[发明专利]偏光制品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及偏光制品及其制备方法。具体地，本发明涉及偏振眼制品，包括偏光层、基材和它们之间的至少一层粘着层及其制造方法。本发明用于制备例如，偏振眼制品和显示产品。

背景技术

线性光偏振滤光器能使在某一个平面具有电场的光以比具有正交电场的光的速率更高的速率传输。偏振滤光器已被广泛用于眼产品、显示设备和光通信设备。偏振眼透镜是感兴趣的，因为它们具有独特的选择性地除去反射自光滑水平面，例如水和冰的炫光的能力。

已用二向色性材料制备偏光制品。二向色性材料当朝向适宜时，能够优先透射在特定方向上偏振的光。这些二向色性材料可以在较宽范围的光谱(例如可见光谱)内实现偏振，或可在较窄的波长范围内具有偏振性能。一组二向色性材料被称为多色性染料。多色性染料分子随入射光的电场的朝向而改变吸收。当位于合适的基材上时，有些多色性染料自动取向，其它的与其它材料组合，产生偏振效应。

如美国专利2,400,877所教导的，可通过将二向色性染料沉积在已经朝一个方向刷过或摩擦过的表面上，形成定向的二向色性染料层。该专利文献也公开了通过拉伸聚合物薄膜，例如纤维素及其衍生物，可对其上沉积的二向色性染料提供适宜的定向力。

已用各种技术和材料制备了偏光制品，例如偏振眼透镜。这些产品大部分包括偏光层，以及非偏振基材。偏振层通常是用上述二向色性材料形成的。产生的偏光制品及其制备方法至今存在各种缺陷。

现有技术产品的一个问题是最终产品中的光学表面被偏振层扭曲。现有技术中的一些偏光制品是通过将预先形成的偏振层层压到基材上制造的。使预先形成的偏振层弯曲，以完美的吻合基材的曲面，如眼产品的情况，即使不是不可能的也是非常困难的。偏振层和基材之间不完美吻合可导致眼透镜中不利的圆柱能量(cylindrical power)。

现有技术方法和产品的第二个问题是在生产过程和产品寿命期间偏振层从基材上剥离。这可能是由于例如(i)基材和偏振层之间的粘着不够充分；或(ii)层之间的应力性质不同，尤其是不同的热膨胀系数导致的。

现有技术偏振产品及其制备方法的另一个问题涉及基材成分浸入偏振层。浸入或迁移可能导致偏振层的机械和/或光学质量随时间变差。

现有技术制品和方法的第四个问题是制品起霾。这个问题是由各种原因导致的。据信最初微米级的光学和机械缺陷的增加和扩大，是最首要的问题。

除了上述一般提到的问题，现有技术所述的具体方法，如下总结，还有其自身独特的问题。

首先，用于制备这些偏振制品的大多数方法都是基于粘合和嵌入购自偏振膜供应商的有机偏振膜。例如，WO 0187579公开了光学塑料器件，它是通过使PET偏振膜形成所需曲面，然后在模塑前将膜掺入塑料部件中形成的。不幸的是，该方法仅能在透镜制造现场进行，而不能在处方实验室中进行。更有甚者，很难使膜变形以足够匹配高能透镜的曲率而没有光学扭曲，从而限制了该方法只能用于低能透镜。

美国专利5,286,419公开了一种制备光偏振眼镜镜片的方法，美国专利5,412,505描述了包括镜片体和嵌入该镜片体中的光偏振膜的光偏振眼镜镜片。镜片体是用含有预凝胶的单体、常规单体和碳酸异丙酯的单体混合物制备的。涉及铸造镜片的该方法不能在处方实验室中进行。

WO 02/073291描述了光学质量的偏振元件，和制备该光学元件的方法。该光学偏振的元件包括高抗冲高光学质量聚氨酯结构，和与该结构结合的偏光镜。在该方法中，偏光镜被置于与液相聚合材料接触，形成层压结构。不幸的是，所述基于在镜片内嵌入偏振膜的方法仅能在镜片制造现场进行。

WO 00/22463描述了一种偏光镜，它是由主体基质和客体染料组成的。主体基质是具有预定取向的溶致性液晶基质。客体多色性染料沉积在主体溶致性液晶基质上。客体染料的方向是由主体基质的取向决定的。在涂覆过程中，对水相染料层施加足够的剪切力，获得主体染料的取向。该过程可通过使用如EP 1174738和WO02/056066所述的刮浆刀法施加剪切力在水平基材上方便地使用，但不能在镜片等弯曲的基材上方便地使用。

EP 01 71917描述了基于使用液晶染料的偏振制品的另一个例子。该专利描述了透明的层压偏振玻璃制品，它包括无机或有机玻璃载体，涂在载体的一个表面上的显示偏振性的涂层，以及可任选的具有抗撕裂性的透光的聚氨酯粘合剂层压物。