EP3329325A1 - Lentille ophtalmique et procédé de fabrication associé - Google Patents

Lentille ophtalmique et procédé de fabrication associé

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Publication number
EP3329325A1
EP3329325A1 EP16758230.3A EP16758230A EP3329325A1 EP 3329325 A1 EP3329325 A1 EP 3329325A1 EP 16758230 A EP16758230 A EP 16758230A EP 3329325 A1 EP3329325 A1 EP 3329325A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ophthalmic lens
photonic crystal
reflectivity
matrix
crystal layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16758230.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christelle Marck
Abigaëlle CABARET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EssilorLuxottica SA
Original Assignee
Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Essilor International Compagnie Generale dOptique SA filed Critical Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Publication of EP3329325A1 publication Critical patent/EP3329325A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/002—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of materials engineered to provide properties not available in nature, e.g. metamaterials
    • G02B1/005—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of materials engineered to provide properties not available in nature, e.g. metamaterials made of photonic crystals or photonic band gap materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041—Lenses
    • G02B1/043—Contact lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/26—Reflecting filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/10—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses
    • G02C7/104—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses having spectral characteristics for purposes other than sun-protection

Definitions

  • the invention relates generally to the field of ophthalmic optics.
  • It relates more particularly to an ophthalmic lens designed to reduce the effects of the phototoxicity of blue light on the retina of an eyeglass wearer.
  • It also relates to a method of manufacturing such an ophthalmic lens.
  • the light visible by the human eye extends over a light spectrum ranging from a wavelength of 380 nanometers (nm) to about 780 nm.
  • the part of this spectrum located between about 380 nm and 500 nm, corresponds to a substantially blue, high energy light.
  • ophthalmic lens comprising a substrate having a front main face and a rear main face, and a selective interference filter, for example a photonic crystal layer,
  • the ophthalmic lenses of WO 2013/084177 reflect phototoxic blue light over a wide range of wavelengths, for example from 395 nm to 465 nm.
  • the reflection of the surrounding light on the main front side of the substrate of the lens can then cause a marked bluish reflection.
  • this aesthetic defect may cause the wearer to reject such ophthalmic lenses.
  • the present invention proposes an ophthalmic lens that not only limits the amount of phototoxic blue light reaching the retina of the wearer, but also reduces the residual hue in the eye. reflection of such an ophthalmic lens.
  • an ophthalmic lens comprising: a substrate having a front main face and a rear main face, and a photonic crystal layer covering at least part of one of said main faces of the substrate,
  • said ophthalmic lens having:
  • a spectral reflectivity curve for an angle of incidence on said front main face between 0 ° and 45 ° which compréid a reflectivity peak having a maximum value of reflectivity at a peak wavelength between 420 and 450 nanometers, and a chroma value in reflection on said front main face with an angle of incidence between 0 ° and 45 ° which is less than 30.
  • the ophthalmic lens of the invention has a residual light in low intensity reflection, so that an observer of the wearer of this ophthalmic lens does not perceive or not the bluish reflection on the front main face of the substrate.
  • the wearer of this lens is correctly protected from the phototoxic effects of blue light between 400 and 460 nm thanks to the peak of reflectivity which is maximum in this range of wavelengths.
  • the ophthalmic lens has, in transmission through said ophthalmic lens with an angle of incidence between 0 ° and 45 °, a yellow index of less than 30;
  • said maximum reflectivity value is greater than 15%
  • said peak of reflectivity has a width at half height less than 80 nanometers
  • said chroma value is less than 20;
  • said ophthalmic lens has, for an angle of incidence between 0 ° and 45 °, a mean transmission factor in blue over a range of wavelengths ranging from 420 to 450 nanometers, less than 80%;
  • said ophthalmic lens has a mean transmittance of greater than 92%
  • said ophthalmic lens has a mean light reflection factor of less than 2.5%
  • said photonic crystal layer is formed of a matrix and colloidal particles arranged in said matrix
  • said photonic crystal layer has a thickness of between 1 and 40 micrometers, preferably between 3 and 30 micrometers.
  • said photonic crystal layer has a spectral reflectivity curve for an angle of incidence between 0 ° and 45 ° which includes a reflectivity peak having a maximum reflectivity value at a wavelength of between 420 and 450 nanometers, and a chroma value in reflection on said layer with an angle of incidence between 0 ° and 45 ° which is less than 30.
  • the photonic crystal layer may be deposited in different ways on the substrate of the ophthalmic lens.
  • the invention thus proposes a method of manufacturing an ophthalmic lens according to the invention.
  • the manufacturing method comprises the following steps: a) depositing on an plastic film an initial layer of a solution containing a solvent and a composition containing colloidal particles suspended in a matrix;
  • the composition used in step a) of the method is adapted so that the ophthalmic lens has:
  • the manufacturing method comprises the following steps: a ') depositing an initial layer of a solution containing a solvent and a composition containing colloidal particles suspended in a matrix on at least one of the main faces before and back of a substrate of the ophthalmic lens;
  • the composition used in step a) is adapted so that the ophthalmic lens has:
  • a spectral reflectivity curve for an angle of incidence on said front main face between 0 ° and 45 ° which compréid a reflectivity peak having a maximum value of reflectivity at a peak wavelength between 420 and 450 nanometers, and a chroma value in reflection on said front main face with an angle of incidence between 0 ° and 45 ° which is less than 30.
  • FIG. 1 is a schematic view of an ophthalmic lens according to the invention comprising a photonic crystal layer on the front face and an antireflection treatment on the rear face;
  • Figure 2 is an exploded view of the ophthalmic lens of the figurel
  • FIG. 3 is a detailed view of the ophthalmic lens of FIG. 1 showing the structure of the photonic crystal layer;
  • Figure 4 is a schematic view of a core-bark type colloidal particle entering the composition of the photonic crystal layer of Figure 3;
  • FIG. 5 represents the spectral reflectivity curves for an ophthalmic lens of the prior art and an ophthalmic lens according to the invention
  • FIG. 6 represents the spectral transmission curves of an ophthalmic lens according to the invention for different thicknesses of the photonic crystal layer.
  • the ophthalmic lens 1 comprises a transparent substrate 2 of mineral or organic glass.
  • This substrate may comprise one or more functional coatings for imparting to the ophthalmic lens particular optical and / or mechanical properties, such as, for example, an anti-shock coating, an anti-abrasion coating, an adhesive coating, a barrier coating, a anti-reflective coating, anti-UV coating, anti-static coating, polarizing coating, tinting coating and antifouling and / or anti-fogging coating.
  • the substrate 2 of the ophthalmic lens 1 is preferably made of organic glass, for example a thermoplastic or thermosetting plastic material.
  • thermoplastic materials that are suitable for substrates, mention may be made of (meth) acrylic (co) polymers, in particular poly (methyl methacrylate) (PMMA), thio (meth) acrylic (co) polymers, polyvinyl butyral (PVB) ), polycarbonates (PC), polyurethanes (PU), poly (thiourethanes), polyol allyl carbonates (co) polymers, ethylene / vinyl acetate thermoplastic copolymers, polyesters such as poly (terephthalate), ethylene) (PET) or poly (butylene terephthalate) (PBT), polyepisulfides, polyepoxides, polycarbonate / polyester copolymers, copolymers of cycloolefins such as ethylene / norbornene or ethylene / cyclopentadiene copolymers and combinations thereof.
  • PMMA poly (methyl methacrylate)
  • PVB polyvinyl butyral
  • PC polycarbonates
  • polymer By (co) polymer is meant a copolymer or a homopolymer.
  • (meth) acrylate is meant an acrylate or a methacrylate.
  • PC polycarbonate
  • PC is intended to mean homopolycarbonates as well as copolycarbonates and copolycarbonates which are sequenced.
  • substrates obtained by (co) polymerizing the bis allyl carbonate of diethylene glycol, sold, e.g., under the CR-39 ® tradename available from PPG Industries (ORMA ® ESSILOR lenses), or polythiourethane substrates / polysulfides obtained for example by polymerization of the products sold under the trade name MR6, MR7, MR8, MR10, MR1.74 by the company MITSUI.
  • the substrate 2 of the ophthalmic lens 1 has a front main face 3 and a rear main face 4.
  • main rear side is meant the main face which, when using the ophthalmic lens, is closest to the eye of the user. This is usually a concave face.
  • main front face means the main face which, when using the ophthalmic lens, is the furthest away from the eye of the user. This is usually a convex face.
  • the substrate 2 of the ophthalmic lens 1 may comprise different coatings either on the main front face 3 of the ophthalmic lens 1 or on the rear main face 4 of the ophthalmic lens 1.
  • a coating that is “on” the substrate or has been “deposited” on the substrate is defined as a coating that:
  • the ophthalmic lens 1 comprises a photonic crystal layer 5 covering at least partly one of the main faces of the substrate 2, here the main front face 3 (see Figures 1 and 2).
  • the photonic crystal layer 5 covers the whole of the main front face 3 of the ophthalmic lens 1, that is to say more than 99% of this surface of the main face.
  • the photonic crystal layer may cover substantially all of one of the major faces of the substrate. It may for example cover at least 90% or more than 95% of the total surface of the main face on which it is deposited.
  • the photonic crystal layer may cover a smaller portion of one of the main faces of the substrate, for example less than 70%, or even less than 50% of the total surface area of the main face. which it is deposited.
  • the ophthalmic lens may comprise two identical or different photonic crystal layers: a first photonic crystal layer on the front main face and a second photonic crystal layer on the rear main face.
  • the first photonic crystal layer, respectively the second layer, can then totally or partially cover the front main face, respectively rear.
  • the ophthalmic lens comprises two identical or different photonic crystal layers deposited on the same main face of the substrate: a first photonic crystal layer deposited on this main face and a second layer of photonic crystal deposited on this first layer.
  • the ophthalmic lens comprises a first and a second photonic crystal layer, identical or different, deposited on the same main face of the substrate, these two layers being adjacent and each partially covering this main face.
  • the first layer may cover a first area of the surface of the main face and the second layer may cover a second area of the surface of the main face.
  • the photonic crystal layer 5 is deposited directly on the main surface of the bare substrate 2 of the ophthalmic lens 1, here the main front face 3.
  • the surface of the substrate 2 Before the deposition of the photonic crystal layer 5, it is common to subject the surface of the substrate 2 to a physical or chemical activation treatment intended to increase the adhesion of the photonic crystal layer 5 to the face or faces. main.
  • This pretreatment can be conducted under vacuum. It can be a bombardment with energetic species, for example an ion beam ("Ion Pre-Cleaning" or "IPC") or an electron beam, a corona discharge treatment, effluvage , a UV treatment, or a vacuum plasma treatment, generally an oxygen or argon plasma. It can also be an acidic or basic surface treatment and / or by solvents (water or organic solvent).
  • the photonic crystal layer 5 deposited on the main front face 3 of the substrate 2 of the ophthalmic lens 1 gives the latter optically optical filtering properties.
  • the light filtering by means of a photonic crystal is based on the principle of the Bragg mirror, the periodic structure of which reflects, by constructive interferences, the incident light for one or more wavelengths, or even for a length band. 'wave.
  • the periodicity (s) of the structure of the photonic crystal are of the same order of magnitude as the wavelength or wavelengths that one wishes to reflect.
  • the photonic crystal layer 5 here comprises a matrix 7 and a set of colloidal particles 8 which are arranged in this matrix 7.
  • the photonic crystal layer may be formed of a matrix containing an arrangement of cavities, for example holes.
  • the colloidal particles 8 are organized in the matrix 7 according to an ordered three-dimensional network, generally of cubic type - compact centered or hexagonal face (case of FIG. 3).
  • the volume fraction f v of particles in the matrix is defined as being the ratio, per unit volume of the photonic crystal layer 5, between the volume occupied by the colloidal particles 8 and the volume occupied by the matrix 7.
  • the volume fraction f v may be between 30 and 70%.
  • the network of colloidal particles 8 in the matrix 7 of the photonic crystal layer 5 is organized periodically, with a longitudinal periodicity Pi (in a plane parallel to the substrate 2) and a transverse periodicity Pt (perpendicular to the substrate 2).
  • the matrix 7 may be a mineral matrix or an organic matrix, for example a polymer matrix.
  • the colloidal particles 8 may be mineral particles or particles organic.
  • the colloidal particles 8 are of globally spherical or ellipsoidal shape.
  • the matrix 7 is a polymer matrix and the colloidal particles 8 are organic particles (the case of FIG. 3).
  • the polymer matrix 7 and the colloidal particles 8 may consist of a (meth) acrylic resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, a polyamide resin, a urethane resin or a resin. polyvinyl, a polyolefin resin, a melamine resin or a mixture of these resins. (Meth) acrylic resins, polyester and polyolefin are recommended.
  • the photonic crystal is obtained by self-assembly (also referred to as “self-organization”) of the organic colloidal particles in the polymer matrix.
  • the colloidal particles 8 are particles of the "core-shell” type (or “core-shell”, “core-shell” in English) each comprising a core 9 ("Core”) of spherical shape and a bark 10 ("shell”) encompassing the entire heart 9.
  • the heart and the bark may consist of a (meth) acrylic resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, a polyamide resin, a urethane resin, a polyvinyl resin, a polyolefin resin, a melamine resin or a mixture of these resins. Colloidal particles with an acrylic resin core and polyvinyl resin bark are recommended.
  • Each colloidal particle 8 has a diameter D (see FIG. 4).
  • the bark 10 of each colloidal particle 8 has a bark thickness t (see FIG. 4) and an optical index of bark n sh ;
  • the core 9 has a core diameter equal to Dt and a core optical index n co .
  • the matrix 7 has, for its part, an optical index of n mat matrix.
  • the total thickness E of the photonic crystal layer 5 depends on the number of sub-layers of colloidal particles 8 stacked one on the other to form said layer as well as the spacing between each underlayer.
  • the photonic crystal layer 5 comprises between 10 and 150 sub-layers of colloidal particles 8, these having a diameter D of between 100 and 500 nm.
  • the photonic crystal layer 5 has a total thickness E of between 1 and 40 microns, more preferably between 3 and 30 microns.
  • a dye is added to the photonic crystal layer.
  • This dye may be a pigment dispersed in the matrix or a dye soluble in the matrix.
  • the dye is generally added to the solution containing a solvent and a composition containing colloidal particles suspended in a matrix prior to being deposited on a substrate or film.
  • the dye may also be added to the matrix or solvent prior to preparing the solvent-containing solution and a composition containing colloidal particles suspended in a matrix.
  • the added dye does not alter the characteristics of the light reflected by the photonic crystal layer, but may modulate the characteristics of the transmitted color.
  • the added dye modifies the color of the glass to reduce the residual yellow color, unattractive, or to color it according to the wishes of the wearer.
  • the spectral reflectivity, denoted R k of the ophthalmic lens 1, for a given angle of incidence on the main front face 3 of the substrate 2, represents the variation of the reflectivity (ie of the energy reflection factor ) at this angle of incidence as a function of the wavelength ⁇ of the incident light.
  • the spectral reflectivity curve corresponds to a graphical representation of the spectral reflectivity R K in which the spectral reflectivity (ordinates) is plotted as a function of the wavelength ⁇ (abscissa).
  • the spectral reflectivity curves can be measured by means of a spectrophotometer, for example a Perkin Elmer Lambda 850 spectrophotometer equipped with URA (Universal Reflectance Accessory).
  • a spectrophotometer for example a Perkin Elmer Lambda 850 spectrophotometer equipped with URA (Universal Reflectance Accessory).
  • T m, B The average transmission factor in blue, hereinafter denoted T m, B , is defined as being the (unweighted) average of the spectral transmission over the wavelength range extending from 420 nm to 450 nm, corresponding to the photo-toxic blue light (at an angle of incidence less than 17 °, typically 0 °).
  • the visual transmission factor, denoted T v also referred to herein as the average light transmittance, is as defined in IS0 13666: 1998, and measured in accordance with ISO 8980-3 (at an angle of incidence below 17 °, typically 0 °).
  • the visual reflection factor denoted R v , also referred to herein as average light reflection factor, is as defined in IS0 13666: 1998, and measured in accordance with ISO 8980-4 (at an angle of incidence less than 17 °, typically 15 °), that is to say that it is the weighted average of the spectral reflectivity R K over the entire visible light spectrum between 380 nm and 780 nm .
  • chroma also called “chromaticity” and noted hereinafter, is such that defined by the CIE Lab 76 model.
  • the value of chroma C measured or calculated in reflection on the main front face 3 of the substrate 2 will be considered in particular with an angle of incidence on this main front face which is between 0 ° (normal incidence) and 45 ° (oblique incidence), for a standard illuminant D65 and for a standard observer (10 ° angle).
  • the ophthalmic lens 1 has:
  • a spectral reflectivity curve R k for an angle of incidence on the main front face 3 of between 0 ° and 45 ° which includes a peak of reflectivity having a maximum value of reflectivity at a peak wavelength of between 400 and 460 nanometers, and a value of chroma ⁇ in reflection on the main face before 3 with an angle of incidence of between 0 ° and 45 ° which is inferior to 30.
  • the maximum reflectivity value, denoted R p , of the peak is obtained for a peak wavelength, denoted ⁇ ⁇ , which is between 410 and 450 nm, better still between 420 and 450 nm.
  • the ophthalmic lens 1 has a spectral reflectivity curve R K such that the maximum reflectivity value R p is greater than 15%, preferably greater than 20%, and even more preferably greater than 30%.
  • the peak of reflectivity has a width at half height, hereinafter denoted FWHM (for "Full Widht at Half Maximum” in English) which is less than 80 nanometers, preferably less than 50 nanometers, and even more preferably lower at 30 nm.
  • FWHM for "Full Widht at Half Maximum” in English
  • the value of chroma ⁇ in reflection is less than 20, better still less than 10.
  • the photonic crystal layer of the ophthalmic lens functions as a selective interference filter in reflection for phototoxic blue light.
  • the average transmission factor in the blue T m B can be adjusted by modifying the optical and geometric properties of the photonic crystal layer 5.
  • the total thickness E can be adjusted by varying the number of sub-layers of colloidal particles 8 forming the photonic crystal layer 5.
  • the diameter and the refractive index n co of heart, the thickness t and the refractive index n sh bark, the refractive index n matrix mat, the volume fraction f v of particles in the matrix, or else the longitudinal periodicities Pi and transverse Pt can also be determined so that the ophthalmic lens 1 has the required optical properties relating to the peak wavelength ⁇ ⁇ of the spectral reflectivity peak, the spectral reflectivity R K and the chroma C of the reflected light.
  • the ophthalmic lens 1 has, in transmission through said ophthalmic lens with an angle of incidence of between 0 ° and 45 °, a yellow index of less than 30, preferably less than 20, better than 10.
  • YI index (Yellowness Index) is defined according to ASTM D-1925.
  • the yellow index Yl reflects the tendency of the ophthalmic lens to transmit a light of more or less yellow color.
  • the ophthalmic lens 1 has, for an angle of incidence between 0 ° and 45 °, a mean transmission factor in the blue T m B , over a range of wavelengths ranging from 420 to 450 nm, less than 80%, preferably less than 70%, better still less than 60%.
  • the ophthalmic lens 1 has a mean light transmittance factor T v (see definition above) greater than 92%, better than 95%.
  • the ophthalmic lens 1 also has a mean light reflection factor R v of less than 2.5%, better still less than 1.5%.
  • the ophthalmic lens 1 of the invention may comprise on one and / or the other main face 3, 4 of the substrate 2 a functional layer covering all or part of said main face 3, 4 of the substrate 2.
  • This functional layer may be, for example: an anti-shock layer, an anti-abrasion layer, an adhesive coating, a barrier coating, an anti-static layer, an antifouling layer, an anti-reflection coating, an anti-scratch layer, mist, a layer of tint, a polarizing layer, a photochromic layer, etc.
  • the ophthalmic lens 1 comprises an anti-reflection coating 6 deposited on the rear main surface 4 of the substrate 2.
  • the anti-reflection coating here covers the entire surface of the substrate. the rear main face 4.
  • the antireflection coating may be deposited on the photonic crystal layer, that it is deposited on the main front face or on the rear main face of the substrate.
  • the ophthalmic lens 1 can advantageously be provided to insert an anti-abrasion layer between the photonic crystal layer and the anti-reflection coating. It is possible in the ophthalmic lens 1 according to the invention to dissociate the selective filtering function of the photo-toxic blue light by virtue of the photonic crystal layer 5 and the anti-reflection function by virtue of the anti-reflection coating 6.
  • the ophthalmic lens thus obtained has higher performance levels than an ophthalmic lens providing the functions of selective filtering and anti-reflection by means of a single system, for example a stack of dielectric thin layers.
  • the photonic crystal layer can be deposited directly on a bare substrate.
  • the main face of the ophthalmic lens comprising the photonic crystal layer is coated with one or more functional coatings prior to the formation of the filter on this main face, for example an adhesive coating and / or a barrier coating.
  • the main front and / or rear face of the substrate on which the photonic crystal layer is deposited is then coated with functional coatings, conventionally used in optics, which may be, without limitation: a layer of primer anti-shock, a coating anti abrasion and / or anti-scratch, a polarizer coating, a colored coating, an anti-reflective coating.
  • functional coatings conventionally used in optics, which may be, without limitation: a layer of primer anti-shock, a coating anti abrasion and / or anti-scratch, a polarizer coating, a colored coating, an anti-reflective coating.
  • the ophthalmic lens according to the invention may also comprise coatings formed on the photonic crystal layer and capable of modifying its surface properties, such as hydrophobic and / or oleophobic coatings ("anti-fouling top coat”) and / or anti-fog coatings.
  • coatings are described, inter alia, in US 7678464.
  • Their thickness is generally less than or equal to 10 nm, preferably 1 nm to 10 nm, more preferably 1 nm to 5 nm.
  • an ophthalmic lens according to the invention comprises a substrate successively coated on its main face before a photonic crystal layer according to the invention, with an anti-abrasion and / or anti-scratch layer, with an anti-abrasion coating.
  • a photonic crystal layer according to the invention with an anti-abrasion and / or anti-scratch layer, with an anti-abrasion coating.
  • -reflet and a hydrophobic and / or oleophobic coating are examples of a hydrophobic and / or oleophobic coating.
  • the rear principal face of the substrate of the optical article may be successively coated with a layer of anti-shock primer, with an anti-abrasion and / or anti-scratch layer, with an anti-reflection coating which may whether or not it is an anti-UV coating, and a hydrophobic and / or oleophobic coating.
  • the ophthalmic lens according to the invention is preferably an ophthalmic lens for spectacles, or an ophthalmic lens blank.
  • the ophthalmic lens according to the invention may be non-corrective or corrective.
  • Corrective ophthalmic lenses can be unifocal, bifocal, trifocal or progressive.
  • the invention thus also relates to a pair of spectacles comprising at least one such ophthalmic lens.
  • An ophthalmic lens as described above also has the advantage of conferring a better visual comfort to the wearer in the perception of colors.
  • the ophthalmic lens of the invention in its various embodiments described above, can be manufactured according to two manufacturing processes also forming part of the invention.
  • the first method of manufacture relates to a method in which the photonic crystal layer is attached to one of the main faces of the substrate of the ophthalmic lens by means of a plastic film.
  • this first manufacturing method comprises the following steps: a) depositing on an plastic film an initial layer of a solution containing a solvent and a composition containing colloidal particles suspended in a matrix;
  • the second method of manufacture relates to a method in which the photonic crystal layer is deposited directly (i.e. without the use of a plastic film) on one of the major faces of the substrate of the ophthalmic lens.
  • this second manufacturing method comprises the following steps: a ') depositing an initial layer of a solution containing a solvent and a composition containing colloidal particles suspended in a matrix on at least one of the main faces front and back of a substrate of the ophthalmic lens;
  • Examples 1 to 4 below relate to ophthalmic lenses manufactured according to the first manufacturing method.
  • Examples 6 to 8 relate to them ophthalmic lenses manufactured according to the second manufacturing method.
  • the photonic crystal layer is deposited on a thermoplastic film which is itself transferred to the ophthalmic lens by thermoforming.
  • step a polyethylene terephthalate (also called polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate in English, abbreviated hereinafter) is deposited on a flat plastic film.
  • PET 80 microns thick an initial layer of a solution containing:
  • step b the initial layer deposited on the PET film is concentrated so that the colloidal particles arrange in the matrix and form an intermediate layer of photonic crystal on the PET film.
  • This concentration may comprise the evaporation of the solvent from the initial layer, for example by drying in a forced convection oven of the initial layer for 50 minutes at a temperature of 80 ° C.
  • the thickness of the intermediate layer after evaporation of the solvent is approximately 12 ⁇ .
  • step c the matrix of the intermediate layer is solidified on the plastic film to form the photonic crystal layer on the PET film.
  • UV ultra-violet light
  • mJ / cm 2 millijoules per centimeter-square
  • a fourth step (step d) the PET film is applied to the ophthalmic lens so as to secure the photonic crystal layer on the front main surface of the ophthalmic lens substrate.
  • the transfer of the PET film onto the substrate can be carried out by rolling (thermoforming then transfering) by means of an adhesive on the main front face of the substrate of the ophthalmic lens, as described in documents FR 2883984 and FR 2918917.
  • the transfer of the plastic film is performed on an ophthalmic lens comprising a piano substrate (parallel main faces) of organic material MR8 of thickness 2 mm.
  • the ophthalmic lens thus manufactured comprises a single layer of photonic crystal of thickness E on its main front face.
  • FIG. 5 shows the spectral reflectivity curves C1, C2 as a function of the wavelength between 380 nm and 580 nm for:
  • curve C2 an antireflection coating alone as described in the international application WO 2013/171434 (example 1).
  • Comparative Example 1 corresponds to Example 1 of International Application WO 2013/171434;
  • Comparative Example 2 corresponds to Example 3 of International Application WO 2013/171434.
  • Table 1 shows that the chroma C values of the reflected light (measured at an angle of incidence of 15 ° on the main front face of the substrate, for a standard illuminant D65 and for a standard observer (10 ° angle ))
  • FIG. 6 shows the curves C3, C4, C5, C6 of spectral transmission ⁇ ⁇ as a function of the wavelength ⁇ between 380 nm and 580 nm for the various ophthalmic lenses (respectively examples 1, 2, 3 and 4) according to the invention with different total thicknesses E for the photonic crystal layer.
  • FIG. 6 associated with Table 3 below, shows that the yellow Y1 index values increase with the thickness but also that the total thickness E of the photonic crystal layer makes it possible to control the breaking performance for the photo-toxic blue light.
  • Examples 5 to 8 - Embossing No. 2 direct deposition of the photonic crystal layer on the substrate
  • the photon crystal layer was deposited directly on the substrate of the ophthalmic lens, said substrate being here an organic glass type CR39 (glass sold under the name ORMA ® by ESSILOR).
  • step a ' an initial layer of a solution is deposited on the main front face of the ophthalmic lens substrate containing:
  • step b ' the initial layer deposited on the substrate is concentrated so that the colloidal particles arrange in the matrix and form the intermediate photonic crystal layer on the main front face of the substrate.
  • This concentration may comprise the evaporation of the solvent from the initial layer, for example by drying in a forced convection oven of the initial layer for 20 minutes at a temperature of 80.degree.
  • the thickness E of the intermediate layer after evaporation of the solvent is 6 or 10 ⁇ according to the examples (see below).
  • step c ' the matrix of the intermediate layer is solidified to form the photonic crystal layer on the substrate.
  • UV ultra-violet light
  • mJ / cm 2 millijoules per centimeter-square
  • Example 5 corresponds to the ophthalmic lens manufactured according to the process above and in which the thickness E of the intermediate layer after evaporation of the solvent is 6 ⁇ .
  • Example 6 corresponds to the ophthalmic lens manufactured according to the above method with an anti-abrasion coating as described in the document EP 0614957 deposited on the photonic crystal layer;
  • Example 7 corresponds to Example 6 with an effective anti-reflective coating in the visible and UV as described in WO 2012/076714;
  • Example 8 is identical to Example 7 in its structure (crystal layer photonic / anti-abrasion coating / antireflection treatment) but with a thickness E of the intermediate layer after solvent evaporation of 10 ⁇ .
  • Comparative example 3 below corresponds to the interferential filter described in document WO 2013/171434 (example 1) deposited on a CR39 substrate.
  • Tables 4 and 5 below show the different performances of Examples 5 to 8 compared to Comparative Example No. 3.
  • the ophthalmic lenses of the invention therefore have a residual hue in reflection (chroma) less pronounced and yellowing in transmission less noticeable by the wearer.
  • the performances in terms of "hue”, that is to say the Yl yellow index and the average transmission factor in the blue T m B are governed essentially by the photonic crystal layer: the subsequent additions anti-abrasion coating or anti-reflective treatment do not change these performances.
  • Example 9 the protocol of Example 5 is repeated, but a dye is added to the solution containing a solvent, colloidal particles and a matrix before deposition on a CR39® type substrate.
  • Epolight series are available from Epolin, Newark, NJ, USA.
  • SDA series are available from HW Sands, Jupiter, FL, USA.
  • Tables 7 and 8 below show the different performances of the examples (without dye) and 9 to 11 (with dye).
  • Ophthalmic lenses containing a dye have properties similar to uncoloured ophthalmic lenses: they have blue transmission factors unchanged around 75% for a photonic crystal thickness of 6 ⁇ and yellow indices that are weak or slightly negative: transmitted light is perceived as very weakly yellow, or even bluish or pinkish (for the negative values of the yellow index). Finally, the hue and chroma of the reflected light are unchanged because they are governed only by the nature of the photonic crystals.
  • the addition of antireflection coatings on the ophthalmic lenses of Examples 5 and 9 to 11 would lead to a decrease in the values of R m and R v .
  • the ophthalmic lenses according to the invention which selectively filter the blue photo-toxic light between 420 nm and 450 nm by means of the photonic crystal layer, allow easy industrial management of performance levels as needed.
  • the choice of the thickness and the components of the photonic crystal layers makes it possible to design products more simply.
  • the use of a photonic crystal layer deposited on one of the main faces of the substrate makes it possible to dissociate the selective filtering function of the blue photo-toxic light by this layer of the general anti-reflection function. which can be provided by a conventional interferential filter of the dielectric thin film stack type.

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Abstract

L'invention concerne une lentille ophtalmique (1) qui comporte un substrat (2) ayant une face principale avant (3) et une face principale arrière (4) et une couche de cristal photonique (5) recouvrant au moins en partie l'une de ces faces principales, et qui présente une courbe de réflectivité spectrale pour un angle d'incidence sur la face principale avant compris entre 0° et 45° ayant un pic de réflectivité avec une valeur maximale de réflectivité à une longueur d'onde de pic comprise entre 420 et 450 nanomètres, et une valeur de chroma en réflexion sur la face principale avant avec un angle d'incidence compris entre 0° et 45° qui est inférieure à 30. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle lentille ophtalmique.

Description

Lentille ophtalmique et procédé de fabrication associé
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION
L'invention concerne de manière générale le domaine de l'optique ophtalmique.
Elle concerne plus particulièrement une lentille ophtalmique conçue pour réduire les effets de la phototoxicité de la lumière bleue sur la rétine d'un porteur de lunettes.
Elle concerne également un procédé de fabrication d'une telle lentille ophtalmique.
ARRI ERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
La lumière visible par l'œil humain s'étend sur un spectre lumineux allant d'une longueur d'onde de 380 nanomètres (nm) à 780 nm environ. La partie de ce spectre, située entre 380 nm et 500 nm environ, correspond à une lumière sensiblement bleue, de haute énergie.
De nombreuses études (voir Kitchel E., « The effects of blue light on ocular health », Journal of Visual Impairment and Blindness Vol. 94, No. 6, 2000 ou Glazer-Hockstein et al., Retina, Vol. 26, No. 1 , pp. 1 -4, 2006) suggèrent que la lumière bleue a des effets phototoxiques sur l'œil, et notamment sur la rétine.
En effet, des études de photobiologie oculaire (Algvere P.V. et al., « Age-Related Maculopathy and the Impact of the Blue Light Hazard », Acta Ophthalmo. Scand., Vol. 84, pp. 4-15, 2006) et des études cliniques (Tomany S.C. et al., « Sunlight and the 10-Year Incidence of Age-Related Maculopathy. The Beaver Dam Eye Study », Arch Ophthalmol., Vol. 122, pp. 750-757, 2004) ont montré qu'une exposition à la lumière bleue trop longue ou trop intense peut induire des pathologies ophtalmiques sévères telles que la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA).
Néanmoins, une partie de cette lumière bleue, comprise entre 465 nm et 495 nm environ est bénéfique dans la mesure où elle intervient au niveau des mécanismes de régulation des rythmes biologiques, appelés « cycles circadiens ».
Ainsi, il est recommandé de limiter l'exposition à la lumière bleue potentiellement nocive, en particulier pour la bande de longueur d'onde qui présente une dangerosité accrue (voir notamment tableau B1 de la norme ISO 8980-3 :2003 (E) concernant la fonction de dangerosité de la lumière bleue).
À cet effet, il peut être conseillé de porter devant chacun des yeux une lentille ophtalmique qui empêche ou limite la transmission de la lumière bleue phototoxique jusqu'à la rétine.
Il a ainsi été proposé dans le document WO 2013/084177 une lentille ophtalmique comportant un substrat ayant une face principale avant et une face principale arrière, et un filtre interférentiel sélectif, par exemple une couche de cristal photonique,
Les lentilles ophtalmiques du document WO 2013/084177 reflètent la lumière bleue phototoxique sur une large gamme de longueurs d'onde allant par exemple de 395 nm à 465 nm. La réflexion de la lumière environnante sur la face principale avant du substrat de la lentille peut alors provoquer un reflet bleuté marqué.
Dans certains cas, ce défaut esthétique peut amener le porteur à rejeter de telles lentilles ophtalmiques.
Il est donc souhaitable de proposer des lentilles ophtalmiques permettant d'atténuer la transmission de lumière bleue sans créer de reflet inesthétique.
OBJET DE L'INVENTION
Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la présente invention propose une lentille ophtalmique permettant non seulement de limiter la quantité de lumière bleue phototoxique parvenant à la rétine du porteur, mais aussi d'atténuer la teinte résiduelle en réflexion d'une telle lentille ophtalmique.
Plus particulièrement, on propose selon l'invention une lentille ophtalmique comportant : un substrat ayant une face principale avant et une face principale arrière, et une couche de cristal photonique recouvrant au moins en partie l'une desdites faces principales du substrat,
ladite lentille ophtalmique présentant :
une courbe de réflectivité spectrale pour un angle d'incidence sur ladite face principale avant compris entre 0 ° et 45° qui comprœid un pic de réflectivité ayant une valeur maximale de réflectivité à une longueur d'onde de pic comprise entre 420 et 450 nanomètres, et une valeur de chroma en réflexion sur ladite face principale avant avec un angle d'incidence compris entre 0° et 45° qui est infériœire à 30.
Grâce à la valeur de chroma en réflexion qui est limitée à 30, la lentille ophtalmique de l'invention présente une lumière résiduelle en réflexion d'intensité faible, de sorte qu'un observateur du porteur de cette lentille ophtalmique ne perçoit pas ou peu le reflet bleuté sur la face principale avant du substrat.
De plus, le porteur de cette lentille est correctement protégé des effets phototoxiques de la lumière bleue comprise entre 400 et 460 nm grâce au pic de réflectivité qui est maximal dans cette gamme de longueurs d'onde.
D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de la lentille ophtalmique conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
la lentille ophtalmique présente, en transmission à travers ladite lentille ophtalmique avec un angle d'incidence compris entre 0° et 45° , un indice de jaune inférieur à 30 ;
ladite valeur maximale de réflectivité est supérieure à 15% ;
- ledit pic de réflectivité présente une largeur à mi-hauteur inférieure à 80 nanomètres ;
ladite valeur de chroma est inférieure à 20 ;
ladite lentille ophtalmique présente, pour un angle d'incidence compris entre 0° et 45° , un facteur moyen de transmission dans le bleu, sur une gamme de longueurs d'onde allant de 420 à 450 nanomètres, inférieur à 80% ;
ladite lentille ophtalmique présente un facteur moyen de transmission lumineuse supérieur à 92% ;
- ladite lentille ophtalmique présente un facteur moyen de réflexion lumineuse inférieur à 2,5% ;
ladite couche de cristal photonique est formée d'une matrice et de particules colloïdales arrangées dans ladite matrice ;
ladite couche de cristal photonique a une épaisseur comprise entre 1 et 40 micromètres, de préférence entre 3 et 30 micromètres.
ladite couche de cristal photonique présente une courbe de réflectivité spectrale pour un angle d'incidence compris entre 0 ° et 45° qii comprend un pic de réflectivité ayant une valeur maximale de réflectivité à une longueur d'onde comprise entre 420 et 450 nanomètres, et une valeur de chroma en réflexion sur ladite couche avec un angle d'incidence compris entre 0° et 45° qui est inférieure à 30.
La couche de cristal photonique peut être déposée de différentes manières sur le substrat de la lentille ophtalmique.
L'invention propose ainsi un procédé de fabrication d'une lentille ophtalmique conforme à l'invention.
Selon un premier aspect, le procédé de fabrication comporte les étapes suivantes : a) déposer sur un film plastique une couche initiale d'une solution contenant un solvant et une composition contenant des particules colloïdales en suspension dans une matrice ;
b) évaporer au moins en partie le solvant de la couche initiale déposée sur ledit film plastique pour que les particules colloïdales s'arrangent dans ladite matrice pour former une couche intermédiaire de cristal photonique sur ledit film plastique ;
c) solidifier la matrice de ladite couche intermédiaire sur ledit film plastique pour former une couche de cristal photonique sur ledit film plastique ; et
d) appliquer ledit film plastique sur ladite lentille ophtalmique de manière à assujettir ladite couche de cristal photonique sur au moins l'une des faces principales avant et arrière d'un substrat de la lentille ophtalmique.
Selon l'invention, la composition mise en œuvre à l'étape a) du procédé est adaptée pour que la lentille ophtalmique présente :
une courbe de réflectivité spectrale pour un angle d'incidence sur ladite face principale avant compris entre 0 ° et 45° qui comprœid un pic de réflectivité ayant une valeur maximale de réflectivité à une longueur d'onde de pic comprise entre 420 et 450 nanomètres, et une valeur de chroma en réflexion sur ladite face principale avant avec un angle d'incidence compris entre 0° et 45° qui est infériœire à 30. Selon un deuxième aspect, le procédé de fabrication comporte les étapes suivantes : a') déposer une couche initiale d'une solution contenant un solvant et une composition contenant des particules colloïdales en suspension dans une matrice sur au moins l'une des faces principales avant et arrière d'un substrat de la lentille ophtalmique ;
b') évaporer au moins en partie le solvant de la couche initiale déposée sur ladite face principale pour que les particules colloïdales s'arrangent dans ladite matrice pour former une couche intermédiaire de cristal photonique; et
c') solidifier la matrice de la couche intermédiaire.
Selon l'invention, la composition mise en œuvre à l'étape a) est adaptée pour que la lentille ophtalmique présente :
une courbe de réflectivité spectrale pour un angle d'incidence sur ladite face principale avant compris entre 0 ° et 45° qui comprœid un pic de réflectivité ayant une valeur maximale de réflectivité à une longueur d'onde de pic comprise entre 420 et 450 nanomètres, et une valeur de chroma en réflexion sur ladite face principale avant avec un angle d'incidence compris entre 0° et 45° qui est infériœire à 30.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
la figure 1 est une vue schématique d'une lentille ophtalmique selon l'invention comportant une couche de cristal photonique en face avant et un traitement anti-reflet en face arrière ;
la figure 2 est une vue éclatée de la lentille ophtalmique de la figurel ;
- la figure 3 est une vue de détail de la lentille ophtalmique de la figure 1 montrant la structure de la couche de cristal photonique ;
la figure 4 est une vue schématique d'une particule colloïdale de type cœur- écorce entrant dans la composition de la couche de cristal photonique de la figure 3 ;
la figure 5 représente les courbes de réflectivités spectrales pour une lentille ophtalmique de l'art antérieur et une lentille ophtalmique selon l'invention ;
la figure 6 représente les courbes de transmission spectrale d'une lentille ophtalmique selon l'invention pour différentes épaisseurs de la couche de cristal photonique.
Dans l'ensemble de la présente demande de brevet, il sera fait référence à des gammes de valeurs, en particulier de longueurs d'onde et d'angles d'incidence. L'expression « compris entre les valeurs x et y » signifie « dans la gamme de x à y », les bornes x et y étant incluses dans cette gamme.
De manière connue, et comme représenté sur les figures 1 et 2, la lentille ophtalmique 1 selon l'invention comprend un substrat 2 transparent en verre minéral ou organique. Ce substrat peut comprendre un ou plusieurs revêtements fonctionnels pour conférer à la lentille ophtalmique des propriétés optiques et/ou mécaniques particulières, tels que, par exemple, un revêtement anti-choc, un revêtement anti-abrasion, un revêtement adhésif, un revêtement barrière, un revêtement anti-reflet, un revêtement anti-UV, un revêtement anti-statique, un revêtement polarisant, un revêtement teintant et un revêtement anti-salissure et/ou anti-buée.
Le substrat 2 de la lentille ophtalmique 1 est de préférence en verre organique, par exemple une matière plastique thermoplastique ou thermodurcissable.
Parmi les matériaux thermoplastiques convenant pour les substrats, on peut citer les (co)polymères (méth)acryliques, en particulier le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), les (co)polymères thio(méth)acryliques, le polyvinylbutyral (PVB), les polycarbonates (PC), les polyuréthanes (PU), les poly(thiouréthanes), les (co)polymères d'allylcarbonates de polyols, les copolymères thermoplastiques éthylène/acétate de vinyle, les polyesters tels que le poly(téréphtalate d'éthylène) (PET) ou le poly(téréphtalate de butylène) (PBT), les polyépisulfures, les polyépoxydes, les copolymères polycarbonates/polyesters, les copolymères de cyclo-oléfines tels que les copolymères éthylène/norbornène ou éthylène/cyclopentadiène et leurs combinaisons.
Par (co)polymère, on entend un copolymère ou un homopolymère. Par (méth)acrylate, on entend un acrylate ou un méthacrylate. Par polycarbonate (PC), on entend au sens de la présente invention aussi bien les homopolycarbonates que les copolycarbonates et les copolycarbonates séquencés.
Les substrats particulièrement recommandés sont les substrats obtenus par (co)polymérisation du bis allyl carbonate du diéthylèneglycol, vendu, par exemple, sous la dénomination commerciale CR-39® par la société PPG Industries (lentilles ORMA® ESSILOR), ou les substrats polythiouréthanes/polysulfures obtenus par exemple par polymérisation des produits vendus sous la dénomination commerciale MR6, MR7, MR8, MR10, MR1 .74 par la société MITSUI.
D'autres substrats recommandés sont les polycarbonates.
Comme le montrent les figures 1 et 2, le substrat 2 de la lentille ophtalmique 1 présente une face principale avant 3 et une face principale arrière 4.
Par face principale arrière, on entend la face principale qui, lors de l'utilisation de la lentille ophtalmique, est la plus proche de l'œil de l'utilisateur. Il s'agit généralement d'une face concave. Inversement, par face principale avant, on entend la face principale qui, lors de l'utilisation de la lentille ophtalmique, est la plus éloignée de l'œil de l'utilisateur. Il s'agit généralement d'une face convexe.
Comme indiqué précédemment, le substrat 2 de la lentille ophtalmique 1 peut comporter différents revêtements soit sur la face principale avant 3 de la lentille ophtalmique 1 , soit sur la face principale arrière 4 de la lentille ophtalmique 1 .
Lorsque le substrat ne comporte pas de revêtement, on parle de substrat nu. Un revêtement qui est « sur » le substrat ou qui a été déposé « sur » le substrat est défini comme un revêtement qui :
(i) est positionné au-dessus d'une face principale 3, 4 du substrat 2,
(ii) n'est pas nécessairement en contact avec le substrat 2, c'est-à-dire qu'un ou plusieurs revêtements intermédiaires peuvent être disposés entre le substrat 2 et le revêtement en question, et
(iii) ne recouvre pas nécessairement complètement la face principale du substrat 2 sur laquelle il est déposé.
Lorsque « une couche A est localisée sous une couche B », on comprendra que la couche B est plus éloignée du substrat que la couche A.
Selon l'invention, la lentille ophtalmique 1 comporte une couche de cristal photonique 5 recouvrant au moins en partie l'une des faces principales du substrat 2, ici la face principale avant 3 (voir figures 1 et 2).
Dans le mode de réalisation particulier décrit ici, la couche de cristal photonique 5 recouvre la totalité de la face principale avant 3 de la lentille ophtalmique 1 , c'est-à-dire plus de 99% de cette surface de la face principale.
Dans un autre mode de réalisation, la couche de cristal photonique peut recouvrir la quasi-totalité de l'une des faces principales du substrat. Elle peut par exemple recouvrir au moins 90%, voire plus de 95% de la surface totale de la face principale sur laquelle elle est déposée.
Dans d'autres modes de réalisation, la couche de cristal photonique peut recouvrir une plus faible partie de l'une des faces principales du substrat, par exemple moins de 70%, voire moins de 50% de la surface totale de la face principale sur laquelle elle est déposée.
Dans certains modes de réalisation, la lentille ophtalmique peut comporter deux couches de cristal photonique, identiques ou différentes : une première couche de cristal photonique sur la face principale avant et une deuxième couche de cristal photonique sur la face principale arrière. La première couche de cristal photonique, respectivement la deuxième couche, peut alors recouvrir totalement ou partiellement la face principale avant, respectivement arrière.
Dans d'autres modes de réalisation, la lentille ophtalmique comporte deux couches de cristal photonique, identiques ou différentes, déposées sur la même face principale du substrat : une première couche de cristal photonique déposée sur cette face principale et une deuxième couche de cristal photonique déposée sur cette première couche.
Dans encore d'autres modes de réalisation, la lentille ophtalmique comporte une première et une deuxième couche de cristal photonique, identiques ou différentes, déposées sur la même face principale du substrat, ces deux couches étant adjacentes et recouvrant chacune partiellement cette face principale. Par exemple, la première couche peut couvrir une première zone de la surface de la face principale et la deuxième couche peut couvrir une deuxième zone de la surface de la face principale. Dans un mode de réalisation recommandé, la couche de cristal photonique 5 est déposée directement sur la face principale du substrat 2 nu de la lentille ophtalmique 1 , ici la face principale avant 3.
Avant le dépôt de la couche de cristal photonique 5, il est courant de soumettre la surface du substrat 2, à un traitement d'activation physique ou chimique, destiné à augmenter l'adhésion de la couche de cristal photonique 5 sur la ou les faces principales.
Ce prétraitement peut être conduit sous vide. Il peut s'agir d'un bombardement avec des espèces énergétiques, par exemple un faisceau d'ions ( « Ion Pre-Cleaning » ou "IPC") ou un faisceau d'électrons, d'un traitement par décharge corona, par effluvage, d'un traitement UV, ou d'un traitement par plasma sous vide, généralement un plasma d'oxygène ou d'argon. Il peut également s'agir d'un traitement de surface acide ou basique et/ou par solvants (eau ou solvant organique).
La couche de cristal photonique 5 déposée sur la face principale avant 3 du substrat 2 de la lentille ophtalmique 1 confère à celle-ci des propriétés de filtrage optique de la lumière.
Le filtrage de la lumière au moyen d'un cristal photonique repose sur le principe du miroir de Bragg, dont la structure périodique reflète, par interférences constructives, la lumière incidente pour une ou plusieurs longueurs d'onde, voire pour une bande de longueurs d'onde.
La ou les périodicités de la structure du cristal photonique sont du même ordre de grandeur que la ou les longueurs d'onde que l'on souhaite réfléchir.
Selon un aspect particulièrement avantageux de l'invention, et comme représenté sur la figure 3, la couche de cristal photonique 5 comporte ici une matrice 7 et un ensemble de particules colloïdales 8 qui sont arrangées dans cette matrice 7.
Alternativement, la couche de cristal photonique peut être formée d'une matrice contenant un arrangement de cavités, par exemple de trous.
Les particules colloïdales 8 sont organisées dans la matrice 7 selon un réseau tridimensionnel ordonné, en général de type cubique - face centrée ou hexagonal compact (cas de la figure 3).
On définit la fraction volumique fv de particules dans la matrice comme étant le rapport, par unité de volume de la couche de cristal photonique 5, entre le volume occupé par les particules colloïdales 8 et le volume occupé par la matrice 7. Typiquement, la fraction volumique fv peut être comprise entre 30 et 70%.
Dans le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 3, le réseau de particules colloïdales 8 dans la matrice 7 de la couche de cristal photonique 5 est organisé de manière périodique, avec une périodicité longitudinale Pi (dans un plan parallèle au substrat 2) et une périodicité transverse Pt (perpendiculairement au substrat 2).
La matrice 7 peut être une matrice minérale ou bien une matrice organique, par exemple une matrice polymère.
Les particules colloïdales 8 peuvent être des particules minérales ou bien des particules organiques.
Généralement, les particules colloïdales 8 sont de forme globalement sphérique ou ellipsoïde.
De préférence, la matrice 7 est une matrice polymère et les particules colloïdales 8 sont des particules organiques (cas de la figure 3). La matrice 7 polymère ainsi que les particules colloïdales 8 peuvent être constituées d'une résine (méth)acrylique, d'une résine polyester, d'une résine polycarbonate, d'une résine polyamide, d'une résine uréthane, d'une résine polyvinylique, d'une résine polyoléfine, d'une résine mélamine ou d'un mélange de ces résines. Les résines (méth)acryliques, polyester et polyoléfine sont recommandées.
Classiquement, le cristal photonique est obtenu par auto-assemblage (on parle aussi d' « auto-organisation ») des particules colloïdales 8 organiques dans la matrice 7 polymère.
Les documents US 2013/0171438 et EP2586799 décrivent comment obtenir de telles couches de cristal photonique par auto-organisation.
Dans le mode de réalisation particulier décrit ici et illustré sur la figure 4, les particules colloïdales 8 sont des particules du type « cœur-écorce » (ou « cœur-coquille », « core-shell » en anglais) comprenant chacune un cœur 9 ( « core ») de forme sphérique et une écorce 10 (« shell ») englobant la totalité du cœur 9.
Le cœur et l'écorce peuvent être constitués d'une résine (méth)acrylique, d'une résine polyester, d'une résine polycarbonate, d'une résine polyamide, d'une résine uréthane, d'une résine polyvinylique, d'une résine polyoléfine, d'une résine mélamine ou d'un mélange de ces résines. Les particules colloïdales dont le cœur est en résine acrylique et l'écorce en résine polyvinylique sont recommandées.
Chaque particule colloïdale 8 présente un diamètre D (voir figure 4). L'écorce 10 de chaque particule colloïdale 8 présente une épaisseur d'écorce t (voir figure 4) et un indice optique d'écorce nsh ; le cœur 9 présente un diamètre de cœur égal à D-t et un indice optique de cœur nco.
La matrice 7 présente, quant à elle, un indice optique de matrice nmat.
À la lumière de la figure 3, on comprend que l'épaisseur totale E de la couche de cristal photonique 5 dépend du nombre de sous-couches de particules colloïdales 8 s'empilant les unes sur les autres pour former ladite couche ainsi que de l'espacement entre chaque sous-couche.
Typiquement, la couche de cristal photonique 5 comprend entre 10 et 150 sous-couches de particules colloïdales 8, celles-ci présentant un diamètre D compris entre 100 et 500 nm.
De manière préférée, la couche de cristal photonique 5 présente une épaisseur totale E comprise entre 1 et 40 micromètres, mieux entre 3 et 30 micromètres.
Avec une épaisseur supérieure à 5 micromètres et inférieure à 25 micromètres, il est possible d'obtenir un compromis satisfaisant entre l'intensité du reflet lumineux et l'efficacité du filtre formé par la couche de cristal photonique 5 pour limiter la transmission de la lumière bleue photo-toxique dans la gamme de longueur d'ondes de 420 à 450 nm.
Dans un mode de réalisation particulier, un colorant est ajouté dans la couche de cristal photonique. Ce colorant peut être un pigment dispersé dans la matrice ou un colorant soluble dans la matrice. Le colorant est généralement ajouté à la solution contenant un solvant et une composition contenant des particules colloïdales en suspension dans une matrice, avant son dépôt sur un substrat ou un film. Le colorant peut aussi être ajouté à la matrice ou au solvant avant de préparer la solution contenant un solvant et une composition contenant des particules colloïdales en suspension dans une matrice.
Le colorant ajouté ne modifie pas les caractéristiques de la lumière réfléchie par la couche de cristaux photoniques, mais peut moduler les caractéristiques de la couleur transmise. Ainsi, pour le porteur de lentilles ophtalmiques, le colorant ajouté modifie la couleur du verre pour réduire la teinte résiduelle jaune, peu esthétique, ou pour le colorer selon les souhaits du porteur.
Dans la présente demande, la réflectivité spectrale, notée Rk, de la lentille ophtalmique 1 , pour un angle d'incidence donné sur la face principale avant 3 du substrat 2, représente la variation de la réflectivité (i.e. du facteur de réflexion en énergie) à cet angle d'incidence en fonction de la longueur d'onde λ de la lumière incidente.
La courbe de réflectivité spectrale correspond à une représentation graphique de la réflectivité spectrale RK dans laquelle on trace la réflectivité spectrale (ordonnées) en fonction de la longueur d'onde λ (abscisses).
Les courbes de réflectivité spectrale peuvent être mesurées au moyen d'un spectrophotomètre, par exemple un spectrophotomètre Perkin Elmer Lambda 850 équipé URA (« Universal Réflectance Accessory »).
Le facteur moyen de transmission dans le bleu, ci-après noté Tm,B, est défini comme étant la moyenne (non pondérée) de la transmission spectrale sur la gamme de longueurs d'onde s'étendant de 420 nm à 450 nm, correspondant à la lumière bleue photo-toxique (à un angle d'incidence inférieur à 17° , typiquement de 0°).
Le facteur de transmission visuelle, noté Tv, également appelé dans la présente demande facteur moyen de transmission lumineuse, est tel que défini dans la norme IS0 13666:1998, et mesuré conformément à la norme ISO 8980-3 (à un angle d'incidence inférieur à 17° , typiquement de 0 °).
De même, le facteur de réflexion visuelle, noté Rv, également appelé dans la présente demande facteur moyen de réflexion lumineuse est tel que défini dans la norme IS0 13666:1998, et mesuré conformément à la norme ISO 8980-4 (à un angle d'incidence inférieur à 17° , typiquement de 15°), test-à-dire qu'il s'agit de la moyenne pondérée de la réflectivité spectrale RK sur l'ensemble du spectre lumineux visible compris entre 380 nm et 780 nm.
Enfin, la chroma, également appelée « chromaticité » et notée ci-après Ç_, est telle que définie par le modèle CIE Lab 76.
Dans la présente demande, on considérera en particulier la valeur de chroma C mesurée ou calculée en réflexion sur la face principale avant 3 du substrat 2 avec un angle d'incidence sur cette face principale avant qui est compris entre 0° (incidence normale) et 45° (incidence oblique), pour un illuminant standard D65 et pour un observateur standard (angle de 10°).
Selon l'invention, la lentille ophtalmique 1 présente :
une courbe de réflectivité spectrale Rk pour un angle d'incidence sur la face principale avant 3 compris entre 0° et 45° qui compend un pic de réflectivité ayant une valeur maximale de réflectivité à une longueur d'onde de pic comprise entre 400 et 460 nanomètres, et une valeur de chroma Ç en réflexion sur la face principale avant 3 avec un angle d'incidence compris entre 0° et 45° qui est infériœire à 30.
Avantageusement, la valeur maximale de réflectivité, notée Rp, du pic est obtenue pour une longueur d'onde de pic, notée λρ, qui est comprise entre 410 et 450 nm, mieux entre 420 et 450 nm.
Ceci permet de rejeter plus efficacement les longueurs d'onde bleues dont l'effet photo-toxique est le plus important.
Dans un mode de réalisation particulier, la lentille ophtalmique 1 présente une courbe de réflectivité spectrale RK telle que la valeur maximale de réflectivité Rp est supérieure à 15%, préférentiellement supérieure à 20%, et encore plus préférentiellement supérieure à 30%.
Avantageusement, le pic de réflectivité présente une largeur à mi-hauteur, ci-après notée FWHM (pour « Full Widht at Half Maximum » en anglais) qui est inférieure à 80 nanomètres, de préférence inférieure à 50 nanomètres, et encore plus préférentiellement inférieure à 30 nm.
Avantageusement encore, la valeur de chroma Ç en réflexion est inférieure à 20, mieux inférieur à 10.
La couche de cristal photonique de la lentille ophtalmique fonctionne comme un filtre interférentiel sélectif en réflexion pour la lumière bleue phototoxique.
Le facteur moyen de transmission dans le bleu Tm B peut être ajusté en modifiant les propriétés optiques et géométriques de la couche de cristal photonique 5.
À cet effet, il est possible de faire varier l'épaisseur totale E de la couche de cristal photonique 5 : ceci permet d'adapter les niveaux de réflexion et de transmission lumineuse, i.e. la valeur maximale de réflectivité Rp, pour la longueur d'onde de pic λρ.
L'épaisseur totale E peut être ajustée en jouant sur le nombre de sous-couches de particules colloïdales 8 formant la couche de cristal photonique 5.
Par ailleurs, le diamètre et l'indice optique de cœur nco, l'épaisseur t et l'indice optique d'écorce nsh, l'indice optique de matrice nmat, la fraction volumique fv de particules dans la matrice, ou encore les périodicités longitudinale Pi et transverse Pt, peuvent être également déterminés de sorte que la lentille ophtalmique 1 présente les propriétés optiques requises concernant la longueur d'onde de pic λρ du pic de réflectivité spectrale, la réflectivité spectrale RK et la chroma C de la lumière réfléchie.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la lentille ophtalmique 1 présente, en transmission à travers ladite lentille ophtalmique avec un angle d'incidence compris entre 0 ° et 45° , un indice de jaune inférieur à 30, de préfffence inférieur à 20, mieux inférieur à 10.
L'indice de jaune en transmission, noté YI (pour « yellowness index » en anglais) est défini selon la norme ASTM D-1925. Yl est déterminé à partir des valeurs de tristimulus X, Y, Z définies par le CIE, par la relation : Yl = (128*X - 106*Z) / Y.
L'indice de jaune Yl traduit la tendance de la lentille ophtalmique à transmettre une lumière de couleur plus ou moins jaune.
De manière particulièrement avantageuse, la lentille ophtalmique 1 présente, pour un angle d'incidence compris entre 0 ° et 45° , un facteir moyen de transmission dans le bleu Tm B, sur une gamme de longueurs d'onde allant de 420 à 450 nm, inférieur à 80%, de préférence inférieure à 70%, mieux inférieur à 60%.
Dans certains modes de réalisation, la lentille ophtalmique 1 présente un facteur moyen de transmission lumineuse Tv (voir définition ci-dessus) supérieur à 92%, mieux supérieur à 95%.
Dans d'autres modes de réalisation, la lentille ophtalmique 1 présente par ailleurs un facteur moyen de réflexion lumineuse Rv inférieur à 2,5%, mieux inférieur à 1 ,5%.
La lentille ophtalmique 1 de l'invention peut comporter sur l'une et/ou l'autre face principale 3, 4 du substrat 2 une couche fonctionnelle recouvrant tout ou partie de ladite face principale 3,4 du substrat 2.
Cette couche fonctionnelle peut être par exemple : une couche anti-choc, une couche anti-abrasion, un revêtement adhésif, un revêtement barrière, une couche anti-statique, une couche anti-salissure, un revêtement anti-reflet, une couche anti-buée, une couche de teinte, une couche polarisante, une couche photochromique, etc ..
Ainsi, dans le mode de réalisation particulier représenté sur les figures 1 à 4, la lentille ophtalmique 1 comporte un revêtement anti-reflet 6 déposée sur la face principale arrière 4 du substrat 2. Le revêtement anti-reflet recouvre ici en totalité la surface de la face principale arrière 4.
Des exemples de revêtements anti-reflet par empilement de couches haut indice et bas indice sont décrits dans les documents WO 2008/107325 et WO 2012/076714.
Selon un autre mode de réalisation, le revêtement anti-reflet peut être déposé sur la couche de cristal photonique, que celle-ci soit déposée sur la face principale avant ou sur la face principale arrière du substrat.
Dans tous les cas, on peut prévoir avantageusement d'insérer entre la couche de cristal photonique et le revêtement anti-reflet une couche anti-abrasion. Il est possible dans la lentille ophtalmique 1 selon l'invention de dissocier la fonction de filtrage sélectif de la lumière bleue photo-toxique grâce à la couche de cristal photonique 5 et la fonction anti-reflet grâce au revêtement anti-reflet 6.
La lentille ophtalmique ainsi obtenue présente des niveaux de performances supérieurs à une lentille ophtalmique assurant les fonctions de filtrage sélectif et d'anti-reflet au moyen d'un seul et même système, par exemple un empilement de couches minces diélectriques.
Généralement, la couche de cristal photonique peut être déposée directement sur un substrat nu.
Pour certains substrats, il est préférable que la face principale de la lentille ophtalmique comportant la couche de cristal photonique soit revêtue d'un ou plusieurs revêtements fonctionnels préalablement à la formation du filtre sur cette face principale, par exemple un revêtement adhésif et/ou un revêtement barrière.
Généralement, la face principale avant et/ou arrière du substrat sur laquelle est déposée la couche de cristal photonique est ensuite revêtue de revêtements fonctionnels, classiquement utilisés en optique, pouvant être, sans limitation : une couche de primaire anti-choc, un revêtement anti-abrasion et/ou anti-rayures, un revêtement polariseur, un revêtement coloré, un revêtement anti-reflet.
La lentille ophtalmique selon l'invention peut également comporter des revêtements formés sur la couche de cristal photonique et capables de modifier ses propriétés de surface, tels que des revêtements hydrophobes et/ou oléophobes (« top coat » anti-salissure) et/ou des revêtements anti-buée. De tels revêtements sont décrits, entre autres, dans le document US 7678464. Leur épaisseur est en général inférieure ou égale à 10 nm, de préférence de 1 nm à 10 nm, mieux de 1 nm à 5 nm.
Typiquement, une lentille ophtalmique selon l'invention comprend un substrat successivement revêtu sur sa face principale avant d'une couche de cristal photonique selon l'invention, d'une couche anti-abrasion et/ou anti-rayures, d'un revêtement anti-reflet et d'un revêtement hydrophobe et/ou oléophobe.
La face principale arrière du substrat de l'article d'optique peut être revêtue successivement d'une couche de primaire anti-choc, d'une couche anti-abrasion et/ou anti-rayures, d'un revêtement anti-reflet qui peut être, ou non, un revêtement antireflet anti-UV, et d'un revêtement hydrophobe et/ou oléophobe.
La lentille ophtalmique selon l'invention est de préférence une lentille ophtalmique pour lunettes, ou une ébauche de lentille ophtalmique. La lentille ophtalmique selon l'invention peut être non-correctrice ou correctrice. Les lentilles ophtalmiques correctrices peuvent être unifocales, bifocales, trifocales ou progressives. L'invention concerne ainsi également une paire de lunettes comportant au moins une telle lentille ophtalmique.
Elle est particulièrement avantageuse pour protéger de la phototoxicité de la lumière bleue l'œil d'un porteur. Une lentille ophtalmique telle que décrite ci-dessus présente également l'avantage de conférer un meilleur confort visuel au porteur dans la perception des couleurs.
La lentille ophtalmique de l'invention, dans ses différents modes de réalisation décrits ci- dessus, peut être fabriquée selon deux procédés de fabrication faisant également partie de l'invention.
Le premier procédé de fabrication concerne un procédé dans lequel la couche de cristal photonique est rapportée sur l'une des faces principales du substrat de la lentille ophtalmique au moyen d'un film plastique.
Selon l'invention, ce premier procédé de fabrication comporte les étapes suivantes : a) déposer sur un film plastique une couche initiale d'une solution contenant un solvant et une composition contenant des particules colloïdales en suspension dans une matrice ;
b) évaporer au moins en partie le solvant de la couche initiale déposée sur ledit film plastique pour que les particules colloïdales s'arrangent dans ladite matrice pour former une couche intermédiaire de cristal photonique sur ledit film plastique ;
c) solidifier la matrice de ladite couche intermédiaire sur ledit film plastique pour former une couche de cristal photonique sur ledit film plastique ; et
d) appliquer ledit film plastique sur ladite lentille ophtalmique de manière à assujettir ladite couche de cristal photonique sur au moins l'une des faces principales avant et arrière d'un substrat de la lentille ophtalmique.
Le deuxième procédé de fabrication concerne un procédé dans lequel la couche de cristal photonique est déposée directement (i.e. sans utilisation d'un film plastique) sur l'une des faces principales du substrat de la lentille ophtalmique.
Selon l'invention, ce deuxième procédé de fabrication comporte les étapes suivantes : a') déposer une couche initiale d'une solution contenant un solvant et une composition contenant des particules colloïdales en suspension dans une matrice sur au moins l'une des faces principales avant et arrière d'un substrat de la lentille ophtalmique ;
b') évaporer au moins en partie le solvant de la couche initiale déposée sur ladite face principale pour que les particules colloïdales s'arrangent dans ladite matrice pour former une couche intermédiaire de cristal photonique; et
c') solidifier la matrice de la couche intermédiaire.
Les exemples suivants illustrent l'invention de façon plus détaillée mais non limitative, en particulier les différents procédés de fabrication d'une lentille ophtalmique selon l'invention.
En particulier, les exemples 1 à 4 ci-dessous concernent des lentilles ophtalmiques fabriquées selon le premier procédé de fabrication. Les exemples 6 à 8 concernent eux des lentilles ophtalmiques fabriquées selon le deuxième procédé de fabrication. EXEMPLES
1 ) Exemples 1 à 4 - Mise en œuyre n 01 : dépôt de lacouche de cristal photonique au moyen d'un film plastique
Dans ces premiers exemples, la couche de cristal photonique est déposée sur un film thermoplastique qui est lui-même reporté sur la lentille ophtalmique par thermoformage.
Plus précisément, selon un mode de réalisation particulier, dans une première étape du procédé (étape a), on dépose sur un film plastique plan de poly-téréphtalate d'éthylène (appelé aussi polyéthylène téréphtalate ou polyethylene terephthalate en anglais, abrégé ci-après en PET) d'épaisseur 80 microns une couche initiale d'une solution contenant :
un solvant sous la forme d'acétate de glycol ; et
une composition telle que décrite dans le document EP 2586799 et contenant : une matrice polymère d'acrylate d'indice optique de réfraction nmat = 1 ,6 ; et
des particules colloïdales organiques en suspension dans la matrice avec une fraction volumique fv = 40 %, les particules colloïdales étant de type « coeur-écorce » avec un cœur en résine acrylique de diamètre D-t = 160 nm et d'indice optique nco = 1 ,49 et une écorce en polystyrène d'épaisseur t = 70 nm et d'indice optique nsh = 1 ,60.
Le dépôt de la couche initiale (épaisseur humide = 30 μηι) sur le film de PET peut par exemple être réalisée par bar coating ou spin coating.
Dans une deuxième étape (étape b), on concentre la couche initiale déposée sur le film PET pour que les particules colloïdales s'arrangent dans la matrice et forment une couche intermédiaire de cristal photonique sur le film PET.
Cette concentration peut comprendre l'évaporation du solvant de la couche initiale par exemple grâce à un séchage en étuve à convection forcée de la couche initiale pendant 50 minutes à une température de 80°C. L'épaisseur ce la couche intermédiaire après évaporation du solvant est de 12 μηι environ.
Dans une troisième étape (étape c), on solidifie la matrice de la couche intermédiaire sur le film plastique pour former la couche de cristal photonique sur le film PET.
Cette solidification est ici réalisée par polymérisation sous lumière ultra-violette (UV) de la matrice polymère. La dose UV (lampe à hydrogène, longueur d'onde de polymérisation = 365 nm) généralement utilisée pour une polymérisation totale de la matrice est comprise entre 500 et 2000 millijoules par centimètre-carré (mJ/cm2).
Lors d'une quatrième étape (étape d), on applique le film PET sur la lentille ophtalmique de manière à assujettir la couche de cristal photonique sur la face principale avant du substrat de la lentille ophtalmique. Le report du film PET sur le substrat peut être réalisé par laminage (thermoformage puis report) au moyen d'une colle sur la face principale avant du substrat de la lentille ophtalmique, comme décrit dans les documents FR 2883984 et FR 2918917.
Dans les exemples 1 à 4 ci-dessous, le report du film plastique est réalisé sur une lentille ophtalmique comportant un substrat piano (faces principales parallèles) en matériau organique MR8 d'épaisseur 2 mm. La lentille ophtalmique ainsi fabriquée comporte une unique couche de cristal photonique d'épaisseur E sur sa face principale avant.
On a représenté sur la figure 5 les courbes de réflectivité spectrales C1 , C2 en fonction de la longueur d'onde entre 380 nm et 580 nm pour :
- courbe C1 : le film PET recouvert par la couche de cristal photonique (voir ci-dessus) ; et
courbe C2 : un revêtement anti-reflet seul tel que décrit dans la demande internationale WO 2013/171434 (exemple 1 ).
Si les deux systèmes présentent des valeurs de facteur de transmission dans le bleu Tm B comparables autour de 75-80%, la sélectivité de la coupure de la lumière bleue photo-toxique apparaît clairement pour le film PET recouvert par la couche de cristal photonique.
La faible réflectivité du système à cristal photonique (courbe C1 ) en dehors de son pic de réflexion 1 1 évite que la couleur résiduelle reflétée par la face avant soit trop intense (chroma faible).
Ceci peut également être compris à la lumière des tableaux 1 et 2 ci-dessous, dans lesquels :
l'exemple comparatif 1 correspond à l'exemple 1 de la demande internationale WO 2013/171434; et
- l'exemple comparatif 2 correspond à l'exemple 3 de la demande internationale WO 2013/171434.
Tableau 1 Réflexion Réflexion Transmission
Epaisseur
moyenne lumineuse lumineuse E (Mm)
Rm (%) Rv (%) Tv (%)
Exemple 1 6 5,9 4,5 90
Exemple 2 12 6,2 4,5 89
Exemple 3 20 6,1 4,4 88
Exemple comparatif 1 - 3,0 0,6 98
Exemple comparatif 2 - 8,7 1 ,7 98
Tableau 2
On constate dans le tableau 1 que les valeurs de chroma C de la lumière réfléchie (mesurées pour un angle d'incidence de 15° sur la face principale avant du substrat, pour un illuminant standard D65 et pour un observateur standard (angle de 10°)) des exemples 1 à 3 correspondant à des lentilles ophtalmiques selon l'invention sont beaucoup plus faibles, inférieures à 30, que pour les exemples comparatifs 1 et 2 correspondant à des filtres interférentiels minéraux basés sur une alternance de couches d'oxydes d'indices de réfraction bas et haut et réfléchissant en partie de la lumière bleue photo-toxique. Ceci est en particulier vrai à facteur moyen de transmission dans le bleu Tm,B comparable (voir exemple 2 et exemple comparatif 2 : Tm,B = 62 %).
On remarque également dans ces tableaux que les indices de jaune Yl de la lumière transmise par les lentilles ophtalmiques de l'invention sont inférieurs à ceux des exemples comparatifs.
On a représenté sur la figure 6 les courbes C3, C4, C5, C6 de transmission spectrale Τλ en fonction de la longueur d'onde λ entre 380 nm et 580 nm pour les différentes lentilles ophtalmiques (respectivement les exemples 1 , 2, 3, et 4) selon l'invention avec différentes épaisseurs totales E pour la couche de cristal photonique.
Cette figure 6, associé au tableau 3 ci-dessous, montrent que les valeurs d'indice de jaune Yl augmentent avec l'épaisseur mais aussi que l'épaisseur totale E de la couche de cristal photonique permet de contrôler la performance de coupure pour la lumière bleue photo-toxique.
Tableau 3
2) Exemples 5 à 8 - Mise en œuyre n °2 : dépôt direct de la couche de cristal photonique sur le substrat Dans les exemples 5 à 8 ci-après, la couche de cristal photonique est déposée directement sur le substrat de la lentille ophtalmique, ce substrat étant ici un verre organique de type CR39 (verre commercialisé sous le nom ORMA® par la société ESSILOR).
Plus précisément, selon un mode de réalisation particulier, dans une première étape du procédé (étape a'), on dépose sur la face principale avant du substrat de la lentille ophtalmique une couche initiale d'une solution contenant :
un solvant sous la forme d'acétate de glycol ; et
une composition telle que décrite dans le document EP 2586799 et contenant : - une matrice polymère d'acrylate d'indice optique de réfraction nmat = 1 ,6 ; et
des particules colloïdales organiques en suspension dans la matrice avec une fraction volumique fv = 40 %, les particules colloïdales étant de type « coeur-écorce » avec un cœur en résine acrylique de diamètre D-t = 160 nm et d'indice optique n∞ = 1 ,49 et une écorce en polystyrène d'épaisseur t = 70 nm et d'indice optique nsh = 1 ,60.
Le dépôt de la couche initiale (épaisseur humide = 20 μηι) sur le substrat CR39 peut par exemple être réalisée par spin coating, bar coating ou dip coating.
Dans une deuxième étape (étape b'), on concentre la couche initiale déposée sur le substrat pour que les particules colloïdales s'arrangent dans la matrice et forment la couche intermédiaire de cristal photonique sur la face principale avant du substrat.
Cette concentration peut comprendre l'évaporation du solvant de la couche initiale par exemple grâce à un séchage en étuve à convection forcée de la couche initiale pendant 20 minutes à une température de 80°C. L'épaisseur E de la couche intermédiaire après évaporation du solvant est de 6 ou 10 μηι selon les exemples (voir ci-dessous).
Dans une troisième étape (étape c'), on solidifie la matrice de la couche intermédiaire pour former la couche de cristal photonique sur le substrat.
Cette solidification est ici réalisée par polymérisation sous lumière ultra-violette (UV) de la matrice polymère. La dose UV (lampe à hydrogène, longueur d'onde de polymérisation = 365 nm) généralement utilisée pour une polymérisation totale de la matrice est comprise entre 500 et 2000 millijoules par centimètre-carré (mJ/cm2).
L'exemple 5 correspond à la lentille ophtalmique fabriquée selon le procédé ci-dessus et dans lequel l'épaisseur E de la couche intermédiaire après évaporation du solvant est de 6 μηι.
Dans les exemples 6 à 8 :
l'exemple 6 correspond à la lentille ophtalmique fabriquée selon le procédé ci- dessus avec un revêtement anti-abrasion tel que décrit dans le document EP 0614957 déposé sur la couche de cristal photonique ;
l'exemple 7 correspond à l'exemple 6 avec un revêtement anti-reflet efficace dans le visible et l'UV tel que décrit dans le document WO 2012/076714 ;
l'exemple 8 est identique à l'exemple 7 dans sa structure (couche de cristal photonique / revêtement anti-abrasion / traitement anti-reflet) mais avec une épaisseur E de la couche intermédiaire après évaporation du solvant de 10 μηι.
L'exemple comparatif 3 ci-dessous correspond quant à lui au filtre interférentiel décrit dans le document WO 2013/171434 (exemple 1 ) déposé sur un substrat CR39.
On a reporté dans les tableaux 4 et 5 ci-dessous les différentes performances des exemples 5 à 8 comparées à l'exemple comparatif n °3
Tableau 4
ableau 5
D'après ces tableaux, on constate que la valeur de chroma Ç pour la lumière réfléchie (mesurées pour un angle d'incidence de 15° sur la face principale avant du substrat, pour un illuminant standard D65 et pour un observateur standard (angle de 10 °)) est plus faible pour des lentilles ophtalmiques selon l'invention (exemples 5 à 8) que pour la lentille ophtalmique de l'art antérieur (exemple comparatif 3).
Les lentilles ophtalmiques de l'invention présentent donc une teinte résiduelle en réflexion (chroma) moins prononcée et un jaunissement en transmission moins perceptible par le porteur.
De plus, les performances en termes de « teinte », c'est-à-dire l'indice de jaune Yl et le facteur moyen de transmission dans le bleu Tm B sont gouvernées essentiellement par la couche de cristal photonique : les ajouts ultérieurs du revêtement anti-abrasion ou du traitement anti-reflet modifient peu ces performances.
Par ailleurs, les valeurs de réflexion moyenne Rm, de facteur de réflexion visuelle Rv, et de facteur de transmission visuelle Tv sont améliorées par l'ajout du traitement anti-reflet. 3) Exemples 9 à 1 1 - Mise en œuyre n °3 : dépôt direct de la couche de cristal photonique colorée sur le substrat
Dans les exemples 9 à 1 1 ci-après, le protocole de l'exemple 5 est repris, mais un colorant est ajouté à la solution contenant un solvant, des particules colloïdales et une matrice avant le dépôt sur un substrat de type CR39®.
Le tableau 6 décrit les colorants utilisés et leurs concentrations. Les séries Epolight sont disponibles auprès de Epolin, Newark, NJ, USA. Les séries SDA sont disponibles auprès de HW Sands, Jupiter, FL, USA.
Tableau 6
On a reporté dans les tableaux 7 et 8 ci-dessous les différentes performances des exemples 5 (sans colorant) et 9 à 1 1 (avec colorant).
Tableau 7
Tableau 8
Les lentilles ophtalmiques contenant un colorant présentent des propriétés similaires aux lentilles ophtalmiques non colorées : elles ont des facteurs de transmission dans le bleu inchangés autour de 75% pour une épaisseur de cristaux photoniques de 6 μηι et des indices de jaune faibles ou légèrement négatifs : la lumière transmise est perçue comme très faiblement jaune, voire même bleutée ou rosée (pour les valeurs négatives de l'indice de jaune). Enfin, la teinte et la chroma de la lumière réfléchie sont inchangées, car gouvernées uniquement par la nature des cristaux photoniques.
L'ajout de revêtements antireflets sur les lentilles ophtalmiques des exemples 5 et 9 à 1 1 conduirait à une diminution des valeurs de Rm et Rv. Les lentilles ophtalmiques selon l'invention, qui filtrent de manière sélective la lumière bleue photo-toxique comprise entre 420 nm et 450 nm au moyen de la couche de cristal photonique, permettent une gestion industrielle aisée des niveaux de performance en fonction des besoins.
En particulier le choix de l'épaisseur et des composants des couches de cristal photonique permet de concevoir des produits plus simplement. De plus, l'utilisation d'une couche de cristal photonique déposée sur l'une des faces principales du substrat permet de dissocier la fonction de filtrage sélectif de la lumière bleue photo-toxique par cette couche de la fonction générale d'anti-reflet qui peut être apportée par un filtre interférentiel classique du type empilement de couches minces diélectriques.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Lentille ophtalmique (1 ) comportant :
un substrat (2) ayant une face principale avant (3) et une face principale arrière (4), et
une couche de cristal photonique (5) recouvrant au moins en partie l'une desdites faces principales du substrat (2),
ladite lentille ophtalmique (1 ) présentant :
une courbe (C1 ) de réflectivité spectrale (RK) pour un angle d'incidence sur ladite face principale avant (3) compris entre 0 ° et 45° qui comprend un pic de réflectivité (1 1 ) ayant une valeur maximale de réflectivité (Rp) à une longueur d'onde de pic (λρ) comprise entre 420 et 450 nanomètres, et
une valeur de chroma (ÇJ en réflexion sur ladite face principale avant (3) avec un angle d'incidence compris entre 0 ° et 45° qii est inférieure à 30.
2. Lentille ophtalmique (1 ) selon la revendication 1 , présentant, en transmission à travers ladite lentille ophtalmique (1 ) avec un angle d'incidence compris entre 0 ° et 45 ° , un indice de jaune (Yl) inférieutà 30, de préférence inférieure à 20.
3. Lentille ophtalmique (1 ) selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle ladite valeur maximale de réflectivité (Rp) est supérieure à 15%.
4. Lentille ophtalmique (1 ) selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle ledit pic de réflectivité (1 1 ) présente une largeur à mi-hauteur (FWHM) inférieure à 80 nanomètres, de préférence inférieure à 50 nanomètres.
5. Lentille ophtalmique (1 ) selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle ladite valeur de chroma (ÇJ est inférieure à 20.
6. Lentille ophtalmique (1 ) selon l'une des revendications 1 à 5, présentant, pour un angle d'incidence compris entre 0 ° et 45 ° , un facteur moyen de transmission dans le bleu (Tm,B), sur une gamme de longueurs d'onde allant de 420 à 450 nanomètres, inférieur à 80%.
7. Lentille ophtalmique (1 ) selon l'une des revendications 1 à 6, présentant, un facteur moyen de transmission lumineuse (Tv) supérieur à 92%.
8. Lentille ophtalmique (1 ) selon l'une des revendications 1 à 7, présentant un facteur moyen de réflexion lumineuse (Rv) inférieur à 2.5%.
9. Lentille ophtalmique (1 ) selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle ladite couche de cristal photonique (5) est formée d'une matrice (7) et de particules colloïdales (8) arrangées dans ladite matrice (7).
10. Lentille ophtalmique (1 ) selon l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle ladite couche de cristal photonique (5) présente une épaisseur (E) comprise entre 1 et 40 micromètres, de préférence entre 3 et 30 micromètres.
1 1 . Lentille ophtalmique (1 ) selon l'une des revendications 1 à 10, dans laquelle ladite couche de cristal photonique (5) comprend un colorant.
12. Lentille ophtalmique (1 ) selon la revendication 1 , dans laquelle ladite couche de cristal photonique (5) présente :
une courbe de réflectivité spectrale pour un angle d'incidence compris entre 0° et 45° qui comprend un pic de réflectivité ayant une valeur maximale de réflectivité à une longueur d'onde comprise entre 420 et 450 nanomètres, et
une valeur de chroma en réflexion sur ladite couche avec un angle d'incidence compris entre 0° et 45° qui est infériœire à 30.
13. Procédé de fabrication d'une lentille ophtalmique (1 ) comportant les étapes suivantes :
a) déposer sur un film plastique une couche initiale d'une solution contenant un solvant et une composition contenant des particules colloïdales (8) en suspension dans une matrice (7) ;
b) évaporer au moins en partie le solvant de la couche initiale déposée sur ledit film plastique pour que les particules colloïdales (8) s'arrangent dans ladite matrice (7) pour former une couche intermédiaire de cristal photonique sur ledit film plastique ;
c) solidifier la matrice (7) de ladite couche intermédiaire sur ledit film plastique pour former une couche de cristal photonique (5) sur ledit film plastique ; et
d) appliquer ledit film plastique sur ladite lentille ophtalmique (1 ) de manière à assujettir ladite couche de cristal photonique (5) sur au moins l'une des faces principales avant et arrière d'un substrat (2) de la lentille ophtalmique (1 ),
caractérisé en ce que la composition mise en œuvre à l'étape a) est adaptée pour que la lentille ophtalmique (1 ) présente :
une courbe de réflectivité spectrale pour un angle d'incidence sur ladite face principale avant (3) compris entre 0 ° et 45° qii comprend un pic de réflectivité ayant une valeur maximale de réflectivité à une longueur d'onde de pic comprise entre 420 et 450 nanomètres, et
une valeur de chroma (Ç_) en réflexion sur ladite face principale avant (3) avec un angle d'incidence compris entre 0 ° et 45° qii est inférieure à 30.
14. Procédé de fabrication d'une lentille ophtalmique (1 ) comportant les étapes suivantes :
a') déposer une couche initiale d'une solution contenant un solvant et une composition contenant des particules colloïdales (8) en suspension dans une matrice (7) sur au moins l'une des faces principales avant et arrière d'un substrat (2) de la lentille ophtalmique (1 ) ;
b') évaporer au moins en partie le solvant de la couche initiale déposée sur ladite face principale pour que les particules colloïdales (8) s'arrangent dans ladite matrice (7) pour former une couche intermédiaire de cristal photonique; et
c') solidifier la matrice (7) de la couche intermédiaire,
caractérisé en ce que la composition mise en œuvre à l'étape a) est adaptée pour que la lentille ophtalmique (1 ) présente :
une courbe de réflectivité spectrale pour un angle d'incidence sur ladite face principale avant (3) compris entre 0 ° et 45° qii comprend un pic de réflectivité ayant une valeur maximale de réflectivité à une longueur d'onde de pic comprise entre 420 et 450 nanomètres, et
une valeur de chroma (Ç_) en réflexion sur ladite face principale avant (3) avec un angle d'incidence compris entre 0 ° et 45° qii est inférieure à 30.
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