JP2002509819A - マスターを保存しながらレプリカを作る方法 - Google Patents
マスターを保存しながらレプリカを作る方法Info
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Abstract
(57)【要約】
マスターと幾つかのサブマスターとを用いて積層した光学的構成体を作る改良された方法を示す。コヒーレント光または非コヒーレント光によってホトレジスト（１４）内に光学的面特徴を記録することによってガラス／ホトレジストマスター（１０）を作成する。面特徴を表わすようにマスター（１０）を処理する。ホトレジスト／ガラスマスターの縁に枠（７０）をマスター（１０）の上面より僅かにその縁が立ち上がるように設ける。シリコンゴム（７２）を枠内のホトレジスト層（１４）上に注ぎ、硬化せしめる。次いで、シリコンゴムサブマスター（７２）をホトレジスト／ガラスマスター（１０）から引き離す。シリコンゴムを用いたのでマスターを破壊することなくサブマスター（７２）の分離が可能となる。更に、シリコンゴムは従来のサブマスターより収縮が小さくなる傾向があり、ホトレジスト／ガラスマスター（１０）の面特徴のより正確な複製が可能となる。次いで順次のエポキシ複製をシリコンゴムサブマスターから作る。
Description
【０００１】 （発明の背景）
【０００２】 （１．発明の分野）
【０００３】 本発明は、一般に積層された構成体を作ること、特に、マスター及び幾つかの
サブマスターを用いて積層された光学的構成体を作る方法に関するものである。
特に、本発明の好ましい実施例は、マスターと幾つかのサブマスターを用いてプ
ロセス中マスターを保存しながら光学的拡散体を作る方法である。
サブマスターを用いて積層された光学的構成体を作る方法に関するものである。
特に、本発明の好ましい実施例は、マスターと幾つかのサブマスターを用いてプ
ロセス中マスターを保存しながら光学的拡散体を作る方法である。
【０００４】 （２．関連技術の検討）
【０００５】 所望の特性を有する最終製品を得るためマスター及び幾つかのサブマスターを
用いて光学的構成体を作り、複製する方法は既知である。かかる方法の一つは、
コヒーレント光を用いて感光材料に表面組織を作り、この材料を処理し、表面組
織をエポキシ内に複写することによって視野スクリーンと均質器を作る方法であ
る。プロセス中の異なる段階で、感光材料が収縮（shrinkage）するため所望の 光学的特性を有する光学製品を作るため順次に作った幾つかのサブマスターが必
要である。例えば、垂直方向に対し30°、水平方向に対し90°の視角を有する視
野スクリーンを作るためには垂直方向に対し略60°、水平方向に対して130°の 視角を有するマスターを作る必要がある。従って、マスターよりその視角が僅か
に小さいが、その視角が垂直方向に対しては所望の角度30°、水平方向に対して
は所望の角度90°に近い視角を有する多数のサブマスターを順次に作る。最終製
品はこの最後のサブマスターから作る。然しながら、マスターから第1世代のサ ブマスターを作ったときマスターが破壊され、従って、その後のサブマスター作
成にこのマスターを使用できなくなる。従って、所望の特性を有する光学製品を
必要とするときに用いるようマスターを保存し、貯蔵できればコスト的に極めて
有利となる。
用いて光学的構成体を作り、複製する方法は既知である。かかる方法の一つは、
コヒーレント光を用いて感光材料に表面組織を作り、この材料を処理し、表面組
織をエポキシ内に複写することによって視野スクリーンと均質器を作る方法であ
る。プロセス中の異なる段階で、感光材料が収縮（shrinkage）するため所望の 光学的特性を有する光学製品を作るため順次に作った幾つかのサブマスターが必
要である。例えば、垂直方向に対し30°、水平方向に対し90°の視角を有する視
野スクリーンを作るためには垂直方向に対し略60°、水平方向に対して130°の 視角を有するマスターを作る必要がある。従って、マスターよりその視角が僅か
に小さいが、その視角が垂直方向に対しては所望の角度30°、水平方向に対して
は所望の角度90°に近い視角を有する多数のサブマスターを順次に作る。最終製
品はこの最後のサブマスターから作る。然しながら、マスターから第1世代のサ ブマスターを作ったときマスターが破壊され、従って、その後のサブマスター作
成にこのマスターを使用できなくなる。従って、所望の特性を有する光学製品を
必要とするときに用いるようマスターを保存し、貯蔵できればコスト的に極めて
有利となる。
【０００６】 更に、上記従来の方法では、世代から次の世代のサブマスターの作成（即ち、
サブマスターから次のサブマスターへの作成）につれて各サブマスターの表面組
織の“アスペクト比”が悪くなるという問題がある。例えば、世代数が増すにつ
れて表面組織の深さが浅くなり、製品のアスペクト比と光学パフォーマンスが減
少する。
サブマスターから次のサブマスターへの作成）につれて各サブマスターの表面組
織の“アスペクト比”が悪くなるという問題がある。例えば、世代数が増すにつ
れて表面組織の深さが浅くなり、製品のアスペクト比と光学パフォーマンスが減
少する。
【０００７】 また、大きな角度スペクトルの光出力を有する光学製品は小さな特徴サイズで
記録する必要がある。記録のための特徴サイズが減少したときマスター及びサブ
マスターの欠点は、より大きくなる。この問題は大きな表面積を有する光学製品
に対してはより大きくなる。従って、この欠点の数が多ければ製造プロセスで大
きな材料ロスを生ずることになる。
記録する必要がある。記録のための特徴サイズが減少したときマスター及びサブ
マスターの欠点は、より大きくなる。この問題は大きな表面積を有する光学製品
に対してはより大きくなる。従って、この欠点の数が多ければ製造プロセスで大
きな材料ロスを生ずることになる。
【０００８】 米国特許第5,365,354号“体積ホログラフ材料をベースとするグリンタイプ拡 散体”、米国特許第5,534,386号“コヒーレント光を用いて作成した均質器及び ホログラフ拡散体”及び米国特許第5,609,939号“コヒーレント光を用いて作成 した視野スクリーン”には大量生産できる拡散体とこれら拡散体の複製のような
光学的製品を記録するための方法に関するものである。これら米国特許の夫々は
本発明の背景と公知例として示す。これらに関連する特許出願としては、米国特
許出願第08／595,307号“光源分配及び成形装置を有するLCD”、米国特許出願第
08／601,133号“コリメートした背景と非ランバーテン拡散体を有する液晶ディ スプレイシステム”、米国特許出願第08／618,539号“液晶ディスプレイシステ ムの製造方法”、及び米国特許出願第08／800,872号“複製及びこれと共に用い る組成物の製造方法”がある。上記特許出願の夫々は本発明の背景と公知例とし
て示す。
光学的製品を記録するための方法に関するものである。これら米国特許の夫々は
本発明の背景と公知例として示す。これらに関連する特許出願としては、米国特
許出願第08／595,307号“光源分配及び成形装置を有するLCD”、米国特許出願第
08／601,133号“コリメートした背景と非ランバーテン拡散体を有する液晶ディ スプレイシステム”、米国特許出願第08／618,539号“液晶ディスプレイシステ ムの製造方法”、及び米国特許出願第08／800,872号“複製及びこれと共に用い る組成物の製造方法”がある。上記特許出願の夫々は本発明の背景と公知例とし
て示す。
【０００９】 （課題を解決すべき手段）
【００１０】 （発明の要約）
【００１１】 本発明の主たる目的は、マスターを壊すことなく光学的特徴を有するマスター
の複製を作るための方法を得ることにある。本発明の他の目的は、複製を硬化し
てマスターに比べて複製の角度的出力スペクトラムの減少と歪または変化を比較
的小さくした光学的特徴を有するマスターの複製製造方法を得るにある。
の複製を作るための方法を得ることにある。本発明の他の目的は、複製を硬化し
てマスターに比べて複製の角度的出力スペクトラムの減少と歪または変化を比較
的小さくした光学的特徴を有するマスターの複製製造方法を得るにある。
【００１２】 本発明においては上記の目的を、コヒーレントまたは非コヒーレント光を用い
て感光材料に光学的特徴を記録し、マスターを作るため上記感光材料を処理し、
RTVシリコンのようなゴムの層をマスター上に注ぎゴム内にマスターの光学的面 特徴を形成し、ゴムを硬化し、このゴムをマスターから分離してゴムのサブマス
ターを作る光学製品のためのサブマスターを作る方法によって達成できる。この
ゴムのサブマスターは、サブマスターをエポキシ層によってカバーし、このエポ
キシ層をプラスチック基材によってカバーし、上記エポキシ層を硬化し、サブマ
スターから分離することによって次世代のサブマスター及びまたは最終光学製品
を作るために用い得る。
て感光材料に光学的特徴を記録し、マスターを作るため上記感光材料を処理し、
RTVシリコンのようなゴムの層をマスター上に注ぎゴム内にマスターの光学的面 特徴を形成し、ゴムを硬化し、このゴムをマスターから分離してゴムのサブマス
ターを作る光学製品のためのサブマスターを作る方法によって達成できる。この
ゴムのサブマスターは、サブマスターをエポキシ層によってカバーし、このエポ
キシ層をプラスチック基材によってカバーし、上記エポキシ層を硬化し、サブマ
スターから分離することによって次世代のサブマスター及びまたは最終光学製品
を作るために用い得る。
【００１３】 本発明の他の目的は、感光材料に光学的特徴を記録し、この感光材料を処理し
てマスターを作り、上記感光材料に銀の層を被覆し、この銀の層上にニッケルク
ロミウムの層を電着し、上記銀の層を上記感光材料から引き離してサブマスター
を作ることによって（オリジナルマスターを保存することを除いて）達成できる
。上記銀のサブマスターはエンボス加工または注入モールドによって最終光学製
品を作るために用いる。
てマスターを作り、上記感光材料に銀の層を被覆し、この銀の層上にニッケルク
ロミウムの層を電着し、上記銀の層を上記感光材料から引き離してサブマスター
を作ることによって（オリジナルマスターを保存することを除いて）達成できる
。上記銀のサブマスターはエンボス加工または注入モールドによって最終光学製
品を作るために用いる。
【００１４】 本発明の他の目的及び特徴は以下図面の説明と共に明らかならしめる。然しな
がら本発明の以下の説明及び好ましい実施例は本発明を制限するものではない。
本発明は本発明の精神を逸脱することなく種々変更、増減できることは勿論であ
る。
がら本発明の以下の説明及び好ましい実施例は本発明を制限するものではない。
本発明は本発明の精神を逸脱することなく種々変更、増減できることは勿論であ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】 本発明においては、以下説明する標準の方法を変えることによってホトレジス
ト／ガラスマスターを保存できる。マスターと順次の幾つかのサブマスターを用
いて拡散体または視野スクリーンのような光学製品を作るための標準プロセスを
以下説明する。例えば、30°×80°光拡散体を作るための第1の工程は、例えば 、約12″×12″のオーダーのホトレジスト／ガラスマスターを作ることである。
このホトレジスト／ガラスマスターを記録するための好ましいプロセスは上記米
国特許に記載されている。図１に示すホトレジスト／ガラスマスター１０はガラ
ス基体１２とその上のホトレジスト層１４とよりなる。上記ホトレジスト層は、
レーザ１６から空間フィルタ１８と、すりガラス拡散体または上記米国特許の方
法によって記録した拡散体である拡散体２０を通った光によって露光する。この
拡散体２０はガラス基体１２上のホトレジスト１４に記録するための対象物とし
て用い、ホトレジスト１４内にスペックルを記録するために必要な特徴を作る。
上記ホトレジストは、ニュートン MA 02162，ワシントンストリート 2300の スッペリ２８７を用いる。この特別な型のホトレジストは略４１３ナノメータの
波長に感度を有し、従って光源として413nmクリプトンレーザを用いる。このホ トレジスト１４は、ガラス基体上にホトレジストを注ぎ、ガラス基体全体に亘り
ホトレジストを広げるためガラス基体を回転する標準技術を用いてガラス基体１
２に設ける。ホトレジスト層の厚さは好ましくは5〜45μｍ、より好ましく約25 μｍとする。
ト／ガラスマスターを保存できる。マスターと順次の幾つかのサブマスターを用
いて拡散体または視野スクリーンのような光学製品を作るための標準プロセスを
以下説明する。例えば、30°×80°光拡散体を作るための第1の工程は、例えば 、約12″×12″のオーダーのホトレジスト／ガラスマスターを作ることである。
このホトレジスト／ガラスマスターを記録するための好ましいプロセスは上記米
国特許に記載されている。図１に示すホトレジスト／ガラスマスター１０はガラ
ス基体１２とその上のホトレジスト層１４とよりなる。上記ホトレジスト層は、
レーザ１６から空間フィルタ１８と、すりガラス拡散体または上記米国特許の方
法によって記録した拡散体である拡散体２０を通った光によって露光する。この
拡散体２０はガラス基体１２上のホトレジスト１４に記録するための対象物とし
て用い、ホトレジスト１４内にスペックルを記録するために必要な特徴を作る。
上記ホトレジストは、ニュートン MA 02162，ワシントンストリート 2300の スッペリ２８７を用いる。この特別な型のホトレジストは略４１３ナノメータの
波長に感度を有し、従って光源として413nmクリプトンレーザを用いる。このホ トレジスト１４は、ガラス基体上にホトレジストを注ぎ、ガラス基体全体に亘り
ホトレジストを広げるためガラス基体を回転する標準技術を用いてガラス基体１
２に設ける。ホトレジスト層の厚さは好ましくは5〜45μｍ、より好ましく約25 μｍとする。
【００１６】 例えば、30°×90°拡散体を記録するためマスター１０に始めにレーザ１６か
らの光で略60°×130°スペックルパターンを記録する。マスターに30°×90° の代わりに60°×130°の角出力を作るパターンを記録するのは、以下のプロセ ス及びサブマスター形成において生ずる材料の収縮を予測してのことである。初
めにマスター１０に60°×130°方向の1つを記録し、次いでマスター１０を他の
方向を記録するため90°回転する。上記米国特許の少なくとも1つに記載されて いるように（拡散体２０とマスター１０間の）距離cを調節して60°または130°
角度スペクトル出力特性を夫々記録せしめるようにする。上記米国特許で説明さ
れているように記録されたホトレジスト１４の出力の角度スペクトルのサイズは
、記録の間対象物として用いた拡散体内の特徴のサイズと、距離cに反比例して 変化する。角度スペクトルを広く変えるための種々の記録方法は上記米国特許に
示されている。
らの光で略60°×130°スペックルパターンを記録する。マスターに30°×90° の代わりに60°×130°の角出力を作るパターンを記録するのは、以下のプロセ ス及びサブマスター形成において生ずる材料の収縮を予測してのことである。初
めにマスター１０に60°×130°方向の1つを記録し、次いでマスター１０を他の
方向を記録するため90°回転する。上記米国特許の少なくとも1つに記載されて いるように（拡散体２０とマスター１０間の）距離cを調節して60°または130°
角度スペクトル出力特性を夫々記録せしめるようにする。上記米国特許で説明さ
れているように記録されたホトレジスト１４の出力の角度スペクトルのサイズは
、記録の間対象物として用いた拡散体内の特徴のサイズと、距離cに反比例して 変化する。角度スペクトルを広く変えるための種々の記録方法は上記米国特許に
示されている。
【００１７】 ホトレジスト／ガラスマスターをレーザ１６からのコヒーレントレーザ光によ
って記録した後、マスター１０を紫外線で露光しホトレジストを硬化せしめるた
めに必要な重合架橋を行なわしめる。好ましいUVプロセスは上記米国特許に示さ
れている。紫外線露光の後、マスター１０をシップリィマイクロポジット303A
デベロッパのような現像剤中で湿式処理して重合架橋と硬化を停止せしめる。湿
式処理の後マスター１０を好ましくは蛍光光線で一晩露光し架橋反応または硬化
を完全ならしめる。蛍光光線による露光後マスターを以下説明するように第1世 代サブマスター形成のために用いる。
って記録した後、マスター１０を紫外線で露光しホトレジストを硬化せしめるた
めに必要な重合架橋を行なわしめる。好ましいUVプロセスは上記米国特許に示さ
れている。紫外線露光の後、マスター１０をシップリィマイクロポジット303A
デベロッパのような現像剤中で湿式処理して重合架橋と硬化を停止せしめる。湿
式処理の後マスター１０を好ましくは蛍光光線で一晩露光し架橋反応または硬化
を完全ならしめる。蛍光光線による露光後マスターを以下説明するように第1世 代サブマスター形成のために用いる。
【００１８】 図２のステップ２aに示すように、ホトレジスト層１４の1つの縁に沿ってナシ
ョナルアドヒッシブ ＃63 22のビーズを好ましく配置することによって第1世 代サブマスターを作る。ポリカーボネート層２４等のシートをエポキシのビーズ
上に配置する。ホトレジスト層１４とポリカーボネート層２４間に均一にビーズ
を拡げるため好ましくはビーズ上から始め外側に続けてプラスチック基体に圧力
を加える。エポキシを均一に拡げた後図２のステップ２aに示すようにガラス基 体１２、ホトレジスト層１４、エポキシ層２２及びポリカーボネート層２４を含
む積層体を標準技術を用いてUV硬化せしめる。
ョナルアドヒッシブ ＃63 22のビーズを好ましく配置することによって第1世 代サブマスターを作る。ポリカーボネート層２４等のシートをエポキシのビーズ
上に配置する。ホトレジスト層１４とポリカーボネート層２４間に均一にビーズ
を拡げるため好ましくはビーズ上から始め外側に続けてプラスチック基体に圧力
を加える。エポキシを均一に拡げた後図２のステップ２aに示すようにガラス基 体１２、ホトレジスト層１４、エポキシ層２２及びポリカーボネート層２４を含
む積層体を標準技術を用いてUV硬化せしめる。
【００１９】 図２のステップ２bに示すようにUV硬化の後ガラス基体１２とホトレジスト層 １４を含むマスター１０をホトレジスト層１４とエポキシ層２２の間でエポキシ
層２２とポリカーボネート層２４から引き離す。この動作でホトレジスト層１４
のマスターは破壊される。分離後エポキシ層２２上に残ったホトレジスト層はア
セトンその他の好ましい材料によって標準プロセスによって洗い流す。この段階
で図２のステップ２bに示すように第1世代サブマスター２５の製作が完了する。
この第1世代サブマスター２５は未だ所望の光学的特性を有しないが略120°×55
°の角度スペクトル出力を有せしめ得る。
層２２とポリカーボネート層２４から引き離す。この動作でホトレジスト層１４
のマスターは破壊される。分離後エポキシ層２２上に残ったホトレジスト層はア
セトンその他の好ましい材料によって標準プロセスによって洗い流す。この段階
で図２のステップ２bに示すように第1世代サブマスター２５の製作が完了する。
この第1世代サブマスター２５は未だ所望の光学的特性を有しないが略120°×55
°の角度スペクトル出力を有せしめ得る。
【００２０】 図２のステップ３aと３bに示す次の工程において第1世代サブマスターと同一 の方法で第2世代サブマスターを形成する。エピックインコーポレーテッド製UV ２５モードまたはGAFGARD 233の何れかのビーズを、ポリカーボネート層２４上
の硬化エポキシ層２２の一つの縁に沿って配置し、この上にポリカーボネート層
２８を配置する。前と同様、エポキシのビーズを硬化エポキシ層２２とポリカー
ボネート層２８間で均一に押しつぶしエポキシ層２６を作る。ポリカーボネート
層２４と、硬化エポキシ層２２と、未硬化エポキシ層２６と、ポリカーボネート
層２８の積層体を次いでUV光で露光しエポキシ層２６を硬化せしめる。硬化後、
図２のステップ３bに示すように積層体をエポキシ層２２とエポキシ層２６間で 分割する。この段階で第2世代サブマスター３０が作られる。この第2世代サブマ
スター３０には略110°×50°の角度スペクトル出力を有せしめ得る。
の硬化エポキシ層２２の一つの縁に沿って配置し、この上にポリカーボネート層
２８を配置する。前と同様、エポキシのビーズを硬化エポキシ層２２とポリカー
ボネート層２８間で均一に押しつぶしエポキシ層２６を作る。ポリカーボネート
層２４と、硬化エポキシ層２２と、未硬化エポキシ層２６と、ポリカーボネート
層２８の積層体を次いでUV光で露光しエポキシ層２６を硬化せしめる。硬化後、
図２のステップ３bに示すように積層体をエポキシ層２２とエポキシ層２６間で 分割する。この段階で第2世代サブマスター３０が作られる。この第2世代サブマ
スター３０には略110°×50°の角度スペクトル出力を有せしめ得る。
【００２１】 図２のステップ４aと４bに示す次の工程において同一技術を用い第3世代サブ マスターを作る。エポキシ層２６を有するポリカーボネート層２８を用いる。エ
ポキシのビーズを既に硬化されているエポキシ層２６の一つの縁に沿って配置し
、この上にポリカーボネート層３４を配置する。前と同様、エポキシのビーズを
ポリカーボネート層３４と既に硬化しているエポキシ層２６間で均一に押しつぶ
し、エポキシ層３２を形成する。ポリカーボネート層２８と、硬化したエポキシ
層２６と、未硬化エポキシ層３２と、ポリカーボネート層３４の積層体を次いで
、UV光で露光し、エポキシ層３２を硬化せしめる。硬化後、図２のステップ４b に示すようにエポキシ層２６を有するポリカーボネート層２８を、エポキシ層３
２とエポキシ層２６間で、エポキシ層３２を有するポリカーボネート層３４から
分離する。この段階で第3世代サブマスター３６が作られる。この第3世代サブマ
スター３６には略105°×40°の角度スペクトル出力を有せしめ得る。
ポキシのビーズを既に硬化されているエポキシ層２６の一つの縁に沿って配置し
、この上にポリカーボネート層３４を配置する。前と同様、エポキシのビーズを
ポリカーボネート層３４と既に硬化しているエポキシ層２６間で均一に押しつぶ
し、エポキシ層３２を形成する。ポリカーボネート層２８と、硬化したエポキシ
層２６と、未硬化エポキシ層３２と、ポリカーボネート層３４の積層体を次いで
、UV光で露光し、エポキシ層３２を硬化せしめる。硬化後、図２のステップ４b に示すようにエポキシ層２６を有するポリカーボネート層２８を、エポキシ層３
２とエポキシ層２６間で、エポキシ層３２を有するポリカーボネート層３４から
分離する。この段階で第3世代サブマスター３６が作られる。この第3世代サブマ
スター３６には略105°×40°の角度スペクトル出力を有せしめ得る。
【００２２】 図２のステップ５aと５bに示す次の工程において他のサブマスターを作る技術
と同一技術を用い第4世代サブマスターを作る。エポキシ層３２を有するポリカ ーボネート層３４を用いる。エポキシのビーズをエポキシ層３２の一つの縁に沿
って配置し、この上にポリカーボネート層４０を配置する。前と同様、エポキシ
のビーズをポリカーボネート層４０とエポキシ層３２間で均一に押しつぶし、エ
ポキシ層３８を形成する。ポリカーボネート層３４と、硬化したエポキシ層３２
と、未硬化エポキシ層３８と、ポリカーボネート層４０の積層体を次いで、UV光
で露光し、エポキシ層３８を硬化せしめる。硬化後、エポキシ層３２を有するポ
リカーボネート層４０を、エポキシ層３８とエポキシ層３２間で、エポキシ層３
８を有するポリカーボネート層４０から分離する。この段階で第4世代サブマス ター４２が作られる。この第4世代サブマスター４２には略90°×35°の角度ス ペクトル出力を有せしめ得る。
と同一技術を用い第4世代サブマスターを作る。エポキシ層３２を有するポリカ ーボネート層３４を用いる。エポキシのビーズをエポキシ層３２の一つの縁に沿
って配置し、この上にポリカーボネート層４０を配置する。前と同様、エポキシ
のビーズをポリカーボネート層４０とエポキシ層３２間で均一に押しつぶし、エ
ポキシ層３８を形成する。ポリカーボネート層３４と、硬化したエポキシ層３２
と、未硬化エポキシ層３８と、ポリカーボネート層４０の積層体を次いで、UV光
で露光し、エポキシ層３８を硬化せしめる。硬化後、エポキシ層３２を有するポ
リカーボネート層４０を、エポキシ層３８とエポキシ層３２間で、エポキシ層３
８を有するポリカーボネート層４０から分離する。この段階で第4世代サブマス ター４２が作られる。この第4世代サブマスター４２には略90°×35°の角度ス ペクトル出力を有せしめ得る。
【００２３】 図２の６aと６bに示すようにポリカーボネート層４０とエポキシ層３８を有す
る第4世代サブマスターを用い第5世代である最終世代サブマスターを作る。エポ
キシのビーズをエポキシ層３８の一つの縁に沿って配置し、この上にポリカーボ
ネート層４６を配置する。前と同様、エポキシのビーズをポリカーボネート層４
６と既に硬化しているエポキシ層３８間で均一に押しつぶす。ポリカーボネート
層４０と、エポキシ層３８及び４４と、ポリカーボネート層４６の積層体を次い
でUV光で露光し、エポキシ層４４を硬化せしめる。この段階で第5世代サブマス ター４８が作られる。この第5世代サブマスター４８には最終製品の所望の角度 スペクトル出力に極めて近い略85°×32°の角度スペクトル出力を有せしめ得る
。
る第4世代サブマスターを用い第5世代である最終世代サブマスターを作る。エポ
キシのビーズをエポキシ層３８の一つの縁に沿って配置し、この上にポリカーボ
ネート層４６を配置する。前と同様、エポキシのビーズをポリカーボネート層４
６と既に硬化しているエポキシ層３８間で均一に押しつぶす。ポリカーボネート
層４０と、エポキシ層３８及び４４と、ポリカーボネート層４６の積層体を次い
でUV光で露光し、エポキシ層４４を硬化せしめる。この段階で第5世代サブマス ター４８が作られる。この第5世代サブマスター４８には最終製品の所望の角度 スペクトル出力に極めて近い略85°×32°の角度スペクトル出力を有せしめ得る
。
【００２４】 図２のステップ７aと７bに示す最終工程においてユーザーに売られる実際の拡
散体である最終製品を作る。このプロセスはサブマスターを作るプロセスと同一
であるが、この場合には一部エポキシ、好ましくはGAFGARD 233を用いる。再び
エポキシのビーズを硬化エポキシ層４４の一つの縁に沿って配置し、この上にポ
リカーボネート層５２を配置する。このエポキシのビーズを硬化4部エポキシ４ ４とポリカーボネート層５２間で均一に押しつぶし、一部エポキシの均一なエポ
キシ層５０を作る。ポリカーボネート層４６と、エポキシ層２２及び５０と、ポ
リカーボネート層５２の積層体を次いでUV光で露光し一部エポキシ層５０を硬化
せしめる。硬化後、エポキシ層４４を有するポリカーボネート層４６を、一部エ
ポキシ層５０と、４部エポキシ層４４間で、一部エポキシ層５０を有するポリカ
ーボネート層５２から分離する。この段階で一部エポキシ層５０を有するポリカ
ーボネート層５２を含む最終製品５４が作られる。この最終製品５４には略80°
×30°の所望の角度スペクトル出力を有せしめ得る。
散体である最終製品を作る。このプロセスはサブマスターを作るプロセスと同一
であるが、この場合には一部エポキシ、好ましくはGAFGARD 233を用いる。再び
エポキシのビーズを硬化エポキシ層４４の一つの縁に沿って配置し、この上にポ
リカーボネート層５２を配置する。このエポキシのビーズを硬化4部エポキシ４ ４とポリカーボネート層５２間で均一に押しつぶし、一部エポキシの均一なエポ
キシ層５０を作る。ポリカーボネート層４６と、エポキシ層２２及び５０と、ポ
リカーボネート層５２の積層体を次いでUV光で露光し一部エポキシ層５０を硬化
せしめる。硬化後、エポキシ層４４を有するポリカーボネート層４６を、一部エ
ポキシ層５０と、４部エポキシ層４４間で、一部エポキシ層５０を有するポリカ
ーボネート層５２から分離する。この段階で一部エポキシ層５０を有するポリカ
ーボネート層５２を含む最終製品５４が作られる。この最終製品５４には略80°
×30°の所望の角度スペクトル出力を有せしめ得る。
【００２５】 以上述べたように本発明のプロセスにおいては、上記米国特許に示されたよう
に、または他の好ましい方法で記録したホトレジスト／ガラスマスター１０をプ
ロセス中で破壊することなく複製できる。図３aに示すようにホトレジスト／ガ ラスマスター１０はガラス基体１２上にホトレジスト層１４を有する。一般に、
幾つかのゴムマスターをホトレジストマスター１０から作ることができ、少なく
とも３個のエポキシマスターを各ゴムマスターから作ることができる。本発明に
おいては、図３bに示すようにホトレジスト／ガラスマスター１０を複製のため に作る。ガラスまたは他の好ましい材料の枠７０をホトレジスト／ガラスマスタ
ー１０の縁の周りに設け、枠７０がホトレジスト層１４の上面から僅か立ち上が
るようにする。枠を設けた後、エラストマ材料、好ましくはダウコーニング社製
のJまたはM−2RTVシリコンゴム、サイラステック（商標名）のようなシリコンゴ
ムを枠内のホトレジスト層１４上に注ぐ。RTVシリコンは、容器内の硬化剤１０ 重量部とRTVシリコンゴムベース１００重量部によって作る。このコンパウンド を、硬化剤が完全にベース内に分散し、均一な色が得られるまで混合する。完全
に硬化せしめるため完全に混合する必要がある。このようにしなければゴム内に
特徴を正しく作ることができない。混合後、混合物を約20ミリトールの真空室中
に入れ混合物を完全に膨張し次いで圧縮して取り込まれた空気を除去する。空気
除去後、混合物を空気の取り込みを防ぎながらマスター上に注ぐ。触媒作用を受
けて混合物は一般に硬化し、24時間以内に可撓性ゴムとなり、この時点でマスタ
ーをゴムから引き離すことができる。RTVシリコンは好ましいゴムであるが、ホ トレジスト層１４内に表面特徴を記録できるものであれば他の合成エラストマの
使用は当業者にとって自明なことである。枠７０は、RTVシリコンゴムがホトレ ジスト／ガラスマスター１０から流出するのを阻止する。RTVシリコンゴム層の 厚さは好ましくは1〜5ミリメータ、例えば5ミリメータとする。厚いゴム層は処 理する上で好ましいが、RTVシリコンゴムは極めて高価なためその使用量は最小 とする。RTVシリコンゴム層は必要に応じて好ましくは24時間硬化せしめる。完 全に硬化した後、RTVゴム層７２を例えば隅から手で引き離すことによってホト レジスト層１４から分離する。図３dに示すように引き離されたRTVゴム層７２の
面７３はホトレジスト層１４に接していたためホトレジスト１４の面組織、即ち
、光学的面特徴を有している。特に、RTVシリコンゴム層７２の引き離しにより 、ガラス基体１２とホトレジスト層１４を含むホトレジスト／ガラスマスター１
０が破壊されることはない。従って、ホトレジスト／ガラスマスター１０をマス
ターの貯蔵部に貯蔵し更なるサブマスター作成に使用できる。
に、または他の好ましい方法で記録したホトレジスト／ガラスマスター１０をプ
ロセス中で破壊することなく複製できる。図３aに示すようにホトレジスト／ガ ラスマスター１０はガラス基体１２上にホトレジスト層１４を有する。一般に、
幾つかのゴムマスターをホトレジストマスター１０から作ることができ、少なく
とも３個のエポキシマスターを各ゴムマスターから作ることができる。本発明に
おいては、図３bに示すようにホトレジスト／ガラスマスター１０を複製のため に作る。ガラスまたは他の好ましい材料の枠７０をホトレジスト／ガラスマスタ
ー１０の縁の周りに設け、枠７０がホトレジスト層１４の上面から僅か立ち上が
るようにする。枠を設けた後、エラストマ材料、好ましくはダウコーニング社製
のJまたはM−2RTVシリコンゴム、サイラステック（商標名）のようなシリコンゴ
ムを枠内のホトレジスト層１４上に注ぐ。RTVシリコンは、容器内の硬化剤１０ 重量部とRTVシリコンゴムベース１００重量部によって作る。このコンパウンド を、硬化剤が完全にベース内に分散し、均一な色が得られるまで混合する。完全
に硬化せしめるため完全に混合する必要がある。このようにしなければゴム内に
特徴を正しく作ることができない。混合後、混合物を約20ミリトールの真空室中
に入れ混合物を完全に膨張し次いで圧縮して取り込まれた空気を除去する。空気
除去後、混合物を空気の取り込みを防ぎながらマスター上に注ぐ。触媒作用を受
けて混合物は一般に硬化し、24時間以内に可撓性ゴムとなり、この時点でマスタ
ーをゴムから引き離すことができる。RTVシリコンは好ましいゴムであるが、ホ トレジスト層１４内に表面特徴を記録できるものであれば他の合成エラストマの
使用は当業者にとって自明なことである。枠７０は、RTVシリコンゴムがホトレ ジスト／ガラスマスター１０から流出するのを阻止する。RTVシリコンゴム層の 厚さは好ましくは1〜5ミリメータ、例えば5ミリメータとする。厚いゴム層は処 理する上で好ましいが、RTVシリコンゴムは極めて高価なためその使用量は最小 とする。RTVシリコンゴム層は必要に応じて好ましくは24時間硬化せしめる。完 全に硬化した後、RTVゴム層７２を例えば隅から手で引き離すことによってホト レジスト層１４から分離する。図３dに示すように引き離されたRTVゴム層７２の
面７３はホトレジスト層１４に接していたためホトレジスト１４の面組織、即ち
、光学的面特徴を有している。特に、RTVシリコンゴム層７２の引き離しにより 、ガラス基体１２とホトレジスト層１４を含むホトレジスト／ガラスマスター１
０が破壊されることはない。従って、ホトレジスト／ガラスマスター１０をマス
ターの貯蔵部に貯蔵し更なるサブマスター作成に使用できる。
【００２６】 RTVサブマスターを作成後、これを、ノーランド 63、GAFGARD 233またはUV −25を用いることを除いて図２のステップ3〜7に示す方法、即ち、エポキシのビ
ーズをサブマスターの1つの縁に配置し、その上にポリカーボネート層を配置し 、ビーズをポリカーボネート層とゴム基体間で均一に押しつぶし、エポキシをUV
硬化し、次いでエポキシをゴムから引き離す方法で必要とする更なる世代のエポ
キシサブマスターを作るために用いることができる。図２のステップ3〜7に示し
たように第2世代サブマスターから第3及びそれ以上の世代のサブマスターを作る
ことができる。更に、単一のゴムサブマスターから多数の第2世代サブマスター を作ることができ、従ってゴムサブマスターをゴムサブマスターの貯蔵部内に貯
蔵し、将来、更なる第2世代サブマスターの作成に用いることができる。
ーズをサブマスターの1つの縁に配置し、その上にポリカーボネート層を配置し 、ビーズをポリカーボネート層とゴム基体間で均一に押しつぶし、エポキシをUV
硬化し、次いでエポキシをゴムから引き離す方法で必要とする更なる世代のエポ
キシサブマスターを作るために用いることができる。図２のステップ3〜7に示し
たように第2世代サブマスターから第3及びそれ以上の世代のサブマスターを作る
ことができる。更に、単一のゴムサブマスターから多数の第2世代サブマスター を作ることができ、従ってゴムサブマスターをゴムサブマスターの貯蔵部内に貯
蔵し、将来、更なる第2世代サブマスターの作成に用いることができる。
【００２７】 RTVシリコンゴムを用いる利点の1つは、RTVシリコンゴムは従来の方法に比べ て硬化が時間的に比較的遅いため減少の少ないことである。収縮が少ないためホ
トレジスト／ガラスマスター１０の角度スペクトル出力を従来の方法を用いた場
合に必要とされる値より小さくできる。先の例では、ホトレジスト／ガラスマス
ターは、90°×30°の角度スペクトル出力を有する最終光学製品を作るため130 °×60°の角度スペクトル出力を得るよう記録する必要があった。RTVゴムを用 いれば、ホトレジスト／ガラスマスター１０を例えば略120°×50°の角度スペ クトル出力を有するように記録でき、先の方法の場合に比べて少なくとも1世代 減少したサブマスターとすることができる。このことは極めて重要な利点である
。第1に1つの世代のサブマスターを省略できるため時間と材料を節約できる。第
2に、マスターは高い角度スペクトル出力を必要としないから最終製品の品質を 向上できる。第3に、高い角度スペクトル出力のマスターの記録は低い角度スペ クトル出力のマスターの記録に比べ汚染と振動の影響をより受け易い。特に、高
い角度スペクトル出力のマスターの記録に必要な小さい特徴サイズは記録プロセ
スの間に発生する塵≡のサイズに近づくため、この場合の記録プロセスは塵≡に
対して大きな感度を有するようになる。更に、ホトレジスト／ガラスマスターの
全記録プロセスは振動に対して極めて敏感で、高い角度スペクトル出力のマスタ
ー記録の間振動の影響がより顕著となる。本発明においては減少が小さいため従
来に比べ高い角度スペクトル出力のマスターからスタートする必要がなく、従っ
て、記録品質及び効率を改良することができる。
トレジスト／ガラスマスター１０の角度スペクトル出力を従来の方法を用いた場
合に必要とされる値より小さくできる。先の例では、ホトレジスト／ガラスマス
ターは、90°×30°の角度スペクトル出力を有する最終光学製品を作るため130 °×60°の角度スペクトル出力を得るよう記録する必要があった。RTVゴムを用 いれば、ホトレジスト／ガラスマスター１０を例えば略120°×50°の角度スペ クトル出力を有するように記録でき、先の方法の場合に比べて少なくとも1世代 減少したサブマスターとすることができる。このことは極めて重要な利点である
。第1に1つの世代のサブマスターを省略できるため時間と材料を節約できる。第
2に、マスターは高い角度スペクトル出力を必要としないから最終製品の品質を 向上できる。第3に、高い角度スペクトル出力のマスターの記録は低い角度スペ クトル出力のマスターの記録に比べ汚染と振動の影響をより受け易い。特に、高
い角度スペクトル出力のマスターの記録に必要な小さい特徴サイズは記録プロセ
スの間に発生する塵≡のサイズに近づくため、この場合の記録プロセスは塵≡に
対して大きな感度を有するようになる。更に、ホトレジスト／ガラスマスターの
全記録プロセスは振動に対して極めて敏感で、高い角度スペクトル出力のマスタ
ー記録の間振動の影響がより顕著となる。本発明においては減少が小さいため従
来に比べ高い角度スペクトル出力のマスターからスタートする必要がなく、従っ
て、記録品質及び効率を改良することができる。
【００２８】 所望の光学的特性を有する最終光学製品を作る他の方法は、金属しむを始めに
作ることである。この方法には利点もあるが従来例と同様ホトレジスト／ガラス
マスターを破壊することになる。図４aに示すように、この方法ではホトレジス ト層６２をその上に有するガラスマスター層６０を用いる。ホトレジストの厚さ
は約20ミクロンとするが他の厚さでも良い。略500〜1000オングストロームの厚 さの銀層６４を標準プロセスを用いてホトレジスト層６２上に真空蒸着せしめる
。図４bに示すように、この層６０、６２及び６４の積層体を溶液内に入れ、こ の溶液内には銀層６４に接続した陽極と、ニッケルクロミウム板に接続した陰極
を配置し、図４cに示すように銀層６４上にニッケルクロミウム層６６を電着せ しめても良い。図４dに示すように銀層６４をホトレジスト層６２から引き離す とガラスマスター層６０とホトレジスト層６２が破壊する。銀層６４に沿った厚
さ略62ミル〜1cmのニッケルクロミウム層６６を標準エンボス加工または注入モ ールド工程で用い最終光学製品を作る。
作ることである。この方法には利点もあるが従来例と同様ホトレジスト／ガラス
マスターを破壊することになる。図４aに示すように、この方法ではホトレジス ト層６２をその上に有するガラスマスター層６０を用いる。ホトレジストの厚さ
は約20ミクロンとするが他の厚さでも良い。略500〜1000オングストロームの厚 さの銀層６４を標準プロセスを用いてホトレジスト層６２上に真空蒸着せしめる
。図４bに示すように、この層６０、６２及び６４の積層体を溶液内に入れ、こ の溶液内には銀層６４に接続した陽極と、ニッケルクロミウム板に接続した陰極
を配置し、図４cに示すように銀層６４上にニッケルクロミウム層６６を電着せ しめても良い。図４dに示すように銀層６４をホトレジスト層６２から引き離す とガラスマスター層６０とホトレジスト層６２が破壊する。銀層６４に沿った厚
さ略62ミル〜1cmのニッケルクロミウム層６６を標準エンボス加工または注入モ ールド工程で用い最終光学製品を作る。
【００２９】 本発明の他の目的及び特徴は明細書の詳細な説明及び図面から当業者にとって
自明である。然しながら本発明は、これら詳細な説明及び特定の例、好ましい実
施例に限定されるべきではない。本発明は本発明の精神を逸脱することなく種々
増減、変更できることは勿論である。
自明である。然しながら本発明は、これら詳細な説明及び特定の例、好ましい実
施例に限定されるべきではない。本発明は本発明の精神を逸脱することなく種々
増減、変更できることは勿論である。
【００３０】 上述のように多くの他の変更を本発明の精神を逸脱することなくなし得る。こ
の変更の範囲は特許請求の範囲の記載によって明らかならしめる。
の変更の範囲は特許請求の範囲の記載によって明らかならしめる。
本発明の明確な概念、利益及び特徴と、本発明による代表的なメカニズムの構
成の操作を実施例を参照してより明確ならしめる。添付図面中に示した実施例は
限定的なものではなく詳細な説明の一部を構成するものである。
成の操作を実施例を参照してより明確ならしめる。添付図面中に示した実施例は
限定的なものではなく詳細な説明の一部を構成するものである。
【図１】 ホトレジスト／ガラスマスターの記録方法説明図である。
【図２】 マスターと幾つかの順次のサブマスターの複製ステップ説明図である。
【図３a】 ホトレジスト／ガラスマスターの側面図である。
【図３b】 枠によって囲まれたガラスマスターの平面図である。
【図３c】 RTVシリコンゴム層によってカバーされたホトレジスト／ガラスマスターの側 面図である。
【図３d】 RTVシリコンゴム層の側面図である。
【図４a】 金属しむを用いた他の複製技術の説明図である。
【図４b】 金属しむを用いた他の複製技術の説明図である。
【図４c】 金属しむを用いた他の複製技術の説明図である。
【図４d】 金属しむを用いた他の複製技術の説明図である。
【手続補正書】特許協力条約第１９条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年８月２日（１９９９．８．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホッセイニ アバス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90503トーランス スペンサー ストリー ト 3654 アパートメント 222 Ｆターム(参考） 4F202 AH73 AJ03 AJ05 CA01 CB01 CD01 CD30
Claims (28)
- 【請求項１】 感光材料を記録し、 この感光材料を処理し、 この処理した感光材料上にゴムを注ぎ、 このゴムを硬化し、及び 硬化したゴムを硬化した感光材料から分離する 工程より成る光学製品のためのサブマスターを作る方法。
- 【請求項２】 上記ゴムが合成エラストマであることを特徴とする請求項１
記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。 - 【請求項３】 上記ゴムがRTVシリコンであることを特徴とする請求項１記 載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。
- 【請求項４】 上記ゴムが約5ミクロンの厚さの層であることを特徴とする 請求項１記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。
- 【請求項５】 上記硬化した感光材料上にゴムを注ぐ工程が、上記マスター
を囲む枠内にゴムを注ぐことを含む請求項１記載の光学製品のためのサブマスタ
ーを作る方法。 - 【請求項６】 上記感光材料を記録する工程が、コヒーレント光を用いて感
光材料内に面組織を作ることを含む請求項１記載の光学製品のためのサブマスタ
ーを作る方法。 - 【請求項７】 上記感光材料を記録する工程が、非コヒーレント光を用いて
感光材料内に面組織を作ることを含む請求項１記載の光学製品のためのサブマス
ターを作る方法。 - 【請求項８】 上記サブマスターをエポキシ層でカバーし、 上記エポキシ層をプラスチック基材でカバーし、及び 上記エポキシ層をサブマスターから分離する ことによる上記サブマスターを用いて次世代サブマスターを作ることを含む請
求項１記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。 - 【請求項９】 上記サブマスターをエポキシ層でカバーする工程が、 上記サブマスターの1つの縁に沿ってエポキシのビーズを配置し、 上記エポキシのビーズを上記プラスチックの基材によってカバーし、及び 上記エポキシのビーズを上記サブマスターと上記プラスチック基材との間に均一
に広げるため上記プラスチック基材に圧力を加える ことを含む請求項８記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法 - 【請求項１０】 上記エポキシ層が４部エポキシより成る請求項８記載の光
学製品のためのサブマスターを作る方法。 - 【請求項１１】 上記エポキシ層が１部エポキシより成る請求項８記載の光
学製品のためのサブマスターを作る方法。 - 【請求項１２】 感光材料に光学的特徴を記録し、 マスターを作るためこの感光材料を処理し、 マスター上にゴムの層を注ぎ、 このゴムを硬化し、及び ゴムのサブマスターを作るため 硬化したゴムを感光材料から分離する 工程より成る光学製品のためのサブマスターを作る方法。
- 【請求項１３】 上記ゴムが合成エラストマであることを特徴とする請求項
１２記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。 - 【請求項１４】 上記ゴムがRTVシリコンであることを特徴とする請求項１ ２記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。
- 【請求項１５】 上記ゴムが約5ミクロンの厚さの層であることを特徴とす る請求項１２記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。
- 【請求項１６】 上記感光材料を記録する工程が、コヒーレント光を用いて
感光材料内に面組織を作ることを含む請求項１２記載の光学製品のためのサブマ
スターを作る方法。 - 【請求項１７】 上記感光材料を記録する工程が、非コヒーレント光を用い
て感光材料内に面組織を作ることを含む請求項１２記載の光学製品のためのサブ
マスターを作る方法。 - 【請求項１８】 ゴムのサブマスターをエポキシ層でカバーし、 上記エポキシ層をプラスチック基材でカバーし、 上記エポキシ層を硬化し、及び 上記エポキシ層を上記ゴムのサブマスターから分離する ことによるゴムのサブマスターを用いて次世代サブマスターを作ることを含む
請求項１２記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。 - 【請求項１９】 ゴムの層をマスター上に注ぐ上記工程が、マスターを囲む
枠内にゴムを注ぐことを含む請求項１２記載の光学製品のためのサブマスターを
作る方法。 - 【請求項２０】 ゴムの層をマスター上に注ぎ、このゴム内にマスターの光
学的面特徴を作り、 このゴムを硬化し、及び 硬化したゴムを上記マスターから分離してゴムのサブマスターを得る 工程より成る、光学的面特徴を記録したマスターから光学製品のためのサブマ
スターを作る方法。 - 【請求項２１】 上記ゴムの層が合成エラストマであることを特徴とする請
求項２０記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。 - 【請求項２２】 上記ゴムがRTVシリコンであることを特徴とする請求項２ ０記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。
- 【請求項２３】 上記ゴムが約5ミクロンの厚さの層であることを特徴とす る請求項２０記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。
- 【請求項２４】 上記マスター上にゴムの層を注ぐ工程が、上記マスターを
囲む枠内にゴムを注ぐことを含む請求項２０記載の光学製品のためのサブマスタ
ーを作る方法。 - 【請求項２５】 ゴムのサブマスターをエポキシ層でカバーし、 上記エポキシ層をプラスチック基材でカバーし、 上記エポキシ層を硬化し、及び 上記エポキシ層を上記ゴムのサブマスターから分離する ことによるゴムのサブマスターを用いて次世代サブマスターを作ることを含む
請求項２０記載の光学製品のためのサブマスターを作る方法。 - 【請求項２６】 感光材料内に光学的特徴を記録し、 マスターを作るためこの感光材料を処理し、 この感光材料上に銀の層を被覆し、 この銀の層上にニッケルクロミウムの層を電着し、 サブマスターを作るため上記銀の層を上記感光材料から分離する 工程とより成る光学製品のためのサブマスターを作る方法。
- 【請求項２７】 上記サブマスターからエンボス加工によって最終光学製品
を作るため上記銀のサブマスターを用いることを更に含む請求項２６記載の光学
製品のためのサブマスターを作る方法。 - 【請求項２８】 上記サブマスターから注入モールドによって最終光学製品
を作るため上記銀のサブマスターを用いることを更に含む請求項２６記載の光学
製品のためのサブマスターを作る方法。
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