光偏振制品和染料分散体以及它们的制备方法

专利名称：：光偏振制品和染料分散体以及它们的制备方法
技术领域：
：本发明涉及光偏振制品及其制造方法，以及用于制造该制品的偏振染料分散体。具体地，本发明涉及具有包含许多对齐的偏振染料分子的光偏振层的光偏振制品和偏振染料水分散体，以及它们的制造方法。本发明能用于制造例如偏振眼科产品，光学元件和显示产品。
背景技术：
：线性光偏振滤光器能够使具有特定平面中的电场的光以高于具有正交电场的光的速率透射。偏振滤光器广泛用于例如眼科产品、显示器件、成像器件和光通讯器件。偏振眼科透镜是最令人感兴趣的，因为偏振眼科透镜具有能够优先消除从水和冰之类的平滑表面反射的眩光的独特能力。二向色材料已经用于制造光偏振制品。当二向色材料适当取向时，二向色材料可以优先透射在特定方向偏振的光。这种二向色材料可以在相对较宽的光谱范围例如可见光谱范围偏振，或者具有在窄波长范围的偏振性能。一组二向色材料被称作多向色性染料。多向色性染料分子依据入射光的电场取向具有不同的吸收。一些多向色性染料当放置在合适的基片上时可自取向，其他的多向色性染料必须与其他材料组合，来产生偏振效应。如美国专利第2,400，877号所述，定向的二向色染料层可以通过将该染料沉积在已经按一个方向轻刷或轻擦的表面上而形成。该专利文献还揭示通过拉伸聚合物膜如纤维素及其衍生物，可使其上沉积的二向色染料获得适当的取向力。已通过使用各种技术和材料制造光偏振制品如偏振眼科透镜。大多数的这些产品除了包括非偏振基片外还包括光偏振层。光偏振层大多数由上述二向色6材料形成。至今制造的光偏振产品及其制造方法存在以下一些缺陷。一些现有技术产品的一个问题是由最终产品的光偏振层造成的光学表面的变形。现有技术的一些光偏振制品可以通过将预成形的偏振层层叠在基片上形成。在眼科产品的情况中，要使预成形的偏振层弯曲良好贴合基片的起伏表面即使是可能的，但也是很困难的。光偏振层和基片之间不够良好的贴合可能导致眼科透镜中不希望的柱镜度数(cylindricalpower)。现有技术方法和产品的第二个问题是在制造过程或产品寿命期间光偏振层与基片发生分层。这是通过例如以下原因引起的(i)基片和光偏振层之间粘合性不足；禾卩/或(ii)具有不同性质特别是不同热膨胀系数的层之间的应力。现有技术的一些偏振产品和制造方法的另一个问题涉及基片组分渗入光偏振层中。渗入或迁移可能引起光偏振层的机械质量和/或光学质量随时间变差。现有技术的一些制品和方法的第四个问题是制品的雾化(hazing)。各种因素导致这种问题。人们相信初始微尺度的光学和机械缺陷的扩展和扩大是主要的原因。现有技术的一些制品和方法的第五个问题是偏振染料层与在其上施加的任何附加涂层(如抗划涂层、硬质涂层、斥水性涂层等)之间的分层。欧洲专利申请公开第1674898号揭示一种制造偏振制品的方法。通过在透镜基片和光偏振染料层之间沉积无机增粘层，本
发明内容解决了基片和光偏振染料层之间粘合性差的问题。此外，要求偏振制品具有高的偏振效率。例如，对偏振眼科透镜，要求尽可能地降低因反射造成的路面眩光。对高端光偏振透镜，要求偏振效率大于99%。因此，仍需要能克服现有技术制品的一个或多个缺陷的偏振制品及其制造方法。
发明内容根据本发明第一方面，提供偏振染料水分散体，该分散体包含多个偏振染料分子和包含许多由以下通式(I)表示的表面活性剂分子的非离子型表面活性剂材料<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(1)，其中所有表面活性剂分子的n的平均数值为9-200，在一些实施方式中为9-150，在一些实施方式中为9-100，在一些实施方式中为9-80，在其他一些实施方式中为9-50，在其他一些实施方式中为10-50;m为1或2;R在各种情况下对各种表面活性剂分子是相同或不同的，独立地是垸基；各表面活性剂分子上的至少一个R是C6-C12直链或支链垸基，在一些实施方式中是C8-C10直链或支链烷基，在其他一些实施方式中是C9-CIO直链或支链烷基，在其他一些实施方式中是C9直链或支链垸基；和X对各种表面活性剂分子是相同或不同的，独立地是氢或C1-C4垸基。在本发明分散体的一些实施方式中，以分散体的总重量为基准，非离子型表面活性剂的浓度为0.1-10重量％，在一些实施方式中为0.2-5重量％，在其他一些实施方式中为0.4-1重量％。在本发明分散体的一些实施方式中，表面活性剂分子可以分成以下两组(A)和(B):(A)，具有总分子数MA，其中，分子的数字n的平均值为5-20;和(B)，具有总分子数MB，其中，所有分子的数字n的平均值为30-200。在本发明分散体的一些实施方式中，MA/MB的比值在1/10至10/1范围。在本发明分散体的一些实施方式中，MA/MB的比值在1/10至1/5范围。在本发明分散体的一些实施方式中，在(A)组中，表面活性剂分子的多分散性指数为1-2;在(B)组中，表面活性剂分子的多分散性指数为1-2。在本发明分散体的一些实施方式中，所有非离子型表面活性剂分子的平均分子量为620-10，000克，摩尔—'，在一些实施方式中，为700-2000克'摩尔—、在其他一些实施方式中，为750-2000克'摩尔—'；在其他一些实施方式中，为800-1800克.摩尔—'。在本发明分散体的一些实施方式中，偏振染料分子选自以下C.I.直接蓝867，C.I.直接蓝90;C.L直接绿59;C.I.直接紫48;C.I,直接红39;C.I.直接红79;C.I.直接红81;C.I.直接红83;C.I.直接红89;C.I.直接橙39;C.I.直接橙72;C.1.酸性红37;C.I.直接黄34;C.1.直接绿26;C.L直接绿51;以及它们的混合物和组合。在本发明分散体的一些实施方式中，偏振染料分子在其分子结构中包含阴离子基团。本发明的第二方面涉及制造光偏振制品的方法，该方法包括以下步骤(A)提供具有至少一个表面的光透射基片；(B)在基片表面上形成多个细微沟槽；(c)用偏振染料分散体涂覆具有细微沟槽的表面，所述分散体在前面概要描述并在下面详细描述；和(D)在该表面上形成偏振染料层。在本发明方法的一些实施方式中，步骤(A)包括以下子步骤(A2):(A2)在基片表面上沉积无机中间增粘层；和步骤(B)包括在无机中间增粘层的表面上形成多个细微沟槽。在本发明方法的一些实施方式中，在步骤(A2)中，增粘层基本由选自以下的无机材料组成Si、Al、Zr、Ti、Ge、Sn、In、Zn、Sb、Ta、Nb、V、Y的氧化物以及它们的混合物和组合。本发明方法的一些实施方式还包括以下步骤(F):(F)在偏振染料层上形成第二功能层。本发明方法的一些实施方式还包括在步骤(D)和(F)之间的以下步骤(E):(E)直接在偏振染料层上和相邻处形成第一连接层。在本发明方法的一些实施方式中，步骤(E)包括形成第一连接层，该层包含一定的分子结构，该分子结构带有的离子基团的电荷与偏振染料分子的电荷相反，或者该分子结构带有的基团能够形成其电荷与第一功能层的偏振染料分子的电荷相反的离子。在本发明方法的一些实施方式中，在步骤(E)中，光偏振染料分子在其分子结构中包含阴离子基团。本发明第三方面涉及光偏振制品，该制品包括具有一个表面的基片，在该基片表面的至少一部分上的包含多个对齐的偏振染料分子的第一功能层，其特征在于，第一功能层还包含非离子型表面活性剂材料，该材料包含多个由通式(I)表示的表面活性剂分子，前面已经结合本发明的偏振燃料分散体概要描述了表面活性剂分子。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，表面活性剂分子可以分成以下两组(A)和(B):(A)，具有总分子数MA，其中，分子的数字n的平均值为9-20;和(B)，具有总分子数MB，其中，所有分子的数字n的平均值为40-100。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，MA/MB的比值在1/10至10/1范围。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，MA/MB的比值在1/10至1/5范围。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，在(A)组中，表面活性剂分子的多分散性指数为1.0-2.0;在(B)组中，表面活性剂分子的多分散性指数为1.0-2.0。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，所有非离子型表面活性剂的平均分子量为620-10，000克>摩尔—'，在一些实施方式中，为700-2000克*摩尔_1;在其他一些实施方式中，为750-2000克'摩尔—'；在其他一些实施方式中，为800-1800克.摩尔'。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，偏振染料分子选自以下C.I.直接蓝67,C.L直接蓝90;C.1.直接绿59;C.I.直接紫48;C.I.直接红39;C.1.直接红79;C.I.直接S3d81;C.L直接红83;C.1.直接红89;C.I.直接橙39;C.I.直接橙72;C.I.酸性红37;C.I.直接黄34;C.I.直接绿26;C.I.直接绿51;以及它们的混合物和组合。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，偏振染料分子在其分子结构中包含阴离子基团。本发明的光偏振制品的一些实施方式还包括在第一功能层上的第二功能层。本发明的光偏振制品的一些实施方式还包括在第一功能层和第二功能层之间的第一连接层。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，第一功能层中的偏振染料分子具有阴离子基团，第一连接层中的分子结构带有其电荷与偏振染料分子的电荷相反的离子基团，或者第一连接层中的分子结构带有能形成其电荷与第一功能10层的偏振染料分子的电荷相反的离子的基团。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，第一功能层在基片表面的至少一部分上的许多细微沟槽上形成。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，细微沟槽在无机材料上形成。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，细微沟槽在无机中间增粘层的表面上形成。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，第一功能层还包含固定光偏振染料的聚合物。本发明的光偏振制品的一些实施方式具有以下一个或多个优点(i)因为改进了非离子型表面活性剂材料的性能，因此有高偏振效率和低雾度；(ii)因为存在第一连接层，因此在偏振染料层与任何附加功能层如保护层之间达到强粘合性。因此，可以制造具有高偏振效率、低雾度和高耐水性、耐汗性、耐高湿度以及耐受其他有害应用条件的光偏振制品。此外，在光偏振制品是偏振透镜时，可以在小规模的实验室中制造透镜，例如典型的眼科实验室，得到所需结果。在以下的详细描述中提出了本发明的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言由所述内容而容易理解，并通过示出的描述和其权利要求书以及附图中所述实施本发明而被认可。应理解前面的一般性描述和以下的详细描述都只是对本发明的示例，用来提供理解本发明的性质和特性的总体评述或结构。包括的附图提供了对本发明的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图简述附图中图1是本发明的光偏振制品的实施方式的结构和制造方法的示意图。图2是本发明的光偏振制品的另一个实施方式的结构和制造方法的示意图。具体实施例方式除非另有说明，否则，本说明书和权利要求书所用的所有数值，例如成分的重量百分数、尺寸和某些物理特性的值，应理解为在所有情况下均被术语"约"修饰。也应理解，本发明说明书和权利要求书所用的精确数值构成本发明的其它实施方式。努力保证实施例所揭示数值的准确度。然而，任何测定的数值必然含有由各种测定技术中发现的标准差造成的某些误差。如本文所用，"眼科产品"或"眼科制品"表示任何半成品和成品的、动力和非动力的、带色彩和无色彩的、光致变色和非光致变色的、无机玻璃基和聚合物基的眼部佩戴产品，包括太阳眼镜产品和处方的眼部佩戴产品，及其坯件(blank);护目镜；面罩等。除非另外指出，否则，在本申请中所用术语"氧化物"包括化学计量氧化物，缺氧氧化物和超氧氧化物。例如，在本申请中，术语"硅氧化物"或"氧化硅"表示具有式SiO,的材料，其中，x可大于2(氧过量)或小于2(缺氧)。但是，Si02表示化学计量的氧化物，其中Si和氧原子的摩尔比值为1:2。为本申请的目的，式SiO表示缺氧的氧化硅SiOy，其中，0.5^y^1.8，在一些实施方式中.5^yS1.5。对另一个例子，在本申请中，"铝氧化物"或"氧化铝"表示具有化学式A1A的材料，其中，z可大于3(氧过量)或小于3(缺氧)。因此，氧化物中的硅或金属可以是不同价数，并不正好是常规的价数。可以采用化学气相沉积产生硅和/或金属的缺氧或超氧的氧化物。在本申请中使用的"聚硅氧垸"是具有包含-O-Si-O-Si-连接的主链结构和有机侧基的聚合物材料，包括线型和交联的硅氧烷聚合物。美国专利第4，981，530号描述了可用于本发明的各种类型的交联聚硅氧烷。聚硅氧垸及其制备在以下如"硅酮(Silicones)"。第15巻，第204-308页，聚合物科学和工禾呈百禾斗全书(Encyclopediaofpolymerscienceandengineering),通用电气公司(GeneralElectricCompany)，BruceHardman禾口ArnoldTorkelson中进一步描述。本领域的技术人员应理解，聚硅氧垸可以采用各种方法由例如各种硅氧垸和/或硅烷制备，所述方法包括但不限于水解和在水性介质中縮聚，使用或不使用碱性或酸性催化剂。本领域的技术人员还应理解，聚硅氧烷层可以通过以下方式形成，用聚硅氧烷在液体介质(尤其是水性介质)中的分散体涂覆基片，对涂覆的材料进行附加的热处理或不进行热处理。可以通过浸涂、注入、旋涂等实施涂覆。"Cx-Cy烷基"表示具有x-y个碳原子的直链或支链的饱和烃链。例如，"C1-C4烷基"表示具有x-y个碳原子的直链或支链的饱和烃链。CI-C4烷基的例12子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基和叔丁基。本申请中的相关基团被取代时，它们可以适当被例如但不限于以下的基团取代烷基、卤素、环氧基团、(甲基)丙烯酰氧基、垸氧基、羟基等。术语"(甲基)丙烯酸酯"意在包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及它们的组合或混合物。"分散体"表示分散有相关材料的材料体系。因此，分散体可以是溶液、乳液或悬浮液。"含水"表示材料体系包含水，具有其他溶剂或没有其他溶剂。因此"水分散体"是包含水的溶液、乳液或悬浮液，具有附加的溶剂例如乙醇，或没有附加溶剂。在欧洲专利申请公开第1674898号中揭示的制造光偏振制品的方法包括在其上形成有细微沟槽的基片表面施用包含光偏振染料分子的偏振染料分散体的步骤。已经发现，光偏振染料分子本身可以在开槽的表面上对齐，形成向光偏振制品提供光偏振特性的光偏振层。本发明人经过对偏振染料分散体进行研究后得出本发明，本发明涉及对能够在最终光偏振制品产生高偏振效率和低雾度的偏振染料分散体的改进。因此，根据本发明第一方面，提供偏振染料水分散体，该分散体包含多个偏振染料分子；和包含许多前面描述的通式(I)表示的表面活性剂分子的非离子型表面活性剂材料。苯基在苯环的任何可以利用的位置上被单一烷基或两个垸基取代。在一些实施方式中，在苯环上只有一个R取代基，该R基团是直链垸基。在其他一些实施方式中，苯环上存在两个R取代基，这两个R基团都可以是如上面所述的直链或支链垸基。至少一个R是C6-C12直链垸基或支链烷基。因此，在表面活性剂分子只包含一个R的情况中，R是C6-C12烷基。在表面活性剂分子包含两个R的情况中，其中一个R基团是C6-C12垸基。另一个R基团可以是C1-C20垸基，在本发明的一些实施方式中例如是C6-C12垸基。假设本发明的偏振染料分散体中，表面活性剂材料中具有通式(I)的表面活性剂分子的总数为k。所有k分子的数字n以降序列出，以形成排列n(l)，n(2)，n(3),...，n(k-2),n(k-l),n(k)。所有表面活性剂分子的数字n的平均值(n(av))如下计算i>('.)因此，本发明一些实施方式的偏振染料分散体中，具有通式(I)的实际表面活性剂分子中，n可以为O,1，2，3，4，5，...，10，…，20，...30，...40，…50，...100，...200等，只要所有表面活性剂分子的数字n的平均值在上面列出的范围之内即可。己经发现，在偏振层上形成作为第二功能层的保护层后，所有分子的数字n的平均值一般大于8时有益于获得大于99%的偏振效率。式(I)中的聚乙烯氧基链为表面活性剂分子提供亲水性，具有垸基的苯基为该表面活性剂分子提供疏水性。本发明人相信较长的聚乙烯氧基链可以使表面活性剂分子为高亲水性。分子的数字n的平均值可以由例如质谱和其他方式来确定。在本发明的一些实施方式的偏振染料分散体中，某些表面活性剂分子中的X基团是氢。在其他实施方式中，某些表面活性剂分子中的X基团是C1-C4垸基。在一些实施方式中，表面活性剂材料基本由X基团是氢的表面活性剂分子组成。表面活性剂材料可以包括其中X是氢的表面活性剂分子和其中X是任何垸基的表面活性剂分子的混合物。在本发明的偏振染料分散体的一些实施方式中，表面活性剂分子可以分成以下(A)和(B)两组:(A)，具有总分子数MA，其中，所有表面活性剂分子的数字n的平均值为5-20;和(B)，具有总分子数MB，其中，所有分子的数字n的平均值为30-200。根据本发明偏振染料分散体的一些实施方式，MA/MB的比值在1/10至10/1范围。根据本发明偏振染料分散体的其他一些实施方式，MA/MB的比值在1/10至1/5范围。本发明人惊奇地发现，这种具有长聚乙烯氧基链的表面活性剂分子和具有相对较短聚乙烯氧基链的表面活性剂分子的组合，且具有比例较高的具有相对较长聚乙烯氧基链的表面活性剂分子时，按照本发明形成的偏振制品具有极高偏振效率和极低雾度。根据本发明偏振染料分散体的一些实施方式，(A)组中的表面活性剂分子的多分散性指数为1-2，(B)组中的表面活性剂分子的多分散性指数为1-2。表面活性剂分子的多分散性指数(PI)定义为该表面活性剂材料的重均分子量)与数均分子量(冗)的比值尸/L14根据本发明偏振染料分散体的一些实施方式，所有非离子型表面活性剂分子的数均分子量为620-10，000克'摩尔—'，在一些实施方式中，为700-2000克-摩尔-'；在其他一些实施方式中，为750-2000克'摩尔—、在其他一些实施方式中，为800-1800克.摩尔—'。偏振染料分散体中表面活性剂材料的含量以该分散体总重量为基准，为0.1-10重量％，在一些实施方式中为0.2-5重量％，在其他一些实施方式中为0.4-1重量％。能用于本发明的偏振染料分散体的式(I)的非离子型表面活性剂材料可以购得。例如，可以使用以下表面活性剂及其组合作为本发明的偏振染料分散体中的表面活性剂材料TergitolNP40,TergitolNP10(可从联合碳化物化学&塑料技术公司(UnionCarbideChemicals&PlasticsTechnologyCorp.)获得)，Ig印al⑧CO720,Ig印al⑧CO890，IgepalCA720,Ig印al⑧DM970(从GAF公司获得)，LutensolNPIOO，LutensolNP10(从BASF获得)。发现其中的TergitolNP40对本发明的一些实施方式特别有益；TergitolNP40和Ig印al⑧C0720的组合特别有益于其他实施方式。本发明的偏振染料分散体中的偏振染料分子可以是二向色染料。描述这类二向色染料的文献包括例如，美国专利第2,400,877号和WO00/22463。在偏振染料分散体中可以使用单一的二向色染料为最终光偏振产品提供偏振效应以及所需的颜色或色调如灰色。但是，并不排除在光偏振层中使用各种二向色染料的组合。确实，本领域技术人员已知具有红色、黄色至蓝色的色彩的各种二向色染料可以单独使用或者以不同比例组合使用，为成品提供所需的偏振效应和颜色。许多偏振染料分子是有机化合物。在本发明偏振染料分散体的一些实施方式中，至少一部分的偏振染料分子在其分子结构上具有离子基团。离子基团可以具有负电荷或正电荷。在一些优选实施方式中，偏振染料分子具有阴离子基团。具有阴离子的偏振染料分子在与特定阳离子成对形成水溶性盐时可以是水溶性的，并且在沉积于表面时通过离子交换为另一种离子的水不溶性盐致使为水不溶性的。例如，一些偏振染料分子在与NH入Na+或K+离子成对时是水溶性的，但是一旦与含A产、Ca2lP/或Mg^的水溶液交换，这些分子以水不溶性盐的形式沉淀。本发明的光偏振制品的一些实施方式中，光偏振染料层可以按这种方式形成。可用于本发明的偏振染料分散体的各种实施方式的商业可得的偏振染料的非限制性例子列于下面表I。本领域的技术人员按照本发明的揭示内容，依据使用的具体染料、在最终光偏振产品中产生所需偏振效果所需要的染料量、偏振染料在选择的溶剂中的溶解度、制造光偏振产品过程中应用偏振染料分散体的方法等，可以选择本发明偏振染料分散体中偏振染料分子的用量。例如，在包含其结构上具有离子基团的二向色染料的本发明偏振染料分散体的一些实施方式中，偏振染料分散体中偏振染料的总量以该分散体的总重量为基准可以在O.1-8重量％范围，在一些实施方式中为0.5-8重量％，在其他一些实施方式中为1-6重量％，在其他一些实施方式中为3-5重量％。IC.I.直接蓝67Na03SOCH，《^~N=N~^~N=N~fT^T^^1/^\《y。HH3CNa03SWHNaO，SC.I.直接橙72SO,,0CH:!^\z/—、hIJ^^I^^pN二N~、》-NCOh3cS03NaC.T.直接红83jOHOHOHHCl^Na03SNa03S^^^『C01^^^No3Na，s，C.I.直接绿59NHOH}~^~^/~^N~/H,C—OS03Na《^>~N~<^,NCOONa^~^~~N二N~<^~^~OH16c.I.直接紫48"Cui-Cu-OH3CHN02SNaC^S^^^^^^^^SC^NaSONaC.I.酸性红37H2NCH3—CO_NH~<^~~N二N~~S03NaC.I.直接黄343、0OMe1HHT_^N、zN\S03Naf丫丫丫，"3他S03NaS03NaC.I.直接绿26COONaN=NHNNaO,S"^义H3C^齢/MN=<w^OMeNa03SC.I.直接绿51Na03S0"、八"^~~^《~N、~^,~(^^)S03Na^~~^Na。3SNa03S除了水、偏振染料分子和非离子型表面活性剂分子外，本发明的偏振染料17分散体可以包含(i)需要的其他溶剂如醇；(ii)其他表面活性剂，如阴离子型表面活性剂，阳离子型表面活性剂，两性表面活性剂，或者它们的混合物和组合；(iii)增粘剂；(iv)增塑剂；(V)向最终产品提供所需颜色或色调的非偏振染料等，只要这些其他组分具有以下作用即可(A)对光偏振层与制品结构中的其他层的粘合性不产生显著的负面影响，禾n(B)对将在最终光偏振产品中形成的光偏振染料层中的偏振染料的偏振效应不产生显著的负面影响。本发明的偏振染料分散体可以以各种方式制备。一种方法涉及将偏振染料分子、表面活性剂材料和其他组分溶解于溶剂中，形成单一分散体。如果由此制备的分散体可以在短时间内使用，该方法是优选的。根据一些实施方式，分散体的特定组分例如偏振染料分散在水之类的溶剂中，形成第一分散体，同时其他组分例如表面活性剂材料分散在相同或不同的溶剂中形成第二分散体，并在使用之前将第一和第二分散体混合在一起。如果包含所有必要组分的偏振染料分散体的稳定性不足以长时期储存和货运，而第一和第二分散体在混合之前是稳定的，则这种两步方法是特别有益的。本发明人发现，在本发明的各实施方式中，具有前面所述特性的通式(I)的聚乙二醇(PEG)基非离子型表面活性剂对包括由本发明的偏振染料分散体形成的偏振染料层的偏振制品达到高偏振效率和低雾度特别有益，其原因可能是这种表面活性剂促进偏振染料分子在染料分散体中或者染料分散体沉积在表面并形成偏振染料层之后的自对齐的能力较高。本发明第二方面涉及光偏振制品，该制品包括第一功能层，该功能层包含多个对齐的偏振染料分子，其特征在于，第一功能层还包含非离子型表面活性剂材料，该材料包含多个具有通式(I)的表面活性剂分子，前面已经结合本发明的偏振染料分散体描述了表面活性剂分子。通常，为获得眼科用途以及许多其他用途的光偏振制品，需要在光偏振层上具有第二功能层，为最终制品提供所需的物理性质和化学性质。这种所需的物理性质和化学性质包括抗划性、斥水性和/或斥污性、防雾性、抗反射性、特定色彩或光的滤除性。如果第二层直接在光偏振层上面并与其邻接，则在制品的整个使用周期内要求在第二功能层和光偏振层之间具有高粘合性。但是，本发明人已经发现，在一些实施方式中，偏振染料层和传统的抗划涂布材料的粘合性没有达到要求的可靠性。发现延长与光、高温、高湿度、水、盐水、汗水以及它们的组合的接触时间可能降低光偏振层与第二功能层之间的妙A^口口°本发明人不希望或不必受具体理论的束缚，相信这是因为偏振染料分子的结构的离子特性和典型第二功能层或中间层的非离子特性所致。偏振染料分子的分子结构上存在的离子如果没有成对形成固定的抗衡离子，则在潮湿条件下偏振产品的使用寿命期限可能吸引湿气和水，造成偏振染料层和第二功能层之间的界面的腐蚀。因此，为解决偏振染料层和第二功能层之间粘合的耐久性不足的问题，在本发明的一些实施方式中，在偏振染料层和第二功能层之间引入一定的材料层是有益的，该材料层具有的固定离子电荷与光偏振层中偏振染料分子的电荷相反，或者该材料层能够形成其电荷与光偏振层中偏振染料分子的电荷相反的固定离子。固定的抗衡离子至少部分地与偏振染料分子固有的离子成对。因此，可以减少、抑制或消除水穿透到偏振染料层和第二功能层之间的界面中，因此改进了粘合的耐久性。因此，在本发明的一些实施方式中，本发明的光偏振制品包括第一功能层(i)(即，光偏振层)，其包含多个其上具有离子的光偏振分子，以及在光偏振层上的第二功能层(ii)，其中，在第一功能层(i)和第二功能层(ii)之间以及与第一功能层(i)邻接处，存在第一连接层(iii)，该层包含一定的分子结构，该分子结构带有的离子基团的电荷与第一功能层的偏振染料分子的电荷相反，或者该分子结构带有的基团能够形成其电荷与第一功能层的偏振染料分子的电荷相反的离子。本发明的制品可以包括光透射基片，在该基片上形成各功能层和连接层。基片表面上具有任选的无机粘合层以改进第一功能层与基片的粘合性。在形成上述各层之前，光透射基片可以是各种形状。基片具有至少一个可以是平坦的或是起伏的表面。基片可以是平坦片、具有不同厚度的圆柱体坯件，或者对眼科产品，坯件具有至少一个起伏表面，例如凹面、或凸面、或者凹面和凸面。第一功能层、第一连接层和第二功能层在表面的至少一部分上形成。并不排除基片具有一个以上的表面，可能存在的各层在一个以上的表面上形成。例如，基片可以具有基本上相互平行的两个表面，或者基本上彼此相对的两个表面，在这两个表面上都沉积了无机粘合层和偏振染料层。选择在两个表面上形成的两个偏振层的偏振方向，使它们相互平行或者垂直，或者形成一定的角，这取决于本发明光偏振制品的用途。具体地，对眼科镜坯，要求在下游不再进一步19加工的一侧上形成光偏振层。对处方镜坯，该侧通常是凹侧。对制成的产品例如库存的眼科透镜和平面太阳镜，可以在任一侧上形成光偏振层，因为之后一般不需要对透镜表面进一步研磨。光透射基片可具有例如无机玻璃或有机聚合物构成的主体。作为这类无机玻璃的例子，有典型的碱土金属铝硅酸盐玻璃、硼铝硅酸盐(Pyrex⑧)玻璃、掺杂和未掺杂的熔凝硅石玻璃、透明玻璃-陶瓷材料和晶体材料，如CaF2、MgF2等。具体地，对眼科产品，特别有益的无机玻璃材料是在例如美国专利第4,839,314号、第4404290号和第4,540,672号中所述的那些。特别优选在例如美国专利第4，742，028号和第6，121，176号中揭示的高折射率无机玻璃材料。许多聚合物材料已经用作光学制品包括眼科产品的基片材料。这类聚合物可以是聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、聚砜、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氨酯-脲、聚烯烃、苯酚树脂、环氧树脂等。作为适合用于光透射基片的有机聚合物的非限制性例子，有多元醇(烯丙基碳酸酯)单体的均聚物和共聚物，如PPG光学产品(PPGOpticalProducts)以商标CR-39⑧销售的二甘醇二(烯丙基碳酸酯)，单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯的均聚物和共聚物、乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸-丙酸纤维素、聚乙烯(乙酸酯)、聚(乙烯醇)、聚(氯乙烯)、聚氨酯、聚氨酯-脲如分别由PPG光学产品和IntercastEuropeSpa销售的TRIVEX或NXT、聚(硫尿烷)、聚酰胺、聚碳酸酯如源自双酚-A以及以商标LEXAN⑧销售的碳酰氯(phosgene)的那些、聚酯如聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚苯乙烯、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯或丙烯腈的共聚物、环状聚烯烃共聚物(COC)、无定形聚烯烃如ZEOP公司的Zeonex等。光透射基片主体可以是光致变色或非-光致变色的。光致变色的无机玻璃材料及其制备方法的非限制性例子在例如美国专利第5,426,077号和第5,023,209号中揭示。光致变色的聚合物材料及其制备方法的非限制性例子在例如美国专利第6,248,285号和第6,329,482中揭示。光透射基片的主体可以是有色的或者是无色的。本领域广泛描述了有色的无机玻璃材料及其制造方法。有色的聚合物材料可以通过在聚合之前在单体中加入例如各种有机染料，或者用有机染料浸渍聚合物基质制备。光透射基片除了包括主体外，还包括多层各种类型的表面涂层。例如，基片可以具有抗反射涂层、通常用于眼科产品的硬质涂层、光致变色涂层、着色涂层、UV滤光涂层、红外光吸收涂层等。本领域的技术人员了解这些涂层，尤其是眼科产品相关的涂层。按照本发明的第一功能层可以形成在这些表面涂层上，或者形成在不同于形成涂层的表面或与该表面相反的表面上。光偏振层(如第一功能层)通常形成在光透射基片的至少一个表面的至少一部分上。光偏振层至少部分地为本发明偏振制品提供光偏振性质。光偏振层可以包含至少一种光偏振染料(例如前面所述的二向色染料)作为活性组分。染料分子的取向能使它们为本发明制品提供所需的偏振效应。但是，除了染料外，光偏振层还包含其他组分，例如，增粘剂、增塑剂、非偏振染料和表面活性剂，为最终产品提供所需的颜色或色调等，只要这些其它组分具有以下性能即可(i)对光偏振层与制品结构中的其他层的粘合性没有显著的负面影响，和(H)对该层中二向色染料的偏振效应没有显著的负面影响。前面结合本发明的偏振染料分散体描述了可用于本发明光偏振产品的各实施方式的光偏振染料。在一些实施方式中，偏振染料是具有供色基团的有机化合物。如果通过各种方式，例如机械、电或者磁的方式，使这种分子的链在特定方向对齐，则分子的矩阵能够优先使具有指定方向电场的光通过，因此具有偏振效应。在本发明光偏振制品的一些实施方式中，如前面结合本发明的偏振染料分散体所述，在第一功能层中的至少一部分的偏振染料分子在分子结构上具有离子基团。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，第一功能层优选包含至少能部分固定光偏振染料分子的稳定组分。稳定组分可以向制品提供颜色或偏振性质，或者不提供。例如，使用具有阴离子的偏振染料分子时，光偏振层中包含聚硅氧垸。适当固化的聚硅氧烷例如聚氨基硅氧烷和/或聚环氧基硅氧烷，具有长聚合物链和/或交联的网状结构，能部分地固定偏振染料分子。本发明人发现，一些具有阴离子的偏振染料为AI3+，Mg2lBC+的盐形式时，在低温(例如约0'C)条件下在水中的溶解度很低。但是，在较高温度如约IO(TC，或者甚至在热阳光下，如果这种偏振染料没有通过聚合物链或分子固定，则与湿度和/或液体水(如汗水)长时间接触可能使偏振染料分子的显著部分移动，引起偏振效率下降，产生雾度，或者甚至分层。在第一功能层中存在附加聚硅氧烷聚合物时，偏振染料分子的运动可以显著减少，因此明显提高了偏振染料层的耐热水性和耐汗水性。在一些实施方式中要求第一功能层基本上是单一层，即使第一功能层包含21稳定剂如聚硅氧垸也是如此。"基本上是单一层"表示当以亚微米级尺度观察时，光偏振染料分子基本上均匀分布在整个层中。为达到高偏振效率，例如高于95%的偏振效率，在一些实施方式中大于98%，要求光偏振染料分子在同一方向基本上对齐。在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，要求第一功能层在基片上原位形成，该基片可以包括下面详细描述的无机粘合表面层或者不包括该层。在一些实施方式中，要求基片表面例如无机粘合层的表面在外侧(远离基片侧)包含许多细微沟槽，将第一功能层沉积在细微沟槽之中和之上。在一些实施方式中，要求细微沟槽相互基本平行。在一些实施方式中，要求细微沟槽为亚微米尺寸。即，要求沟槽的宽度和深度小于1微米。按照美国专利第2,400，877号中所述，沟槽用来提供偏振染料分子在光偏振层中的取向。光偏振层优选包含至少一种在存在细微沟槽时自身能取向的二向色染料，以提供光偏振效应。这类偏振染料在细微沟槽中的结构在FR0312686和欧洲专利申请公开第1674898号中揭示，对本发明特别有利。该结构简单，易于制造，并能在整个表面提供一致的偏振效应，而不会歪曲最终制品的光控制能力。在这种结构中，要求偏振染料分子在制品的寿命期间在正常使用条件下能稳定限制在其局部位置中。与偏振膜和晶片相比，偏振染料分子因加热和其他条件失去其取向的可能性很小。也就是说，与现有技术使用偏振膜和/或晶片的偏振制品相比，可以使本发明光偏振制品的一些实施方式具有更高热稳定性。本发明的一些实施方式的光偏振制品还包括第二功能层。第二功能层可以是例如硬质涂层(或抗划层)、耐水层(抗雾化层)、抗反射层、UV吸收层、IR吸收层、光致变色涂层等，以及它们的组合。第二功能层可基于各种材料，例如有机聚合物(如，聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚砜、聚氨酯、聚氨酯-脲等)、聚硅氧烷(如，聚环氧基硅氧烷、聚乙氧基硅垸、聚甲氧基硅垸等)，无机材料(例如，用于为制品提供抗反射性质的多层各种金属的氧化物)。第二功能层可以进一步着色。第二功能层在如结构和/或组成方面不同于第一功能层。如上所示，在本发明偏振制品没有第一连接层(iii)时，具有离子基团的第一功能层和第二功能层之间的粘合性会不足，即使在第一功能层中包含了稳定剂来固定偏振染料分子也是如此。本发明人已经发现，在经历高温和高湿度时，或者在模拟或真实的使用条件下接触人工汗水或真实汗水时，在第一功能层和第二功能层之间没有连接层的偏振制品、尤其在第二功能层是基于有机聚合物材料例如聚(甲基)丙烯酸酯和/或聚硅氧垸时，第一功能层和第二功能层之间的结合强度下降。本发明人惊奇地发现，在第一功能层包含具有离子基团的偏振染料分子的实施方式中，通过在本发明第一功能层和第二功能层的表面之间包括第一连接层，第一和第二功能层之间的粘合性及其耐久性显著提高，且不会牺牲制品的其他所需性质，如偏振效率和第二功能层的所需功能。在一些实施方式中，光偏振制品的第一连接层(iii)优选具有以下结构，该结构带有的离子基团的电荷与第一功能层的偏振染料分子的电荷相反，或者该结构带有的基团在使用条件下能形成其电荷与第一功能层的偏振染料分子的电荷相反的离子。不希望受到特定理论的束缚，本发明人相信，第一连接层结构上具有的抗衡离子可以与第一功能层的偏振染料分子具有的离子成对，形成强离子键，进一步固定偏振染料分子并提高第一功能层和第一连接层(iii)之间的结合性。要求第一连接层具有物理性质类似于第二功能层的特定结构单元，使得在第一连接层(iii)和第二功能层(ii)之间具有高结合强度。在一些实施方式中，要求(a)第一连接层具有一定的结构，该结构带有的基团能与第二功能层(ii)的材料反应，以形成强烈耐久的化学键；或(b)第一连接层具有一定的结构，该结构带有的基团能与第二功能层(ii)的材料形成氢键，使在第一连接层(iii)和第二功能层之间具有强烈耐久的粘合性。因此，例如在本发明的光偏振制品的第一功能层(i)的偏振染料分子具有阴离子如-S(V、-COO—等时，要求第一连接层(iii)包含的结构具有阳离子基团或者在使用条件下能形成阳离子基团的基团，反之亦然。在一些实施方式中，要求第一连接层(iii)是聚硅氧烷层。当要求第一连接层(iii)具有阳离子基团时，该层可包含以下互连结构单元或其质子化衍生物r，Ir,r2I2oIr4I&4/N\I/N、I4I4r<、r—si-o—r<r厂Si-o—r「Si_r513I'3iJ3!50001(a)，1(b),1(c)，23<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>R,在各情况下可以相同或不同，独立地选自氢、取代和未取代的C1-C6垸基、取代和未取代的C3-C7环烷基、取代和未取代的苯基，R平8R，~N一R5ZN、，和7'9R广R9—R10，其中，R7、Rs和R,。在各情况下可以相同或不同，独立地选自取代和未取代的C1-C6烷基、取代和未取代的C3-C7环烷基、以及取代和未取代的苯基，和R9在各情况下可以相同或不同，选自取代和未取代的Cl-C6亚垸基、取代和未取代的亚苯基、以及取代和未取代的氧化烯基，R2在各种情况是相同或不同的，可独立地选自氢、取代和未取代的C1-C6烷基、取代和未取代的C3-C7环烷基、以及取代和未取代的苯基，R3在各种情况下可以相同或者不同，独立地选自取代和未取代的Cl-C6亚院基，Ri和Rs在各种情况下可以相同或不同，它们独立地选自取代和未取代的C1-C6垸基、取代和未取代的C1-C7环烷基、以及取代和未取代的苯基，和R6在各种情况下可以相同或不同，独立地选自取代和未取代的CI-C6垸基、取代和未取代的Cl-C7环烷基、以及取代和未取代的苯基。上述结构单元可在不同位置以不同方式如重复或顺序(作为重复单元)，或作为端部单元，或作为网状结构中间的孤立结构存在于直链或交联的总体结构中。上述结构中的胺基团可以是阳离子基团(为季胺基团的情况)，或者在使用条件下为部分质子化(即，在形成光偏振制品中的偏振层时)。不希望受到任何特定理论的束缚，本发明人相信在使用条件下聚硅氧垸结构中存在的OH基团可以与伯胺基团、仲胺基团和叔胺基团反应，形成相应的质子化的胺基团。在一些实施方式中，第一连接层(iii)包含以下聚合物y-氨基丙基三甲氧基硅垸、厂氨基丙基三乙氧基硅垸、N-^-(氨基乙基)-y-氨基丙基三甲氧基硅垸、N-^-(氨基乙基)-y-氨基丙基三乙氧基硅垸，以及它们的混合物和组合。24在本发明光偏振制品的一些实施方式中，可能存在的第一连接层的厚度优选小于1微米，在一些实施方式中为5-500纳米，在其他一些实施方式中为5-200纳米，在其他一些实施方式中为5-100纳米，在其他一些实施方式中为5-50纳米。为了在本发明的光偏振制品的第一连接层(iii)和第二功能层之间达到最佳粘合性，在一些实施方式中要求在第一连接层和第二功能层之间存在第二连接层。这种第二连接层可以包含例如聚环氧基硅氧烷、聚(甲基)丙烯酰氧基硅氧烷等。在本发明的光偏振制品中，要求在光透射基片上存在至少一个无机粘合层，第一功能层(光偏振层)位于该粘合层上，如上所述。如欧洲专利申请公开第1674898号中所述，在本发明的光偏振制品的一些实施方式中，虽然光偏振染料的特性是有机物，但是它们与形成基片表面部分的无机粘合层结合，如在下面以及欧洲专利申请公开第1674898号中详细描述的，会比聚合物中间层强度更高，如FR0312686中揭示的。此外，无机粘合层借助于任选无机子层会与大多数基片材料具有高结合强度，所述基片材料包括无机玻璃基片和有机聚合物基片(可进--步包括在其上形成无机粘合层和任选子层的表面层，如下面详细描述的)。要求无机粘合层是硅氧化物、金属氧化物或者它们相容的混合物和/或组合。优选无机粘合层由选自以下的材料形成SiO，Si02,A1203，Zr02，Ti02，Ge02，以及它们的混合物和组合。在一些实施方式中，无机粘合层由Si02形成。本发明人已经发现，无机粘合层，尤其是由Si02形成的粘合层，在具有附加表面涂层或没有附加表面涂层的条件下，可与无机玻璃材料和有机聚合物材料构成的基片形成强键。一般而言，无机粘合层在使用偏振制品的波长范围应具有所需的光透射性质。还假设可以使用多层不同组成的无机材料作为无机粘合层。优选使用多层结构来降低在无机粘合层和基片之间的界面上的反射。可能存在的无机粘合层的厚度为微米级尺度。中间层的厚度应能足以形成细微沟槽但不会露出基片表面。在本发明光偏振制品的一些实施方式中，无机粘合层的厚度小于10微米，在一些实施方式中小于5微米，在其他一些实施方式中小于l微米。一般而言，对等离子体沉积，涂层越薄，则沉积所需的时间越少。对特定基片，为了在无机粘合层和基片材料之间达到高粘合性，要求在无机粘合层和基片之间形成薄的无机子层。子层的组成不同于无机粘合层的组成。子层通常由硅、元素金属、金属氧化物或硅氧化物形成。作为元素金属的非限制性例子，有铬、钼、镍、钛、铁以及它们的相容组合和/或混合物。作为金属氧化物的非限制性例子，有八1203、Zr02、Ti02、Ge02以及它们的混合物或组合。氧化硅可以是SiO和/或Si02。在一些实施方式中，所需的子层材料是铬金属和SiO，尤其对Si02中间层而言。子层一般比无机粘合层薄得多，通常在纳米级尺度。当由元素金属如铬形成子层时，为了保证足够的透射，要求子层的厚度很小。通常，子层的厚度小于300纳米，在一些实施方式中小于100纳米，在其他一些实施方式中小于20纳米。无机子层可以是原子或分子的单层。无机粘合层和子层的组合的非限制性例子有(i)SiO子层和Si02中间层；(ii)铬金属子层和Si02中间层。发明人相信，SiO子层和Si02中间层的组合对由CR39(二烯丙基碳酸二甘醇酯的热固性合成树脂)构成的基片特别有效。用于该聚合物的单体具有以下结构oII,CH2CH20—C—0—CH2CH=CH2O、、CH，CH，0—C—O—CH7CH=CH722II22o根据本发明的一些实施方式可以制造各种偏振制品用于从uv至可见光至红外光的宽波长光谱范围。在一些实施方式中，尤其对眼科应用，本发明的光偏振制品能用于可见光波长范围。本发明的光偏振制品可以应用于许多器件。所述应用的非限制性例子包括眼科产品；显示器产品，特定的液晶显示器包括LCD监视器和LCD投影仪；用于媒介物(vehicle)的偏振窗，包括地基、空气基的和水基媒介物；面掩模(facemask);护罩；建筑物玻璃等。一般而言，本发明制造光偏振制品的方法包括以下步骤(A)提供具有至少一个表面的光透射基片；(B)在基片表面上形成多个细微沟槽；(C)用上面所述的偏振染料分散体涂覆具有细微沟槽的表面；和(D)在该表面上形成偏振染料层。本发明的一些实施方式中，所述方法还包括以下步骤(F):(F)在光偏振层上形成第二功能层。在本发明方法的一些实施方式中，所述方法还包括在步骤(D)和(F)之间的以下步骤(E):(E)在光偏振层上形成第一连接层。在本发明方法的一些实施方式中，尤其是那些涉及使用包含在分子结构中具有离子基团的偏振染料的偏振染料分散体的方法中，所述第一连接层包含一定的分子结构，该分子结构带有的离子基团的电荷与光偏振层中的偏振染料分子的电荷相反，或者该分子结构带有的基团能形成其电荷与光偏振层中的偏振染料分子的电荷相反的离子。如欧洲专利申请公开第1674898号所述，为了在光透射基片和光偏振层之间达到高粘合性，要求步骤(A)包括如下子步骤(A2):(A2)在基片表面上沉积无机中间增粘层；和步骤(B)包括在无机中间增粘层的表面上形成多个细微沟槽。如上讨论的，对特定基片材料，要求在无机粘合层和基片之间增加无机子层，以促进无机粘合层和基片之间的粘合。因此，本发明制造这些制品的方法的这些实施方式还包括在步骤(A2)之前的附加步骤(A1):(Al)在基片和无机粘合层之间形成至少一个不同于无机粘合层的无机增粘子层；其中，在步骤(A2)中，无机粘合层直接形成在于步骤(A1)中形成的无机子层之上和邻接处。在步骤(A)中，基片可具有以上对于本发明的光偏振制品讨论的结构和组成。一般而言，这种基片在步骤(A1)和/或可能存在的步骤(A2)以及步骤(B)之前可以进行表面抛光、清洁和干燥。可以采用各种表面清洁技术。有时为了活化表面从而在表面和待沉积各层之间达到更好粘合，需要采用等离子体清洁。此外，作为步骤(A)的一部分，在基片主体施加或者预先施加表面涂层。这种表面涂层可以包括例如，抗反射涂层、硬质涂层等。但是，因为可以选择适合于各种类型基片材料的无机增粘层和无机子层，因此这些涂层沉积并不是必需的。确实常优选不形成这些基底涂层以尽可能减少生产工艺的步骤。S卩，在基片主体施加这些附加表面涂层对特定基片材料是需要的，尤其是由有机聚合物材料构成的基片材料。在总体非限制性方式中，表面涂层可特别地基于硅烷，如烷氧基硅烷和/或氯硅烷或者与以下类型的反应性基团的组合物乙烯基、环氧基、异氰酸酯、羟基、胺、硫醇、羧酸和/或酐。这些组合物可包含单一类型的反应性基团(如，异氰酸酯)或者至少两种上述类型的反应性基团，它们相互是非反应性的(如，异氰酸酯和乙烯基)。这种表面涂层的具体例子包括基于产氮基丙基三甲氧基硅烷、f氨基丙基三乙氧基硅垸和环氧基垸基三垸氧基硅烷的涂层。关于步骤(A1)和(A2)，采用例如以下技术可获得无机粘合层和无机子层化学气相沉积(CVD)法，例如等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)，低压化学气相沉积(LPCVD)、低于大气压的(sub-atmospheric)化学气相沉积(SACVD);等离子体气相沉积(PVD)法，例如离子辅助的电子束蒸镀、非离子辅助的电子束蒸镀以及溅射；以及溶胶-凝胶法等。化学气相沉积(CVD)是一种广泛采用的材料处理方法。关于CVD的较好的参考书是《化学气相沉积》(ChemicalV叩orDeposition)(J-HPark等编)'表面工程系列(SurfaceEngineeringSeries),第2巻(ASMInternational,2001年7月)。其应用主要涉及在表面施加固体薄膜涂层。简单地说，CVD涉及使一种或多种前体气体流入含一个或多个将要涂覆的加热的对象的室内。化学反应发生在热表面上及其附近，导致在表面上沉积薄膜。副产物与未反应的前体气体一起从该室排出。PECVD、LPCVD和SACVD只是CVD技术的几种变体。CVD可以在宽温度和压力范围进行，可以有载气或没有载气。元素周期表中大多数的元素都可以通过CVD技术进行沉积，一些为纯元素形式，但常常是组合形成化合物。在这些CVD方法中，PECVD是用于在本发明方法中沉积无机粘合层和可能存在的子层的优选方法。在PECVD系统中，RF源在顶电机和接地基片之间形成的电磁场中激发电子。激发的电子与气体分子碰撞形成离子/反应性中子或等离子体。PECVD与热CVD技术相比具有几方面的优点。第一，PECVD能够在低得多的沉积温度和压力下进行。例如，使用SfflU和02或N20沉积Si02的PECVD通常在200-400。C的温度进行，而相比之下，热CVD要求350-550°C的温度。其次，通过利用等离子体，离子轰击能有助于使膜变得更致密，提高沉积速率，并促进良好的膜粘合。此外，可以达到膜的微结构和厚度的均匀性。PECVD的另一个优点是其控制残余膜应力的能力。通过改变工艺参数，使用者可以生产具有压缩或拉伸应力或没有应力的膜。等离子体气相沉积技术不涉及在基片表面和要在其表面上沉积的材料之间的化学反应。这种蒸镀方法中，将待沉积材料在真空条件下加热直到材料沸腾或升华为气体。将该气体转移到基片，使气体冷却并冷凝到基片表面上，形成沉积层。在溅射中，将待沉积材料以高速率侧向抛至基片。已经开发了各种溅射技术。许多材料包括二氧化硅的薄膜可采用蒸镀或溅射技术进行沉积。用于形成薄膜的溶胶-凝胶方法涉及将待沉积材料的溶胶-凝胶涂覆在基片表面上，然后通过干燥和热处理形成该沉积材料的致密互连膜。在氧化硅的情况中，例如溶胶-凝胶材料可以通过水解(在酸性或碱性或中性pH条件下)烷氧基硅烷产生。将因此形成的胶态溶胶-凝胶涂覆在基片表面上，干燥并在低于30(TC进行热处理，形成致密的涂层。如果允许，可以采用较高温度热处理以烧结膜达到更高致密化，例如在基片是基于无机玻璃的情况中。喷射热解是用于沉积无机粘合层和任选子层的另一种方法。无论采用哪种涂层沉积方法，都要求涂层沉积方法不能对基片的组成和性质产生负面影响。例如，如果基片包含在高温发生变形或降解的有机聚合物材料，则无机粘合层和任选子层的沉积必须在低于阈值温度下进行。希望沉积的涂层与基片和其他涂层具有高粘合性。因此，特别优选基于离子辅助沉积(IAD)、离子束溅射(IBS)、等离子体离子辅助沉积(PIAD)的方法，因为这些方法能在接近室温条件下进行。例如IAD方法产生的涂层不仅具有良好物理性质，而且因为其涉及的温度低而可以应用于热敏基片，例如塑料基片。该方法使离子化蒸气直接沉积，并通过膜生长期间的高效离子轰击增加活化能。在PIAD中，使用与等离子体源连接的电子枪蒸镀各种材料。真空沉积的另一个例子在美国专利第4,130,672号中描述。该专利涉及在低温(低于12(TC)条件下在玻璃或合成树脂的透明光学材料的表面上涂覆氧化硅SiO和二氧化硅Si02膜的方法。这种方法利用氧化硅甚至在低温(10(TC)也能容易地真空沉积的特性。采用真空沉积的适当条件，可以容易地获得耐久性涂层，这种涂层包括SiO和Si02层。此外，获得的涂层具有6-7H的铅笔硬度，是合成树脂基片例如CR39⑧的硬度的两倍，因此能适合通过磨料刷磨进行开槽。虽然SiO即使以较大厚度直接沉积时，在塑料基片上也具有良好的粘合性，但是仍有不希望的光吸收。因此SiO主要用于保证Si02厚层的粘合性的目的。美国专利第5,597,622号提出，如果将Si02层直接施涂，它在合成基片上的粘合性差。这种直接施涂的涂层在沸水测试中非常快速例如在5-10分钟后分离。相比之下，如果使用SiO作为基片和Si02层之间的粘合层，则制品能够通过沸水测试。当一起使用SiO和Si02时，必须调节相对厚度，以避免有害的反射效应。尽管SiO存在不希望的吸收，但是SiO可以用作无机粘合层，只要对厚度进行选择以保证所述吸收在合理限度之内即可。一般地，SiO层厚度为一个分子至最大100纳米。优选厚度最大为50纳米。可以使用较大厚度例如最大至500纳米的SiO2。我们发现，本发明制品的适当厚度例如为100纳米。如上所述，基片主体在施加无机粘合层和任选无机子层之前可以进行表面处理。例如，对特定塑料基片材料，为了获得良好粘合性，在沉积无机粘合层和任选无机子层之前，还可以在表面上形成硅树脂型可固化的硬层。这些硬质硅树脂可以用作抗划涂层。在气相沉积Si02之前沉积硅树脂层的例子在JP58042001中描述。我们发现，从PPG工业公司按商标HI-GARD⑧1080购得的硅树脂特别合适并能提供可接受的粘合性和良好的透射。也需要这类硅树脂来保证基片对采用离子或等离子体辅助的技术时候涉及的高能条件具有良好的承受能力。一般的规则是没有硬质涂层的透镜可以在没有离子辅助的条件下涂覆金属氧化物层，但是具有硬质涂层的基片一般可以在离子或等离子体辅助下涂覆硬质涂层。这对于热稳定性差的合成基片特别有用。可以使用很薄的金属(如铬)层以获得氧化物层在基片上的高粘合性。确实氧化物通常不能与塑料形成强粘合。因为是金属，该层必须很薄以防止灰色。典型粘合性金属子层的厚度仅几纳米。用于形成细微沟槽和在其上沉积光偏振层的方法和设备已经在FR0312686、美国专利第4,683,153号和第2,400,877号中揭示。在无机粘合层的表面上形成细微沟槽可优选通过刷磨表面实现。作为非限制性例子，由泡沫材料如聚氨酯泡沫浸以磨粒的浆料构成的旋转轮(spinningwheel)可用于刷磨表面。磨粒浆料通常是在普通技术人员已知的领域中使用的典型抛光浆料。磨粒通常为微米级或亚微米级尺度。颗粒可以是例如A1203,Zr02Ti02，&02等，根据具体情况而定，只要这些颗粒的硬度大于待磨损表面例如无机粘合层或基片本身的材料的硬度即可。在浆料还可以加入添加剂，如粘度改进剂。本领域的技术人员可以调节进行刷磨时的刷轮旋转速度、施加的压力以及其他工艺参数，以在最佳刷磨时间获得最佳刷磨结果。在沉积光偏振层之前，对中间层进行刷磨后，基片通常要彻底清洁和干燥。形成光偏振层的过程包括在已经形成有细微沟槽的表面如无机增粘层表面上涂覆前面所述的本发明的偏振染料分散体。可以釆用本领域可以利用的各种涂覆技术，使用常规设备进行偏振染料溶液的沉积，各种涂覆技术例如有，浸涂、淋涂、旋涂、喷涂等。在有细微沟槽的表面上涂覆偏振染料分散体之后，通常需要使偏振染料不溶解并且固定在细微沟槽上。因此，本发明方法的步骤(D)可以包括使涂覆在表面上的偏振染料分子不溶解的子步骤。优选的方式是使涂覆的基片接触金属盐的水溶液。美国专利第2,400,877号揭示了用于不溶解的方法和试剂。这种金属盐的非限制性例子有.-A1C13、BaCl2、CdCl2、ZnCl2、SnC2等。ACl^QZnCl2因为其低毒性而被优选。可以使用氯化物外的其他盐。一般而言，可以使用在纺织工业中用于使染料不溶解于水的金属盐。例如，可以使用A1、Fe、Cr、Ca、Mg等的金属盐。此外，使染料分子不溶解的材料可以是含多种酸、各种金属的盐和/或碱的缓冲溶液或悬浮液。例如，固定特定的具有磺酸基的偏振分子的一种组合是包含以下组分的pH约为4的水分散体(i)A1C13,(ii)Mg(0H)2和(iii)Ca(0H)2。通过金属盐达到这种不溶解的结果是偏振染料分子以室温下水中低溶解度盐的形式沉淀。但是，如上所述，这种沉淀的盐在相对较高温度条件下在水中仍具有不能接受的溶解度，或者在长期接触汗水和/或其他水源之后发生移动。在本发明的一些实施方式中，步骤(D)在使偏振染料分子不溶解之后还包括将偏振染料分子进一步固定在偏振染料层中的子步骤。因此，在一些实施方式中，要求偏振染料分子通过如分散在光偏振层中的聚合物分子进一步固定。可用于这一目的的一类聚合物是聚硅氧垸。根据一些实施方式，在偏振染料分子最初不溶解化之后，用硅氧垸或至少一种硅氧垸的预聚物的分散体浸渍偏振染料分子层。一般要求能够使硅氧烷或硅氧烷预聚物渗透并分布在整个光偏振层上。在一些实施方式中，要求浸渍至少5分钟，在一些实施方式中至少10分钟，在一些实施方式中至少15分钟。浸渍之后，一些实施方式中要求漂洗光偏振层以避免在表面上形成独立的硅氧烷和/或硅氧烷预聚物层。本发明人不希望受到任何特定理论的束缚，本发明人相信这样可以避免由任何独立硅氧垸层进一步聚合引起的偏振染料分子的胡乱取向。在进行浸渍和漂洗之后，在一些实施方式中要求对光偏振层进行温和热处理，通过该热处理使分布在光偏振层中的硅氧垸和/或硅氧烷预聚物聚合和/或交联，形成捕集光偏振染料分子的聚合物基质。为了获得高偏振效率的制品，要求偏振染料在具有添加剂如液晶聚合物的帮助或没有这种帮助的条件下以平行形式例如在细微沟槽方向对齐。在一些实施方式中要求光偏振层基本是单层。这样能够使偏振染料分子精确对齐因此具有高偏振效率。如上面讨论的，为了改进使用条件下在光偏振层和其上的附加功能层例如保护涂层之间的粘合性和粘合耐久性，本发明方法的一些实施方式包括在光偏振层与附加功能层之间形成第一连接层的步骤。本发明人发现第一连接层有益于改进包含带有阴离子的偏振染料分子的光偏振层与包含聚硅氧烷和/或聚(甲基)丙烯酸酯的保护涂层之间的粘合性。如上面讨论的，可能存在的第一连接层具有一定的结构，该结构带有的离子基团的电荷与光偏振层的偏振染料分子的电荷相反，或者该结构带有的基团在使用条件下能形成其电荷与光偏振层的偏振染料分子的电荷相反的离子。光偏振染料分子的抗衡离子与第一连接层形成强键，提高了光偏振层和第一连接层之间的粘合性。此外，在光偏振层包含聚合物固定剂(i醒obilizer)例如聚硅氧垸时，要求第一连接层能与聚合物固定剂反应形成共价键，因此在光偏振层和第一连接层之间的界面上形成分子结构的网状物，进一步提高两个层之间的粘合性，固定偏振染料分子，尤其是在界面处或者靠近界面的那些染料分子。因此，对具有阴离子基团例如磺酸基团的光偏振染料分子，第一连接层具有带阳离子基团或者在使用条件下能形成阳离子基团的基团的结构。第一中间层可优选基于包含结合本发明的光偏振制品所述的结构(a),(b),(c),(d),(e)和(f)的聚硅氧垸。这种聚硅氧烷层可以通过本领域技术人员已知的方法形成。一般而言，在这些实施方式中，可以使具有所需分子结构的硅氧烷或硅垸在水性介质中在有各种碱性或酸性催化剂存在或不存在的条件下水解，进行预縮合或者不进行预縮合，然后采用例如浸涂、喷涂、旋涂、淋涂等施加到目标表面。使涂层干燥，有时加热至涂层能进一步聚合(例如通过縮合)的升高的温度，以获得牢固的涂层。因此，本发明的一些实施方式的方法的步骤(D)可以包括使至少部分溶剂从涂覆的偏振染料分散体蒸发的子步骤。制成的本发明光偏振制品足够牢固，能承受最终光偏振制品例如眼科透镜的常规预期用途的磨损和撕裂，所述最终制品能经受宽范围温度波动，高湿度，直接阳光以及可能的雨水和汗水。在许多情况中，通常需要在光偏振涂层上面的进一步的保护涂层。因此，在本发明方法的一些实施方式中，进行进一步的步骤(F)，以在光偏振层上形成进一步的保护层。如上面讨论的，为了在第一连接层和保护层之间达到最佳粘合性，在一些实施方式中需要在形成保护层之前在第一连接层上面形成第二连接层。第二连接层在结构和/或组成方面不同于第一连接层。通常，要求第二连接层的结构基本不含离子。还要求第二连接层可以和第一连接层在界面反应，形成共价键和/或氢键，以在它们之间达到高结合强度。例如，当第一连接层包含聚硅氧烷时，第二连接层可以基于不同的聚硅氧烷。在固化步骤期间，要求两个层的表面基团(如-OH基团)发生反应(如縮合)形成共价键(如-Si-O-Si-连接)，因而在界面形成牢固的网状结构。能用于第二连接层的特别有用的材料种类基于聚环氧基硅氧烷，尤其在第一连接层是基于具有阳离子的聚硅氧烷的情况中。与上面所述的基片上的表面涂层类似，在步骤(F)中形成的保护涂层可以是基于硅烷如烷氧基硅烷和/或氯硅垸的聚硅氧垸，或者是基于以下类型的反应性基团的组合物乙烯基、环氧基、异氰酸酯、羟基、胺、硫醇、羧酸和/或酐。这些组合物可包含单一类型的反应性基团(如，异氰酸酯)或者至少两种上述类型的反应性基团，它们相互是非反应性的(如，异氰酸酯和乙烯基)。这种表面涂层的具体例子包括基于7-氨基丙基三甲氧基硅垸、产氨基丙基三乙氧基硅垸和环氧基烷基三烷氧基硅垸的涂层。这些保护层是可涂色的(tintable)(因此是涂色的或未涂色的)或者不可涂色的，取决于最终偏振制品的应用。用于这类保护层的可商购的涂料组合物的非限制性例子包括由UV可固化的树脂(如来自LESCO的不可涂色的C4000-60、C5050-60和可涂色的C5051-60、CRC-12，来自透镜技术LLC的SCH180、SHC3100和SHCArmour500)获得的UV固化的涂层；热固化的涂层，例如由Tokuyama公司以TS56H或TS56T商品名销售的双组分硬质涂层溶液获得的那些涂层，它们分别是不可涂色和可涂色的，或者来自PPG工业公司的单组分HI-GARD⑧1080或HI-GARD⑧1035涂料溶液。在保护涂层上可形成附加的任选涂层。这些涂层包括但是不限于疏水性(斥水或防雾)涂层；红外吸收涂层；UV吸收涂层；抗反射涂层；光致变色涂层；减振涂层(吸收冲击的挠性涂层)等。这些涂层还可以形成在基片与无机粘合层、任选子层和光偏振层相背的一侧上。图1图示说明本发明方法的一个实施方式。但是，该方法不包括形成第一连接层(iii)的步骤。因此，图1中所示的最终光偏振制品在光偏振层和保护层之间没有第一连接层(iii)。在步骤(l)中，提供基片主体101。在步骤(2)中，在基片主体101的一个表面上形成硬质表面涂层103。在步骤(3)中，在表面层103的顶部形成无机子层105。在步骤(4)中，在子层105的顶部形成无机粘合层107。因此IOI，103，105和107的组合形成本申请意义上的基片100。在步骤(5)中，对无机粘合层107进行刷磨操作，以在其顶部表面上形成许多基本平行的细微沟槽109。在步骤(6)中，将偏振层111沉积在细微沟槽109的顶部。在步骤(6)中，将本发明的偏振染料分散体施加在具有许多细微沟槽的表面上、使之不溶解、任选固定、并干燥。在步骤(7)中，在光偏振层109的顶部形成保护层113。图2示出本发明方法的另一个实施方式的一部分。该实施方式具有图1中所示的方法的步骤(1)至(5)。因此，步骤(1)至(5)未在图2中示出。图2实施方式与图1实施方式的较大的区别是，包括在步骤(6)和(7)之间进行的步骤(6a)，该步骤中形成第一连接层112。由上面对本发明的描述可以清楚地了解，图2只是示出本发明的一个实施方式。在图2示出的一些步骤在制造本发明的一些偏振制品时并不是必需的。例如，对一些基片材料可以省略步骤(2)和(3)。如上所述，本发明方法可以应用于许多不同类型的无机基片材料和有机基片材料。同样的无机粘合层例如Si02可以沉积在不同的基片材料上以获得类似的良好结果。因此，对不同基片材料，下游工艺步骤(C)和(D)和(E)可以使用相同的工艺参数和设备进行。这样可以提供一致的产品质量、较高生产率和较低生产成本。一些实施方式中的制品在高湿度或沸腾测试中具有特别高的耐久性。此外，本发明的方法能够在单独小规模的眼科处方实验室中以较低成本制造本发明的制品。以下非限制性实施例进一步用来说明本发明。实施例在所有实施例中，制成的透镜进行以下光学性能测试-通过使用可见光分光光度计和偏振仪测量平行透射率(T〃)和垂直透射率(Ti)来确定偏振效率(Peff)。采用下式计算偏振效率34<formula>formulaseeoriginaldocumentpage35</formula>使用雾度计(来自BYKGardner的Haze-Gardplus)确定雾度(。/0)。透镜基片的凸侧(涂覆有氧化硅层的塑料透镜)用浸有水基氧化铝浆料的球形聚醚泡沫材料摩擦。然后该透镜用去离子水仔细漂洗。下面表III中列出的活化剂组合物是可商购的表面活性剂材料A，B，C，D和E的水溶液，这些表面活性剂材料具有下表II列出的结构参数，制备所述活化剂组合物并测试它们的性能。将各活化剂以10重量％水溶液形式加入到染料水溶液中，染料水溶液包含三种偶氮染料的混合物(可从美国肯塔基州，Sterling光学公司按Varilight2S购得)。将形成的偏振染料分散体旋涂在透镜基片的已刷磨凸侧上。由旋涂速度、沉积室内的温度和湿度控制染料溶液的干燥。染料沉积后，雾度和偏振效率如上所述进行测量。为了保护水溶性染料层，将涂覆后的透镜基片浸渍在稳定化溶液(氯化铝水溶液)中然后在去离子水中漂洗。然后，将透镜基片浸在10重量％的3-氨基丙基三乙氧基硅垸水溶液中15分钟，然后在去离子水中漂洗，干燥和热固化。硅烷处理和固化之后，测量雾度和偏振效率。对含单独活化剂的偏振染料分散体的测试结果也列于下面表III。AC1是比较例，其中表面活性剂分子的数字n的平均值为8。表II<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>只要这些修改和变动在权利要求书和其等同的范围之内即可。权利要求1.一种偏振染料水分散体，该分散体包含多个偏振染料分子和包含许多由以下通式(I)表示的表面活性剂分子的非离子型表面活性剂材料其中所有表面活性剂分子的数字n的平均值为9-200；m为1或2；R对各表面活性剂分子和各种情况是相同或不同的，独立地是烷基；在各表面活性剂分子上的至少一个R是C6-C12直链烷基或支链烷基；X对各表面活性剂分子是相同或不同的，独立地是氢或C1-C4烷基。2.如权利要求l所述的分散体，其特征在于，以分散体总重量为基准，非离子型表面活性剂浓度为0.1-10重量％。3.如权利要求l或2所述的分散体，其特征在于，表面活性剂分子可分成以下(A)和(B)两组:(A),具有总分子数MA，其中，分子的数字n的平均值为5-20;和(B)，具有总分子数MB，其中，所有分子的数字n的平均值为30-200。4.如权利要求3所述的分散体，其特征在于，MA/MB的比值为1/10至10/1。5.根据权利要求3所述的分散体，其特征在于，MA/MB的比值为1/10至1/5。6.如权利要求3-5中任一项所述的分散体，其特征在于，(A)组中，表面活性剂分子的多分散性指数为1-2;(B)组中，表面活性剂分子的多分散性为l-2。7.如权利要求3所述的分散体，其特征在于，所有非离子型表面活性剂分子的平均分子量为620-10，000克'摩尔—。8.如前述权利要求中任一项所述的分散体，其特征在于，偏振染料分子在其分子结构中包含阴离子基团。9.一种制造光偏振制品的方法，该方法包括以下步骤(A)提供具有至少一个表面的光透射基片；(B)在基片表面上形成多个细微沟槽；(C)用前述权利要求中任一项所述的偏振染料分散体涂覆具有细微沟槽的表面；和(D)在该表面上形成偏振染料层。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于步骤(A)包括以下子步骤(A2):(A2)在基片表面上沉积无机中间增粘层；禾口，步骤(B)包括在无机中间增粘层的表面上形成多个细微沟槽。11.如权利要求9或IO所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤(F):(F)在偏振染料层上形成第二功能层。12.如权利要求ll所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括在步骤(D)和(F)之间的步骤(E):(E)白:接在偏振染料^上和相邻处形成第一连接g-。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤(E)包括形成第一连接层，该层包含一定的分子结构，该分子结构带有的离子基团的电荷与偏振染料分子的电荷相反，或者该分子结构带有的基团能够形成其电荷与光偏振层的偏振染料分子的电荷相反的离子。14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，在步骤(E)中，光偏振染料分子在其分子结构中包含阴离子基团。15.—种光偏振制品，该制品包括具有一个表面的基片，在该表面的至少一部分上包含多个对齐的偏振染料分子的第一功能层，其特征在于，第一功能层还包含非离子型表面活性剂材料，该材料包含多个由以下通式(I)表示的表面活性剂分子0"["CH，—CH，一O"hrCH厂CH，一OX、Rm(I)其中所有表面活性剂分子的数字n的平均值为9-200;m为l或2;R对各表面活性剂分子和各种情况是相同或不同的，独立地是烷基；在各表面活性剂分子上的至少一个R是C6-C12直链烷基或支链烷基；X对各种表面活性剂分子是相同或不同的，独立地是氢或C1-C4烷基。16.如权利要求15所述的光偏振制品，其特征在于，表面活性剂分子可分成以下(A)和(B)两组:(A)，具有总分子数MA，其中，分子的数字n的平均值为9-20;禾口(B)，具有总分子数MB，其中，所有分子的数字n的平均值为40-100。17.如权利要求16所述的光偏振制品，其特征在于，MA/MB的比值范围为1/10至10/1，优选是1/10至1/5。18.如权利要求16或17所述的光偏振制品，其特征在于，(A)组中，表面活性剂分子的多分散性指数为1-2;(B)组中，表面活性剂分子的多分散性为1-2。19.如权利要求15-18中任一项所述的光偏振制品，其特征在于，偏振染料分子在其分子结构中包含阴离子基团。20.如权利要求15-19中任一项所述的光偏振制品，其特征在于，所述制品还包括在第一功能层上的第二功能层，以及在第一功能层和第二功能层之间的第一连接层。21.如权利要求20所述的光偏振制品，其特征在于，第一功能层中的偏振染料分子具有阴离子基团，第一连接层中的分子结构带有的离子基团的电荷与偏振染料分子的电荷相反，或者第一连接层中的分子结构带有的基团能形成其电荷与第一功能层的偏振染料分子的电荷相反的离子。22.如权利要求15-21中任一项所述的光偏振制品，其特征在于，第一功能层形成在基片表面至少一部分上的许多细微沟槽上。23.如权利要求15-22中任一项所述的光偏振制品，其特征在于，第一功能层还包含固定光偏振染料的聚合物。全文摘要一种新颖的偏振染料分散体，新颖的光偏振制品及使用该偏振染料分散体制造光偏振制品的新颖方法。一种偏振染料水分散体，包含偏振染料材料，以及包含许多由通式(I)表示的表面活性剂分子的非离子型表面活性剂材料，其中所有表面活性剂分子的数字n的平均值为9-200；m为1或2；R对各表面活性剂和各种情况是相同或不同的，独立地是烷基；各表面活性剂分子上的至少一个R是C6-C12直链或支链烷基；X对各表面活性剂分子是相同或不同的，独立地是H或C1-C4烷基。文档编号G02B5/30GK101669051SQ200880013630公开日2010年3月10日申请日期2008年2月26日优先权日2007年2月28日发明者B·迪富尔,D·亨利,J·V·达维多维茨申请人:康宁股份有限公司