偏振器件和制造它的方法

背景技术

使眼用器件偏振化，如使太阳镜偏振化，能够减少由于从一些表面 (例如但不限于路面、水和雪)反射出的光所引起的眩光，因此增强了在 发眩光条件下的视力。因此，在其中反射眩光成为问题的运动和其它户 外活动中，对使用偏振化眼用器件越来越感兴趣。

用于眼用器件的常规偏振滤光镜由已经拉伸或另外取向和用碘发 色团或二色性染料浸渍过的聚合物材料的片材或层形成。例如，形成用 于眼用器件的常规偏振滤光镜的一种方法是加热聚乙烯醇(“PVA”)的 片材或层来软化PVA，然后拉伸该片材来使PVA聚合物链发生取向。其 后，将碘发色团或二色性染料浸渍到片材中使得碘或染料分子附着于定 向排列的聚合物链上并采取特殊的顺序或定向排列。或者，碘发色团或 二色性染料能够首先浸渍到PVA片材，其后片材能够按以上所述方法加 热和拉伸以使PVA聚合物链和缔合了的发色团或染料发生取向。

碘发色团和二色性染料是二色性材料，即，它们更强烈地吸收透过 辐射的两个正交平面偏振成分中的一个(与另一个成分相比)。虽然二 色性材料能够优先吸收透过辐射的两个正交平面偏振成分之中的一个， 但如果二色性材料的分子没有合适地定位或排列，则无法实现透过辐射 的净偏振。也就是说，由于二色性材料的分子的无规定位，各分子的选 择性吸收能够互相抵消，使得无法实现净或总体偏振作用。然而，通过 将在PVA片材的取向聚合物链内的二色性材料的分子适当地定位或排 列，能够实现净偏振化。即，能够制成PVA片材使所透过的辐射偏振化， 或换句话说，能够形成偏振滤光镜。在这里使用的术语“偏振(化)”意 指将光波的电矢量的振动限制到一个方向。

采用偏振聚合物片材滤光镜形成偏振眼用器件的一种方法是将滤 光镜层压或粘合到透镜基材的凸出外表面上。采用常规偏振聚合物片材 滤光镜形成透镜的另一种方法包括将透镜模具的表面衬有偏振片材和 随后用基质材料填充该模具，使得当从透镜从模具中取出时偏振片材位 于透镜的表面上。再另一种方法包括将滤光镜片引入透镜结构本身中。 例如，通过将滤光镜层压在两片基材之间一起形成透镜，或通过在滤光 镜周围浇铸基质材料，滤光镜能够引入到透镜结构中。在后一种方法中， 该偏振滤光镜能够放入到模具中，然后模具用基质材料(典型地热固性 塑料单体)填充，使得基质材料包围和包封该偏振滤光镜。其后，基质 材料能够固化形成该透镜。

也已知的是，通过在转移箔(transfer foil)的防粘层组分上形成 显示出选择性取向的线性光可聚合的材料的膜层来形成偏振层。其后， 含有二色性染料的液晶聚合物材料能够施涂于线性光可聚合的材料上 和已定向排列的液晶聚合物的链上。因为二色性染料包含在液晶聚合物 之内，当液晶聚合物链定向排列时，二色性染料分子也定向排列并能够 实现净偏振效果。该偏振层然后从转移箔中转移到合适基材上，例如通 过热冲压(stamping)。

使用液晶材料形成偏振片材或层的其它方法也是已知的。例如，已 经公开了从含有二色性染料的取向热致液晶膜形成的偏振片材。此外， 已经公开了通过挤出加工含有作为聚合物主链的一部分以共价键连接 的二色性染料的液晶聚合物所形成的偏振片材。

概述

在这里公开的各种非限制性实施方案提供了光学元件和器件和眼 用元件和器件。例如，一个非限制性实施方案提供一种眼用元件，它包 括在眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上的适用于使至少透过 辐射偏振化的至少部分涂层。

另一个非限制性实施方案提供眼用元件，它包括在眼用元件的至少 一个外表面的至少一部分上的至少一个取向机构，和在至少一个取向机 构的至少一部分上的适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层。

另一个非限制性实施方案提供眼用元件，它包括在眼用元件的至少 一个外表面的至少一部分上的包含定向排列介质的至少一个至少部分 涂层，在包含定向排列介质的至少一个至少部分涂层的至少一部分上的 包含定向排列转移(transfer)材料的至少一个至少部分涂层，和在包含 定向排列转移材料的至少一个至少部分涂层的至少一部分上的包含各 向异性材料和至少一种二色性材料的至少一个至少部分涂层。

仍然另一个非限制性实施方案提供了一种眼用元件，它包括基片， 在基片的至少一个外表面的至少一部分上的包括含有可光取向的聚合 物网络的至少部分涂层的至少一种取向机构，和在包括可光取向的聚合 物网络的至少一个至少部分涂层的至少一部分上的适用于使至少透过 辐射偏振化的至少部分涂层，该适用于使至少透过辐射偏振化的该至少 部分涂层包括液晶聚合物和至少一种二色性染料。

又一个非限制性实施方案提供了一种光学元件，它包括在光学元件 的至少一个外表面的至少一部分上的适用于使至少透过辐射偏振化的 至少部分涂层，该至少部分涂层包括至少部分地有序化的液晶材料和至 少一种至少部分地定向排列的二色性材料。

另一个非限制性实施方案提供了包括至少一个光学元件的光学器 件，该光学元件包括在至少一个光学元件的至少一个外表面的至少一部 分上的包含定向排列介质的至少部分涂层，和在包含定向排列介质的至 少一个至少部分涂层的至少一部分上的包括各向异性材料和至少一种 二色性材料的至少部分涂层。

在这里公开的其它非限制性实施方案提供了制造光学元件和眼用 元件的方法。例如，一个非限制性实施方案提供制造眼用元件的方法， 包括在眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上的形成适用于使至 少透过辐射偏振化的至少部分涂层。

另一个非限制性实施方案提供了制造眼用元件的方法，该方法包括 给予包括在眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上的包含定向排 列介质的至少部分涂层的至少一个取向机构，和将至少一种二色性材料 施涂于至少一个取向机构的至少一部分上，和让至少一种二色性材料的 至少一部分至少部分地定向排列。

另一个非限制性实施方案提供了制造眼用元件的方法，该方法包括 将至少部分涂层施涂于眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上，和 采用至少部分涂层的至少一部分使至少透过辐射偏振化。

再一个非限制性实施方案提供了制造眼用元件的方法，包括将包含 定向排列介质的至少部分涂层施涂于眼用元件的至少一个外表面的至 少一部分上，将定向排列介质的至少一部分至少部分地有序化，将包含 各向异性材料和至少一种二色性材料的至少部分涂层施涂于包括至少 部分地有序化定向排列介质的至少部分涂层的至少一部分上，和将至少 一种二色性材料的至少一部分至少部分地定向排列。

另一个非限制性实施方案提供制造眼科应用的透镜的方法，该方法 包括将包含可光取向的聚合物网络的至少部分涂层施涂于透镜的至少 一个外表面的至少一部分上，用平面偏振的紫外线辐射促使可光取向的 聚合物网络的至少一部分发生至少部分地有序化，将包含液晶材料和至 少一种二色性染料的至少部分涂层施涂于包括可光取向的聚合物网络 的至少一种至少部分涂层的至少一部分上，将包括液晶材料和至少一种 二色性染料的至少部分涂层的至少一部分进行至少部分地定向排列，和 将包括液晶聚合物和至少一种二色性染料的涂层的至少一部分进行至 少部分地固化。

再一个非限制性实施方案提供了制造光学元件的方法，该方法包括 将至少部分涂层施涂于光学元件的至少一个外表面的至少一部分上，和 调节(adapt)至少部分涂层的至少一部分使至少透过辐射偏振化。

详细叙述

在说明书中和所附权利要求中所使用的冠词“a”，“an”和“the” 包括复数指示物，除非明确无误地限于一个指示物。

另外，对于本说明书，除非另有说明，否则表达成分的量，反应条 件和在说明书中使用的其它性能或参数的所有数值被理解为在一切情 况下被术语“约”修饰。因此，除非另有说明，应当理解在下面的说明 书和所附权利要求中给出的数值参数是近似值。至少，并且不试图将等 同原则的应用限于权利要求的范围，各数值参数应该至少按照报道的有 效数字的数值并采用寻常的舍入技术来解释。

此外，尽管表达本发明的宽范围的数值范围和参数设定值是如以上 所讨论的近似值，但是在实施例部分中给出的数值尽可能准确地报道。 然而，应该理解的是，此类数值固有地含有从测量装置和/或测量技术 引起的某些误差。

现在描述根据本发明的各种非限制性实施方案的元件和器件。一个 非限制性实施方案提供光学元件，和更具体地提供眼用元件，该眼用元 件包括在眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上的适用于将至少 透过辐射偏振化的至少部分涂层。

如前面所讨论，术语“偏振(化)”意指将光波的电矢量的振动限制 到一个方向。进一步如前面所讨论，常规的偏振眼用元件，如用于眼用 器件的透镜，典型地通过从含有二色性材料如碘发色团的拉伸PVA片材 (或层)形成的偏振滤光镜片层压或模塑到透镜基片上来形成。然而，根 据在这里公开的各种非限制性实施方案，眼用元件包括在眼用元件的至 少一个外表面的至少一部分上的适用于使至少透过辐射偏振化的至少 部分涂层。因此，根据这些非限制性实施方案，以上讨论的常规层压体 结构不是需要的。在这里使用的介词“在...上(on)”意指主题涂层直 接连接到物体表面上或经由一种或多种其它涂层或结构间接地连接到 物体表面上。此外，在这里使用的术语“涂层”指一种膜，它可以具有 或不具有均匀厚度，并具体地排除现有技术的拉伸聚合物片材。

在这里使用的术语“眼用”指与眼睛和视觉有关的元件和器件，例 如但不限于，眼镜的镜片，和眼镜。因此，例如，根据在这里公开的各 种非限制性实施方案，眼用元件能够选自矫正透镜，非矫正透镜，和放 大透镜。

此外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的眼用元件能够从 任何合适基底材料(包括但不限于，玻璃和有机材料)形成。

例如，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，眼用元件能够从 有机基底材料形成。与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用 的合适有机基底材料包括，但不限于，可用作眼用元件的本领域公知的 聚合物，例如，用于制备光学应用的光学透明铸塑品如眼用透镜的有机 光学树脂。

可用于形成在这里公开的眼用元件的有机基底材料的具体非限制 性例子包括聚合物材料，例如，从公开在US专利5,962,617中和在US 专利5,658,501第15栏，第28行到第16栏，第17行中公开的单体和 单体混合物制备的均聚物和共聚物，这两篇US专利的公开内容被具体 引入这里供参考。例如，此类聚合物材料能够是热塑性或热固性聚合物 材料，能够是透明或光学透明的，并且能够具有任何所需折光指数。公 开的此类单体和聚合物的非限制性例子包括：多元醇(烯丙基碳酸酯)单 体，例如，烯丙基二甘醇碳酸酯如二甘醇双(烯丙基碳酸酯)，该单体以 商标CR-39由PPG Industries，Inc.销售；聚(脲-尿烷)聚合物类，它 们例如通过聚氨酯预聚物和二胺固化剂的反应制备，一种此类聚合物的 组合物是以商标TRIVEX由PPG Industries，Inc.销售；多元醇(甲基) 丙烯酰基终止的碳酸酯单体；二甘醇二甲基丙烯酸酯单体；乙氧基化酚 类甲基丙烯酸酯单体；二异丙烯基苯单体；乙氧基化三羟甲基丙烷三丙 烯酸酯单体；乙二醇双甲基丙烯酸酯单体；聚(乙二醇)双甲基丙烯酸酯 单体；尿烷丙烯酸酯单体；聚(乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯)；聚(乙 酸乙烯酯)；聚(乙烯醇)；聚(氯乙烯)；聚(偏二氯乙烯)；聚乙烯；聚 丙烯；聚氨酯；聚硫氨酯，热塑性聚碳酸酯，如从双酚A和光气形成的 碳酸酯连接的树脂，一种此类材料是以商标LEXAN销售；聚酯，如以商 标MYLAR销售的材料；聚(对苯二甲酸乙二醇酯)；聚乙烯醇缩丁醛；聚 (甲基丙烯酸甲酯)，如以商标PLEXIGLAS销售的材料，以及通过多官能 异氰酸酯与多硫醇或多环硫化物单体反应，均聚或与多硫醇、多异氰酸 酯、多异硫氰酸酯和任选的烯属不饱和单体或卤代含芳族烃基的乙烯基 单体进行二元共聚和或三元共聚所制备的聚合物。还考虑的是此类单体 的共聚物和所述聚合物和共聚物与其它聚合物的共混物，例如，形成嵌 段共聚物。尽管，有机基底的准确性质对于在这里公开的各种非限制性 实施方案不是关键的，但是，在一个非限制性的实施方案中，有机基底 材料应该与在眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上的适用于使 至少透过辐射偏振化的至少部分涂层相互之间化学相容。

此外，根据在这里公开的某些非限制性实施方案，形成眼用元件的 基材可在它们的外表面上具有保护涂层，如，但不限于，耐磨涂层，如 “硬涂层”。例如，市场上可买到的热塑性聚碳酸酯镜片基材常常在出 售时具有早已施涂于它们的外表面上的耐磨涂层，因为这些表面倾向于 容易地划痕、磨耗或磨损。此类透镜基材的一个例子是GENTEXTM聚碳酸 酯透镜(可从Gentex Optics获得)。因此，在这里使用的术语“基材” 包括在其一个或多个表面上具有保护涂层(比如但不限于耐磨涂层)的 基材。

更进一步，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的眼用元件和 用于形成眼用元件的基材能够是未着色的、着色的、光致变色的，或着 色的-光致变色眼用元件。

在这里对于眼用元件和基材所使用的术语“未着色”意指基本上没 有着色剂添加物(如，但不限于，常规染料)和具有不会响应于光化辐射 而显著发生变化的可见辐射的吸收光谱。在这里使用的术语“光化辐射” 指能够引起响应的电磁辐射。虽然在这里没有限制意味，光化辐射能够 既包括可见光辐射又包括紫外线辐射。

在这里对于眼用元件和基材所使用的术语“着色”意指含有着色剂 添加物(如，但不限于，常规染料)和具有不会响应于光化辐射而显著发 生变化的可见辐射的吸收光谱。

在这里使用的术语“光致变色”指响应于至少光化辐射而发生变化 的可见辐射的吸收光谱并且是热可逆的。虽然在这里没有限制意味，例 如，与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的光致变色元 件、基材、涂层、和材料可以响应于辐射从透明状态变成着色状态，或 它们响应于辐射从一种着色状态变化到另一种着色状态。例如，在一个 非限制性的实施方案中该光致变色眼用元件可以响应于光化辐射从透 明状态改变到着色状态并且响应于热辐射或热而恢复到透明状态。或 者，该光致变色眼用元件可以响应于光化辐射从第一着色状态改变到第 二着色状态并且响应于热辐射或热而恢复到第一着色状态。

在这里对于眼用元件和基材所使用的术语“着色-光致变色”意指 含有着色剂添加物以及光致变色材料，并具有响应于至少光化辐射而发 生变化的可见辐射的吸收光谱并且是热可逆的。因此例如，在一个非限 制性的实施方案中，着色的-光致变色基材能够具有着色剂的第一色彩 特性以及当暴露于光化辐射时的着色剂和光致变色材料的结合物的第 二色彩特性。

如以上所讨论，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的眼用元 件包括在眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上的适用于使至少 透过辐射偏振化的至少部分涂层。在这里使用的术语“透过辐射”指透 过元件或基材的至少一部分的辐射。虽然在这里没有限制意味，该透过 辐射能够是可见辐射或能够是可见辐射和紫外线辐射的结合。根据在这 里公开的各种非限制性实施方案，至少部分涂层能够被利用来使透射可 见辐射偏振化，或它能够被利用来使透射可见辐射和透射紫外线辐射的 结合物发生偏振化。

此外，在眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上的适用于使至 少透过辐射偏振化的至少部分涂层能够包括至少一种二色性材料。在这 里使用的术语“二色性材料”和“二色性染料”指更强烈地吸收至少透 过辐射的两个正交的平面偏振成分中的一个成分的材料(与另一个成分 相比)。二色性材料如何强烈吸收两个正交的平面偏振成分中的一个成 分的一种量度是“吸收比”。在这里使用的术语“吸收比”指在第一平 面上线性偏振的辐射的吸收率与在与第一平面正交的平面上线性偏振 的相同波长辐射的吸收率的比率，其中第一平面取作具有最高吸收率的 平面。测定吸收比的方法详细地描述在实施例部分中。

能够与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的二色性 材料包括，但不限于，具有2到30(或更高，根据需要)的吸收比的二色 性材料。例如，根据某些非限制性实施方案，该二色性材料能够具有至 少3，至少5，至少7，至少10或更大的吸收比。此外，根据在这里公 开的各种非限制性实施方案，能够使用具有不同吸收比的二色性材料的 结合物。例如，在一个非限制性的实施方案中，利用来使至少透过辐射 偏振化的至少部分涂层能够包括具有第一吸收比的第一类二色性材料 和具有与第一吸收比不同的第二吸收比的至少一种第二类二色性材料。

适合与这里所述的各种非限制性实施方案相结合使用的二色性材 料的非限制性例子包括甲亚胺类，靛类，硫靛类，部花青类，茚满类， 喹酞酮染料，苝，酞吡呤，三苯并二嗪类，吲哚并喹喔啉类，咪唑并 三嗪类，四嗪类，偶氮和(多)偶氮染料，苯醌类，萘醌类，蒽醌和(多) 蒽醌，蒽并嘧啶酮，碘和碘酸盐。

虽然在这里没有限制意味，在一个非限制性的实施方案中，该二色 性材料选自偶氮和多(偶氮)染料。在另一个非限制性实施方案中，该二 色性材料是蒽醌和(聚)蒽醌。

此外，在另一个非限制性实施方案中，该二色性材料能够是可聚合 的二色性材料。也就是说，根据这一非限制性实施方案，二色性材料能 够包括能够聚合的至少一种基团(即“可聚合的基团”)。例如，虽然在 这里没有限制意味，在一个非限制性的实施方案中至少一种二色性材料 能够具有由至少一个可聚合的基团终端的至少一个烷氧基，多烷氧基， 烷基，或多烷基取代基。

根据一个非限制性实施方案，在眼用元件的至少一个外表面的至少 一部分上的适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层能够包括至 少一种二色性材料和至少一种各向异性材料。在这里使用的术语“各向 异性”意指当在至少一个不同方向上测量时具有至少一种在数值上不同 的性能。因此，“各向异性材料”是当在至少一个不同方向上测量时具 有至少一种在数值上不同的光学性能的材料。例如，虽然在这里没有限 制意味，能够与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的各向 异性材料能够是光学各向异性材料。

适合与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的各向异 性材料的非限制性例子包括液晶材料，后者选自液晶聚合物，液晶预聚 物，和液晶单体。在这里使用的术语“预聚物”指部分地聚合的材料。 例如，根据一个非限制性实施方案，在眼用元件的至少一个外表面的至 少一部分上的适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层能够包括 至少一种二色性材料和选自液晶聚合物、液晶预聚物和液晶单体中的至 少一种各向异性材料。

与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合的适合用作各向异 性材料的液晶单体包括单官能的液晶单体和多官能的液晶单体。此外， 根据在这里公开的各种非限制性实施方案，该液晶单体能够是可交联的 液晶单体，且能够进一步是光可交联的液晶单体。在这里使用的术语“光 可交联的”指在曝露于光化辐射后发生交联的材料，如单体、预聚物或 聚合物。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的适合用作各向异性材 料的可交联液晶单体的非限制性例子包括具有官能团的液晶单体，该官 能团选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，烯丙基，烯丙基醚，炔，氨基，酸 酐，环氧基，氢氧基，异氰酸酯，封闭的异氰酸酯，硅氧烷，硫氰酸酯， 硫醇，脲，乙烯基，乙烯基醚和它们的结合物。根据在这里公开的各种 非限制性实施方案的适合用作各向异性材料的光可交联液晶单体的非 限制性例子包括具有选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，炔，环氧基，硫醇， 和它们的结合物中的官能团的液晶单体。

与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合的适合用作各向异 性材料的液晶聚合物和预聚物包括热致液晶聚合物和预聚物，和溶致液 晶聚合物和预聚物。此外，该液晶聚合物和预聚物能够是主链聚合物和 预聚物或侧链聚合物和预聚物。另外，根据在这里公开的各种非限制性 实施方案，该液晶聚合物或预聚物能够是可交联的，并进而能够是光可 交联的。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的适合用作各向异性材 料的合适液晶聚合物和预聚物的非限制性例子包括，但不限于，具有官 能团的主链和侧链聚合物和预聚物，该官能团选自丙烯酸酯，甲基丙烯 酸酯，烯丙基，烯丙基醚，炔，氨基，酸酐，环氧基，氢氧基，异氰酸 酯，封闭的异氰酸酯，硅氧烷，硫氰酸酯，硫醇，脲，乙烯基，乙烯基 醚，和它们的结合物。根据在这里公开的各种非限制性实施方案的适合 用作各向异性材料的光可交联液晶聚合物和预聚物的非限制性例子包 括具有选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，炔，环氧基，硫醇，和它们的结 合物中的官能团的那些聚合物和预聚物。

另外，虽然在这里没有限制意味，根据各种非限制性实施方案，各 向异性材料的至少一部分能够至少部分地有序化以及至少一种二色性 材料的至少一部分能够用至少部分地有序化各向异性材料的至少一部 分来至少部分地定向排列。在这里使用的术语“有序化”意指达到合适 的排列或定位，如通过用另一种结构来定向排列，或借助于一些其它力 或作用。此外，在这里使用的术语“定向排列(aligned)”意指通过 与另一种结构相互作用引起合适的排列或定位。

如前面所讨论，尽管与透过辐射的两个正交的平面偏振成分中的一 个成分相比，二色性材料更强烈地吸收其中另一个成分，二色性材料的 分子必须适宜地定位或排列以实现透过辐射的净偏振化。因此，根据在 这里公开的各种非限制性实施方案，至少一种二色性材料的至少一部分 能够实现合适的定位或排列(即，有序化或定向排列)，使得能够实现总 体偏振效果。

例如，在一个非限制性的实施方案中，至少部分涂层能够包括至少 部分地有序化各向异性材料(如，但不限于液晶材料)和至少一种至少部 分地定向排列的二色性材料，其中至少一种至少部分地定向排列的二色 性材料用至少部分地有序化各向异性材料进行至少部分地定向排列。虽 然在这里没有限制意味，根据这一非限制性实施方案至少一种二色性材 料的至少一部分能够至少部分地定向排列，使得至少一种二色性材料的 至少一部分的长轴总体上平行于各向异性材料的有序化方向。

在另一个非限制性实施方案中该至少一种二色性材料能够键接于 各向异性材料的至少一部分上或与各向异性材料的至少一部分反应。例 如，根据这一非限制性实施方案，该至少一种二色性材料能够聚合到各 向异性材料的至少一部分之中或与该各向异性材料的至少一部分反应。 此外，虽然在这里没有限制意味，根据这一非限制性实施方案，该至少 一种二色性材料能够包括含有端基和/或侧基的至少一种取代基，该端 基和/或侧基选自羟基，羧基，(甲基)丙烯酰氧基，2-(甲基丙烯酰氧 基)乙基氨基甲酰基(-OC(O)NHC2H4OC(O)C(CH3)＝CH2)，环氧基或它们的混 合物。

除了至少一种二色性材料和至少一种各向异性材料之外，根据在这 里公开的各种非限制性实施方案，在眼用元件的至少一个外表面的至少 一部分上的适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层能够进一步 包括至少一种光致变色材料。如前面所讨论，光致变色材料具有响应于 至少光化辐射而发生变化的吸收光谱。

例如，虽然在这里没有限制意味，至少一种光致变色材料能够选自 吡喃，嗪，俘精酸酐和俘精酰亚胺，和金属双硫腙盐。然而，根据各 种非限制性实施方案，所选择的具体的光致变色材料不是关键的，并且 它们的选择将取决于最终应用以及该应用所希望有的颜色或色调。在一 个非限制性的实施方案中，当活化(即暴露于光化辐射)时该至少一种光 致变色材料具有在300和1000纳米之间的至少一个最大吸收。

此外，在一些非限制性实施方案中，至少部分涂层能够包括光致变 色材料的混合物。一般，虽然在这里没有限制意味，当两种或多种光致 变色材料相结合使用时，光致变色材料常常进行选择来彼此互补，以产 生所需的颜色或色调。例如，根据在这里公开的某些非限制性实施方案 能够使用光致变色材料的混合物，以达到某些活化颜色，如接近中性灰 色或接近中性棕色。例如参见美国专利5,645,767，第12栏，第66行 到第13栏，第19行，它的公开内容被引入这里供参考，该专利描述了 确定中性灰色和棕色的参数。

与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的光致变色吡 喃的非限制性例子包括苯并吡喃，萘并吡喃，例如，萘并[1，2-b]吡喃， 萘并[2，1-b]吡喃，螺-9-芴并[1，2-b]吡喃，菲并吡喃，喹啉并吡喃， 和茚并-稠合的萘并吡喃，如在US专利5,645,767中公开的那些；螺吡 喃，例如，螺(苯并二氢吲哚)萘并吡喃，螺(二氢吲哚)苯并吡喃，螺(二 氢吲哚)萘并吡喃，螺(二氢吲哚)喹啉并吡喃和螺(二氢吲哚)吡喃；和 杂环-稠合萘并吡喃，如在US专利No 5,723,072，5,698,141，6,153,126， 和6,022,497中公开的那些，它们被引入这里供参考。萘并吡喃和互补 的有机光致变色性物质的更特定例子已描述在US专利5,658,501第11 栏第57行到第13栏第36行，它因此被特意引入这里供参考。

能够与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的光致变 色嗪的非限制性例子包括苯并嗪，吩嗪，和螺嗪，例如，螺(二 氢吲哚)吩嗪，螺(二氢吲哚)吡啶并苯并嗪，螺(苯并二氢吲哚)吡 啶并苯并嗪，螺(苯并二氢吲哚)吩嗪，螺(二氢吲哚)苯并嗪，和 螺(二氢吲哚)荧蒽并嗪。

能够与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的光致变 色俘精酸酐和俘精酰亚胺的非限制性例子包括3-呋喃基和3-噻吩基俘 精酸酐和俘精酰亚胺，它们在US专利4,931,220(它因此被特意引入这 里供参考)第20栏第5行至第21栏第38行之中，以及任何前述光致变 色材料/化合物的混合物。

能够与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的光致变 色金属双硫腙盐的非限制性例子包括汞双硫腙盐，它已描述在例如US 专利3,361,706(它因此被具体引入这里供参考)中。

另外，可以考虑，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，可以 使用包封在金属氧化物中的光致变色材料如光致变色染料和光致变色 化合物。参见，例如，描述在US专利4,166,043和4,367,170中的材 料，它们因此被具体引入这里供参考。另外，可聚合的光致变色材料， 如公开在US专利6,113,814(它因此被具体引入这里供参考)中的那些， 和相容化的光致变色材料，如公开在US专利6,555,028(它因此被具体 引入这里供参考)的那些也能够与在这里公开的各种非限制性实施方案 结合使用。

更进一步，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，被利用来使 至少透过辐射偏振化的至少部分涂层能够进一步包括可以促进至少部 分涂层的加工、性能或特性之中的一种或多种的至少一种添加剂。此类 添加剂的非限制性例子包括染料，定向排列促进剂，动力学增强添加剂， 光引发剂，溶剂，光稳定剂(如，但不限于，紫外线吸收剂和光稳定剂， 如受阻胺光稳定剂(HALS))，热稳定剂，脱模剂，流变性能控制剂，流 平剂(如，但不限于，表面活性剂)，自由基清除剂，和粘合促进剂(如 己二醇二丙烯酸酯和偶联剂)。在一个非限制性的实施方案中，该添加 剂是染料。

在这里使用的术语“校直排列促进剂”意指一种添加剂，它能够促 进它所添加到的材料的校直排列的速率和均匀性当中的至少一种。能够 在根据在这里公开的各种非限制性实施方案的至少部分涂层中存在的 定向排列促进剂的非限制性例子包括在US专利6,338,808和US专利出 版物No.2002/0039627中描述的那些，它们因此被特意引入这里供参考。

能够在根据在这里公开的各种非限制性实施方案的至少部分涂层 中存在的染料的非限制性例子包括能够为至少部分涂层赋予所需颜色 或光学性能的有机染料。

能够在根据在这里公开的各种非限制性实施方案的至少部分涂层 中存在的动力学增强添加剂的非限制性例子包括含环氧基的化合物，有 机多元醇，和/或增塑剂。此类动力学增强添加剂的更特定例子已公开 在US专利6,433,043和US专利出版物No.2003/0045612中，它们因 此被具体引入这里供参考。

能够在根据在这里公开的各种非限制性实施方案的至少部分涂层 中存在的光引发剂的非限制性例子包括断裂型光引发剂和夺取型光引 发剂。分裂型光引发剂的非限制性例子包括乙酰苯，α-氨基烷基苯基 酮，苯偶姻醚，苯甲酰基肟，酰基膦氧化物和双酰基膦氧化物或此类引 发剂的混合物。此类光引发剂的商品实例是可从Ciba Chemicals，Inc 商购的DAROCURE4265。夺取型光引发剂的非限制性例子包括二苯甲 酮，米蚩酮，噻吨酮，蒽醌，樟脑醌，荧光酮，酮基香豆素或此类引发 剂的混合物。

能够在根据在这里公开的各种非限制性实施方案的至少部分涂层 中存在的光引发剂的另一个非限制性例子是可见光引发剂。合适的可见 光光引发剂的非限制性例子已在美国专利6,602,603第12栏，第11行 至第13栏，第21行中阐明，它因此被具体引入这里供参考。

能够在根据在这里公开的各种非限制性实施方案的至少部分涂层 中存在的溶剂的非限制性例子包括溶解涂料的固体组分、与涂料及眼用 元件和基材相容、和/或能够确保涂覆涂料的外表面的均匀覆盖的那些 溶剂。可能的溶剂包括，但不限于，下列：丙酮，丙酸戊酯，苯甲醚， 苯，乙酸丁酯，环己烷，乙二醇的二烷基醚，例如，二甘醇二甲醚和它 们的衍生物(作为CELLOSOLVE工业溶剂销售)，二苯甲酸二甘醇酯，二 甲亚砜，二甲基甲酰胺，二甲氧基苯，乙酸乙酯，异丙醇，甲基环己酮， 环戊酮，甲基乙基酮，甲基异丁基酮，丙酸甲酯，碳酸亚丙基酯，四氢 呋喃，甲苯，二甲苯，2-甲氧基乙基醚，1，3-丙二醇单甲醚，和它们的 混合物。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的眼用元件能够进一步 包括在一个或多个其它涂层，它们能够促进在眼用元件的至少一个外表 面的至少一部分上的适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层的 粘结、粘合或润湿。例如，根据一个非限制性实施方案的眼用元件能够 包括在适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层的至少一部分与 眼用元件的至少一个外表面的至少一部分之间的至少部分底(primer) 涂层。此外，虽然不要求，根据这一非限制性实施方案，底涂层能够用 作阻隔涂层以防止涂层成分与眼用元件或基材表面之间相互作用，反之 亦然。

能够与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的底涂层 的非限制性例子包括含有偶联剂，偶联剂的至少部分水解产物，和它们 的混合物的涂料。在这里使用的“偶联剂”是指一种材料，它具有至少 一个能够与在至少一个表面上的基团反应、结合和/或缔合的基团。在 一个非限制性的实施方案中，偶联剂能够在至少两个表面(相同或不同 表面)的界面上用作分子桥基。在另一个非限制性实施方案中，偶联剂 能够是单体，低聚物和/或聚合物。此类物质包括，但不限于，金属有 机化合物如硅烷，钛酸酯，锆酸酯，铝酸盐，铝酸锆，它们的水解产物 和它们的混合物。在这里使用的短语“偶联剂的至少部分水解产物”指 在偶联剂上的至少一些到全部的可水解基团发生水解。除了偶联剂和/ 或偶联剂的水解产物之外，底涂层能够包括其它粘合性增强成分。例如， 虽然在这里没有限制意味，底涂层能够进一步包括粘合性增强量的含环 氧基的物质。当被加到含偶联剂的涂料组合物中时，与基本上不含含环 氧基的物质的一种含偶联剂的涂料组合物相比粘合性增强量的含环氧 基的物质能够改进随后施涂的涂层的粘合性。适合与在这里公开的各种 非限制性实施方案相结合使用的底涂层的其它非限制性例子包括描述 在美国专利6,602,603和美国专利6,150,430中的那些，它们因此具体 被引入供参考。

此外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的眼用元件能够进 一步包括在眼用元件的至少一部分上的至少一种附加至少部分涂层，后 者选自光致变色涂层，抗反射涂层，过渡涂层，底涂层，和保护涂层。 例如，虽然在这里没有限制意味，至少一种附加至少部分涂层能够位于 适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层的至少一部分上，即作为 罩涂层。另外或此外，适用于使辐射偏振的至少部分涂层能够位于眼用 元件的第一外表面的至少一部分上，且至少一种附加至少部分涂层能够 位于眼用元件的第二外表面的至少一部分上，其中眼用元件的第一外表 面与眼用元件的第二外表面是相反的。

光致变色涂料的非限制性例子包括包含以上讨论的光致变色材料 中的任何一种的涂料。例如，虽然在这里没有限制意味，光致变色涂料 能够是光致变色聚氨酯涂料，如描述在US专利6,187,444中的那些； 光致变色氨基塑料树脂涂料，如描述在US专利4,756,973，6,432,544B1 和6,506,488中的那些；光致变色聚硅烷涂料，如描述在US专利 4,556,605中的那些；光致变色聚(甲基)丙烯酸酯涂料，如描述在US 专利6,602,603，6,150,430和6,025,026，和WIPO出版物WO 01/02449A2 中的那些；聚酐光致变色涂料，如描述在美国专利6,436,525中的那些； 光致变色聚丙烯酰胺涂料如描述在US专利6,060,001中的那些；光致 变色环氧树脂涂料，如描述在US专利4,756,973和6,268,055B1中的 那些；和光致变色聚(脲-尿烷)涂料，如描述在US专利6,531,076中的 那些。上述US专利和国际出版物的说明书被具体引入这里供参考。

在这里使用的术语“过渡涂层”意指协助在两种涂层之间产生性能 梯度的涂层。例如，虽然在这里没有限制意味，过渡涂层能够协助在较 硬涂层和较软涂层之间产生硬度梯度。过渡涂层的非限制性例子包括辐 射硬化的丙烯酸酯型薄膜。

保护涂层的非限制性例子包括：包含有机基硅烷类的耐磨性涂层， 包含辐射硬化的丙烯酸酯型薄膜的耐磨性涂层，以无机材料如硅石、二 氧化钛和/或二氧化锆为基础的耐磨性涂层，属于紫外光可固化类型的 有机耐磨性涂层，氧气阻隔涂层，UV遮挡涂层，和它们的结合物。例如， 根据一个非限制性实施方案，保护涂层能够包括辐射硬化的丙烯酸酯型 薄膜的第一道涂层和包含有机基硅烷的第二道涂层。商品保护涂料产物 的非限制性例子包括分别可从SDC Coatings，Inc.和PPG Industries， Inc.商购的SILVUE124和HI-GARD涂料。

本发明的另一个非限制性实施方案提供眼用元件，它包括在眼用元 件的至少一个外表面的至少一部分上的至少一种取向机构和在至少取 向机构的至少一部分上的适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂 层。在这里使用的术语“取向机构”意指一种机构，所述机构能够促进 直接地、间接地或直接地和间接地接触到该取向机构的至少一部分的一 种或多种其它结构的定位。能够与这一和其它非限制性实施方案相结合 使用的取向机构的非限制性例子包括包含至少部分地有序化定向排列 介质的至少部分涂层，至少部分地拉伸的聚合物片材，至少部分地处理 的表面，和它们的结合物。

例如，虽然在这里没有限制意味，根据一个非限制性实施方案，至 少一种取向机构能够包括包含至少部分地有序化定向排列介质的至少 一种至少部分涂层。在这里使用的该术语“定向排列介质”意指能够促 进一种或多种其它材料的定位的材料。下面详细描述导致定向排列介质 的至少一部分有序化的非限制性方法。

能够与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的合适校 直排列介质的非限制性例子包括光取向材料，摩擦取向材料和液晶材 料。例如，根据一个非限制性实施方案，该至少一种取向机构能够包括 包含选自光取向材料、摩擦取向材料和液晶材料中的至少部分地有序化 定向排列介质的至少一种至少部分涂层。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案适合用作定向排列介质 的液晶材料的非限制性例子包括液晶聚合物，液晶预聚物，和液晶单体。 例如，根据一个非限制性实施方案，该至少一种取向机构能够包括至少 一种至少部分涂层，后者包括选自液晶聚合物、液晶预聚物、和液晶单 体中的至少部分地有序化液晶材料。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案适合用作定向排列介质 的液晶单体包括单官能的以及多官能的液晶单体。此外，根据在这里公 开的各种非限制性实施方案，该液晶单体能够是可交联的液晶单体，并 能够进而是光可交联的液晶单体。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的适合用作定向排列介 质的可交联液晶单体的非限制性例子包括具有官能团的液晶单体，该官 能团选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，烯丙基，烯丙基醚，炔，氨基，酸 酐，环氧基，氢氧基，异氰酸酯，封闭的异氰酸酯，硅氧烷，硫氰酸酯， 硫醇，脲，乙烯基，乙烯基醚和它们的结合物。根据在这里公开的各种 非限制性实施方案的适合用作各向异性材料的光可交联液晶单体的非 限制性例子包括具有选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，炔，环氧基，硫醇， 和它们的结合物中的官能团的液晶单体。

与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合的适合用作定向排 列介质的液晶聚合物和预聚物包括热致液晶聚合物和预聚物，和溶致液 晶聚合物和预聚物。此外，该液晶聚合物和预聚物能够是主链聚合物和 预聚物或侧链聚合物和预聚物。另外，根据在这里公开的各种非限制性 实施方案，该液晶聚合物或预聚物能够是可交联的，并进而能够是光可 交联的。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的适合用作定向排列介 质的液晶聚合物和预聚物的非限制性例子包括，但不限于，具有官能团 的主链和侧链聚合物和预聚物，该官能团选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯， 烯丙基，烯丙基醚，炔，氨基，酸酐，环氧基，氢氧基，异氰酸酯，封 闭的异氰酸酯，硅氧烷，硫氰酸酯，硫醇，脲，乙烯基，乙烯基醚，和 它们的结合物。根据在这里公开的各种非限制性实施方案的适合用作定 向排列介质的光可交联液晶聚合物和预聚物的非限制性例子包括具有 选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，炔，环氧基，硫醇，和它们的结合物中 的官能团的那些聚合物和预聚物。

适合与所公开的各种非限制性实施方案相结合用作校直排列介质 的光取向材料的非限制性例子包括光取向的聚合物网络。合适的可光取 向的聚合物网络的特定、非限制性例子包括偶氮苯衍生物，肉桂酸衍生 物，香豆素衍生物，阿魏酸衍生物，和聚酰亚胺。例如，根据一个非限 制性实施方案，取向机构能够包括至少一种至少部分涂层，后者包括选 自偶氮苯衍生物，肉桂酸衍生物，香豆素衍生物，阿魏酸衍生物，和聚 酰亚胺中的至少部分地有序化可光取向的聚合物网络。能够与在这里公 开的各种非限制性实施方案相结合用作定向排列介质的肉桂酸衍生物 的特定非限制性例子包括聚乙烯基肉桂酸酯和对甲氧基肉桂酸的聚乙 烯基酯。

在这里使用的术语“摩擦取向材料”意指一种材料，它能够通过用 另一种合适地织构化(textured)材料摩擦该材料表面的至少一部分来 进行至少部分地有序化。例如，虽然在这里没有限制意味，在一个非限 制性的实施方案中，摩擦取向材料能够用合适地织构化布料或丝绒刷进 行摩擦。适合与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合用作校直排 列介质的摩擦取向材料的非限制性例子包括(聚)酰亚胺，(聚)硅氧烷， (聚)丙烯酸酯，和(聚)香豆素。因此，例如，虽然在这里没有限制意味， 在一个非限制性的实施方案中，包括定向排列介质的至少部分涂层能够 是包括已经用丝绒或布料摩擦过的聚酰亚胺的至少部分涂层，从而将聚 酰亚胺的表面的至少一部分至少部分地有序化。

如以上所讨论，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的至少一 种取向机构能够包括至少部分地拉伸的聚合物片材。例如，虽然在这里 没有限制意味，聚乙烯醇(“PVA”)的片材能够至少部分地拉伸，使PVA 聚合物链至少部分地有序化，并且之后该片材能够粘结到眼用元件的至 少一个外表面的至少一部分上以形成取向机构。

更进一步，如以上所讨论，根据在这里公开的各种非限制性实施方 案的该至少一种取向机构能够包括至少部分地处理的表面。在这里使用 的该术语“处理表面”指已经发生物理改变使表面有序化的表面。至少 部分地处理表面的非限制性例子包括至少部分地摩擦表面和至少部分 地刻蚀表面。例如，根据一个非限制性实施方案，该至少一种取向机构 包括选自至少部分地摩擦表面和至少部分地刻蚀表面中的至少部分地 处理的表面。

可用于形成根据在这里公开的各种非限制性实施方案的取向机构 的刻蚀表面的非限制性例子包括，化学法刻蚀表面，等离子体刻蚀表面， 纳米刻蚀表面(如使用扫描隧道显微镜或原子力显微镜的表面蚀刻)，激 光刻蚀表面，和电子束刻蚀表面。

此外，根据各种非限制性实施方案，至少一种取向机构能够包括具 有第一总方向的第一有序化区域和具有与第一总方向不同的第二总方 向的与第一区域相邻的至少一第二有序化区域。因此，该取向机构能够 具有多个区域，从而具有为形成所需图案或设计所需要的各种排列。另 外，如以上所讨论，一种或多种不同的取向机构能够相结合形成根据在 这里公开的各种非限制性实施方案的取向机构。

如前面所讨论，根据各种非限制性实施方案，适用于使至少透过辐 射偏振化的该至少部分涂层能够包括至少一种二色性材料。以上详细描 述了合适二色性材料的非限制性例子。此外，如前面所讨论，一般需要 将至少一种二色性材料的至少一部分进行至少部分地定向排列，以实现 净偏振效果。因此，根据各种非限制性实施方案，至少一种二色性材料 的至少一部分能够通过与取向机构的至少一部分直接地接触或通过与 取向机构的至少一部分间接地接触(例如经由一种或多种其它结构或材 料)来至少部分地定向排列。

例如，在一个非限制性的实施方案中，二色性材料的至少一部分能 够通过与至少一种取向机构的至少一部分直接接触来至少部分地定向 排列。虽然在这里没有限制意味，根据这一非限制性实施方案该至少一 种二色性材料的至少一部分能够至少部分地定向排列，使得该至少一种 二色性材料的至少一部分的长轴总体上平行于取向机构的至少一种有 序化区域的总方向。此外，虽然在这里没有限制意味，根据这一非限制 性实施方案，该取向机构能够包括液晶材料。

在另一个非限制性实施方案中，适用于使至少透过辐射偏振化的该 至少部分涂层能够包括各向异性材料和至少一种二色性材料。虽然在这 里没有限制意味，根据这一非限制性实施方案，各向异性材料的至少一 部分能够用至少一种取向机构进行至少部分地定向排列以及该至少一 种二色性材料的至少一部分能够用至少一种至少部分地定向排列了各 向异性材料进行至少部分地定向排列，如前面所讨论。以上详细描述了 各向异性材料的合适非限制性例子。

此外，除了至少一种取向机构和适用于使至少透过辐射偏振化的该 至少部分涂层之外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，眼用元 件能够包括包含定向排列转移材料的至少一种至少部分涂层，且更进一 步能够包括多个包含定向排列转移材料的至少部分涂层。在这里使用的 该术语“定向排列转移材料”意指能够促进合适的排列或定位从一种结 构或材料传翻到另一种结构或材料的材料。

例如，在一个非限制性的实施方案中，包含定向排列转移材料的至 少一种至少部分涂层能够处于该至少一种取向机构与适用于使至少透 过辐射偏振化的该至少部分涂层的该至少一部分之间。根据这一非限制 性实施方案，定向排列转移材料的至少一部分能够用取向机构的至少一 部分来定向排列，并且至少部分涂层的至少一种二色性材料的至少一部 分能够用定向排列转移材料的至少一部分来定向排列。也就是说，定向 排列转移材料能够促进合适排列或定位从至少一种取向机构传翻到至 少一种二色性材料。此外，如果适用于使辐射偏振化的该至少部分涂层 包括各向异性材料，各向异性材料的至少一部分能够用定向排列转移材 料来至少部分地定向排列并且至少一种二色性材料能够用至少一种各 向异性材料来至少部分地定向排列，如以上所讨论。

适合与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合使用的定向排 列转移材料的非限制性例子包括液晶材料，后者选自液晶聚合物，液晶 预聚物，和液晶单体。

与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合的适合用作定向排 列转移材料的液晶单体包括单官能液晶单体以及多官能的液晶单体。此 外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，该液晶单体能够是可交 联的液晶单体，并且能够进而是光可交联的液晶单体。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的适合用作定向排列转 移材料的可交联液晶单体的非限制性例子包括具有官能团的液晶单体， 该官能团选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，烯丙基，烯丙基醚，炔，氨基， 酸酐，环氧基，氢氧基，异氰酸酯，封闭的异氰酸酯，硅氧烷，硫氰酸 酯，硫醇，脲，乙烯基，乙烯基醚和它们的结合物。根据在这里公开的 各种非限制性实施方案的适合用作定向排列转移材料的光可交联液晶 单体的非限制性例子包括具有选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，炔，环氧 基，硫醇，和它们的结合物中的官能团的液晶单体。

与在这里公开的各种非限制性实施方案相结合的适合用作定向排 列转移材料的液晶聚合物和预聚物包括，但不限于，热致液晶聚合物和 预聚物，和溶致液晶聚合物和预聚物。此外，该液晶聚合物和预聚物能 够是主链聚合物和预聚物或侧链聚合物和预聚物。另外，根据在这里公 开的各种非限制性实施方案，该液晶聚合物或预聚物能够是可交联的， 并且此外能够是光可交联的。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的适合用作定向排列转 移材料的液晶聚合物和预聚物的非限制性例子包括，但不限于，具有官 能团的主链和侧链聚合物和预聚物，该官能团选自丙烯酸酯，甲基丙烯 酸酯，烯丙基，烯丙基醚，炔，氨基，酸酐，环氧基，氢氧基，异氰酸 酯，封闭型异氰酸酯，硅氧烷，硫氰酸酯，硫醇，脲，乙烯基，乙烯基 醚，和它们的结合物。根据在这里公开的各种非限制性实施方案的适合 用作定向排列转移材料的光可交联液晶聚合物和预聚物的非限制性例 子包括具有选自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，炔，环氧基，硫醇，和它们 的结合物中的官能团的那些聚合物和预聚物。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的眼用元件能够进一步 包括一个或多个涂层，它们能够促进眼用元件的至少一个外表面的至少 一部分被至少一种取向机构粘结、粘合或润湿。例如，眼用元件能够进 一步包括位于该至少一种取向机构与眼用元件的该至少一个外表面的 该至少一部分之间的至少部分底涂层。下面详细描述适合与这一非限制 性实施方案相结合使用的底涂层的非限制性例子。

再一个非限制性实施方案提供眼用元件，它包括在眼用元件的至少 一个外表面的至少一部分上的包含定向排列介质的至少一种至少部分 涂层，在包含定向排列介质的该至少一种至少部分涂层的至少一部分上 的包含定向排列转移材料的至少一种至少部分涂层，以及在包含定向排 列转移材料的该至少一种至少部分涂层的至少一部分上的包含各向异 性材料和至少一种二色性材料的至少一种至少部分涂层。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案，包含定向排列介质的至 少部分涂层能够具有一定厚度，该厚度取决于最终的应用和/或所使用 的加工器件而宽泛变化。例如，在一个非限制性的实施方案中，包含定 向排列介质的至少部分涂层的厚度能够是至少2纳米到10,000纳米。 在另一个非限制性实施方案中，包含定向排列介质的至少部分涂层能够 具有从至少5纳米到1000纳米的厚度。在再一个非限制性实施方案中， 包含定向排列介质的至少部分涂层能够具有从至少10纳米到100纳米 的厚度。在又一个非限制性实施方案中，包含定向排列介质的至少部分 涂层能够具有从50纳米到100纳米的厚度。另外，根据各种非限制性 实施方案，眼用元件能够包括多个包含定向排列介质的至少部分涂层。 此外，多个至少部分涂层中的每一个能够具有与多个当中的另一个至少 部分涂层相同或不同的厚度。

此外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，包含定向排列转 移材料的至少部分涂层能够具有一定厚度，该厚度取决了最终的应用和 /或所使用的加工器件而宽泛变化。例如，在一个非限制性的实施方案 中，包含至少一种定向排列转移材料的至少部分涂层的厚度能够是0.5 微米到25微米。在另一个非限制性实施方案中，包含定向排列转移材 料的至少部分涂层能够具有从5微米到10微米的厚度。另外，根据各 种非限制性实施方案，眼用元件能够包括多个包含定向排列转移材料的 至少部分涂层。此外，多个至少部分涂层中的每一个能够具有与多个当 中的另一个至少部分涂层相同或不同的厚度。

更进一步，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，包括各向异 性材料和该至少一种二色性材料的至少部分涂层能够具有取决于最终 的应用和/或所使用的加工器件在宽范围内变化的厚度。在一个非限制 性的实施方案中，包含各向异性材料和该至少一种二色性材料的至少部 分涂层能够具至少5微米的厚度。另外，根据各种非限制性实施方案， 眼用元件能够包括多个包含各向异性材料和该至少一种二色性材料的 至少部分涂层。此外，多个至少部分涂层中的每一个能够具有与多个当 中的另一个至少部分涂层相同或不同的厚度。

如前面所讨论，为了实现净偏振效果，该至少一种二色性材料的至 少一部分一般必须实现合适的排列或定位(即，有序化或定向排列)。因 此，虽然在这里没有限制意味，根据各种非限制性实施方案，定向排列 介质的至少一部分能够在第一总方向上至少部分地有序化，定向排列转 移材料的至少一部分能够用定向排列介质的至少一部分在总体上平行 于第一总方向的第二总方向上进行定向排列，各向异性材料的至少一部 分能够用定向排列转移材料的至少一部分在总体上平行于第二总方向 的第三总方向上进行至少部分地定向排列，以及至少一种二色性材料的 至少一部分能够用各向异性材料的至少一部分进行至少部分地定向排 列，如前面所讨论。也就是说，根据这一非限制性实施方案，二色性材 料的至少一部分能够至少部分地定向排列，使得二色性材料的至少一部 分的长轴总体上平行于至少部分地定向排列的各向异性材料的第三总 方向。

此外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，包含定向排列介 质的至少部分涂层和/或包含定向排列转移材料的至少部分涂层能够进 一步包括至少一种二色性材料，它能够与包含各向异性材料和至少一种 二色性材料的至少部分涂层的至少一种二色性材料相同或不同。另外， 以上讨论的至少部分涂层的任何一种能够进一步包括至少一种光致变 色材料和/或至少一种添加剂或它们的结合物，该添加剂能够增强该至 少部分涂层的处理、性能或特性中的至少一种。以上描述了合适的光致 变色材料和添加剂的非限制性例子。

如前面所讨论，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的眼用元 件能够进一步包括一种或多种涂层，该涂层能够促进包含定向排列介质 的该至少部分涂层与眼用元件的至少一个外表面的至少一部分之间的 和/或在两个不同的至少部分涂层之间的粘结、粘合或润湿。例如，根 据一个非限制性实施方案，至少部分底涂层能够位于包含定向排列介质 的该至少部分涂层与眼用元件的该至少一个外表面的该至少一部分之 间。在另一个非限制性实施方案中，至少部分底涂层能够处于包含定向 排列介质的该至少部分涂层与包含定向排列转移材料的该至少部分涂 层之间和/或处于包含定向排列转移材料的该至少部分涂层与包含至少 一种各向异性材料和至少一种二色性材料的该至少部分涂层之间。以上 详细描述底涂层的合适非限制性例子。

根据另一个非限制性实施方案提供了一种眼用元件，它包括基材， 在基材的至少一个外表面的至少一部分上的包括包含可光取向的聚合 物网络的至少部分涂层的至少一种取向机构，和在包含可光取向的聚合 物网络的至少一种至少部分涂层的至少一部分上的适用于使至少透过 辐射偏振化的至少部分涂层。此外，根据这一非限制性实施方案，适用 于使辐射偏振化的至少部分涂层包括液晶材料和至少一种二色性染料。

另外，根据上述非限制性实施方案，包含可光取向的聚合物网络的 该至少部分涂层能够进一步包括至少一种二色性染料，后者能够与包含 液晶材料和至少一种二色性染料的该至少部分涂层的至少一种二色性 染料相同或不同。此外，此类至少部分涂层的任何一种能够进一步包括 至少一种光致变色材料和/或至少一种添加剂，该添加剂能够增强至少 部分涂层的加工、性能或特性之中的至少一种。以上描述了合适的光致 变色材料和添加剂的非限制性例子。

此外，根据在这里公开的这个和其它非限制性实施方案的眼用元件 能够包括在包含可光取向的聚合物网络的该至少部分涂层与适用于使 至少透过辐射偏振化的该至少部分涂层之间的包含定向排列转移材料 的至少部分涂层。以上描述了合适定向排列转移材料的非限制性例子。

另外，根据这一非限制性实施方案的眼用元件能够进一步包括一种 或多种涂层，该涂层能够促进包含可光取向的聚合物网络的该至少部分 涂层粘结、粘合或润湿该基材的至少一个外表面的至少一部分。例如， 根据这一非限制性实施方案，至少部分底涂层能够位于包含可光取向的 聚合物网络的该至少部分涂层与基材的该至少一个外表面的该至少一 部分之间。以上描述了适合与非限制性实施方案相结合使用的底涂层的 非限制性例子。

此外，如以上所讨论，根据在这里公开的这个和其它非限制性实施 方案的眼用元件能够进一步包括在基材的至少一部分上的至少一种附 加至少部分涂层，后者选自光致变色涂层，抗反射涂层，过渡涂层，底 涂层，和保护涂层。以上描述了合适的光致变色涂层，抗反射涂层，过 渡涂层，底涂层和保护涂层的非限制性例子。

如前面所讨论，本发明的实施方案考虑到光学元件和器件。例如， 一个非限制性实施方案提供了光学元件，它包括在光学元件的至少一个 外表面的至少一部分上的适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂 层，该至少部分涂层包括至少部分地有序化的液晶材料和至少一种至少 部分地定向排列的二色性材料。

另一个非限制性实施方案提供了包括至少一个光学元件的光学器 件，该光学元件包括在至少一个光学元件的至少一个外表面的至少一部 分上的包含定向排列介质的至少部分涂层，和在包含定向排列介质的该 至少一个至少部分涂层的至少一部分上的包括各向异性材料和至少一 种二色性材料的至少部分涂层。此外，虽然不要求，包含定向排列转移 材料的至少部分涂层能够处于包含定向排列介质的该至少部分涂层的 至少一部分与包含各向异性材料和至少一种二色性材料的该至少部分 涂层之间。以上详细描述了能够与这一个非限制性实施方案相结合使用 的光学元件，定向排列介质，定向排列转移材料，各向异性材料和二色 性材料。

另外，如前面所讨论，根据该各种非限制性实施方案，包含定向排 列介质的该至少部分涂层和/或包含定向排列转移材料的该至少部分涂 层能够进一步包括至少一种二色性材料，后者能够与包含各向异性材料 和至少一种二色性材料的至少部分涂层的至少一种二色性材料相同或 不同。此外，以上讨论的此类至少部分涂层的任何一种能够进一步包括 至少一种光致变色材料和/或至少一种添加剂，该添加剂能够增强至少 部分涂层的加工、性能或特性之中的至少一种。以上描述了合适的光致 变色材料和添加剂的非限制性例子。

另外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的光学元件能够进 一步包括一种或多种层，该层能够促进这些涂层中的任何一种与光学元 件的至少一个外表面的至少一部分之间的粘结、粘合或润湿。例如，至 少部分底涂层能够处于包含定向排列介质的该至少部分涂层与光学元 件的至少一个外表面的该至少一部分之间或它能够处于适用于使至少 透过辐射偏振化的该至少部分涂层与光学元件的外表面的该至少一部 分或另一道涂层之间。以上描述了适合与非限制性实施方案相结合使用 的底涂层的非限制性例子。

此外，如以上对于前面的非限制性实施方案所讨论，根据这一个非 限制性实施方案的光学元件能够进一步包括在元件的至少一部分上的 至少一种附加至少部分涂层，后者选自光致变色涂层，抗反射涂层，过 渡涂层，底涂层，和保护涂层。以上描述了合适的光致变色涂层，抗反 射涂层，过渡涂层和保护涂层的非限制性例子。

此外，虽然在这里没有限制意味，根据在这里公开的各种非限制性 实施方案，该光学器件能够选自矫正和非矫正的眼镜片，放大眼镜片， 可附装在眼镜片上的夹装透镜和隐形眼镜。

现在描述制造根据本发明的偏振器件和元件的各种非限制性实施 方案。一个非限制性实施方案提供了制造眼用元件的方法，它包括在眼 用元件的至少一个外表面的至少一部分上形成适用于使至少透过辐射 偏振化的至少部分涂层。

虽然在这里没有限制意味，根据这一个非限制性实施方案，形成适 用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层能够包括将包含至少一种 二色性材料和至少一种各向异性材料的至少部分涂层施涂到眼用元件 的至少一个外表面的至少一部分上，并将该至少一种二色性材料的至少 一部分进行至少部分地定向排列。如前面所讨论，通过让至少一种二色 性材料的至少一部分处于合适的定位或排列，能够实现净偏振效果。以 上描述了适合与在这里公开的制造眼用元件的方法的这个和其它非限 制性实施方案相结合使用的二色性材料和各向异性材料的非限制性例 子。

与根据在这里公开的各种非限制性实施方案的制造眼用和光学元 件的方法相结合使用的施涂至少部分涂层的方法的非限制性例子包括， 但不限于：旋涂，喷涂，喷涂和旋涂，幕涂，流涂，浸涂，注塑，浇铸， 粘辊，线涂以及用于制备罩涂层的方法，如在US专利4,873,029中描 述的那一类型的方法。一般，所选择的施涂方法将取决于所需涂层的厚 度、施涂该涂层的表面的几何结构、和涂料的粘度。

此外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，施涂包含至少一 种二色性材料和至少一种各向异性材料的该至少部分涂层的过程能够 在将该至少一种二色性材料的至少一部分进行至少部分地定向排列之 前、之后或基本上同时进行。

例如，在将至少一种二色性材料的至少一部分进行至少部分地定向 排列之前施涂包含该至少一种二色性材料和该至少一种各向异性材料 的该至少部分涂层的一个非限制性的实施方案中，形成至少部分涂层的 方法能够包括将至少部分涂层旋涂到眼用元件的至少一个外表面的至 少一部分上。其后，至少一种各向异性材料分至少一部分能够至少部分 地有序化并且至少一种二色性材料的至少一部分能够用至少部分地有 序化各向异性材料进行至少部分地定向排列，例如通过在施涂至少部分 涂层之后让至少部分涂层的至少一部分暴露于至少一种取向机构。

在另一个非限制性实施方案中，其中施涂包含该至少一种二色性材 料和该至少一种各向异性材料的该至少部分涂层的过程与将该至少一 种二色性材料的至少一部分进行至少部分地定向排列的过程基本上同 时实施，施涂至少部分涂层能够包括将至少部分涂层施涂到眼用元件的 至少一个外表面的至少一部分上，使得在涂覆过程中，各向异性材料的 至少一部分至少部分地有序化并且至少一种二色性材料的至少一部分 用至少部分地有序化各向异性材料进行至少部分地定向排列。例如，虽 然在这里没有限制意味，各向异性材料的至少一部分能够在涂覆过程中 进行至少部分地有序化，这归因于由眼用元件的外表面相对于所施涂的 涂层的相对运动所产生的剪切力。根据这一个非限制性实施方案的非限 制性的涂覆方法包括，但不限于幕涂。

另外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，形成适用于使至 少透过辐射偏振化的该至少部分涂层的过程能够包括在眼用元件的至 少一个外表面的至少一部分上形成多个至少部分涂层，其中的至少一种 适用于使至少透过辐射偏振化。例如，虽然在这里没有限制意味，根据 一个非限制性实施方案，形成适用于使至少透过辐射偏振化的该至少部 分涂层的过程能够包括形成包含定向排列介质的第一至少部分涂层和 将定向排列介质的至少一部分至少部分地有序化，形成包含定向排列转 移材料的第二至少部分涂层和将定向排列转移材料的至少一部分进行 至少部分地定向排列，以及形成包含至少一种各向异性材料和至少一种 二色性材料的第三至少部分涂层和然后将至少一种二色性材料的至少 一部分进行至少部分地定向排列。另外，根据这一个非限制性实施方案， 第一和第二至少部分涂层中的任何一个能够进一步包括至少一种二色 性材料。此外，第一，第二，或第三至少部分涂层中的任何一个能够包 括至少一种的光致变色材料和/或添加剂，该添加剂能够增强至少部分 涂层的加工、性能和特性。合适的二色性材料、光致变色材料和添加剂 的非限制性例子已在元件和器件的各种非限制性实施方案的讨论中进 行了描述。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的制造眼用元件的方法 能够进一步包括在元件的至少一部分上形成至少部分涂层之后将至少 部分涂层中的一个或多个的至少一部分进行至少部分地固定。在这里使 用的术语“固定(set)”指固定在所需的位置。例如，在一个非限制性 的实施方案中，适用于使至少透过辐射偏振化的该至少部分涂层的至少 一部分能够在眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上形成至少部 分涂层之后至少部分地固定。虽然在这里没有限制意味，根据在这里公 开的各种非限制性实施方案，至少部分地固定至少部分涂层的至少一部 分能够包括至少部分地固化，至少部分地交联，或至少部分地干燥该至 少部分涂层的至少一部分的这些操作之中的至少一种操作。

更进一步，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，将至少部分 涂层的至少一部分进行至少部分地固定的过程能够包括通过让至少部 分涂层的至少一部分曝露于红外、紫外、γ射线或电子辐射，从而在有 或者没有催化剂或引发剂的情况下引发可聚合的组分的聚合反应或交 联来至少部分地固化该至少一部分。如果合适的话，在此之后跟有加热 步骤。

在其中至少部分涂层包括至少一种可光交联的材料如可光交联的 液晶材料的一个非限制性的实施方案中，至少部分地固定能够包括通过 让可光交联的材料暴露于合适的光化辐射将可光交联的材料至少部分 地交联。例如，虽然在这里没有限制意味，至少部分地固定包括可光交 联的材料的至少部分涂层能够包括将可光交联的材料的至少一部分在 基本上惰性的气氛中暴露于紫外线辐射。在这里使用的术语“基本上惰 性的气氛”指对于所固化的材料具有有限的反应活性的气氛。例如，在 一个非限制性的实施方案中，该基本上惰性的气氛包括不大于100ppm 的O2气体。合适的基本上惰性的气氛的例子包括，但不限于，含有氮气， 氩气和二氧化碳的气氛。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的制造眼用元件的方法 能够进一步包括在施涂适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层 之前将至少部分底涂层施涂于眼用元件的至少一个外表面的至少一部 分上。另外，虽然在这里没有限制意味，选自光致变色涂层、抗反射涂 层、过渡涂层、底涂层和保护涂层中的至少一种附加至少部分涂层能够 在施涂适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层之前或之后被施 涂于眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上。以上详细描述了合适 的底涂层、光致变色涂层、抗反射涂层、过渡涂层和保护涂层的非限制 性例子。

另外，如果合适的话，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的 方法能够进一步包括在眼用元件或基材上施涂任何涂层之前清洗眼用 元件或基材的至少一部分。这样做的目的是为了清洗和/或促进涂层的 粘合。塑料和玻璃的有效处理技术是本领域中的技术人员已知的。

如以上所讨论，根据一个非限制性实施方案提供了制造眼用元件的 方法，该方法包括在眼用元件的至少一个表面的至少一部分上形成适用 于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层。另外，根据这一非限制性实 施方案，该方法能够进一步包括在其上面形成适用于使至少透过辐射偏 振化的至少部分涂层之前，将至少一种取向机构提供到在眼用元件的至 少一个外表面的至少一部分上。根据这一非限制性实施方案，为眼用元 件的至少一个外表面的至少一部分提供至少一种取向机构能够包括下 列过程中的至少一个：将包含定向排列介质的至少部分涂层施涂于眼用 元件的至少一个外表面的至少一部分上并至少部分地有序化该定向排 列介质的至少一部分，将至少部分地拉伸的聚合物片材施加于眼用元件 的至少一个外表面的至少一部分上；和至少部分地处理该眼用元件的至 少一个外表面的至少一部分，例如，但不限于，利用蚀刻或摩擦方法。

制造眼用元件的方法的再一个非限制性实施方案包括为眼用元件 的至少一个外表面的至少一部分提供包括包含定向排列介质的至少部 分涂层的至少一种取向机构，将至少一种二色性材料施加于至少一种取 向机构的至少一部分上，和将该至少一种二色性材料的至少一部分进行 至少部分地定向排列。

根据这一非限制性实施方案，为眼用元件的至少一个外表面的至少 一部分提供至少一种取向机构的过程能够包括将包含定向排列介质的 至少部分涂层施涂于眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上并至 少部分地有序化该定向排列介质的至少一部分。例如，虽然在这里没有 限制意味，提供至少一种取向机构能够包括将包含定向排列介质的至少 部分涂层施涂于眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上和至少部 分地有序化该定向排列介质的至少一部分。以上描述了适合与在这里公 开的方法的各种非限制性实施方案相结合使用的定向排列介质的非限 制性例子。

能够与根据在这里公开的各种非限制性实施方案的制造眼用元件 方法相结合使用的至少部分地有序化该定向排列介质的至少一部分的 方法的非限制性例子包括下列之中的至少一种：让定向排列介质的该至 少一部分暴露于平面偏振的紫外线辐射；让定向排列介质的该至少一部 分暴露于红外辐射；让定向排列介质的该至少一部分暴露于磁场；让定 向排列介质的该至少一部分暴露于电场；干燥该定向排列介质的该至少 一部分；蚀刻该定向排列介质的该至少一部分；让定向排列介质的该至 少一部分受到剪切力作用；和摩擦该定向排列介质的该至少一部分。

例如，虽然在这里没有限制意味，根据一个非限制性实施方案，其 中定向排列介质是光取向材料(如，但不限于可光取向的聚合物网络)， 制造眼用元件的方法能够包括将包含光取向材料的至少部分涂层施涂 于眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上以及通过让光取向材料 的至少一部分暴露于平面偏振的紫外线辐射来将该至少一部分至少部 分地有序化。其后，至少一种二色性材料能够被施涂于至少部分地有序 化的光取向材料的至少一部分上和然后至少部分地定向排列。

此外，如果需要的话，提供至少一种取向机构能够进一步包括将至 少一种取向机构的至少一部分进行至少部分地固定。如以上所讨论，至 少部分地固定能够包括最少部分地固化，至少部分地交联，或至少部分 地干燥至少一种取向机构的至少一部分。例如，虽然在这里没有限制意 味，根据在这里公开的一个非限制性实施方案的方法能够包括在施涂该 至少一种二色性材料之前，通过将包含定向排列介质的至少部分涂层施 涂于眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上，将定向排列介质的至 少一部分至少部分地固定，和将定向排列介质的至少一部分至少部分地 有序化，来为眼用元件的至少一个外表面的至少一部分提供至少一种取 向机构。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的将至少一种二色性材 料施涂于包括包含定向排列介质的至少部分涂层的至少一种取向机构 的至少一部分上的方法的非限制性例子包括以上对于施涂至少部分涂 层所讨论的那些方法。例如，虽然在这里没有限制意味，施涂至少一种 二色性材料的方法能够包括旋涂，喷涂，喷雾和旋转涂覆，幕涂，流涂， 浸涂，注塑，浇铸，辊涂，线涂，和用于制备罩涂层的方法，如在US 专利4,873,029中描述的那一类型的方法。

另外，至少一种二色性材料能够利用浸渗法被施涂于包括包含定向 排列介质的至少部分涂层的至少一种取向机构的至少一部分上。合适的 浸渗技术例如已描述在US专利5,130,353和5,185,390中，它们因此 被具体引入这里供参考。例如，虽然在这里没有限制意味，通过将至少 一种二色性材料(或作为净的二色性材料，或溶于聚合物或其它有机溶 剂载体中)施涂于取向机构的至少一部分上，然后让二色性材料和取向 机构受热而引起至少一种二色性材料扩散进入到取向机构的至少一部 分中，能够将该二色性材料施涂于至少一种取向机构的至少一部分上。

此外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案，将至少一种二色 性材料施涂于至少一种取向机构的至少一部分上能够在定向排列该至 少一种二色性材料之前，在定向排列该至少一种二色性材料之后，或基 本上与在定向排列该至少一种二色性材料同时地进行。例如，虽然在这 里没有限制意味，在一个非限制性的实施方案中，该至少一种二色性材 料能够在定向排列之前通过将该至少一种二色性材料和液晶聚合物在 载体中的溶液或混合物旋涂到取向机构的至少一部分上，和之后蒸发溶 剂或载体的至少一部分以使液晶聚合物的至少一部分和该至少一种二 色性材料的至少一部分发生定向排列而被施涂。在另一个非限制性实施 方案中，该至少一种二色性材料能够基本上同时施涂和定向排列，例如 通过用至少一种二色性材料浸渗取向机构的至少一部分。以上详细讨论 了浸渗的方法。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案，该至少一种二色性材料 能够，作为与载体形成的溶液或混合物，或与一种或多种其它材料如各 向异性材料、光致变色材料和能够改进所施涂材料的加工性、性能或特 性当中的至少一种性能的添加剂一起，被施涂于至少一种取向机构上。 合适的各向异性材料，光致变色材料，和添加剂的非限制性例子已经对 于以上讨论的元件和器件的各种非限制性实施方案进行了阐述。

另外，根据在这里公开的各种非限制性实施方案的制造眼用元件的 方法能够进一步包括将至少部分底涂层施涂于眼用元件的至少一个外 表面的至少一部分上，之后为外表面的至少一部分提供至少一种取向机 构。另外，选自光致变色涂层，抗反射涂层，过渡涂层，底涂层和保护 涂层中的至少一种附加至少部分涂层能够被施涂于眼用元件的至少一 个外表面的至少一部分上和/或在至少一种二色性材料的至少一部分之 上。合适的底涂层，光致变色涂层，抗反射涂层，过渡涂层和保护涂层 的非限制性例子均如上所述。

另一个非限制性实施方案提供制造眼用元件的方法，该方法包括将 至少部分涂层施涂于眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上和调 节(adapt)该至少部分涂层的至少一部分使至少透过辐射偏振化。根 据这一非限制性实施方案，将至少部分涂层施涂于眼用元件的至少一个 外表面的至少一部分上的过程能够在调节该至少部分涂层的至少一部 分使至少透过辐射偏振化之前，之后或与其基本上同时地进行。

例如，虽然在这里没有限制意味，根据一个非限制性实施方案，将 至少部分涂层施涂于眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上的过 程能够包括将包含各向异性材料和至少一种二色性材料的至少部分涂 层施涂于至少一个外表面的至少一部分上；并且调节该至少部分涂层的 至少一部分使至少透过辐射偏振化的过程能够包括将该至少一种二色 性材料的至少一部分至少部分地定向排列。此外，将该至少一种二色性 材料的至少一部分至少部分地定向排列的过程能够包括至少部分地有 序化该各向异性材料的至少一部分以及用至少部分地有序化各向异性 材料将至少一种二色性材料至少部分地定向排列。

至少部分地有序化该各向异性材料的至少一部分的合适方法包括， 但不限于，让各向异性材料暴露于平面偏振的紫外线辐射，让各向异性 材料的该至少一部分暴露于红外辐射，让各向异性材料的该至少一部分 暴露于磁场，让各向异性材料的该至少一部分暴露于电场，干燥各向异 性材料的该至少一部分，蚀刻各向异性材料的至少一部分，让各向异性 材料的至少一部分受到剪切力作用，摩擦各向异性材料的该至少一部 分，和用另一种结构或材料(例如但不限于至少部分地有序化的定向排 列介质)将各向异性材料的该至少一部分定向排列。

在另一个非限制性实施方案中，将至少部分涂层施涂于眼用元件的 至少一个外表面的至少一部分的过程包括将包含定向排列介质的至少 部分涂层施涂到眼用元件的至少一个外表面的至少一部分上，以及调节 该至少部分涂层的至少一部分使至少透过辐射偏振化的过程包括至少 部分地有序化该定向排列介质的至少一部分，将至少一种二色性材料施 涂于包含定向排列介质的至少部分涂层的至少一部分上，和将至少一种 二色性材料的至少一部分至少部分地定向排列。

适合与在这里公开的方法的各种非限制性实施方案相结合使用的 定向排列介质的非限制性例子包括前面对于以上讨论的各种非限制性 实施方案所描述的那些定向排列介质。例如，根据一个非限制性实施方 案，其中将至少部分涂层施涂于眼用元件的至少一个外表面的至少一部 分上的过程包括将包含定向排列介质的至少部分涂层施涂于眼用元件 的至少一个外表面的至少一部分上，该定向排列介质能够选自光取向材 料，摩擦取向材料，和液晶材料。

此外，根据各种非限制性实施方案，至少部分地有序化该定向排列 介质的至少一部分的过程能够包括让定向排列介质的该至少一部分暴 露于平面偏振的紫外线辐射，让定向排列介质的该至少一部分暴露于红 外辐射，让定向排列介质的该至少一部分暴露于磁场，让定向排列介质 的该至少一部分暴露于电场，干燥定向排列介质的该至少一部分，蚀刻 定向排列介质的该至少一部分，让定向排列介质的该至少一部分受到剪 切力作用，和摩擦定向排列介质的该至少一部分。

例如，虽然在这里没有限制意味，根据其中定向排列介质是光取向 材料(例如，但不限于，可光取向的聚合物网络)的一个非限制性实施方 案，至少部分地有序化该光取向材料的至少一部分能够包括让光取向材 料的至少一部分暴露于平面偏振的紫外线辐射。

此外，根据其中调节该至少部分涂层的至少一部分使至少透过辐射 偏振化的过程包括将至少一种二色性材料施涂于包含至少部分地有序 化的定向排列介质的该至少部分涂层的至少一部分上和将至少一种二 色性材料的至少一部分进行至少部分地定向排列的某些非限制性实施 方案，施涂该至少一种二色性材料的过程能够在将该至少一种二色性材 料的至少一部分进行至少部分地定向排列之前、之后或与其基本上同时 地来进行。将至少一种二色性材料施涂到包含定向排列介质的至少部分 涂层的至少一部分上的非限制性方法包括：旋涂，喷涂，喷雾和旋转涂 覆，幕涂，流涂，浸涂，注塑，浇铸，辊涂，线涂和用于制备罩涂层的 方法，如在US专利4,873,029中描述的那一类型的方法，和浸渗。

根据在这里公开的各种非限制性实施方案的制造眼用元件的方法 能够进一步包括，在形成至少部分涂层和调节该至少部分涂层使至少透 过辐射偏振化之前，将至少部分底涂层施涂于眼用元件的至少一个外表 面的至少一部分上。另外，制造眼用元件的方法能够进一步包括将选自 光致变色涂层，抗反射涂层，过渡涂层，底涂层和保护涂层中的至少一 种附加至少部分涂层施涂到眼用元件的至少一部分上。例如，虽然在这 里没有限制意味，该至少一种附加至少部分涂层能够被施涂在适用于使 至少透过辐射偏振化的该至少部分涂层的至少一部分之上。此外或另 外，适用于使至少透过辐射偏振化的该至少部分涂层能够在眼用元件的 第一外表面的至少一部分上形成以及至少一种附加至少部分涂层能够 被施涂于眼用元件的第二外表面的至少一部分上，其中眼用元件的第一 外表面与眼用元件的第二外表面是相反的。以上详细描述了此类涂层的 非限制性例子。

制造眼用元件的方法的另一个非限制性实施方案包括将包含定向 排列介质的至少部分涂层施涂于眼用元件的至少一个外表面的至少一 部分上和至少部分地有序化该定向排列介质的至少一部分。其后，根据 这一非限制性实施方案，包含各向异性材料和至少一种二色性材料的至 少部分涂层被施涂于包含定向排列介质的至少部分涂层的至少一部分 上并且至少一种二色性材料的至少一部分进行至少部分地定向排列。虽 然不要求，包含定向排列转移材料的至少一种至少部分涂层能够施涂于 包含定向排列介质的至少部分涂层的至少一部分上并且在其表面上施 涂包含各向异性材料和至少一种二色性材料的至少部分涂层之前进行 至少部分地定向排列。

根据这一非限制性实施方案，至少部分地有序化该定向排列介质的 至少一部分的过程能够包括让定向排列介质的该至少一部分暴露于平 面偏振的紫外线辐射，让定向排列介质的该至少一部分暴露于红外辐 射，让定向排列介质的该至少一部分暴露于磁场，让定向排列介质的该 至少一部分暴露于电场，干燥定向排列介质的该至少一部分，蚀刻定向 排列介质的该至少一部分，让定向排列介质的该至少一部分受到剪切力 作用，和摩擦定向排列介质的至少一部分。

此外，虽然在这里没有限制意味，如前面所讨论，如上所述的至少 部分涂层中的任何一种能够在施涂之后至少部分地固定。例如，根据一 个非限制性实施方案，包含定向排列介质的至少部分涂层的至少一部分 能够在至少部分地有序化该定向排列介质的至少一部分之前、过程中或 之后进行至少部分地固定。此外，根据这一非限制性实施方案，包含定 向排列转移材料的至少部分涂层和/或包含各向异性材料和至少一种二 色性材料的至少部分涂层的至少一部分能够通过固化至少部分涂层的 至少一部分来至少部分地固定。例如，定向排列转移材料的至少一部分 能够在惰性气氛下暴露于紫外线辐射以固化定向排列转移材料的至少 一部分。类似地，包含各向异性材料和至少一种二色性材料的至少部分 涂层的至少一部分能够通过在将至少一种二色性材料的至少一部分进 行至少部分地定向排列之后让各向异性材料的至少一部分在惰性气氛 下暴露于紫外线辐射来固化。

本发明的另一个非限制性实施方案提供了制造眼科应用透镜的方 法，包括将包含可光取向的聚合物网络的至少部分涂层施涂于透镜的至 少一个外表面的至少一部分上，用平面偏振的紫外线辐射将可光取向的 聚合物网络的至少一部分进行至少部分地有序化。其后，将包含液晶材 料和至少一种二色性染料的至少部分涂层施涂于包含可光取向的聚合 物网络的至少部分涂层的至少一部分上，然后该至少一种二色性染料至 少部分地定向排列。在将包含液晶材料和至少一种二色性染料的涂层的 至少一部分定向排列后，包含液晶材料和至少一种二色性染料的涂层的 至少一部分能够至少部分地固定，例如(但没有限制意味)通过固化来实 现。虽然不要求，包含定向排列转移材料的至少部分涂层能够在其表面 上施涂包含液晶材料和至少一种二色性染料的至少部分涂层之前被施 涂于包含可光取向的聚合物网络的至少部分涂层的至少一部分上。

本发明的其它实施方案提供制造光学元件的方法，该方法包括将至 少部分涂层施涂于光学元件的至少一个外表面的至少一部分上，和调节 该至少部分涂层的至少一部分使至少透过辐射偏振化。以上详细描述了 施涂至少部分涂层和利用至少部分涂层的至少一部分使辐射偏振化的 合适方法。

现在在下面的非限制性实施例中描述本发明的各种非限制性实施 方案。

                      实施例

步骤1

各向异性材料的溶液的制备

向装有磁力搅拌棒并放置在磁力搅拌器上的烧杯中各自添加3克的 下列液晶单体(“LCM”)(它们可从EMD Chemicals，Inc.获得)，按照所 列出的顺序并加以搅拌：

RM 23-据报道具有C23H23NO5的分子式

RM 257-据报道具有C33H32O10的分子式

RM 82-据报道具有C39H44O10的分子式

RM 105-据报道具有C23H26O6的分子式

然后将苯甲醚(8.0克)添加到烧杯中的内容物中，所得混合物被加 热至60℃，加以搅拌直到由目视观察确定固体已溶解为止。将所得液晶 单体溶液(或“LCMS”)分成两个部分，“A-LCMS部分”和“B-LCMS部 分”。将含有A-LCMS部分的烧杯敞开放入到在通风橱中的天平上，直 至固体含量百分数从初始60％提高到62％为止。B-LCMS部分具有60％固 体含量。

步骤2

各向异性材料和二色性材料的贮备溶液的制备

下列3种二色性染料(它们可从Mitsubishi Chemical获得)用于制 备各种的二色性染料-着色的液晶单体溶液(即，红色-，蓝色-，黄色- 或灰色-LCMS)：

LSR-652据报道是红色染料，属于Lot：01J0315；

LSR-335据报道是蓝色染料，属于Lot：01C131；和

LSR-120据报道是黄色染料，属于Lot：2D231。

红色-LCMS，蓝色-LCMS和黄色-LCMS各自通过向A-LCMS部分(在步 骤1中制备)添加为了生产具有下面各自列出的二色性染料％(基于 A-LCMS部分的固体)的二色性染料着色LCMS所需要的用量的二色性染 料来制备。灰色-LCMS通过使用来自步骤1的B-LCMS部分并在其中添加 下面列出的多种二色性染料的结合物来制备，添加量为达到下面列出的 染料％(基于B-LCMS部分的固体)所需要的量。   染料着色LCMS   二色性染料   二色性染料％   红色-LCMS   LSR652   2.0   蓝色-LCMS   LSR335   3.0   黄色-LCMS   LSR120   2.5   灰色-LCMS   LSR652   LSR335   LSR120   0.8   1.1   0.6

红色-LCMS，蓝色-LCMS和黄色-LCMS各自还含有1.0％(基于A-LCMS 部分的固体)的Irgacure 819，一种可从Ciba-Geigy Corporation 获得的光引发剂；和0.5％(基于A-LCMS部分的固体)的两种稳定剂按 50∶50重量比的结合物。该稳定剂是TINUVIN-292，Ciba-Geigy的涂 料用的光稳定剂，和SANDUVOR VSU，可Clariant获得的以N，N′-二苯 基乙二酰胺为基础的光稳定剂。该灰色-LCMS含有各自1.0％(以B-LCMS 部分的固体为基础)的Irgacure 819和上述两种稳定剂的结合物。

步骤3：

包括各向异性材料和二色性材料的涂料溶液的制备

包含各向异性材料和二色性材料的涂料溶液通过如下制备：将来自 步骤2的原料二色性染料着色LCMS按照在下面实施例1-5中指示的量 (在分析天平上称量)添加到烧杯中，并且如果需要的话混合和加热至 50-60℃，以防止该液晶单体沉淀和溶解该染料。使用以上在步骤2中 制备的灰色-LCMS，制备实施例6的附加涂料溶液，并且还根据需要进 行混合和加热。在混合后，每一种溶液使用具有1.2微米的孔隙尺寸的 针筒式滤器进行过滤，以除去任何颗粒状物质。

实施例1   材料   材料的重量(克)   红色染料溶液   0.6008   蓝色染料溶液   1.2772   黄色染料溶液   0.5049

实施例2   材料   材料的重量(克)   红色染料溶液   0.5415   蓝色染料溶液   0.8892   黄色染料溶液   0.3501

实施例3   材料   重量(g)   红色染料溶液   0.5410   蓝色染料溶液   0.8880   黄色染料溶液   0.3945

实施例4   材料   重量(g)   红色染料溶液   0.3939   蓝色染料溶液   0.6460   黄色染料溶液   0.3272

实施例5   材料   重量(g)   红色染料溶液   0.3758   蓝色染料溶液   0.4908   黄色染料溶液   0.2832

上述涂料溶液中的每一种用于下面在部分A-D中描述的程序中，以 便在基材表面上制备适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层。在 制备之后，按照在部分E中描述的吸收比测量试验来测量每一个涂覆基 材的吸收比。

部分A

基材清洗

尺寸为2英寸×2英寸×0.25英寸(5.08cm×5.08cm×0.635cm) 的正方形基材由下面获得：CR-39单体或TRIVEX151透镜材料，两 者都从PPG Industries，Inc.获得；CR-607单体的70mm直径平光镜， 它从PPG Industries，Inc.获得；和具有1.50的折光指数的从 Transitions Optical Incorporated获得的光致变色透镜。其后，各基 材通过在液体皂和水的溶液中洗涤、用去离子水漂洗、然后用异丙醇漂 洗来进行清洗。在洗涤和漂洗之后，对基材进行干燥，然后在100毫升 (mL)/分钟的氧流速下在100瓦功率下用氧等离子体处理一分钟。

如在下面的部分D和表1中所示，一些基材进一步用在US专利 6,150,430中所述的底涂料来处理。更具体地说，这些基材通过将底涂 组合物以10秒时间分配到基材上、同时基材在1500rpm转速下旋转来 进行处理。经涂覆的基材然后在从Dymax Corp.获得的Light-Welder 5000-EC UV光源中，与光源有4英寸的距离，固化10秒。

部分B

使用可光取向的聚合物网络的取向机构的制备

按如下方式，将取向机构提供到经清洗的基材(描述在以上部分A 中)的一部分上。作为Staralign2200CP2或CP4溶液(两牌号据报道 分别指在环戊烷中2wt％和在环戊烷中4wt％)从Huntsman Advanced Materials获得的可光取向的聚合物网络的溶液以将Staralign溶液经 过2-3秒时间分配到基材上的方式被施涂到部分A中制得的基材的表 面的一部分上。因为Staralign溶液被分配到基材上，基材以600-800 转/分旋转2-3分钟。在涂覆后，将基材放置于维持在130℃下的烘箱 中达20-30分钟。参考下面的表1，在样品6A1和6A2上使用Staralign 2200 CP2溶液。除6A(磁性)以外的所有其它样品用Staralign 2200 CP4 涂覆。

可光取向的聚合物网络的至少一部分通过暴露于平面偏振的紫外 线辐射来至少部分地有序化，该紫外线辐射具有使用从Electronic Instrumentation and Technology，Inc获得的UV Power PuckTM电光学 辐射计所测量的18毫瓦/cm2的UVA(320-390nm)的峰强度。紫外线辐射 的光源是BLAK-RAY Model B-100A长波UV灯。再次，参考表1，样品 1A到6D暴露于平面偏振的紫外线辐射达2分钟，样品6A1和6A2暴露 于平面偏振的紫外线辐射达3分钟。

部分C

适用于使至少透过辐射的偏振化的至少部分涂层的制备

然后在通过使用以上在步骤3的实施例1-6中描述的二色性染料着 色LCMS中的一种在部分B中制备的基材的每一种上形成适用于使至少 透过辐射偏振化的至少部分涂层。

二色性染料着色LCMS通过旋涂法被施涂于基材的表面上的取向机 构的至少一部分上。更具体地说，将大约1mL的二色性染料着色LCMS 分配到基材上并且过量二色性染料着色LCMS(如果有的话)被排掉。其 后，基材在300-400转/分下旋转4到6分钟。在旋涂后，将基材放置 于45℃-55℃烘箱中达20-40分钟，从而让LCM的至少一部分和二色 性染料的至少一部分发生定向排列。

其后，所形成的涂层通过使用从Edmund Industrial Optics获得 的两个交叉偏振的偏振膜(#45669)测试定向排列。每一个涂覆基材放 置在交叉偏振的偏振膜之间，以使涂覆基材平行于这些膜的至少一个， 使得透过偏振膜和涂覆基材的构型结构的可见光减少。当在经由这一构 型观察可见光源的同时将两个偏振膜中的一个沿顺时针方向或逆时针 方向旋转45度时，通过观察到透射可见光的增加来验证至少部分定向 排列。当施涂二色性染料着色LCMS的两个至少部分涂层时，在第二至 少部分涂层的施涂之前完成该部分C的上述步骤。

在验证涂层的至少部分定向排列后，通过用具有70mm的直径和2.0 mm的厚度的6-基(base)聚碳酸酯平光镜覆盖每一涂覆基材，以使它比 涂覆基材的表面高了约1mm-2mm来进一步固化至少部分涂层。将所获 得的聚碳酸酯透镜/涂覆基材组装件放置于从Eye Ultraviolet，Inc获 得的紫外线传送带固化生产线上。UV传送带固化操作线具有氮气氛，其 中氧含量低于100ppm。该传送带以三英尺/分钟的速度在10英寸长度 的两个紫外线“D型”400瓦特/英寸碘化铁掺杂汞灯下方运行。其中一 只灯位于传送带上方2.5英寸处，另一只灯位于传送带上方6.5英寸处。 由紫外线传送带固化生产线提供的不同紫外线波长的峰强度通过使用 前面所述的UV Power PuckTM电光辐射计测量。所测量的UVA(320到390 nm)的峰强度是0.239瓦/cm2且所测量的UVV(395到445nm)的峰强度是 0.416瓦/cm2。

部分D

使用磁场的适用于使至少透过辐射偏振化的至少部分涂层的制备

涂有在部分A中所述的底涂层的由CR39单体透镜材料的聚合产 物得到的正方形基材用于在本部分D中制备涂覆样品。然而，如下面所 述，在涂覆灰色-LCMS之前，基材不按部分B制备。

对于根据本部分D制备的样品，一般按照部分C的程序来用实施例 6的灰色-LCMS(描述在以上步骤3中)涂覆该经底涂层涂覆的基材(描述 在以上部分A中)，不同的是在固化该涂覆基材之前，涂层的至少一部 分按如下方法进行至少部分地有序化。将涂覆基材放置于控制温度的加 热板上，后者处于控制温度的红外灯下方8英寸处并处于以11厘米距 离隔开的0.35特斯拉磁铁的N和S极之间。两个温度控制器经过设定 可以维持大约55℃到60℃的温度。涂覆基材在这些条件下保持40-45 分钟以使LCM和二色性染料至少部分地有序化。其后，有序化的涂层进 行固化，且涂层的有序化按照在部分C中所述方法(对于定向排列的涂 层)来验证。所得样品在表1中指示为6A(磁性)。

部分E

吸收测量试验

各涂覆基材的吸收比如下测定。CARY 4000UV-可见光分光光度计 装有具有偏振分析器(Moxtek ProFluxTM偏振器)的自定心的样品夹持 器。该仪器设定以下参数：扫描速度＝600nm/min；数据间隔＝1.0nm； 积分时间＝100ms；吸收率范围＝0-6.5；Y模式＝吸收率；X-模式＝纳米 并且扫描范围是400-800nm。设定选项为3.5SBW(狭缝宽度)，并且对 于光束模式翻倍。基线选项设定为零/基线校正。没有取向机构和/或适 用于使至少透过辐射偏振化的涂层的各基材的样品用于设定零/基线校 正。对于基材涂有底涂层的样品，该零/基线校正通过使用经底涂层涂 覆的基材来设定。还有，2.5中性密度滤光片对于全部的扫描都处于参 考光路中。涂覆基材样品在由实验室空调系统所维持的室温(73±5 )下的空气中进行测试。

为了使样品偏振器平行和垂直于分析偏振器所需要的取向按照以 下方式完成。Cary 4000设置到500nm(或在样品的峰吸收度)，并且 该吸收率在样品以小的增量(1-5度)旋转时监测。样品的旋转继续进 行，直至吸收率最大为止。这一位置被定义为垂直或90度位置。通过 让平台(stage)顺时针或逆时针转动来获得平行位置。

对于每一样品，该吸收光谱同时在90度和0度收集。数据分析使 用从WaveMetrics获得的Igor Pro软件处理。将该谱输入到Igor Pro 中，该吸收率用来计算在566nm下的吸收比。计算的吸收比列出在表1 中。

在表1中，样品号对应于施涂于所试验基材上的涂料组合物(例如， 实施例1-6)。与样品号有关的不同的字母表示不同的基材，如下：“A” 表示CR39单体的聚合产物；“B”表示TRIVEX151透镜材料的聚合 产物；“C”表示具有1.50的折光指数的从Transition Optical Incorporated获得的光致变色透镜；和“D”表示CR-607单体的聚合 产物。双字母表示基材在部分C中被涂覆两次。样品6A1和6A2的结果 是2个结果的算术平均。其它样品的结果为所试验的单个涂覆基材。

表1   样品号   底涂层   吸收比   1A   -   3.1   2A   -   5.7   3A   -   2.4   4A   -   4.0   5A   -   5.4   6A   -   2.6   6AA   -   4.4   6B   -   3.0   6C   -   3.1   6D   -   3.9   6A1   +   6.2   6A2   -   7.0   6A(磁性)   +   5.4

如在表1中所显示，根据如上所述的非限制性实施例的适用于使至 少透过辐射偏振化的至少部分涂层显示出从2.4到7.0的吸收比。

应当理解的是，本说明书仅仅举例说明与清楚理解本发明有关的本 发明各个方面。为了简化本发明的叙述，为本领域中技术人员熟悉的并 因此不促进对本发明的理解的本发明某些方面没有在这里给出。虽然本 发明已经就某些实施方案进行了描述，但是本发明不局限于所公开的具 体实施方案或实施例，而是希望覆盖在由所附权利要求定义的本发明精 神和范围内的全部改进形式。

相关申请的交叉引用

不适用。

有关联邦政府资助的研究或发展的声明

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对序列表的引用

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