JP2009518674A - 光学製品上にミクロン―スケールのパターンを転写する方法、及びこれを用いた光学製品 - Google Patents
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Abstract
Description
a)転写されるパターンに対応したミクロン―スケールまたはサブミクロン―スケールに画定されたマイクロ―レリーフを構成する凹部及び突起部を持つスタンプの表面上に、少なくとも1つの転写可能な材料の層を堆積する段階と;
b)光学製品の基板表面上に液状のラテックス層を堆積する段階と;
c)ラテックス層が乾燥する前に、転写可能な材料の層を含むスタンプの表面をラテックス層に接触させる段階と;
d)スタンプに圧力を加える段階と;及び、
e)ラテックス層を備える光学製品の表面からスタンプを取り除く段階。
f)1つまたはそれ以上の機能付与されたコーティングによって光学製品の表面を覆う段階
・少なくとも1つの有機物または無機物の基板を備える基板レンズと;
・乾燥したラテックス層と;及び
・ラテックス層を通して基板レンズに接着することにより転写された、転写されたパターンを形成する転写可能な材料の部分と;を備える。
[1.ラテックス層(2)]
本方法の重要なパラメーターは、段階c)が実行される時:すなわち、転写可能な材料の層を含むスタンプの表面をラテックス層に接触させる時のラテックス層の状態である。
・接着性であり、接着層の転写を可能にし;
・変形可能であり、凹部及び突起部によって構成されるマイクロ―レリーフを再構成するためにラテックスの変形を確実に可能にするためである。;このマイクロ―レリーフは、スタンプの表面上においてパターンPを構成するマイクロ―レリーフと補完的である。
・粘度:7センチポアズ(cP);
・乾燥抽出物:22.25%
・乾燥していない層が堆積するための条件(21.6℃及び相対湿度44%):
・レンズ上に2.5ミリリットル(ml)のラテックスを分配;
・レンズを1分間当たり回転数2000(rpm)にて15秒間(s)回転;
・2500rpmにて2s回転。
例としてあげられる方法は、それぞれが1μmの側面を備えた正方形の個々のピクセルによって構成されるデジタルホログラフィックパターンのために最適化されている。
転写されるパターンはモールド成形されたSylgard184(登録商標)(11)(Dow Corning)である。100℃にて1時間重合された後のこの材料の特性は以下であった。
・表面エネルギー:22ミリニュートン パー メートル(mN/m);
・ヤング係数:2.5MPa。
金属層は真空蒸発によって得た。適当な金属材料がるつぼの中に配置され、及びジュール効果を用いて加熱した。事前の表面処理のいずれも実施していないSylgard184スタンプ上にて蒸発が実行された。
金:純度99.9%である金の蒸発によって厚さ30nmの層が得られた。
アルミニウム:純度99.5%である顆粒アルミニウムの蒸発によって厚さ30nmの層が得られた。
本発明の第1実施形態:層14の転写は選択的に実行された;初めにスタンプの突起部(13)上に配置された材料の部分のみ転写された。転写されたホログラフィックパターンは振幅ホログラム型であった。
圧力が圧力Plimitを下回る場合:転写は選択的である;これは本発明の第1実施形態による:振幅ホログラム。
圧力が圧力Plimitを上回る場合:ラテックス層の永続的なくぼみに付随して全体の転写が生じ、スタンプ上のパターンPを構成するマイクロ―レリーフに対し補完的なマイクロ―レリーフが再構成される。
上記の条件下にて堆積されたラテックス層によって覆われる眼科用レンズ(120mmの曲率半径を持つ)の凸表面に対し加えられたスタンプの圧力は、1.5g/mm2であった。30nmの金層の転写は選択的であった:得られるホログラムは振幅ホログラムであった。
上記の条件下にて堆積されたラテックス層によって覆われる眼科用レンズ(120mmの曲率半径を持つ)の凸表面に対し加えられたスタンプの圧力は、1.5g/mm2であった。30nmのアルミニウム層の全体が転写され、及び、ラテックス層は、ラテックス層のマイクロ―レリーフがスタンプの表面上のパターンPを構成するマイクロ―レリーフの補完的なマイクロ―レリーフであるような、明確に凹凸のある形状であった。得られたホログラムは位相ホログラムであった。
P パターン
1 基板レンズ
2 ラテックス層
3 転写可能な材料の1つまたはそれ以上の部分
4a 隙間
4b 転写可能な材料の1つまたはそれ以上の部分
5 上部層
10 基板
11 膜
12 凹部
13 突起部
14 転写可能な材料
20 液体
30 支持材
100 レーザー
101 光線
102、103 二次ビーム
104 オブジェクト
105、106 画像
Claims (39)
- ミクロン―スケールのパターン(P)を光学製品(1)の表面上に転写する方法であって、
a)転写されるパターンに対応したミクロン―スケールまたはサブミクロン―スケールに画定されたマイクロ―レリーフを構成する凹部(12)及び突起部(13)を持つスタンプの表面上に、少なくとも1つの転写可能な材料の層を堆積する段階と;
b)光学製品の基板表面上に液状のラテックス層を堆積する段階と;
c)前記ラテックス層が乾燥する前に、転写可能な材料の層を含む前記スタンプの表面をラテックス層に接触させる段階と;
d)前記スタンプに圧力を加える段階と;及び、
e)前記ラテックス層を備える前記光学製品の表面から前記スタンプを取り除く段階;
を備える方法。 - ミクロン―スケールのパターンは1つまたはそれ以上の個々のパターンを備え、それぞれのパターンは10μmから50nmの範囲の寸法を持ち、有利には5μmから100nmの範囲、及びさらに有利には3μmから150nmの範囲の寸法を持つ、請求項1に記載の方法。
- 前記凹部(12)及び前記突起部(13)の寸法は、膜(11)に平行に測定し、10マイクロメートルから50マイクロメートルの範囲である、請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記凹部12の深さは0.1μmから30μmの範囲、有利には0.1μmから10μmの範囲である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記パターンが光線によって照射された時、転写されたパターン(P)は回折パターンである、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記転写されたパターン(P)はホログラフィックパターンである、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記転写されたパターン(P)は振幅ホログラム型のホログラフィックパターンである、請求項6に記載の方法。
- 前記転写されたパターン(P)は位相ホログラム型のホログラフィックパターンである、請求項6に記載の方法。
- 前記転写されたパターンは、一式の隣接するピクセルによって構成されるデジタルホログラム型のホログラフィックパターンであり、それぞれのピクセルは0.2μm2から25μm2の範囲の表面積、有利には0.2μm2から4μm2の範囲の表面積を持つ、請求項6に記載の方法。
- 前記転写されたパターン(P)は、前記光学製品(1)の表面のごく一部を占める、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記転写されたパターン(P)は、前記製品(1)の表面の25mm2未満の部分を占める、請求項10に記載の方法。
- 前記転写されたパターン(P)は、前記光学製品(1)の表面の全体を占める、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記転写されたパターン(P)は、平行な導電性ワイヤーの配列を備える、請求項12に記載の方法。
- 前記パターンの部位において、光線(101)が前記レンズ(1)を通り抜ける時、ホログラフィックパターン(P)は、読取画像を形成するように構成される、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ラテックス層(2)は、回転塗布法を利用し前記光学製品(1)の表面上に堆積される、請求項1に記載の方法。
- 前記ラテックス層の厚さは、0.2μmから50μmの範囲、望ましくは1μmから10μmの範囲である、請求項15に記載の方法。
- 前記スタンプの表面の突起部(13)上に配置された転写可能な材料の層(14)が前記製品の表面上に選択的に転写される条件下にて、段階c)において、前記スタンプの表面(S)を、前記ラテックス層(2)を保持する前記光学製品(1)の表面に接触させる、請求項7に記載の方法。
- 段階c)において、前記パターンPの突起部の表面にて0.1g/mm2から60g/mm2の範囲の圧力とした状態で、前記スタンプの表面(S)を、前記ラテックス層(2)を保持する前記光学製品(1)の表面に接触させる、請求項17に記載の方法。
- 前記スタンプの表面上の突起部(13)は前記ラテックス層に完全に浸入し、及び前記スタンプの表面上の突起部(13)上に配置される前記転写可能な材料の層の部分及び前記スタンプの凹部(12b)内に配置される前記転写可能な材料の層の部分が前記光学製品の表面上に一緒に転写される条件下にて、段階c)において、前記スタンプの表面(S)を、前記ラテックス層(2)を保持する前記光学製品(1)の表面に接触させる、請求項8に記載の方法。
- 段階c)において、前記パターンPの突起部の表面にて60g/mm2よりも大きな圧力で、前記スタンプの表面(S)を、前記ラテックス層(2)を保持する前記光学製品(1)の表面に接触させる、請求項19に記載の方法。
- 段階a)及び/又は段階e)の後に実行される、
f)1つまたはそれ以上の機能付与されたコーティングによって前記光学製品の表面を覆う段階;
をさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 前記機能付与されたコーティングは、耐衝撃、耐磨耗、反射防止、汚染防止、曇り防止、帯電防止、偏光、着色、又は光発色性の機能を持つ、請求項21に記載の方法。
- 段階e)の後に、付加的な段階f)が実行される、請求項21または請求項22に記載の方法。
- 前記転写可能な材料は金属材料である、請求項1に記載の方法。
- 前記転写可能な材料は、金、アルミニウム、クロム、銀、銅、ニッケル、白金、パラジウム、及び前記金属の少なくとも1つを含む合金から選択される、請求項24に記載の方法。
- 前記転写可能な材料の層は、段階a)において、真空蒸発または真空陰極スパッタリングによって前記スタンプの表面(S)上に堆積される、請求項24または請求項25に記載の方法。
- 前記転写可能な材料の層(14)は、それぞれの材料の層の複数を含むスタックを備える、請求項24から請求項26のいずれか1項に記載の方法。
- 前記スタックの少なくとも1つの層の材料は屈折性である、請求項27に記載の方法。
- 前記スタンプの表面(S)の少なくとも突起部(13)の部位において、前記スタンプはポリジメチルシロキサンを基礎としている、請求項1に記載の方法。
- 前記スタンプは、前記光学製品の基板上の接触する地点の法線と平行に近づけられる、請求項1に記載の方法。
- 段階c)において、生成品表面の曲率に応じ、前記生成品(1)の表面に前記スタンプが接触されている間、前記スタンプの表面(S)は、変形するように構成される、請求項1から請求項30のいずれか1項に記載の方法。
- 段階b)の前に実行される、前記光学製品(1)の表面を処理する段階をさらに備える、請求項1から請求項31のいずれか1項に記載の方法。
- 前記光学製品(1)は、光学計装レンズ、観察レンズ、バイザー、及び眼科用レンズから選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記光学製品(1)は、無限焦点、単焦点、二焦点、三焦点及び累進屈折力レンズから選択される眼科用レンズである、請求項33に記載の方法。
- 光学製品(1)であって、前記製品の表面上に少なくとも1つの転写されたパターン(P)を備え、請求項1から請求項34のいずれか1項に記載の方法によって前記パターンの転写が行われる光学製品。
- 眼科用レンズであって、前記レンズは
・少なくとも1つの有機物または無機物の基板を備える基板レンズと;
・乾燥したラテックス層(2)と;及び
・接着剤の層によって前記基板レンズに接着することにより、転写されたパターンを形成する転写可能な材料の部分と;
を備える、請求項35に記載の光学製品。 - 前記パターン(P)は、ラテックス層(2)上であって前記層に対し垂直方向において同じレベルに配置されているプリントされた材料のいくつかの部分によって形成され、転写された材料のない隙間(4a)によって分離される、請求項36に記載の光学製品。
- 前記パターン(P)は、ラテックス層(2)内にエンボス成形され、及び転写された材料(3、4b)のいくつかの部分は、前記ラテックス層内において異なるエッチング深さで配置される、請求項36に記載の光学製品。
- さらに、前記ラテックス層(2)は、その後に前記レンズが受けうる衝撃からの前記レンズ(1)の保護を形成する、請求項36から請求項38のいずれか1項に記載の光学製品。
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