(57)【要約】      （修正有）【課題】厚さを最適化した偏光眼科用レンズの製造方法を提供する。【解決手段】偏光多層構造体３０は一時的な支持体３１上で製造される。多層構造体は、少なくとも１つの配向層３４と２色性染料からなる偏光層３５からなり、２色染料は、配向層によって決定される角度配向を有する。多層構造体は、光学素子の表面上に貼り付けられる前の一時的な支持体から分離される。光学素子上の多層構造体を貼り付けることで、特に眼科用レンズにおいては、多くの光学素子の使用に伴い適合した品質を得ることができるようになる。【選択図】図１ａ
2007226241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースとなる光学素子（２０）の疑似球面の表面上に多層構造体（３０）を貼り付け、配向した第１の層（３４）と、液晶ポリマーおよび少なくとも１つの２色性染料（３５）とからなる偏光した第２の層と、を備え、前記２色性染料は、前記第１の層によって決定される角度配向を有する偏光光学素子を製造する方法において、
（ａ）一時的な支持体（３１）上に多層構造体（３０）を製造するステップであり、前記ステップ（ａ）は、
（ａ１）一時的な支持体上に光反応基を有する光配向可能なポリマーからなる第１の層を形成するステップと、
（ａ２）第１の直線偏光された紫外線を使用して、この第１の紫外線の偏光方向によって与えられた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ように前記第１の層を硬化するステップと、
（ａ３）前記第１の層（３４）上に、前記第１の層によって角度配向され、前記２色性染料と少なくとも１つの架橋可能な液晶モノマーとの混合物を有する第２の層（３５）を形成するステップと、
（ａ４）前記第１の層（３４）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、前記第２の層（３５）の前記液晶モノマーを少なくとも部分的に硬化させ、前記第２の層は、室温または前記室温以下の温度のガラス転移点を有するように第２の紫外線照射量を調節するステップと、を含み、
（ｂ）自立した薄膜を形成するために前記一時的な支持体（３１）から前記多層構造体（３０）を取り除くステップと、
（ｃ）ベースとなる光学素子（２０）の疑似球面の表面上に前記多層構造体（３０）を貼り付けるステップと、を含む偏光光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記第２の層（３５）の厚さは、３から１００μｍの間であり、好ましくは５から５０μｍの間であり、最も好ましくは５から１０μｍである請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第２の層（３５）を硬化させるための前記副次的ステップ（ａ４）で使用する第２の紫外線のエネルギーは、０．３から１．５Ｊの間であり、好ましくは０．３５から０．８Ｊの間である請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
さらに、前記ステップ（ｃ）の後に前記液晶モノマーの硬化を終了させるために前記第２の層を硬化させる請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記多層構造体（３０）は、連続フィルムの形で前記ステップ（ａ）で製造し、任意に異なるベースとなる光学素子上に貼り付けられるようにセグメントを切断する請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記一時的な支持体（３１）は、表面エネルギーが２５から４０ｍＮ／ｍの間であり、好ましくは、３０から３５ｍＮ／ｍの間である請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
前記一時的な支持体（３１）は、ポリエチレン、ポリプロピレンから選択される材料に基づかれる請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記ステップ（ａ）において、さらに、前記一時的な支持体（３１）と前記多層構造体（３０）の間で、前記一時的な支持体（３１）上に剥離層（３２）を形成させる請求項１から７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項９】
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８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ａ）において、前記一時的な支持体（３１）上に少なくとも紫外線保護層、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第３の層（３３）を生成させ、前記第３の層は、前記ステップ（ｂ）で得られた前記自立した薄膜の形で前記多層構造体（３０）の一部からなり、前記光学素子（２０）の対向する側の前記第１および前記第２の層の片側上に前記ステップ（ｃ）の終わりに位置する請求項１から９のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１１】
前記多層構造体（３０）は、前記多層構造体と前記光学素子との間に位置する接着剤層（３６）の一部にベースとなる前記光学素子の表面上に貼り付けられる請求項１から１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】
前記接着剤層（３６）の一部は、前記光学素子の片側の層の形態および／または前記多層構造体（３０）の層を追加する形態で前記ステップ（ｃ）の前に前記光学素子の片側の層の形で置かれる請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記接着剤層（３６）の一部は、前記第１の層（３４）および前記第２の層（３５）の一側面で、前記多層構造体（３０）の層の追加する形態で前記ステップ（ｃ）の前に置かれる請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記接着剤層（３６）は、前記多層構造体（３０）内で裏当て（３７）で覆われており、前記ステップ（ｃ）の前で前記裏当て（３７）は除去される請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記接着剤は、感圧接着剤から選択され、前記接着剤層（３６）の一部は、厚さが０．５から２００μｍの間を有する層の形態で前記ステップ（ｃ）の前に置かれる請求項１１から１４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１６】
さらに、前記ステップ（ｂ）と前記ステップ（ｃ）との間に、前記多層構造体（３０）が湾曲した薄膜形状を有するように予備成形が行われるステップを含む請求項１から１５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１７】
前記ステップ（ｃ）は、
（ｃ１）前記多層構造体（３０）と前記光学素子（２０）の表面との間に点接触させるために前記ベースとなる光学素子（２０）を前記多層構造体（３０）の近くに移動させるステップと、
（ｃ２）前記光学素子（２０）の表面全体上に前記多層構造体（３０）を貼り付けるために、前記ベースとなる光学素子（２０）に反して前記多層構造体（３０）を押し付けるステップと、からなる請求項１６に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記副次的ステップ（ｃ１）は、前記ベースとなる光学素子と前記多層構造体（３０）との間に真空を作り出すために行われる請求項１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記副次的ステップ（ｃ２）は、前記ベースとなる光学素子（２０）の反対側の前記多層構造体（３０）の片面上のパッド（１１）を押し付けることによって行われる請求項１７または１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記ステップ（ｃ）は、前記ベースとなる光学素子（２０）の反対側の前記多層構造体（３０）上に可変流動加圧を発揮することにより行われる請求項１から１５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２１】
前記ベースとなる光学素子（２０）は、観測装置要素、測定機器要素、眼科用レンズまたはヘルメットバイザからなる請求項１から２０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２２】
前記ベースとなる光学素子（２０）は、眼科用レンズである請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記ベースとなる光学素子（２０）は、屈折率が１．６０以上のレンズを有する眼科用レンズである請求項２２に記載の製造方法。
【請求項２４】
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り、前記２色性染料の角度配向を固定するために調節され、生硬化（ｕｎｄｅｒｃｕｒｅｄ）した偏光している第２の層（３５）と、からなり、
前記２色性染料は、前記多層構造体を通して通過する光に対する前記第２の層（３５）の偏光効果を作製するために前記第１の層（３４）によって決定される角度配向を有し、前記第１の層（３４）および前記第２の層（３５）は、自立した薄膜の形成に適応する多層構造体（３０）。
【請求項２５】
前記第２の層（３５）の厚さは、３から１００μｍの間であり、好ましくは５から５０μｍの間であり、最も好ましくは５から１０μｍである請求項２４に記載の多層構造体（３０）。
【請求項２６】
連続フィルムは、任意にセグメントを切断するように形成され、各前記セグメントは、異なるベースとなる光学素子（２０）上に貼り付けられる請求項２４または２５に記載の多層構造体（３０）。
【請求項２７】
前記第１の層（３４）と前記第２の層（３５）の同じ側少なくとも第３の層（３３）が置かれており、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２４から２６のいずれかに記載の多層構造体（３０）。
【請求項２８】
一時的な支持体（３１）は、表面エネルギーが２５から４０ｍＮ／ｍの間であり、好ましくは、３０から３５ｍＮ／ｍの間であり、前記一時的な支持体（３１）上に置かれている請求項２４から２７のいずれかに記載の多層構造体（３０）。
【請求項２９】
さらに、接着剤層（３６）は、前記第１の層（３４）と前記第２の層（３５）側に置かれる請求項２４から２８のいずれかに記載の多層構造体（３０）。
【請求項３０】
前記接着剤は、感圧接着剤から選択され、前記接着剤層（３６）は、厚さが０．５から２００μｍの間である請求項２９に記載の多層構造体（３０）。
【請求項３１】
さらに、前記接着剤層（３６）上に除去可能な裏当て（３７）が置かれている請求項２９または３０に記載の多層構造体（３０）。
【請求項３２】
ベースとなる光学素子（２０）と、
接着剤層（３６）によって前記ベースとなる光学素子（２０）の疑似球面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、配向している第１の層（３４）と、２色性染料からなる偏光第２の層（３５）と、からなり、
前記２色性染料は、前記光学素子を通して通過する光に対する偏光効果を作製するために前記第１の層（３４）によって決定される角度配向を有する偏光光学素子。
【請求項３３】
前記第２の層（３５）の厚さは、３から１００μｍの間であり、好ましくは５から５０μｍの間であり、最も好ましくは５から１０μｍである請求項３２に記載の光学素子。
【請求項３４】
前記ベースとなる光学素子の疑似球面の表面は、凹状または凸状である請求項３２または３３に記載の光学素子。
【請求項３５】
前記ベースとなる光学素子（２０）は、観測装置要素、測定機器要素、眼科用レンズまたはヘルメットバイザからなる請求項３２から３４のいずれかに記載の光学素子。
【請求項３６】
前記ベースとなる光学素子（２０）は、眼科用レンズである請求項３５に記載の光学素子。
【請求項３７】
前記ベースとなる光学素子（２０）は、屈折率が１．６０以上のレンズを有する眼科用レンズである請求項３６に記載の光学素子。
【請求項３８】
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３２から３７のいずれかに記載の光学素子。
【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に関し、また、このプロセスによって得られた光学素子に関する。また、本発明は、偏光光学素子を製造するのに使用できる多層構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光光学素子、特に、偏光眼科用レンズの利点は公知である。特に、そのような素子は、平面状のまたは準平面状の水平面から来る干渉反射を視野から取り除くことができる。このタイプのレンズは、例えば、眼科業界では通常、偏光フィルムを使用して得られる。偏光フィルムを製造するのに最も一般的に使用される材料はＰＶＡ（ポリビニルアルコール）である。眼科用途の場合、ＰＶＡフィルムは単独で使用するか、二つの保護フィルムの間にサンドウィッチ状にして使用する。例えば、脆弱性を低くしたフィルムのような二つのポリカーボネートフィルムの間にＰＶＡをサンドウィッチ状にして使用する。
【０００３】
この場合に、偏光眼科用レンズは、この業界で使用される以下の２つの一般的な手順を経て得られる。
【０００４】
熱硬化性モノマーを成形する前に、型内に偏光フィルムを正確に位置決めしたうえでのオーバーモールディングを行う。硬化後、フィルムは多量の眼科用レンズ基材の中に永久的に組み込まれる。ＰＶＡフィルムが単独でこのために使用される。
【０００５】
熱可塑性ポリマーを射出成型する前に、挿入部分の面に偏光フィルムを配置したうえでの射出成型により行う。このような技術は、射出成型したポリマーと接触する偏光フィルム側が適合した熱可塑性材料である場合にのみ、すなわち、耐久性のある組立品とするために射出成型材料と溶解できる熱可塑性材料である場合にのみ可能である。この技術は、特に、ＰＶＡフィルムが２つの保護フィルムの間に配置された型の積層体であり、挿入部分内に配置される前に熱成形できる複合フィルムに適用される。さらに、射出成型材料から作られた光学素子に対向する側で偏光フィルムを覆う保護フィルムは、この場合に、最終的に得られる光学素子の偏光有効性が低減される恐れがあるので、著しい複屈折性を有してはならない。これは、このタイプの方法で使用できる偏光フィルムの種類を限定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
オーバーモールディングと射出成型という２つの方法では、偏光フィルムを過熱するためにこのフィルムに変化が生じる。特に、色と偏光有効性が、意図せずにかつあまり再現性のない態様で改質される。さらに、オーバーモールディング時に、偏光フィルムが無制御に移動するのを防止することが困難である。
【０００７】
最後に、オーバーモールディング法では、全体の厚さを最適化し、薄くした光学素子を得ることができない。これは、高屈折率材料にとって特に厄介である。
【０００８】
したがって、本発明の１つの目的は、前記の欠点のない偏光光学素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このために、本発明は、多層構造体がベースとなる光学素子の表面に付けられる偏光光学素子の製造方法を提供する。その構造体は、光配向性（ｐｈｏｔｏｏｒｉｅｎｔｅｄ）高分子ネットワークを含む第１の定位層を有する。さらに、構造体は第２の偏光層を有し、第２の偏光層は液晶ポリマーおよび少なくとも１つの２色性染料を有し、これらは、第１の層で決まる角度方向を有する。その方法は、以下のステップを有する。
（ａ）一時的な支持体上に多層構造体を形成し、
（ｂ）自己支持薄膜（自立した薄膜）の形態の構造体を得るために、一時的な支持体から多層構造体を取り外し、
（ｃ）ベースとなる光学素子の疑似球面に多層構造体を付ける。
【００１０】
本発明において、「ベースとなる光学素子の表面」という用語は、この素子の表面全体またはその表面の少なくとも一部を意味する。本発明の１つの特徴によれば、ベースとなる光学素子のこの表面は疑似球面をなす。
【００１１】
本発明において、「疑似球面」とは、連続した凹面または凸面、すなわち、穴や段差のない面を意味する。そのような疑似球面は、光学素子が光学レンズである場合に特に見受けられる。一般的に、光学レンズの２つの面の少なくとも一方は疑似球面であり、その結果生じるレンズの厚さ変化によって、レンズに屈折力が付与される。無限焦点レンズ、単焦点レンズ、二重焦点レンズ、三重焦点レンズ、およびプログレッシブ眼科用レンズはすべて、少なくとも１つの疑似球面側を有する。球面は、２つの垂直方向に沿った面の曲率半径が等しく一様である疑似球面の特別な場合に相当する。以下において、「疑似球面」という表現は、球面という特別の場合を含むと解釈される。
【００１２】
上記のように、光学素子に偏光機能をもたらす多層構造体を最初に一時的な支持体上に形成し、次いで、この一時的な支持体から分離し、ベースとなる光学素子に付ける。この手順は、多層構造体には十分な結合力があり、単独で、すなわち、何ら支持体に支持されることなく取り扱われるという事実によって可能になる。したがって、一時的な支持体の機械的および物理化学的特性は、ベースとなる光学素子に多層構造体を付ける間必要とされない。したがって、この付着は、一時的な支持体の機械的挙動に配慮することなく、多層構造体の機械的挙動だけを考慮することで簡単に行える。
【００１３】
本発明による方法の第１の利点は、その厚さが最適化された偏光光学素子を製造することが可能なことにある。実際に、多層構造体は、光学素子の表面に簡単に付着させることができ、それにより、この素子の厚さが著しく増加することはない。
【００１４】
本発明による方法の第２の利点は、多層構造体を連続したフィルムの形態で一時的な支持体上に形成することができるという事実にある。一時的な支持体を連続する製造セクションに通すことによって、大量の多層構造体を経済的に製造することができる。構造体は、その支持体から分離されると、次いで、異なる光学素子に個別に付けられるセグメントに切断することができる。あるいは、構造体は数個の異なる素子に一度に全体として付けられてもよく、この場合、各素子はその後に互いから分離することができる。
【００１５】
本発明による第３の利点は、偏光フィルムの製造が光学素子の製造と完全に別れていることである。これは、眼科用レンズの分野で特に有益である。
【００１６】
本発明による第４の利点は、偏光特性を有する多層構造体をすでに形成した光学素子の表面に付けることにより、受け面の外形を偏光構造体に完全に合わせることが可能になる。したがって、多層構造体の面を光学素子の面から離す距離を非常に良好に調整できるという事実に関連する。これは、最終的に得られた偏光光学素子に対して、特に、偏光光学素子が、その曲率半径がその表面にわたって連続的に変化するプログレッシブタイプの眼科用レンズである場合に、特定の光屈折特性を保証するのに特に有益である。
【００１７】
本発明による方法の第５の利点は、ステップ（ｂ）で多層構造体を一時的な支持体から分離した後で、一時的な支持体を回収することができるという事実による。場合によっては、回収された支持体は、多層構造体の新規の部分を製造するのに再利用することができる。
【００１８】
本発明の別の特徴によれば、この方法のステップ（ａ）は、以下の副次的ステップを有する。
（ａ１）一時的な支持体上に光反応基を有する光配向可能なポリマーからなる第１の層を形成し、
（ａ２）第１の直線偏光された紫外線を使用して、この第１の紫外線の偏光方向によって与えられた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ように第１の層を硬化させ、
（ａ３）この第１の層上に、第１の層によって角度配向され、２色性染料と少なくとも１つの架橋可能な液晶モノマーとの混合物を有する第２の層を形成し、
（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の層の液晶モノマーを少なくとも部分的に硬化させる。
【００１９】
第１の紫外線源と第１の層の間に挿入された偏光器を使用して、第１の紫外を直線偏光させることができる。
【００２０】
副次的ステップ（ａ２）中に、光配向可能なポリマーによって支持された光反応基が、偏光された放射線の影響を受けて反応することにより、偏光器の方向に沿って配向された異方性の高分子ネットワークが形成される。
【００２１】
偏光システムの第２の層では、液晶モノマーおよび２色性染料は、副次的ステップ（ａ３）中に、第１の層の光配向可能なポリマーに与えられ、偏光器の方向に対して垂直な配向をとることができる。２色性染料がこのように配向すると、システムは偏光可視光の特性をもつことになる。次に、副次的ステップ（ａ４）での液晶モノマーの硬化により、第２の層の構成が永久的に安定化する。
【００２２】
本発明のさらに別の特徴によれば、副次的ステップ（ａ４）での第２の層の硬化は、第２の層が室温と同じかまたはそれより低いガラス転移温度を有するように調整された所定の線量の第２の紫外線を使用して行われる。当然ながら、考慮される室温は異なってもよく、とりわけプラスマイナス５℃程度異なってもよい。一般的には２５℃近辺とされる。言い換えると、副次的ステップ（ａ４）で使用される紫外線の量により、第２の層の重合度を選択することが可能になり、その結果として、熱機械特性を調整することが可能になる。したがって、生硬化のために、第２の層は、完全に硬化が終わったときに得られるガラス転移温度（Ｔｇ）よりも低いガラス転移温度を有することになる。「生硬化（ｕｎｄｅｒｃｕｒｅ）」という用語は、第２の層の重合官能基のなかにまだ反応していないものがあるような重合度の部分硬化を意味する。そのような重合官能基には、特に、アクリレート官能基やメタクリル酸塩官能基があり得る。本発明によれば、第２の紫外線の線量は、成長ポリマーの化学ゲル点に到達できるように十分に高くなければならないのと同時に、第２の層の最終材料のガラス転移温度が、多層構造体の動作温度に対して適切であるように十分低いままでなければならない。
【００２３】
第２の層に対する放射線量を、プレキュア（ｐｒｅｃｕｒｅ）ステップ後に得られた材料が室温より低いガラス転移温度を有するような線量とした場合、この材料は、室温で容易に取り扱え、ベースとなる光学素子に容易に付けることができる機械特性を有する。
【００２４】
第２の層は３μｍから１００μｍ、好ましくは５μｍから５０μｍ、さらに特定すれば５μｍから１０μｍの厚さを有することが好ましい。これらの条件で、ステップ（ｃ）に対して、構造体を自立した薄膜の形態で取り扱うことができるので、第２の層は多層構造体全体に十分な機械的結合力をもたらすことができる。
【００２５】
本発明の範囲内で使用できる反応性の光配向可能なポリマーのうち、例えば、アクリルポリマーまたは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を挙げることができる。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架橋（ｂｒｉｄｇｅ）等の光反応基を有する光配向可能な反応性ポリマーを特に想定することができる。
【００２６】
本発明の範囲内で使用できる２色性染料のうち、例えば、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で使用することが好ましい。
【００２７】
ステップ（ｃ）で、構造体とベースとなる光学素子との間に接着剤部分を置いて、多層構造体をこの素子の表面に貼り付けることができる。接着剤をそのように使用することにより、多層構造体が貼り付けられる面に異なる化学組成物を有するベース光学素子に対して本発明による方法を使用することができるようになる。本発明において、この接着剤は、光学素子の片側および／または多層構造体に付けることができる。ステップ（ｃ）の前に、多層構造体に層を追加する形態で前記構造体の片側に接着剤部分を置くことが望ましい。そのような接着剤層とともに、多層構造体は、任意の光学素子に偏光機能をもたらすのに必要なすべての要素を含む。したがって、単純な光学素子から偏光光学素子を形成するためには、多層構造体を得ることだけで十分である。
【００２８】
本発明で使用できる接着剤のうち、例示としてかつ限定しないものとして、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等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。
【００２９】
本発明の実施形態によれば、粘着剤層またはＰＳＡ層を使用することは、それによって、光学素子の光屈折特性を維持しながら、多層構造体をベースとなる光学素子の表面に簡単にかつ費用をかけることなく接合することができることから特に有益である。
【００３０】
さらに、平行な両面を備えた、その厚さが０．５μｍから２００μｍの薄層の形態でＰＳＡ接着剤を付着させることができると、ベースとなる光学素子が眼科用レンズの場合に、光学素子の当該する空間領域がどのようなものであれ、僅かな力（ｎｏｍｉｎａｌ  ｐｏｗｅｒ）を損なわないことが可能になる。このように、偏光フィルムの接着は、ベースとなる光学素子がプログレッシブ眼科用レンズの場合に必要な精密度に適合する。
【００３１】
粘着剤を使用すると、例えば、紫外線による照射を使用したり、あるいは永久的な接合を得るために強力な加熱を使用したりすることを必要としない。したがって、偏光多層構造体は、照射や加熱によって損傷を受けたり、劣化したりすることがない。
【００３２】
本発明はまた、前記の方法で使用するのに適した多層構造体を提示する。そのような構造体は、
光配向性高分子ネットワークを含む第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ようになされた少なくとも１つの架橋可能なマトリクス状液晶モノマーとを含む、アンダーキュア（ｕｎｄｅｒｃｕｒｅｄ）の第２の偏光層とを有する。
【００３３】
２色性染料は、構造体を通過する光に対する第２の層の偏光効果を出現させるために、第１の層によって決まる角度配向を有する。この配向は、架橋可能なマトリクス状液晶モノマー内に２色性染料を組み込むことによって永久的に固定される。
【００３４】
さらに、第１および第２の層は、自立した薄膜を形成するようになされる。
【００３５】
そのような多層構造体は、支持体から分離できるようにその支持体上に置くことができる。支持体は、構造体を製造する間に使用される支持体であってもよい。さらに支持体は、構造体の製造とその後に光学素子とともに使用する間に構造体を調整するために使用するようにしてもよい。
【００３６】
多層構造体は、さらに接着剤層を含むことができる。接着剤の部分は、多層構造体の層を追加する形態で配置される。多層構造体はさらに、偏光機能に加えて光学素子に追加機能をもたらすように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。
【００３７】
最後に、本発明は、上記のように、ベースとなる光学素子および多層構造体を有する偏光光学素子を提示する。この多層構造体は、ベース素子と多層構造体の間に置かれた接着剤層によって、ベースとなる光学素子の疑似球面に固定される。本発明は、光学素子を通過する光に対する偏光機能を備えた光学素子を提示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の他の特徴と利点が、添付の図面を参照した使用を限定しない実施例についての以下の説明で明らかになるであろう。
【００３９】
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。
【００４０】
図１ａによると、多層構造体３０は、支持体３１によって支持されている。支持体３１は、２５ｍＮ／ｍ（ミリニュートン／メートル）から４０ｍＮ／ｍの表面エネルギーを有する材料から選択される。これら材料のうち、例示としてかつ限定しないものとして、分岐ポリエチレンまたは直鎖状ポリエチレン、アクリル酸のモルの割合が２％以下であるポリ（エチレン−ｃｏ−アクリル酸）、ポリエチレン−ｃｏ−ポリプロピレン、ポリ（エチレン−ｃｏ−酢酸ビニル）、ポリイソブテン、ポリイソプレン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）、ポリプロピレン、ポリ（２−メチルスチレン）、ポリスチレン、ポリ（スチレン−ｃｏ−アクリロニトリル）、ポリ（スチレン−ｃｏ−２，２，３，３−テトラフルオロプロピルメタクリル酸塩）、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリ（クロロトリフルオロエチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）、ポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−エチレン）、ポリトリフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニル（アルキル）酸メチル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルエチルエーテル、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルホルマール、ポリ（アクリル酸ｎ−ブチル）、ポリエチルアクリレート、ポリ（２−エチルヘキシルアクリレート）、ポリベンジルメタクリル酸塩、ポリアルキルメタクリル酸塩、ポリフェニルメタクリル酸塩、ポリアミド、ポリウレタン、およびセルロースを挙げることができる。
【００４１】
支持体３１は、ポリエチレンまたはポリプロピレンから作られることが好ましく、それら材料は、表面エネルギーがそれぞれ約３５ｍＮ／ｍおよび約３０ｍＮ／ｍである。
【００４２】
支持体３１の材料は、表面エネルギーが非常に小さく、例えば、引き剥がすことで、多層構造体３０を支持体３１から容易に分離できるのが好ましい。場合によっては、構造体３０と支持体３１の分離を容易にするために、中間層３２が支持体３１と構造体３０の間に形成される。そのような中間層３２は剥離層と呼ばれ、特に、シリコーンを基本とした界面活性剤を含むことができる。
【００４３】
図１ｂは、支持体３１から分離された後の多層構造体３０を示している。このため、支持体３１は一時的な支持体と呼ばれる。支持体は多層構造体３０を形成するのに使用され、次いで、光学素子に構造体３０を貼り付ける前に取り除かれる。
【００４４】
本明細書で説明される本発明の実施形態では、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。
【００４５】
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等とすることができる。あるいは、層３３は、前述の層もしくは皮膜のうちの幾つかを組み合わせたものであってもよい。この場合に、層３３は本発明による自立した（ｓｅｌｆ−ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ）薄膜を形成するために、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。層３３は、特に、多層構造体（３４、３５）の機械特性を強化し、ひいては自立した薄膜としてその取り扱いを容易にするのを可能にすることができる。
【００４６】
構造体３０内で層３３上に置かれる層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構造体３０の肉眼的な偏光効果をもたらす。層３５にある２色性染料の角度配向の分布が、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。
【００４７】
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で形成される。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、またはこれら後者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ーは、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、偏光器によって直線偏光される。この放射線は、例えば、５ｍＪ／ｃｍ２（ミリジュール／センチメートルの２乗）から３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーを有することができる。
【００４８】
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、続いて、最終的な光学素子に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、シクロヘキサノン等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放射線の効果によって硬化される。加熱中に、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、液晶の清澄温度（ｃｌａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）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。
【００４９】
層３４の厚さは５０ｎｍ（ナノメートル）から２００ｎｍとすることができ、優先的には約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。これらの条件下で、構造体３０の機械的挙動は、主に層３５によってもたらされる。本発明の実施に適した機械的挙動を得るために、層３５を硬化させる放射エネルギーは、０．３Ｊ（ジュール）から１．５Ｊが好ましく、０．３５Ｊから０．８Ｊがさらに好ましい。特に、放射エネルギーが約０．４Ｊの場合、得られる層３５は、２５℃より低いＴｇ温度を有する。構造体３０は、構造体が裂けることなく、構造体を支持体３１から分けて取り扱えるようにする機械的結合力を有する。
【００５０】
層３４および３５（および任意に３３）は、スピンコーティング、ロールコーティング、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。
【００５１】
構造体３０は接着剤層３６も有する。これはエポキシを基本とした層、ラテックスを基本とした層、特にポリウレタンを基本とした層、または感圧接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。
【００５２】
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３７で接着剤層３６を覆ってもよい。
【００５３】
層３６もまた、支持体３１によって支持された層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。これらの形成は当業者には公知であると考えられ、再び本明細書で詳細に取り扱うことはない。
【００５４】
あるいは、構造体３０の他の層から独立して、最初に裏当て（ｌｉｎｅｒ）３７と組み合わせた層３６を調達することは可能である。したがって、裏当て３７を介して圧力をかけることで、準備された層３６が層３５に貼り付けられる。このようにして、同じ構成の構造体３０を得ることができる。
【００５５】
多層構造体３０の好ましい実施形態によれば、この構造体は、フィルムの形態（シート）で支持体３１上に連続的に形成される。この場合、図２に示すような製造装置を使用することができる。支持体３１は送りロールＲ０から繰り出され、次いで調整ロールＲ１に再び巻かれる。装置は、特に、層３４および３５（任意に３３）を連続して形成するために、ロールＲ０およびＲ１の間に配置された幾つかのセクションを有する。特に、装置の第１の部分は、層３４用の前駆体溶液を支持体３１上に連続して付着させて（セクションＳ１）、例えば、支持体３１の上に配置された赤外線源を使用してそれを加熱し（セクションＳ２）、次いで、直線偏光したＵＶ−Ｂを照射することでそれを硬化させる（セクションＳ３）セクションＳ１〜Ｓ３を有することができる。同様に、装置の第２の部分は、それぞれ、層３５を付着させ（セクションＳ４）、加熱し（セクションＳ５）、硬化させる（セクションＳ６）セクションＳ４〜Ｓ６を有することができる。そのような装置により、支持体３１によって支持された多層構造体３０を素速く、特に経済的に製造することが可能になる。連続フィルムの形態で構造体３０が設けられた支持体３１は、次いで、再びロールＲ１から繰り出され、様々な光学素子に付けるのを意図したセグメントに切断することができる。
【００５６】
多層構造体３０を連続的に製造する装置は、製造ステップを追加して実行するために、図２に示していないセクションを追加して有することができる。この装置は、特に、剥離層３２および／または機能層３３を形成する１つまたはそれ以上のセクションを有することができる。そのようなセクションは、送りロールＲ０とセクションＳ１の間に配置される。剥離層３２を付着させるのに使用する溶剤は、この層がシリコーン化合物を有する場合、ｎ−プロパノールとすることができる。また、構造体３０を製造する装置は、接着剤層３６と、場合によっては、除去可能な裏当て３７を形成するために、セクションＳ６と調整ロールＲ１の間に配置されたさらなるセクションを有することもできる。製造装置は、オプションとしてセクションＳ１の前および／またはセクションＳ６の後に積層セクションを有することができる。
【００５７】
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、特に観測装置要素、測定機器要素、またはヘルメットバイザ等の他の光学素子とともに同様な方法で使用することができる。
【００５８】
図３によれば、眼科用レンズ２０は、凸面２１および凹面２２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」という用語は、１．６０以上の屈折率と解釈され、場合により例えば、１．６７とすることもできる。屈折異常を矯正するレンズを製造するために、この種の高屈折率材料を使用することは、レンズは同じ屈折力に対して厚さを薄くでき、かつ曲率を小さくできるので、特に有益である。これにより、レンズの重量は軽くなり、そのため、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、その中央領域で厚さを１．２ｍｍ未満にすることができ、ほぼ１．１ｍｍに等しくすることさえできる。
【００５９】
第１の貼付方法によれば、多層構造体３０は、この第１の貼付方法を示す実施例として、レンズ２０の前部凸面２１に貼り付けられるが、同様の方法でレンズの背部凹面２２に貼り付けられてもよい。
【００６０】
これを行うために、仏国特許出願第ＦＲ／０５  ０３３０６号に記載され、図４ａに示された装置を使用することができる。そのような装置は、低圧チャンバ１と剛性の構造体を用いてチャンバより上に配置された貼付システム１５とを有する。
【００６１】
低圧チャンバ１はそれ自体、例えば、垂直軸を有する円筒状とした側壁４を有する。チャンバには、薄膜を側壁４の上方周縁部に固定したままにするためにクランプリング８が付いている。したがって、低圧チャンバ１はその上面で封止された態様で閉じられている。チャンバ１は、一定の高さでベース１０より上に配置されている。垂直軸を有するシリンダ２とチャンバ１の下面を貫通するピストン３とにより、素子ホルダ７がチャンバ内を垂直方向に移動できるようになる。素子ホルダ７の高度はロックシステム６によって固定することができ、壁４にはガス注入開口部９と、さらに減圧開口部５が付いている。減圧開口部５は、図示しないポンプユニットに連結されている。
【００６２】
貼付システム１５は、垂直ランナ１３に取り付けられたパッド１１を有し、移動システム１２を用いて移動することができる。そのような移動システムは、例えば、移送ねじを駆動するステップモータを有することができる。圧電素子を有することができる圧力検出器１４により、パッドがチャンバ１の封止薄膜に反して取り付けられている力を測定することが可能になる。
【００６３】
多層構造体３０は、リング８を使用してチャンバ１に固定されている。多層構造体３０は、図１ｂおよび図４ａに示した垂直方向を向いたＮにしたがって、接着剤層３６がチャンバ１の内側を向くように向きを合わされる。このとき、構造体３０が層３６を覆う裏当て３７を有する場合、この裏当て３７は、層３６の接着剤を露出するために、例えば、引き剥がすことによって取り除かれる。
【００６４】
レンズ２０は、その面２１が上を向くように素子ホルダ７に固定されている。
【００６５】
次いで、多層構造体３０およびレンズ２０を数ステップで重ね合わせることによって、レンズ２０上に多層構造体３０の貼り付けを行うことができる。
【００６６】
第１のステップ時に、パッド１１は下げられて、構造体３０の中央部分をチャンバ１の内側に向かって押す。構造体３０が、リング８によってその周縁部で堅固に保持されているならば構造体３０は変形され、パッド１１の下端部の形状と一致する湾曲形状をとる。構造体３０が塑性を有する場合、この第１のステップは、多層構造体を予備成形することを含むので、次に多層構造体をレンズ２０の湾曲面２１にわたって一様に貼り付けることができる。
【００６７】
第２のステップ時に、チャンバ１内でレンズ２０と多層構造体３０の間を真空にすることによって、レンズ２０を多層構造体３０に接近させる。ピストン３は、最初にチャンバ１に存在するガスが開口部５から吸い出されるにつれて次第に上昇する。多層構造体３０とレンズ２０の面２１が点接触すると、次に、ピストン３の高さがロックシステム６を使用して固定される。
【００６８】
最後に第３のステップ時に、構造体のレンズ２０とは反対の側で、パッドを多層構造体３０に押し付けることで、パッド１１が再び下げられる。このようにして、構造体３０は、接着剤層３６をレンズ２０の面２１と構造体３０の間に挟んで、レンズ２０の面２１全体にわたって貼り付けられる。パッド１１の端部は、レンズの面２１全体にわたって構造体３０を一様に貼り付けることができるように、柔軟な材料で作られるのが好ましい。
【００６９】
次いで、パッド１１が持ち上げられ、チャンバ１内の減圧は止められ、リング８は緩められる。レンズ２０は、接着剤層３６を介してその凸面に接合され、ベースとなる光学素子の形状と完全に一致した構造体３０とともに、装置から取り外される。任意であるが、システム全体の硬化を完了させるために、エネルギーが０．５Ｊから５．０ＪのＵＶ−Ａ放射線を用いて、層３５への照射を追加で行ってもよい。そのようなシステム全体の硬化により、眼科用レンズに構造体を貼り付けるときに、構造体３０の適切な機械的挙動の恩恵を受けることが可能になる。そのような最終照射により、構成成分の転換の程度が高まるために、システムの安定性を強化することが可能になる。
【００７０】
その結果、偏光効果が高く、満足できる光学品質を有する偏光眼科用レンズが得られる。特に、発明者は、構造体３０をレンズ２０に貼り付けることで、層３５の２色性染料の配向が乱されないことを発見した。
【００７１】
さらに、構造体３０をレンズ２０に貼り付けるときにチャンバ１内を真空にすることで、気泡が多層構造体とレンズの間に偶発的に捕捉されるのを回避するのに役立つ。
【００７２】
多層構造体３０が、構造体内で接着剤層３６とは反対の側に置かれた機能層３３を有する場合、層３３は、層３４および３５に対してレンズ２０とは反対の側で、得られた偏光レンズの表面に置かれる。そのような構成は、層３３が紫外線保護機能、機械的保護機能、反射防止機能、あるいは汚れ防止機能を有する場合に適する。
【００７３】
当然ながら、本発明の利点のうちの少なくとも幾つかを維持しながら、上記で詳細に説明された本発明の使用実施例に多数の修正を取り入れることができる。そうした修正により、特に、光学素子の特定の使用、または眼科用レンズとは別の光学素子にこれら実施例を適合させることが可能になる。特に、多層構造体をベースとなる光学素子に確実に付着させる接着剤部分は、最初にこの素子上に置くことができ、そのことは、後者の面上で多層構造体を受け入れることを意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１ａ】本発明を実施する際に使用する、それぞれ、支持体に支持された多層構造体の断面図と支持体から分離された多層構造体の断面図である。
【図１ｂ】本発明を実施する際に使用する、それぞれ、支持体に支持された多層構造体の断面図と支持体から分離された多層構造体の断面図である。
【図２】図１ａおよび図１ｂによる多層構造体を形成するユニットの原理を示している。
【図３】本発明を実施するのに使用できるベースとなる光学素子の断面図である。
【図４ａ】本発明を実施するのに使用される２つの装置の各断面図である。
【図４ｂ】本発明を実施するのに使用される２つの装置の各断面図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【外国語明細書】
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