KR101423619B1

KR101423619B1 - ２세트의 셀들을 갖는 투명한 광구성부품

Info

Publication number: KR101423619B1
Application number: KR1020097015621A
Authority: KR
Inventors: 삐에르 샤벨; 제롬 발레; 크리스띠앙 보베; 쟝 폴 카노; 폴 르피아스트
Original assignee: 상뜨르 나쇼날 드 라 러쉐르쉬 샹띠피끄; 에씰로아 인터내셔날(콩파니에 제네랄 도프티크)
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2014-07-28
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: TW200835929A; US20110043925A1; WO2008077880A1; US8331007B2; JP2010515091A; CN101652701B; CN102681209B; EP2097784B1; JP5395673B2; CN102681209A; TWI439719B; EP2097784A1; KR20090122189A; CN101652701A; FR2910642A1; FR2910642B1

Abstract

본 발명의 투명한 광구성부품은 각 중첩층(10,20)에 배치된 2개의 셀(1) 세트를 구비한다. 각 셀(1)은 광활성물질을 포함하고, 각 세트내 셀들은 해당 층내에 분리부(2)에 의해 서로 이격되어 있다. 한 층의 셀(1)은 다른 층에 속한 분리부(2)와 일렬로 위치되도록 상기 다른 층의 셀에 대해 오프세트되어 있다. 이러한 광구성부품은 셀 또는 중첩되는 셀의 단일층을 갖는 구성부품에 비해 향상된 투명도를 나타낸다.

투명한 광구성부품, 픽셀화 구조, 광활성물질

Description

２세트의 셀들을 갖는 투명한 광구성부품{Optically Transparent Component With Two Sets Of Cells}

본 발명은 2세트의 셀들을 갖는 광학적으로 투명한 구성부품, 이러한 구성부품 제조에 사용하기 적합한 층상 셀구조 및 상기 구성부품과 상기 구조를 제조하는 방법에 관한 것이다.

표면 중 하나에 한 세트의 병렬 배치된 셀들이 있는 기저 구성부품의 형태로 광구성부품을 제조하는 것이, 특히 특허출원 WO 2006/013250에 공지되어 있다. 이러한 구성부품의 구조를 종종 픽셀화 구조(pixelized structure)라 한다. 셀은 구성부품에 몇가지 특정한 광학적 성질을 띠게 하는 하나 이상의 광활성물질을 포함한다. 이러한 광구성부품 제조방법은 특히 이점적인데, 이는 셀에 도입되는 활성물질을 바꿈으로써 다른 광학적 성질을 갖는 구성부품을 얻을 수 있기 때문이다.

베이스 광구성부품의 표면에 각각 중첩된 층들에 있는 복수의 셀 세트들을 포함하는 광구성부품을 제조하는 것도 또한 공지되어 있다. 그런 후, 상기 광구성부품은 모든 세트의 셀들에 의해 주어지는 광학적 성질들의 조합을 갖는다.

그러나, 이러한 광구성부품은 몇몇 애플리케이션에 특히 눈의 애플리케이션에 대해 충분하지 못할 수 있는 투명도를 나타낸다. 세퍼레이터(separator)가 세트 회절광내의 셀들 사이 벽을 만든다. 이 회절은 자체적으로 거시적인 산란을 일으킨다.

본 발명의 의도에 있어, 광구성부품은 상기 광구성부품을 통과해 관찰된 이미지가 상당한 콘트라스트 손실이 없는 것으로 인식되면 투명한 것으로 여겨진다. 다르게 말하면, 이미지와 상기 이미지의 관찰자 간에 투명한 광구성부품을 개입시켜도 이미지 품질을 상당히 저하시키지 않는다. 특히, 회절은 광선이 물리적으로 제한될 때 관찰되는 광산란으로 인한 현상인 것으로 정의된다(제이-피. 페레즈(J-P. Perez), Optics, Foundations and application, 7판, DUNOD, 2004년 10월, p.262). 셀들이 있는 광구성부품의 벽들에 의한 회절로 인해, 광점이 광구성부품을 통해 볼때 한 점으로서 더 이상 인식되지 않는다. 최종 발생한 거시적 회절 또는 결안맞는 확산(incoherent diffusion)은 광구성부품의 픽셀화 구조로 인해 우유빛 모습 또는 확산 광류(diffusion halo)을 만는다. 이는 상기 구성부품을 통해 관찰된 이미지에 있어 콘트라스트 손실을 야기한다. 이 콘트라스트 손실은 상기 정의된 바와 같이 투명도의 손실과 같다.

따라서 본 발명의 목적은 구성부품이 향상된 수준의 투명도를 갖는 셀들을 갖는 새로운 타입의 광구성부품을 제안하는데 있다.

이를 위해, 본 발명은 베이스 광구성부품과 2세트의 투명한 셀들을 구비하는 투명한 광구성부품을 제안한다. 2세트에 있는 셀들은 기저 구성부품의 표면에 중첩되는 각 층들에 배열되어 있다. 각 셀은 광학적 활성물질을 포함하고, 각 세트내 셀들은 기저 구성부품의 표면에 나란하게 해당 층내에 분리부들에 의해 서로 이격되어 있다. 또한, 어느 한 세트내 셀은 기저 구성부품의 표면에 수직한 축을 따라 다른 세트의 셀들의 층에 속하는 분리부와 일렬로 위치되어 있다. 더욱이, 셀과 서로 일렬로 위치된 분리부의 각 외곽선과 실질적으로 기저 구성부품의 표면에 동일한 돌출부를 갖는다.

다르게 말하면, 본 발명에서, 2세트의 셀들은 광구성부품의 표면에 대해 상보적인 셀 패턴을 갖는다. 또한, 각 층내에, 셀과 분리부는 구성부품의 표면에 대해 평행하게 임의의 방향으로 교번하여, 2개의 인접한 셀들이 항상 따로 떨어져 있다.

본 발명의 광구성부품에서, 층에 실질적으로 수직한 구성부품을 지나는 광선은 광구성부품의 표면상에 광선의 충돌점에 무관하게 실질적으로 한 셀과 한 분리부를 반드시 지난다. 충돌점에 따라, 변하는 유일한 것은 광선의 경로상에서 셀과 분리부의 순서이다. 따라서, 주어진 광빔의 광선들 모두는 광구성부품을 지나는 실질적으로 동일한 광경로를 가지므로, 상기 구성부품은 투과해 관찰되는 이미지에 전혀 왜곡이 도입되지 않는다. 다르게 말하면, 상기 구성부품은 상기 정의된 의미에 있어 더 투명한다.

셀 세트를 지니고 있는 표면의 다른 위치에서 광구성부품을 지나는 광선의 경로들 간에 이러한 동등함으로 인해, 셀내에 포함되는 분리부와 활성물질이 반드시 같은 굴절률을 가질 필요는 없다. 이러한 굴절률 일치 제약을 없앰으로써 구성부품의 각 셀에 도입되는 활성물질이 다른 여러 광구성부품들에 대해 동일한 셀 매트릭스를 사용할 수 있다. 베이스 광구성부품과 셀 세트는 저가로 대량으로 제조될 수 있다.

또한, 본 발명의 광구성부품에서, 셀들 사이의 분리부는 셀의 치수에 필적할 만한 기판의 표면에 나란한 치수를 갖는다. 따라서, 상기 분리부는 추가적인 축척으로는 회절을 일으키지 않는다. 구성부품의 투명도는 이런 이유로 결과적으로 또한 향상된다.

게다가, 셀의 치수와 분리부의 치수는 같거나 상당하기 때문에, 양 셀들의 세트는 특히 공지된 리소그래피 방법을 이용해 쉽게 제조될 수 있다.

마지막으로, 세트들 중 적어도 하나에 있는 셀들은 세트상에 도포된 외부 필름에 의해 폐쇄되며, 상기 필름은 셀의 분리부에 예컨대 접착제에 의해 쉽게 고정될 수 있다. 크고 필름을 고정시키는데 이용될 수 있는 각 영역에 있는 분리부가 주어진다면, 셀의 밀폐되고 튼튼한 밀봉을 달성할 수 있다.

특히, 본 발명의 광구성부품은 광학렌즈 특히 안경렌즈를 형성할 수 있다. 또한, 측정 또는 보기용 광학기기, 고글, 특히 스포츠용 또는 보호용 렌즈, 헬멧 가리개, 둥근창(porthole window) 등의 요소를 선택적으로 형성할 수 있다.

본 발명은 또한 상술한 2개의 셀층을 갖는 픽셀화 구성요소를 얻기 위해 베이스 광구성부품에 적용될 수 있는 층상의 투명한 셀구조를 제공한다.

본 발명은 또한 a) 제 1 리소그래피 수지층, 상기 제 1 수지층을 에칭하기에 적합한 리소그래피 방법의 복사를 흡수하는 추가층 및 제 2 층을 순서대로 구비하는 중첩층들로 된 투명한 구조를 얻는 단계와, b) 형성되는 셀의 위치를 정의하는 마스크를 상기 제 2 층에 형성하는 단계와, c) 상기 제 2 층과 상기 추가층에 제 1 세트의 셀들을 형성하도록 상기 마스크에 의해 정의된 바와 같이 상기 제 2 층과 상기 추가층의 부분을 선택적으로 제거하는 단계와, d) 상기 제 1 세트의 셀들을 적어도 하나의 광활성물질로 채우는 단계와, e) 상기 마스크가 제거된 후, 상기 추가층의 나머지 부분과 일렬로 위치된 상기 제 1 층의 일부에 대해 선택적으로 상기 제 1 세트의 셀들와 일렬로 위치된 상기 제 1 층의 일부가 영구 고정되도록 상기 제 2 층과 상기 추가층을 통해 상기 리소그래피 수지층을 조사하는 단계와, f) 상기 제 1 수지층의 제 2 세트의 셀들을 형성하도록 상기 제 1 수지층을 현상하는 단계와, g) 상기 제 2 세트의 셀들을 광활성물질로 채우는 단계를 포함하는 투명한 층상 셀구조 제조방법을 제공한다.

이러한 방법을 이용해, 2세트의 셀들이 서로에 대해 자체 정렬되며, 상보적이게 하고, 하나의 마스크만 사용되게 하며 자동적으로 얻어진다. 따라서 세트들 중 하나의 셀들이 다른 세트의 셀들 사이에 있는 분리부들과 정확히 일렬로 위치되는 2개의 중첩층들을 얻기 위해 특정한 정렬 단계가 필요없다. 또한, 다른 층 위의 한 층에 위치되는 셀과 분리부는 자동적으로 동일하고 상기 층상 셀구조에 평행한 외곽선을 같는다.

마지막으로, 본 발명은 상술한 바와 같은 층상 셀구조가 베이스 광구성부품에 끼워지는 광구성부품을 제조하는 방법을 제공한다. 최종적으로 발생한 광구성부품은 광학렌즈, 특히 안경렌즈일 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점들이 주어진 첨부도면을 참조로 아래의 비제한적인 실시예에 대한 설명에 나타나 있다.

도 1은 본 발명의 셀구조의 횡단면도이다.

도 2a 내지 도 2c는 도 1에 따른 셀구조의 평면도이다.

도3a 내지 3f는 앞선 도면들에 따른 셀구조 제조방법의 연속 단계들을 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 광구성부품의 제조를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 셀구조의 변형에 대한 횡단면도이다.

도면에서 간략히 하기 위해, 도시된 요소들의 치수는 실치수 또는 실치수 비율에 비례하지 않는다. 더욱이, 동일한 참조부호가 다른 도면에 사용된 경우 이는 동일하거나 동일한 기능을 수행하는 요소들에 해당한다.

주어진 도 1 및 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 본 발명의 셀구조에 대해 설명을 시작한다.

구조(100)는 참조번호 1로 표시된 2세트의 셀들을 구비하며, 상기 세트의 셀들은 2개 층(10 및 20)에 배치되어 있고, 상기 층들은 각 세트의 셀에 각각 대응한다. 층(10 및 20)은 구조(100)의 외부면에 수직한 축(N)을 따라 상기 구조(100)내에 중첩되며, 상기 외부면을 S₁ 및 S₂라 한다. 주어진 세트에, 즉, 주어진 층(10 또는 20)에 위치된 셀(1)은 참조번호 2로 표시된 분리부에 의해 서로 이격되어 있다.

또한, 층(10)의 셀 세트에 속하는 셀(1)들은 축(N)을 따라 층(20)에 속하는 분리부와 일렬로 위치되어 있다. 더욱이, 서로 일렬로 위치된 셀(1)과 분리부(2)는 외부면(S₁ 및 S₂)에 평행한 면에 실질적으로 동일한 돌출부를 갖는 각각의 외곽선을 갖는다.

2세트내 셀들의 일치하는 외곽선으로 인해, 층(10)의 셀(1)은 층(20)의 셀(1)의 패턴에 상보적인 패턴을 이룬다. 각 세트내 셀들의 패턴은 삼각형(도 2a), 정사각형(도 2b), 직사각형 또는 심지어 랜덤(도 2c)일 수 있다. 구조(100)에 평행한 셀(1)의 측면 치수는 또한 분리부(2)의 측면 치수로서 1마이크로미터(㎛) 내지 200㎛, 바람직하게는 5㎛ 내지 100㎛ 범위내에 놓일 수 있다. 그런 후, 각 셀(1) 또는 부분(2)은 맨눈으로 각각 볼 수 없으며 광의 회절을 일으키지 않는다. 이 측면 치수는 도 1에서 d로 표시되어 있다.

각 층(10 및 20)내의 양쪽 셀 세트는 바람직하게는 실질적으로 동일한 충진인수를 갖는다. 한 세트의 셀들에 적용된 "충진인수"라는 용어는 주어진 층(10,20)내 세트에서 셀(1)이 차지한 구조(100)의 면적의 퍼센트를 의미하는 것으로 사용된다. 2세트의 셀들에서 패턴이 상보적이라면, 2개 충진인수는 실질적으로 모두 50%이다.

각 셀(1)은 광활성물질을 포함한다. 활성물질은 복굴절 물질, 편광 물질, 흡수물질, 컬러물질, 필터 물질, 전기활성 물질 등을 포함할 수 있다. 물질은 셀구조(100)가 통합된 광구성부품에 주어지는 광학성질의 기능으로서 기지(旣知)의 방 식으로 선택된다. 예컨대, 구조(100)에 나란히 오프세트된 셀들 간에 변하는 광학적 굴절률을 갖는 복굴절 물질이 셀(11)에 도입될 수 있다. 따라서, 구조(100)는 디옵터로 표현되는 소정의 광굴절력을 나타낼 수 있다. 더욱이, 본 발명의 의도로, 전기활성 물질은 전기 제어신호에 응답하여 변할 수 있는 특성을 갖는 물질이다.

셀들(1) 중 적어도 하나에 포함된 활성물질은 액체 또는 젤일 수 있다. 이러한 상황에서, 도면부호 4와 5로 표시된 2개의 외부 필름이 구조(100)의 일측에 배치되어 층(10,20)의 셀들(1)을 밀봉 폐쇄할 수 있다. 이런 식으로, 서로 다른 셀들(1)내에 포함된 활성물질들이 혼합되거나 구조(100)로부터 누출이 방지된다. 각 필름(4,5)은 예컨대 점착제(Pressure-Sensitive Adhesive, PSA) 물질(6,7)의 층에 의해 해당 층(10,20)의 분리부(2)에 접합될 수 있다. 선택적으로, 단일 외부필름은 예컨대 층(10,20) 중 하나의 셀들(1)내에 포함되는 활성물질이 셀에 도입된 후 가교되는 경우 구조(100)의 일측에만 위치될 수 있다.

구조(100)는 또한 층(10 및 20) 사이에 배치된 중간필름(3)을 포함할 수 있다. 이러한 필름(3)은 구조(100)에 향상된 결합을 수여할 수 있어 구조가 쉽게 제조되게 한다.

구조(100)는 투명한 물질로 제조되므로 2개의 외부면 사이에 지나는 광선에 대해 자체적으로 투명하다. 특히, 2개층(10,20) 중 적어도 하나에서 분리부(2)는 수지(resin)로 제조될 수 있고, 필름(3-5)은 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리이미드, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 기제로 할 수 있다. 필름(3-5)은 축(N)에 2㎛ 에서 50㎛ 범위내의 두께를 각각 가질 수 있고, 층(10,20)은 5㎛ 내지 500㎛ 범위내에 있는 두께를 각각 가질 수 있다. 도 1에서, 층(10 및 20)의 두께는 각각 e₁ 및 e₂로 표시되어 있다.

주어진 도 3a 내지 도 3f를 참조로, 이러한 층상 셀구조를 얻는 방법에 대한 설명이 이어진다.

구조(100)는 초기에 도 3a에서 위로 진행하는 축(N)을 따르는 순서대로 리소그래피 수지층(10), 상기 수지층(10)을 에칭하는데 유용한 리소그래피 복사를 흡수하는 수지 흡수층(21) 및 또 다른 수지층(22)을 구비한다. 층(21 및 22)은 상술한 바와 같이 층(20)을 함께 형성한다. 층(10,21,22)은 초기에 균일하며 균일한 두께를 나타낸다. 예컨대, 층(21)의 두께(e₂₁)는 10㎛ 에서 200㎛ 범위내에 있고, 층(22)의 두께(e₂₂)는 10㎛ 에서 400㎛ 범위내에 있다. 구조(100)는 층(10 및 20) 사이에 위치된 중간필름(3) 및/또는 층(22)의 맞은편 층(10)의 일측에 배치되는 지지 필름(8)을 선택적으로 포함할 수 있다. 중간필름(3)이 구조(100)에 있다면, 층(10)을 리소그래피로 에칭하는데 사용되는 복사에 대해 투명하다.

그런 후, 마스크(30)가 층(22)에 형성된다. 한가지 가능성으로, 마스크(30)는 리소그래피 방법을 이용해 자체적으로 형성될 수 있다. 마스크(30)는 O로 표시된 개구들이 있고, 상기 개구(O)를 통해 그 부분을 제거함으로써 층(22 및 21)이 에칭된다. 이런 식으로, 제 1 세트의 셀(1)들이 층(21 및 22)에 형성되고, 상기 셀은 마스크(30)에 있는 개구에 해당한다.

마스크(30)는 층(20)에 있는 셀(1)에 대한 소정의 충진인수에 해당하는 구 조(100)의 면(S₂)에 피복인수(covering factor)를 나타낸다. 바람직하게는, 피복인수는 층(10 및 20) 간에 균형을 이루는 식으로 공유된 셀(1)이 차지한 표면 비율이 되도록 대략 50%이다.

같은 식으로, 마스크(30)는 층(20)에 대한 소정의 셀 패턴에 해당하는 개구 패턴을 나타낸다. 특히, 개구(O)는 이에 따라 삼각형, 정사각형, 직사각형 또는 랜덤인 패턴을 보인다.

층(21 및 22)을 에칭하는데 2가지 다른 방법들이 이용될 수 있다.

첫번째 방법으로, 적어도 층(22)은 리소그래피 수지로 만들어지고 적절한 리소그래피 방법을 이용해 에칭된다. 이런 이유로, 자외선 복사 또는 전자빔일 수 있는 복사(F1)(도 3b)가 축(N)을 따라 반대 방향으로 마스크(30)내 개구(O)를 통해 층(22)에 지향된다. 마스크(30)의 나머지 부분은 복사(F1)를 흡수하여 층(22)의 덮이지 않은 부분들만 조사되게 한다. 조사로 인해 층(22)의 수지가 덮이지 않은 부분들에서 중합화되거나 가교되어, 이들 부분들이 영구 고정된다.

마스크(30)의 나머지 부분들은 제거된다.

그런 후 층(22)이 현상된다: 조사되지 않은 부분들이 제거된다(도 3c). 다르게 말하면, 층(22)은 네가티브 수지(resin negative)이다. 리소그래피 수지층(22)의 현상은 자체적으로 공지되어 있고, 중합되지 않은 수지를 용해시키기 위해 층(22)을 수조와 닿게 함으로써 수행될 수 있다. 층(22)에서 제거된 부분들과 일렬로 위치된 층(21)의 부분들이 동시에 제거될 수 있는데, 이는, 예를 들면, 층(22) 에 사용된 똑같은 리소그래리 수지가 층(21)의 물질 성분이기 때문이다. 대안으로, 층(21)은 단지 제거된 층(22)의 부분들의 위치에 적절한 용액과 접촉할 때에만 용해될 수 있다.

도면에 미도시된 두번째 방법으로, 층(22)의 덮이지 않은 부분들은 이온빔을 이용해 에칭함으로써 제거될 수 있다. 이러한 반응성 이온 식각(RIE) 기술은 당업자에 또한 알려져 있다. 이를 위해, 구조(100)의 표면(S₂)은 마스크(30)의 개구영역에 수지를 분쇄할 정도로 충분히 큰 에너지를 갖는 이온빔으로 스캔된다. 층(21)은 이온빔에 의해 동시에 선택적으로 에칭될 수 있다.

도 3c에서 층(22a)로 표시한 나머지 층(22)의 나머지 부분들과 층(21a)로 표시한 나머지 층(21)의 나머지 부분들은 층(20)의 분리부(2)를 형성하고 층(21 및 22)의 빈 부분은 셀(1)을 구성한다.

하나 이상의 선택적 활성물질이 층(2)의 셀(1)에 도입되어 셀을 채운다(도 3d). 활성물질이 액체 또는 젤인 경우, 상기 물질은 예컨대 잉크젯 프린터 타입의 스프레이 헤드를 이용해 셀(1)에 도입될 수 있다. 헤드는 표면(S₂)위로 움직이며 활성물질을 그 안에 분사하도록 셀에 마주볼 때 작동된다. 이런 식으로 셀을 채우는 것은 특히 빠르고 저렴한데, 특히 이는 프로그램될 수 있고, 주어진 셀구조에 대해 복수의 활성물질들을 이용하기에 적절하다. 또한, 복수의 활성물질들은 헤드의 다른 노즐을 이용해 셀에 각 물질의 적당량을 도입함으로써 주어진 셀내에 혼합될 수 있으며, 노즐은 각 활성물질의 용기에 연결되어 있다.

선택적으로, 층(20)에 활성물질이 채워진 셀(1)은 분리부(2)의 자유면에 고정되는 필름(5)에 의해 밀봉될 수 있다. 예컨대, 필름(5)은 PSA 물질의 층(7)에 의해 덮여질 수 있고, 구조(100)의 표면(S₂)에 대해 가압되며, 층(7)은 층(20)에 마주한다. 대안으로, 다른 접착물질이 층(7)에 사용될 수 있다.

그런 후, 리소그래피 수지층(10)은 표면(S₂)을 경유하여 셀 층(20)(도 3e)을 통해 조사되어, 층(20)의 셀과 일렬로 위치된 층(10)의 부분들은 선택적으로 층(1 및 22)의 나머지 부분들(21a 및 22a)과 일렬로 위치된 층(10)의 부분들에 비해 영구 고정되어 진다. 이를 위해, 자외선 복사 또는 전자빔일 수 있는 복사(F₂)가 축(N)에 평행하고 그 축에 반대방향으로 구조의 표면(S₂)에 지향된다. 층(21)의 나머지 부분들(21a)은 복사(F₂)를 흡수하는 마스크 기능을 수행하여, 층(20)의 셀(1)과 일렬로 위치된 층(10)의 부분들만 조사되어 진다. 이를 위해, 필름(3 및 5)은 복사(F₂)에 투명하다.

구조(100)가 표면(S1)에 지지 필름(8)을 포함하는 경우, 예컨대 벗겨짐으로써 제거된다(도 3f).

층(10)은 층(22)의 수지와 가능하게는 동일한 네가티브 리소그래픽 수지이다. 현상될 때, 조사되지 않은 부분들만 제거된다. 이런 식으로, 분리부(2)가 또한 층(20)내 셀(1)과 일렬로 층(10)에 형성된다. 층(10)의 부분(2)은 층(20)에서 부분(2)과 셀(1)의 외곡선과 일치하는 외곽선의 셀(1)을 상기 층(10)내에 정의한다. 따라서, 2개의 층(10 및 20)은 상보적으로 배치된 각 세트의 셀(1)들을 포함한다.

마지막으로, 층(10)의 셀(1)은 층(20)의 셀(1)에 이미 사용된 방법과 유사한 방법을 사용한 활성물질(들)로 선택적으로 채워진다. 선택적으로, 층(10)의 채워진 셀들은 연이어 구조(100)의 표면(S₁)에 제 2 외부필름을 부착함으로써 밀봉된다. 이점적으로, 구조(100)는 마지막 2단계 동안 뒤집어져 층(10)의 셀들이 위로 드러난다. 그런 후 구조(100)는 도 1에 도시된 구성을 갖는다.

본 발명에 제안된 바와 같이 셀구조(100)는 광구성부품, 특히, 안경렌즈를 제조하는데 사용될 수 있다. 이를 위해, 베이스 광구성부품(200)(도 4)은 초기에 기판으로 작용하도록 얻어진다. 기저 구성부품(200)은 그 자체가 광학렌즈 또는 안경렌즈이다. "안경렌즈"라는 용어는 한 쌍의 안경용 틀에 끼워지게 제작되는 렌즈를 의미한다. 렌즈는 프레임에서의 하우징 치수로 절단되기 전에 얻어질 수 있다. 이는 광학렌즈 블랭크를 구성한다.

대안으로, 미리 프레임의 치수로 절단될 수 있다. 그런 후, 구조(100)는 면(S₂₀₀)의 곡률과 동일한 곡률이 제공되는 한편 기저 구성부품(200)의 면(S₂₀₀) 중 하나에 끼워진다. 이를 위해, 구조(100)는 자체적으로 공지된 방법을 이용해 조심스럽게 변형되어 층(10 및 20) 중 어느 하나에 있는 셀(1) 또는 분리부(2)를 부수거나 손상시키는 것을 방지한다. 그런 후, 구조(100)는 기저 구성부품(200)의 면(S₂₀₀)에 예컨대 접착제에 의해 고정된다.

이런 식으로 얻은 셀들을 갖는 광구성부품은 통과하는 광빔의 회절을 감소시 킨다. 다르게 말하면, 빔의 초기 강도, 즉, 구성부품을 지나기 전에 강도가 구성부품을 지난 후 거의 완전히 0의 회절 크기로 발견될 수 있다. 특히, 구성부품의 표면에 수직한 입사방향으로 인해 95%를 초과한 입사광빔의 에너지의 비율이 0 회절로 억제되는 본 발명의 광구성부품을 제조하였다. 또한, 이 비율은 2개 층(10 및 20)이 동시에 변하는 동일한 두께일 경우 거의 일정한 채로 유지된다.

이러한 구성부품은 또한 매우 작은 색수차 영향을 나타낸다. 특히, 입사각을 변화시키며 관찰될 때에도 실제로 구성부품에 전혀 변색현상(iridescence)을 볼 수 없다. 따라서, 구성부품은 많은 애플리케이션들과 특히 안과 애플리케이션과 같은 외형면에서 엄격한 요건을 갖는 애플리케이션에 특히 적합하다.

자연히, 본 발명의 많은 적용들이 상술한 실시예와 비교해 도입될 수 있다. 특히, 구조(100)는 또한 면들(S₁ 또는 S₂) 중 적어도 하나에 그리고 특히 최종 광구성부품에 노출된 채로 있는 면들 중 하나에 기능성 코팅을 포함할 수 있다. 이러한 기능성 코팅은 외부필름(4 또는 5)에 의해 수반될 수 있다. 이들은 특히 충격방지코팅, 반사방지 코팅, 긁힘방지 코팅, 오물제거(dirt-repellent) 코팅, 또는 상기 코팅들의 조합을 포함할 수 있다.

또한, 에칭된 수지층(22)은 대안으로 초기에 포지티브 수지로 제조될 수 있다. 이러한 상황하에서, 층(20)의 셀(1)은 마스크(30)에서 개구(O)의 위치에 형성된다.

도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 층(10,20) 중 적어도 하나에서 서로 인접한 제 1 셀(1)과 제 1 분리부(2)는 축(N)에 대해 비스듬한 경계면(I₁)을 나타낼 수 있다. 제 2 셀과 제 2 분리부는 또한 서로 인접해 있고 상기 제 1 셀과 상기 제 1 분리부와 각각 일렬로 위치되며 둘 다 다른 층에 속하는, 상기 경계면(I₁)에 대해 반대방향으로 기울어진 경계면(I₂)을 갖는다. 다시 말하면, 2개의 경계면에서 축(N)에 대한 각(α₁₀ 및 α₂₀)은 절대값이 같고 방향이 반대이다. 이러한 셀구조는 또한 회절을 감소시키는데, 이는 축(N)에 평행한 구조를 지나는 광선은 경계면(I₁ 및 I₂)에 대한 광선의 오프세트에 무관하게 활성물질 및 분리부를 구성하는 물질을 통해 동일한 광경로를 갖기 때문이다(도 5에서 광선 R₁-R₄ 참조).

마지막으로, 층상 셀구조는 유연하거나 단단할 수 있고 평평하거나 만곡될 수 있으며 자체적으로 별개의 광구성부품으로서 선택적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 포함됨.

Claims

베이스 광구성부품(200)과 상기 베이스 광구성부품의 표면에 중첩되는 각 층들(10,20)에 배열된 투명한 2세트의 셀(1)들을 구비하고, 각 셀(1)들은 광활성물질을 포함하며, 각 세트내 상기 셀들은 상기 베이스 광구성부품의 표면에 평행한 해당 층내에 있는 분리부에 의해 서로 이격되어 있는 투명한 광구성부품으로서,

각 세트내 셀(1)이 상기 베이스 광구성부품의 표면에 수직한 축(N)을 따라 다른 세트의 셀들에 속하는 분리부(2)와 일렬로 위치되고,

상기 셀과 상기 분리부의 각 외곽선은 상기 베이스 광구성부품의 표면에 동일한 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 투명한 광구성부품.
제 1 항에 있어서,

셀(1)들의 세트들은 각 층내에 동일한 충진인수를 갖는 투명한 광구성부품.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

셀(1)들의 세트들은 각 층내에 삼각형, 정사각형, 직사각형 또는 랜덤인 각각의 패턴을 갖는 투명한 광구성부품.
제 1 항에 있어서,

분리부(2)는 층들 중 적어도 하나에서 수지(resin)로 제조되는 투명한 광구성부품.
제 1 항에 있어서,

2세트의 셀들로 된 각 층들(10,20) 간에 배치된 중간필름(3)을 더 구비하는 투명한 광구성부품.
제 1 항에 있어서,

광구성부품은 두 개의 투명한 셀들의 세트를 포함하며,

층들에 평행한 광구성부품의 일측에 배치되는 적어도 하나의 외부필름(4,5)을 더 구비하는 투명한 광구성부품.
제 1 항에 있어서,

셀들 중 적어도 하나에 포함된 광활성물질은 복굴절 물질, 편광 물질, 흡수 물질, 컬러 물질, 필터 물질, 또는 전기활성 물질을 구비하는 투명한 광구성부품.
제 1 항에 있어서,

셀(1)들 중 적어도 하나에 포함된 광활성물질은 액체 또는 젤인 투명한 광구성부품.
제 1 항에 있어서,

층들 중 하나(10)에서 인접한 제 1 셀(1)과 제 1 분리부(2)는 광구성부품의 표면에 수직한 방향(N)에 대해 비스듬한 제 1 경계면(I₁)을 갖고, 서로 인접하며 다른 층(20)의 일부를 형성하고 상기 제 1 셀 및 제 1 분리부와 일렬로 각각 위치된 제 2 셀(1)과 제 2 분리부(2)는 상기 제 1 경계면에 대해 반대로 기울어진 제 2 경계면(I₂)을 갖는 투명한 광구성부품.
제 1 항에 있어서,

상기 광구성부품은 광학렌즈를 형성하는 투명한 광구성부품.
삭제
제 10 항에 있어서,

안경렌즈를 형성하는 투명한 광구성부품.
투명한 층상 셀구조체(100)내 각각의 중첩층(10,20)에 배열된 2세트의 셀(1)들을 구비하고, 상기 각 셀(1)은 광활성물질을 포함하며, 각 세트의 셀은 층상 셀구조체에 평행한 방향으로 해당 층 내의 분리부(2)에 의해 서로 이격되어 있는 투명한 층상 셀구조체(100)로서,

각 세트의 셀(1)이 셀구조체에 수직한 축(N)을 따라 다른 세트의 셀 층에 속하는 분리부(2)와 일렬로 위치되고, 상기 셀과 상기 분리부의 각 외곽선은 층상 셀구조체에 평행한 면에 동일한 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 투명한 층상 셀구조체.
제 13 항에 있어서,

셀(1)들의 세트는 각 층내에 동일한 충진인수를 갖는 투명한 층상 셀구조체.
제 13 항에 있어서,

셀(1)들의 세트는 각 층내에 삼각형, 정사각형, 직사각형 또는 랜덤인 각각의 패턴을 갖는 투명한 층상 셀구조체.
제 13 항에 있어서,

분리부(2)는 셀구조체의 층들 중 적어도 하나에서 수지로 제조되는 투명한 층상 셀구조체.
제 13 항에 있어서,

2세트의 셀들로 된 각 층들(10,20) 간에 배치된 중간필름(3)을 더 구비하는 투명한 층상 셀구조체.
제 13 항에 있어서,

층상 셀구조체는 두 개의 투명한 셀들의 세트를 포함하며,

층들에 평행한 층상 셀구조체의 일측에 배치되는 적어도 하나의 외부필름(4,5)을 더 구비하는 투명한 층상 셀구조체.
제 13 항에 있어서,

셀(1)들 중 적어도 하나에 포함된 광활성물질은 복굴절 물질, 편광 물질, 흡수 물질, 컬러 물질, 필터 물질, 또는 전기활성 물질을 구비하는 투명한 층상 셀구조체.
제 13 항에 있어서,

셀(1)들 중 적어도 하나에 포함된 광활성물질은 액체 또는 젤인 투명한 층상 셀구조체.
제 13 항에 있어서,

층들 중 하나(10)에서 인접한 제 1 셀(1)과 제 1 분리부(2)는 구조에 수직한 축(N)에 대해 비스듬한 제 1 경계면(I₁)을 갖고, 서로 인접하며 다른 층(20)의 일부를 형성하고 상기 제 1 셀 및 상기 제 1 분리부와 각각 일렬로 위치된 제 2 셀(1)과 제 2 분리부(2)는 상기 제 1 경계면에 대해 반대로 기울어진 제 2 경계면(I₂)을 갖는 투명한 층상 셀구조체.
a) 제 1 리소그래피 수지층(10), 리소그래피 방법을 이용하여 상기 제 1 리소그래피 수지층(10)을 에칭하는 복사(radiation)를 흡수하는 추가층(21) 및 제 2 층(22)을 순서대로 구비하는 중첩층들로 된 투명한 구조를 얻는 단계와,

b) 형성될 셀(1)들의 위치를 정의하는 마스크(30)를 상기 제 2 층(22)에 형성하는 단계와,

c) 상기 제 2 층과 상기 추가층에 제 1 세트의 셀(1)들을 형성하도록 상기 마스크에 의해 정의된 바와 같이 상기 제 2 층(22)과 상기 추가층(21)의 부분을 선택적으로 제거하는 단계와,

d) 상기 제 1 세트의 셀(1)들을 적어도 하나의 광활성물질로 채우는 단계와,

e) 상기 마스크(30)가 제거된 후, 상기 추가층(21)의 나머지 부분(21a)과 일렬로 위치된 상기 제 1 리소그래피 수지층(10)의 일부에 대해 선택적으로 제 1 세트의 셀(1)들과 일렬로 위치된 상기 제 1 리소그래피 수지층(10)의 일부가 영구 고정되도록 제 2 층(22)과 추가층(21)을 통해 제 1 리소그래피 수지층(10)을 조사(照射)하는 단계와,

f) 상기 제 1 리소그래피 수지층(10)에 제 2 세트의 셀(1)들을 형성하도록 제 1 리소그래피 수지층(10)을 현상하는 단계와,

g) 제 2 세트의 셀(1)들을 광활성물질로 채우는 단계를 포함하는 투명한 층상 셀구조체 제조방법.
제 22 항에 있어서,

제 2 층(22)은 리소그래피 수지로 이루어지고, 단계 c)는 리소그래피 방법을 이용해 수행되는 투명한 층상 셀구조체 제조방법.
제 22 항에 있어서,

단계 c)는 이온빔으로 제 2 층(22)을 에칭시킴으로써 수행되는 투명한 층상 셀구조체 제조방법.
제 22 항에 있어서,

마스크(30)는 제 2 층(22)에 50%인 피복인수(covering factor)를 갖는 투명한 층상 셀구조체 제조방법.
제 22 항에 있어서,

마스크(30)는 삼각형, 정사각형, 직사각형 또는 랜덤인 패턴을 갖는 투명한 층상 셀구조체 제조방법.
제 22 항에 있어서,

층상 셀구조체(100)는 제 1 리소그래피 수지층(10)과 추가층(21) 사이에 위치된 중간필름(3)을 더 포함하는 투명한 층상 셀구조체 제조방법.
제 22 항에 있어서,

층상 셀구조체(100)는 제 2 층(22)이 배치되는 면의 맞은 편에 있는 제 1 리소그래피 수지층(10)의 일측에 배치되는 지지 필름(8)을 더 구비하고, 상기 지지 필름을 제거하는 단계를 더 포함하며, 상기 제거하는 단계는 단계 f) 전에 수행되는 투명한 층상 셀구조체 제조방법.
제 22 항에 있어서,

세트의 셀들에 고정되는 외부필름(4,5)에 의해 제 1 및 제 2 세트의 셀들 중 하나의 셀들을 폐쇄하는 적어도 하나의 단계를 더 포함하는 투명한 층상 셀구조체 제조방법.
제 22 항에 있어서,

단계 d) 및 g)에 사용된 광활성물질은 복굴절 물질, 편광 물질, 흡수 물질, 컬러 물질, 필터 물질, 또는 전기활성 물질을 구비하는 투명한 층상 셀구조체 제조방법.
제 22 항에 있어서,

단계 d) 및 g)에 사용된 광활성물질은 액체 또는 젤인 투명한 층상 셀구조체 제조방법.
베이스 광구성부품(200)을 얻는 단계와,

제 13 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 투명한 층상 셀구조체를 얻는 단계와,

베이스 광구성부품(200)의 표면(S₂₀₀)에 층상 셀구조체를 고정시키는 단계를 포함하는 투명한 광구성부품 제조방법.
제 32 항에 있어서,

상기 광구성부품은 광학렌즈를 형성하는 투명한 광구성부품 제조방법.
삭제
제 33 항에 있어서,

상기 광구성부품은 안경렌즈를 형성하는 투명한 광구성부품 제조방법.