FR2939717A1

FR2939717A1 - Procede d'impression d'elements optiques

Info

Publication number: FR2939717A1
Application number: FR0806995A
Authority: FR
Inventors: Franck Andre Marie Guigan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-18

Abstract

L'objectif de la présente invention est de réaliser des produits comportant plusieurs couches de tous types de produits susceptibles de passer de l'état liquide à l'état solide, en bénéficiant de la précision d'impression obtenue par des techniques d'impression à haute précision comme l'offset, qui ne permettent normalement pas d'imprimer des couches d'encre épaisses. On imprime une surface 10 d'un média 1 avec mince couche d'une encre A qui repousse le produit B, le produit A repoussant le produit B que l'on dépose ensuite sur toute la surface du média 1. Le produit B se rétracte alors sur les zones du média 1 ne comportant pas de produit A. On répète au moins une fois l'opération. La présente invention recouvre non seulement le procédé de fabrication, mais aussi tous types de produits réalisés avec ledit procédé, et en particulier des réseaux lenticulaires, des circuits optiques, des fibres optiques imprimées, des écrans vidéo, des luminaires, etc., et des composants de circuits électriques ou électroniques comme des prises électriques, des interrupteurs, des cartes électroniques, etc..

Description

Procédé de fabrication et produits imprimés La présente invention concerne un procédé qui permet principalement d'imprimer avec grande précision des couches d'encre épaisse.

On connait de nombreux procédés qui permettent d'imprimer des couches d'encre épaisse, comme en particulier la sérigraphie, mais elles ne permettent pas une impression à haute résolution. On connait aussi des procédés d'impression plus précis, comme l'offset, mais ils ne permettent pas d'imprimer des couches d'encre épaisse.

On connait le brevet PCT/JP94/01634 qui décrit une méthode de fabrication d'une lentille comprenant : 1. la définition de lignes sur la surface d'un substrat, pour définir une forme de lentille, 2. l'application d'une couche de résine de formation de lentille, sur la surface définie par les lignes de définition de forme de lentille, la composition de cette résine ayant un angle de contact d'au moins 15 degrés avec le matériau utilisé pour former les lignes de définition de forme de lentille, afin de former une couche de forme convexe, caractérisé par le fait que le matériau utilisé pour les lignes de définition de forme de lentille a un angle de contact d'au moins 6 degrés, une viscosité d'au plus 1000 cps (25 degrés C; et un poissage de 20 ou moins. 3. et le durcissement de la couche de résine de formation de lentille pour obtenir plusieurs séries de lentilles.

Ce procédé permet de bénéficier des avantages de précision de procédés comme l'offset pour imprimer des réseaux lenticulaires, mais il ne permet pas de réaliser tous types de protubérances avec des procédés connus, ce qui est le cas de la présente invention. Le procédé proposé consiste : à déposer un produit A sur une surface dite 10 d'un média 1, la surface non imprimée 20 dudit média 1 étant sensiblement plus large que de simples lignes, ^ et à déposer ensuite successivement deux couches B et C de produits liquides ou devenant liquides après leur dépôt, durcissables par tout moyen connu comme le refroidissement, le séchage ou la polymérisation, chacune sous forme d'un aplat recouvrant à la fois une partie de la surface dite 10 et une partie de la surface dite 20, caractérisé par le fait que les natures du média 1 et des produits A et B et C sont telles que le produit B et le produit C sont tous les deux repoussés 40 par l'une des deux surfaces 10 ou 20 après dépôt du produit A. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : ^ une couche du produit C est déposée après que la couche précédente de produit B ait été rendue solide par tout moyen connu comme le refroidissement, le séchage ou la polymérisation ; 45 ^ une couche de produit A et/ou de produit B et/ou de produit C est déposée par toute technique connue d'imprimerie, comme par exemple l'offset, l'héliographie, la flexographie, la sérigraphie, la tampographie, le jet d'encre ou le dépôt électrostatique ; ^ le produit A contient du silicone ; 50 • on applique un effet Corona, c'est-à-dire un bombardement d'électrons et d'ions, sur la surface 10 ou sur la surface 20, avant l'impression du produit A ou du produit B ou du produit C ; ^ on imprime un agent adhésif sur l'une des deux surfaces 10 ou 20 avant l'impression du produit B ; ^ les produits B et C sont transparents ; ^ les produits B et/ou C sont conducteurs d'électricité ; ^ on ôte le produit B qui n'est pas accroché à la surface qui le repousse, par tout moyen de lavage ou de nettoyage connu ; • L'invention est un produit imprimé réalisé selon le procédé, comprenant un média 1 recouvert d'une couche d'un produit A et deux couches de produits durcis après avoir été liquides, respectivement B et C, caractérisé par le fait que le produit B et le produit C sont repoussés par le média 1 ou par le produit A. L'invention sera bien comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 7.

La figure 1 est une vue en perspective d'un média 1. Les figures 2 à 6 sont des vues en perspective qui montrent les différentes étapes possibles du procédé objet de la présente invention. La figure 2 montre en hachuré la surface 10 sur laquelle est déposée le produit A, lequel est choisi de telle sorte qu'il repousse le produit B qui sera imprimé à l'étape suivante. La surface non hachurée est dite surface 20 La figure 3 montre ce qui reste du produit B après son dépôt sur la totalité du média 1. Il a été repoussé par le produit A et n'occupe donc que les disques 21a, 22a, 23a et suivants.

La figure 4 montre ce qui reste du produit B après un second dépôt sur le média 1. Il a été repoussé par le produit A et n'occupe donc que les disques 21b, 22b, 23b et suivants. La figure 5 montre ce qui reste du produit B après un troisième dépôt sur le média 1. Il a été repoussé par le produit A et n'occupe donc que les disques 30 21c, 22c, 23c et suivants. La figure 6 montre ce qui reste du produit B après un quatrième dépôt sur le média 1. Il a été repoussé par le produit A et n'occupe donc que les disques 21d, 22d, 23d et suivants. A ce stade, le produit A est totalement recouvert par le produit B. 35 La figure 7 est une vue en coupe d'un dispositif selon l'invention. On y voit • le média 1, • les trois surfaces 10a, 10b et 10c où a été déposé le produit A, • la couche B qui a été déposée sous forme d'un aplat recouvrant tout le 40 média 1, mais qui s'est ensuite rétractée pour former les protubérances 21a et 22a, • la couche C qui a également été déposée sous forme d'un aplat recouvrant tout le média 1, mais qui s'est ensuite rétractée pour former les protubérances 21b et 22b, 45 • et la couche D qui a également été déposée sous forme d'un aplat recouvrant tout le média 1, mais qui s'est ensuite rétractée pour former les protubérances 21c et 22c. Le principe de la présente invention consiste à combiner un média 1 et deux produits A et B réalisés avec des matériaux différents, dont les tensions 50 superficielles sont choisies de telle sorte que le média 1 ou le produit A repousse le produit B, à recouvrir le média 1 avec un aplat du produit B qui se contracte parce qu'il est repoussé par le produit A, et à recouvrir ensuite le média 1 avec un aplat du produit C qui est lui aussi repoussé par le produit A et se contracte pour s'étaler sur une surface sensiblement plus grande que celle recouverte par le produit B, et ainsi de suite si nécessaire.

Pour simplifier l'exposé, la présente description ne fait généralement état que d'un seul produit B, mais les couches de produit B peuvent évidemment être remplacées par deux couches ou plus de produits différents B, C, D, etc. D'une façon générale on peut utiliser toutes sortes de produits différents pour constituer les couches, comme par exemple des substances transparentes, réfléchissantes, conductrices d'électricité ou isolantes, moussées à cellules ouvertes. Une première méthode consiste à utiliser un média 1 qui ne repousse pas le produit B, et à déposer sur la surface 10 du média 1 une couche d'un produit A qui repousse le produit B. C'est ce qui est représenté par les figures 2 et 3. La couche du produit A est faible. Elle peut être imprimée par offset, alors que la couche du produit B peut pulvérisée sur l'ensemble des surfaces 10 et 20 du média 1, sans aucun repérage. Etant repoussé par le produit A situé sur la surface 10, le produit B ne peut que se fixer sur les surfaces non recouvertes du produit A, c'est-à- dire les disques 21a, 22a, 23a et suivants visibles sur la figure 3. L'opération peut être répétée autant de fois que souhaité. En utilisant un produit B et un produit C transparents, on peut ainsi fabriquer des lentilles convergentes très précisément délimitées. On a donc bénéficié de la précision de la délimitation entre les surfaces 10 et 20 alors qu'on a déposé le produit B et le produit C, qui peuvent être identiques, sans aucun repérage. Une seconde méthode consiste à utiliser un média 1 qui repousse le produit B, et à déposer sur la surface 10 du média 1 une couche d'un produit A qui ne repousse pas le produit B. Cette méthode est équivalente à la première puisqu'à l'issue du dépôt du produit A, le média 1 comporte bien des zones repoussant le produit B et des zones ne le repoussant pas. Là est l'essentiel. Sans sortir du cadre de l'invention, on peut aussi recouvrir tout le média d'un produit repoussant le produit B, et recouvrir ensuite partiellement ce média avec un produit A ne repoussant pas le produit B, ou faire l'inverse : recouvrir tout le média d'un produit ne repoussant pas le produit B, et recouvrir ensuite partiellement ce média avec un produit A ne poussant le produit B. La présente invention ressemble un peu à celle décrite dans brevet PCT/JP94/01634, mais en diffère sur un point important qui est que le brevet PCT/JP94/01634 décrit une méthode de fabrication d'une lentille commençant par l'impression avec le produit A de lignes, tandis que la première étape du procédé selon la présente invention consiste à imprimer avec le produit A des surfaces de séparation d'ébauches de protubérances. Dans le brevet PCT/JP94/01634, les lignes de produit A séparent les protubérances de produit B dans leur état final, tandis que selon la présente invention, les surfaces de produit A séparent de petites protubérances (des ébauches) de produit B, ébauches qui sont ensuite agrandies progressivement en superposant une nouvelle couche de produit B ou de produit C.

La présente invention est plus efficace que celle décrite dans brevet PCT/JP94/01634 parce qu'elle permet de multiplier les couches de produit B, jusqu'à ce que tout le produit A soit recouvert par le produit B, ce qui permet d'avoir des lentilles multicouches parfaitement adjacentes. Personne ne semble avoir jamais réussi à produire des lentilles adjacentes avec la méthode décrite dans le brevet PCT/JP94/01634. L'un des avantages importants est que les couches de produit B, C et suivantes peuvent être déposées sans qu'il soit nécessaire d'avoir un bon repérage par rapport à la couche A.

Dans le cas ou le procédé sert à faire des réseaux lenticulaires, chaque couche supplémentaire de produit B se rétracte sur la surface des ébauches de lentilles existantes, puisqu'elle est repoussée par ce qu'il reste du produit A. La surface des lentilles, projetée sur le plan du média 1, est plus grande qu'avant le dépôt de la couche considérée. Le réseau lenticulaire est ainsi de bien meilleure qualité. Les lentilles peuvent avantageusement être des lentilles convergentes cylindriques ou sphériques. Pour minimiser la distance entre des lentilles transparentes sphériques, il est avantageux de les disposer en nids d'abeilles. Dans une configuration particulièrement intéressante pour l'application aux réseaux lenticulaires, les couches B sont d'épaisseurs de plus en plus faibles, et/ou de plus en plus tensio-actives. Elles peuvent aussi être de matériaux différents ayant des indices de réfraction différents afin de constituer des systèmes optiques complexes. L'impression du produit A est avantageusement faite en offset, en jet d'encre ou en héliographie parce que ce sont des techniques très précises, mais on peut en fait utiliser toutes les techniques d'impression connues ou à venir.

L'application du produit B peut se faire par tous moyens d'imprimerie connus comme la sérigraphie, la flexographie ou le jet d'encre. On peut aussi se contenter d'une simple pulvérisation.. Le produit B doit être liquide avant d'être durci, mais il peut être déposé sous toute autre forme comme par exemple de la poudre, à la condition de se 25 réticuler avant durcissement. On peut obtenir une épaisseur totale sensiblement constante de chaque couche après durcissement, ce qui permet d'avoir une bonne maîtrise de la forme finale. L'homme de l'art sait choisir les produits ayant une viscosité convenable pour obtenir cela.

30 Selon les produits A et B choisis, on peut attendre ou non le durcissement d'une couche avant d'imprimer la couche suivante. L'homme de l'art peut prédire cela, ou alors tester différentes hypothèses pour retenir la meilleure. On peut améliorer l'efficacité du procédé en ôtant le surplus de produit B 35 qui n'est pas accroché à la surface ne le repoussant pas. Cela peut être fait avec une raclette, un chiffon, une brosse ou tout autre moyen de nettoyage connu. Il est souhaitable de réaliser ce nettoyage avant durcissement du produit B. Pour que le produit B soit repoussé par le produit A, on peut ajouter du 40 silicone au produit A. Une autre solution consiste à augmenter la tension superficielle de la couche 10 ou de la couche 11, ou des deux, en lui appliquant avant l'impression du produit B un effet Corona, c'est-à-dire un bombardement d'électrons et d'ions à la surface. Un tel effet est produit par une 45 décharge par étincelle à haute tension et à haute fréquence, par exemple dans une plage de 5-15 kV et de 15-30 kHz On peut aussi imprimer un agent adhésif sur l'une des deux surfaces 10 ou 20 avant l'impression du produit B, pour que le produit B reste fixé sur la surface considérée. Il suffit alors de nettoyer le reste du média pour que 50 le produit B ne reste présent que sur la zone ainsi adhésivée. La présente invention a l'avantage de permettre l'impression de couches d'encre multiples avec une très grande précision, tout en utilisant un procédé très peu précis pour les couches créant des protubérances. Les applications sont nombreuses dans le domaine de l'imprimerie, et en 55 particulier de l'imprimerie d'art ou fantaisie. A la condition que les produits B et suivant(s) soit transparent, la présente invention permet aussi de fabriquer un très grand nombre de dispositifs optiques, comme des réseaux lenticulaires, des circuits optiques, des fibres optiques imprimées, des écrans vidéo, des luminaires, des capteurs optiques, etc. A la condition que le matériau de l'un au moins des produits B et suivant(s) 5 soit conducteur d'électricité, la présente invention permet aussi de fabriquer un très grand nombre de dispositifs électriques, comme des composants de circuits électriques (prises électriques, interrupteurs, et) et surtout des cartes électroniques. A la condition que le matériau d'un produit B et/ou suivant(s) soit de la mousse à cellules ouvertes, qui peut être imprimée sous la forme d'un ou deux composants liquides se transformant en mousse après leur dépôt sur le support d'impression, la présente invention permet aussi de fabriquer un très grand nombre de dispositifs mécaniques comportant des tuyaux transportant des liquides ou des gaz, et par exemple des claviers d'ordinateur. Les deux composants donnant naissance à une telle mousse peuvent évidemment être deux couches B et C successives. La mousse peut évidemment être remplacée par un matériau B se rétractant sous l'effet de la chaleur ou de l'humidité ou de tout autre effet. Dans ce cas, la couche C est avantageusement stable face à cet agent, de façon à conserver sa forme malgré la rétractation de la couche B, et donner ainsi naissance à un corps creux. On peut aussi créer de nombreux produits ne comportant que la couche de produit A, les couches de produit B étant posées par le client final. On peut ainsi fabriquer des jeux, scientifiques par exemple. La présente invention recouvre non seulement le procédé de fabrication, mais aussi tous types de produits imprimés réalisés avec ledit procédé.

Claims

Revendications1. Procédé consistant : • à déposer un produit A sur une surface dite 10 d'un média 1, la surface non imprimée 20 dudit média 1 étant sensiblement plus large que de simples lignes, • et à déposer ensuite successivement deux couches de produits liquides, ou devenant liquides après leur dépôt, durcissables par le refroidissement, le séchage ou la polymérisation, respectivement B et C, chacune sous forme d'un aplat recouvrant à la fois une partie de la surface dite 10 et une partie de la surface dite 20, caractérisé par le fait que les natures du média 1 et des produits A et B et C sont telles que le produit B et le produit C sont tous les deux repoussés par l'une des deux surfaces 10 ou 20 après dépôt du produit A.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'une couche du produit C est déposée après que la couche précédente de produit B ait été rendue solide par le refroidissement, le séchage ou la polymérisation.
3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'une couche de produit A et/ou de produit B et/ou de produit C est déposée par une technique d'imprimerie
4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que produit A contient du silicone.
5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'on applique un effet Corona, c'est-à-dire un bombardement d'électrons et d'ions, sur la surface 10 ou sur la surface 20, avant l'impression du produit A ou du produit B ou du produit C
6. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'on imprime un agent adhésif sur l'une des deux surfaces 10 ou 20 avant l'impression du produit B.
7. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les produits B et C sont transparents.
8. Procédé selon la revendication ï caractérisé par le fait que les produits B et/ou C sont conducteurs d'électricité.
9. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on ôte le produit B qui n'est pas accroché à la surface qui le repousse, par lavage.
10. Produit imprimé réalisé selon le procédé défini à l'article 1, comprenant un média 1 recouvert d' une couche d' un produit A et deux couches de produits durcis après avoir été liquides, respectivement B et C, caractérisé par le fait que le produit B et le produit C sont repoussés par le média 1 ou par le produit A.45