本发明专利技术涉及一种光学可调装置，包括体积和聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜，其中所述膜至少部分地限定所述体积，并且所述体积填充有式1的基于硅氧烷的聚合物，其中R1是烷基部分、
【技术实现步骤摘要】
用于可调光学装置的液体
[0001]本专利技术涉及一种光学可调装置，其包括体积(volume)和膜，其中所述膜至少部分地界定所述体积，并且所述体积填充有硅氧烷基聚合物。此外，本专利技术涉及所述聚合物在光学可调装置中的用途。
技术介绍
[0002]光学装置，例如可调透镜，通常包括透明的且可弹性膨胀的膜、与膜相对(面对)的光学元件和将光学元件连接到膜的壁。膜、光学元件和壁限定了填充有液体的透镜体积。
[0003]透镜的焦点可以通过改变膜的曲率来调整。这可以例如通过使用致动器来实现，所述致动器将保持环压靠在膜上，以便使膜的光学有效部分变形(US2010202054)。
[0004]还已知一种透镜组件，其中例如通过线圈(WO2010104904)或通过直接压入膜以使膜变形的环形活塞(US2011267703)将力直接施加到膜上。
[0005]或者，膜的光学行为可以通过使用设计成相对于光学元件在高度上可调整的壁来改变。通过修改壁的高度，来调整驻留在体积内部的流体的压力从而调整膜的曲率，和/或来调整膜相对于光学元件的空间位置。
[0006]WO 2018/119408 A1公开了一种用于植入患者眼睛的晶状体囊中的可调节眼内透镜。所述透镜包括内部流体腔和填充有硅氧烷基液体的外部流体贮存器。可填充体积由聚合物材料如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)共聚物界定。受试者晶状体囊内的水可通过聚合物材料转移进或转移出内流体腔或外流体容器，以实现渗透平衡。
[0007]适用于眼内透镜装置的硅氧烷基透镜油的其它实例公开于WO 2017/205811中。发现具有小于约4wt％的任何分子量小于约15,000道尔顿的组分的二甲基硅氧烷和二苯基硅氧烷的混合物会导致本体聚合物材料在与其接触时不溶胀。本体聚合物材料可以由硅酮、丙烯酸、塑料或聚合物水凝胶组成。
[0008]基于化学结构和组成，适用于可调液体透镜的大多数弹性膜材料受到基于由填充在体积中的液体引起的溶解性和溶胀性的影响。
[0009]本专利技术的目的在于扩展适用于可调透镜的液体的范围，所述可调透镜基于使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜和取代的PDMS的液体－弹性体技术。本专利技术的液体使得PDMS和取代的PDMS在可能应用中广泛的使用，这些应用具有不同的要求，应用到许多积极属性，例如低温柔韧性、在UV下的长期稳定性、热和湿气稳定性和高透射率。
[0010]此目的通过本说明书的独立权利要求的主题以及在本说明书的从属权利要求、示例、附图和一般描述中描述的另外的有利实施例来实现。
技术实现思路
[0011]适用于光学装置例如可调透镜的液体必须满足一定的标准。合适的分子需要包含一系列的性能，其中对膜环境如PDMS基质的化学亲和力和膜的三维结构和稳定性是平衡的。一个重要的作用是具有低的溶解度(通常小于1.5％)，因此液体分子不会穿透
(penetrate)到膜的表面或周围聚合物网络的本体中，从而避免膜的过度溶胀。
[0012]尽管在理想情况下，在
‑
40℃至+85℃的目标温度范围内没有观察到可测量的溶胀(对于较大的烷基官能化硅氧烷和次氮官能团化硅氧烷的情况)，但应用在没有看到环境相关条件的突然变化(例如大于约20℃/分钟的温度变化)的条件下允许高达4％或最终甚至更大的溶胀(用甲基－苯基－改性的硅氧烷测量)。溶解和扩散都应该是完全可逆的。为了监测这些过程，精确的测试条件对于允许确定分子相对于特定膜的相容性是至关重要的。
[0013]可以容许的溶胀性的具体限制是情况和应用特定的问题。例如，与用于在低温下使用的透镜的液体相比，用于将在高温或高压条件下使用的透镜的液体可被不同地评估，因为溶胀性和扩散性依赖于温度，即，液体在膜的弹性体中的溶解度随着温度增加并且因此随着溶胀而增加。对弹性体如PDMS的热冲击可能导致过饱和的情况，结果是液体被压出聚合物基质，产生表面效应如薄膜而随后在表面上成核和形成液滴。然而，在特定条件下，可容忍最大5％的溶胀性。
[0014]最后，当液体和弹性体的材料对的全部性能谱不允许液体分子穿透到聚合物本体中时——或者当其全部性能谱不允许分子同时穿透通过聚合物本体和表面时，且只要聚合物网络不以不稳定的方式受到影响，液体和弹性体的材料对于光学应用证明是相容的。如果亲和力高并阻止分子释放到另一介质(气体或另一流体)中，则可以出现这种情况。
[0015]本专利技术描述了一种光学可调装置，其包括体积，填充有满足上面关于PDMS膜材料所述标准的液体(式1化合物)。
[0016]本专利技术的第一方面涉及一种光学可调装置，其包括体积和膜，其中膜至少部分地界定体积，并且体积填充有包括至少一种式1化合物的液体，
[0017]其中
[0018]每个R1独立于选自C
x
烷基
–
A的任何其它R1，特别是每个R1选自C
x
烷基
–
A，其中
[0019]A选自
–
H、CN、苯基、
–
(CH2)
–
苯基和CF3，特别是
–
H和
–
CN，且
[0020]x是3和20之间的整数，
[0021]每个R2独立于选自
–
H、C
y
烷基、C
y
烷基
–
B、苯基、
–
(CH2)
–
苯基的任何其它R2，尤其选自
–
H、C
y
烷基、苯基、
–
(CH2)
–
苯基的任何其它R2，其中
[0022]B选自CN、苯基、
–
(CH2)
–
苯基和CF3，特别是CF3和
–
CN，
[0023]y是1和17之间的整数，特别是1和6之间的整数，
[0024]R3、R4、R5、R6、R7和R8独立选自
–
H、C1‑4烷基、苯基和
–
(CH2)
–
苯基，特别是甲基，
[0025]n是1至50之间的整数，
[0026]x和y的总和≤21，
[0027]R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8任选被一个或多个
–
F取代基取代，
[0028]且其中
[0029]所述膜是聚二甲基硅氧烷(PDMS)或取代的PDMS膜，特别是未取代的PDMS。
[0030]如上所述，基于液体弹性体技术的可调透镜包括至少部分地由弹性膜限定的体积，所述弹性膜接触填充在所述体积中的液体。可以通过改变弹性膜的曲率来调整可调透
镜的焦点。用于调整膜曲率的装置是本领域技术人员已知的。图1和图2中示出了这种装置的非限制性示例。
[0031]所述体积填充有基于有机硅的聚合物(式1化合物)。所述聚合物包括1至50个特征在于侧链R1和R本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光学可调装置，包括体积和膜，其中所述膜至少部分地界定所述体积，并且所述体积填充有包括至少一种式1化合物的液体，其中每个R1独立于选自C
x
烷基
–
A的任何其它R1，特别是每个R1选自C
x
烷基
–
A，其中A选自
–
H、CN、苯基、
–
(CH2)
–
苯基和CF3，特别是
–
H和
–
CN，且x是3和20之间的整数，每个R2独立地选自C
y
烷基、C
y
烷基
–
B、苯基、
–
(CH2)
–
苯基的任何其它R2，尤其选自
–
H、C
y
烷基、苯基、
–
(CH2)
–
苯基的任何其它R2，其中B选自CN、苯基、
–
(CH2)
–
苯基和CF3，特别是CF3和
–
CN，y是1和17之间的整数，特别是1和6之间的整数，R3、R4、R5、R6、R7和R8独立选自
–
H、C1‑4烷基、苯基和
–
(CH2)
–
苯基，特别是甲基，n是1至50之间的整数，x和y的总和≤21，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8任选被一个或多个
–
F取代基取代，且其中所述膜是聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜或取代的PDMS，特别是未取代的PD...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：奥普托图尼股份公司，
类型：发明
国别省市：
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