CN102918429A - 用于制备偏振染料接收表面的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种制备偏振染料接收表面的方法，该方法包括：使得偏振染料接收表面与携有磨料的刷磨垫的刷磨表面发生接触，并在一次或多次刷磨行程中用刷磨表面对偏振染料接收表面进行刷磨。每一次刷磨行程包括在偏振染料接收表面和刷磨表面之间沿着刷磨路径实现单向相对移动。在刷磨之后将偏振染料接收表面与刷磨表面分开。

Description

用于制备偏振染料接收表面的方法和设备

相关申请交叉参考

本申请根据35U.S.C.§120，要求2010年5月28日提交的美国申请系列第12/789,759号的优先权。

背景技术

1.技术领域

本发明一般地涉及通过将偏振染料沉积在表面上来制备偏振制品。更具体地，本发明涉及形成接收偏振染料的表面的方法。

2.相关技术的描述

通过将偏振染料沉积在基材的表面（或者附着到基材的中间层的表面）上来制备偏振制品的方法是已知的。参见例如，John F.Dreyer的美国专利第2,400,877号、Goepfert等的美国专利第4,977,028号和第4,683,153号、以及Bear等的美国专利第7,625,626号，以及康宁公司（Corning Incorporated）的国际公开第WO 2005/050265号。在这些方法中，偏振染料通常是向列相液晶。在将向列相液晶沉积到表面之前，用磨料对表面进行刷磨。所述刷磨具有使得表面能够接收向列相液晶的作用。例如，刷磨导致了表面上的微小凹槽，所述微小凹槽通常是亚微米级的。Goepfert等的美国专利第4,977,028号中描述了使用在耐磨浆料中浸渍的厚转盘对表面进行刷磨。当向列相液晶沉积在刷磨的表面上时，所述向列分子以与刷磨的表面上凹槽朝向一致的方向自我对齐。因为偏振制品的偏振效果至少部分取决于偏振染料分子的平行排列，所以希望刷磨的表面上的凹槽是平行并且界限明确的。

图2显示了用于对基材34的凹表面33进行刷磨的现有技术的设备32。将基材34支撑在固定器35中，所述固定器35具有凹表面37，其形状用来接收基材34的凸表面36。固定器35安装在定位装置41上，所述定位装置41能够使得固定器35以箭头39所示的方向进行线型移动。以相对于基材34和固定器35的方向支撑刷磨垫43。刷磨垫43具有球形刷磨表面49。刷磨垫43可以通过驱动器47沿着箭头45所示的方向进行转动。为了对凹表面33进行刷磨，控制定位装置41使得固定器35相对于刷磨垫43进行移动，直至基材34的凹表面33与刷磨垫43的球形表面49发生接触。定位装置41将固定器35在该位置保持固定，使得基材34的凹表面33偏靠住刷磨垫43的球形表面49。携有磨料的刷磨垫43沿着箭头45所示的方向发生转动并与凹表面33发生接触，从而对凹表面33进行刷磨。现有技术的设备33及其相关方法无法对凸表面实现均匀刷磨。

发明内容

本发明的第一个方面是用于形成偏振染料接收表面的方法，该方法包括使得偏振染料接收表面与携有磨料的刷磨垫的刷磨表面发生接触。该方法还包括在一次或多次刷磨行程中用刷磨表面对偏振染料接收表面进行刷磨。每一次刷磨行程包括在偏振染料接收表面和刷磨表面之间沿着刷磨路径实现单向相对移动。该方法还包括将偏振染料接收表面与刷磨垫的刷磨表面分开。

在第一个方面的一个实施方式中，所述方法还包括在每次刷磨行程时转动刷磨垫，从而在刷磨行程时使得刷磨表面的不同区域与偏振染料接收表面发生接触。

在第一个方面的一个实施方式中，所述方法还包括通过作用力使得偏振染料接收表面偏靠住刷磨表面。

在第一个方面的一个实施方式中，响应作用力使得刷磨表面与偏振染料接收表面局部地相符合。

在第一个方面的一个实施方式中，偏振染料接收表面是凸表面而刷磨表面是凹表面，且凹表面的曲率半径大于或等于凸表面的曲率半径。

在第一个方面的一个实施方式中，偏振染料接收表面是凹表面而刷磨表面是凸表面，且凹表面的曲率半径小于或等于凹表面的曲率半径。

在第一个方面的一个实施方式中，偏振染料接收表面是平面表面，刷磨表面也是平面表面。

在第一个方面的一个实施方式中，刷磨路径是圆形路径。

在第一个方面的一个实施方式中，刷磨路径由偏振染料接收表面的轮廓所确定。

本发明的第二个方面是用于制造偏振制品的方法，该方法包括：如本发明的第一个方面所述制备偏振染料接收表面，之后将偏振染料沉积到偏振染料接收表面上。

在第二个方面的一个实施方式中，所述偏振染料是液晶化合物。

在第二个方面的一个实施方式中，所述方法还包括在将偏振染料沉积到偏振染料接收表面之前对偏振染料接收表面进行清洗以去除偏振染料接收表面的磨料。

在第二个方面的一个实施方式中，所述偏振染料接收表面是曲面表面。

在第二个方面的一个实施方式中，所述偏振染料接收表面是眼科透镜或者太阳镜透镜的表面。

本发明的第三个方面是一种用于对偏振染料接收表面进行刷磨的设备，该设备包含具有刷磨表面的刷磨垫，该刷磨垫携带有磨料或者能够携带磨料。该设备还包含固定器和定位装置，所述固定器的表面支撑了偏振染料接收表面，所述定位装置与刷磨垫和固定器中的至少一个连接，使得固定器选择性地与刷磨垫相邻。该设备还包含与所述刷磨垫相连的第一驱动器。将第一驱动器配置成使得刷磨垫发生转动，从而刷磨表面的不同区域可以定位在固定器的相邻位置。该设备还包含与所述固定器相连的第二驱动器。将第二驱动器配置成使得固定器发生移动，从而沿着刷磨路径在固定器和刷磨表面之间实现相对移动。

在一个实施方式中，将第二驱动器配置成对固定器进行转动从而实现相对移动。

在第三个方面的一个实施方式中，刷磨表面的轮廓选自下组：凸轮廓、平面轮廓以及凹轮廓。

通过下面的描述和所附权利要求书，本发明的其他方面将是显而易见的。

附图说明

以下是对附图中各图的描述。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可能按比例放大显示或以示意图方式显示。

图1所示是用于制备偏振染料接收表面的设备的示意图。

图2所示是用于对凹表面进行刷磨的现有技术的设备的示意图。

图3A所示是具有凸轮廓的刷磨垫几何形状的前视图。

图3B所示是图3A沿线3B-3B的截面图。

图4A所示是具有平轮廓的刷磨垫几何形状的前视图。

图4B所示是图4A沿线4B-4B的截面图。

图5A所示是具有凹轮廓的刷磨垫几何形状的前视图。

图5B所示是图5A沿线5B-5B的截面图。

图6所示是根据实施例A制得的偏振玻璃透镜图。

图7所示是根据实施例B制得的偏振玻璃透镜图。

图8所示是根据实施例C制得的偏振玻璃透镜图。

图9所示是根据实施例D制得的偏振玻璃透镜图。

具体实施方式

在以下详细描述中，为了提供对本发明实施方式的透彻理解，陈述了许多具体的细节。但是，对本领域技术人员显而易见的是，本发明可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施。在其它情况中，为了防止本发明重点不突出，没有详细描述众所周知的特征和/或工艺。此外，类似或相同的附图编号用于标识相同或类似的部件。

图1显示了使用设备1对基材3的表面进行刷磨。对基材3的表面进行刷磨用于准备进行偏振染料沉积。在一个或多个实施方式中，基材3是透光基材。可以用有机或无机材料制备基材3。如美国专利第7,625,626号所述，如果基材3是由有机材料制备的，则可以涂覆无机材料，例如二氧化硅。在一些实施方式中，基材3可以由玻璃或者聚合物制备。在一些实施方式中，基材3可以是透镜。所述透镜适用于眼科应用、高能透镜应用、低能透镜应用以及太阳能应用。在其他实施方式中，基材3可以是用于例如光学窗口或者滤光器的应用的基材。在某些实施方式中，基材3是太阳镜透镜或者眼科透镜。在图1中，基材3具有两个曲面表面，是凹表面5和凸表面7，所述凸表面7和所述凹表面5相对。曲面表面可以是简单的，例如球形或者圆柱形限定的，或者复杂的，例如非球面或者连续或多缀片（multi-patch）几何样条限定的。表面5、7可以是对称或者不对称的。对于眼科应用，曲面表面可以选自：渐进表面、非球形表面、球形表面以及圆柱形表面。在某些实施方式中，基材3是平坦表面。

将基材3支撑在刷磨设备1的固定器9中。固定器9可以具有匹配基材表面的表面形状。例如，在图1中，固定器9具有匹配基材3的凹表面5的圆锥形表面11。可以通过各种方法将基材3保持在固定器9中。例如，可以通过真空将基材3保持在固定器9上。在一个例子中，在固定器9的圆锥形表面11中切割了一个孔。孔与固定器9的内腔连接，在孔中设置了弹性体O形环。为了将基材3保持在固定器9上，通过内腔和孔对基材3的凹表面5施加真空。施加的真空将基材3的凹表面5拉向抵靠住固定器9的圆锥形表面11上的孔中设置的O形环，其中O形环起了在基材3的凹表面5和固定器9的圆锥形表面11之间进行密封的作用。在另一个例子中，可以通过粘合剂将基材3保持在固定器9的合适形状的表面11上，可以在之后去除所述粘合剂使得基材3与固定器9分离。

将固定器9安装在支撑轴13上。支撑轴13与固定器驱动系统连接，该固定器驱动系统包含斜齿轮箱15、减速箱17、驱动马达19以及相关电子部件。驱动马达19可以是无刷马达。通常，固定器驱动系统可以使用任意合适的齿轮排列和驱动马达。齿轮箱15、减速箱17以及驱动马达19安装在与定位装置23连接的框架21上。所述定位装置23可以是例如，线型滑动或致动器。可以运行固定器驱动系统（15、17、19）使得支撑轴13转动，固定器9绕着与支撑轴13的轴轴向重合的轴转动。设备1包含安装在心轴27上的刷磨垫25。心轴27通过轴颈轴承29与驱动马达31相连。可以运行驱动马达31使得心轴27和刷磨垫25绕着与心轴27轴向重合的轴转动。当对基材3的表面进行刷磨时，支撑轴13和心轴27的轴向轴通常相互平行。定位装置23可以使得所有的固定器组件（9、13、15、17、21）沿着与心轴27的轴向轴横交的轴移动。以这种方式，可以操作定位装置23使得固定器9相对于刷磨垫25平移，从而使得安装在固定器9上基材3的表面的位置选择性地与刷磨垫25的刷磨表面24发生接触。或者，可以将刷磨垫组件（31、29、27、25）安装到框架，所述框架与定位装置连接，因此使得刷磨垫25可相对于固定器9进行平移，从而在安装在固定器9上的基材3的表面与刷磨表面24之间发生接触。

刷磨垫25携带有磨料，通常是疏松形式的磨料。所述磨料可以是无机材料，例如氧化锆或者氧化铝。可以浆料提供所述磨料，例如悬浮在水中的氧化锆或者氧化铝粉末。浆料中的粉末磨料的典型中值粒度范围是0.5μm至20μm。可以通过将刷磨垫25浸入或者浸透在磨料浆料中使得刷磨垫25负载有磨料。这要求刷磨垫25能够持有磨料。为此，刷磨垫25或者至少是刷磨垫25的刷磨表面24是由泡沫、多孔、织物或者毡材料制造。刷磨垫25或者至少是刷磨垫25的刷磨表面24由顺应性材料制造，从而如果需要的话刷磨表面24可以与要刷磨的表面局部相适应。应注意，所述泡沫、多孔、织物或者毡材料通常符合顺应性材料的要求。合适的刷磨垫材料是多孔聚合物，例如聚酯、聚醚或者聚氨酯。

现在对刷磨过程进行描述。例如，通过对心轴27进行转动，将如上所述携有磨料的刷磨垫25设定到选定的转速。例如，可以使刷磨垫25以300rpm和450rpm之间的速度转动。例如，使用定位装置23使凸表面7与刷磨垫25的刷磨表面24发生接触，反之亦可。应注意，此处所用的凸表面7是要进行刷磨的基材3的表面的一个例子，即当要进行刷磨的表面不是凸的并且不考虑要刷磨的表面的复杂度，采用此处所述的刷磨过程。当刷磨表面24与凸表面7发生接触，在一个或多个刷磨行程中对凸表面7进行刷磨，在刷磨的表面中形成凹槽。在刷磨之后，例如使用定位装置23将凸表面7与刷磨表面24分开。通常在刷磨之后的数分钟内将偏振染料沉积到刷磨的表面上，以实现最佳的偏振结果。

在每次刷磨行程中，在凸表面7和刷磨表面24之间沿着刷磨路径发生相对移动。沿着刷磨路径的相对移动是单向的。会通过举例的方式对该相对移动的作用进行进一步解释。在图1中，（通过转动支撑轴13）可以使得固定器9沿圆形路径以逆时针方向转动。所述固定器9的转动会导致凸表面7沿圆形路径以逆时针方向转动。因此，可以将凸表面7描述为沿圆形路径以逆时针方向相对于刷磨表面24移动。还可以是例如通过将固定器9沿圆形路径以顺时针方向转动，使得凸表面7沿圆形路径以顺时针方向相对于刷磨表面24移动。在该例子中，圆形路径代表刷磨路径。但是，在刷磨行程中实现的相对移动不限于沿着圆形的刷磨路径。在其他实施方式中，刷磨路径可以是非圆形的。刷磨路径可以由凸表面7的轮廓（或者要刷磨的表面的轮廓）限定。例如，如果凸表面7（或者要刷磨的表面）是非球形的，则对刷磨路径进行适当选择为非球形路径。

如上所述，在刷磨行程时发生的相对移动是沿着刷磨路径的单向移动。再次考虑上面的例子，这表示在每次刷磨行程时，凸表面7（或者，统称为要刷磨的表面）可以以顺时针方向或者逆时针方向移动，但是不能以两个方向移动。但是，如果在一次刷磨行程中凸表面7以逆时针方向移动，则完全可以接受凸表面7在另一次刷磨行程中以顺时针方向移动。也就是说，在刷磨行程之间改变相对移动的方向是允许的，但是在一次刷磨行程中改变相对移动方向则是不允许的。同样地，当刷磨路径是非圆形时，则术语“顺时针”和“逆时针”没有多大意义。因此，应注意的是“单向”指的是在一次刷磨行程中沿着刷磨路径的相对移动没有相反的方向。

在每次刷磨行程中，凸表面7（或者统称为要刷磨的表面）是完全刷磨的。也就是说，在刷磨行程中刷磨表面24没有在凸表面7的中间停止，而是从凸表面7的一端移动到凸表面7的另一端，从而在凸表面7上形成的凹槽的朝向都是相同的方向。

在每次刷磨行程中，定位装置23起了将凸表面7（或者统称为要刷磨的表面）偏靠住刷磨表面24的作用，通过刷磨表面24产生了作用于凸表面7的反作用力。该反作用力是微小的，但是足以使得刷磨表面24上携有的磨料将要刷磨的表面改变成偏振染料沉积所需的形式。所述改变包括，但不限于，在刷磨的表面上形成凹槽。凹槽通常是亚微米级的。如果刷磨表面24是顺应性的，则反作用力还可以起到使得刷磨表面24局部顺应凸表面7（或者统称为要刷磨的表面），从而即使凸表面7是复杂表面，也能用磨料对凸表面7进行完全地刷磨。可以通过调节基材3与刷磨垫25的相对位置来增加或减小反作用力。应注意，对表面的刷磨仅持续数秒，通常小于60秒。也就是说，刷磨时间不足以导致对刷磨的表面进行抛光。

上述刷磨方法也可用于非凸的表面，例如凹表面。例如，设备1还可用于对基材3的凹表面5进行刷磨。对于用于对基材3的凹表面5进行刷磨的设备1，可能需要对该设备进行一些改变。例如，需要支撑基材3从而使得凹表面5面朝刷磨垫25的刷磨表面24。这可能要求不同于固定器9的固定器。例如，此类不同的固定器可能具有其形状符合基材3的凸表面7的凹表面。另一个变化是对刷磨垫25做出的。可以用另一种刷磨垫代替刷磨垫25，所述另一种刷磨垫具有更适合对凹表面进行刷磨的刷磨表面几何形状。将在下面对不同刷磨表面几何形状的例子进行描述。上述刷磨方法还可用于在单次过程中对多个表面进行刷磨。为此，也需要对设备1进行一些改造。例如，现有的一次接纳一个基材的固定器9被具有多个用于安装基材的表面的固定器代替。新的固定器可以是轮的形式，其可以安装在支撑轴13上。通过转动刷磨垫25的刷磨表面24前面的轮，可以在单次过程中用刷磨表面24对安装在固定器上的多个基材的表面进行刷磨。

图1中与设备1一起使用的刷磨垫25是轮形的，并且可以具有各种圆周表面几何形状。刷磨垫的圆周表面与基材的表面发生接触，所述刷磨垫的圆周表面指的是上述的刷磨表面。图3A是刷磨垫几何形状50的前视图，图3B是图3A沿线3B-3B的截面图。图3A和3B显示了具有凸（图3B）刷磨表面51的刷磨垫几何形状50。可以通过从球形刷磨垫材料切割出对称片来形成刷磨垫几何形状50。刷磨表面51的曲率半径可以等于或者略小于要刷磨的表面的曲率半径。刷磨表面51可用于对凹表面进行刷磨。图4A是刷磨垫几何形状53的前视图，图4B是图4A沿线4B-4B的截面图。图4A和4B显示了具有平（图4B）的刷磨表面55的刷磨垫几何形状53，也就是说，刷磨垫几何形状53看上去类似规则圆柱体。刷磨表面55可用于对凸表面进行刷磨。图5A是刷磨垫几何形状57的前视图，图5B是图5A沿线5B-5B的截面图。图5A和5B显示了具有凹（图5B）刷磨表面59的刷磨垫几何形状57。刷磨表面59的曲率半径可以等于或者略大于要刷磨的表面的曲率半径。刷磨表面59可用于对凸表面进行刷磨。当偏振接收染料表面是平坦表面时，图1所示的设备还可以与具有平坦刷磨表面的刷磨垫一起使用。在此情况下，刷磨时无需转动平坦刷磨表面。但是，在刷磨行程中，仍会在平面刷磨表面和要刷磨的平面表面之间发生单向移动。

如上所述的刷磨方法适用于形成凸或凹的，简单或复杂的曲面表面，用于偏振染料沉积。应注意，结合图1如上所述的刷磨方法的效果并不仅仅在于对刷磨垫进行选择，所述刷磨垫具有与要刷磨的表面相同形状的刷磨表面。刷磨方法的效果主要在于进行如上所述的刷磨行程的方式。刷磨垫的顺应能力使得其可以对要刷磨的表面使用任意刷磨垫几何形状。但是，要使刷磨垫为了顺应要刷磨的表面所需要的变形程度最小化，从接近要刷磨的表面的刷磨垫几何形状开始是有益的。

结合上文所述对表面进行刷磨的方法用于制备偏振制品。为了制备偏振制品，首先得到适合应用的基材。基材含有用具有厚度的基材材料分隔开的两个相对表面。出于说明目的，得到一种基材，该基材具有相对关系的凸表面和凹表面。可以使用图1的设备对所述凸表面和凹表面进行刷磨。或者，可以使用图1的设备对所述凸表面进行刷磨，而使用图2的现有技术的设备对所述凹表面进行刷磨。对表面进行刷磨之后，将偏振染料沉积到表面上。沉积过程涉及数个阶段。清洗表面以去除在对表面进行刷磨时所用的疏松磨料的任意残留。可以使用图1所示的设备或者图2所示的现有技术的设备完成清洗，但是使用水，而不是磨料浆料作为刷磨介质。可以对表面进行转动的同时持续地对表面喷射去离子水以对表面进行二次清洗。所述去离子水可以含有表面活性剂或者不含表面活性剂。使用例如红外加热对表面进行干燥。然后将基材稳定化到预定的温度和湿度，例如室温和室内湿度。该步骤之后，使用例如旋涂、浸没或者流涂方法将偏振染料沉积到表面上（通常一次沉积到一个表面上）。所述偏振染料可以是具有偏振性质的任意液晶化合物。液晶化合物可以是向列型或者由液晶混合物制得。偏振染料的合适的例子是偶氮染料化合物。可以向偏振染料中加入非离子型表面活性剂或者阴离子型表面活性剂以促进形成有序或者有组织的相。在偏振染料沉积到表面上之后，对偏振层进行稳定化。通常，这涉及将涂覆的基材浸没在酸性pH的无机盐的水溶液中。最后对具有偏振层的基材进行冲洗。可以仅在基材的一侧（凸侧或者凹侧）上形成偏振层，而不是在基材的两侧形成偏振层。可以进行其它的过程以完成偏振制品。例如，可以在偏振层上施涂光学层或者保护层。

以下实施例仅是示例性目的的，并不对如上所述的本发明或者所附权利要求构成限制。

实施例A

使用具有如图3A和3B所示的几何形状的刷磨垫对矿物玻璃透镜的凹侧进行刷磨。刷磨垫由聚醚泡沫制得并在使用前浸泡在水基氧化铝浆料中。使用如图2所示的现有技术的设备对透镜的凹侧进行刷磨。透镜具有直径为65mm的透镜底面6。术语“透镜底面”简单地表示测得的透镜的前曲面，单位是屈光度。例如，许多太阳镜具有透镜底面6。球形刷的直径是175mm。刷子以339rpm转动。施加在与刷接触的透镜上的作用力是3kg。将透镜支撑在固定器中，使得透镜与刷发生接触，并维持该接触10秒。该透镜用去离子水仔细冲洗。将商用染料溶液旋涂到透镜的凹侧上。所述染料溶液是偏振染料溶液（PDS）与购自法国康宁SAS公司（Corning SAS,France）的活化剂A3070的混合物，该混合物中所述活化剂的量是0.75重量%。通过溶剂的蒸发速率来控制偏振涂层的形成。为了保护水溶性染料层，将涂覆的透镜浸渍在稳定化溶液（氯化铝水溶液）中然后在去离子水中冲洗。在稳定化处理之后，测定雾度、平均透光率和偏振效率。结果如下表1所示。图6显示了偏振染料沉积和稳定化之后的玻璃透镜的图。图像是从玻璃透镜的凸侧得到的。

实施例B

使用具有如图4A和4B所示的几何形状的刷磨垫对矿物玻璃透镜的凸侧进行刷磨。刷磨垫由聚醚泡沫制得并在使用前浸泡在水基氧化铝浆料中。使用如图1所示的设备对透镜的凸侧进行刷磨。透镜具有直径为65mm的透镜底面。圆柱形刷的直径是200mm。刷子以339rpm转动。施加在与刷接触的透镜上的作用力是3kg。将透镜支撑在固定器中，从而使得透镜的顶点朝向刷子。在刷转动时使得透镜与刷发生接触。固定器没有发生转动，也就是说，在凸侧和刷磨表面之间没有发生相对移动。在透镜与刷磨表面分开前使其与刷磨表面接触10秒。该透镜用去离子水仔细冲洗。将商用染料溶液旋涂到透镜的凸侧上。所述染料溶液是偏振染料溶液与购自法国康宁SAS公司（Corning SAS,France）的活化剂A3070的混合物，该混合物中所述活化剂的量是0.75重量%。通过溶剂的蒸发速率来控制偏振涂层的形成。为了保护水溶性染料层，将涂覆的透镜浸渍在稳定化溶液（氯化铝水溶液）中然后在去离子水中冲洗。在稳定化处理之后，测定雾度、平均透光率和偏振效率。结果如下表1所示。图7显示了偏振染料沉积和稳定化之后的玻璃透镜的图。图像是从玻璃透镜的凸侧得到的。图像中的大块黑色区域表示没有观察到偏振的玻璃透镜的区域。

实施例C

使用具有如图4所示的几何形状的刷磨垫对经过涂覆的矿物玻璃透镜的凸侧进行刷磨。刷磨垫由聚醚泡沫制得并在使用前浸泡在水基氧化铝浆料中。使用如图1所示的设备对透镜的凸侧进行刷磨。透镜底面6的直径为65mm。圆柱形刷的直径是200mm。刷子以339rpm转动。施加在与刷接触的透镜上的作用力是3kg。将透镜支撑在固定器中，使得其下边缘朝向刷。在刷转动时使得透镜与刷发生接触。将固定器以0.6°/s的速率逆时针转动，直至透镜的上边缘朝向刷。完成第一次刷磨行程。然后将固定器以0.6°/s的速率顺时针转动，直至透镜的顶点朝向刷。完成第二次刷磨行程。在第二次刷磨行程中没有对凸侧进行完全刷磨。然后将透镜退回与刷分开。透镜与刷接触17秒。该透镜用去离子水仔细冲洗。将商用染料溶液旋涂到透镜的凸侧上。所述染料溶液是偏振染料溶液与购自法国康宁SAS公司（Corning SAS,France）的活化剂A3070的混合物，该混合物中所述活化剂的量是0.75重量%。通过溶剂的蒸发速率来控制偏振涂层的形成。为了保护水溶性染料层，将涂覆的透镜浸渍在稳定化溶液（氯化铝水溶液）中然后在去离子水中冲洗。在稳定化处理之后，测定雾度、平均透光率和偏振效率。这些测定的结果示于表1。图8显示了偏振染料沉积和稳定化之后的玻璃透镜的图。图像是从玻璃透镜的凸侧得到的。图像上的虚线62表示缺陷区域，包括偏振位移区域。

实施例D

使用具有如图4所示的几何形状的刷磨垫对矿物玻璃透镜的凸侧进行刷磨。刷磨垫由聚醚泡沫制得并在使用前浸泡在水基氧化铝浆料中。使用如图1所示的设备对透镜的凸侧进行刷磨。透镜具有直径为65mm的透镜底面6。圆柱形刷的直径是200mm。刷子以339rpm转动。施加在与刷接触的透镜上的作用力是3kg。将透镜支撑在固定器中，使得其上边缘朝向刷。在刷转动时使得透镜与刷发生接触，并将该接触维持20秒。将固定器以0.2°/s的速率逆时针转动，直至透镜的下边缘朝向刷。完成单次刷磨行程。在刷磨行程中对凸侧进行完全刷磨。然后将透镜退回与刷分开。透镜与刷接触45秒。该透镜用去离子水仔细冲洗。将商用染料溶液旋涂到透镜的凸侧上。所述染料溶液是偏振染料溶液与购自法国康宁SAS公司（Corning SAS,France）的活化剂A3070的混合物，该混合物中所述活化剂的量是0.75重量%。通过溶剂的蒸发速率来控制偏振涂层的形成。为了保护水溶性染料层，将涂覆的透镜浸渍在稳定化溶液（氯化铝水溶液）中然后在去离子水中冲洗。在稳定化处理之后，测定雾度、平均透光率和偏振效率。结果如下表1所示。图9显示了偏振染料沉积和稳定化之后的玻璃透镜的图。玻璃透镜的图像从凸侧得到。应注意在如图9所示的玻璃透镜上，偏振层覆盖了整个表面，并且相比于图7所示的玻璃透镜的偏振层更均匀。图7对应实施例B，没有沿着刷磨路径在玻璃透镜的凸侧和刷磨表面之间发生任意相对移动。

下表1比较了根据实施例A、B、C和D制得的透镜在偏振染料沉积和稳定化之后的特性。在这些实施例中，透镜基材是彩色的，透镜基材（未涂覆的透镜）的平均透光率是43.5%。从实施例中可得，以持续方式（如实施例D）进行刷磨而不是部分或者在先前刷磨过的区域上进行刷磨（如实施例C）得到了更均匀的偏振层，维持了偏振效率和雾度水平。

表1

尽管已经就有限数量的实施方式描述了本发明,但是本领域技术人员在了解本发明的益处的基础上可以理解，在不偏离本文所揭示的本发明范围的前提下，可以设计出其他的实施方式。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求书限定。

Claims (25)

1.一种制备偏振染料接收表面的方法，该方法包括：

使得偏振染料接收表面与携有磨料的刷磨垫的刷磨表面发生接触；

在一次或多次刷磨行程中用刷磨表面对偏振染料接收表面进行刷磨，每一次刷磨行程包括在偏振染料接收表面和刷磨表面之间沿着刷磨路径发生单向相对移动；以及

在刷磨之后将偏振染料接收表面与刷磨表面分开。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括在每次刷磨行程时转动刷磨垫，从而在每次刷磨行程时使得刷磨表面的不同区域与偏振染料接收表面发生接触。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括在每次刷磨行程时用刷磨表面对偏振染料接收表面进行完全刷磨。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括通过作用力使得偏振染料接收表面偏靠住刷磨表面。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，响应作用力使得刷磨表面与偏振染料接收表面局部地相符合。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述偏振染料接收表面是凸表面而刷磨表面是凹表面，且凹表面的曲率半径大于或等于凸表面的曲率半径。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述偏振染料接收表面是凹表面而刷磨表面是凸表面，且凸表面的曲率半径小于或等于凹表面的曲率半径。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏振染料接收表面是平面表面，刷磨表面也是平面表面。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述刷磨路径是圆形路径。

10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述刷磨路径由偏振染料接收表面的轮廓所限定。

11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括将刷磨表面浸渍或者浸泡在浆料中，所述浆料包含水和粉末形式的磨料。

12.一种制造偏振制品的方法，该方法包括：

使得偏振染料接收表面与携有磨料的刷磨垫的刷磨表面发生接触；

在一次或多次刷磨行程中用刷磨垫的刷磨表面对偏振染料接收表面进行刷磨，每一次刷磨行程包括在偏振染料接收表面和刷磨垫的刷磨表面之间沿着刷磨路径发生单向相对移动；

将偏振染料接收表面与刷磨表面分开；以及

将偏振染料沉积到偏振染料接收表面上。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法还包括在每次刷磨行程时转动刷磨垫，从而在每次刷磨行程时使得刷磨表面的不同区域与偏振染料接收发生接触。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述偏振染料是液晶化合物。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，该方法还包括在将偏振染料沉积到偏振染料接收表面之前对偏振染料接收表面进行清洗以去除偏振染料接收表面的磨料。

16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述偏振染料接收表面是曲面表面。

17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述偏振染料接收表面是凸表面，刷磨表面是凹表面。

18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述偏振染料接收表面是凹表面，刷磨表面是凸表面。

19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述刷磨路径是圆形路径。

20.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述刷磨路径由偏振染料接收表面的轮廓所限定。

21.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述偏振染料接收表面是眼科透镜或者太阳镜透镜的表面。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述偏振染料接收表面是球形或者非球形、或者渐进或者圆柱形表面。

23.一种用于对偏振染料接收表面进行刷磨的设备，该设备包含：

具有刷磨表面的刷磨垫，该刷磨垫携有或者能够携带磨料；

具有表面的固定器，用于支撑偏振染料接收表面；

定位装置，该定位装置与刷磨垫和固定器中的至少一个连接，使得固定器选择性地与刷磨垫相邻；

与所述刷磨垫连接的第一驱动器，该第一驱动器配置成转动刷磨垫，从而使得刷磨表面的不同区域可以与固定器相邻；以及

与所述固定器连接的第二驱动器，该第二驱动器配置成使得固定器移动，从而在固定器和刷磨表面之间沿着刷磨路径发生相对移动。

24.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第二驱动器配置成对固定器进行转动从而实现相对移动。

25.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述刷磨表面的轮廓选自下组：凸轮廓、平面轮廓以及凹轮廓。

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