３０）。
【請求項２７】
さらに、取り外し可能なフィルムは、前記接着剤層（３６）上に置かれている請求項２６に記載の多層構造体（３０）。
【請求項２８】
前記支持体（３１）と前記多層構造体（３０）との間に有する剥離層（３２）と前記支持体（３１）上に置かれている請求項２２から２７のいずれかに記載の多層構造体（３０）。
【請求項２９】
前記剥離層（３２）は、シリコーンに基づく界面活性剤からなる請求項２８に記載の多層構造体（３０）。
【請求項３０】
ベースとなる光学素子（４０）と、
接着剤層（３６）によって前記ベースとなる光学素子（４０）の表面に固定させた多層構造体（３０）と、からなり、
前記多層構造体（３０）は、光配向性高分子ネットワークからなる配向性の第一の層（３４）と、少なくとも１つの２色性染料と、前記２色性染料が前記多層構造体を通して通過する光の偏光効果を作製するために前記２色性染料の角度配向を固定するために調節することに適した、少なくとも１つの架橋可能なマトリクス状液晶モノマーとからなる偏光性の第２の層（３５）と、からなる多層構造体（３０）であり、支持体（３１）上に取り外し可能な状態で置かれている偏光光学素子。
【請求項３１】
前記第１の層（３４）は、所定方向に沿った光配向性高分子ネットワークからなり、
前記第２の層（３５）は、液晶モノマーマトリックスと、前記第１の層（３４）によって配向しており、前記２色性染料の配向を固定する前記マトリックスと、からなる請求項３０に記載の偏光光学素子。
【請求項３２】
前記ベースとなる光学素子の表面は、凸状である請求項３０または３１に記載の偏光光学素子。
【請求項３３】
前記ベースとなる光学素子は、眼科用レンズである請求項３０から３２のいずれかに記載の偏光光学素子。
【請求項３４】
前記眼科用レンズは、屈折率が１．６０または１．６０以上の屈折率を有する請求項３３に記載の偏光光学素子。
【請求項３５】
前記多層構造体（３０）は、さらに少なくとも前記ベースとなる光学素子（２０）と反対側の前記第１の層（３４）と前記第２の層（３５）上に置かれた第３の層（３３）を有しており、前記第３の層（３３）は、紫外線保護層、酸素遮蔽層、耐摩耗層、耐衝撃層、反射防止皮膜、帯電防止皮膜、または汚れ防止皮膜から選択される請求項３０から３４のいずれかに記載の偏光光学素子。
【請求項３６】
偏光コントラストが、５４０またはそれより高い請求項３０から３５のいずれかに記載の偏光光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光光学素子を製造する方法およびこの方法によって得られた光学素子に関する。本発明はまた、そのような偏光光学素子を製造するのに有用な多層構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子の片面に第１の配向層と２色性混合物を有する第２の偏光層とを連続して形成することによって、この素子に偏光機能を付与することは公知である。第２の層の２色性混合物は、第１の層によって決まる角度配向を有する。そのような方法により、偏光に対する高い透過コントラストを有する光学素子を得ることができる。公知のように、そのようなコントラストは、２色性混合物の方向に対して平行な偏光に対する透過率とこの方向に対して垂直な偏光に対する透過率との比として定義される。さらに、こうして得られた偏光光学素子の光学品質と視覚的な見映えは満足のいくものであり、多くの用途、特に眼科用途に適合する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の１つの目的は、偏光光学素子を製造する代替の方法を提案することであり、その方法により、生産ラインにおいて光学素子を製造することとその偏光機能を付与することを分けることができるようになる。そのような方法は調剤室で眼科用レンズなどの光学素子を製造するのに特に有益である。これを行うために、本発明は、多層構造体をベースとなる光学素子の表面に付けることで偏光光学素子を製造する方法を提示する。その構造体は、光配向性高分子ネットワークからなる第１の配向層と液晶ポリマーおよび少なくとも１つの２色性染料を有する第２の偏光層とを含み、前記液晶は、第１の層によって決まる角度配向を有する。その方法は、以下のステップを含む。
ａ）支持体上に多層構造体を形成し、
ｂ）多層構造体がベースとなる光学素子に対向し、接着剤部分が前記多層構造体と前記ベースとなる光学素子との間に置かれた状態で、ベースとなる光学素子と支持体によって担持された多層構造体とを、支持面を有する第１の圧力装置と膨張可能な薄膜を有する第２の圧力装置との間に置き、
ｃ）薄膜を膨張させ、第１の圧力装置と第２の圧力装置の間に固定ガスを保持することで、多層構造体をベースとなる光学素子の表面に押し付け、
ｄ）多層構造体がベースとなる光学素子の表面に接着された状態のまま光学素子を解放し、支持体を取り除く。
【０００４】
このように、光学素子にその偏光機能を付与する多層構造体が支持体上に最初に形成され、次いで、支持体を通じて圧力を作用させることにより、ベースとなる光学素子に貼り付けられる。このため多層構造体は、接着剤部分を用いてベースとなる光学素子に接着され、支持体は、例えば、それを引き剥がすことで取り除くことができる。支持体は、ステップａ）で多層構造体を製造するのに役立ち、ステップｂ）で圧力装置間に多層構造体を入れるのに役立つ。
【０００５】
本発明による方法の第１の利点は、薄い偏光光学素子の製造が可能なことにある。これは、熱硬化性樹脂の偏光レンズを製造するのに眼科の分野で一般的に使用される成型法とは異なり、レンズを構成する２つのポリマー層の間に偏光フィルムを挟む必要がないためである。さらに、そのような方法は、加熱ステップを必要とせず、したがって、一方で、光学素子の光屈折特性を維持し、他方で、偏光機能を加える多層構造体の比色特性と偏光特性を維持することを可能にする。
【０００６】
本発明による方法の第２の利点は、多層構造体が光学素子流通網の下流部門で、または少なくとも中央生産工場以外で、ベースとなる光学素子に貼り付けることができるという事実にある。これは、支持体に担持された多層構造体をベースとなる光学素子とは別に供給することができるためと、ステップｂ）からステップｄ）が比較的短時間で済み、あまり高価な設備を必要としないことから、カスタマセンタまたはそのようなセンタと生産工場との間の中間製造所で多層構造体を光学素子に貼り付けることができるためである。その結果、偏光光学素子は、長い製造準備期間をかけることなく、需要に応じて製造することができる。そのような利点は、かかるレンズを製造する工場の体勢と流通網の体勢を考慮すると、光学素子が眼科用レンズの場合に特に重要になり得る。
【０００７】
本発明の第３の利点は、多層構造体とベースとなる光学素子との間に置かれた接着剤部分を使用することからもたらされる。この場合に、本発明による方法は、異なる化学組成を有し、その表面に多層構造体が貼り付けられるベース光学素子に使用することができる。接着剤部分は、最初に、ベースとなる光学素子の表面に置かれるようにしてもよいが、第１および第２の層に対して支持体とは反対の側に置かれた層の形態で多層構造体上に置くようにすることが好ましい。接着剤層が、最初に多層構造体上に置かれたときに、接着剤層を設けた構造体は、光学素子に偏光機能を与えるのに必要とされるあらゆる要素を含んでいる。したがって、単なるベースとなる光学素子から偏光光学素子を作るためには、多層構造体を供給するだけで十分である。
【０００８】
ステップｂ）において、ベースとなる光学素子は、第１の圧力装置側に置くことができる。次いで、多層構造体を第２の圧力装置側に置く。このような構成は、第２の装置の薄膜が第１の装置の支持面より容易に変形できる場合に、多層構造体が移されるベースとなる光学素子の表面形状に合わせることができることから有益である。
【０００９】
任意であるが、支持面（ベアリング面）を有する第１の圧力装置は、ベアリング面を形成する別の膨張可能な薄膜を有することができる。その場合に、ステップｃ）は、第１および第２の圧力装置の両方の薄膜を膨張させることで行われる。
【００１０】
多層構造体の第２の偏光層は、ステップｂ）およびｃ）の間にアンダーキュア（ｕｎｄｅｒｃｕｒｅｄ）されることが望ましい。この第２の層のアンダーキュアとは、第２の層が部分的に重合され、そのために、部分硬化の終わりまで未反応であった重合官能基を第２の層がまだ含んでいることを意味すると解釈されるべきである。ステップｂ）およびｃ）時に第２の偏光層がこのようなアンダーキュア状態であることには以下の利点がある。
第２の偏光層、結果的には多層構造体全体は、ステップｃ）時に弾力的になり、塑性が増す。その結果、このステップ中に多層構造体はより容易に変形して、特に、局所的に伸びることや裂けたりしわができたりすることなく、ベースとなる光学素子の表面の曲率と同じ曲率とすることができる。
曲率が大小に異なる各ベース光学素子に、アンダーキュアされた同様の多層構造体を貼り付けることができる。第２の偏光層の重合度が十分に低いと、多層構造体は、曲率が異なるベース光学素子に適合できる。したがって、大量生産された同じ多層構造体を種々のベース光学素子に使用することができると同時に、さらに光学素子流通網の下流部門で本発明の方法を使用することができる。
まだ未反応の第２の偏光層の重合官能基には、多層構造体をベース光学素子の表面に保持するのに役立てることができるものがある。したがって、最終的な光学素子の結合力を増大させることができる。
【００１１】
第２の偏光層がステップｃ）の間にアンダーキュアされるときに、さらにこの方法は、第２の偏光層を補足的に硬化させるステップを有し、このステップはステップｃ）の後に行われる。このように硬化ステップを補足することで、第２の偏光層にその最終的な特性、特にその硬度が付与される。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、これは以下の副次的ステップを行うことで実施することができる。
ａ１）一時的な支持体上に形成された光反応性を有する光配向可能なポリマーを含む第１の層を形成し、
ａ２）前記入射紫外線の偏光方向によって決まる方向に沿って光配向された高分子ネットワークを形成するために、直線偏光紫外線を使用して第１の層を硬化させ、
ａ３）少なくとも１つの２色性染料と少なくとも１つの架橋可能なモノマー液晶との混合物を有する第２の層を第１の層上に形成して、第１の層によって前記染料および前記液晶をともに角度配向させ、
ａ４）第１の層によって決まる角度配向に２色性染料を固定するために、第２の層のモノマー液晶を少なくとも部分的に硬化させる。
【００１３】
紫外線は、紫外線源と第１の層の間に挿入された偏光器を用いて直線偏光される。
【００１４】
光配向可能なポリマーによって担持された光反応基が偏光のもとに反応して（副次的ステップａ２））、偏光器の方向に沿って配向された異方性高分子ネットワークが形成される。モノマー液晶および２色性染料を有する偏光システムの第２の層は、副次的ステップａ３）時に、光配向可能なポリマーに刻み込まれた偏光器の方向に対して垂直な配向をとる。こうして、２色性染料の配向により、システムに可視光偏光特性が与えられる。次いで、副次的ステップａ４）時と任意にステップｃ）の後に行われる補足的な硬化ステップ時にモノマー液晶を硬化させることで、第２の層の構造が完全に安定化される。
【００１５】
このような方法により、多数の用途、特に、眼科用途に適合した満足のいく光学品質の多層構造体を得ることができる。これは、２色性混合物の配向が第１の層を硬化させるために使用する光の偏光方向によって規定されるならば、層の伸縮が全く必要でないためである。したがって、そのような伸縮によって通常引き起こされるあらゆる光学的障害はなくなる。
【００１６】
本発明はまた、上記で説明した方法で使用するのに適した多層構造体を提案する。そのような構造体は、
光配向性高分子ネットワークを有する第１の配向層と、
少なくとも１つの２色性染料と、２色性染料の角度配向を固定するのに適した少なくとも１つの架橋可能なマトリクス状モノマー液晶とを有する第２の偏光層とを含む。
【００１７】
２色性染料は、多層構造体を通過する光に偏光効果をもたらすために第１の層によって決まる角度配向を有する。さらに、多層構造体は、取り外し可能な支持体上、すなわち、例えば引き剥がすことにより、簡単に分離できる支持体上に置かれる。
【００１８】
本発明の範囲内で使用できる光配向可能な反応性ポリマーの例には、アクリルポリマー、メタクリルポリマー、ポリイミド、およびデンドリマーから形成されるものがある。桂皮酸およびその誘導体、カルコン、クマリン、またはメタクリル酸塩ブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）などの光反応基を有する光配向可能な反応性ポリマーが特に想定できる。
【００１９】
本発明の範囲内で使用できる２色性染料の例として、アゾメチン、インジゴイド、チオインジゴイド、インダン、キノフタロン（ｑｕｉｎｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｃｓ）、ペリレン、フタロペリン、トリフェノジオキサジン、インドロキノキサリン、イミダゾトリアジン、アゾ染料およびポリアゾ染料、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノンおよび（ポリ）アントラキノン、アントラピリミジノン、沃素および沃素酸塩を挙げることができる。アゾ染料およびアントラキノンを本発明の範囲内で使用することが好ましい。
【００２０】
第２の偏光層は、本発明に従って利用できる多層構造体内でアンダーキュアすることが好ましい。
【００２１】
さらに、多層構造体は、第１および第２の層に対して支持体とは反対側に配置された接着剤層を有する。多層構造体は、接着剤層上に置かれた取り外し可能なフィルムも有する。この種のフィルムは、多層構造体がベース光学素子に押し付けられる前に取り除くことができる。このようにして、接着剤は保護され、次に、多層構造体がベース光学素子に接着される前に覆いをとられる。
【００２２】
本発明の範囲内で使用できる接着剤のうち、限定しない実施例として、エポキシ接着剤、反応性ポリウレタン接着剤、熱硬化型接着剤、シアノアクリレート接着剤などの硬化型モノマーを基本とした接着剤、構造用アクリルまたは変性アクリル接着剤、ホットメルト接着剤、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）プラスチゾル、エラストマー接着剤、ネオプレンコンタクト接着剤、ビニルエマルジョン接着剤およびコポリマー、粘着剤（ＰＳＡ）および水性型接着剤を挙げることができる。
【００２３】
多層構造体はさらに、光学素子に機能を追加することを意図された少なくとも１つの他の機能層を有することができる。この場合、追加機能は、ステップｂ）からステップｄ）までの間に偏光機能に加えて光学素子に付与される。
【００２４】
最後に、本発明は、ベースとなる光学素子と上記の多層構造体とを有する偏光光学素子を提案する。この多層構造体は、ベース光学素子と多層構造体の間に置かれた接着剤層によってベース光学素子に固定される。多層構造体は、光学素子を通過する光に対する偏光機能をこの素子に付与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の他の特徴および利点が、添付の図面を参照した、限定しない典型的な実施形態についての以下の説明で明らかになるであろう。
【００２６】
図を明瞭にするために、示した要素の寸法は、実寸または寸法比に比例していない。さらに、異なる図での同じ参照番号は、同じ要素または同じ機能を有する要素を表す。
【００２７】
図１ａによれば、ポリカーボネートベースであり、厚さが０．２ｍｍ（ミリメートル）から５．０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍから２．０ｍｍのフィルム支持体３１によって多層構造体３０が担持されている。支持体３１は、可撓性を有し、表面エネルギが非常に小さいので、例えば、引き剥がすことによって、多層構造体３０を支持体３１から簡単に分離することができる。任意であるが、中間層３２が支持体３１と構造体３１の間に置かれて、それらを分離するのをより簡単にするようにしてもよい。このような中間層３２は剥離層と呼ばれ、特に、シリコーンをベースとした界面活性剤を含むことができる。
【００２８】
本明細書に記載の本発明を実施する方法では、多層構造体３０は、３３から３７で参照される５つの個別層を有する。しかし、当然ながら、多層構造体はまた、多層構造体３０内にあって次にベースとなる光学素子に移されるさらなる層を有することもできる。
【００２９】
支持体３１上に最初に形成され、または剥離層３２の上面に形成された層３３は、構造体３０が移される光学素子に特定の機能を与えることを意図される。これは、例えば、紫外線保護層、酸素遮蔽層、耐摩耗層、耐衝撃層、反射防止皮膜、帯電防止皮膜、または汚れ防止皮膜とすることができる。これら各被膜は、支持体３１上にこの被膜を製造する少なくとも１つの方法とともに個々に公知であると考えられる。この場合、層３３は、支持体３１から分離することを意図された構造体３０の一部を構成する。場合により、層３３は、前述の層もしくは被膜のうちの幾つかを組み合わせたものであってもよい。特に好ましい組み合わせは、以下の積層体、すなわち、疎水性もしくは疎油性皮膜、反射防止皮膜、および摩耗防止皮膜ひいては耐衝撃性皮膜から構成される。
【００３０】
構造体３０内で層３３上に置かれた層３４は、層３５の混合物を配向させる異方性の高分子ネットワークから形成されている。したがって、層３５に組み込まれた２色性染料は層３４によって決まる配向を有する。そのことは、構造体を通過する光ビームに対する多層構造体３０の肉眼的偏光効果をもたらす。層３５にある２色性染料の角度配向分布が、層３４によって決まる方向を中心として密集している場合に、構造体３０の偏光効果は公知の態様でさらに大きくなる。
【００３１】
層３４は、光反応基を有する光配向可能なポリマーを含み、その光反応基は、直線偏光を受けて反応した後に、偏光器の方向に沿って配向された異方性高分子ネットワークを形成する。例えば、層３４はすでに層３２および３３を設けた支持体３１上に桂皮酸光反応基を有するポリマーから形成される。このポリマーは、例えば、メチルエチルケトン溶剤、シクロヘキサノン溶剤、またはこれら２つの溶剤の混合物に溶解される。その上に層３４が形成される材料の表面エネルギは、厚さが一定の連続した層３４を得るように調整される。次いで、例えば、赤外線を使用するかまたはオーブンに通すことによって溶剤を蒸発させ、ＵＶ−Ｂタイプの放射線の効果によって層３４を硬化させる。層３４を光配向性高分子ネットワークの形態で硬化させるために、使用するＵＶ−Ｂ放射線は偏光器を使用して直線偏光される。この放射線は、例えば、５ｍＪ／ｃｍ２から３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギを有することができる。
【００３２】
次いで、溶剤に分散された架橋可能な液晶モノマーと２色性染料との混合物から層３５を層３４上に形成する、場合によっては、２色性染料は構造体に色を与え、最終的に光学素子にアンチソーラーフィルタ機能を与えるように選択されてもよい。層３４の上にある層３５の液晶モノマーおよび２色性染料は、例えば、シクロヘキサノンなどの溶剤と混合することができる。層３５は加熱され、次いで、ＵＶ−Ａ放射線によって硬化される。加熱中、液晶モノマーは、層３４の光配向性高分子ネットワークの配向によって決まり、これに対して垂直な配向をとる。加熱温度は、例えば、８７℃とすることができる。当然、加熱および乾燥ステップは、方法全体のうちの同じステップで行うことができる。加熱温度は、使用する液晶のタイプに強く依存する。このステップ中に、液晶の浄化温度を超えてはならない。この温度を超えると、液晶はもはや優先的方向に沿って配向されない。
【００３３】
層３４の厚さは５０ｎｍ（ナノメートル）から２００ｎｍとすることができ、好ましくは約１４０ｎｍとする。層３５の厚さは、３μｍ（マイクロメートル）から１００μｍとすることができ、好ましくは５μｍから５０μｍとし、より好ましくは、５μｍから１０μｍとする。これらの条件のもとで、層３５を硬化させる放射線エネルギは、この層を完全に硬化させるために、０．３Ｊ（ジュール）から１．５Ｊが好ましく、０．３５Ｊから０．８Ｊがより好ましい。層３５を部分的に硬化させる場合、使用する放射線エネルギは、上記値の数分の１まで低減することができる。
【００３４】
層３４および３５は、支持体３１の寸法がこの方法で使用する液体を均一に広げることができるように適合している場合に、スピンコーティングまたはスプレイコーティングによって支持体３１上に形成することができる。
【００３５】
多層構造体３０はまた、接着剤層３６も有することができる。これはエポキシをベースとした層、ラテックスをベースとした層、特にポリウレタンをベースとした層、または粘着剤から作られた層とすることができる。接着剤層は、その後に光学素子の屈折力を修正しなくてもよいように、一定の厚さであるのが好ましい。
【００３６】
任意であるが、構造体３０を光学素子に貼り付ける前に、層３６の接着剤面を露出させるために取り除くものとしたフィルムもしくは裏当て（ｌｉｎｅｒ）３７で接着剤層３６を覆ってもよい。
【００３７】
また、層３６およびフィルム３７は、支持体３１で担持された層３３〜３５上にスピンコーティングによって形成することができる。このため、これらの形成は当業者には公知であると考えられ、本明細書でさらに詳細に論じることはない。そのようなスピンコーティング法は、その厚さが構造体３０全体にわたって一定である接着剤層を形成するので、層３６に特に適している。したがって、層３６は、本発明に従って最終的に得られた偏光光学素子の光屈折挙動を何ら害することはない、つまり、構造体３０を設けた最終偏光レンズは、最初のレンズ４０の屈折力分布と同じ屈折力分布を有する。
【００３８】
層３６は、レンズ４０の面４１に直接付着させてもよい。
【００３９】
また、構造体３０の配向を示す方向Ｎが図１ａに示されている。方向Ｎは、支持体３１から始まる構造体３０の層に対して垂直になっている。
【００４０】
本発明が、実例として、ベースとなる光学素子を構成する眼科用レンズに上記多層構造体を貼り付けることに関連させて説明される。当然ながら、多層構造体は、例えば、照準機器要素、測定機器要素、またはヘルメットバイザなどの他の光学素子に同様な態様で使用することができる。
【００４１】
図１ｂによれば、眼科用レンズ４０は、凸状前部面４１および凹状後部面４２を有する。眼科用レンズは、無機材料または有機材料から作ることができ、特に、高屈折率を有する有機材料から作ることができる。本発明において、「高屈折率」とは、１．６以上の屈折率を意味し、場合によっては、例えば、１．６７に等しい屈折率を意味すると解釈される。屈折異常を矯正するレンズを作るのにそのような高屈折率材料を使用すると、その場合に、同じ屈折力に対してレンズは薄くなり、かつ曲率が小さくなるので、特に有益である。これにより、レンズの重量は軽くなり、着用者はより快適になる。特に、そのような眼科用レンズは、レンズの中央領域で厚さを１．２ｍｍ未満にすることができ、実質的に１．１ｍｍに等しくすることさえできる。
【００４２】
ここで多層構造体３０をレンズ４０の凸面４１に貼り付けることに関連させて本発明が説明される。しかし、当然ながら、この方法は同様の態様で多層構造体３０をベースとなる光学素子の凹面、例えば、レンズ４０の面４２に貼り付けるために使用することもできる。
【００４３】
支持体およびレンズが互いに押し付けるように置かれる場合に、支持体３１は、レンズ４０の面４１に対して実質的に相補的な形状を有するのが好ましい。その結果、多層構造体３０をレンズ４０に押し付けた場合、構造体の層内に生じる応力は小さくなり、最終的に得られたレンズは、層３３〜３７のうちの少なくとも１つにあるストレッチマーク、しわ、または裂けなどの目で見える欠陥がより少なくなる。支持体３１は最初に、すなわち多層構造体３０が製造される前にそのような形状を有することができる。あるいは、支持体が平面状である間に、構造体３０を支持体３１上に形成してもよい。この場合、多層構造体３０を設けた支持体３１は、多層構造体３０がレンズ４０に押し付けられる前に予備成形することができる。
【００４４】
図２ａによれば、２つの膨張可能な薄膜を有する圧力システム１は、それぞれ１０および２０で参照される第１の圧力装置および第２の圧力装置を有する。図２ｂは、切り離された構成のこれら２つの装置を示している。
【００４５】
２つの装置１０および２０は、それらの間に所定のギャップ４（図２ｃ）を保ったまま、２つの側部フランジ２および３を用いて互いに結合することができる。フランジ２および３は、装置２０と一体にすることができ、溝２ｂおよび３ｂを設けることができる。次に、装置１０は、側部レール５ａおよび５ｂが設けられており、それにより、スライド面を形成する溝２ｂおよび３ｂにレール５ａおよび５ａを滑り込ませることで、装置１０および２０を簡単に結合することができるようになる。
【００４６】
ここで説明する本発明の実施形態では、各装置１０（または２０）は、開口１２（または２２）を設けた本体１１（または２１）を有する。その開口は、眼科用レンズの寸法よりも若干大きくなっている。閉鎖部品１３（または２３）は、本体１１（または２１）とともに組み立てることができ、それにより、弾性薄膜１６（または２６）が本体の開口を囲んで部品１３（または２３）と本体１１（または２１）の間に挟まれる。さらに、各閉鎖部品１３、２３は、閉鎖部品と対応する薄膜との間に加圧ガスを導入するために、ガス注入手段が設けられている。これらの注入手段は、閉鎖部品１３（または２３）内にある機械加工された内部ダクト部分１３ａ（または２３ａ）と、外部パイプ部分１４（または２４）と、加圧ガス供給部（図示せず）に連結するためのシステム１５（または２５）とを有する。凹部１１ａ（または２１ａ）は、外部パイプ部分１４（または２４）の通路用に本体１１（または２１）に作られている。各本体１１（または２１）は、開口１２（または２２）の周りの直線穴１２ａ（または２２ａ）を有し、この直線穴は、閉鎖部分１３（または２３）を開口に対して同軸となる位置に維持するように設計されている。各本体はまた、変形した薄膜１６（または２６）が開口を通るのを案内する円錐面部分１２ｂ（または２２ｂ）を有する。湾曲した接続面１２ｃ（または２２ｃ）は、穴１２ａ（または２２ａ）を円錐面部分１２ｂ（または２２ｂ）につないでいる。最後に、閉鎖部品１３（または２３）は、各装置１０（または２０）に対して、下方にねじ込まれたクランプ１７（または２７）によって、薄膜１６（または２６）を封止した態様で締め付けながら、本体１１（または２１）上に固定されたままとされている。
【００４７】
図２ｃおよび図３ａは、組み立てられた状態の２つの装置１０および２０を示しており、この場合、薄膜１６および２６はガス圧によってそれぞれ部分的に膨らんでいる。
【００４８】
多層構造体３０を眼科用レンズ４０に押し付けるステップが、図３ｂ〜図３ｆを参照して説明する。
【００４９】
最初に装置１０が取り外され、多層構造体３０を支持した支持体３１が装置２０の薄膜２６上に置かれる。支持体３１は、図３ｂおよび図３ｃに示す方向Ｎに従って、すなわち、支持体３１が薄膜２６と接触し、層３６が上方を向くように向きを合わされる。構造体３０がフィルム３７を含んでいる場合、このフィルムは、層３６の接着剤を露出させるために引き剥がされる。
【００５０】
次いで、その凸面４１が多層構造体３０に向けられた状態で、支持体３１とレンズの面４１の相補する形状を合わせるようにレンズ４０を構造体３０上に置く（図３ｂおよび図３ｃ）。
【００５１】
次いで、レール５ａおよび５ｂを溝２ｂおよび３ｂに係合させることにより、装置１０を装置２０とともに組み立てる。２つの薄膜１６および２６は、このようにしてレンズ４０と支持体３１に担持された構造体３０との両側で方向Ｎに沿って互いに対向する状態とされる。次に、ガスが、膨張中の薄膜１６がレンズ４０の凹状後方面４２と接触するまで、閉鎖部品１３と装置１０の薄膜１６との間にある空洞に減圧下で導入される。図３ｄは上記の構成を示し、図３ｅは図３ｄと同様の断面図であり、膨らんだ薄膜１６を明瞭に示している。
【００５２】
最後に、装置２０内の部品２３と薄膜２６との間のガス圧は、装置１０内の部品１３と薄膜１６の間と実質的に一定に保たれたガス圧と等しくなる。そのような動作方法により、レンズ４０と構造体３０を担持する支持体３１との移動を防止できる。こうして、薄膜２６は支持体３１に押し当てて膨張され、薄膜１６はレンズ４０用の支持面として働く。薄膜２６内の圧力は、薄膜２６が変形し、圧力が支持体３１の面全体に加わるようになるまで増加する（図３ｆ）。このようにして、薄膜２６の圧力は、レンズの面４１上の各点で層３６に伝えられる。したがって、構造体３０はレンズ４０に一様に貼り付けられる。
【００５３】
この方法はさらに、層３６を硬化させるために、構造体３０をレンズ４０に押し付けるステップの後に行われる層３６への紫外線照射を含めてもよい。層３６の接着剤の化学組成次第では、この照射により、前記層に含まれる化合物を硬化させることができ、それにより、層３６は、一方の側で層３５に他方の側でレンズ４０に完全に付着する。閉鎖部品１３および２３の少なくとも一方と対応する薄膜１６、２６は紫外線に対して透過性を有する。この場合、多層構造体３０がまだ薄膜１６および２６によってレンズ４０に固定されて、圧力装置１０または２０の一方を通じて照射が行われる。こうして、多層構造体３０がレンズ４０に対して移動する危険性を回避する。
【００５４】
この紫外線照射または特定のさらなる照射は、層３５がこの段階までアンダーキュアされている場合に、層３５の硬化を完了させることができる。
【００５５】
次いで、装置１０および２０内部のガス圧が下げられ、めがねレンズ４０が回収される。そのとき多層構造体３０は、層３６によってレンズの面４１に接着されている。
【００５６】
次いで、支持体３１が剥がされる。この剥離作業中に、多層構造体３０はレンズ４０に固定されたままである。次いで、層３２の残留物を除去するために、多層構造体３０の露出した面を洗浄することができる。
【００５７】
このとき、機能層３３は層３４または３５に対してレンズ４０とは反対の側にある。
【００５８】
本発明者は、このような方法のために、層３５の偏光コントラストが、構造体３０をレンズ４０に結合する前に測定した同じコントラストと比較して、何ら弱まらないことを発見した。このようにして、偏光コントラストが５４０かまたはそれより高く、眼科用に適合した光学品質を有する高偏光レンズが得られた。
【００５９】
当然ながら、詳細に説明した本発明の実施に、例えば、光学素子の特定の幾何形状を考慮するなどして、多数の修正を取り入れることができる。特に、本発明の利点の少なくとも幾つかを今までどおり維持しながら、以下の修正を行うことができる。
装置１０の支持面は、膨張可能な薄膜１６に取って代わる弾性緩衝材によって形成することができる。
支持体３１および多層構造体３０が十分な弾性を有し、塑性変形可能な場合に、支持体３１は、装置１０と装置２０の間に導入されるときに平面状とすることができる。次いで、支持体が２つの薄膜１６および２６によってレンズに押し付けられるときに、支持体は、レンズ４０の面４１の形状に合わせて変形する。
構造体３０は、圧力装置１０と圧力装置２０の間に挿入されるときに、レンズ４０を反転させることにより、レンズ４０の凹面４２に同様な方法で貼り付けることができる。
接着剤層３６を、接着剤部分が独立した形態で、すなわち、最初に接着剤部分が多層構造体３０とレンズ４０の両方から独立した形態で、最初にレンズ４０で担持するか、または装置１０と装置２０の間に導入することができる。接着剤層は、構造体とレンズの間に置かれ、次いで、２つの薄膜１６および２６が膨らむと、押し付けられて均一な層を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１ａ】本発明による方法を実施するのに使用される多層構造体および光学素子の各断面図である。
【図１ｂ】本発明による方法を実施するのに使用される多層構造体および光学素子の各断面図である。
【図２ａ】本発明による方法を実施するのに使用できる圧力装置の斜視図ならびに断面図である。
【図２ｂ】本発明による方法を実施するのに使用できる圧力装置の斜視図ならびに断面図である。
【図２ｃ】本発明による方法を実施するのに使用できる圧力装置の斜視図ならびに断面図である。
【図３ａ】本発明による方法を実施するのに使用できる圧力装置の斜視図ならびに断面図である。
【図３ｂ】本発明による方法の各ステップを示す。
【図３ｃ】本発明による方法の各ステップを示す。
【図３ｄ】本発明による方法の各ステップを示す。
【図３ｅ】本発明による方法の各ステップを示す。
【図３ｆ】本発明による方法の各ステップを示す。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図３ｆ】
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【外国語明細書】
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