用于在用于光衰减的层压件中微结构滤光片的方法和设备与流程

1.本披露内容涉及光学膜在其应用于在处理抗反射表面和其他视觉障碍的应用中的微结构时的光管理、以及在膜表面上或层压结构内形成微结构的方法。


背景技术：

2.本文提供的“背景技术”说明是为了总体上介绍本披露内容的背景。当前提名的发明人的工作在本背景技术部分中所描述的工作的程度上、以及在提交时间时可能不被认定为现有技术的本说明的方面，既没有明确地也没有隐含地承认是针对本披露内容的现有技术。
3.功能性光学膜和/或层压件可以成形(形成)和包覆成型为用于光致变色应用、偏振器应用或其他功能性应用的镜片。这包括制造层压构造、将层压件成型为弯曲薄片、以及热塑性注射成型或热固性铸塑成型以形成用于健康或光管理应用的镜片的方法。它们也可以被成形并粘附或结合到已经形成的镜片上。
4.值得注意的是，多层层压结构可以包括具有能够衰减入射光的微结构图案的层。更进一步，微结构图案可以被设计为衰减多个波长范围的光，以解决视觉健康问题，比如但不限于由光敏性和畏光引起的偏头痛、眩晕和睡眠剥夺。通过设计具有预定图案的微结构，可以抑制性地反射和/或转移目标波长范围的光，以防止所述有害的、不期望的波长到达观察者并导致上述不希望的光引起的健康问题。因此，期望一种具有这些微结构图案的层压结构以及形成所述层压件的方法，以结合到眼科镜片中。


技术实现要素：

5.根据权利要求，本披露内容涉及一种层压件，该层压件包括：第一层，该第一层的第一材料具有第一折射率，该第一层包括第一表面；第一微结构层，该第一微结构层包括形成在该微结构层的第一表面上的第一微结构图案，该第一微结构层的第一微结构材料具有第一微结构材料折射率，该第一微结构图案包含具有第一预定周期性的第一重复结构，该微结构层设置在该第一层的第一表面上；第二层，该第二层的第二材料具有第二折射率，该第二层设置成邻近该第一微结构层的第一表面；以及第三层，该第三层的第三材料具有第三折射率，该第三层设置成在与该微结构层相反的一侧邻近该第二层。
6.根据权利要求，本披露内容还涉及形成层压件的方法，该方法包括：在第一层的第一表面上形成第一微结构图案，该第一层包含具有第一折射率的第一材料，该第一微结构图案包含具有第一预定周期性的第一重复结构；将第二层层压到该第一层，该第二层包含具有第二折射率的第二材料，该第二层设置成邻近该第一层的第一表面；以及将包含具有第三折射率的第三材料的第三层层压到该第二层。
7.应注意，该发明内容部分没有详细说明本披露内容或要求保护的发明的每个实施例和/或逐渐新颖的方面。而是，此发明内容仅提供对不同实施例和相应新颖点的初步讨论。对于本发明和实施例的附加细节和/或可能的观点，读者可以参考本披露内容的详细描
述部分和如下进一步讨论的相应附图。
附图说明
8.将参考以下附图详细描述作为示例提出的本披露内容的各种实施例，其中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：
9.图1a是根据本披露内容的实施例的平坦层压薄片的示意图。
10.图1b是根据本披露内容的实施例的热成形层压薄片的示意图。
11.图1c是根据本披露内容的实施例的凹模嵌件的示意图。
12.图1d是根据本披露内容的实施例的成型装置的示意图。
13.图1e是根据本披露内容的实施例的将热成形层压薄片粘附或结合到镜片的示意图。
14.图2a是根据本披露内容的实施例的卷对卷(roll-to-roll)制造工艺的示意图。
15.图2b是根据本披露内容的实施例的热辅助卷对平(roll-to-plate)制造工艺的示意图。
16.图2c是根据本披露内容的实施例的图案转移制造工艺的示意图。
17.图2d是根据本披露内容的实施例的增材制造工艺的示意图。
18.图2e是根据本披露内容的实施例的uv辅助卷对平制造工艺的示意图。
19.图2f是根据本披露内容的实施例的基于光刻的制造工艺的示意图。
20.图2g是根据本披露内容的实施例的平坦层压薄片中的双图案层的示意图。
21.图3a是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案的矩形截面示例。
22.图3b是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案的三角形截面示例。
23.图3c是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案的修圆形截面示例。
24.图3d是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案的非对称三角形截面示例。
25.图3e示出了根据本披露内容的实施例的第一微结构图案的非重复图案。
26.图4是根据本披露内容的实施例的形成在第一层的顶上的修圆形同心环微结构的截面示意图。
27.图5是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案的示例斜坡形状的示意图。
28.图6是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案的示例梯形形状的示意图。
29.图7是根据本披露内容的实施例的布置在第一层上的示例微结构的示意图。
30.图8示出了展示根据本披露内容的实施例的经由第一微结构光栅的选择性衰减的代表性曲线图。
31.图9是根据本披露内容的实施例的制造层压件的方法的流程图。
具体实施方式
32.以下披露内容提供了许多不同的实施例或示例，以用于实现所提出的主题的不同特征。下面描述部件和布置的具体示例以简化本披露内容。当然，这些仅仅是示例并且不旨在进行限制。例如，在以下描述中在第二特征之上或在第二特征上形成第一特征可以包括第一特征和第二特征直接接触形成的实施例，并且还可以包括附加特征可以形成在第一特征与第二特征之间的实施例，使得第一特征和第二特征可以不直接接触。此外，本披露内容
可以在各种示例中重复附图标记和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的，其本身并不规定所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。进一步，为了便于描述，本文中可以使用空间相对术语，比如“顶部”、“底部”、“下方”、“下面”、“下部”、“上面”、“上方”等，来描述如图中所示的一个要素或特征与另一个(多个)要素或特征的关系。除了图中描绘的取向之外，空间相对术语旨在包含使用或操作时装置的不同取向。设备可以以其他方式定向(旋转90度或成其他取向)并且本文中使用的空间相对描述词同样可以相应地解释。
33.为了清楚起见，已经呈现了如本文所述的不同步骤的讨论顺序。通常，这些步骤可以以任何合适的顺序进行。此外，尽管本文的不同特征、技术、配置等中的每一者可以在本披露内容的不同地方讨论，但旨在可以彼此独立地或彼此组合地执行每个构思。因此，本发明可以以许多不同的方式实施和观察。
34.光学窄陷波滤光片在选定的窄波长带宽上提供吸收或拒绝，并且允许在此拒绝带宽之外的最大总透射。具有这些特性的光学陷波滤光片具有基本的多平面或多层配置。这些光学陷波滤光片通过衍射或干涉现象选择性地拒绝某个波长带(或频带(hz＝1/波长))。这些滤光片可以被分类为例如全息(具有衍射平面)、电介质或聚合物多层(具有干涉平面)、液晶(具有结晶平面)、rugate(具有衍射平面)等。例如，全息结构可以通过在比如重铬酸盐明胶(dcg)膜等敏化平膜上产生两个或更多个相交单色激光束的相长干涉图案来创建。这些滤光片可以使用微纳米压纹或压印技术形成。
35.本文中的技术提供了用于在用于眼科镜片的多层层压结构中的微结构化滤光片的方法和设备。层压结构可以包括在这些层之一的表面上的聚合物微结构化图案。
36.图1a是根据本披露内容的实施例的平坦层压薄片100的示意图。图1a示出了涉及切割、热成形和成型的各种部件的直径和基弧。在实施例中，圆形的平坦薄片的直径d
fw
与平坦层压薄片100在热成形之后的弧长长度相同。
37.图1b是根据本披露内容的实施例的热成形层压薄片105的示意图。在实施例中，热成形层压薄片105的绳长d
tf
可以是与镜片的直径大致相同的直径。
38.图1c是根据本披露内容的实施例的凹模嵌件130的示意图。在实施例中，镜片的直径可以由例如凹模嵌件130的直径d
嵌件
确定。因此，弦长(d
tf
)和凹模嵌件130的直径(d
嵌件
)这二者都可以在直径上小于平坦层压薄片100的直径(d
fw
)。由于平坦层压薄片100和凹模嵌件130的基弧有差异，因此凹模嵌件130的弧长等于或大于热成形层压薄片105的弧长。
39.图1d是根据本披露内容的实施例的成型装置的示意图。在实施例中，成型装置可以包括第一模具侧145a、第二模具侧145b、凹模嵌件130和凸模嵌件135。第一模具侧145a和第二模具侧145b各自可以包括中空部分，其中凹模嵌件130和凸模嵌件135可以可移除地设置在该中空部分中。如图1d所示，包括凹模嵌件130的第一模具侧145a可以被配置为与包括凸模嵌件135的第二模具侧145b联接。在联接后，凹模嵌件130和凸模嵌件135可以形成型腔，该型腔连接到由第一模具侧145a和第二模具侧145b联接形成的中空管线。该管线可以被配置成例如经由螺旋送料器或类似装置来接收聚合物。型腔可以被配置为接收热成形层压薄片105。凹模嵌件130的曲率和凸模嵌件135的曲率可以确定所得镜片的镜片焦度。对于半成品镜片，沿镜片凸侧的曲率是固定的，而镜片的凹侧可以在成型之后进行修改，例如经由研磨和抛光来进行修改。注意，可以连接用于接收聚合物的多个管线，使得从源注射聚合物可以通过单次注射填充多个模具装置，从而允许并行制造多个镜片。聚合物可以是例如
聚合物熔体140。注射的聚合物熔体140可以是热塑性性质的，从而使用热辅助螺杆经由注射成型工艺，或者该聚合物熔体是热固性性质的，从而使用柱塞或塞辅助装置来在略高于环境条件的温度下将单体送入铸塑模具中，然后在升高的温度下固化。
40.图1e是根据本披露内容的实施例的将热成形层压薄片105粘附或结合到镜片141的示意图。在实施例中，可以在镜片的凸侧与热成形层压薄片105的凹侧之间施加结合材料143，以将热成形层压薄片105附接到镜片141。例如，结合材料143可以是粘合剂。尽管上述示例示出了到镜片141上的前侧薄片层压工艺的可能配置，但也可以考虑其他配置，例如其中也可以使用结合材料143将热成形薄片层压件105粘附到镜片141的凹侧(背侧)，以使层压薄片位于镜片141的最靠近配戴者眼睛的成品侧上。
41.在放置在成型装置中或附接到镜片141之前，可以例如经由热成形机来将平坦层压薄片100热成形为弯曲形状的热成形层压薄片105。可以理解，已知的装置和方法可以用于对平坦层压薄片100进行热成形，例如意大利的lema
tm
机器，其在施加的热下逐渐增加平坦层压薄片100的曲率。在热成形期间，可以将平坦层压薄片100放置到经加热的热成形嵌件上，并且可以施加真空辅助力以将平坦层压薄片100固定到热成形嵌件。通过调节所施加的热的温度、热的持续时间和所施加的真空的力，可以将平坦层压薄片100形成为热成形嵌件的弯曲形状以产生热成形层压薄片105。
42.在实施例中，平坦层压薄片100可以包括第一层110、第二层120、第三层125、以及设置在第一层110与第二层120之间的第一微结构图案115。第一层110可以包括具有第一折射率的第一材料。第二层120可以包括具有第二折射率的第二材料。第三层125可以包括具有第三折射率的第三材料。第一微结构图案115可以包括具有第一微结构材料折射率的第一微结构材料。对平坦层压薄片100进行热成形可以产生弯曲结构，其中第一层110是凹侧并且第三层125是凸侧。第一微结构图案115可以经由本文中描述的多种技术形成。例如，第一微结构图案115可以是光栅(具有包括三角形、矩形、修圆形、尖形等截面)、柱、凹陷(即孔)、凸岛(例如圆顶状丘、金字塔形丘)等)、或它们的任何组合。在一个示例中，光栅上的结构可以具有宽度w1。这些结构可以以周期性重复，该周期性基于每个重复结构之间的距离和宽度w1。
43.图2a是根据本披露内容的实施例的卷对卷制造工艺的示意图。在实施例中，第一微结构图案115可以经由卷对卷制造工艺形成，其中第一层110的膜可以滚动通过包括第一辊205和第二辊210的一对辊。在一个示例中，第一微结构图案115可以是具有矩形截面的光栅，并且第一辊205可以包括纹理表面，该纹理表面具有沿着第一辊205的长度(即垂直于第一辊205的截面)延伸的矩形突起。当第一层110滚动通过第一辊205和第二辊210时，可以施加热。例如，可以加热第一辊205和第二辊210两者。热可以将第一层110的温度升高到预定温度，其中该预定温度高于第一层的第一材料的玻璃化转变温度(tg)。可以理解的是，第一层110的膜可以可选地在压印之前进行预加热，以确保第一材料的温度高于第一材料的tg。将第一材料加热到高于第一材料的tg可以导致第一材料变得粘稠和流动，其中第一材料可以是聚合物。通过变得粘稠，第一层110的表面可以变成无定形并且采用第一辊205的纹理表面的形状。当第一层110高于第一材料的tg滚动通过第一辊205和第二辊210时，第一辊205的纹理表面的矩形或其他形状的突起可以被压印到第一层110的第一表面中，从而形成第一微结构图案115。在此示例中，由于第一微结构图案形成于第一层110的第一表面，因此
第一材料和第一微结构材料是相同的。在第一层110被压印之后，可以将经压印的第一层110冷却至低于第一材料的tg，以凝固第一微结构图案115。第二层120可以施加在第一层110的顶部上，以便填充第一微结构图案115的中间空隙。例如，第二层120可以是粘合剂。随后可以将第三层125施加在第二层120的顶部上，以将第一微结构图案115封装在第一层110与第三层125之间。对于作为粘合剂的第二层120，例如，可以将第三层125层压在第二层120之上，以将第三层125粘附到第一层110。
44.在另一个示例中，具有矩形突起的柔性纹理膜可以沿着第一辊205的表面滚动以压印第一微结构115。这可以使得具有更长周期性的更复杂图案被压印到第一层110中。类似地，可以使用更大孔径的第一辊205。然而，纹理膜的优点可以包括模块化，其中第一辊205可以在需要时接入和更换具有新图案的新纹理膜套筒，而不是更换整个纹理辊。
45.图2b是根据本披露内容的实施例的热辅助卷对平制造工艺的示意图。这也可以称为卷对印模(roll-to-stamp)制造工艺。在实施例中，第一微结构可以经由卷对平制造工艺形成，其中第一层110的膜可以沿着生产线运输，并且第一平面模具215可以被压印到第一层110的第一表面中。在一个示例中，第一平面模具215可以包括第一微结构图案115的负压印，使得当第一平面模具215被压印到第一层110的第一表面中时，形成第一微结构图案的设计115。对于作为光栅的第一微结构图案115，第一微结构图案115的突起(或“峰”)将需要第一平面模具215在第一平面模具215上的相应位置处具有凹陷(或“谷”)。类似地，第一微结构图案115的凹陷将需要第一平面模具215在第一平面模具215上的相应位置处具有突起。第一层110的膜可以停止，由第一平面模具215冲压，然后再次移动预定距离。第一层110的膜可以可选地在到达第一平面模具215之前被预加热，以便将第一材料的温度提高到高于第一材料的tg。在冲压期间，第一层110的膜可以例如经由下方的支撑基材被加热。第一平面模具215也可以例如经由压制装置的基材被加热。压制装置可以向第一平面模具215施加压力以迫使第一平面模具215进入第一层110的膜的表面。同样，通过将第一材料加热到高于第一材料的tg，第一材料可以变得粘稠和无定形并且流入第一平面模具215的特征中，以便形成第一微结构图案115的峰和谷。在第一层110被压印之后，可以将经压印的第一层110冷却至低于第一材料的tg，以凝固第一微结构图案115。第二层120可以施加在第一层110的顶部上，以便填充第一微结构图案115的中间空隙。随后可以将第三层125施加在第二层120的顶部上，以将第一微结构图案115封装在第一层110与第三层125之间。
46.图2c是根据本披露内容的实施例的图案转移制造工艺的示意图。在实施例中，第一微结构图案115可以与第一层110分开形成。因此，第一微结构材料不必与第一材料相同，除非需要。第一微结构图案115可以形成在临时基材上并且随后沉积或附接到第一层110的表面。在一个示例中，第一微结构图案115可以经由模制而形成在临时基材上或者经由层压涂覆工艺形成在比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等硅化离型膜上。第一微结构图案115可以是光栅，并且可以将一系列平行的矩形线条模制到临时基材上。所模制的第一微结构图案115可以被配置为从临时基材的表面分离。随后，第一微结构图案115的与临时基材的表面相反的第一侧可以被功能化或活化。例如，第一微结构材料可以是聚二甲基硅氧烷(pdms)，并且第一侧可以经由uv-臭氧处理进行功能化。类似地，对于也为pdms的第一材料的第一层110，第一层110的表面也可以经由uv-臭氧处理进行功能化。之后，可以使第一层110的表面与第一微结构图案115的第一侧接触，使得第一微结构图案115和第一层110两者
的受到uv-臭氧处理的表面都发生接触并形成永久的结合。然后可以从临时基材释放第一微结构图案115，并且可以如前所述继续封装第一微结构图案115。在另一个示例中，第一微结构图案115可以从临时基材分离并且层压或沉积到第一层110上并经由粘合剂结合。如果期望对不同材料的折射率进行附加的微调，这可以允许第一微结构材料的材料类型具有灵活性。
47.图2d是根据本披露内容的实施例的增材制造工艺的示意图。这也可以称为三维(3d)打印制造工艺。在一个示例中，第一微结构图案115可以被3d打印到第一层110的表面上。可以使用数种不同的材料和3d打印方法。在一种方法中，熔融沉积建模可以被用于经由加热的喷嘴130将塑料或金属丝线沉积到第一层110上，加热的喷嘴被配置为使将挤出通过的塑料或金属熔化。对于作为光栅的第一微结构图案115，喷嘴130可以横穿第一层110的表面并且打印具有矩形截面的凸起特征行。在另一种方法中，比如数字光处理，第一微结构材料可以使用预定波长的光来固化并且沉积在第一层110的表面上。随后，喷嘴130可以被配置为发射预定波长的光以固化第一微结构材料。对于每个层，喷嘴130在可固化的第一微结构材料中的第一层涂层的表面上绘制部分图案的截面。暴露于预定波长的光使在可固化材料上绘制的图案固化并凝固，并且将该图案连结到下面的层。在图案被绘制之后，支撑第一层110的支撑件下降等于单层厚度的距离，并且第一微结构材料被重新涂覆有新鲜材料以允许喷嘴130的另一次穿过以进一步构建第一微结构图案115。虽然已经描述了两种示例方法，但可以考虑附加的3d打印方法来实现第一微结构图案115的形成，比如连续液体界面产生、材料喷射、粘结剂喷射、熔丝制造、直接金属激光烧结等。
48.图2e是根据本披露内容的实施例的uv辅助卷对平制造工艺的示意图。类似于图2b的方法，第一层110的膜可以沿着生产线运输，并且第二平面模具220可以被压印到第一层110的第一表面中。在一个示例中，第二平面模具220可以包括第一微结构图案115的负压印，使得当第一平面模具215被压印到第一层110的第一表面中时，形成第一微结构图案115的设计。此外，第二平面模具220可以是部分或完全uv透明的，使得uv波长的光可以行进通过第二平面模具220。代替将第一层110的第一材料加热到高于第一材料的tg，第一材料可以是无定形的和可uv固化的。在将第二平面模具220压印到第一材料中时，第一材料可以采用第二平面模具220的形状，并且uv光可以被引导通过第二平面模具220以持续预定的固化时间将第一材料固化，同时保持第一微结构图案115的形状。当第二平面模具220从第一层110上释放时，所固化的第一微结构图案115保持下来。
49.图2f是根据本披露内容的实施例的基于光刻的制造工艺的示意图。在实施例中，第一微结构材料是光敏材料，并且在第一层110的表面上沉积一层。例如，第一微结构材料可以是负性光刻胶。随后，可以在所沉积的第一微结构材料上方布置阴影掩模230。阴影掩模230可以被配置为阻挡预定波长的光。对于为负性光刻胶的第一微结构材料，阴影掩模230可以被配置为阻挡uv光。阴影掩模230可以包括勾勒出第一微结构图案115的轮廓的阴影图案。当沉积有第一微结构材料的第一层110通过阴影掩模230暴露于uv光时，uv光可以溶解负性光刻胶。因此，在曝光之后负性光刻胶显影时，所溶解的负性光刻胶可以被洗掉，从而留下光刻胶中的第一微结构图案115。如果期望将第一微结构图案115形成为第一层110的一部分，可以执行蚀刻工艺以蚀刻到第一层110的表面中。例如，可以经由反应离子刻蚀来执行各向异性蚀刻，以将具有矩形截面的光栅形成到第一层110的表面中。否则，由光
刻胶本身形成的结构可以用作第一微结构图案115。
50.图3a至图3e是示出了根据本披露内容的实施例的具有不同形状和周期性的微结构光栅的附加一般示例的示意图。图3a是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案115的矩形截面示例。图3b是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案115的三角形截面示例。图3c是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案115的修圆形截面示例。图3d是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案115的非对称三角形截面示例。
51.图4是根据本披露内容的实施例的形成在第一层110顶上的修圆形同心环微结构的截面示意图。第一微结构图案115的尺寸、形状和大小可以采取多种形式和值。该结构的高度可以是在例如1μm到10μm之间，而每个结构之间的间隙可以是在例如0mm到1mm之间。该结构的宽度可以是在例如20μm到2000μm之间，或者优选地是在100μm到1200μm之间。
52.图5是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案115的示例斜坡形状的示意图。图6是根据本披露内容的实施例的第一微结构图案115的示例梯形形状的示意图。这两个结构的形状和大小可以由它们相应的图内限定的变量和角度的值来确定。例如，角度β和θ对如何在平坦或热成形层压结构100、105的表面上进行光衰减具有显著影响。在图5的情况下，alpha(α)可以控制三角形结构的基部的宽度，而在图6中，其可以控制梯形的高度的旋转度数。在图6中，theta(θ)可以改变梯形的顶部的曲率半径。本文中描述了进一步解释，其详细说明了第一微结构图案115的功能可以如何基于不同变量而改变。
53.在一个示例中，角度β和θ可以分别是30
°
，而α的长度可以是1.0微米(1000格/毫米(groves/mm))。所提及的指定变量值之间的关系可以在窄的一组波长处产生阻挡/衰减/反射/衍射，该组波长例如是495-505nm的陷波，在此示例中，该组波长的目标在于蓝色光谱的末端和浅绿色范围的始端。
54.图7是根据本披露内容的实施例的布置在第一层110上的示例微结构的示意图。
55.在一个示例中，改变β的值可以将光谱陷波行为调整到电磁光谱的左侧或右侧以截断其他波长。图5和图6示出了不同组的微结构梯度。平面光学透明膜顶上的每组结构化梯度都可以被设计为在所有梯度上具有各向同性的光衰减(在整个膜上截断相同的波长)，或者相对于相邻组的邻近结构具有一组独特且独立的光谱梯度，每组的目标在于不同的波长(参见图7，第1行和第2行)。在任一情况下，可以改变上述变量(α、β、θ)的值，以在一个层压结构的单个表面上的任何单个或多个目标陷波波长范围产生阻挡/衰减/反射/衍射。多个微结构可以彼此上下堆叠，目标在于量更大的陷波波长。例如，第二微结构图案可以形成在第一微结构图案115的顶上，第二微结构图案具有第二微结构材料折射率的第二微结构材料。例如，对于光栅，第二微结构图案可以设置在第一微结构图案115之上，使得第二微结构图案的光栅垂直于第一微结构图案115的光栅对准。可以考虑其他对准角度，以调整光衰减效果。
56.图2g是根据本披露内容的实施例的平坦层压薄片100中的双图案层的示意图。在一个示例中，平坦层压薄片100可以包括设置在第一层110与第二层120之间的微结构层121。值得注意的是，微结构层121可以允许微结构层121的两侧具有微结构。例如，微结构层121的第一表面可以包括第一微结构图案115，并且微结构层121的第二表面可以包括第二微结构图案。与微结构层121的第二表面相比，微结构层121的第一表面的β、θ和α的值可以保持相同或不同。这可以产生具有3层(或更多层)光学功能材料的平坦层压结构100(或热
成形层压结构105)，其中，中间膜在两个表面上具有压纹(经由uv/热/电子束/3d打印等)图案，并且第一层110和第三层125是夹持中间微结构化光学活性功能膜的保护层。第一微结构图案115可以与第二微结构图案相同或不同，并且第一微结构图案和第二微结构图案可以分别压纹到第一表面和第二表面中。可以利用粘合剂或其他结合材料120来将微结构层121结合到第一层110。替代性地，例如，具有所压纹的第一微结构图案115的第一层110可以借助于粘合剂或结合材料120结合到具有相同或不同的压纹图案的第三层125上。
57.图3e示出了根据本披露内容的实施例的第一微结构图案115的非重复图案。如前所述，可以将一组相似的光栅组合在一起以创建陷波波长，并且可以将多组相同或不同的光栅组合以创建多个陷波波长。此外，在一个实施例中，可以在第一层110或微结构层121的第一表面上形成一系列不同的微结构化色散光栅，其可以经由具有不同重叠周期、角度、尺寸和大小的图案来实现多个窄陷波波长的目标，以在所期望的多个波长、带宽、带强度处产生窄陷波滤光片。
58.在一个示例中，染料也可以与第一微结构图案115组合使用作为更宽的滤光片。例如，这些染料可以截断抗疲劳眼镜中的蓝光或太阳镜中的uv光线，并且可以在同一滤光片中同时采用陷波滤光片，以选择性地减少选定的单个或多个波长范围，以进一步增强阻挡光的效果。
59.在一个示例中，有机染料可以吸收在宽波长上的光，但同时不阻挡在一个或多个窄波长间隙中的光。有机染料可以用于将宽波长的光从紫外线吸收到蓝色波长区域(例如400-500nm)，但是它不能跳过(不吸收)选定的窄波长带。例如，可以使用不同的有机染料来吸收来自紫外线区域(《254nm到400nm波长)的光，并且若干个陷波光栅滤光片(即第一微结构图案115、第二微结构图案等)可以去除420-440nm和480-520nm波长。这将允许可见光在以下带通波长处透射(穿过滤光片)：400-420nm、440-480nm和520-740nm。这些窄带通波长不是仅在有机染料的情况下可获得。通过改变第一微结构图案115的设计，其他窄陷波滤光片波长(带波长和宽度、反射效率等)是可能的。
60.图8示出了展示根据本披露内容的实施例的经由第一微结构光栅115的选择性衰减的代表性曲线图。该曲线图示出了特定和极窄波长的光朝向可见光谱末端和近红外(nir)光谱始端的衰减。在此示例中，示出了两条光谱曲线，展现了750-810nm区域附近的滤光(陷波)行为。可以看出，标准滤光片已经截断了～30-40nm的光谱曲线，这可能会或可能不会对配戴眼睛配戴物的人的最佳视敏度产生影响。本文中所述的层压结构允许在较宽的标准滤光片内拒绝或吸收非常窄的波长带(～5-10nm)，以增强或进一步抑制所期望的功能。此外，通过狭窄地和选择性地衰减在可见光谱内的被认为对人眼在生理上有害的一些波长，可应用于解决普遍存在的畏光问题。可以理解的是，极端的光敏感性可能导致严重的偏头痛，并且可能在加剧眩晕的严重程度方面发挥作用。经由层压结构缓解的关键问题之一是通过在层压结构中使用第一微结构图案115(或附加的微结构图案)来减少总的畏光，这些层压结构通过选择性地去除不期望的光波长同时允许尽可能多的所期望或中性波长到达眼睛来应用于镜片。
61.图9是根据本披露内容的实施例的制造层压件的方法的流程图。在步骤s901中，在第一层110的第一表面上形成第一微结构图案115。例如，第一微结构图案115经由卷对卷压印、热辅助卷对印模压印、或uv辅助卷对印模压印等直接形成在第一层110的第一表面中。
例如，第一微结构图案115被单独形成并沉积或粘附到第一层110的第一表面。例如，第一微结构图案115经由3d打印或光刻形成。在步骤s903中，将第二层120被层压到第一层110。例如，第二层120是粘合剂膜。在步骤s905中，将第三层125被层压到第二层120以形成平坦层压薄片100。在步骤s907中，经由热成形装置将平坦层压薄片100热成形为热成形层压薄片105。例如，使用了意大利的lema装置。在步骤s909中，将热成形层压薄片105附接到镜片。例如，热成形层压薄片105可以在成型装置中包覆成型，其中聚合物熔体140邻近凹形第一层110注射并且与热成形层压薄片105一起模制到镜片中。在另一个示例中，粘合剂被用于将热成形层压薄片105(的凹形第一层110)结合到半成品镜片的凸表面。在另一个示例中，热成形层压薄片105可以被包覆铸造或插入模具铸造装置内，其中单体、交联剂和引发剂的组合可以被供给通过模具铸造型腔，以引起粘附到热成形层压薄片105，然后固化以形成成品镜片。
62.总结热成形层压薄片105到镜片的附接方法，i)对于热塑性聚碳酸酯镜片，热成形层压薄片105可以包覆成型在镜片的凸表面上，即，在热成形层压薄片105后方注射聚合物熔体140；ii)对于热固性铸造镜片，热成形层压薄片105可以放置在铸造模具的表面上，或者热成形层压薄片105可以从铸造模具的表面偏移0.1-1.0mm。然后用热固性单体/树脂填充空隙空间并允许其固化。底漆层可以应用于膜表面，以结合到铸造单体/树脂；iii)对于前侧层压或背侧层压，热成形层压薄片105可以a)永久地粘附/结合到现有聚碳酸酯或铸造镜片的凸侧(前侧，最优选)或凹侧(背侧，次优选)，或者b)作为补片或其他临时固定件非永久地紧固到现有聚碳酸酯或铸造镜片的凸侧(前侧，最优选)或凹侧(背侧，次优选)。
63.在前面的描述中，已经阐述了具体细节，比如加工系统的特定几何形状以及其中使用的各种部件和工艺的说明。然而，应当理解的是，本文的技术可以在脱离这些具体细节的其他实施例中实践，并且这些实施例是出于说明而非限制的目的。已经参考附图描述了本文中披露的实施例。类似地，出于解释的目的，已经阐述了具体的数字、材料和配置以提供透彻的理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践实施例。具有基本相同功能结构的部件用相同的附图标记表示，因此可以省略任何多余的说明。
64.各种技术已被描述为多个离散操作以帮助理解各种实施例。说明的顺序不应被解释为暗示这些操作必然依赖于顺序。事实上，这些操作不需要按照呈现的顺序来执行。所描述的操作可以以与所描述的实施例不同的顺序来执行。在附加实施例中，可以执行各种附加操作和/或可以省略所描述的操作。
65.本披露内容的实施例也可以如以下括号中所述。
66.(1)一种层压件，包括第一层，该第一层的第一材料具有第一折射率，该第一层包括第一表面；第一微结构层，该第一微结构层包括形成在该微结构层的第一表面上的第一微结构图案，该第一微结构层的第一微结构材料具有第一微结构材料折射率，该第一微结构图案包含具有第一预定周期性的第一重复结构，该微结构层设置在该第一层的第一表面上；第二层，该第二层的第二材料具有第二折射率，该第二层设置成邻近该第一微结构层的第一表面；以及第三层，该第三层的第三材料具有第三折射率，该第三层设置成在与该微结构层相反的一侧邻近该第二层。
67.(2)如(1)所述的层压件，其中，该第一微结构层被形成到该第一层的第一表面中。
68.(3)如(1)或(2)所述的层压件，其中，该层压件被形成在镜片的凸表面上，该第一
层设置成邻近该镜片的凸表面。
69.(4)如(3)所述的层压件，其中，该层压件通过前侧层压、包覆成型之一或者经由用粘合剂结合而被形成在该镜片的凸表面上。
70.(5)如(1)至(4)中任一项所述的层压件，其中，该层压件通过背侧层压被形成在镜片的凹表面上，该第三层设置成邻近该镜片的凹表面。
71.(6)如(1)至(5)中任一项所述的层压件，其中，该第一微结构层包括第二微结构图案，该第二微结构图案形成在该微结构层的与具有该第一微结构图案的第一表面相反的第二表面上。
72.(7)如(1)至(6)中任一项所述的层压件，其中，该第二层封装该第一微结构图案，并且该第二材料填充在这些第一重复结构中的每一个之间的空隙中。
73.(8)如(1)至(7)中任一项所述的层压件，其中，该第一微结构图案经由选自由热辅助压印、uv辅助压印、增材制造、图案转移、光刻或卷对卷模具压印组成的组中的工艺而形成。
74.(9)如(1)至(8)中任一项所述的层压件，进一步包括：第二微结构层，该第二微结构层的第二微结构材料具有第二微结构材料折射率，该第二微结构层的第一表面包括形成在该第二微结构层的第一表面上的第二微结构图案，该第二微结构图案包含具有第二预定周期性的第二重复结构，该第二微结构层设置在该第一微结构层与该第二层之间，该第二微结构层的第一表面设置成邻近该第二层。
75.(10)如(1)至(9)中任一项所述的层压件，其中，该第一折射率大于该第二折射率。
76.(11)一种形成层压件的方法，包括：在第一层的第一表面上形成第一微结构图案，该第一层包含具有第一折射率的第一材料，该第一微结构图案包含具有第一预定周期性的第一重复结构；将第二层层压到该第一层，该第二层包含具有第二折射率的第二材料，该第二层设置成邻近该第一层的第一表面；以及将包含具有第三折射率的第三材料的第三层层压到该第二层。
77.(12)如(11)所述的方法，进一步包括：在将该第二层层压到该第一层之前，将该第一微结构图案压印到该第一层的第一表面中。
78.(13)如(12)所述的方法，该第一微结构经由选自由热辅助压印、uv辅助压印、3d增材制造或卷对印模模具压印组成的组中的工艺来压印。
79.(14)如(11)所述的方法，其中，在该第一层的第一表面上形成该第一微结构图案进一步包括：在第一微结构层的第一表面上形成该第一微结构图案，该第一微结构层的第一微结构材料具有第一微结构材料折射率，该第一微结构图案包含具有第一预定周期性的第一重复结构；以及将该第一微结构层的第二表面结合到该第一层的第一表面。
80.(15)如(14)所述的方法，其中，在该第一层的第一表面上形成该第一微结构图案进一步包括：在该第一微结构层的第二表面上形成第二微结构图案；以及将该第一微结构层的形成有该第二微结构图案的第二表面结合到该第一层的第一表面。
81.本领域技术人员还将理解，可以对上述技术的操作进行许多变化，同时仍然实现本发明的相同目标。这种变化旨在被本披露内容的范围覆盖。因此，本发明的实施例的前述说明不旨在是限制性的。而是，对本发明的实施例的任何限制在以下权利要求中提出。