具有梯度光致变色性的光学物品的制作方法
【专利说明】具有梯度光致变色性的光学物品 发明领域
[0001] 本发明针对一种光学物品，该光学物品包括：（a)包括至少一种光致变色染料的光 致变色基片；以及(b)干涉涂层，该干涉涂层具有提供梯度反射率的特定梯度厚度。本发明 还涉及一种制造这种光学物品的工艺。
[0002] 发明背景
[0003] 光致变色光学物品早已为人所知，如眼镜片。它们包括光致变色染料，光致变色染 料能够变暗并因此在暴露于UV光下时保护眼睛免受强光。这些光致变色染料被激活所在的 波长的范围通常是315nm至420nm。相比于常规永久带色镜片，这些光致变色镜片没有在暗 环境中提供低光透射水平的缺点（暗环境对清晰视觉不利），并因此例如更适合于驾驶。在 这些光致变色镜片当中，一些镜片具有梯度轮廓。因此，它们在镜片的上部更暗，而在底部 具有更亮的色调，这是有利的，因为它们允许更多的光子啊底部透射以便进行与近视觉有 关的活动，如阅读。很多人也认为这些梯度光致变色镜片时尚有吸引力。
[0004] 为了获得这种梯度镜片，现有技术中已经提出若干种方法。例如，US 2008/ 0187760中披露的方法在于将一个交联有机聚合物基体层涂覆到镜片上，这种基体含有梯 度浓度的光致变色染料。
[0005] 例如，GB-1，520，099和US-4，289，497中披露的另一种方法使用由非均匀UV吸收剂 层覆盖的一层均匀光致变色染料，该吸收剂层具有可变厚度或者包含可变的吸收剂浓度。 由于UV吸收剂抑制光致变色效果，后者局部性地变化，这产生了色调梯度。吸收层厚度的变 化可以通过在包含该吸收剂的容器中逐渐浸入镜片或者通过调整从容器中取出镜片的速 度来获得。
[0006] 在US 2012/0218512中已经披露了另一种生产具有空间非均匀光致变色特性的眼 科镜片的方法。这种方法包括在塑料膜上沉积吸收层，该吸收层能够在被加热时向膜传递 印刷在其中的吸收剂，然后通过用溶剂清洗来去除该吸收层，从而获得含有UV吸收剂的膜， 该吸收剂以非均匀的方式分布在该膜中，这种方式对应于先前印刷的图案。接着，可以将该 膜附着到光致变色光学基片上。
[0007] 这些工艺并不完全令人满意。
[0008] 此外，提供一种既包括梯度光致变色层又包括减反射层的光学系统将是有帮助 的。这是因为已经证明减反射涂层有助于在炫光的效果下为使用者提供增强的对比度和扩 大的视野。通常这些减反射涂层由在真空条件下沉积的电介质堆组成。然而，减反射涂层一 般被认为与光致变涂色层不兼容，因为常规减反射涂层排斥UV光的大部分，从而抑制了光 致变色效果。已经发展了多个折中方案，以便在低UV条件下提供具有高透明度的减反射镜 片以及在高UV条件下同样提供光致变色性（例如参见US-7,633,681和1^-6，175,450)。然 而，这些折中方案产生以均匀方式着色的镜片，因此这种镜片不提供任何梯度的光致变色 效果，并且在没有UV光时这种镜片有时不完全清晰。
[0009] US-6,674,587教授了一种通过在蒸发源上使用掩模将梯度吸收膜在真空下沉积 到塑料基片上的方式。吸收材料吸收光谱的UV区和IR区中的辐射。然后，为吸收膜涂覆减反 射涂层以获得防眩光光学物品。本文献中披露的这种方法不适用于光学物品，如眼科镜片， 因为在工业上它需要使用太多的步骤。而且，这样获得的光学物品将承受层离风险，这是不 可接受的。
[0010] 发明人目前已经发现，在工业生产中，具有梯度光致变色效果和在可视范围中有 可能具有高透明度（同时呈现减反射特性）的光学物品可以借助于一种工艺通过常规真空 技术用若干步骤获得，该工艺不使用UV吸收剂而是使用特殊干涉涂层设计，该干涉涂层设 计反射UV范围中的波长，从而提供梯度光致变色色调。这种工艺可以用常规的大批量生产 设备来实施。
【发明内容】
[0011] 本发明是针对一种光学物品，该光学物品包含：
[0012] (a)光致变色基片，该光致变色基片具有两个相对侧面并且包括至少一种光致变 色染料，其中所述光致变色基片具有位于所述光致变色基片的同一侧的相对端上的第一表 面部分和第二表面部分，
[0013] (b)干涉涂层，该干涉涂层具有梯度厚度，这样使得它的厚度从位于所述第一表面 部分上的最大厚度区域减小至位于所述第二表面部分上的最小厚度区域，其中在330nm至 380nm波长范围中该最大厚度部分的平均反射率因数与该最小厚度部分的平均反射率因数 之间的差的范围从15 %至80 %，并且优选地从20 %至60 %。
[0014] 优选地，最小厚度的范围是从最大厚度的80 %至90 %。更优选地，最小厚度的范围 是从最大厚度的85 %至90 %。
[0015] 优选地，在400nm至700nm的波长范围中，该干涉涂层在其整个表面上还具有平均 反射率因数，该平均反射率因数小于3%，并且优选地小于2%。
[0016] 本发明还涉及用于制造光学物品的工艺，该工艺包括以下连续步骤：
[0017] -提供包括至少一种光致变色染料的光致变色基片，
[0018] -将所述基片置于装配有蒸发装置的真空沉积室中，该蒸发装置被供以源材料，其 中所述蒸发装置从所述源材料产生蒸汽并使得蒸汽朝向蒸汽所冷凝在其上的该基片，
[0019] -将掩模插入所述蒸发装置与所述基片之间，位于所述蒸汽的行程上，其中该掩模 非均匀地截断蒸汽的一小部分从而产生在所述基片上冷凝的蒸汽的梯度厚度，
[0020] -操作所述真空沉积室直到达到所要求的梯度厚度。
[0021 ]已经证明本发明的特殊干涉涂层允许以梯度的方式抑制光致变色性，同时在光谱 的可见光范围中提供减反射特性。
[0022] 而且，以上工艺使用具有掩模的常规真空技术，并且因此在工业上是适用的而且 在商业上是可行的。
[0023] 详细说明
[0024]
[0025] 说明书中，术语"梯度厚度"是指在干涉涂层的一个所选端部上大于该干涉涂 层的相对端部的厚度，该厚度以梯度的方式在其之间变化。通常，当光学物品是眼科镜片 时，朝着镜片的面、即沿着竖直轴线观看时，厚度从镜片的下部向其上部变化。干涉涂层的 所有层的厚度可以按相同的比例变化，即以相似的方式。而且，厚度从最大厚度区域到最小 厚度区域的减小可以是线性的或非线性的，并且可以是连续的或非连续的。
[0026] "平均反射率因数"或Rm在ISO标准13666:1998中进行了定义并且可以根据ISO标 准8980-4(以0°与17°之间的入射角，并且典型地是15°)来测量。在本发明中它对应于330nm 至380nm范围内的光谱反射率的平均值，以百分比表示。因此"平均反射率因数差"也以绝对 值表示为百分比。
[0027] 如本文中所使用的，"(共)聚合物"旨在指共聚物或聚合物。另外，（甲基)丙烯酸和 (甲基)丙烯酸盐分别旨在指丙烯酸或甲基丙酸烯以及丙烯酸盐或甲基丙烯酸酯。
[0028]优选地，本发明的光学物品是一种眼科镜片，该眼科镜片可以是矫正或非矫正镜 片并且可以例如从半成品镜片、成品镜片、渐进式镜片、无焦镜片、平光镜片、单焦镜片以及 多焦镜片中选择。
[0029] 它包括光致变色基片。表达"光致变色基片"既涵盖在其表面的至少一个表面上涂 覆光致变色层的透明光学基片，还涵盖含有光致变色染料的透明光学基片。"光致变色染 料"旨在指化合物，当由315nm至420nm之间的任意波长的UV-A光活化时，该化合物能够变暗 到可见光透射因数减小至少15%的程度。根据本发明使用的光致变色染料可以是有机化合 物。光致变色染料的实例可以选自由以下内容组成的组:色烯、恶嗪衍生物(如螺嗯嗪衍生 物、萘并吡喃、螺吡喃、俘精酸酐、俘精酰亚胺、双硫腙盐的有机金属衍生物以及它们的混合 物。在1^-3,567,605、1^-5,066,818、恥-93/17071、10-94/20869、卩1? 2688 782、卩1?-2 718 447、EP-0 401 958以及EP-0 562 915中披露了色烯的实例。在US-5，114,62