KR20230002352A - 자체-성층 하드 코팅에 의해 캡슐화된 표면 미세 구조물을 갖는 렌즈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로렌즈와 같은 적어도 하나의 광학 소자 또는 복수의 광학 소자를 갖는 베이스 렌즈 기재를 포함하는 광학 물품에 관한 것으로서, 상기 물품은 우수한 광학 특성 및 우수한 기계적 특성을 나타낸다. 보다 정확하게는, 이는 광학 물품에 관한 것으로서, 광학 물품은, - 대향하는 제1 및 제2 렌즈 표면을 갖는 베이스 렌즈 기재; - 대향하는 제1 및 제2 보호용 표면을 갖는 보호용 층으로서, 제1 보호용 표면은 제2 렌즈 표면 상에 배치되는, 보호용 층; 및 - 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 포함하며, 각각의 광학 소자는, 제1 보호용 표면 및 제2 렌즈 표면 중 하나의 일부분을 한정하고, 0.1 밀리미터(mm) 이하인, 이들을 보유하는 제2 렌즈 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 높이, 및 2.0 mm 이하인 직경을 가지며, 보호용 층은, 적어도 2개의 별개의 층을 갖는 자체-성층 코팅으로 구성되고, 적어도 2개의 별개의 층은, - 보호용 층의 가장 안쪽 부분에 해당하고 2개의 대향 표면을 갖는 제1 층(
Figure pct00082
)으로서, 하나의 표면은 제1 보호용 표면에 해당하는, 제1 층(
Figure pct00083
); 및 - 보호용 층의 가장 바깥쪽 부분에 해당하고 2개의 대향 표면을 갖는 제2 층(
Figure pct00084
)으로서, 하나의 표면은 제2 보호용 표면에 해당하는, 제2 층(
Figure pct00085
)이며, 자체-성층 코팅은, 적어도 2개, 바람직하게는 2개의 비친화성 수지 조성물로서, 수지 조성물 1 및 수지 조성물 2를 포함하는 자체-성층 조성물의 중합으로 인해 비롯되고, 제1 층(
Figure pct00086
)은, 경화 후에 적어도 2개의 수지 조성물 중 하나(수지 조성물 1)로 이루어지며(경화된 수지 1), 상기 경화된 수지 1은, - 차이(
Figure pct00087
)가 0.045 초과, 바람직하게는 0.10 초과, 또는 심지어 0.15 초과이도록, 적어도 하나 또는 각각의 광학 소자의 굴절률(
Figure pct00088
) 미만인 굴절률(
Figure pct00089
)을 나타내고, 제2 층(
Figure pct00090
)은, 경화 후에 적어도 2개의 수지 조성물 중 다른 하나(수지 조성물 2)로 이루어지며, 상기 경화된 수지 2는, - 굴절률(
Figure pct00091
)과 유사하거나 더 높은 굴절률(
Figure pct00092
)을 나타낸다. 또한, 본 발명은 이러한 광학 물품을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

자체-성층 하드 코팅에 의해 캡슐화된 표면 미세 구조물을 갖는 렌즈
본 발명은 적어도 하나의 광학 소자 또는 복수의 광학 소자(예를 들어, 이의 표면으로부터 돌출되는 마이크로렌즈, 프레넬 구조물(Fresnel structure) 등)를 갖는 베이스 렌즈 기재(base lens substrate)를 포함하는 광학 물품, 및 이러한 광학 물품을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 렌즈와 같은 광학 물품은, 원하는 광 굴절력(optical power)을 제공하도록 형성된 베이스 렌즈 기재, 및 베이스 렌즈 기재의 적어도 하나의 표면을 커버하여 후자가 스크래치에 의해 손상되는 것을 방지하는 마모 방지 코팅을 포함한다.
하드 코팅(hard coating)으로도 알려진 마모 방지 코팅은, 이중층 구조를 갖는 바람직한 실시형태에 따라, 베이스 렌즈 기재로부터 마모 방지 코팅의 자유 표면으로의 경도 구배(hardness gradient)를 제공한다. 코팅의 상부 층은 이의 자유 표면에서 코팅의 가장 경질 부분을 한정하여, 얇은 입자 및 얇은 스크래치에 대한 보호를 가능하게 하는 반면에, 코팅의 하부 층은 아래의 덜 경질 부분을 한정하여, 더 큰 입자에 의해 제공되는 충격을 흡수할 수 있고, 더 큰 스크래치의 형성을 방지할 수 있다. 또한, 이에 따라, 기재와 마모 방지 코팅 사이의 계면에서 균열의 형성을 방지하기 위해, 베이스 렌즈 기재의 경도를 갖는 전환부(transition)를 제공한다.
다수의 적용예에서, 광학 물품의 굴절력의 국부적인 변화를 제공하는, 마이크로렌즈와 같은 복수의 광학 소자를 베이스 렌즈 기재 상에 제공하는 것이 바람직하다는 것이 확인되었다. 예를 들어, US 2017/0131567에서, 렌즈의 표면 상에 형성된 복수의 마이크로렌즈를 포함하는 렌즈가 알려져 있으며, 마이크로렌즈에 의해 제공되는 굴절력의 국부적인 변화에 따라, 근시의 진행을 억제시키거나 둔화시킬 수 있다.
또한, WO2016/168746 문헌에서, 제1 광 굴절력을 갖는 렌즈가 알려져 있으며, 렌즈는 제2 광 굴절력을 갖는 마이크로렌즈의 어레이를 포함하고, 마이크로렌즈는, 렌즈의 곡률이 제한되더라도, 렌즈에 의해 제공되는 교정을 증가시킬 수 있게 하거나, 미소 규모로 보이는 급격한 단계를 나타내지 않으면서 상이한 광 굴절력의 넓은 영역을 갖는 다초점 렌즈를 형성할 수 있게 한다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 마모 방지 코팅을 갖는 마이크로렌즈를 갖는 렌즈를 커버하는 것은 마이크로렌즈의 굴절력을 변화시키므로, 마이크로렌즈에 의해 제공되는 효과를 감소시키거나 손상시킨다. 실제로, 마이크로렌즈의 두께는 일반적으로 약 1 ㎛ 내지 2 ㎛인 반면에, 마모 방지 코팅의 전형적인 두께는 약 3 ㎛이다. 따라서, 마이크로렌즈와 같은 돌출 요소를 포함하는 표면이 (전형적으로 침지에 의해 도포되는) 마모 방지 코팅에 의해 커버되는 경우, 마모 방지 코팅의 자유 표면은, 그것이 커버하는 렌즈의 곡률과 정확히 동일한 곡률이 아니다. 대신에, 돌출 요소가 있음으로 인해, 상기 자유 표면은 표면의 국부적인 변형을 나타낸다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 이러한 하나의 변형부 상에 입사하는 광선은, 마모 방지 코팅 내로 진입할 때 제1 굴절을 받고, 베이스 렌즈 기재의 마이크로렌즈와의 계면에서 제2 굴절을 받으므로, 광선의 경로는, 마모 방지 코팅이 없는 경우의 이의 경로(도 1a)와 비교하여 변화된다.
마이크로렌즈 굴절력의 이러한 변경을 감소시키기 위해, 마모 방지 코팅의 두께를 감소시키는 단계로 구성되는 솔루션이 제안되었다. 그러나, 이러한 코팅으로 커버된 마이크로렌즈의 국부적인 굴절력(P')은 약 P - 0.5(P는 코팅이 없는 마이크로렌즈의 초기 굴절력임)이기 때문에, 여전히 굴절력의 변경이 있는 것으로 평가되었다. 또한, 코팅의 스크래치에 대한 보호의 특성이 크게 감소되므로, 이러한 솔루션은 만족스럽지 못하다.
베이스 렌즈 기재 상에 존재하는 다른 광학 구조물에 대해서도, 동일한 종류의 문제가 발생한다. 예를 들어, 프레넬 링(Fresnel ring)과 같은 구조물은, 마모 방지 코팅에 의해 커버된 경우 굴절력의 섭동을 또한 받는다.
따라서, 우수한 광학 특성을 가질 뿐만 아니라 우수한 기계적 특성도 갖는 마이크로렌즈와 같은 미세 구조물을 갖는 광학 렌즈가 여전히 필요하다.
본 발명의 목적은 종래기술의 단점에 대한 솔루션을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 한 가지 목적은 광학 물품을 제공하는 것으로서, 광학 물품은, 베이스 렌즈 기재; 상기 기재를 보호하는 보호용 층; 및 적어도 하나의 광학 소자(예를 들어, 마이크로렌즈) 또는 복수의 광학 소자를 포함하며, 마모 방지 코팅이 표면 미세 구조물을 다소 재생시키는 종래기술과는 대조적으로, 보호용 층은 광학 소자의 광학 효과를 감소시키거나 억제시키지 않고 우수한 내마모성을 보장한다.
전술한 목적은 독립 청구항에 기재된 특성의 조합에 의해 달성되며, 종속 청구항은 본 발명의 구체적인 바람직한 실시예를 제공한다.
광학 물품 및 이를 제조하는 방법이 개시된다.
따라서, 일 실시형태에서, 광학 물품이 개시되고, 물품은,
- 대향하는 제1 및 제2 렌즈 표면을 갖는 베이스 렌즈 기재;
- 대향하는 제1 및 제2 보호용 표면을 갖는 보호용 층; 및
- 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 포함하며, 각각의 광학 소자는,
제1 보호용 표면 및 제2 렌즈 표면 중 하나의 일부분을 한정하고,
0.1 밀리미터(mm) 이하인, 이들을 보유하는 제2 렌즈 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 높이, 및 2.0 mm 이하인 직경을 가지며,
보호용 층은,
적어도 2개의 별개의 층을 갖는 자체-성층(self-stratified) 코팅으로 구성되며, 적어도 2개의 별개의 층은,
- 보호용 층의 가장 안쪽 부분에 해당하고 2개의 대향 표면을 갖는 제1 층(
Figure pct00001
)으로서, 하나의 표면은 제1 보호용 표면에 해당하는, 제1 층(
Figure pct00002
); 및
- 보호용 층의 가장 바깥쪽 부분에 해당하고 2개의 대향 표면을 갖는 제2 층(
Figure pct00003
)으로서, 하나의 표면은 제2 보호용 표면에 해당하는, 제2 층(
Figure pct00004
)이고,
자체-성층 코팅은, 적어도 2개, 바람직하게는 2개의 비친화성 수지 조성물로서, 수지 조성물 1 및 수지 조성물 2를 포함하는 자체-성층 조성물의 중합으로 인해 비롯되며,
제1 층(
Figure pct00005
)은, 경화 후에 적어도 2개의 수지 조성물 중 하나(수지 조성물 1)로 이루어지고(경화된 수지 1), 상기 경화된 수지 1은,
- 차이(
Figure pct00006
)가 0.045 초과, 바람직하게는 0.10 초과, 또는 심지어 0.15 초과이도록, 적어도 하나 또는 각각의 광학 소자의 굴절률(
Figure pct00007
) 미만인 굴절률(
Figure pct00008
)을 나타내며,
제2 층(
Figure pct00009
)은, 경화 후에 적어도 2개의 수지 조성물 중 다른 하나(수지 조성물 2)로 이루어지고, 상기 경화된 수지 2는,
- 굴절률(
Figure pct00010
)과 유사하거나 더 높은 굴절률(
Figure pct00011
)을 나타낸다.
본 발명의 다른 목적은 광학 물품을 제조하는 방법 또는 본 발명에 따른 광학 물품을 제조하는 방법으로서, 방법은,
1) 베이스 렌즈 기재를 제공하는 단계로서, 베이스 렌즈 기재는 대향하는 제1 및 제2 렌즈 표면을 갖고, 0.1 밀리미터(mm) 이하인, 제2 렌즈 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 높이, 및 2.0 mm 이하인 직경을 갖는 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 제2 렌즈 표면 상에 포함하는, 단계;
2) 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 포함하는 베이스 렌즈 기재의 제2 렌즈 표면 상에 습식 증착에 의해, 대향하는 제1 및 제2 보호용 표면을 갖는 보호용 층을 형성하기 위해 적합한 경화성 자체-성층 조성물을 도포하는 단계;
3) 보호용 층을 형성하기 위해 경화성 자체-성층 조성물을 경화시키는 단계;
4) 선택적으로, 단계 2, 또는 단계 2 및 단계 3을 반복하는 단계를 포함하며,
보호용 층은, 광학 소자가 없는 렌즈의 제2 렌즈 표면에 평행한 제2 보호용 표면을 제공하는 단계 3 또는 4로 인해 비롯되고,
상기 보호용 층은 적어도 하나 또는 각각의 광학 소자를 캡슐화한다.
본 발명의 보호용 층은 자체-성층 코팅으로 구성된다. 즉, 보호용 층은 자체-성층 조성물을 경화시킴으로써 획득되므로, 적어도 2개의 별개의 층(
Figure pct00012
및
Figure pct00013
)을 하나의 증착 단계로만 획득할 수 있다.
보호용 층은, 층(
Figure pct00014
)으로 인해 광학 소자의 광학 기능을 보장하기 위해 광학 소자와의 굴절률의 대조를 제공하는 역할을 한다. 또한, 이의 역할은, 층(
Figure pct00015
)으로 인해 스크래치 및 마모로부터 베이스 렌즈 기재를 보호하는 것이다. 보호용 층은, 각각의 광학 소자(예를 들어, 마이크로렌즈)를 캡슐화할 수 있게 할 만큼 두껍다.
또한, 보호용 층(즉,
Figure pct00016
의 최외각 표면 또는 공기와 접촉되는
Figure pct00017
의 표면에도 해당하는 보호용 층의 제2 보호용 층)의 자유 표면은, 그것이 커버하는 베이스 렌즈 기재의 표면(즉, 광학 소자가 없는 렌즈의 제2 렌즈 표면)의 그것과 정확히 동일하며, 동일한 베이스 곡선을 갖는다. 즉, 제2 보호용 표면은 광학 소자가 없는 렌즈의 제2 렌즈 표면과 평행하거나, 보호용 층은 광학 소자가 없는 베이스 렌즈 기재의 제2 렌즈 표면의 베이스 곡선과 동일한 베이스 곡선을 나타낸다. 보호용 층은 평활한 자유 표면(즉, 평활한 제2 보호용 층)을 포함한다. 보호용 층의 제2 보호용 층은, 제1 보호용 표면에 존재하는 높이 변화를 반복하지 않는다. 결과적으로, 각각의 광학 소자의 형상 및 이의 광 굴절력이 코팅에 의해 손상되지 않으므로, 코팅의 증착과 관련된 앞서 개시된 유해한 효과가 발생하지 않는다. 또한, 보호용 층은, 전술한 바와 같은 이의 이중층 구조로 인해서 뿐만 아니라 평활한 표면으로 인해서도 우수한 내마모성을 나타낸다. 코팅이 표면 미세 구조물을 재생시키는 경우, 렌즈의 표면 상에 슬라이딩되는 우발적인 만입부(indent)는, 만입부의 팁과 코팅의 표면 사이의 다수의 급격한 각도 변화에 직면함으로써, 하드 코팅된 표면을 스크래치하는 더 높은 스크래치 확률을 유발한다.
또한, 보호용 층의 평활한 자유 표면은, 반사 방지, 오염 방지, 또는 김서림 방지(anti-fogging) 코팅, 심미감 및 편안함과 같은, 다른 기능성 코팅의 후속적인 증착을 위해 특히 바람직하다.
광학 소자 및 보호용 층의 층(
Figure pct00018
)을 각각 형성하는 재료는, 0.045 초과, 바람직하게는 적어도 0.1의 굴절률의 갭을 제공하도록 선택되며, 보호용 층 재료는, 광학 소자를 형성하는 재료의 굴절률 미만인 굴절률을 갖는다. 이러한 굴절률 갭에 따라, 광학 소자에 대한 원하는 광 굴절력을 획득할 수 있는 동시에, 렌즈 표면 상에 광학 소자를 생성하기 위해 당업자에 의해 사용되는 다양한 기술을 위해 적절한 물리적 높이를 가지면서, 광학 소자의 높은 물리적 두께를 필요로 하지 않고, 광학 소자의 거시적 가시성 또는 불쾌한 심미감을 유도하지 않거나, 이들이 통상적인 코팅 기술에 의해 커버되는 것을 어렵게 만들지 않는다.
달리 명시되지 않는 한, 본 발명의 굴절률은 589 nm의 파장으로 25℃에서 표현된다.
본 발명의 내용에 포함됨.
본원에 제공된 설명 및 그 이점의 보다 완전한 이해를 위해, 이제 첨부된 도면 및 상세한 설명과 관련하여 고려되는 이하의 간단한 설명이 참조되며, 유사한 참조 번호는 유사한 부분을 나타낸다.
이미 설명된 도 1a 및 도 1b는 입사 광선의 경로에 대한 광학 소자(마이크로렌즈)를 포함하는 기재를 커버하는 보호용 층의 영향을 도시한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 광학 물품의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 3은 일 실시형태에 따른 광학 물품을 제조하기 위한 방법의 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅 단계를 개략적으로 도시한다.
도 4는 일 실시형태에 따른 광학 물품을 제조하기 위한 방법의 막대 메이어(rod mayer) 코팅 단계를 개략적으로 도시한다.
도 5는 또한 일 실시형태에 따른 광학 물품을 제조하기 위한 방법의 막대 메이어 코팅 단계에 관한 것이다.
도 6은 일 실시형태에 따른 광학 물품을 제조하기 위한 방법의 잉크젯 코팅 단계를 개략적으로 도시한다.
광학 소자를 포함하는 광학 물품
이제 본 발명에 따른 광학 물품이 설명될 것이다.
광학 물품은,
- 대향하는 제1 및 제2 렌즈 표면을 갖는 베이스 렌즈 기재;
- 대향하는 제1 및 제2 보호용 표면을 갖는 보호용 층으로서, 제1 보호용 표면은 제2 렌즈 표면 상에 배치되는, 보호용 층; 및
- 제1 보호용 표면 및 제2 렌즈 표면 중 하나의 일부분을 각각 한정하는, 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 포함한다.
베이스 렌즈 기재
베이스 렌즈 기재(10)는 단층을 포함할 수 있거나, 적층물로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 베이스 렌즈 기재(10)는, 적어도 평면 웨이퍼(11), 또는 광 굴절력을 제공하는 베이스 렌즈(12), 또는 둘 모두를 포함하며, 즉 베이스 렌즈(12)는 광 굴절력을 제공하고, 웨이퍼(11)는 아래에 설명되는 바와 같은 광학 기능을 갖는 베이스 렌즈(12)를 보완한다. 도 2a에 도시된 실시예에서, 베이스 렌즈 기재(10)는, 평면 웨이퍼(11) 및 베이스 렌즈(12)를 포함한다. 도 2b에 도시된 실시예에서, 베이스 렌즈 기재(10)는 베이스 렌즈(12)만을 포함한다.
평면 웨이퍼(11)는 광 굴절력을 갖지 않으므로, 착용자에게 교정을 제공하지 않지만, 다른 층을 위한 기계적 지지체의 역할을 하며, 또한 선택적으로, 이하의 광학 기능 중 적어도 하나와 같은, 하나 이상의 기능적 특성을 완제품 광학 물품에 제공한다:
- 진폭 필터링 기능;
- 스펙트럼 필터링 기능(예를 들어, 쇼트패스(shortpass) 또는 롱패스(longpass)와 같은 에지패스(edgepass), 또는 대역 통과 필터링, 또는 예를 들어 착색에 의해, 또는 광변색(photochromic) 또는 전기변색(electrochromic) 기능을 통합함으로써, 특정 색상의 필터링, UV 흡수, 미러 등);
- 편광 기능.
평면 웨이퍼(11)는, 단일 필름 층, 또는 서로 부착된 다수의 필름 층으로 형성된 필름 적층 구조물로 형성되는 필름 구조물을 지칭한다. 보다 정확하게는, 평면 웨이퍼(11)는, (예를 들어, 극성 또는 광변색 특성을 갖는) 하나 또는 다수의 안구 등급(ophthalmic-grade) 기능 필름으로 형성될 수 있으며, 안구 등급 기능 필름의 일면 또는 양면 상에 안구 등급 보호용 필름을 선택적으로 갖는다.
평면 웨이퍼(11)는 20 내지 700 마이크로미터, 바람직하게는 30 내지 600 ㎛ 범위의 두께를 나타낼 수 있다. 보호용 층(들)은, 있는 경우, 약 50 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
(기능성 필름 및 보호용 필름을 포함하는) 평면 웨이퍼를 형성하기 위한 적합한 투명 수지 필름 또는 시트 재료는, 폴리(비닐 알코올)(PVA) 또는 셀룰로오스 아실레이트계 재료, 예를 들어, 셀룰로오스 디아세테이트 및 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC)를 포함한다. 다른 사용 가능한 웨이퍼 재료는, 폴리카보네이트, 폴리설폰, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB) 또는 사이클릭 올레핀 코폴리머(COC), 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 아크릴레이트 및 스티렌의 코폴리머, 및 폴리(비닐알코올)(PVA)을 포함할 수 있다. 폴리카보네이트계 재료는, 예를 들어, 폴리비스페놀-A 카보네이트; 1,1'-디히드록시디페닐-페닐메틸메탄, 1,1'-디히드록시디페닐-디페닐메탄, 1,1'-디히드록시-3,3'-디메틸디페닐-2,2-프로판과 같은 호모폴리카보네이트, 이들의 상호 코폴리머 폴리카보네이트, 및 비스페놀-A와의 코폴리머 폴리카보네이트를 포함한다.
베이스 렌즈(12)는, 예를 들어 열가소성 또는 열경화성 플라스틱으로 제조된 광학 플라스틱으로 형성될 수 있다. 특히, 열가소성 재료는, 예를 들어, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리설폰, 폴리카보네이트, 및 이들의 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로부터 선택될 수 있다.
열경화성 재료는, 예를 들어, 에틸렌/노르보르넨 또는 에틸렌/시클로펜타디엔 코폴리머와 같은 시클로올레핀 코폴리머; 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트)(CR 39®)의 호모폴리머와 같은, 선형 또는 분기형 지방족 또는 방향족 폴리올의 알릴 카보네이트의 호모폴리머 및 코폴리머; 비스페놀 A로부터 유도될 수 있는, (메트)아크릴산 및 이의 에스테르의 호모폴리머 및 코폴리머; 티오(메트)아크릴산 및 이의 에스테르의 폴리머 및 코폴리머, 비스페놀 A 또는 프탈산 및 스티렌과 같은 알릴 방향족으로부터 유도될 수 있는 알릴 에스테르의 폴리머 및 코폴리머, 우레탄 및 티오우레탄의 폴리머 및 코폴리머, 에폭시의 폴리머 및 코폴리머, 및 설파이드, 디설파이드 및 에피설파이드의 폴리머 및 코폴리머, 및 이들의 조합물로부터 선택될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은 (코)폴리머는, 코폴리머 또는 폴리머를 의미하는 것으로 의도된다. 본원에 사용된 바와 같은 (메트)아크릴레이트는, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미하는 것으로 의도된다.
본 발명에서 적합하게 사용될 기재의 실시예는, MR6®, MR7®, MR8®, MR1.74® 및 MR10® 수지(열경화성 폴리티오우레탄 수지)로부터 획득된 것들을 포함한다. 폴리티오우레탄 수지계의 다양한 기재는, Mitsui Toatsu Chemicals Company에 의해 시판되고 있으며, 이러한 기재 뿐만 아니라 이들의 제조를 위해 사용되는 모노머는, 특히 미국 특허 번호 제4,689,387호, 미국 특허 번호 제4,775,733호, 미국 특허 번호 제5,059,673호, 미국 특허 번호 제5,087,758호, 및 미국 특허 번호 제5,191,055호의 특허들에 기재되어 있다.
바람직하게는, 베이스 렌즈 기재(10) 또는 베이스 렌즈(12)는, 예를 들어, 폴리아미드의 폴리카보네이트; 폴리이미드의 폴리카보네이트; 폴리설폰의 폴리카보네이트; 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리카보네이트의 코폴리머의 폴리카보네이트; 폴리올레핀의 폴리카보네이트, 특히 폴리노르보르넨의 폴리카보네이트; 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트)의 호모폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트; (메트)아크릴 폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트, 특히 비스페놀 A로부터 유도된 (메트)아크릴 폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트; 티오(메트)아크릴 폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트; 폴리우레탄 및 폴리티오우레탄 호모폴리머 또는 코폴리머의 폴리카보네이트; 바람직하게는 폴리카보네이트로 제조된, 에폭시 폴리머 및 코폴리머 및 에피설파이드 폴리머 및 코폴리머; 보다 바람직하게는 폴리카보네이트로 제조된, 디에틸렌 글리콜 비스(알릴카보네이트) 폴리머, 또는 1.60의 굴절률을 갖는 열경화성 폴리티오우레탄 수지, 또는 1.67의 굴절률을 갖는 열경화성 폴리티오우레탄 수지로부터 선택되는, 광학 플라스틱, 바람직하게는 열가소성 또는 열경화성 플라스틱으로 제조될 수 있다.
예를 들어, 특히 Sabic에 의해 판매되는 1.586의 굴절률을 갖는 Lexan OQ3820®과 같은 폴리카보네이트, 특히 PPG Industries에 의해 판매되는 1.5의 굴절률을 갖는 CR39®와 같은 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트), 또는 Mitsui Toatsu에 의해 판매되는 1.66의 굴절률을 갖는 MR7®과 같은 다른 폴리티오우레탄을 사용하는 것이 가능할 것이다.
바람직하게는, 베이스 렌즈(12)는, 착용자의 굴절 이상, 예를 들어 근시 또는 원시를 교정하기 위해 적합한 광 굴절력을 제공하도록 형성된다. 베이스 렌즈(12)는, 완제품 렌즈, 단초점 렌즈, 또는 다초점 프로그레시브 렌즈와 같은 다초점 렌즈일 수 있다.
베이스 기재(10)는, 베이스 렌즈(12) 및/또는 평면 웨이퍼(11)와 더불어 다른 층을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 베이스 렌즈(12)의 전면 표면 상의 광변색 트랜스-본딩(trans-bonding)® 층, 또는 베이스 렌즈 또는 평면 웨이퍼 상에 증착될 수 있고 다음과 같은 광학 기능을 포함하는 임의의 추가적인 층을 포함할 수 있다:
- 진폭 필터링 기능;
- 스펙트럼 필터링 기능(예를 들어, 쇼트패스 또는 롱패스와 같은 에지패스, 또는 대역 통과 필터링, 또는 예를 들어 착색에 의해, 또는 광변색 또는 전기변색 기능을 통합함으로써, 특정 색상의 필터링, UV 흡수, 미러 등);
- 편광 기능.
또한, 베이스 렌즈(12)는, 반제품 렌즈로 제조될 렌즈의 최종 굴절력(타겟 굴절력으로도 지칭됨)을 제공하지 않음을 의미하는 반제품 렌즈일 수 있다. 이는 타겟 굴절력이 아닌 굴절력을 제공할 수 있으며, 상기 타겟 굴절력은 반제품 렌즈의 이후의 표면 처리(surfacing)에 의해 획득된다.
또한, 베이스 렌즈(12)는 트리밍되지(trimmed) 않은 렌즈일 수 있으며, 이는 이의 주변부 형상이 이후에 삽입될 안경테의 형상으로 조정되지 않았음을 의미한다.
도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 베이스 렌즈 기재(10)는, 2개의 대향하는 제1 및 제2 렌즈 표면을 포함하며, 2개의 대향 주 표면은, 후면 표면(101) 및 전면 표면(102)을 포함한다. 도 2a의 실시예에서, 베이스 렌즈 기재(10)의 전면 표면(102)은 평면 웨이퍼(11)의 전면 표면으로 형성되는 반면에, 도 2b의 실시예에서, 베이스 렌즈 표면(10)의 전면 표면(102)은 렌즈(12)의 전면 표면으로 형성된다.
광학 소자 또는 복수의 광학 소자
광학 물품(1)은 적어도 하나의 광학 소자(30) 또는 복수의 광학 소자를 더 포함하며, 적어도 하나의 광학 소자(30) 또는 복수의 광학 소자는, 대향하는 제1 및 제2 보호용 표면을 갖고, 제2 렌즈 표면 상에 배치되는 제1 보호용 표면을 한정한다(예를 들어, 베이스 렌즈 기재(10)의 주 표면 중 하나로부터 돌출된다). 바람직한 실시형태에서, 각각의 광학 소자(30)는 베이스 렌즈 기재(10)의 전면 표면(102)으로부터 돌출된다.
"돌출되는"은, 각각의 광학 소자가 베이스 렌즈 기재(10)의 표면으로부터 외향하게, 즉 상기 기재로부터 이격되게 돌출되는 것을 의미한다. 따라서, 각각의 광학 소자는 볼록하다.
일 실시형태에서, 각각의 광학 소자(30)는 베이스 렌즈 기재(10)와 동일한 재료로 형성되며, 후자와 일체형으로 형성될 수 있다. 베이스 렌즈 기재(10)가 적층물인 경우, 각각의 광학 소자(30)는, 이로부터의 층이 돌출되는 동일한 재료로 형성될 수 있다.
일 실시형태에서, 각각의 광학 소자(30)는 베이스 렌즈 기재(10)와 동일한 재료로 형성되며, 상기 재료는, 예를 들어, 폴리아미드의 폴리카보네이트; 폴리이미드의 폴리카보네이트; 폴리설폰의 폴리카보네이트; 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리카보네이트의 코폴리머의 폴리카보네이트; 폴리올레핀의 폴리카보네이트, 특히 폴리노르보르넨의 폴리카보네이트; 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트)의 호모폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트; (메트)아크릴 폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트, 특히 비스페놀 A로부터 유도된 (메트)아크릴 폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트; 티오(메트)아크릴 폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트; 폴리우레탄 및 폴리티오우레탄 호모폴리머 또는 코폴리머의 폴리카보네이트; 바람직하게는 폴리카보네이트로 제조된, 에폭시 폴리머 및 코폴리머 및 에피설파이드 폴리머 및 코폴리머; 보다 바람직하게는 폴리카보네이트로 제조된, 디에틸렌 글리콜 비스(알릴카보네이트) 폴리머, 또는 1.60의 굴절률을 갖는 열경화성 폴리티오우레탄 수지, 또는 1.67의 굴절률을 갖는 열경화성 폴리티오우레탄 수지와 같은, 열가소성 또는 열경화성 광학 플라스틱 중에서 선택된다.
이하에서, 광학 소자는, 광학 장치의 광 굴절력의 국부적 변화를 유도하는, 미시적 규모의 별개의 광학 소자이다.
일 실시형태에서, 광학 소자는, 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 소자의 평균 구면이 상기 구역의 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다.
일 실시형태에 따라, 광학 소자는, 렌즈의 적어도 하나의 구역(예를 들어, 적어도 광학 소자의 평균 구면이 증가하는 구역과 동일한 구역)을 따라, 평균 원기둥이 상기 구역의 지점(예를 들어, 평균 구면에 대한 것과 동일한 지점)으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다.
일 실시형태에 따라, 광학 소자 또는 복수의 광학 소자는 마이크로렌즈이다. 마이크로렌즈는 구면, 원환체일 수 있거나, 비구면 형상을 가질 수 있다. 마이크로렌즈는 단초점, 또는 원기둥 굴절력, 또는 비-초점을 가질 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 마이크로렌즈는 근시 또는 원시의 진행을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 경우, 베이스 렌즈 기재는, 근시 또는 원시를 교정하기 위한 광 굴절력을 제공하는 베이스 렌즈(12)를 포함하며, 마이크로렌즈는, 착용자가 근시가 있는 경우 베이스 렌즈(12)의 광 굴절력 초과의 광 굴절력, 또는 착용자가 원시가 있는 경우 베이스 렌즈(12)의 광 굴절력 미만의 광 굴절력을 각각 제공할 수 있다.
본 개시물의 의미에서, "마이크로렌즈"는 0.8 mm 이상 그리고 3.0 mm 이하의 직경을 갖는 원에 내접 가능한 윤곽 형상을 갖는다.
예를 들어, 마이크로렌즈는 굴절 영역의 광학 중심에 중심을 둔 원을 따라 규칙적으로 분포될 수 있다.
상이한 마이크로렌즈의 평균 원기둥은 사람의 망막의 형상에 기초하여 조정될 수 있다.
굴절 영역은, 원거리 시력 기준점, 근거리 시력 기준점, 및 원거리 및 근거리 시력 기준점을 연결하는 자오선을 포함할 수 있다. 예를 들어, 굴절 영역은, 사람의 처방에 적응되거나, 렌즈 요소를 착용하는 사람의 눈의 이상 굴절의 진행을 둔화시키도록 적응된 프로그레시브 가산 렌즈 설계를 포함할 수 있다.
자오선은 주 시선 방향과 렌즈 표면의 교차점의 궤적에 해당한다.
바람직하게는, 이러한 실시형태에 따라, 마이크로렌즈는, 렌즈의 임의의 수평 구역을 따라 표준 착용 조건에서, 착용자에 의해 착용된 경우, 마이크로렌즈의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥이 자오선과의 상기 수평 구역의 교차점으로부터 렌즈의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다.
구역을 따르는 평균 구면 및/또는 평균 원기둥 증가 함수는 자오선을 따르는 상기 구역의 위치에 따라 상이할 수 있다.
특히, 구역을 따르는 평균 구면 및/또는 평균 원기둥 증가 함수는 비대칭적이다. 예를 들어, 평균 구면 및/또는 평균 원기둥 증가 함수는 표준 착용 조건에서 수직 및/또는 수평 구역을 따라 비대칭적이다.
마이크로렌즈 중 적어도 하나는, 렌즈 요소가 표준 착용 조건에서 착용되는 경우, 사람의 눈의 망막에 상을 집속시키지 않는 광학 기능을 갖는다.
유리하게는, 처방의 굴절력과 상이한 적어도 하나의 굴절력을 갖는 굴절 영역과 조합되는 마이크로렌즈의 이러한 광학 기능은 렌즈 요소를 착용하는 사람의 눈의 이상 굴절의 진행을 둔화시킬 수 있게 한다.
마이크로렌즈는 불연속적일 수 있다.
본 개시물의 의미에서, 2개의 마이크로렌즈를 연결하는 모든 경로에 대해, 적어도 각각의 경로의 일부를 따라, 사람의 눈에 대한 처방에 기초하여 굴절력을 측정할 수 있는 경우, 2개의 마이크로렌즈는 불연속적이다.
2개의 마이크로렌즈가 구면 표면 상에 있을 때, 2개의 광학 소자를 연결하는 모든 경로에 대해, 적어도 각각의 경로의 일부를 따라, 상기 구면 표면의 곡률을 측정할 수 있는 경우, 2개의 마이크로렌즈는 불연속적이다.
일 실시형태에 따라, 마이크로렌즈 중 적어도 하나는, 망막 이외의 위치에 상을 집속시키는 광학 기능을 갖는다.
바람직하게는, 마이크로렌즈의 적어도 50%, 예를 들어 적어도 80%, 예를 들어 전부는, 망막 이외의 위치에 상을 집속시키는 광학 기능을 갖는다.
일 실시형태에 따라, 마이크로렌즈 중 적어도 하나는 비구면 광학 기능을 갖는다.
바람직하게는, 마이크로렌즈의 적어도 50%, 예를 들어 적어도 80%, 예를 들어 전부는 비구면 광학 기능을 갖는다.
본 개시물의 의미에서, "비구면 광학 기능"은 단초점을 갖지 않는 것으로서 이해되어야 한다.
비구면 광학 기능을 갖는 적어도 하나의 마이크로렌즈는 투명하다.
원형, 정사각형, 또는 육각형, 또는 랜덤, 또는 기타와 같은 한정된 어레이로 이러한 마이크로렌즈를 추가할 수 있다.
마이크로렌즈는 중심 또는 임의의 다른 영역에서와 같이, 렌즈 요소의 특정 구역을 커버할 수 있다.
광학 소자 밀도 또는 굴절력의 양은 베이스 렌즈 기재의 구역에 따라 조정될 수 있다. 전형적으로, 마이크로렌즈는, 예를 들어 망막의 주변부 형상으로 인한 주변 디포커스를 보정하도록, 근시 제어를 통해 광학 소자의 효과를 증가시키기 위해, 베이스 렌즈 기재의 주변부에 위치될 수 있다.
일 실시형태에 따라, 마이크로렌즈 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는, 사람의 눈의 망막의 전방에 초곡면을 생성하도록 구성된 형상을 갖는다. 즉, 이러한 마이크로렌즈는, 상기 마이크로렌즈를 통과하는 광속이 집중되는(있는 경우) 모든 단면도가 도면에서 점 방식으로, 또는 그러한 단면도 중 어떤 것에서도 점 방식이 아닌 방식으로, 사람의 눈의 망막의 전방에 위치되도록 구성된다.
일 실시형태에 따라, 비구면 광학 기능을 갖는 마이크로렌즈 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 다초점 굴절 마이크로렌즈이다.
본 개시물의 의미에서, "다초점 굴절 마이크로렌즈"인 마이크로렌즈는, 연속적으로 가변되는 초점 굴절력을 갖는, 이중초점(2개의 초점 굴절력을 가짐), 삼중초점(3개의 초점 굴절력을 가짐) 프로그레시브 가산 렌즈, 예를 들어 비구면 프로그레시브 표면 렌즈를 포함한다.
일 실시형태에 따라, 적어도 하나의 다초점 굴절 마이크로렌즈는 원환체 표면을 갖는다. 원환체 표면은 이의 곡률 중심을 통과하지 않는 회전 축(결국 무한대에 위치됨)을 중심으로 원 또는 호를 회전시킴으로써 생성될 수 있는 회전 표면이다.
원환체 표면 렌즈는 서로 직각인 2개의 상이한 반경 방향 프로파일을 가지므로, 2개의 상이한 초점 굴절력을 생성한다.
원환체 렌즈의 원환체 및 구면 표면 성분은 단일 지점 초점과 대조적으로, 비점수차 광 빔을 생성한다.
일 실시형태에 따라, 비구면 광학 기능을 갖는 마이크로렌즈 중 적어도 하나, 예를 들어 광학 소자의 전부는 원환체 굴절 마이크로렌즈이다. 예를 들어, 원환체 굴절 마이크로렌즈는, 0 디옵터(δ) 이상 그리고 +5 디옵터(δ) 이하의 구면 굴절력 값, 및 0.25 디옵터(δ) 이상의 원기둥 굴절력 값을 갖는다.
구체적인 실시형태로서, 원환체 굴절 마이크로렌즈는 순수 원기둥일 수 있으며, 이는 최소 자오선 굴절력이 제로인 반면에, 최대 자오선 굴절력은 예를 들어, 5 디옵터 미만과 같은 정확히 양수임을 의미한다.
일 실시형태에 따라, 적어도 하나의, 예를 들어, 모든 마이크로렌즈는 고차 광학 수차를 갖는 광학 기능을 갖는다. 예를 들어, 마이크로렌즈는 제르니케(Zernike) 다항식에 의해 한정된 연속적인 표면으로 구성된다.
본 발명의 광학 소자, 전형적으로 마이크로렌즈는, 0.1 밀리미터(mm) 이하이고, 바람직하게는 2 내지 20 마이크로미터(㎛)에 포함되는, 이들을 보유하는 제2 렌즈 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 높이, 및 2.0 mm 이하이고, 0.8 내지 2.0 밀리미터(mm)에 포함되는 직경을 갖는다.
도 2a 및 도 2b로 돌아가면, 마이크로렌즈(30)를 보유하는 베이스 렌즈 기재의 표면, 전형적으로 전면 표면(102)은 볼록하고, 두 가지 종류의 외측 표면으로 형성됨을 인식할 수 있다: 제1 외측 표면은, 마이크로렌즈의 형상으로 인한 국부적 곡률 변화를 포함하는 각각의 광학 소자의 외측 표면인 반면에, 제2 외측 표면은, 마이크로렌즈 사이에 배치된 베이스 렌즈 기재의 표면으로서, 더 적은 국부적 곡률 변화를 나타내거나 심지어 국부적 곡률 변화를 나타내지 않는다. 바람직하게는, 주변의 제2 종류의 표면과 비교하여, 마이크로렌즈의 국부적 곡률 변화에 의해 유도되는 차이는 적어도 1 D이다.
따라서, 베이스 렌즈 기재는, 마이크로렌즈로부터 이격된 것보다 마이크로렌즈에서 더 큰 평균 두께를 나타내며, 마이크로렌즈의 최대 두께의 지점에서 기재의 최대 두께에 도달된다.
다른 실시형태에 따라, 적어도 하나의 광학 소자 또는 복수의 광학 소자는, 프레넬 구조물, 각각의 프레넬 구조물을 한정하는 마이크로렌즈와 같은 회절 구조물, 영구적인 기술적 범프(bump) 또는 위상 시프트 소자이다. 또한, 이는 마이크로프리즘과 같은 굴절 광학 소자, 및 작은 융기부 또는 공동(cavity)과 같은 광-확산 광학 소자, 또는 기재 상에 거칠기를 생성하는 임의의 유형의 요소일 수 있다.
보호용 층
본 발명의 보호용 층은 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 완전히 캡슐화한다. 보호용 층은, 광학 소자가 없는 렌즈의 제2 렌즈 표면에 평행한 제2 보호용 표면을 나타낸다.
보호용 층은 적어도 2개의 별개의 층으로 구성된 자체-성층 코팅으로 구성되며, 적어도 2개의 별개의 층은,
- 보호용 층의 가장 안쪽 부분에 해당하고, 제1 보호용 표면에 해당하는 하나의 표면을 갖는, 제1 층(
Figure pct00019
); 및
- 보호용 층의 가장 바깥쪽 부분에 해당하고, 제2 보호용 표면에 해당하는 하나의 표면을 갖는, 제2 층(
Figure pct00020
)이다.
보호용 층은 자체-성층 조성물을 경화시킴으로써 획득되므로, 적어도 2개의 별개의 층(
Figure pct00021
및
Figure pct00022
)을 하나의 증착 단계로만 획득할 수 있다. 자체-성층 조성물의 중합으로 인해 비롯되는 자체-성층 코팅은, 적어도 2개, 바람직하게는 2개의 비친화성 수지 조성물로서, 수지 조성물 1 및 수지 조성물 2를 포함한다.
적어도 2개의 수지 조성물은 상이한 표면 장력을 가지며, 적어도 2개의 수지 조성물의 표면 장력의 차이는 4 mN/m 초과, 바람직하게는 10 mN/m 초과이고, 수지 조성물 1의 표면 장력은 렌즈 기재의 표면 장력 초과이다. 표면 에너지는, KRUSS-DSA100에 의한 영상 획득 및 분석과 힘께 반자동 고니오미터(goniometer)를 사용하여, 이하의 참조 문헌에 설명된 OWENS-WENDT 방법에 의해 본 출원에서 계산된다: "폴리머의 표면력 에너지의 추정"(OWENS D. K., WENDT R. G. (1969) J. Appl. Polym. Sci, 13, 1741-1747).
"비친화성 수지 조성물"이라는 표현은, 솔리드 필름의 형성 후에, 2상 혼합물/적어도 2개의 별개의 상 또는 2개의 별개의 층을 "하나의 포트(pot)"에서 야기함을 의미한다. 2개의 비친화성 수지 조성물은 서로 완전히 혼합되지 않는다. 즉, 본 발명을 위해 유용한 자체-성층 코팅은, 용제 혼합물에 혼합되고, 용제(들)의 증발 시에, 상기 자체-성층 코팅의 도포 및 경화 후에 자발적으로 분리되는, 2개의 비친화성 수지 조성물, 적어도 부분적으로 비친화성 수지 조성물을 포함한다. 분리가 이루어짐으로써, 베이스 렌즈 기재 및/또는 커버하기 위한 적어도 하나의 광학 소자와의 더 많은 친화력을 갖는 층, 및 표면 또는 공기에 대한 더 많은 친화력을 갖는 다른 층을 생성한다.
본 발명에서, 베이스 렌즈 기재 및/또는 커버하기 위한 적어도 하나의 광학 소자와의 더 많은 친화력을 갖는 수지 조성물은, 수지 조성물 1 또는 경화성 수지 조성물 1이다. 이는 주요 특성으로서, 낮은 굴절률을 갖는다. 반면에, 표면 또는 공기와의 더 많은 친화력을 갖는 수지 조성물은, 수지 조성물 2 또는 경화성 수지 조성물 2이다. 수지 조성물 2는, 주요 특성으로서, 우수한 기계적 강도, 우수한 마모 및 스크래치 저항성을 갖는다. 따라서, 제1 층(
Figure pct00023
)은 경화 후의 수지 조성물 1(경화된 수지 1)로 구성되며, 상기 경화된 수지 1은, 적어도 하나 또는 각각의 광학 소자의 굴절률(
Figure pct00024
) 미만인 굴절률(
Figure pct00025
)을 나타내므로, 차이(
Figure pct00026
)는 0.045 초과, 바람직하게는 0.10 초과, 또는 심지어 0.15 초과이다. 제2 층(
Figure pct00027
)은 경화 후의 수지 조성물 2(경화된 수지 2)로 구성되며, 상기 경화된 수지 2는, 굴절률(
Figure pct00028
)과 유사하거나 더 높은 굴절률(
Figure pct00029
)을 나타낸다.
일 실시형태에서, 보호용 층의 제1 층(
Figure pct00030
)을 형성하는 재료의 굴절률 또는 굴절률(
Figure pct00031
)은, 미세 구조물 또는 마이크로렌즈와 같은 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 형성하는 재료의 굴절률(
Figure pct00032
) 미만이므로, 차이(
Figure pct00033
)는 0.16 초과, 바람직하게는 0.2, 0.3 초과, 또는 심지어 0.5 초과이다. 실제로, 주어진 직경 및 주어진 원하는 광 굴절력의 마이크로렌즈와 같은 광학 소자의 경우, 마모 방지 코팅의 추가는, 상기 광 굴절력을 달성하기 위해 필요한 광학 소자의 최대 높이를 증가시키는 경향이 있다. 반면에, 마모 방지 코팅을 형성하는 재료와 광학 소자를 형성하는 재료 간의 굴절률의 차이가 더 중요할수록, 상기 필요한 최대 높이가 더 낮아지며, 결과적으로, 베이스 렌즈 기재 및 이의 마이크로렌즈는 제조하기가 더 용이하다.
본 발명의 보호용 층은, 이의 층(
Figure pct00034
)으로 인해 광학 소자의 광학 기능을 보장하기 위해 광학 소자와의 굴절률의 대조를 제공하는 역할을 한다. 또한, 이의 역할은, 이의 층(
Figure pct00035
)으로 인해 스크래치 및 마모로부터 베이스 렌즈 기재를 보호하는 것이다.
기재와의 더 많은 친화력을 갖는 수지 조성물(즉, 수지 조성물 1)은, 우수한 접착력, 기계적 및 응집력 특성을 위해, 렌즈 베이스 기재 및 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자와의 우수한 화학적 친화력을 또한 나타내야 한다. 반면에, 표면/공기에 대한 더 많은 친화력을 갖는 수지 조성물(즉, 수지 조성물 2)은, 경화 후에 이러한 2개의 층 간의 우수한 접착력을 생성하기 위해, 수지 조성물 1과의 충분한 화학적 친화력을 나타내야 하며, 경화된 수지 2/공기 계면에서 평활한 표면을 야기해야 한다.
낮은 굴절률을 나타내는 경화된 수지 1은, 유기 폴리머, 모노머, 또는 둘 모두의 혼합물, 및 선택적으로 가교제(C1) 및/또는 무기 나노입자(NP1)를 포함하는 수지 조성물 1의 경화로 인해 비롯될 수 있으며, 우수한 내마모성을 나타내는 경화된 수지 2는, 유기 폴리머, 모노머, 또는 둘 모두의 혼합물, 및 선택적으로 가교제(C2) 및/또는 무기 나노입자(NP2)를 포함하는 수지 조성물 2의 경화로 인해 비롯될 수 있고,
이는 다음을 조건으로 한다:
- 수지 조성물 1 및 2는 서로 완전히 혼합되지 않으며, 상이한 표면 장력을 갖고, 적어도 2개의 수지 조성물의 표면 장력의 차이는 4 mN/m 초과, 바람직하게는 10 mN/m 초과이며, 수지 조성물 1의 표면 장력은 렌즈 기재의 표면 장력 초과이고, 또한 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자의 표면 장력 초과이며;
- 수지 조성물 2는, 이러한 2개의 층 간의 우수한 접착력을 생성하도록, 수지 조성물 1과의 충분한 화학적 친화력을 나타내고, 경화 후에 평활한 표면을 야기한다.
수지 조성물 1 및 2는, 안구 렌즈 분야에서 마모 방지 코팅으로서 통상적으로 사용되는 임의의 층일 수 있으며, 이는 다음을 조건으로 한다:
- 수지 조성물 1 및 2는 서로 완전히 혼합되지 않으며, 상이한 표면 장력을 갖고, 적어도 2개의 수지 조성물의 표면 장력의 차이는 4 mN/m 초과, 바람직하게는 10 mN/m 초과이며, 수지 조성물 1의 표면 장력은 렌즈 기재의 표면 장력 초과이고, 또한 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자의 표면 장력 초과이며;
- 수지 조성물 2는, 경화 후에 이러한 2개의 층 간의 우수한 접착력을 생성하도록, 수지 조성물 1과의 충분한 화학적 친화력을 나타내고 우수한 친화력을 나타내며, 경화된 수지 2/공기 계면에서 평활한 표면을 야기해야 하고;
- 바람직하게는, 다음을 조건으로 한다: 수지 조성물 1 및 2를 모두 포함하는 자체-성층 조성물은, 코팅될 광학 소자 상에 습식 증착에 의해 도포될 수 있다.
예를 들어, 경화된 수지 1 및 2 둘 모두는, 2개의 상이한 나노 복합 재료로 제조될 수 있으며, 즉 선택적으로 가교된 경화된 매트릭스 및 나노입자로 제조될 수 있다. 이러한 수지 1 또는 2 중 하나 또는 둘 모두가 가교될 수 있다. 바람직하게는, 주요 특성으로서, 우수한 기계적 강도, 우수한 마모 및 스크래치 저항성을 갖는 수지 2가 가교된다.
예를 들어, 경화된 수지 1 또는 2의 경화된 매트릭스, 또는 경화된 수지 1 또는 2의 가교된 매트릭스는, 아크릴 화합물, 에폭시 화합물, 에폭시 아크릴 화합물, 실란 화합물, 에폭시실란 화합물, 폴리우레탄 아크릴 화합물, 실록산 화합물, 및 상기 화합물의 임의의 혼합물로부터 독립적으로 제조된다.
나노입자는 수지의 굴절률을 감소시키거나 수지의 경도를 증가시키도록 선택된다. 두 경우 모두에서, 본 발명을 위해 유용한 나노입자는, 70 nm 미만, 바람직하게는 50 nm 미만, 그리고 더욱 바람직하게는 30 nm 미만의 직경을 나타내며, 매트릭스를 형성하기 위해 사용되는 화합물과 화학적으로 친화성인 표면을 제공해야 한다.
전형적으로, 수지 조성물 1을 위해 유용한 나노입자는, 1.04 내지 1.5 범위의 굴절률을 갖는 실리카 나노입자(SiO2), 예를 들어, 1.05 내지 1.4 범위의 굴절률을 갖는 중공 실리카 나노입자, 기능화된 또는 표면 변형된 실리카 나노입자, 기능화된 또는 표면 변형된 중공 나노입자, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 친화성 중공 실리카 나노입자의 일 실시예는, JGC C&C에 의해 제조된 Thrulya, 콜로이드 중공 실리카 나노입자일 수 있다.
1.4 내지 1.5 범위의 굴절률의 실리카 입자(예를 들어, Nanocryl C-150(트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 중에 분산된 50% 나노실리카), 또는 IPA-ST(30 중량%로 이소프로판올 중에 분산된 10 내지 15 nm 실리카 입자))가 사용될 수 있다.
용제 또는 모노머 중의 상업적으로 입수 가능한 표면 처리된 SiO2 분산 입자의 제한적이지 않은 다른 실시예는, Nanocryl® C-140(50% 헥산디올디아크릴레이트 중의 50% SiO2), Evonik Industries, Inc.(독일)의 Nanocryl® C-165(50% 알콕시레이티드 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 중의 50% SiO2), 및 Nissan Chemical America(미국 텍사스주 파사데나)의 IPA-AC-2101(70 중량% 이소프로필 알코올 중에 분산된 30 중량% SiO2) 및 PM-AC-2101(70 중량% 1-메톡시-2-프로판올 중에 분산된 30 중량% SiO2)을 포함한다.
용제 또는 모노머 중의 상업적으로 입수 가능한 표면 처리된 SiO2 분산 입자의 제한적이지 않은 다른 실시예는, Nanocryl® C-140(50% 헥산디올디아크릴레이트 중의 50% SiO2), Evonik Industries, Inc.(독일)의 Nanocryl® C-165(50% 알콕시레이티드 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 중의 50% SiO2), 및 Nissan Chemical America(미국 텍사스주 파사데나)의 IPA-AC-2101(70 중량% 이소프로필 알코올 중에 분산된 30 중량% SiO2) 및 PM-AC-2101(70 중량% 1-메톡시-2-프로판올 중에 분산된 30 중량% SiO2)을 포함한다.
실시형태에서, 무기 나노입자를 기능화함으로써, 이들을 작용제와 친화성으로 만들어서, 수지 조성물에 포함된 유기 폴리머, 모노머 및 선택적인 가교제와의 입자의 친화력 및 또는 화학적 친화성을 보장하는 것이 필요할 수 있다. 따라서, 실시형태에서, 수지 조성물 1 중의 무기 나노입자(NP1)는 작용제(A1)와 기능화될 수 있으므로, 수지 조성물 1에 포함되는 유기 폴리머, 모노머 및/또는 선택적인 가교제(C1)와의 입자(NP1)의 친화력 및/또는 화학적 친화성을 보장할 수 있다. 무기 나노입자(NP2)는 작용제(A2)와 기능화될 수 있으므로, 수지 조성물 2에 포함되는 유기 폴리머, 모노머 및 선택적인 가교제와의 입자(NP2)의 친화력 및/또는 화학적 친화성을 보장할 수 있다. 예를 들어, 중공 실리카 입자는, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란(Glymo®)으로 기능화될 수 있다. 또한, 콜로이드 형태로 용제 중에 분산된 실리카 나노입자는, 예를 들어 페닐트리에톡시실란(PhTES)으로 기능화될 수 있다.
일 실시형태에서, 경화된 수지 1은, 가교제(C1)의 존재 하에서, 그리고 나노입자의 존재 하에서, 바람직하게는 실리카 나노입자의 존재 하에서, 그리고 보다 바람직하게는 1.04 내지 1.5 범위의 굴절률을 갖는 실리카 나노입자의 존재 하에서, 예를 들어, 1.04 내지 1.4 범위의 굴절률을 갖는 중공 실리카 나노입자, 기능화된 실리카 나노입자, 기능화된 중공 나노입자, 및 이들의 혼합물의 존재 하에서, 유기 폴리머, 모노머 또는 둘 모두의 혼합물의 경화로 인해 비롯되며; 경화된 수지 2는, 가교제(C1)의 존재 하에서, 그리고 바람직하게는 나노입자의 존재 하에서, 그리고 보다 바람직하게는 기능화된 실리카 나노입자의 존재 하에서, 그리고 선택적으로 가교제(C1)의 존재 하에서, 유기 폴리머, 모노머 또는 둘 모두의 혼합물의 경화로 인해 비롯된다.
바람직하게는, 자체-성층 코팅 조성물은, 에폭시 화합물, 가교제, 실리카 나노입자, 실록산 화합물, 보다 구체적으로는 실세스퀴옥산, 및 용제 또는 용제의 혼합물을 포함할 수 있다.
이러한 실시형태에 따라, 바람직하게는, 에폭시 화합물은, 적어도 하나의 지환족(cycloaliphatic) 또는 아릴기를 갖고 3 이상의 C/O 비율을 갖는 에폭시 화합물의 그룹으로부터 선택되며, 예를 들어, 디시클로펜타디엔 및 페놀의 축합물의 글리시딜 에테르(예를 들어, Ciba의 Tactix® 556); 에폭시 페놀 노볼락(예를 들어, Shell Chemical의 Epon® 155, 160, 861, 862, 또는 CVC Specialty Chemicals의 Epalloy®8230, 8240, 8250, 8330, 8350); 에폭시 크레졸 노볼락(예를 들어, Shell Chemical의 Epon® 164, RSS-2350, 또는 Ciba의 Araldite® ECN 1235, 1871, 9699); 에폭시 비스페놀 A 노볼락(예를 들어, Shell Chemical의 SU® 수지); 비스페놀 A 디글리시딜 에테르; 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 수지(예를 들어, Shell Chemical의 Epon® 828); 및 4-글리시딜옥시-N,N-디글리시딜 아닐린, 보다 바람직하게는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르의 그룹으로부터 선택된다.
또한 이러한 실시형태에 따라, 가교제는, 폴리아민, 폴리티올, 폴리올, 폴리카르복시산, 바람직하게는 디에틸렌트리아민과 같은 폴리아민의 그룹으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 나노입자는, 용제 또는 이의 혼합물 중에 분산된 실리카 나노입자 또는 기능화된 실리카 나노입자, 예를 들어, 1.04 내지 1.4 범위의 굴절률을 갖는 중공 실리카 나노입자, γ-글리시디독시프로필트리메톡시실란과 같은 실리콘 커플링제로 기능화된 중공 실리카 나노입자, 또는 γ-페닐트리에톡시실란과 같은 실리콘 커플링제로 기능화된 실리카 나노입자, 또는 이들의 혼합물이다. 실록산 화합물은, 아릴실록산 또는 알킬 실록산 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 실세스퀴옥산, 보다 바람직하게는 페닐 실세스퀴옥산과 같은, 유기-실록산 수지 또는 폴리실록산으로부터 선택된다. 자체-성층 조성물의 제조를 위해 일반적으로 사용되는 용제는, 높은 표면 에너지 수지(본 발명에서 상부 층 또는 수지 조성물 2)를 위해 사용되는 높은 휘발성 및 극성을 갖는 용제이며, 바람직하게는, 낮은 표면 에너지 수지(본 발명에서 하부 층 또는 수지 조성물 1)를 위한 낮은 휘발성 및 극성을 갖는 용제이다. 바람직하게는, 용제 또는 용제의 혼합물은 부틸 아세테이트 및 자일렌의 혼합물이다. 이러한 구체적인 경우에, 광학 물품은 보호용 층을 포함하며, 보호용 층은,
- (수지 조성물 중의 나노입자의 비율에 따라) 예를 들어 1.43 내지 1.49의 굴절률을 나타내는 경화된 수지 1로 구성된 제1 층(
Figure pct00036
); 및
- (수지 조성물 중의 나노입자의 비율에 따라) 예를 들어 1.51 내지 1.53의 굴절률을 나타내는 경화된 수지 2로 구성된 제2 층(
Figure pct00037
)으로 구성된다. 이러한 실시형태는, 렌즈 베이스 기재 및 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자(예를 들어, 마이크로렌즈)가 모두 폴리카보네이트(예를 들어, Sabic에 의해 판매되고 1.586의 굴절률을 갖는 폴리카보네이트(PC) Lexan OQ3820®)로 제조되는 경우에 특히 바람직하다.
다른 실시형태에서, 자체-성층 코팅은, 임의의 나노입자가 없는 가교된 수지를 제1 층(
Figure pct00038
)으로서 포함할 수 있다. 이러한 실시형태에 따라, 자체-성층 코팅을 형성하기 위해 유용한 자체-성층 코팅 조성물은, 폴리올, 폴리우레탄 덴드리머, 및 가교제, 및 용제 또는 용제의 혼합물을 포함할 수 있다.
또한 이러한 실시형태에 따라, 폴리올은, 예를 들어, 플루오르화 폴리에테르, 플루오로에틸렌-알킬 비닐 에테르, 및 이들의 조합물, 바람직하게는 플루오로에틸렌-알킬 비닐 에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되며; 폴리우레탄 덴드리머는, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 이소포론 트리이소시아네이트(IPTI), 및 이들의 조합물, 바람직하게는 이소포론 디이소시아네이트(IPDI)로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고; 가교제는, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 헥사메틸렌 트리이소시아네이트(HTI), 메틸렌 비스-(4-시클로헥실 이소시아네이트)(HMDI), HDI 뷰렛, HDI 이소시아누레이트, 및 이들의 조합물, 바람직하게는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 또는 HDI 뷰렛으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 이소시아네이트-기능성 화합물일 수 있다.
실시형태에서, 보호용 층은, 2개의 별개의 층(
Figure pct00039
및
Figure pct00040
)을 갖는 자체-성층 코팅으로 구성된다. (예를 들어, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은, 보호용 층(20),
Figure pct00041
(20a) 및
Figure pct00042
(20b) 참조)
다른 실시형태에서, 보호용 층은, 적어도 2개의 별개의 층(
Figure pct00043
및
Figure pct00044
)과 더불어, 제1 층(
Figure pct00045
)의 수지 조성물 1의 성분의 혼합물, 및 제2 층(
Figure pct00046
)의 수지 조성물 2의 성분의 혼합물을 포함하는 중간 확산 계면 층을 갖는 자체-성층 코팅으로 구성되며, 중간 확산 계면 상은 상기 제1 층 및 상기 제2 층을 분리시키고, 이에 따라 이의 조성물의 대부분을 구성하는 수지 1 또는 수지 2의 특성을 나타낸다. (예를 들어, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같은, 보호용 층(20),
Figure pct00047
(20a),
Figure pct00048
(20b), 및 중간 확산 계면 상(20c) 참조)
보호용 층은 광학 소자를 완전히 캡슐화한다.
보호용 층은, 제1 및 제2 보호용 표면 사이에서 제1 보호용 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 두께를 가지며, 최대 두께는, 각각의 광학 소자의 최대 높이의 적어도 2배 내지 최대 10배, 바람직하게는 적어도 2.5배 내지 최대 5배이다.
본 발명에서 보호용 층의 최대 두께는, 제1 및 제2 보호용 표면 사이에서 제1 보호용 표면에 수직인 방향으로 측정된다. 이러한 두께는 표면의 임의의 지점에서의 최고 두께에 해당한다. 보호용 층이 광학 소자 사이에도 존재하기 때문에, 이는 광학 소자 위의 두께에 해당하는 것이 아니라, 총 두께(광학 소자의 높이를 포함함)에 해당한다.
전형적으로, 보호용 층의 최대 두께는, 200 마이크로미터(㎛), 150 ㎛, 100 ㎛, 90 ㎛, 80 ㎛, 70 ㎛, 60 ㎛, 50 ㎛, 40 ㎛, 30 ㎛, 20 ㎛, 10 ㎛ 이하일 수 있거나 이들 중 어느 2개 사이일 수 있으며, 광학 소자 또는 복수의 광학 소자의 최대 높이보다 바람직하게는 적어도 2배, 보다 바람직하게는 적어도 5배, 예를 들어, 2.5배 내지 10배 또는 2.5배 내지 8배 더 크다.
또한, 보호용 층의 최소 두께는 광학 소자에서 측정되며, 보다 구체적으로는, 광학 소자의 최대 높이의 지점에서 측정된다. 이러한 지점에서, 보호용 층의 최소 두께(광학 소자의 최대 높이의 지점에서 그리고 그러한 지점으로부터 측정됨)는, 그러한 지점에서의 광학 소자의 높이 이하일 수 있으며, 10 ㎛의 높이 이하일 수 있고, 어느 것이든지 가장 높은 것이며, 광학 소자 높이의 2/3 또는 심지어 1/2 이하, 바람직하게는 2 ㎛ 이하, 예를 들어 1 내지 5 ㎛에 포함될 수 있다.
층(
Figure pct00049
)은, 제1 및 제2 보호용 표면 사이에서 제1 보호용 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 두께를 가지며, 최대 두께는, 각각의 광학 소자의 최대 높이의 적어도 1배 내지 최대 5배, 바람직하게는 적어도 1.1배 내지 최대 3배이다.
본 발명에서 층(
Figure pct00050
)의 최대 두께는, 제1 및 제2 보호용 표면 사이에서 제1 보호용 표면에 수직인 방향으로 측정된다. 이러한 두께는 표면의 임의의 지점에서의 최고 두께에 해당한다. 이는 광학 소자 위의 두께에 해당하지 않는다.
전형적으로, 층(
Figure pct00051
)의 최대 두께는 100 ㎛ 이하일 수 있으며, 광학 소자 또는 복수의 광학 소자의 최대 높이보다 바람직하게는 적어도 1.2배, 보다 바람직하게는 적어도 1.4배, 예를 들어 1.4배 내지 3배 더 크고, 어느 것이든지 가장 낮은 것이다.
층(
Figure pct00052
)은, 제1 및 제2 보호용 표면 사이에서 제1 보호용 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 두께를 가지며, 최대 두께는, 각각의 광학 소자의 최대 높이의 적어도 1배 내지 최대 5배, 바람직하게는 적어도 1.1배 내지 최대 3배이다.
본 발명에서 층(
Figure pct00053
)의 최대 두께는, 제1 및 제2 보호용 표면 사이에서 제1 보호용 표면에 수직인 방향으로 측정된다. 이러한 두께는 표면의 임의의 지점에서의 최고 두께에 해당한다. 보호용 층이 광학 소자 사이에도 존재하기 때문에, 이는 광학 소자 위의 두께에 해당하는 것이 아니라, 총 두께(광학 소자의 높이를 포함함)에 해당한다.
전형적으로, 층(
Figure pct00054
)의 최대 두께는 100 ㎛ 이하일 수 있으며, 광학 소자 또는 복수의 광학 소자의 최대 높이보다 바람직하게는 적어도 1.2배, 보다 바람직하게는 적어도 1.4배, 예를 들어 1.4배 내지 3배 더 크고, 어느 것이든지 가장 낮은 것이다.
구체적인 실시형태에서, 적어도 2개의 층(
Figure pct00055
(20a) 및
Figure pct00056
(20b))으로 구성된 보호용 층(20)은, 각각의 광학 소자(전형적으로, 마이크로렌즈)(30)가 돌출되는 베이스 렌즈 기재(10)의 표면을 커버하므로, 각각의 광학 소자가 보호용 층(20)에 의해 완전히 캡슐화된다. 따라서, 보호용 층(20)은, 이의 돌출되는 각각의 광학 소자 및 베이스 렌즈 기재(10)와 접촉되는 층(
Figure pct00057
)의 내측 표면에 해당하는 제1 보호용 표면(22), 및 공기와 접촉되는 층(
Figure pct00058
)의 표면 또는 외측 표면에 해당되는 제2 보호용 표면(21)(제1 보호용 표면에 대향함)을 갖는다.
실시형태에서, 그리고 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 보호용 층(30)은 베이스 렌즈 기재의 전면 표면 또는 제2 렌즈 표면(102)을 커버한다. 따라서, 그러한 경우, 보호용 층(20)과 베이스 렌즈 기재(10) 사이의 계면은, 보호용 층(20)의 후면 표면 또는 제1 보호용 표면(22), 및 베이스 렌즈 기재의 전면 표면 또는 제2 렌즈 표면(102)에 의해 형성된다.
일 실시형태에서, 베이스 렌즈 기재와의 계면에서의 보호용 층의 표면은 오목하다. 반면에, 보호용 층(20)의 자유 표면이고, 공기와 접촉되는 층(
Figure pct00059
)의 표면 또는 외측 표면에 또한 해당하는, 보호용 층(21)의 제2 보호용 표면은 볼록하고 평활하며, 베이스 렌즈 기재(10)의 표면의 베이스 곡선과 동일한 베이스 곡선을 나타내고, 아래에 보다 상세히 개시되는 바와 같이, 특히 보호용 층의 제조 방법으로 인해, 제2 렌즈 표면에는 광학 소자가 없다.
보호용 층(20)과 광학 소자(30) 간의 굴절률의 차이는, 광학 소자를 지지하는 표면과 보호용 층 사이의 계면에서 반사를 유도할 수 있다. 그 다음, 바람직하게는 광학 물품(1)은, 반사량을 감소시키기 위해 적합한, 베이스 렌즈 기재(10)와 광학 소자(30) 사이의 계면의 1/4 파장 층(40)을 포함한다. 예를 들어,
Figure pct00060
의 굴절률을 갖는 1/4 파장 층(λ/4 층으로도 표시됨)이 사용될 수 있다.
본 출원인의 특허 US7008690에는 λ/4 층의 상세한 실시예가 개시되어 있다.
마지막으로, 특히 도 2b를 참조하면, 광학 물품(1)은, 각각의 이의 전면 표면 및 후면 표면 상에 하나 이상의 코팅(들)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호용 층의 전면 표면 또는 제2 표면은 적어도 하나의 추가적인 코팅(50)으로 커버될 수 있으며, 적어도 하나의 추가적인 코팅(50)은, 반사 방지 코팅, 광변색 코팅, 얼룩 방지 코팅, 김서림 방지 코팅, 착색 가능 코팅, 자체-회복(self-healing) 코팅, 방수(anti-rain) 코팅, 정전기 방지 코팅, UV 방지 코팅, 또는 블루라이트 방지 코팅 중 하나 이상을 포함한다.
광학 물품의 제조 방법
도 3 내지 도 6을 참조하면, 전술한 광학 물품을 형성하기 위한 방법이 이제 개시될 것이다.
또한, 본 발명은 광학 물품, 특히 위의 본원에 개시된 광학 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
광학 물품을 제조하는 상기 방법은,
1) 베이스 렌즈 기재를 제공하는 단계로서, 베이스 렌즈 기재는 대향하는 제1 및 제2 렌즈 표면을 갖고, 0.1 밀리미터(mm) 이하인, 제2 렌즈 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 높이, 및 2.0 mm 이하인 직경을 갖는 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 제2 렌즈 표면 상에 포함하는, 단계;
2) 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 포함하는 베이스 렌즈 기재의 제2 렌즈 표면 상에 습식 증착에 의해, 대향하는 제1 및 제2 보호용 표면을 갖는 보호용 층을 형성하기 위해 적합한 경화성 자체-성층 조성물을 도포하는 단계;
3) 보호용 층을 형성하기 위해 경화성 자체-성층 조성물을 경화시키는 단계;
4) 선택적으로, 단계 2, 또는 단계 2 및 단계 3을 반복하는 단계를 포함하며,
보호용 층은, 광학 소자가 없는 렌즈의 제2 렌즈 표면에 평행한 제2 보호용 표면을 제공하는 단계 3 또는 4로 인해 비롯되고,
상기 보호용 층은 적어도 하나 또는 각각의 광학 소자를 캡슐화한다.
본 발명의 보호용 층은 자체-성층 코팅으로 구성된다. 즉, 보호용 층은 자체-성층 조성물을 경화시킴으로써 획득되므로, 적어도 2개의 별개의 층(
Figure pct00061
및
Figure pct00062
)을 하나의 증착 단계로만 획득할 수 있다.
본 방법을 위해 유용한 보호용 층을 형성하기 위해 적합한 경화성 조성물
본 방법을 위해 유용한 보호용 층을 형성하기 위해 적합한 경화성 조성물은, 광학 물품과 관련하여 전술한 것들 중 어느 하나이다. 보다 일반적으로는, 광학 물품과 관련하여 전술한 모든 특성은, 물품 또는 상기 광학 물품을 제조하는 방법에도 적용되며, 상기 방법은 본 발명의 다른 목적이다. 반대로, 방법과 관련하여 아래에 설명되는 모든 특성은 광학 물품에도 적용된다.
습식 증착 기술을 사용하는 경화성 코팅의 증착
본 발명의 방법에서, 보호용 층을 형성하기 위해 적합한 경화성 조성물은, 습식 증착 기술에 의해 코팅될 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자 상에 도포된다.
특히, 최종 경화된 코팅, 보호용 층이 광학 소자 또는 미세 구조물이 없는 베이스 렌즈 기재의 표면에 평행한 평활한 표면을 제공하도록 하는 방식으로, 스핀 코팅 단계, 스프레이 코팅 단계, 막대 코팅 단계, 또는 잉크젯 코팅 단계에 의해, 경화성 조성물이 도포된다. 보호용 층의 제2 보호용 층은, 제1 보호용 표면에 존재하는 높이 변화를 반복하지 않는다.
스핀 코팅 단계를 통해, 렌즈의 전체 표면 상에 다량의 코팅이 증착되며, 렌즈는 타겟 값으로 두께를 설정하도록 스피닝된다.
스핀 코팅 또는 스프레이 코팅 단계에서, 기재 구조화된 표면을 복제하는 경향(스핀 코팅, 커튼 코팅 등)으로 인해, 또는 증착 기술 자체(스프레이 코팅)(도 3)로 인해, 코팅이 평활하지 않은 표면을 나타낼 수 있다. 이러한 실시형태에서, 평활한 표면(평활한 제2 보호용 표면)을 갖는 보호용 층을 획득하도록 보장하기 위해, 도포된 경화성 코팅의 저온으로의 후속적인 가열 단계는, 조성물의 두꺼운 층의 증착 후에(즉, 본 발명의 방법 목적의 단계 3과 단계 4 사이에) 수행될 수 있다. 주 용제/모노머의 비등 온도보다 더 낮은 온도로의 이러한 저온 가열 단계에 따라, 경화성 조성물의 점도를 감소시킬 수 있다.
대안적으로, 평활한 표면을 갖는 보호용 층을 획득하도록 보장하기 위해, 레벨링제(leveling agent)가 경화성 코팅 조성물에 첨가되어, 습식 코팅 조성물의 표면 장력을 균일하게 할 수 있다.
경화성 코팅은, 메이어 막대(또는 권선 막대) 코팅 접근법을 사용하여 도포될 수 있다. 다량의 코팅이 렌즈 상에 증착되며, 메이어 막대(가요성 코어로 형성됨)가 렌즈의 표면에 걸쳐서 압연된다. 5 미크론 초과, 그리고 바람직하게는 10 미크론 초과의 하드 코팅 두께를 획득하기 위해, 막대 수는 고체 함량에 따라 #6 내지 #15이다. (도 5)
메이어 막대(또는 권선 막대) 코팅 접근법의 이점은, 그것이 광학 소자 또는 미세 구조물 사이의 공간을 충전하여 표면(S1) 위에 코팅 두께를 도포한다는 점이다. 표면(S1)은, S0으로부터의 거리(h1)에서, 광학 소자의 최고 지점으로 한정되는, (광학 소자가 없는) 렌즈의 균일한 표면(S0)(즉, 제2 렌즈 표면)에 평행하다. 거리(h1)는 광학 소자의 높이를 나타낸다. 거리(h3)는 메이어 막대 상의 권선 사이에 액체 경화성 코팅에 의해 충전되는 최고 거리이다. 거리(h3)는 메이어 막대의 기하학적 구조에 의해 한정되며, 권선 막대의 경우, 막대 둘레에 감겨진 와이어의 직경에 의해 한정된다. 두께(h2)는 레벨링 후에 h3으로 한정된다. 코팅의 최종 두께는, (도 4에 도시된 바와 같은) h2 및 고체 함량에 따라 좌우될 것이다. 이러한 실시형태에서, 코팅을 도포하기 위해 사용되는 막대는, 표면(S1)에 평행하거나 거의 평행한 이의 축을 갖는다. 매우 평탄한 베이스(예를 들어, 높은 근시 처방을 위해 사용되는 반제품 렌즈)의 경우, 강성의 전형적인 금속 막대가 사용될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 막대는 S1으로 한정된 곡률을 따르기에 충분한 가요성을 갖는다.
또한, 경화성 조성물은 잉크젯 코팅 기술을 사용하여 도포될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 경화성 코팅의 증착은, 최고 미세 구조물의 상보형 패턴인 패턴으로 수행된다. 전형적으로, 습식 증착 단계는, 도 6에 도시된 바와 같이,
- (미세 구조물을 단지 부분적으로만 커버하는) 광학 소자의 하부에만 제한된 또는 측정된 양의 경화성 코팅 조성물을 증착하여 제1 층을 야기하는 제1 단계 또는 제1 패스;
- 광학 소자를 더 커버하거나 완전히 커버하기 위해, 제1 층 위에 다른 제한된 양의 경화성 코팅 조성물을 증착하는 제2 단계 또는 제2 패스; 그 다음,
- 선택적으로, 적절한 두께에 도달될 때까지, 전형적으로, 제2 베이스 렌즈 기재에 수직인 방향으로 측정된 경화성 코팅 조성물의 최대 두께 또는 높이가 광학 소자의 최대 높이의 2배 초과, 바람직하게는 5배 초과일 때까지, 추가적인 패스 또는 다수의 추가적인 패스를 포함한다.
또한 이러한 실시형태에서, 습식 증착 단계는, 적어도 하나의 광학 소자의 국부적인 존재 또는 부재에 따라, 보호용 층을 형성하기 위해 적합한 경화성 조성물의 양을 가변시키는 단계를 포함한다. 이러한 제어는, EP 19306294.0에 개시된 것과 같은 컴퓨터에 의해 구현된 방법을 통해 가능하다.
광학 소자
광학 물품과 관련하여 아래에 설명되는 모든 특성은, 특히 미세 구조물을 지지하는 렌즈 기재의 제조와 관련된 방법에도 적용된다.
제1 실시형태에 따라, 베이스 렌즈 기재 및 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자는, 바람직하게는 사출 성형 또는 캐스팅에 의해 단일 단계로 형성된다. 제2 실시형태에서, 제2 렌즈 표면의 표면 처리 단계에 의해, 또는 제2 렌즈 표면 상의 증착 재료 단계에 의해, 바람직하게는 성형 또는 잉크젯에 의해, 복수의 광학 소자가 제조될 수 있다. 제1 실시형태가 바람직하다.
실시형태에서, 광학 물품을 제조하기 위한 방법은, 마모 방지 코팅 상에 그리고 가능하게는 광학 소자(마이크로렌즈)가 없는 베이스 렌즈 기재(10)의 주 표면 상에 적어도 하나의 추가적인 코팅을 증착하는 단계와 같은, 추가적인 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 추가적인 코팅은, 반사 방지 코팅, 광변색 코팅, 얼룩 방지 코팅, 김서림 방지 코팅, 착색 가능 코팅, 자체-회복 코팅, 방수 코팅, 정전기 방지 코팅, UV 방지 코팅, 또는 블루라이트 방지 코팅을 포함한다. 마이크로렌즈가 없는 베이스 렌즈 기재의 주 표면도 마모 방지 코팅으로 코팅될 수 있다.
베이스 렌즈 기재(10)가 반제품 렌즈이거나 반제품 렌즈를 포함하는 경우, 방법은 원하는 타겟 굴절력을 획득하도록 반제품 렌즈를 표면 처리하는 단계, 및/또는 획득된 렌즈를 트리밍하는 단계를 포함하는, 마무리 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예:
이하의 모든 실시예에서 사용되는 마이크로렌즈를 갖는 렌즈는, Sabic에 의해 판매되는 폴리카보네이트(PC) Lexan OQ3820®로 제조되며, 1.586의 굴절률을 갖는다.
실시예 1:
경화성 자체-성층 수지(보호용 층)의 제조:
원료:
모노머 수지 1: Sigma Aldrich에 의해 판매되는 비스페놀-A 디글리시딜 에테르(에폭시 당량 172~176)(1.57의 굴절률을 가짐)
가교제(C1): Sigma Aldrich에 의해 판매되는 디에틸렌트리아민
수지 1의 굴절률을 감소시키도록 선택된 나노입자 1(NP1): 중공 실리카 입자-메틸 이소부틸 케톤 분산 졸(Thrulya® 4320, JGC C&C Co., Ltd., 20% w/w)
수지 1과의 입자(NP1)의 친화력 및/또는 화학적 친화성을 보장하기 위한 작용제(A1): Gelest에 의해 판매되는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란(Glymo®)
수지 2: Dow Corning에 의해 판매되는 페닐실세스퀴옥산 수지(1.56의 굴절률을 가짐)
나노입자 2: 용제 중의 실리카 나노입자, 1.45의 굴절률을 갖는 Nissan Chemicals에 의해 판매되는 IPA-ST(30 중량%의 이소프로판올 중에 분산된 10 내지 15 nm 실리카 입자).
수지 2와의 입자(NP1)의 친화력 및/또는 화학적 친화성을 보장하기 위한 작용제(A2): 페닐트리에톡시실란(PhTES)
다른 용제:
부틸 아세테이트 및 자일렌
공정:
- "화학 및 분자 공학의 국제 저널"(Vol:9, No:12, 2015년)에서 Eslami-Farsani 등에 의해 설명된 절차 후에, NP1은 A1(Glymo)으로 기능화되었다(이러한 기능화된 NP1/A1의 굴절률 = 1.30);
- NP1/A1이 BuAc로 이송된 다음, 자일렌이 BuAc:자일렌(1:1)로 첨가되었다;
- 수지 1은 BuAc:자일렌(1:1)에 용해되었다;
- 수지 1과 NP1/A1이 혼합되어 30 중량% 용액 = 용액 1을 획득하였다;
- "화학 및 분자 공학의 국제 저널"(Vol:9, No:12, 2015년)에서 Eslami-Farsani 등에 의해 설명된 절차 후에, NP2는 A2(PhTES)로 기능화되었다(이러한 기능화된 NP2/A2의 굴절률 = 1.45);
- NP2/A2가 BuAc로 이송된 다음, 자일렌이 BuAc:자일렌(1:1)로 첨가되었다;
- 수지 2는 BuAc:자일렌(1:1)에 용해되었다;
- 수지 2와 NP2/A2가 혼합되어 30 중량% 용액(수지 2 용액)을 획득하였다;
- C1은, 수지 1(용액 2)의 에폭시 대비 화학량론적 비율로, 수지 2 용액으로의 이의 첨가 전에 50%로 용해되었다;
- 용액 2가 용액 1에 서서히 첨가되었다;
- 도포 전에 최대 5분 동안 혼합하였다.
마이크로렌즈를 포함하는 렌즈 상의 스프레이 코팅(습식 코팅 두께: 최대 200 미크론)에 의해 경화성 자체-성층 조성물을 증착한 후에, 경화성 코팅 조성물은 24시간 동안 실온에서 가열된 다음, 2시간 동안 110℃에서 가열되었다.
최종 코팅 두께: 최대 50 내지 70 미크론
유형 1의 자체-성층: 2개의 별개의 균일한 층
층 굴절률: (PC = 1.596)
- 층 1(
Figure pct00063
): 1.43(1.57의 최대 50% BPA 에폭시드 + 1.30의 최대 50% 중공 실리카)
- 층 2(
Figure pct00064
): 1.51(1.56의 최대 50% 실리콘 수지 + 1.45의 최대 50% 실리카)
실시예 2:
유형 1의 자체-성층: 2개의 별개의 균일한 층
실시예 1과 동일하지만, 30%만의 NP:
- 층 1(
Figure pct00065
): 1.49(1.57의 최대 70% BPA 에폭시드 + 1.30의 최대 30% 중공 실리카)
- 층 2(
Figure pct00066
): 1.53(1.56의 최대 70% 실리콘 수지 + 1.45의 최대 30% 실리카)
실시예 3:
경화성 자체-성층 수지(보호용 층)의 제조:
원료:
폴리머 1: Lumiflon® LF200, 가교 가능 플루오르화 폴리머, AGC Chemicals Americas에 의해 판매되는 자일렌 중의 플루오로에틸렌 비닐 에테르 수지 50 중량%. (굴절률 = 1.43)
가교제(C1): Covestro에 의해 판매되는 Desmodur® N75 MPA/X, 1-메톡시-2-프로필아세테이트/자일렌의 1:1 vol./vol 혼합물 중의 경화제 이소시아네이트 지방족 또는 지방족 폴리이소시아네이트 75% wt./wt, NCO 함량 16.5%.
수지 2: Covestro에 의해 판매되는 Desmolac® 4125, 이소프로판올/톨루엔/2-메톡시-1-프로필아세테이트의 50:37:13 vol./vol 혼합물 중의 비기능성 선형 폴리우레탄 25% wt./wt. (굴절률 = 1.49)
공정:
3.15g의 Desmodur® N75 MPA/X (C1)이 49.5g의 Desmolac® 4125 용액(수지 2)에 첨가되며, 혼합은 45초 동안 2700 rpm으로 Flacktek의 고속 혼합기 DAC 150에 의해 보장된다.
그 다음, 20g의 Lumiflon LF200 용액(수지 1)이 Desmolac® 4125 및 Desmodur® N75로 제조된 용액에 첨가되며, 45초 동안 2700 rpm으로 Flacktek의 고속 혼합기 DAC 150으로 혼합된다.
마이크로렌즈를 포함하는 렌즈 상의 막대 코팅(습식 코팅 두께: 150 미크론)에 의해 경화성 자체-성층 조성물을 증착한 후에, 경화성 코팅 조성물은 24시간 동안 실온에서 가열된 다음, 2시간 동안 80℃에서 가열된다.
최종 코팅 두께: 50 미크론
유형 2의 자체-성층: 공기/수지 계면(층(
Figure pct00067
))은 Desmolac 4125가 풍부하다. 렌즈/수지 계면(층(
Figure pct00068
))은 LF200(낮은 굴절률의 플루오르화 수지)이 풍부하다.

Claims (15)

  1. 광학 물품으로서,
    - 대향하는 제1 및 제2 렌즈 표면을 갖는 베이스 렌즈 기재;
    - 대향하는 제1 및 제2 보호용 표면을 갖는 보호용 층으로서, 상기 제1 보호용 표면은 상기 제2 렌즈 표면 상에 배치되는, 보호용 층; 및
    - 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 포함하며, 각각의 광학 소자는,
    상기 제1 보호용 표면 및 상기 제2 렌즈 표면 중 하나의 일부분을 한정하고,
    0.1 밀리미터(mm) 이하인, 이들을 보유하는 상기 제2 렌즈 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 높이, 및 2.0 mm 이하인 직경을 가지며,
    상기 보호용 층은,
    적어도 2개의 별개의 층을 갖는 자체-성층 코팅으로 구성되고,
    상기 적어도 2개의 별개의 층은,
    - 상기 보호용 층의 가장 안쪽 부분에 해당하고 2개의 대향 표면을 갖는 제1 층(
    Figure pct00069
    )으로서, 하나의 표면은 제1 보호용 표면에 해당하는, 제1 층(
    Figure pct00070
    ); 및
    - 상기 보호용 층의 가장 바깥쪽 부분에 해당하고 2개의 대향 표면을 갖는 제2 층(
    Figure pct00071
    )으로서, 하나의 표면은 제2 보호용 표면에 해당하는, 제2 층(
    Figure pct00072
    )이며,
    상기 자체-성층 코팅은, 적어도 2개, 바람직하게는 2개의 비친화성 수지 조성물로서, 수지 조성물 1 및 수지 조성물 2를 포함하는 자체-성층 조성물의 중합으로 인해 비롯되고,
    상기 제1 층(
    Figure pct00073
    )은, 경화 후에 상기 적어도 2개의 수지 조성물 중 하나(수지 조성물 1)로 이루어지며(경화된 수지 1), 상기 경화된 수지 1은,
    차이(
    Figure pct00074
    )가 0.045 초과, 바람직하게는 0.10 초과, 또는 심지어 0.15 초과이도록, 상기 적어도 하나 또는 각각의 광학 소자의 굴절률(
    Figure pct00075
    ) 미만인 굴절률(
    Figure pct00076
    )을 나타내고,
    상기 제2 층(
    Figure pct00077
    )은, 경화 후에 상기 적어도 2개의 수지 조성물 중 다른 하나(수지 조성물 2)로 이루어지며, 상기 경화된 수지 2는,
    상기 굴절률(
    Figure pct00078
    )과 유사하거나 더 높은 굴절률(
    Figure pct00079
    )을 나타내는,
    광학 물품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나 또는 각각의 광학 소자는, 마이크로렌즈, 프레넬 구조물, 각각의 프레넬 구조물을 한정하는 마이크로렌즈와 같은 회절 구조물, 영구적인 기술적 범프, 및 위상 시프트 소자로 이루어진 그룹 중에서 선택되며, 바람직하게는 마이크로렌즈인, 광학 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 보호용 층은, 상기 제1 및 제2 보호용 표면 사이에서 상기 제1 보호용 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 두께를 가지며,
    상기 최대 두께는, 각각의 상기 광학 소자의 최대 높이의 적어도 2배 내지 최대 10배, 바람직하게는 적어도 2.5배 내지 최대 5배인, 광학 물품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층(
    Figure pct00080
    )은, 상기 제1 및 제2 보호용 표면 사이에서 상기 제1 보호용 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 두께를 가지며,
    상기 최대 두께는, 각각의 상기 광학 소자의 최대 높이의 적어도 1배 내지 최대 5배, 바람직하게는 적어도 1.1배 내지 최대 3배인, 광학 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층(
    Figure pct00081
    )은, 상기 제1 및 제2 보호용 표면 사이에서 상기 제1 보호용 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 두께를 가지며,
    상기 최대 두께는, 각각의 상기 광학 소자의 최대 높이의 적어도 1배 내지 최대 5배, 바람직하게는 적어도 1.1배 내지 최대 3배인, 광학 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나 또는 각각의 광학 소자는, 2 내지 20 마이크로미터(㎛)에 포함되는, 상기 제2 렌즈 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 높이, 및 0.8 내지 2.0 밀리미터(mm)에 포함되는 직경을 갖는, 광학 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 2개의 수지 조성물은 상이한 표면 장력을 가지며,
    상기 적어도 2개의 수지 조성물의 표면 장력의 차이는 4 mN/m 초과, 바람직하게는 10 mN/m 초과이고,
    상기 수지 조성물 1의 표면 장력은 상기 렌즈 기재의 표면 장력 초과인, 광학 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화된 수지 1은, 가교제(C1)의 존재 하에서, 그리고 나노입자의 존재 하에서, 바람직하게는 실리카 나노입자의 존재 하에서, 그리고 보다 바람직하게는 1.04 내지 1.5 범위의 굴절률을 갖는 실리카 나노입자의 존재 하에서, 예를 들어, 1.04 내지 1.4 범위의 굴절률을 갖는 중공 실리카 나노입자, 기능화된 실리카 나노입자, 기능화된 중공 나노입자, 및 이들의 혼합물의 존재 하에서, 유기 폴리머, 모노머 또는 둘 모두의 혼합물의 경화로 인해 비롯되며,
    상기 경화된 수지 2는, 나노입자의 존재 하에서, 그리고 보다 바람직하게는 기능화된 실리카 나노입자의 존재 하에서, 그리고 선택적으로 가교제(C1)의 존재 하에서, 유기 폴리머, 모노머 또는 둘 모두의 혼합물의 경화로 인해 비롯되는, 광학 물품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자체-성층 코팅 조성물은,
    에폭시 화합물, 가교제, 실리카 나노입자, 실록산 화합물, 보다 구체적으로는 실세스퀴옥산, 및 용제 또는 용제의 혼합물을 포함하는, 광학 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에폭시 화합물은, 적어도 하나의 지환족 또는 아릴기, 및 3 이상의 C/O 비율을 갖는 에폭시 화합물의 그룹으로부터 선택되며, 예를 들어, 디시클로펜타디엔 및 페놀의 축합물의 글리시딜 에테르, 에폭시 페놀 노볼락, 에폭시 크레졸 노볼락, 에폭시 비스페놀 A 노볼락, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 수지 및 4-글리시딜옥시-N,N-디글리시딜 아닐린, 보다 바람직하게는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르의 그룹으로부터 선택되고;
    상기 가교제는, 폴리아민, 폴리티올, 폴리올, 폴리카르복시산, 바람직하게는 디에틸렌트리아민과 같은 폴리아민의 그룹으로부터 선택되며;
    상기 나노입자는, 용제 또는 이의 혼합물 중에 분산된 실리카 나노입자 또는 기능화된 실리카 나노입자, 예를 들어, 1.04 내지 1.4 범위의 굴절률을 갖는 중공 실리카 나노입자, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란과 같은 실리콘 커플링제로 기능화된 중공 실리카 나노입자, 또는 γ-페닐트리에톡시실란과 같은 실리콘 커플링제로 기능화된 실리카 나노입자, 또는 이들의 혼합물이고;
    상기 실록산 화합물은, 아릴실록산 또는 알킬 실록산 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 실세스퀴옥산, 보다 바람직하게는 페닐 실세스퀴옥산과 같은, 유기-실록산 수지 또는 폴리실록산으로부터 선택되는, 광학 물품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 렌즈 기재 및 상기 광학 소자 둘 모두는, 예를 들어, 폴리아미드의 폴리카보네이트, 폴리이미드의 폴리카보네이트, 폴리설폰의 폴리카보네이트, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리카보네이트의 코폴리머의 폴리카보네이트, 폴리올레핀의 폴리카보네이트, 특히 폴리노르보르넨의 폴리카보네이트, 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트)의 호모폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트, (메트)아크릴 폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트, 특히 비스페놀 A로부터 유도된 (메트)아크릴 폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트, 티오(메트)아크릴 폴리머 및 코폴리머의 폴리카보네이트, 폴리우레탄 및 폴리티오우레탄 호모폴리머 또는 코폴리머의 폴리카보네이트, 바람직하게는 폴리카보네이트로 제조된, 에폭시 폴리머 및 코폴리머 및 에피설파이드 폴리머 및 코폴리머, 디에틸렌 글리콜 비스(알릴카보네이트) 폴리머의 폴리카보네이트, 또는 1.60의 굴절률을 갖는 열경화성 폴리티오우레탄 수지 또는 1.67의 굴절률을 갖는 열경화성 폴리티오우레탄 수지의 폴리카보네이트로부터 선택된, 열가소성 또는 열경화성 플라스틱으로 제조되는, 광학 물품.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 렌즈 기재는 반제품 렌즈인, 광학 물품.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호용 층의 제2 표면은 적어도 하나의 추가적인 코팅으로 커버되며,
    상기 적어도 하나의 추가적인 코팅은, 반사 방지 코팅, 광변색 코팅, 얼룩 방지 코팅, 김서림 방지 코팅, 착색 가능 코팅, 자체-회복 코팅, 방수 코팅, 정전기 방지 코팅, UV 방지 코팅, 또는 블루라이트 방지 코팅 중 하나 이상을 포함하는, 광학 물품.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 광학 물품을 제조하는 방법으로서,
    1) 베이스 렌즈 기재를 제공하는 단계로서, 상기 베이스 렌즈 기재는 대향하는 제1 및 제2 렌즈 표면을 갖고, 0.1 밀리미터(mm) 이하인, 상기 제2 렌즈 표면에 수직인 방향으로 측정된 최대 높이, 및 2.0 mm 이하인 직경을 갖는 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자를 상기 제2 렌즈 표면 상에 포함하는, 단계;
    2) 습식 증착에 의해, 바람직하게는 스핀 코팅 단계, 스프레이 코팅 단계, 막대 코팅 단계, 또는 잉크젯 코팅 단계에 의해, 상기 적어도 하나 또는 상기 복수의 광학 소자를 포함하는 상기 베이스 렌즈 기재의 상기 제2 렌즈 표면 상에, 대향하는 제1 및 제2 보호용 표면을 갖는 보호용 층을 형성하기 위해 적합한 경화성 자체-성층 조성물을 도포하는 단계;
    3) 상기 보호용 층을 형성하기 위해 상기 경화성 자체-성층 조성물을 경화시키는 단계;
    4) 선택적으로, 단계 2, 또는 단계 2 및 단계 3을 반복하는 단계를 포함하며,
    상기 보호용 층은, 광학 소자가 없는 상기 렌즈의 상기 제2 렌즈 표면에 평행한 제2 보호용 표면을 제공하는 단계 3 또는 4로 인해 비롯되고,
    상기 보호용 층은 상기 적어도 하나 또는 각각의 광학 소자를 캡슐화하는,
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 광학 물품을 제조하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 베이스 렌즈 기재 및 상기 적어도 하나 또는 상기 복수의 광학 소자는, 바람직하게는 사출 성형 또는 캐스팅에 의해 단일 단계로 형성되는, 방법.
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