TWI725164B - 眼用器具用光學膜，以及使用該光學膜之光學積層體及眼用器具 - Google Patents

眼用器具用光學膜，以及使用該光學膜之光學積層體及眼用器具 Download PDF

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Abstract

本發明係一種眼用器具用光學膜，其係以觀察者為基準由外側依序積層第1光控制層、1層以上光反射層、第2光控制層及線性偏光元件層，其中，光反射層係含有反射可見光區域中的左圓偏光或右圓偏光之膽固醇狀液晶層，且第1光控制層及第2光控制層皆為1/4波長板。

Description

眼用器具用光學膜，以及使用該光學膜之光學積層體及眼用器具
本發明係關於利用於眼用器具(太陽眼鏡、護目鏡、安全帽用遮光板等)之光學膜，以及使用該光學膜之光學積層體及眼用器具。
為了降低來自水面、路面、雪面等之反射光所造成的眩光，因而使用眼用器具(太陽眼鏡、護目鏡、遮光板等)。例如太陽眼鏡中係將透鏡部以色素等進行著色，並藉由該色素吸收反射光。藉此可降低入射至配戴太陽眼鏡者眼睛之光量，而降低眩光。另一方面，由於一般在水面、雪面之反射光有偏光性質，故偏光太陽眼鏡對於該等反射光係特別有效。相對於成為偏光之反射光，偏光太陽眼鏡係以有效地吸收(阻隔)其偏光方向的光之方式設計，故可降低眩光，並提高視認性。
偏光太陽眼鏡所使用之光學膜通常以聚碳酸酯等塑膠素材之支持體夾住偏光元件而構成者。接著，將如此構成之光學膜加工為所求的形狀，並夾入框架中， 藉此可製作偏光太陽眼鏡。偏光元件係二色性染料、多碘-聚乙烯醇(PVA)錯合物等所謂之二色性色素與PVA等高分子一起單軸配向而成之膜，依所使用之色素的顏色不同，可獲得各種顏色之線性偏光元件。通常太陽眼鏡為了對可見光域整體賦予偏光性，故幾乎都著色為灰色系之顏色。
為了在偏光太陽眼鏡賦予設計性、或為了更提高視認性，有時會在透鏡表面蒸鍍多層膜。藉由賦予多層膜，就未配戴偏光太陽眼鏡之其他人而言，可觀看到透鏡表面反射光為藍、綠、紅之金屬色調，就配戴者而言，由於特定偏光被反射，故可降低眩光，並且可進一步提高通過透鏡之景色之視認性。由配戴者之視認性的觀點而言，賦予如此之多層膜係有益。另一方面，若皮脂等附著於透鏡表面之多層膜，有皮脂髒污不易清除之處理上之問題點。又，若在海等暴露於水分、海風之處，有多層膜容易剝離、多層膜欠缺附著性之問題點。又，若在眼用器具用之球面透鏡蒸鍍多層膜時，有平坦部位及曲面部位難以均勻地蒸鍍之製造上之問題點。
對於如此之問題點，係考慮將多層膜設置於支持體內側，亦即設置於偏光元件與支持體之間之方法。但由於多層膜係根據各層間之折射率差而展現反射性能，故若將多層膜設置於偏光元件與支持體之間，則多層膜難以獲得與外側空氣界面同等之反射性能。又，由於多層膜包括無機物質，故亦難以與屬於有機物之偏光元件接著。
專利文獻1中，作為不使用多層膜而以有機物賦予金屬色調之反射光之方法，揭示一種光學積層體，係具有膽固醇狀液晶層、及含有顏料或染料之調光層。膽固醇狀液晶中，液晶分子為螺旋配向之狀態，藉由螺旋間距之長度，而具有在特定波長帶域中選擇性地反射與液晶分子螺旋方向同向之圓偏光成分的功能。在專利文獻1亦揭示，具有將如此膽固醇狀液晶配向固定化之膽固醇狀液晶層、以及調光層之光學積層體，係呈現鮮豔色調且裝飾性優異。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2001-180200號公報。
膽固醇狀液晶係顯示將特定波長帶域之圓偏光成分選擇性地反射之圓偏光選擇反射特性。亦即，在膽固醇狀液晶層中，穿透光僅為圓偏光。因此，將專利文獻1所記載之膽固醇狀液晶層與以往的偏光太陽眼鏡之偏光元件組合時，偏光元件無法充分地吸收圓偏光之穿透光，有來自偏光元件之漏光增加之疑慮。其結果，有降低偏光太陽眼鏡本來之功能且降低防眩效果之問題。
本發明之目的係提供一種眼用器具用光學膜，其係在含有膽固醇狀液晶層的偏光太陽眼鏡等眼用器 具中，可抑制伴隨圓偏光的防眩效果之降低，並且實現顯示金屬色調反射光的眼用器具，以及一種使用該光學膜之光學積層體，及一種眼用器具。
本發明人等為了解決上述課題經過努力檢討之結果，嶄新地發現藉由將光學膜應用於眼用器具，可獲得防眩效果的降低受到抑制，並且顯示金屬色調反射光之眼用器具，遂完成本發明；該光學膜係具備有1層以上的光反射層、夾持該光反射層的第1及第2光控制層、以及積層於該等光控制層的一外側之線性偏光元件層，其中，光反射層係含有反射可見光區域中的圓偏光之膽固醇狀液晶層，且第1及第2光控制層皆為1/4波長板。
亦即，本發明之主要構成係如下所述。
(1)一種眼用器具用光學膜，其係以觀察者為基準由外側依序具備第1光控制層、1層以上的光反射層、第2光控制層及線性偏光元件層，其中，光反射層係含有反射可見光區域中的左圓偏光或右圓偏光之膽固醇狀液晶層，且第1光控制層及第2光控制層皆為1/4波長板。
(2)如(1)所記載之眼用器具用光學膜，其係積層有2層以上的光反射層，且所積層之2層以上的光反射層皆反射同向之圓偏光。
(3)如(1)或(2)所記載之眼用器具用光學膜，其中，第1光控制層之慢軸的配置方向，係使入射於第1光控制層 之s偏光轉換為與經光反射層所反射之圓偏光為同向之圓偏光的方向。
(4)如(1)至(3)中任1項所記載之眼用器具用光學膜，其中，第1光控制層及第2光控制層係以使各1/4波長板的慢軸互相正交的位置關係被積層。
(5)一種光學積層體，係具備第1支持體、第2支持體、及配置於第1支持體及第2支持體之間之(1)至(4)中任1項所記載之眼用器具用光學膜。
(6)如(5)所記載之光學積層體，其中，第1支持體及第2支持體係使用塑膠素材製作而成之基材。
(7)一種眼用器具，係具備(1)至(4)中任1項所記載之光學膜、或(4)或(5)所記載之光學積層體。
藉由使用本發明之眼用器具用光學膜及利用該光學膜之光學積層體，可提供一種即使光學膜含有膽固醇狀液晶層，亦可抑制伴隨圓偏光的防眩效果之降低，並且顯示金屬色調之偏光太陽眼鏡等眼用器具。
又，本發明之光學膜可適用於醫療用眼鏡等，例如，光反射層之中心波長為500nm以下之本發明之光學膜，係可適用於用以降低白內障術後的眩光之保護眼鏡等。
1‧‧‧光反射層
2‧‧‧第1光控制層
3‧‧‧第2光控制層
4‧‧‧線性偏光元件層
5‧‧‧第1支持體
6‧‧‧第2支持體
7‧‧‧接著層
8‧‧‧光學膜
9‧‧‧光學積層體
第1圖係表示本發明之光學膜之代表性實施形態之側 面剖面圖。
第2圖係表示本發明之光學積層體之代表性實施形態之側面剖面圖。
第3圖係表示實施例1及比較例1所使用的光反射層之穿透率的光譜資料。
第4圖係表示實施例2、5、6及比較例2、5、6、7所使用的光反射層之穿透率的光譜資料。
第5圖係表示實施例3及比較例3所使用的光反射層之穿透率的光譜資料。
第6圖係表示反射色為藍色之實施例1、比較例1之光學膜之穿透率的光譜資料。
第7圖係表示反射色為綠色之實施例2、比較例2之光學膜之穿透率的光譜資料。
第8圖係表示反射色為橘色之實施例3、比較例3之光學膜之穿透率的光譜資料。
第9圖係表示反射色為銀色之實施例4、比較例4之光學膜之穿透率的光譜資料。
以下一邊參照圖面一邊說明本發明之實施形態。此外，下述實施形態僅例示本發明數個代表性實施形態，在本發明之範圍中可添加各種變更。
<光學膜>
本發明之眼用器具用光學膜係具有：含有反射可見光區域中的左圓偏光或右圓偏光之膽固醇狀液晶層之1層以 上的光反射層、作為光控制層之2片1/4波長板及線性偏光元件層。具體而言，本發明之眼用器具用光學膜中，以觀察者為基準由外側依序具備第1光控制層、光反射層、第2光控制層及線性偏光元件層。亦即，由表側觀看眼用器具用光學膜時，係以第1光控制層(1/4波長板)/1層以上的光反射層/第2光控制層(1/4波長板)/線性偏光元件層之順序積層。在此，以眼用器具的觀察者(或配戴者)為基準，所謂外側係指將光學膜應用於眼用器具時光入射於光學膜之側，意指光學膜之「表側」，另一方面，觀察者側意指光學膜之「裏側」。第1圖係表示本發明之眼用器具用光學膜之一實施形態。第1圖所示之光學膜8，係透過由接著劑或黏著劑(pressure-sensitive adhesive)所構成之接著層7而依序積層第1光控制層2、光反射層1、第2光控制層3及線性偏光元件層4。第1圖中，構成光學膜8之各層係透過接著層7而積層，惟第1光控制層2、光反射層1、第2光控制層3及線性偏光元件層4亦可彼此直接積層。將第1圖所示之光學膜8應用於眼用器具時，線性偏光元件層4係配置於光學膜8之裏側，而第1光控制層2係配置於光學膜8之表側。
(光反射層)
本發明所使用之光反射層係含有反射可見光區域中的左圓偏光或右圓偏光之膽固醇狀液晶層。圓偏光大致上分為2種類，順時針旋轉之圓偏光稱為右圓偏光，逆時針旋轉之圓偏光稱為左圓偏光。圓偏光中並無偏光軸，故只要 選擇光反射層所反射之圓偏光為右圓偏光或左圓偏光之任一者，即可獲得容易且穩定之高反射率。又，本發明之眼用器具用光學膜含有2層以上的光反射層時，較佳為2層以上光反射層皆具有反射同向圓偏光之特性。例如積層3層反射左圓偏光之膽固醇狀液晶層作為光反射層時，3層的膽固醇狀液晶層皆顯示反射左圓偏光之特性。光反射層之積層數並無特別限定，較佳為1至5層，更佳為1至3層。藉由將光反射層設置複數層，而可獲得顯示各種反射色之光學膜，惟以製造步驟數及成本等觀點而言，光反射層之積層數較佳為1至5層之範圍。各光反射層之厚度較佳為0.2至5μm，更佳為0.8至4μm。各光反射層之厚度未達0.2μm時，有所得的光反射膜之反射率降低之虞。另一方面，光反射層之厚度大於5μm時，有構成光反射層之膽固醇狀液晶產生配向不良，因而所得的光反射膜之霧度值上升之虞。
積層有3層以上的光反射層之光反射膜的霧度值較佳為1.0%以下，更佳為0.8%以下。霧度值若大於1.0%，則光反射膜之不透明性較大，而不適用於重視透明性之光學構件。
膽固醇狀液晶層係使用具有掌性之向列型液晶、或在向列型液晶添加掌性劑(chiral agent)之組成物而形成。由於可根據掌性劑之種類、量而任意地設置螺旋的方向、反射波長，故較佳為在向列型液晶添加掌性劑而獲得膽固醇狀液晶之方法。不同於以電場操作之液晶，本 發明所使用之向列型液晶係將螺旋配向狀態固定化而使用，故較佳為使用具有聚合性基之向列型液晶單體。
具有聚合性基之向列型液晶單體係在分子內具有聚合性基且在一定溫度範圍或濃度範圍內顯示液晶性之化合物。聚合性基可舉例如(甲基)丙烯醯基、乙烯基、查耳酮基(chalconyl)、桂皮醯基(cinnamoyl)及環氧基等。又，為了顯示液晶性，聚合性液晶較佳為在分子內具有液晶原團(mesogen group)，液晶原團是指例如聯苯基、三聯苯基、(聚)安息香苯酯基、(聚)醚基、亞苄基苯胺基、或苊醌啉(acenaphthoquinoxaline)基等棒狀、板狀之取代基；或聯伸三苯基、酞菁基、或氮雜冠基(azacrown group)等圓盤狀之取代基，亦即代表具有衍生液晶相行為之能力的基。作為具有棒狀或板狀之取代基之液晶化合物，在該技術區域中已知有桿條狀(Calamitic)液晶。具有如此聚合性基之向列型液晶單體可舉例如日本特開2003-315556號公報及日本特開2004-29824號公報所記載之聚合性液晶、Paliocolor(註冊商標)系列(BASF公司製)例如Paliocolor LC242、Paliocolor LC1057及RMM系列(Merck公司製)等聚合性液晶。該等具有聚合性基之向列型液晶單體可單獨使用或混合複數使用。
就掌性劑而言，可使上述具有聚合性基之向列型液晶單體進行右旋或左旋螺旋配向，較佳為與具有聚合性基之向列型液晶單體同樣具有聚合性基之化合物。如此之掌性劑可舉例如Paliocolor LC756(BASF公司製)； 日本特開2002-179668號公報、日本特開2007-271808號公報等所記載之具有光學活性聯萘結構之化合物；日本特開2003-306491號公報、2003-313292號公報等所記載之具有光學活性的異山梨醇結構之化合物等。藉由該掌性劑之種類，可決定反射的圓偏光之方向，進一步可因應相對於向列型液晶之掌性劑的添加量，而改變光反射層之反射波長。例如掌性劑添加量越多，可獲得反射短波長側波長之光反射層。雖然掌性劑的添加量係因掌性劑種類及要反射的波長而異，但一般為了將相對於光之光反射層之中心反射波長調整為所求的波長區域，相對於具有聚合性基之向列型液晶單體100重量份，掌性劑的添加量較佳為0.5重量份至30重量份，更佳為1重量份至20重量份。
又，亦可添加不具有可與具有聚合性基之向列型液晶單體反應之液晶性的聚合性化合物。如此之化合物可舉例如紫外線硬化型樹脂等。紫外線硬化型樹脂可舉例如二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與二異氰酸1,6-六亞甲酯之反應生成物、具有異三聚氰酸環之三異氰酸酯與新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯之反應生成物、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與異佛酮二異氰酸酯之反應生成物、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、參(丙烯醯氧基乙基)三聚異氰酸酯、參(甲基丙烯醯氧基乙基)三聚異氰酸 酯、甘油三環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、己內酯改質參(丙烯醯氧基乙基)三聚異氰酸酯、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、三甘油二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、二乙二醇二環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、雙(丙烯醯氧基乙基)羥基乙基三聚異氰酸酯、雙(甲基丙烯醯氧基乙基)羥基乙基三聚異氰酸酯、雙酚A二環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸己內酯改質四氫糠酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基羥基丙酯、丙烯醯基嗎啉、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酯、丁基環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、丁 氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、及丁二醇單(甲基)丙烯酸酯等，該等可單獨使用或可混合複數。該等不具有液晶性之紫外線硬化型樹脂只要在不會使含有向列型液晶單體之組成物失去液晶性之程度內添加即可，相對於具有聚合性基之向列型液晶單體100重量份，其較佳為0.1至20重量份，更佳為1.0至10重量份左右。
上述具有聚合性基之向列型液晶單體、其他聚合性化合物為紫外線硬化型時，為了使該組成物以紫外線硬化，會添加光聚合起始劑。光聚合起始劑可舉例如2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1(BASF公司製IRGACURE 907)、1-羥基環己基苯基酮(BASF公司製IRGACURE 184)、4-(2-羥基乙氧基)-苯基(2-羥基-2-丙基)酮(BASF公司製IRGACURE 2959)、1-(4-十二烷基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司製DAROCUR 953)、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司製DAROCUR 1116)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(BASF公司製IRGACURE 1173)、二乙氧基苯乙酮等苯乙酮系化合物；安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香異丁基醚、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(BASF公司製IRGACURE 651)等安息香系化合物；苯甲醯基安息香酸、苯甲醯基安息香酸甲酯、4-苯基二苯基酮、羥基二苯基酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫化物、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯基酮(日本化藥公司製KAYACURE MBP)等二苯基酮系化合物；以及噻噸酮、2-氯噻噸酮(日本化藥公司製 KAYACURE CTX)、2-甲基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮(日本化藥公司製KAYACURE RTX)、異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮(日本化藥公司製KAYACURE CTX)、2,4-二乙基噻噸酮(日本化藥公司製KAYACURE DETX)、或2,4-二異丙基噻噸酮(日本化藥公司製KAYACURE DITX)等噻噸酮系化合物等。較佳可舉例如Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure 1300、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure 127、Irgacure 907及Irgacure 1173(皆為BASF公司製)，特佳可舉出Irgacure TPO、IrgacureTPO-L、Irgacure OXE01、rgacure OXE02、Irgacure 1300及Irgacure 907。該等光聚合起始劑可使用1種類或以任意比例混合複數使用。較佳為至少使用1種以上之在300nm以上波長具有吸收帶域之光聚合起始劑。
使用二苯基酮系化合物或噻噸酮系化合物作為光聚合起始劑時，為了促進光聚合反應亦可併用助劑。如此助劑可舉例如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、正丁基胺、N-甲基二乙醇胺、二乙基胺基乙基甲基丙烯酸酯、米其勒酮(Michler's ketone)、4,4’-二乙基胺基苯酮、4-二甲基胺基安息香酸乙酯、4-二甲基胺基安息香酸(正丁氧基)乙酯、及4-二甲基胺基安息香酸異戊酯等胺系化合物。
上述光聚合起始劑及助劑之添加量可在不影響本發明所使用組成物之液晶性之範圍內使用，相對於該組成物中會因紫外線硬化之化合物100重量份，其量較 佳為0.5重量份以上10重量份以下，更佳為2重量份以上8重量份以下。又，相對於光聚合起始劑，助劑較佳為0.5倍至2倍量。
接著，說明使用上述膽固醇狀液晶來製作本發明所使用之光反射層之方法。如此方法係例如在具有聚合性基之向列型液晶單體中，以反射所求波長之方式添加必要量之成為右旋或左旋螺旋配向之掌性劑。接著將該等溶解於溶劑，並添加光聚合起始劑。如此之溶劑只要是可溶解所使用之液晶單體、掌性劑等則無特別限定，可列舉例如環戊酮、甲苯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等，較佳為環戊酮及甲苯等。其後，將該溶液以使厚度盡可能均一之方式塗佈於三乙酸纖維素(TAC)膜、丙烯酸系膜、聚碳酸酯膜、聚氯乙烯膜、聚烯烴膜、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜等塑膠膜上，加熱去除溶劑，同時以在塑膠膜上形成膽固醇狀液晶並且配向為所求螺旋間距之溫度條件(較佳為以40至150℃)放置一定時間。此時，可藉由於塗佈先將塑膠膜表面前實施摩擦或延伸等配向處理，而使膽固醇狀液晶之配向更均一，並且可降低形成膜時之霧度值。接著保持該配向狀態，直接以高壓水銀燈等照射紫外線，使膽固醇狀液晶之配向固定化，藉此獲得構成本發明所使用光反射層之膽固醇狀液晶層。在此，選擇成為右旋螺旋配向之掌性劑時，光反射層係獲得選擇性反射右圓偏光之光反射層R，另一方面，選擇成為左旋螺旋配向之掌性劑時，光反射層係獲得選擇性反射左圓偏光之光反射層L。選擇 性反射該特定圓偏光之現象稱為選擇反射，選擇反射之波長帶域稱為選擇反射區域。
光反射層係具有反射帶域，故光反射層之反射波長係使用該反射帶域中心值之中心反射波長而表現。中心反射波長意指光反射層之反射帶域之中心波長，在分光測定中，其值例如為在反射帶域中穿透率為75%之短波長側與長波長側之波長間之中間值。舉例而言，分光測定一光反射層時，反射帶域中穿透率為75%之短波長側波長為500nm，且長波長側波長為600nm時，該光反射層之中心反射波長為550nm。在中心反射波長的計算中作為基準之穿透率為任意，可因應波形形狀、反射帶域最低穿透率等而適當地選擇，但由於不一定為左右對稱之波形、且有時會在反射帶域前後存在干涉帶，故亦可以最低穿透率值+5至30%之穿透率作為基準。將本發明之光學膜應用於太陽眼鏡時，為了使反射光呈現金屬色調，所使用的光反射層之中心反射波長位於可見光區域，中心反射波長較佳為400至800nm之範圍，更佳為410至780nm之範圍，又更佳為430至700nm之範圍。光反射層在反射左圓偏光或右圓偏光之可見光區域中的中心反射波長，可因應所求的色調而適當地選擇。例如中心反射波長為450nm時，光學膜之反射光係呈現金屬藍色，550nm時係呈現金屬綠色，650nm時係呈現金屬紅色。
光反射層可為光反射層R或光反射層L。設置複數層光反射層時，各光反射層可為光反射層R或光反 射層L之任一者，但較佳為皆為反射同向圓偏光之光反射層，亦即較佳為所有光反射層皆為光反射層R或光反射層L之任一者。若使用光反射層R及光反射層L兩者之光反射層，則在將本發明之光學膜應用於眼用器具時，會無法在光控制層進行同方向之偏光轉換，亦即會在第2光控制層轉換為含有s偏光及p偏光兩者之線性偏光，故有降低防眩效果之虞，而使作為偏光太陽眼鏡之功能降低。另一方面，即使設置光反射層R及光反射層L兩者時，只要各光反射層中選擇反射區域之中心反射波長彼此分離間隔為20nm以內，則即使在第2光控制層轉換為含有s偏光及p偏光兩者之線性偏光時，也可將防眩效果的降低抑制在最小值，可作為偏光太陽眼鏡使用。因此，在如此情形下可設置光反射層R及光反射層L兩者之光反射層。
作為使用2層以上的光反射層時的例子，可將中心反射波長為550nm之光反射層R、及中心反射波長為650nm之光反射層R組合積層，藉此可將550nm附近之右圓偏光及650nm附近之右圓偏光一併反射，且可獲得金色之反射光。如此各光反射層所具有之中心反射波長之組合並無特別限制，可因應所求進行組合而獲得複雜且多樣之反射色。
設置複數光反射層時，積層各光反射層之手段並無特別限制，可將各光反射層直接積層，但較佳為使用黏著劑、接著劑而積層。黏著劑可舉出丙烯酸系或橡膠系之黏著劑，但較佳為容易調整接著性、維持力等之丙 烯酸系黏著劑。又，接著劑可舉出紫外線硬化型樹脂組成物或熱硬化型樹脂組成物。紫外線硬化型樹脂的情形，可將混合2種以上之具有丙烯醯基或環氧基之單體之組成物，在光聚合起始劑存在下照射紫外線，藉此硬化並接著各光反射層。熱硬化型樹脂組成物的情形，可將混合2種以上之具有環氧基之單體之組成物在酸觸媒存在下加熱，藉此硬化並接著各光反射層。或可將組成物在具有異氰酸酯基或三聚氰胺之化合物存在下加熱，藉此硬化並接著各光反射層，前述組成物係含有具有胺基、羧基、羥基之2種以上單體或聚合物。
(線性偏光元件層)
本發明之眼用器具用光學膜，係於夾持有光反射層的光控制層更積層有線性偏光元件層。具體而言，將該光學膜應用於眼用器具時，在第2光控制層側亦即光學膜的最裏側(觀察者側)設置線性偏光元件層。線性偏光元件層所使用的線性偏光元件並無特別限定，典型上可列舉PVA(聚乙烯醇)偏光膜。又，線性偏光元件的製造方法並無特別限定，例如可藉由在由聚乙烯醇或其衍生物所形成之高分子膜吸附二色性色素，接著將該膜單軸延伸並使其配向二色性色素而製造。二色性色素可列舉公知的碘錯合物、二色性染料等，但從耐熱性之觀點而言，較佳為二色性染料，特佳係由具有磺酸基的偶氮色素所構成之直接染料。
已知來自水面、路面、雪面等之反射光係含有較多稱為s偏光之在與入射面垂直的方向振動之線性 偏光成分。在本發明之眼用器具用光學膜中，入射的s偏光係被配置於光學膜的裏側之線性偏光元件所吸收。因此，較佳係以使入射於眼用器具用光學膜的s偏光之偏光軸與線性偏光元件的吸收軸平行之方式來配置線性偏光元件的吸收軸。
(光控制層)
本發明之眼用器具用光學膜中係使用稱為1/4波長板之相位差元件作為第1光控制層及第2光控制層。第1光控制層及第2光控制層係以夾持光反射層的方式重疊配置，當將如此構成的光學膜應用於眼用器具時，第1光控制層係被配置成位於光學膜的表側。光控制層所使用之1/4波長板係具有將圓偏光轉換為線性偏光之功能之相位差元件，例如可藉由將由聚碳酸酯、環烯烴聚合物所構成之膜以使相位差成為波長的1/4之方式進行單軸延伸，或藉由將水平配向之聚合性液晶以使相位差成為波長的1/4之厚度進行配向而獲得。該1/4波長板可單獨使用，波長分散所造成之相位差差異較大時，也可使用稱為廣帶域1/4波長板之相位差元件。廣帶域1/4波長板係降低相位差之波長依存性的相位差元件，例如可舉出將具有相同波長分散之1/2波長板及1/4波長板以使各別慢軸之夾角成為60°之方式積層而成之相位差元件、及降低相位差之波長依存性之聚碳酸酯系相位差元件(帝人公司製：PUREACE WR-S；kaneka公司製：R-膜、RD膜)等。又，構成第1光控制層及第2光控制層之1/4波長板，彼此可為相同或相 異。
在光學膜表側所設置之第1光控制層中，入射s偏光時，會將s偏光轉換為左圓偏光或右圓偏光。為了使經第1光控制層由s偏光轉換成之圓偏光被光反射層有效地進行反射，第1光控制層之慢軸的配置方向，較佳為入射於第1光控制層之s偏光被轉換為與經光反射層所反射之圓偏光為同向之圓偏光之方向。例如使用反射右圓偏光之光反射層R作為光反射層時，配置於光學膜表側且作為第1光控制層使用之1/4波長板之慢軸的配置方向，係設定成可使入射於第1光控制層之s偏光轉換為右圓偏光。如此藉由控制第1光控制層之慢軸的配置方向，可有效地利用光反射層所具有之圓偏光選擇反射特性。藉此可有效地反射入射於光學膜之s偏光，其結果可提高光學膜之防眩效果。又，較佳為，將第2光控制層的慢軸配置在：穿透光反射層後的圓偏光會被屬於第2光控制層之1/4波長板再度轉換為s偏光或在平行於入射面的方向振動之p偏光之任一線性偏光之方向，並且將線性偏光元件的吸收軸配置於吸收經轉換的s偏光或p偏光之方向。藉此，第2光控制層可有效地將穿透光反射層的圓偏光轉換為線性偏光，增加線性偏光元件層吸收線性偏光的作用。其結果可更加提高光學膜的防眩効果。又，藉由第2光控制層，使穿透光反射膜的圓偏光轉換為s偏光或p偏光之任一線性偏光，惟即使轉換為任一線性偏光，自然光入射時，本發明之眼用器具用光學膜的穿透光為中性色的色相之穿透 光，會對眼用器具配戴者之眼賦予自然的光，而可進行顏色的識別等。在對本發明之眼用器具用光學膜入射自然光時，在光反射層及第2光控制層中，雖然只有在光反射層的反射帶域中穿透光反射層的圓偏光會被轉換為線性偏光，惟只要第1光控制層的慢軸之配置方向係使入射於第1光控制層的s偏光轉換為與經光反射層所反射的圓偏光為同向的圓偏光之方向的配置關係，便會使經轉換的線性偏光之一者與線性偏光元件的吸收軸正交，故特定波長的s偏光或p偏光之任一者不會被線性偏光元件吸收。結果可使中性色的色相之穿透光到達眼用器具的配載者。
另一方面，以轉換為與光反射層所反射之圓偏光為逆向之圓偏光的方式來配置第1光控制相之慢軸時，在光反射層之反射帶域中被遮蔽之光會穿透。因此，配戴眼用器具者可感知眼用器具用光學膜之穿透光為經著色的穿透光。
又，為了配置成使入射的s偏光與線性偏光元件層的吸收軸成為平行，第1光控制層與第2光控制層較佳係積層為使各1/4波長板的慢軸互相正交之位置關係。藉此，可最大限度活用藉由第2光控制層將圓偏光轉換為線性偏光的作用。一般而言，市售的偏光太陽眼鏡為了將主要來自於路面等的反射光之s偏光吸收，故線性偏光元件的吸收軸係製作成與入射於偏光太陽眼鏡之s偏光的偏光軸為平行者。在本發明之眼用器具用光學膜中，線性偏光元件層亦為同樣的配置關係，亦即以使各1/4波長 板的慢軸互相正交之位置關係之方式來積層第1光控制層與第2光控制層，藉此可獲得線性偏光元件層的s偏光吸收特性優異之眼用器具用光學膜。又，入射於光學膜的s偏光係藉由作為第1光控制層的1/4波長板轉換為與經光反射層所反射的圓偏光為逆向的圓偏光，穿透光反射層的該圓偏光藉由作為第2光控制層的1/4波長板再度轉換為s偏光時，經轉換的s偏光亦會被吸收軸配置為與入射的s偏光之偏光軸為同軸之線性偏光元件所吸收。藉此可抑制光學膜的光吸收能力之降低。
<光學積層體>
以2片支持體夾持以上述方式所得之眼用器具用光學膜，藉此可獲得本發明之光學積層體。第2圖係表示本發明之光學積層體之一實施形態。第2圖所示之光學積層體9，係透過由接著劑或黏著劑所構成之接著層7，以第1光控制層2、光反射層1、第2光控制層3及線性偏光元件層4之順序積層而成之本發明之光學膜8，進一步透過接著層7將該光學膜8以第1支持體5及第2支持體6夾持者。亦即，本發明之光學積層體9係具備第1支持體5、第2支持體6、以及配置於第1支持體5及第2支持體6之間之光學膜8。第2圖中，構成光學積層體9之各層係透過接著層7而積層，但第1光控制層2、光反射層1、第2光控制層3、線性偏光元件層4、第1支持體5、及第2支持體6亦可分別直接積層。又，第2支持體6可配置於光反射層1與線性偏光元件4之間。第2支持體6以上述方 式配置，藉此有增加光學積層體之強度等優點。此時，第2支持體6可配置於光反射層1與第2光控制層3之間，亦可配置於第2光控制層3與線性偏光元件層4之間。將第2圖所示之光學積層體應用於眼用器具時，係分別在光入射於光學積層體9之側亦即光學積層體之「表側」具備第1支持體5，並於觀察者側亦即光學積層體之「裏側」具備第2支持體6。又，作為第2光控制層3之1/4波長板亦可兼為第2支持體6。如此情形下，光學積層體9可為去除第2支持體6之構成。
本發明所使用之第1支持體及第2支持體較佳為使用塑膠素材製作之基材，塑膠素材例如可使用聚碳酸酯、聚醯胺、及三乙酸纖維素(TAC)等樹脂。在要求耐衝擊性、耐熱性之太陽眼鏡、護目鏡等眼用器具中，支持體較佳為使用聚碳酸酯，更佳為使用含有雙酚A之芳香族聚碳酸酯。為了容易確保視認性，各支持體之全光線穿透率較佳為70%以上，更佳為80%以上，又更佳為85%以上。又，製造本發明光學膜之各層之際，其最佳加工溫度為較低時，支持體之素材而言較佳為使用例如芳香族聚碳酸酯/PCC組成物(全脂環式聚酯組成物)、玻璃轉移溫度130℃以下之聚醯胺等。又，構成第1支持體及第2支持體之塑膠素材可分別相同或相異。
本發明之眼用器具用光學膜所使用之光反射層、第1光控制層、以及線性偏光元件層的積層方法、或以第1支持體及第2支持體夾持光學膜之方法並無特別 限定，例如可將各層、支持體直接積層，但以獲得高接著力之觀點而言，較佳為透過接著層來積層各層、支持體。接著層之材料可使用熱熔型接著劑或硬化型接著劑。通常硬化型接著劑可使用丙烯酸樹脂系材料、胺甲酸乙酯樹脂系材料、聚酯樹脂系材料、三聚氰胺樹脂系材料、環氧樹脂系材料、聚矽氧系材料等。又，也可使用接著劑以外的黏著劑，黏著劑並無特別限定，但可舉出丙烯酸系、橡膠系等黏著劑。又，有關於第1光控制層及第2光控制層，所使用之1/4波長板之慢軸或快軸相對於輥狀之1/4波長板的長方向為45°時，係將輥狀之1/4波長板與同樣為輥狀之光反射層、線性偏光元件層以輥對輥的方式進行積層，藉此可獲得相對於輥的長方向具有慢軸或快軸為45°之1/4波長板之光學膜。
將如此所得本發明之眼用器具用光學膜或光學積層體，以使第1光控制層或第1支持體成為以觀察者為基準之眼用器具的外側之方式配置，接著將光學膜或光學積層體成形為適合於眼用器具之所求形狀，進一步固定於框架等，藉此可獲得具備本發明之眼用器具用光學膜或光學積層體之太陽眼鏡、護目鏡、安全帽用遮光板等眼用器具。例如太陽眼鏡之情形，將光學積層體衝切為所求形狀，接著實施彎曲加工。彎曲加工之方法並無特別限制，只要因應所求形狀而將光學積層實施體彎曲加工為球面或非球面之面形狀即可。彎曲加工品可進一步實施藉由樹脂所進行之射出成形。藉此可防止因光學積層體的厚度不均 所造成之成像失真，且在不具有焦點折射力之透鏡中，亦對於耐衝擊性、外觀、眼睛疲勞可賦予特別優異之作用。為了防止折射率差所造成之外觀惡化，射出之樹脂較佳為與樹脂相接之層為相同材料。又，光學積層體之表面可適當地賦予硬塗層、抗反射膜等。將經彎曲加工處理或射出成形之光學積層體以拋光、開孔、螺釘固定等而固定於框架等，藉此獲得太陽眼鏡。
又，所得之光學膜或光學積層體亦可用於醫療用眼鏡等。例如只要所使用的光反射層之中心波長為500nm以下，本發明之眼用器具用光學膜或使用該光學膜用之光學積層體便可有效地作為具有減低白內障手術後的眩光之功能的保護眼鏡等。
(實施例)
以下藉由實施例詳細地例示本發明。實施例中，份表示重量份。此外，本發明並不限定於所例示之實施例。
<膽固醇狀液晶塗佈液之調製>
分別調製具有表1所示組成之膽固醇狀液晶塗佈液之調配例1至3。
Figure 106111699-A0202-12-0025-1
[實施例1]
<光反射層之製作>
使用膽固醇狀液晶塗佈液之調配例1，並且以下述順序分別製作光反射層。塑膠膜係使用實施摩擦處理且不具有底塗層之東洋紡績公司製PET膜(商品名A4100、厚度50μm)。
(1)使用線棒，將調配例1之塗佈液以乾燥後的膜厚度成為1.8μm之方式於室溫塗佈在PET膜上，而形成塗膜。
(2)將所得塗膜於150℃加熱5分鐘，去除溶劑並且作成膽固醇狀液晶相。接著將高壓水銀燈(HARISON TOSHIBA LIGHTING公司製：HX4000L)輸出120W，並照射5至10秒UV，固定膽固醇狀液晶相，而製作光反射層。
如此而獲得反射右圓偏光之光反射層R。使用島津製作所公司製之分光光度計UV-3600測定所得光反 射層R之反射光譜，而求得選擇反射之中心反射波長。光反射層R之中心反射波長為480nm。
<線性偏光元件層及光控制層之準備>
使用Polatechno公司製之THC-13U(偏光度：99.9%、厚度：215μm)作為線性偏光元件層用之線性偏光元件。又，使用1/4波長板之kaneka公司製之RD膜-No140(相位差值：140nm、平均厚度：58μm)2片作為光控制層。
<眼用器具用光學膜之製作>
(1)使用丙烯酸系黏著劑貼合上述製作之光反射層與其中一片光控制層(以下亦稱為「光控制層A」)。
(2)接著，剝離光反射層側之PET膜，並使用丙烯酸系黏著劑將光反射層之未貼合光控制層A之側與另一片光控制層(以下亦稱為「光控制層B」)貼合。此時，2片光控制層A、B的慢軸係成為互相正交的配置關係。此時，光控制層A係以入射s偏光之際，s偏光會轉換為右圓偏光之方式配置慢軸。
(3)以使上述線性偏光元件的吸收軸相對於入射的s偏光之偏光軸成為平行的方式配置線性偏光元件，並使用丙烯酸系黏著劑將光控制層之未貼合光反射層之側與依上述方式配置之線性偏光元件層貼合。
如此而製作依序積層有光控制層A、光反射層、光控制層B及線性偏光元件之眼用器具用光學膜。
[實施例2]
除了使用調配例2之塗佈液取代調配例1之塗佈液， 且以塗佈乾燥後膜厚成為2.0μm取代1.8μm之方式塗佈以外，以與實施例1相同的操作而製作眼用器具用光學膜。
使用調配例2之塗佈液而製作之光反射層係反射右圓偏光之光反射層R。以與實施例1同樣的方式測定所得光反射層R之反射光譜，而求得選擇反射之中心反射波長。光反射層R之中心反射波長為555nm。
[實施例3]
除了使用調配例3之塗佈液取代調配例1之塗佈液，且以塗佈乾燥後膜厚成為2.0μm取代1.8μm之方式塗佈以外，以與實施例1相同的操作而製作眼用器具用光學膜。
使用調配例3之塗佈液而製作之光反射層係反射右圓偏光之光反射層R。以與實施例1同樣的方式測定所得光反射層R之反射光譜，而求得選擇反射之中心反射波長。光反射層R之中心反射波長為620nm。
[實施例4]
除了將實施例1至3所得之各光反射層R作為光反射層並使用丙烯酸系黏著劑貼合，使用3層光反射層R以外，以與實施例1相同的操作而獲得眼用器具用光學膜。又，貼合光反射層R時，係將PET膜全部剝離。
[實施例5]
除了將2片光控制層A、B的慢軸設為互相平行之配置關係，且以使線性偏光元件的吸收軸與入射之s偏光的偏光軸成為正交之方式配置線性偏光元件以外，以與實施例2相同的操作而獲得眼用器具用光學膜。
[實施例6]
除了在s偏光入射時，以使s偏光藉由光控制層A轉換為左圓偏光的方式來配置光制御層A的慢軸以外，以與實施例2相同的操作而製作眼用器具用光學膜。
[比較例1]
<光反射層的製作>
以與實施例1相同的操作而獲得光反射層R。
<線性偏光元件層的準備>
與實施例1同樣使用Polatechno公司製之THC-13U。
<光學膜的製作>
使用丙烯酸系黏著劑將所得光反射層R與線性偏光元件層貼合。貼合後將光反射層R的PET膜剝離，並積層光反射層與線性偏光元件，製作完全未積層光控制層A及B之眼用器具用光學膜。
[比較例2]
除了使用實施例2所記載之光反射層R取代比較例1之光反射層R以外，以與比較例1相同的操作而製作光學膜。
[比較例3]
除了使用實施例3所記載之光反射層R取代比較例1之光反射層R以外，以與比較例1相同的操作而製作光學膜。
[比較例4]
除了使用實施例4所記載之光反射層R取代比較例1 之光反射層R以外，以與比較例1相同的操作而製作光學膜。
[比較例5]
除了不使用光控制層B而僅使用光控制層A(積層於光學膜的表側之光控制層)以外，以與實施例2相同的操作而製作眼用器具用光學膜。
[比較例6]
除了不使用光控制層B而僅使用光控制層A以外，以與實施例6相同的操作而製作眼用器具用光學膜。
[比較例7]
除了不使用光控制層A而僅使用光控制層B(光反射層R與線性偏光元件層之間的光控制層)以外，以與實施例2相同的操作而製作眼用器具用光學膜
[各特性之評估方法]
<光反射層之中心反射波長及最小穿透率>
使用島津製作所公司製之分光光度計UV-3600測定各實施例、比較例所得之光反射層R之穿透率。光源係使用C光源。將屬於光反射層反射帶域之分光穿透率短波長側及長波長側之穿透率75%之各波長的平均值作為中心反射波長[nm]。又，將反射帶域內穿透率之最小值作為最小穿透率[%]。此外，實施例4及比較例4係使用3層光反射層，因此未計算中心反射波長。
<眼用器具用光學膜之防眩效果>
使用島津製作所公司製之分光光度計UV-3600測定各 實施例、比較例所得之眼用器具用光學膜的穿透率，並根據JIS Z 8722：2009計算Y值，將該Y值作為可見光平均穿透率。光源係使用C光源。測定方法係依照絶對偏光法使用偏光度99.99%絶對偏光元件。相對於通過絶對偏光元件所發出之s偏光的偏光軸，以使實施例1至4、6、及比較例1至7之光學膜之線性偏光元件層的吸收軸成為平行的方式設置，以使實施例5之光學膜之線性偏光元件層的吸收軸成為正交的方式設置，進行穿透率的測定。該可見光平均穿透率愈低時成為防眩効果愈高之指標。此外，該測定配置係與使用在實際的偏光太陽眼鏡等時之構成為同樣。
<光學膜之穿透色相>
使用島津製作所公司製之分光光度計UV-3600測定各實施例、比較例所得之眼用器具用光學膜的穿透率。光源係使用C光源。使用所得之穿透率的數值，根據JIS Z 8781-4：2013計算L*a*b*表色系中之各個a*值及b*值。
實施例1至6的評估結果表示於表2，比較例1至7的評估結果表示於表3。又，第3至5圖係表示實施例1至3所製作之光反射層的穿透率的光譜資料，第6至9圖係表示實施例1至6、比較例1至7所製作之光學膜的穿透率之分光特性。
Figure 106111699-A0202-12-0031-2
Figure 106111699-A0202-12-0032-3
實施例1至6的光學膜均顯示金屬色調。又，將實施例1至6的光學膜與未使用光控制層之比較例1至7的光學膜，依照各個光反射顏色加以比較，就各個光反射顏色而言，相對於比較例1至7，實施例1至6之眼用器具用光學膜的可見光平均穿透率的數值顯示較低的值。由此可知，實施例1至6之光學膜的防眩效果相較於比較例1至7之光學膜更為提升。例如，將光反射顏色為綠之實施例2、5、及6的光學膜與同樣光反射顏色為綠之比較例5至7的光學膜比較時，相較於只使用1片光制御層之比較例5至7，實施例2、5及6之光學膜的穿透率的數值均顯示較低的值，由此可知，實施例2、5及6的光學膜之防眩効果較比較例5至7之光學膜更為提升。因此，由此結果可知，本發明之光學膜係顯示金屬色調，並且優異地抑制伴隨圓偏光之防眩效果的降低。
更且，將實施例彼此間加以比較，光反射顏色為綠的實施例2與實施例6，均顯示較高的防眩性，但穿透色相方面，相較於實施例6，實施例2之a*值、b*值均為接近零的數值。由此而言，將各光控制層A、B的慢軸為互相正交之配置關係的光學膜應用於眼用器具時，眼用器具的配戴者可辨識中性色亦即自然色相的穿透光。又，將實施例2與實施例5加以比較，雖然均顯示較高的防眩性，但相較於實施例5，實施例2顯示更高的防眩性。由此可知，當s偏光入射於光學膜時，使屬於線性偏光的s偏光轉換為與經光學膜的表側之光控制層A而在光反射 層所反射的圓偏光為同向之圓偏光的方式來配置光控制層A，藉此可獲得更優異地顯示抑制著伴隨圓偏光之防眩效果的降低之眼用器具用光學膜。
(產業利用性)
本發明之光學膜及光學積層體即使含有膽固醇狀液晶層，亦抑制伴隨圓偏光之防眩效果的降低，並且顯示金屬色調，故適合適用於太陽眼鏡、護目鏡、安全帽用遮光板等眼用器具。
1‧‧‧光反射層
2‧‧‧第1光控制層
3‧‧‧第2光控制層
4‧‧‧線性偏光元件層
7‧‧‧接著層
8‧‧‧光學膜

Claims (6)

  1. 一種眼用器具用光學膜，其係以觀察者為基準由外側依序具備第1光控制層、1層以上的光反射層、第2光控制層及線性偏光元件層，其中，前述光反射層係含有反射可見光區域中的左圓偏光或右圓偏光之膽固醇狀液晶層，且前述第1光控制層及前述第2光控制層皆為1/4波長板，前述第1光控制層及前述第2光控制層係以使各1/4波長板的慢軸互相正交的位置關係被積層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之眼用器具用光學膜，其係積層有2層以上的光反射層，且所積層之該2層以上的光反射層皆反射同向之圓偏光。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之眼用器具用光學膜，其中，前述第1光控制層之慢軸配置方向，係使入射於前述第1光控制層之s偏光轉換為與經前述光反射層所反射之圓偏光為同向的圓偏光之方向。
  4. 一種光學積層體，係具備第1支持體、第2支持體、及配置於前述第1支持體及前述第2支持體之間之申請專利範圍第1至3項中任一項所述之眼用器具用光學膜。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光學積層體，其中，前述第1支持體及前述第2支持體係使用塑膠素材製作而成之基材。
  6. 一種眼用器具，係具備申請專利範圍第1至3項中任一項所述之光學膜、或申請專利範圍第4或5項所述之光學積層體。
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