JP6936252B2 - 紫外光に対する露出の検知のための方法及び装置 - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１６年２月２日出願の米国仮特許出願第６２／２９０１４０号及び２０１６年１２月２０日出願の米国仮特許出願第６２／４３６８４４号からの優先権を主張する。上で引用された出願の内容は、引用により本出願に組み入れられる。

［分野］
本明細書は一般に、表面が光に晒されるときを検知することに関し、具体的には紫外光に対する露出の検知のための方法及び装置に関する。

紫外（ＵＶ）光、凡そ１０ｎｍ〜４００ｎｍの波長を有する光、は常に太陽によって放射されている。ＵＶ光は人の健康に良い影響を有することができる（例えば、ビタミンＤの生成を誘発することによって）が、過度な露出は危険であり得る。ＵＶ光に対する過度露出は、皮膚の損傷を引き起こし、日焼け及び皮膚ガンの危険性の増加をもたらす可能性がある。従って、ＵＶ光を遮断する皮膚保護製品、例えば、日焼け止めクリーム、スプレー、ゲルなどが、太陽に対する長期の露出から皮膚を保護するのに使用されることが多い。しかし、日焼け止め製品は不正確な仕方で使用される可能性がある。一度塗布されると、いつ、もはや日焼け止めがＵＶ光に対する保護をもたらさなくなるかについて知られていない可能性がある。日焼け止めがＵＶ保護をもたらすかどうかを判断するための他の解決法は、日焼け止めの製造者によって与えられた、ビンの上に見出される持続時間を推定すること、又は、ユーザに彼らの露出を時間に基づく方法によって警告するために存在するシステムを含む。しかし、そのような解決法は、日焼け止めが、ユーザがどのような活動又は環境にあるかに基づいて異なって磨損する可能性があるので不正確になる可能性がある。結果として、ユーザが露出されて日焼けする危険性がユーザには明白ではない可能性がある。野外で行われる種々の活動、並びに種々の皮膚の型が、種々の速度でユーザの皮膚からの日焼け止めの、過度露出のあり得る有害な影響を伴う、磨損（wear off）をもたらす。

本明細書の一態様によれば、光に対する露出を検知するためのデバイスであって、光発色性材料（photochromic material）を含んだ光応答層と、光応答層の第１の面をカバーする、皮膚を模倣するカバー層と、光応答層の第１の面に反対の第２の面を表面に結合するように構成される粘着層とを含む、デバイスが提供される。

実施形態が、次の図面を参照しながら説明される。

非限定的な実施形態による、第１及び第２の視覚的外観において光に対する露出を検知するためのデバイスを示す。 非限定的な実施形態による、第１及び第２の視覚的外観において光に対する露出を検知するためのデバイスを示す。 非限定的な実施形態による、第１及び第２の視覚的外観において光に対する露出を検知するためのデバイスを示す。 さらに別の非限定的な実施形態による、図１Ａ〜図１Ｂのデバイスの図式的な断面図を示す。 さらに別の非限定的な実施形態による、図１Ａ〜図１Ｂのデバイスの図式的な断面図を示す。 さらに別の非限定的な実施形態による、図１Ａ〜図１Ｂのデバイスの図式的な断面図を示す。 さらに別の非限定的な実施形態による、図１Ａ〜図１Ｂのデバイスの図式的な断面図を示す。 さらに別の非限定的な実施形態による、図１Ａ〜図１Ｂのデバイスの図式的な断面図を示す。 非限定的な実施形態による、使用中の図１Ａ〜図１Ｂのデバイスの図式的な断面図を示す。 非限定的な実施形態による、図１Ａ〜図１Ｂのデバイスを使用する方法を示す。 別の非限定的な実施形態による、第１及び第２の視覚的外観において光に対する露出を検知するためのデバイスを示す。 別の非限定的な実施形態による、第１及び第２の視覚的外観において光に対する露出を検知するためのデバイスを示す。

図１Ａ及び図１Ｂは、ある特定の実施形態による、光に対する露出を検知するためのデバイス１００を示す。より具体的には、デバイス１００は光に対する表面の露出を検知するために表面に取り付けるように構成される。図１Ａ及び図１Ｂに示される例においては、デバイス１００は人ユーザの皮膚１０４に、皮膚１０４が光に対して露出しているかどうかを検知し表示するために貼り付けられる。幾つかの実施形態において、デバイス１００は、表面（例えば皮膚１０４）が約１０ｎｍ〜約４００ｎｍの波長を有する紫外光に対して露出しているかどうか、表面が光の他の波長に対して露出しているかどうかを検知し表示する。

本明細書の考察を通して明白となるように、デバイス１００及びその変形物は、紫外光に対する露出を検知し表示するために人の皮膚に貼り付けられるように説明されるが、他の実施形態においては、デバイスは他の表面に貼り付けられる。さらに別の実施形態において、デバイスは、紫外光以外の電磁放射の他の波長を検知し表示するように構成される。

以下でより詳しく考察されるように、デバイス１００は、所定の波長の光の存在において第１の視覚的外観を有するように構成される光応答層を含む。この光応答層はまた、上記の光の不存在において第２の視覚的外観を有するように構成される。本明細書で用いられる用語「視覚的外観」は、人の視覚に対するデバイス１００の外観を指す。

光応答層はさらに、光の所定の波長の、それぞれ、存在又は不存在に応じて、第１及び第２の視覚的外観の間で可逆的に移行するように構成される。当業者には明白となるように、用語「存在」及び「不存在」は、本明細書では説明のために用いられるが、絶対的要件を定めるものではない。従って、幾つかの実施形態において、デバイス１００は、所定の波長（例えば紫外）の光が、完全に不存在というよりも十分に低いレベルで存在するとき、第２の視覚的外観に移行する。

デバイス１００は、ある特定の実施形態において、ユーザの皮膚１０４が、日焼け止めがないために紫外線に晒されている（例えば、日焼け止めが塗布されていないため、又は以前に塗布された日焼け止めが磨損し、化学的に不活性になるなどのため）ときを検知し表示するために使用される。図１Ａは、例えば、デバイス１００及び周りの皮膚１０４の上の日焼け止めの存在のために、紫外光の不存在におけるデバイス１００（即ち、上記のような第２の視覚的外観における）を示す。図１Ａに示されるように、第２の視覚的外観において、デバイス１００は実質的に無色であり、図示された実施形態においては透明である。

日焼け止めが磨損したとき（例えば、水又は汗などの他の流体との接触、物理的磨減などにより）又はさもなければ紫外放射の吸収に効果がなくなっているとき、紫外放射に晒されているデバイス１００は、図１Ｂに示されるように第１の視覚的外観に移行する。図１Ｂにおいて、デバイス１００は所定の色、パターン又は他の視覚的に特色のある性質を有する。さらに、幾つかの実施形態において、図１Ｂに示されるデバイス１００は、第１の視覚的外観において、第２の視覚的外観におけるよりも大きい不透明度を有する。明白となるように、皮膚１０４及びデバイス１００に対する日焼け止めの再塗布は、デバイス１００の紫外放射への露出を減らすか又は無くし、これに応答してデバイス１００は図１Ａに示される第２の視覚的外観に戻る。

他の実施形態において、第２の視覚的外観はまた、第１の視覚的外観の色とは異なる可視色を有する。第１及び第２の視覚的外観のそれぞれの色は対照的である（例えば、オレンジ色と紫色）ことが好ましい。さらに別の実施形態において、第１の視覚的外観は実施的に無色透明とすることができ、他方第２の視覚的外観は所定の色及び不透明度を有することができる。

デバイス１００は、視覚的外観の間の上記の移行が起こるだけでなく、機能的に適切な時間（例えば、デバイス１００に隣接した皮膚１０４に塗布された日焼け止めが、紫外放射の吸収又は反射において効果的であることを終わるとき）に起こることを可能にする様々な構造的及び材料特性を有する。これらの特性は、以下でより詳しく考察される。

図２を参照すると、ある特定の実施形態によるデバイス１００の略断面図が示される。図２に示されるように、デバイス１００は上記の光応答層２００を含み、これが上記の視覚的外観の間の移行をもたらすように選択された光発色性材料を含む。デバイス１００はまた、光応答層２００の第１の面をカバーする、皮膚を模倣するカバー層２０４（本明細書では単にカバー層２０４とも呼ばれる）を含む。カバー層２０４によってカバーされる光応答層２００の第１の面は、皮膚１０４に対するデバイス１００の貼り付け後に、皮膚１０４から最も遠い光応答層２００の面を指す。従って、第１の層はまた、デバイス１００の上側又は外側層（即ち、デバイス１００が貼り付けられた後、皮膚１０４から最も遠い層）と呼ぶこともできる。

カバー層２０４の組成及び構造は、以下でより詳しく考察されることになるが、一般にカバー層２０４の組成及び構造は皮膚１０４のある特定の特徴を模倣する。例えば、幾つかの実施形態において、カバー層２０４は、日焼け止めが磨損するのを可能にする皮膚１０４の特徴を模倣する。従って、幾つかの実施形態において、カバー層２０４は、摩滅（abrasion）、水との接触などの影響の下で、そのような影響下にある皮膚１０４とほぼ同じ速度で、日焼け止めが磨損することを可能にする。

デバイス１００はまた、光応答層２００の第１の面と反対の第２の面を表面、例えば皮膚１０４の表面に結合するように構成される粘着層２０８を含む。換言すれば、粘着層２０８は、皮膚１０４に貼り付けられるとき、デバイス１００の内側又は下部表面を形成する。

粘着層２０８は、光応答層２００の下側に、又は光応答層２００と粘着層２０８との間に接続された層の下側に塗布される粘着上塗りを含む（以下で分かるように）。様々な粘着剤の任意の適切な１つ、又は組み合わせを粘着層２０８のために使用することができる。幾つかの実施形態において、粘着層２０８は、医療及び／又は外科使用のためのアクリル・ベースの粘着剤を含み、従って、これは、皮膚１０４に取り外し可能に結び付けるのに適している。粘着層２０８は、水（真水、塩水、皮膚１０４から出た汗などを含む）の存在下で表面（例えば、皮膚１０４）に結び付けることができるように選択されることが好ましい。例えば、幾つかの実施形態において、粘着層２０８は、Ｐｒｏｓ−Ａｉｄｅ（商標）などの医療用の粘着剤を含む。

デバイス１００はまた、ある特定の実施形態において、デバイス１００の使用前に粘着層２０８に貼り付けられる取り外し可能な裏張り２１２を含む。ある特定の実施形態において、取り外し可能な裏張り２１２の単一シートが複数のデバイス１００を支持することができる。他の実施形態において、取り外し可能な裏張り２１２の単一片が各々のデバイス１００に設けられる。取り外し可能な裏張り２１２は、所望の表面以外の表面（例えば、皮膚１０４）への粘着層２０８の不適切な貼り付けを防ぐため、並びに、デバイス１００の使用前に粘着層２０８へのゴミの粘着を防ぐために役立つ。

当業者には明白となるように、取り外し可能な裏張り２１２を設けるために様々な材料を使用することができる。幾つかの実施形態において、取り外し可能な裏張り２１２は、粘着層２０８に面する側の上にシリコーンを有するポリエチレン塗装のクラフト紙で作製される。さらに別の実施形態において、取り外し可能な裏張り２１２は、粘着層２０８に面する側の上にシリコーンを有する帯電防止処理されたポリエチレン塗装のクラフト紙で作製される。帯電防止処理は、デバイス１００を皮膚１０４に貼り付ける前に、取り外し可能な裏張り２１２のより容易な取り外しを可能にすることができる。

使用中に、今や当業者には明白となるように、取り外し可能な裏張り２１２は、皮膚１０４又は他の目標とする表面へのデバイス１００の貼り付け（図２中の丸で囲まれた「２」を参照）の直前に除去される（図２中の丸で囲まれた「１」を参照）。

以下で考察されるように、光応答層２００及びカバー層２０４の種々の実施が考慮される。しかし、各々の実施において、光応答層２００は光発色性材料を含む。一般に、光発色性材料は、種々の波長の光の存在又は不存在において異なる状態の間を移行する材料であり、従って、関連するタイプの光の存在又は不存在において、異なる視覚的外観（例えば、色）を有する。デバイス１００は、紫外放射の検知及び表示がもたらされる実施形態において、紫外光（即ち、波長が１０ｎｍ〜４００ｎｍの間）の存在又は不存在において状態の間を移行する、光応答層２００の中の１つ又はそれ以上の光発色性材料を含む。

幾つかの実施形態において、光応答層２００は、複数の光発色性材料を含み、それらの各々は、紫外光を定める波長の範囲の異なるサブセットにおいて移行する。さらに別の実施形態において、光応答層２００は、光に応答する（即ち、上記の移行を経験する）だけでなく温度にも応答する材料を含む。そのような材料は光発色性熱変色性材料と呼ばれる（熱的に可逆な光発色性材料とも呼ばれる）。光発色性熱変色性材料（photo-thermochromic material）の例は、スピロピランと呼ばれる種類の材料を含み、その一例は１，３，３−トリメチルインドリノ−６’−ニトロベンゾピリロスピランである。例えば、幾つかの実施形態において、光応答層２００は、光（例えば、紫外光）の存在下で第１の視覚的外観に移行するが、そのような光の不存在及びある特定の閾値における温度においてのみ第２の視覚的外観に戻る光発色性熱変色性材料を含む。

好ましくは、光発色性材料又は光応答層内で使用される材料は、所定の波長の放射（例えば、紫外光）の存在下で第１の視覚的外観に移行し、別の及び異なる刺激、例えばデバイス１００が監視及び示すように構成される波長の範囲の外の放射の存在下で第２の視覚的外観に移行する。即ち、紫外放射の存在（又は不存在）を検知し表示するように構成されるデバイスに関して、光発色性材料又は光応答層内で使用される材料は、１０ｎｍ未満及び４００ｎｍを超える放射に対する露出によって（他のタイプの放射が存在するかどうかに関わりなく）第１の視覚的外観に移行し、４００ｎｍを超える波長を有する可視光に対する露出によって（紫外光の不存在又は削減された存在において）第２の視覚的外観に移行することが好ましい。

光応答層２００内で使用される光発色性材料の例は、ジアリールエテンと呼ばれる種類の材料を含む。ジアリールエテン（diarylethene）の一例は、１，２−ビス（２，４−ジメチル−５−フェニル−３チエニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−１−シクロペンテンであり、これは紫外放射の存在下で構造変化を受ける（具体的には、この分子は、紫外放射の不存在下では開環構造を有し、紫外放射の存在下では閉環構造を有する）。光発色性材料はまた、当業者には、デバイス１００内での使用のために適切であることが明らかとなる、種々の他の種類の光発色性材料から選択することができる。

次に図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、光応答層２００を支持するための基材材料がカバー層２０４と粘着層２０８との間に含まれる、デバイス１００の例示的な実施が考察される。これら及び後の例において、取り外し可能な裏張り２１２は、図を簡単にするために省略されるが、以下で考察されるいずれの実施形態にも取り外し可能な裏張り２１２を使用することができると考えられる。

図３Ａはデバイス１００の実施形態１００−１を示す。デバイス１００−１は、上記のように及び以下でさらに詳しく説明するように、カバー層２０４及び粘着層２０８を含む。さらに、デバイス１００−１は粘着層２０８と光応答層２００−１との間に基材層３００を含む。ここで、参照数字にダッシュが付け加えられた数字は「基部」数値によって識別される構造体の変化物を識別するのに用いられている。従って、デバイス１００に対する参照は、デバイス１００−１及び本明細書で説明される任意の他の変化物に対する集合的参照として意図されている。同じ命名法がデバイス１００の構成要素に関して用いられる。

基材層３００は、上記の基材材料を含み、光応答層２００−１及びカバー層２０４がその上に支持される構造基部を提供し、その上に粘着層２０８が支持される。幾つかの実施形態において、基材層３００及び粘着層２０８は、基材膜への粘着剤の塗布によって粘着テープとして一緒に製造される。例えば、幾つかの実施形態において、デバイス１００−１の製造中に、光応答層２００−１が基材層３００にインクとして塗布される。基材層３００に対する光応答層の貼り付けは任意の適切な技術（例えば、印刷、コロナ表面処理など）によって達成することができる。他の実施形態において、光応答層２００−１は、基材層３００に結合するための粘着剤を含んだフィルム（液体又は固体状態のいずれか）として、基材層に貼り付けられる。

基材層３００を形成する基材材料はポリマー・フィルムを含み、それ故に、光発色性材料及び光応答層２００−１を構成するいずれの担体材料も、ポリマー・フィルムの上面に貼り付けられる。光応答層が基材層３００に印刷される幾つかの実施形態において、ポリマー・フィルムは、溶媒ベースの印刷塗布のような関連する印刷技術に対する適合性に関して選択される。例えば、光発色性材料を、ＦＧＮ４１２１のような任意の適切な担体材料の中に（例えば、約３質量％で）溶解させることができる。従って、ある特定の実施形態において、基材材料はプラスチック・フィルム、例えば、ポリエステル、ポリエチレン又はポリウレタン・フィルム或いは膜である。デバイス１００がユーザの皮膚１０４に貼り付けられる、本明細書で考察したような実施形態において、基材膜は通気性であることが好ましい。幾つかの実施形態において、基材層３００の少なくとも一部分は、可視及び紫外放射のうちの１つ又は両方に対して半透明又は透明である。しかし、他の実施形態においては、基材層３００は不透明である。

図３Ｂを参照すると、上記の基材材料と統合された光応答層２００−２を含む、デバイス１００の別の実施形態１００−２が示される。従って、基材層３００の上面に付着又は別に塗布されるのではなく、デバイス１００−２においては、光発色性材料が物理的に又は化学的に基材材料の中に統合される。図３Ａに関連して上述したように、基材材料は、幾つかの実施形態においてフィルムに成形するのに適切なポリマーである。例えば、ポリマーは、ポリエステル、ポリエチレン又はポリウレタンのようなプラスチック（好ましくは通気性及び／又は半透明）とすることができる。次に明白となるように、図３Ｂに示される実施形態において、基材材料は紫外放射に対して半透明又は透明であることが好ましい。

幾つかの実施形態において、光発色性材料は、ポリマーの架橋によって基材層と物理的に統合される。換言すれば、統合層２００−２は、基材材料が光発色性材料とは別々に層に成形される（図３Ａにおけるように）のではなく、統合層２００−２の成形中に統合される光発色性材料と基材材料とによって製造される。

以前に記述したように、デバイス１００はまたカバー層２０４を含み、その組成及び構造が、デバイス１００が皮膚１０４のある特定の性質を模倣することを可能にする。次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、デバイス１００の例示的な実施が、特にカバー層２０４の実施に関して、考察される。以下で記述されることを除いて、以下で考察されるカバー層２０４の例示的な実施は、上述の実施形態（図２Ａ〜図２Ｂに示されるデバイス１００−１及び１００−２の両方を含む）のいずれにも適用可能である。

図４Ａは、光応答層２００（即ち、上記のように、層２００−１及び層２００−２のいずれか、又はそれらの任意の他の適切な変形物）及び粘着層２０８を含むデバイス１００−３を示す。さらに、デバイス１００−３は、結合層４００を介して光応答層２００に接続されるカバー層２０４−１を含む。

カバー層２０４−１は、フィルムに成形するのに適切なポリマーを含む。幾つかの実施形態において、ポリマーは多糖（polysaccharide）及びポリペプチドのうちの１つである。多糖ポリマーを使用する実施形態において、セルロース骨格を有するポリマーをカバー層２０４−１内に使用することができる。より具体的には、幾つかの実施形態においてポリマーはキトサンであり、従って、カバー層２０４−１は、当業者には明白となる任意の適切な技術によって形成されるキトサンのフィルムである。キトサンのフィルムは分解性（degradable）であり、従って、摩滅、浸水などを含む様々な環境因子に応じて磨損する。フィルムが分解する速度は、日焼け止めが皮膚１０４から磨損するのと類似の速度で、日焼け止めがデバイス１００から磨損するのを可能にし、従って、カバー層２０４−１は皮膚１０４を模倣すると言われる。

キトサン・フィルムは、質量で約１５％までのキトサンを含む。ある特定の実施形態において、キトサン・フィルムは、質量で約１０％未満のキトサンを含むことが好ましい。このフィルムはまた、キトサンの溶解を促進する（より多くの割合の、例えば、約１５％までのキトサンを使用することを可能にし、それ故に結果として得られるカバー層２０４−１の機械的強度を向上させる）ために、酢酸（例えば、質量で約１０％まで、及び好ましくは質量で約５％未満）などの溶媒を含むことができる。フィルムの残りは、以下で考察されるある特定のオプションの添加剤を除いて、水である。例示的なキトサン・フィルムは、質量で３％のキトサン及び質量で５％の氷酢酸を含む。

他の実施形態において、カバー層２０４−１のために使用されるポリマーは、グリアジン（グルテンの成分）のようなポリペプチドである。従って、カバー層２０４−１は、当業者には明白となる任意の適切な技術によって形成されるグリアジンのフィルムである。グリアジンのフィルムは分解性であり、従って、皮膚１０４の外側層の磨損特性をシミュレート（即ち、模倣）する。グリアジン・フィルムは質量で約１５％までのグリアジンを含む。ある特定の実施形態において、グリアジン・フィルムは質量で１０％未満のグリアジンを含むことが好ましい。フィルムの残りは、以下で考察されるある特定のオプションの添加剤を除いて、水である。

さらに別の実施形態において、カバー層２０４−１は、キトサンのような多糖とグリアジンのようなポリペプチドとの組み合わせを含む。そのような実施形態において、カバー層２０４−１におけるポリマーの割合は約２０％までであり、上記の実施形態に関連して１０％未満であることが好ましい。しかし、カバー層２０４−１内のポリマーの全割合は、多糖とポリペプチドとの間に分割される。例えば、幾つかの実施形態においてカバー層２０４−１は、５％のキトサン及び５％のグリアジンを含む。他の実施形態においては、ポリマーの一方が、他方よりもカバー層２０４−１のより大きい割合を占める。より一般的には、従って、カバー層２０４−１は約０％〜約１５％の間のキトサンを含み、質量で約１５％の残りはグリアジンである。フィルムはまた、幾つかの実施形態において、その中のポリマーの希釈を促進するための酢酸のような溶媒を含む。フィルムの残りは、以下で考察されるある特定のオプションの添加剤を除いて、水である。ポリマーの他の組み合わせもまた当業者には思い浮かぶことになる。

カバー層２０４−１は、ポリマー、水及び（幾つかの実施形態において）上記の溶媒に加えて、種々の添加剤を含むことができる。添加剤は、幾つかの実施形態において、ポリビニルピロリドンのような増粘剤の任意の１つ又は任意の適切な組み合わせを含む（例えば、約１〜５質量％）。他の増粘剤は、キトサン・ベースのフィルムに関して、Ｇｅｌｍａｋｅｒ（商標）Ｓｔｙｌｅ（例えば、約０．５質量％）及びグリセリン（例えば、約１〜１０質量％）、並びに、グリアジン・ベースのフィルムに関して、トリエタノールアミン（例えば、キトサンを使用する実施形態に対して約２０質量％、又はグリアジンのみを使用する実施形態に対して約６０質量％）及びキサンタンガム（例えば、約０．５〜１．５質量％）を含む。増粘剤は、ポリマー・フィルムの粘性を大きくするために使用される。次に明らかとなるように、デバイス１００の製造中、水のみと上記のポリマーとの組み合わせによってもたらされるよりも大きな粘性が、連続上塗りプロセスのような、特定の製造技術に対してより適切である可能性がある。例えば、より大きい粘性は、フィルムが、製造中、上記の増粘剤の不存在におけるよりもより均一に広がるのを可能にする。従って、結果として得られるカバー層２０４−１は、長い寿命を有することができる（即ち、容易に磨損しにくくなる）。

添加剤はさらに、ある特定の実施形態において、ｐＨ調整化合物を含む。具体的には、目標のｐＨを達成するために、水酸化ナトリウム及びトリエタノールアミンのような塩基がフィルムに加えられる。目標のｐＨは、典型的には約５〜約５．６の間である。幾つかの実施形態において目標のｐＨは５．２〜５．６の間である。幾つかの実施形態において目標のｐＨは約５．４であり、この場合に、フィルムの分布は均一となり、一貫した厚さ及びそれ故にデバイス１００の全面積にわたって予測可能な磨損速度を有するカバー層２０４−１をもたらす。例えば、１％のキトサン及び１％の酢酸を含むフィルムに対して、約０．００５％の水酸化ナトリウム及び２％のトリエタノールアミンが、フィルムのｐＨを約５．４に釣り合わせるのに十分であった。上で識別されたｐＨの範囲は、約６〜約７の間のｐＨ値よりも効果的であることが見出されている。

添加剤はさらに、ある特定の実施形態において、結果として得られるカバー層２０４−１の機械的強度を増す強度増強材料を含む。そのような添加剤は、例えば、トリエタノールアミン（例えば、約２質量％）、ナトリウムＰＣＡ（例えば、約０．５質量％）及びプロピレングリコール（例えば、約５質量％）のうちの任意の適切な１つ又はそれらの任意の適切な組み合わせを含む。上述の添加剤は、フィルムが水を吸収する能力を増加させ、それ故に、皮膚１０４と類似の水含有量をフィルムに与えるために使用される。

さらに別の実施形態において、添加剤はまた、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅｔｅｔｒａａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）（例えば、約０．２５質量％まで）、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ：Ｂｕｔｙｌａｔｅｄ ｈｙｄｒｏｘｙｔｏｌｕｅｎｅ）（例えば、約０．０５質量％まで）及びプロピルパラベン（例えば、約０．５質量％まで）などのような防腐剤を含む。カバー層２０４−１内で使用できるさらに別の添加剤は、アスコルビン酸／アスコルビン酸塩、没食子酸プロピル、メチルクロロイソチアゾリノンなどの抗酸化剤、及び／又は、安息香酸、パラヒドロキシ安息香酸（ＰＨＢＡ：ｐａｒａ−ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ）、安息香酸ナトリウム、ヒドロキシ安息香酸、柑橘類コンボ（例えば、約１質量％まで）などの抗菌／抗微生物剤、若しくは他の適切な抗菌／抗微生物剤を含む。

カバー層２０４−１は少なくとも紫外放射に対して半透明である（日焼け止めが塗られていないか、又は磨損したとき、下にある光応答層２００の紫外光に対する露出を可能にするため）。さらにカバー層２０４−１は、日焼け止めの少なくとも単一の塗布を吸収するように選択された厚さを有する。幾つかの実施形態において、カバー層２０４−１には、日焼け止めの２つ又はそれ以上の別々の塗布を吸収することができる、より厚い厚さが与えられ、日焼け止めの初めの塗布が磨損した後で、デバイス１００を再使用するのを可能にする（即ち、追加の日焼け止めを塗布するのを可能にする）。例えば、カバー層２０４−１は、約１８ミクロン〜約２２０ミクロンの間の厚さを有する湿潤フィルムとして付着させることができる。

上述のように、デバイス１００−３はまた、カバー層２０４−１を光応答層２００に結合するための結合層４００を含む。幾つかの実施形態において、結合層４００は粘着剤を含む。粘着剤は少なくとも紫外放射に対して半透明であり、水及び日焼け止めのようなローションに対して耐性であることが好ましい。例えば、医療用のＰｒｏｓ−Ａｉｄｅ（商標）粘着剤が幾つかの実施形態において使用される。

幾つかの実施形態において、結合層４００は、基材層３００に関連して上で説明したポリマー・フィルムのような基材材料を含む。例えば、幾つかの実施形態において、結合層４００は、ポリエチレン（例えば、低密度ポリエチレン）又はポリウレタンのようなプラスチック膜を含む。上記の下塗り剤又は粘着剤は、膜を光応答層２００及びカバー層２０４−１の各々に結合するために膜の一面又は両面に付けることができる。それぞれ、光応答層２００及びカバー層２０４−１との適合性のために、膜の各々の面に異なる下塗り剤又は粘着剤を選択することができる。

図４Ｂを参照すると、さらに別の実施形態によるデバイス１００−４が示される。デバイス１００−４は、図４Ａにおける分離した結合層ではなく、統合されたカバー及び結合層２０４−２を含む。カバー層２０４−２は、上記のポリマー・フィルムを含むが、但し、フィルムはさらに、粘着剤（例えば、Ｐｒｏｓ−Ａｉｄｅ（商標）粘着剤）及び界面活性剤又は表面湿潤剤のうちの何れか１つ又はそれらの組み合わせを含んだ結合材料を含む。界面活性剤は、下にある材料（例えば、光応答層２００及び使用されるときは基材層３００）の疎水性を変える。下にある表面をより親水性にすることは、カバー層２０４−２が下にある表面により都合良く付着することを可能にする。例えば、カバー層２０４−２は、（上で考察されたポリマー及びオプションの添加剤に加えて）例えば、Ｃａｐｓｔｏｎｅ（商標）ＦＳ−３４を含む（例えば、約０．５体積％）。

図５を参照すると、さらに別の実施形態において、上述の結合材料は光応答層２００と統合される。具体的には、ある特定の実施形態によるデバイス１００−５は、上述のカバー層２０４−２、並びに、以前に考察した基材層３００、並びに統合された光応答及び結合層５００を含む。層５００は、図４Ｂに関連して記述された粘着剤と界面活性剤との任意の適切な組み合わせに加えて、以前に考察した光発色性材料を含む。

次に明らかとなるように、幾つかの実施形態において、結合層は単に省略することができる。その代わりに、カバー層２０４及び光応答層２００は、例えば表面処理法（例えば、高周波放電）の使用によって、互いに粘着するように処方することができる。さらに別の実施形態において、図４Ａ、図４Ｂ、及び図５に示される結合材料の実施の組み合わせが使用される。例えば、幾つかの実施形態において光応答層は、図５に関連して考察されるように、光発色性材料及び粘着剤を含み、追加の層（例えば、プラスチック膜）が、統合された光応答及び結合層と、カバー層２０４との間に含まれる。

次に、図６を参照すると、デバイス１００の例示的な使用事例が示される。具体的には、使用の前に、取り外し可能な裏張り２１２（含まれている場合）が除去される。次に、デバイス１００が、光の検知及び表示が望まれる表面に貼り付けられる。今の例においては、デバイス１００はユーザの皮膚１０４に、皮膚の紫外光に対する露出を検知し表示するために、貼り付けられる。明白となるように、皮膚１０４へのデバイス１００の貼り付けの直後に、光応答層が紫外光に晒される可能性がある（日焼け止めが塗布されていないので）。従って光応答層は、上述のように第１の視覚的外観へ移る可能性がある。

皮膚１０４へのデバイス１００の貼り付けに続いて、日焼け止めが皮膚１０４及びデバイス１００に塗布される。皮膚１０４及びカバー層２０４は日焼け止めを吸収し、それ故に、紫外光から保護される。日焼け止めの塗布に続いて、光応答層が第２の視覚的外観に移行する（第１の視覚的外観にあった場合）か、又は第２の視覚的外観に留まる。しかし、ある程度の環境的磨損に続いて、カバー層２０４（及びその中に保持される日焼け止め）は、皮膚１０４の死んだ皮膚細胞の外側層を有するので、磨損する。従って、皮膚１０４の下にある（今や外側の）層は、もはや紫外光から保護されない。その結果、光応答層２００が第１の視覚的外観に移行し、紫外光に対する露出を表示する。

カバー層２０４がより厚い厚さを有する実施形態においては、カバー層２０４の残りの（即ち、磨損していない）部分に再塗布することができる。しかし、図６に示される例においては、日焼け止めの再塗布の前に、デバイス１００を破棄し、第２のデバイス１００を貼り付けることができる。

上記の考察から、今やデバイス１００を使用する方法もまた明白となる。具体的には、図７を参照すると、デバイス１００を使用する方法７００が示される。ブロック７０５において、裏張り２１２が、存在する場合には、除去される。ブロック７１０において、デバイス１００が所望の表面（例えば、ユーザの皮膚１０４）に貼り付けられる。ブロック７１５において、日焼け止めが表面及び貼り付けられたデバイス１００に塗布される。ブロック７２０において、デバイス１００が第１の視覚的外観に移行して、日焼け止めがもはや皮膚を紫外線から効果的に保護しないことを表示するかどうかが判断される。判断が否定的であるとき、ブロック７２０において判断が繰り返される。しかし、判断が肯定的であるとき、方法７００の実行はブロック７２５に進み、そこで日焼け止めが再塗布される（十分に厚いカバー層２０４を有して再塗布を可能にするデバイスに関して）か又はデバイスが置き換えられる。

考察されたものに加えて変形物もまた考慮される。例えば、幾つかの実施形態において、デバイス１００は図形的印（例えば、基材層３００の上に印刷された）を含む。例えば、図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、デバイス１００は、非発色性インクで印刷された騎士の図形を含む。デバイス１００が第２の視覚的外観（図８Ａ）から第２の視覚的外観（図８Ｂ）へ移行するとき、騎士の一部分（今の例においては、剣）が色を変える。換言すれば、光応答層２００は、デバイス１００の面積の一部分にだけ光発色性材料を含み、その部分がデバイス１００の非発色性図形の一部分に一致することができる。さらに、デバイス１００は、図１Ａ〜図１Ｂ及び図８Ａ〜図８Ｂにおいて円形であるように示されているが、デバイス１００は、種々様々な他の形状（例えば、多角形、文字、動物など）において提供することができる。

特許請求の範囲は、上記の例において説明された実施形態によって限定されるべきではなく、全体として説明と一致する最も広い解釈が与えられるべきである。

Claims (17)

1. 光に対する露出を検知するためのデバイスであって、
   光発色性材料を含む光応答層と、
   前記光応答層の第１の面をカバーする、皮膚を模倣するカバー層であって、前記カバー層はある量の日焼け止めを吸収し、前記カバー層は、前記の量の日焼け止めが摩滅により人の皮膚から磨損するであろう速度と実質的に同じ速度で、前記の量の日焼け止めが摩滅により前記カバー層から摩損することを可能にするために多糖類を含む、カバー層と、
   前記光応答層の前記第１の面と反対の第２の面を表面に結合するように構成された粘着層と、
   を備えるデバイス。
2. 前記光応答層は、所定の波長の光の存在において第１の視覚的外観を有し、前記所定の波長の光の不存在において第２の視覚的外観を有する、請求項１記載のデバイス。
3. 前記所定の波長は１０ｎｍ〜４００ｎｍの間である、請求項２記載のデバイス。
4. 前記第１の視覚的外観は第１の色を有し、前記第２の視覚的外観は第２の色を有する、請求項２記載のデバイス。
5. 前記第１の視覚的外観は第１の色を有し、前記第２の視覚的外観は無色である、請求項２記載のデバイス。
6. 前記カバー層と前記粘着層との間に基材材料をさらに備える、請求項１記載のデバイス。
7. 前記基材材料を含む基材層をさらに備え、前記光応答層が前記基材層の上に付着される、請求項６記載のデバイス。
8. 前記基材材料は前記光応答層と統合される、請求項６記載のデバイス。
9. 前記基材材料はポリマー・フィルムを含む、請求項７又は請求項８に記載のデバイス。
10. 前記基材材料はプラスチックを含む、請求項９記載のデバイス。
11. 前記基材層は、その上に図形的印を含む、請求項７記載のデバイス。
12. 前記光発色性材料は、ジアリールエテンを含む、請求項１記載のデバイス。
13. 前記多糖類は、キトサンまたはセルロース骨格を有するポリマーを含む、請求項１記載のデバイス。
14. 前記カバー層は半透明である、請求項１記載のデバイス。
15. 前記カバー層と前記光応答層とを粘着するように構成された結合材料をさらに備える、請求項１記載のデバイス。
16. 前記結合材料は、前記カバー層及び前記光応答層のうちの１つと統合される、請求項１５記載のデバイス。
17. 前記光応答層の前記第２の面と対向する前記粘着層の面をカバーする取り外し可能な裏張りをさらに備え、前記取り外し可能な裏張りは前記表面に前記デバイスを貼り付ける前に取り外し可能である、請求項１〜１６の何れか一項に記載のデバイス。
    

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