KR20160115688A - 편광 안경류 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 편광 안경류를 제조하는 방법으로서, 편광 필름(78), 또는 편광 필름을 포함하는 안경류의 블랭크를 제공하는 단계로서, 상기 편광 필름(78)은 기재 필름 및 편광제를 포함하는, 단계; 및 상기 편광 필름(78)으로부터 상기 편광제를 용해시키는 용매(74)에, 상기 편광 필름(78), 또는 상기 편광 필름을 포함하는 상기 블랭크를 침지하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

Description

편광 안경류 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING A POLARIZED EYEWEAR}
본 발명은, 청구항 1의 전제부에 따른 편광 안경류, 구체적으로는 편광 안경, 보다 구체적으로는 편광 안경 렌즈, 실드(shield), 및/또는 선글라스를 제조하는 방법에 관한 것이다.
반사를 필터링하기 위해, 일반적으로 주위 장면 중 시야에 있는 이미지를 선명하게 하기 위해 수년간 편광 선글라스가 사용되어 왔다. 편광은 눈부심을 방지할 뿐만 아니라, 일부 경우에는 편광 선글라스가 편광 렌즈로서뿐만 아니라 광 감쇠 렌즈로서 기능하도록 전체 광 수준을 약화시킨다.
Tendler에 의한 미국 특허 8,172,393 B2는 상부 편광부 및 하부 비편광부를 갖는 렌즈를 기술한다. 렌즈의 상부 편광부는 눈부심 방지 및 경우에 따라 증가된 광도 보호를 제공한다. 렌즈의 하부 비편광부는 착용자가 편광 디스플레이, 예컨대 차량 또는 비행기 조종석 기기를 볼 수 있도록 한다.
이 특허는 그래디언트 편광을 제조하는 방법에 관한 정보가 거의 없는 제품 특허에 관한 것이다. 미국 특허 8,172,393 B2의 4단 51 내지 55줄에서 Tendler는, "그래디언트 편광은 여러 가지 방법으로 달성될 수 있으며, 그 중 한 방법은 편광층을 연신하여 그래디언트를 제공하는 것이다. 다른 방법은 상이한 편광 밀도의 편광 재료로 된 서로 인접한 스트라이프를 제공하는 것이다."라고 제안한다. 이러한 제안들은 적용될 수는 있지만, 특히 낮은 스케일 번호에서 비용이 많이 들 수 있거나 개별 착용자의 요구에 맞추려면 부적합할 수 있다.
편광자는 특정 편광의 빛은 통과시키고 다른 편광의 파장은 차단하는 광학 필터이다. 편광자는 명확하지 않거나 혼합된 편광의 광 빔을 명확한 편광을 지닌 빔, 편광된 빛으로 전환할 수 있다. 일반적 유형의 편광자는 선형 편광자 및 원형 편광자이다. 편광자는 많은 광학 기술 및 기기에 사용되며, 편광 필터는 안경류뿐만 아니라 사진 및 액정 디스플레이 기술에서도 적용된다. 편광자는 빛 외에 전파, 마이크로파, 및 X-선과 같은 다른 형태의 전자기파에 대해서도 제조될 수 있다.
선형 편광자는 일반적으로 다음의 두 가지 종류로 구분될 수 있다: 원치 않는 편광 상태들이 장치에 의해 흡수되는 흡수 편광자, 및 편광되지 않은 빔이 반대 편광 상태를 지닌 두 개의 빔으로 분할되는 빔 분할 편광자.
다수의 흡수 편광자가 알려져 있다. 결정 광학에서 설명되는 효과들로 인해, 특정 결정들은 이색성, 즉 특정 방향들로 편광된 빛의 선택적 흡수를 나타낸다. 따라서, 이들은 선형 편광자로 사용될 수 있다. 가장 잘 알려진 이러한 유형의 결정은 전기석(tourmaline)이다. 그러나, 이 결정은, 이색성 효과가 파장에 크게 의존하고 결정이 착색되어 보이므로 거의 편광자로 사용되지 않는다. 헤라파타이트 또한 이색성이고 크게 착색되지는 않지만, 큰 결정으로 성장시키기 어렵다.
편광 필름 중 폴라로이드 편광 필터가 특히 잘 알려져 있다. 폴라로이드 편광 필터는 원자 스케일에서 선 격자 편광자와 유사한 기능을 한다. 폴라로이드 편광 필터는 원래 미세 헤라파타이트 결정으로 만들었다. 현재의 H-시트 형태는 아이오딘 도핑된 폴리비닐 알코올(PVA) 플라스틱으로 만들어진다. 제조 시 시트의 연신은 PVA 사슬이 하나의 특정 방향으로 정렬되도록 한다. 아이오딘 도펀트로부터의 원자가 전자는 중합체 사슬을 따라 선형으로 이동할 수 있지만, 중합체 사슬을 가로질러 이동할 수는 없다. 따라서, 사슬에 평행하게 편광된 입사광은 시트에 흡수되고, 사슬에 수직으로 편광된 빛은 투과된다.
한편, 원래의 폴라로이드 편광 필터로부터 유래된 다수의 편광 필름이 알려져 있다. 이러한 편광 필름은 대략 다음의 두 가지 유형으로 구분된다: 광학적 특징이 우수한 아이오딘 타입 필름 및 내열 특성이 우수한 염료 타입 필름.
이러한 편광 필름의 제조는 폴라로이드 공정으로부터 유래된다. 편광 필름은 일반적으로 고분자 재료(주로 폴리비닐 알코올(PVA))로 된 기재 필름을 염색함으로써, 또는 그 표면 상에 아이오딘을 흡착시킨 후 연신 및 배향시킴으로써 제조된다. 이렇게 함으로써, 특정 진동 방향을 갖는 빛만 필름을 통과하도록 하는 편광 특성이 필름에 부여된다. 또한, 필름의 기계적 강도를 확보하기 위해, 지지 재료, 예컨대 트리아세틸 셀룰로오스(TAC) 필름 또는 보호 필름이 필름에 라미네이트된다.
기재 필름 및 염료의 예들은 예를 들어 US20080094549 A1에 개시되어 있다.
기재 필름으로 주로 사용되는 재료는 폴리비닐 알코올이다. 폴리비닐 알코올(PVOH, PVA, 또는 PVAl)은 수용성 합성 중합체이다. 폴리비닐 알코올의 이상적 화학식은 [CH2CH(OH)]n이다. 폴리비닐 알코올은 제지, 직물, 및 다양한 코팅에 사용된다. 폴리비닐 알코올은 백색(무색)이고 무취이다.
편광 필름은 다양한 종류의 처리를 받을 수 있다. 또한, 필름 자체는 반사, 얼룩, 및 빛샘을 제어하는 기능을 가질 필요가 있을 수 있다. 일부 유형의 액정 디스플레이(LCD), 터치 패널, 또는 유기발광(EL) 디스플레이 또한 편광 필름에 위상 지연 필름을 라미네이팅하여 제조된 제품을 필요로 한다.
내구성 및 실용성으로 인해 폴라로이드 타입 편광 필터는, 예를 들어, 선글라스, 사진 필터, 및 액정 디스플레이를 위한 사용에서 가장 일반적 유형의 편광자가 되었다. 또한, 폴라로이드 타입 편광 필터는 다른 유형의 편광자보다 훨씬 더 저렴하다.
해결되어야 할 문제는, 착용자가 자신의 편광 안경류를 벗지 않고 디지털/LCD/편광 디스플레이를 가진 속도계와 같은 전자 기기를 읽을 수 있도록, 비편광부 또는 이색성의 그래디언트를 갖는 편광 안경류를 제조하는 방법을 제조하는 것이다. 바람직하게, 그 제조 공정은 비용이 저렴한 방식으로 수행될 것이다.
이 문제는 기본 청구항의 특징을 가진 방법에 의해 해결된다. 본 발명의 유리한 실시예 및 개발은 종속 청구항의 요지이다.
본 발명은, 임의의 제조 공정은 제조 시 상이한 편광 밀도 또는 그래디언트 착색의 제공을 필요로 할 것이라는 가정에 기초를 두고 있다. 예를 들어, 렌즈 캐스터에게 공급하는 렌즈 필름 공급자로부터 이미 절단되어 형성된, 미리 형성된 PVA 편광 필름을 구매할 수 있다. 이러한 경쟁이 필름의 가격을 상당히 낮추었다. 편광 필름을 제조할 능력 및/또는 그래디언트 편광 필름을 제조하는 데 필요한 노하우 및 개발 비용이 없는 회사들의 경우, 그래디언트 편광자를 생성하기 위한 더 편하고 저렴한 방법은 공급자로부터 미리 형성된 PVA 필름을 개질하는 것일 것이다. 다양한 공급자로부터 저렴하게 구입한 모든 PVA 필름은 잠재적으로 탈색되어 편광되지 않은 필름 영역을 제공할 수 있다. 이는 렌즈에 걸쳐 명확한 영역 또는 그래디언트일 수 있다.
현재의 그래디언트 편광 제품은 그래디언트 이색성을 야기하지 않는다. 즉, 광 편광자가 보통 열경화성 렌즈로 캐스팅되고 나서 편광 렌즈 자체가 비이색성(비편광) 염료로 착색되어 전체적으로 그래디언트 색조를 제공한다. 그러나, 이는 착용자가 편광 디스플레이 등을 볼 수 있도록 하지 않는다. 또한, 이러한 착색 방법은 사용되는 렌즈 재료에 적합하게 개별적으로 수정되어야 한다. 이는 처방실이 이를 다루기 위해 준비된 방법을 가질 수 있어야 함을 의미한다. 그래디언트 착색된 편광 렌즈의 사용은 처방실에 대한 이러한 복잡성을 제거한다.
또한, 특히 PVA는 일반적으로 평판 시트로 제조된다. 제조 공정 중 그래디언트 편광자를 생성하는 다양한 방법이 우선 평판 시트 상에 행해지고 나서 그래디언트를 포함한 필름을 렌즈에 적합한 곡선으로 연신 및/또는 형상화할 필요가 있을 것이다. 이는 그래디언트의 왜곡을 야기할 수 있다. 이미 만곡된 필름 상에서 용출을 수행하면 이보다 더 나은 제어를 제공할 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 편광 안경류를 제조하는 방법은 다음 단계를 포함한다:
- (블랭크 없이) 편광 필름, 또는 편광 필름을 포함하는 안경류의 블랭크를 제공하는 단계로서, 상기 편광 필름은 기재 필름 및 편광제를 포함하는, 단계
- 상기 편광 필름으로부터 상기 편광제를 용해시키는 용매에, (블랭크 없이) 상기 편광 필름, 또는 상기 편광 필름을 포함하는 상기 블랭크를 침지하는 단계.
본 문맥에서 안경류의 블랭크는, 안경 렌즈 또는 선글라스 렌즈와 같은 안경류를 만들기 위한 마무리되지 않은 제품을 의미한다. 블랭크는, 착용자의 눈과 마주하도록 정의 및 결정된 면, 또는 착용자의 눈과 마주하는 면과 반대측에 위치하도록 정의 및 결정된 면, 즉, 물체와 마주하도록 정의 및 결정된 면 중 일면이 광학적으로 마무리되고 그 반대면은 착용자의 요구에 부합하도록 가공되어야 하는, 반제품일 수 있다.
블랭크는 일반적으로 그 상표명으로 알려진 다음 재료들 중 하나로 제조될 수 있다: CR-39 경질 수지, PPG Trivex, SOLA Spectralite, Essilor Ormex, 폴리카보네이트, MR-8 1.6 플라스틱, MR-6 1.6 플라스틱, MR-20 1.6 플라스틱, SOLA Finalite, MR-7 1.665 플라스틱, MR-7 1.67 플라스틱, MR-10 1.67 플라스틱 등.
편광 필름은 블랭크의 면들 중 일면, 즉 착용자의 눈과 마주하도록 의도된 면 또는 착용자의 눈의 반대면과 마주하도록 의도된 면 상에 도포, 예컨대 라미네이트될 수 있다. 편광 필름은 두 개의 반쪽 블랭크 사이에 끼워질 수도 있다.
본 발명의 문맥에서 기재 필름은, 편광제에 의해 함침 및/또는 편광제로 코팅되는, 편광제를 위한 기제(carrier)를 의미한다.
침지는 특히 액체인 또는 경우에 따라 기체 형태일 수 있는 용매와 접촉되는 것을 의미한다.
편광제는 적절한 처리에 의해 필름에 편광성, 특히 선형 편광성을 제공할 수 있는 임의의 물질을 의미한다. 편광제는 특정 진동 방향을 가진 빛을 제거하는 본래의 강도 감쇠 특성뿐만 아니라 투과된 부분에 대한 강도 감쇠 특성을 가질 수 있다.
전술한 문제는 전술한 기술에 의해 완전히 해결된다.
편광 필름은, 편광제 외에, 광 감쇠제 및/또는 광색제 및/또는 착색제를 포함할 수 있음에 주목한다.
바람직하게, 기재 필름은 폴리비닐 알코올 또는 그 유도체 또는 폴리엔을 생성하기 위해 폴리염화비닐 필름을 탈염화수소화 하거나 폴리비닐 알코올 필름을 탈수화 하여 얻어지는 폴리엔 타입 필름 중 적어도 하나의 물질로 이루어지거나 적어도 하나의 물질을 포함한다. 상기 물질은 모두 매우 저렴하므로 저비용으로 고품질의 안경류를 제조하기 위한 기본 재료로 적합하다.
상기 편광제는 아이오딘 또는 이색성 염료 중 적어도 하나로 이루어지거나 적어도 하나를 포함하는 것이 유리하다. 복수의 대표적인 이들 물질을 기반으로 한 편광 필름을 제조하는 방법은 잘 알려져 있다. 본 문헌의 서론부에 나타낸 바와 같이 이들 물질 다수는 저가이지만 고품질을 갖는 편광 필름을 제조하기에 적합하다.
일반적인 이색성 염료는, 기능 기 R-N=N-R'(R 및 R'은 아릴 또는 알킬일 수 있음)을 가진 아조 화합물; 나프타 화합물; 또는 안트라퀴논 화합물 중 적어도 하나로 이루어지거나 적어도 하나를 포함한다. 이러한 많은 재료들로 편광 필름을 제조하는 공정은 잘 확립되어 있다.
편광 필름이 광 감쇠제 및/또는 착색제를 포함하는 경우, 이들 제제는 각각 착색 염료로 이루어지거나 착색 염료를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 광 감쇠제 및/또는 착색 염료는 기능 기 R-N=N-R'(R 및 R'은 아릴 또는 알킬일 수 있음)을 가진 아조 화합물; 나프타 화합물; 또는 안트라퀴논 화합물 중 적어도 하나로 이루어지거나 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일반적으로 이러한 염료는 극성 제제에 대해 증가된 용해도를 가지므로 용매는 극성 제제를 포함하는 것이 유리하다. 또한, 기재 재료는 극성 제제에 대해 상당한 용해도를 나타내고 용출 속도를 증가시킬 수도 있다.
물, 알코올, 또는 아세톤을 용매제로 사용하여 염료 타입 PVA 편광자를 기초로 한 실험은 매우 짧은 시간 후 필름으로부터 이색성 염료의 상당한 용출을 나타낸다. 편광 염료는 필름에서 유출되는 것으로 나타나 편광이 현저히 적은 필름의 더 밝은 부분을 남긴다. PVA는 예를 들어 흡습성이어서 특히 물도 PVA를 관통하여 염료를 용해시킨다. 현재 수행된 실험에서, 편광 필름의 파괴 없이 염료가 완전히 제거될 수는 없었지만, 필름이 안경류로 캐스팅될 수 있도록 필름의 온전함을 유지하면서, 편광도를 낮추기 위한 염료의 현저한 제거가 이루어질 수 있다. 예를 들어 미국 특허 8,172,393 B2 및 거기에 언급된 참조에, 예컨대 안경 렌즈와 같은 안경류를 캐스팅하는 방법이 개시되어 있다.
염료는 용출되는 것으로 보일 수 있고, 용매, 특히 용매로 사용될 경우 물에 회수되는 것으로 보인다.
필름의 파괴 없이 염료를 제거하기 위해 복수의 처리가 적합하다. 그러한 기술들로는 특히 초음파 처리, 필름 균열을 방지하기 위해 용매인 물에 첨가되는 예를 들어 PVA에 일반적인 가소제의 사용, 염료, 세제를 용해시키기 보다는 화학적으로 탈색하기 위한 일반적인 물 염소화 기술, 및 염료를 추출하기 위한 킬레이트 화합물의 사용이 있다.
염료를 추가적으로 화학적 개질하면(예를 들어 매염제의 사용으로 염료는 비수용성으로 될 수 있음), PVA 필름과 같은 기재 필름은 불활성인, 비극성, 특히 비수성 용매로 염료가 용해되도록 할 수 있다.
그러므로, 대안적으로 또는 경우에 따라 상기 극성 제제와 더불어, 상기 용매는 비극성 제제를 포함할 수 있다. 비극성 제제의 사용은, 이색성 염료 및/또는 기재 필름의 특히 물에 대한 용해도를 감소시키기 위해 이색성 염료 및/또는 기재 필름이 (화학적으로) 개질되는 경우에 특히 적합하다.
유리한 실시예에 따라 본 발명에 따른 방법은 또한, 상기 비극성 제제가 CnHn 및/또는 CnHn +2(n은 정수); 톨루엔; 클로로포름; 디에틸 에테르 중 적어도 하나의 화합물로 이루어지거나 적어도 하나의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 그러한 물질은 비극성 용매로 공지되어 있다.
또한, 침지 단계 시 용매의 바람직한 온도는 10℃ 내지 40℃인 것으로 확인되었다. 더 바람직하게, 그 온도는 15℃ 내지 39℃, 또는 심지어 18℃ 내지 38℃로 유지될 수 있다. 염료 제거 속도, 기재 필름의 용매 저항성, 및 재현성 간의 균형이 확인되어야 한다. 예를 들어 기재 필름으로서 PVA는 약 38℃의 온도에서 용매인 물에 용해되기 시작하는 것으로 확인되었다. 그러므로, 온도는 바람직하게 상기 온도 미만으로 잘 유지되어야 한다.
침지 단계의 지속은 바람직하게 1분 내지 350분, 더 바람직하게 10분 내지 250분 동안 유지된다. 15분 내지 200분 또는 심지어 20분 내지 150분의 침지 기간의 경우에 최상의 결과가 얻어지는 것으로 확인되었다.
침지 단계의 지속 시간 및 침지 단계 시 용매의 온도에 대한 절충안은 다음과 같다: 침지 단계 시 용매의 온도는 15℃ 내지 38℃로 유지되고, 침지 단계의 지속은 30분 내지 250분 동안 유지된다. 침지 이전에 편광 필름 또는 편광 필름을 지닌 블랭크의 온도를 용매의 온도까지 또는 심지어 용매의 온도보다 높게 올려 편광 필름 또는 편광 필름을 지닌 블랭크를 전처리하면 침지 단계의 지속 시간이 상당히 감소한다.
점진적 편광을 만들기 위해 상기 용매 내 상기 블랭크의 침지 깊이는 상기 침지 단계 동안 변경될 수 있다. 이는 편광자 필름을 용액에 반복적으로 침지한 후 용매로부터 꺼내거나, 느린 동작으로 용매에 침지한 후 용매 밖으로 꺼냄으로써 수행될 수 있다.
본 방법의 유리한 실시예는, 상기 침지 깊이가 상기 침지 단계 동안 200분 당 1 cm 넘게 감소, 바람직하게는 상기 침지 깊이가 상기 침지 단계 동안 100분 당 1 cm 넘게 감소, 더 바람직하게는 상기 침지 깊이가 상기 침지 단계 동안 60분 당 1cm 넘게 감소, 가장 바람직하게는 상기 침지 깊이가 상기 침지 단계 동안 30분 당 1cm 넘게 감소되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법의 유리한 실시예는, 상기 침지 깊이가 상기 침지 단계 동안 200분 당 1 cm 넘게 증가, 바람직하게는 상기 침지 깊이가 상기 침지 단계 동안 100분 당 1 cm 넘게 증가, 더 바람직하게는 상기 침지 깊이가 상기 침지 단계 동안 60분 당 1cm 넘게 증가, 가장 바람직하게는 상기 침지 깊이가 상기 침지 단계 동안 30분 당 1cm 넘게 증가되는 것을 특징으로 한다.
상기 용매는 상기 침지 단계 동안 상기 블랭크 또는 상기 편광 필름에 상대적으로 이동될 수 있다. 특히, 상기 용액은 상기 침지 단계 동안 상기 블랭크 또는 상기 편광 필름에 상대적으로 초음파로 이동된다. 이색성 염료의 균일한 용출이 일어난다.
이미 전술한 바와 같이, 상기 용매는 상기 편광제와 반응할 수 있는 반응제를 포함하는 것이 유리할 수 있다. 상기 편광 효과의 중화가 일어난다. 반응제로서 차아염소산염, 특히 차아염소산칼슘이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 캐스팅 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 침지 단계 이후 상기 편광 필름 또는 상기 블랭크는 안경 렌즈와 같은 안경류로 캐스팅될 수 있다. 이러한 안경류, 특히 상기 안경 렌즈는 시력 교정 특성을 갖거나 갖지 않을 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 방법으로 제조될 선글라스를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법으로 제조될 다른 선글라스를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 방법으로 제조될 또 다른 선글라스를 도시한다.
도 4는 도 1에 따른 선글라스를 제조하기 위한 장치를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 장치와 함께 도 2에 따른 선글라스를 제조하기 위한 편광 필름의 형상을 도시한다.
도 6은 도 3에 따른 선글라스를 제조하기 위한 장치를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 처리 후의 편광 필름을 지닌 블랭크의 편광기 상의 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 처리 후의 편광 필름을 지닌 블랭크의, 대기 조건에서 본 사진이다.
도 9는 용매 내 과도한 처리 후의 편광 필름을 지닌 블랭크의 편광기 상의 사진이다.
도 1을 참조하면, 편광 물질로 코팅되거나 또는 내부에 편광 물질이 삽입된 렌즈(12 및 14)가 프레임(11)에 고정된 선글라스(10)가 도시되어 있다. 선글라스(10)는 해칭으로 표시한 상부 편광 영역(16 및 18) 및 하부 비편광 영역(20 및 22)을 갖는 렌즈(12 및 14)를 구비한다. 편광 영역(16 및 18)과 비편광 영역(20 및 22) 사이의 경계는 참조 번호 24 및 26으로 표시되어 있다.
시야에 있는 장면에서 멀리 있는 물체를 보는 동안, 착용자는 편광 선글라스의 유익한 결과를 얻을 수 있는 반면, 비편광부를 통해 아래로 훑어봄으로써 착용자는 하부 영역(20, 22)도 선형 편광 처리되었다면 교차 편광으로 인해 완전히 검게 보였을 편광 디스플레이를 가진 기기를 용이하게 볼 수 있다.
도 2는, 편광 디스플레이를 보기 위해 사용자가 렌즈의 U 형상 또는 반원의 비편광부(40, 42)를 통해 보도록, 상부 편광 영역(36 및 38) 및 매우 뚜렷한 경계(44, 46)에 의해 분리된 하부 반원 비편광 영역(40 및 42)을 갖는 렌즈(32 및 34) 및 프레임(31)을 가진 선글라스(30)를 도시한다.
두 경우 모두, 렌즈 자체는 주문형 렌즈일 수 있다. 특히, 렌즈는 또한, 예컨대 노안 교정을 제공하기 위해, 다중 초점, 특히 이중 초점 또는 누진 렌즈일 수 있다. 선글라스가 하나의 처방을 가지고 또는 처방 없이 주로 원거리를 보기 위해 제공될 경우, 예컨대 원시로 인한 노안을 교정하기 위해, 반원 영역(40, 42)은 다른 도수를 구비할 수 있다. 그 결과, 먼 지역의 편광된 빛의 감쇠는 렌즈부(36, 38)를 통해 그 장면을 봄으로써 달성되는 반면, 편광 디스플레이 보기는 각 렌즈(32, 34)의 하부 비편광부(40, 42)를 통해 편광 디스플레이를 봄으로써 달성된다.
도 3을 참조하면, 선글라스(50)는 편광에 그래디언트가 적용된 렌즈(52 및 54) 및 프레임(51)을 구비한다. 렌즈(52, 54)의 상단(56, 58)에서 편광이 최대이고, 각 렌즈(52, 54)의 하부(60, 62)로 하단(64, 66)의 비편광부까지 아래로 편광은 계속 감소한다.
도 4는 도 1에 따른 선글라스(10)를 제조하기 위한 장치(70)를 도시한다. 장치(70)는, 예를 들어 물과 같은, 용매(74)로 채워진 상자(72)를 포함한다. 장치(70)는 블랭크 렌즈(12, 14) 또는 편광 필름 시트(78)를 위한 운반체(76)를 더 포함한다.
본 발명에 따른 방법에 따라, 시트(78)(또는 편광 필름이 라미네이트된 블랭크)는, 상기 시트(78)(또는 블랭크 상에 라미네이트된 편광 필름)로부터 편광제, 예를 들어 염료 운반 기재 필름으로 사용되었을 수 있는 PVA로부터의 이색성 염료를 용해시키는 용매(74)에 침지된다. 대기에 노출된 용매(74)의 표면(80)은 용매(74)에 노출된 시트(78)에 대해 주로 직선 경계를 제공하므로, 편광 영역(16, 18)과 비편광 영역(20, 22) 사이에 매우 직선인 경계(24, 26)가 형성된다.
도 5는 상기 용매(74)에 침지 시 시트(78)의 배치가 수정된 장치(70)를 측면도로 도시한다. A-A'선을 따른 단면도에서 볼 수 있듯이, 시트(78)는 그 축(82)을 따라 휘어져 시트(78)의 용매에 노출된 영역과 용매에 노출되지 않은 영역 간 경계를 결과적으로 원 모양으로 변형시킨다. 그러므로, 이렇게 수정된 배치는, 편광 영역(36, 38)을 비편광 영역(40, 42)으로부터 분리시키는 굽은 경계(44, 46)를 갖는 선글라스 렌즈(32, 34)의 제조를 가능케 한다.
도 6은 도 3에 따른 선글라스(50)를 제조하기 위한 장치(90)를 도시한다. 이 장치(90)는 도 4에 도시된 장치(70)와 매우 유사하며, 예를 들어 물과 같은, 용매(74)로 채워진 상자(72)를 포함한다. 장치(90)는 블랭크 렌즈(52, 54) 또는 편광 필름 시트(78)를 위한 운반체(76)를 더 포함한다.
도 4에 도시된 구성요소 외에, 장치(90)는 블랭크 또는 시트(78)를 지닌 운반체(76)를 양쪽 화살표(86)로 표시한 것처럼 위 아래로 이동시키기 위한 이동 도구(84)를 포함한다. 그러므로, 상기 용매(74) 내 블랭크 또는 시트(78)의 침지 깊이(88)는 침지 단계 동안 변경되어 시트(78)와 같은 편광 필름으로부터 이색성 염료의 점진적 용출을 만들어 낼 수 있다.
이와 함께 도면은 시트(78)를 측면으로부터 지지하는 운반체(76)를 개략적으로 도시하고 있음을 지적한다. 그러나, 시트(78)의 구조적 온전성이 낮은 경우, 예를 들어 경우에 따라 PVA를 사용할 경우, 운반체(76)는 도시된 바와 같이 필름의 측면으로부터가 아니라 필름의 평면에 수직으로 시트(78)를 잡을 필요가 있다.
상세히 전술한 바와 같이, 편광 필름이 도포된 블랭크의 일부를 단순히 담그는 것은 이색성 염료를 제거할 것이다. 도 7은 침지 후 블랭크 상에 도포된 편광 필름(102)으로서 편광 염료 타입 PVA를 포함하는 안경류 블랭크(100)의, 편광기로부터 빛에 노출 시 사진을 나타낸다. 필름(102)을 3 + 3 시간 동안 물에 침지하였고, 3시간 간격으로 90도씩 회전시켰다. 침지 동안 온도는 20℃로 일정하게 유지하였다. 침지 동안 용매(74)를 교반시켰다. 물에 노출된 하부(104)에서 염료가 유출됨에 따라 편광도는 부분적으로 파괴되었다.
도 8에 도시된 바와 같이 주변 조명 조건에서 관찰된 동일한 블랭크(100) 하부(104)에서 전체 색조의 변화를 볼 수 있다.
편광 필름은 용매, 예를 들어 물에 너무 오래 방치될 경우 파괴되는 것으로 실험에서 나타난다. 또한, 6시간 노출된 편광 필름(102) 상에서 미세 균열이 형성되는 것을 볼 수 있다. 이는 가소제가 PVA에서 용출되어 필름을 깨지기 쉽게 만들기 때문인 것으로 추측된다. 그러므로, 침지 기술을 이용하여 물에 노출시키는 데에는 제한이 있다.
도 9는 전술한 블랭크(100)와, 동일한 편광 필름(202)을 갖지만 17시간 동안 물에 노출된 블랭크(200)의, 편광기에 노출 시 사진을 비교한 것을 나타낸다. 용매에 노출된 편광 필름(202)의 하부(204)는 완전히 투명하지만, 필름 온전성은 파괴되므로, 물만 사용할 경우 탈색에 제한이 있다.

Claims (17)

  1. 편광 안경류(10, 30, 50)를 제조하는 방법으로서,
    편광 필름(78), 또는 편광 필름(102, 202)을 포함하는 안경류의 블랭크(100, 200)를 제공하는 단계 - 상기 편광 필름은 기재 필름 및 편광제를 포함함 - 단계; 및
    상기 편광 필름(78, 102, 202)으로부터 상기 편광제를 용해시키는 용매(74)에, 상기 편광 필름(78), 또는 상기 편광 필름(102, 202)을 포함하는 상기 블랭크(100, 200)를 침지하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 기재 필름은, 폴리비닐 알코올 또는 그 유도체 또는 폴리엔을 생성하기 위해 폴리염화비닐 필름을 탈염화수소화 하거나 폴리비닐 알코올 필름을 탈수화 하여 얻어지는 폴리엔 타입 필름 중 적어도 하나로 이루어지거나 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 편광제는 아이오딘 또는 이색성 염료 중 적어도 하나로 이루어지거나 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 이색성 염료는, 기능 기 R-N=N-R'(R 및 R'은 아릴 또는 알킬일 수 있음)을 가진 아조 화합물; 나프타 화합물; 또는 안트라퀴논 화합물 중 적어도 하나로 이루어지거나 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 용매(74)는 극성 제제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 극성 제제는 물, 알코올, 또는 아세톤 중 적어도 하나로 이루어지거나 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 용매(74)는 비극성 제제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 비극성 제제는 CnHn, CnHn +2, 톨루엔, 클로로포름, 또는 디에틸 에테르 중 적어도 하나로 이루어지거나 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 침지 단계 시 용매(74)의 온도는 10℃ 내지 40℃로 유지되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 침지 단계의 지속은 1분 내지 350분 동안 유지되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 침지 단계 시 용매(74)의 온도는 15℃ 내지 38℃로 유지되고, 침지 단계의 지속은 30분 내지 250분 동안 유지되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 편광 필름(78, 102, 202) 또는 상기 블랭크(100, 200)의 상기 용매(74) 내로의 침지 깊이(88)는 상기 침지 단계 동안 변경되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 침지 깊이(88)는 상기 침지 단계 동안 200분 당 1 cm 넘게 감소되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 침지 깊이(88)는 상기 침지 단계 동안 200분 당 1 cm 넘게 증가되는 것을 특징으로 하는, 방법
  15. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 용매(74)는 상기 침지 단계 동안 상기 편광 필름(78) 또는 상기 블랭크(100, 200)에 상대적으로 이동되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 용매(74)는 상기 편광제와 반응할 수 있는 반응제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  17. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 침지 단계 이후 상기 편광 필름(78) 또는 상기 블랭크(100, 200)를 렌즈로 캐스팅하는 추가 단계를 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.
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