JP2020537603A - ポリマー製品を成型する方法および装置 - Google Patents
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- B29C2035/0827—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C71/00—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
- B29C71/02—Thermal after-treatment
- B29C2071/022—Annealing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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-
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Abstract
Description
本願は、それらの全体として参照することによって本明細書に組み込まれる2017年10月17日に出願された米国仮出願第62/573,479号、および2018年10月16日に出願された米国仮出願第62/746,426号から優先権を主張する。
Claims (78)
- 光硬化性材料を平面状の物体に成形するためのシステムであって、前記システムは、
第1のモールド表面を備えている第1のモールド構造であって、前記第1のモールド表面は、第1の平面内に延びている平面状のエリアを備えている、第1のモールド構造と、
第2のモールド表面を備えている第2のモールド構造であって、前記第2のモールド表面は、第2の平面内に延びている平面状のエリアを備え、前記対応する平面状のエリアにおいて、前記第1のモールド構造または前記第2のモールド構造のうちの少なくとも1つは、前記光硬化性材料を光硬化させるために好適な1つ以上の波長における放射に対して実質的に透過的である、第2のモールド構造と、
前記第1のモールド表面または前記第2のモールド表面のうちの少なくとも1つに沿って配置された1つ以上の突出部と
を備え、
動作中、前記システムは、
前記1つ以上の突出部が前記反対側のモールド表面に接触する状態で前記第1のモールド表面と第2のモールド表面とが互いに面するように、前記第1および第2のモールド構造を位置付けることであって、前記第1の平面は、前記第2の平面と平行であり、500nm以下の全厚さ変動(TTV)を有する体積が、前記対応する平面状のエリアに隣接して前記第1のモールド表面と第2のモールド表面との間に画定されている、ことと、
前記体積において前記光硬化性材料を受け取ることと、
前記1つ以上の波長における放射を前記体積の中に向けることと
を行うように構成されている、システム。 - 前記第1のモールド構造および前記第2のモールド構造の各々は、1mmより大きい厚さを有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のモールド構造および前記第2のモールド構造の各々は、1mm〜50mmの厚さを有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のモールド構造および前記第2のモールド構造の各々は、3インチより大きい直径を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記システムは、前記第1のモールド表面または前記第2のモールド表面のうちの少なくとも1つに沿って画定された1つ以上の陥凹をさらに備えている、請求項1に記載のシステム。
- 動作中、前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかは、前記1つ以上の陥凹のうちの少なくともいくつかと整列しており、それによって、前記1つ以上の突出部が前記反対側の表面に接触する状態で前記第1および第2のモールド表面が互いに面するように、前記システムが前記第1および第2のモールド構造を位置付けると、前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかが、少なくとも部分的に前記陥凹のうちの少なくともいくつかの中に挿入される、請求項5に記載のシステム。
- 前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかは、前記第1のモールド表面の周辺に沿って配置されている、請求項6に記載のシステム。
- 前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかは、前記第1のモールド表面の内部に沿って配置されている、請求項6に記載のシステム。
- 前記1つ以上の陥凹突出部のうちの少なくともいくつかは、前記第2のモールド表面の周辺に沿って配置されている、請求項7に記載のシステム。
- 前記1つ以上の陥凹突出部のうちの少なくともいくつかは、前記第2のモールド表面の内部に沿って配置されている、請求項7に記載のシステム。
- 前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかは、実質的に長方形の断面を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記実質的に長方形の断面を有する前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかは、それぞれの実質的に半球形の遠位端をさらに備えている、請求項11に記載のシステム。
- 前記実質的に長方形の断面を有する前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかは、1つ以上の丸みを帯びた角をさらに備えている、請求項11に記載のシステム。
- 前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかは、実質的に三角形の断面を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記実質的に三角形の断面を有する前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかは、1つ以上の丸みを帯びた角をさらに備えている、請求項14に記載のシステム。
- 前記1つ以上の陥凹のうちの少なくともいくつかは、実質的に長方形の断面を有する、請求項5に記載のシステム。
- 前記実質的に長方形の断面を有する前記1つ以上の陥凹のうちの少なくともいくつかは、1つ以上の丸みを帯びた角をさらに備えている、請求項16に記載のシステム。
- 前記1つ以上の陥凹のうちの少なくともいくつかは、実質的に三角形の断面を有する、請求項5に記載のシステム。
- 前記実質的に三角形の断面を有する前記1つ以上の陥凹のうちの少なくともいくつかは、1つ以上の丸みを帯びた角をさらに備えている、請求項18に記載のシステム。
- 前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかは、前記第1のモールド表面または前記第2のモールド表面のうちの少なくとも1つと一体である、請求項1に記載のシステム。
- 前記1つ以上の突出部のうちの少なくともいくつかは、前記第1のモールド表面または前記第2のモールド表面から取り外し可能である、請求項1に記載のシステム。
- 前記光硬化性材料を光硬化させるために好適な放射の1つ以上の波長を放射するように構成された光アセンブリをさらに備えている、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1および第2のモールド表面は、研磨表面である、請求項1に記載のシステム。
- 動作中、前記システムは、前記対応する平面状のエリアに隣接して前記第1モールド表面と第2のモールド表面との間に画定された前記体積が100nm以下の全厚さ変動(TTV)を有するように、前記第1および第2のモールド構造を位置付けるように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記1つ以上の突出部の各々は、100nm以下の全厚さ変動を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記1つ以上の陥凹の各々は、100nm以下の全厚さ変動を有する、請求項5に記載のシステム。
- 動作中、前記システムは、前記対応する平面状のエリアに隣接して前記第1モールド表面と第2のモールド表面との間に画定された前記体積が20μm〜2mmの厚さを有するように、前記第1および第2のモールド構造を位置付けるように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 動作中、前記システムは、熱を前記体積の中に向けるように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 動作中、前記システムは、前記第1のモールド表面を通して熱を前記体積の中に向けるように構成されている、請求項28に記載のシステム。
- 動作中、前記システムは、前記第2のモールド表面を通して熱を前記体積の中に向けるように構成されている、請求項29に記載のシステム。
- 動作中、前記システムは、前記第1のモールド表面を通して前記放射の1つ以上の波長を前記体積の中に向けるように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 動作中、前記システムは、前記第2のモールド表面を通して前記放射の1つ以上の波長を前記体積の中に向けるように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 所定の形状を有する導波管部分を形成する方法であって、前記方法は、
第1の表面を有する第1のモールド部分を提供することであって、前記第1の表面は、前記導波管部分の所定の形状に対応する別々の連続した第1のエリアを備え、前記第1のエリアは、前記第1のエリアと異なる表面化学および/または表面構造を有する縁領域によって境を限られている、ことと、
第2の表面を有する第2のモールド部分を提供することであって、前記第2の表面は、前記導波管部分の所定の形状に対応する別々の連続した第2のエリアを備え、前記第2のエリアは、前記第2のエリアと異なる表面化学および/または表面構造を有する縁領域によって境を限られている、ことと、
計量された量の光硬化性材料を前記第1のモールド部分の前記第1のエリアに隣接した空間の中に分注することと、
前記第1のエリアと第2のエリアとが互いに対して位置合わせされている状態で、前記第1の表面と第2の表面とを向かい合って配置することと、
前記光硬化性材料が前記所定の形状を有する前記第1の表面の前記第1のエリアと前記第2の表面の前記第2のエリアとの間の空間を充填するように、前記第1の表面と前記第2の表面との間の相対的な分離を調節することであって、前記第1および第2のエリアとそれらの対応する縁領域との間の前記異なる表面化学および/または表面構造は、前記縁領域を越えた前記光硬化性材料の流動を防止する、ことと、
前記光硬化性材料を光硬化させるために好適な放射で前記空間内の前記光硬化性材料を照射し、前記導波管部分の形状における硬化させられたフィルムを形成することと、
前記第1および第2のモールド部分から前記硬化させられたフィルムを分離し、前記導波管部分を提供することと
を含む、方法。 - 前記計量された量の光硬化性材料は、前記第1のモールド部分の第1のエリアに隣接した前記空間内の複数の別々の場所において分注される、請求項33に記載の方法。
- 前記計量された量の光硬化性材料は、前記第1のモールド部分の第1のエリアに隣接した前記空間内で非対称パターンに従って分注される、請求項33に記載の方法。
- 前記計量された量の光硬化性材料は、前記第1のモールド部分の第1の表面の周辺において分注される、請求項33に記載の方法。
- 前記第1および第2の表面は、前記光硬化性材料を分注することに先立って、向かい合って配置される、請求項33に記載の方法。
- 前記第1および第2の表面は、前記光硬化性材料を分注した後、向かい合って配置される、請求項33に記載の方法。
- 前記第1および第2のエリアは、前記第1および/または第2の表面上の1つ以上の基準マーキングに基づいて、互いに対して位置合わせされる、請求項33に記載の方法。
- 前記基準マーキングは、前記第1および第2のエリアの外側に位置している、請求項39に記載の方法。
- 前記第1の表面と第2の表面との間の相対的な分離は、前記第1および/または第2の表面上に位置する1つ以上のスペーサに基づいて制御される、請求項33に記載の方法。
- 前記1つ以上のスペーサは、前記第1および第2のエリアの外側に位置している、請求項41に記載の方法。
- 前記第1および/または第2のモールド部分の前記縁領域は、前記光硬化性材料をはじく材料を備えている、請求項33に記載の方法。
- 前記第1および/または第2のモールド部分の前記縁領域は、前記光硬化性材料の液滴を留めるように構成されたパターン化された表面を備えている、請求項33に記載の方法。
- 前記第1および/または第2のモールド部分の前記縁領域は、前記光硬化性材料の液滴を転がすように構成されたパターン化された表面を備えている、請求項33に記載の方法。
- 前記導波管部分は、1,000μm以下の厚さと、少なくとも1cm2の面積とを有する、請求項33に記載の方法。
- 請求項33に記載の方法を使用して形成される導波管部分を備えている頭部搭載型ディスプレイを組み立てることを含む、方法。
- 所定の形状を有する導波管部分を形成するためのモールドシステムであって、前記モールドシステムは、
第1の表面を有する第1のモールド部分であって、前記第1の表面は、前記導波管部分の前記所定の形状に対応する別々の連続した第1のエリアを備え、前記第1のエリアは、縁領域によって境を限られている、第1のモールド部分と、
第2の表面を有する第2のモールド部分であって、前記第2の表面は、前記導波管部分の前記所定の形状に対応する別々の連続した第2のエリアを備え、前記第2のエリアは、前記第2のエリアと異なる表面化学および/または表面構造を有する縁領域によって境を限られている、第2のモールド部分と、
それぞれの前記第1および第2のエリアの外側に位置している前記第1および/または第2の表面上の1つ以上のスペーサと、
それぞれの前記第1および第2のエリアの外側に位置している前記第1および/または第2の表面上の1つ以上の基準マーキングと
を備え、
前記第1および第2の表面の前記縁領域の各々は、それぞれの前記第1のエリアおよび第2のエリアと異なる表面化学および/または表面構造を有し、それによって、前記導波管部分を形成するための光硬化性材料の表面エネルギーは、それぞれの前記第1および第2のエリアと比較して、前記縁領域において異なる、モールドシステム。 - 前記第1および/または第2のモールド部分の前記縁領域は、前記光硬化性材料の液滴を留めるように構成されたパターン化された表面を備えている、請求項48に記載のモールドシステム。
- 前記第1および/または第2のモールド部分の前記縁領域は、前記光硬化性材料の液滴を転がすように構成されたパターン化された表面を備えている、請求項48に記載のモールドシステム。
- 前記第1および/または第2のモールド部分の前記縁領域は、1μm〜10μmの範囲内の高さを有する構造を備えているパターン化された表面を備えている、請求項48に記載のモールドシステム。
- 前記第1および/または第2のモールド部分の前記縁領域は、50μm〜200μmの範囲内の側方間隔を有する構造を備えているパターン化された表面を備えている、請求項48に記載のモールドシステム。
- 前記第1および/または第2のモールド部分の前記縁領域は、前記光硬化性材料をはじく材料を備えている、請求項48に記載のモールドシステム。
- 前記第1の表面および前記第2の表面の両方は、前記導波管部分の前記所定の形状に対応する複数の別々の連続エリアを備え、前記複数の別々の連続エリアの各々は、対応する縁領域によって境を限られている、請求項48に記載のモールドシステム。
- 計量された量の光硬化性材料を前記第1のモールド部分の前記第1のエリアに隣接した空間の中に分注するように構成された分注ステーションをさらに備えている、請求項48に記載のモールドシステム。
- 前記第1の表面の第1のエリアと前記第2の表面の第2のエリアとの間の空間内の光硬化性材料を照射するように構成された照射ステーションをさらに備えている、請求項48に記載のモールドシステム。
- 前記導波管部分は、1,000μm以下の厚さと、少なくとも1cm2の面積とを有する、請求項48に記載のモールドシステム。
- 導波管フィルムを形成する方法であって、前記方法は、
光硬化性材料を第1のモールド部分と前記第1のモールド部分と反対側の第2のモールド部分との間の空間の中に分注することと、
前記第1のモールド部分の表面に対向している前記第2のモールド部分の表面に対する前記第1のモールド部分の表面の相対的な分離を調節することと、
前記光硬化性材料を光硬化させるために好適な放射で前記空間内の前記光硬化性材料を照射し、硬化させられた導波管フィルムを形成することと、
前記光硬化性材料を照射することと同時に、
前記第1のモールド部分の前記表面と前記第2のモールド部分の前記表面との間の前記相対的な分離を変動させること、および、
前記光硬化性材料を照射する前記放射の強度を変動させること
のうちの少なくとも1つを実施することと
を含む、方法。 - 前記相対的な分離は、前記第1のモールド部分の前記表面と前記第2のモールド部分の前記表面との間に延びている軸に沿って、前記第1のモールド部分によって経験される力を調整するように変動させられる、請求項58に記載の方法。
- 前記相対的な分離は、前記力を調整する閉ループ制御システムに基づいて変動させられる、請求項59に記載の方法。
- 前記相対的な分離は、前記光硬化性材料内のゲル点に到達するために十分な時間にわたって前記光硬化性材料を照射した後、変動させられる、請求項58に記載の方法。
- 前記相対的な分離は、前記光硬化性材料内のゲル点に到達するために十分な時間にわたって前記光硬化性材料を照射した後、低減させられる、請求項61に記載の方法。
- 前記相対的な分離を変動させることは、前記第2のモールド部分に向かって前記第1のモールド部分を移動させ、前記第1のモールド部分と前記第2のモールド部分との間に配置された1つ以上のスペーサ構造を圧縮することを含む、請求項58に記載の方法。
- 前記スペーサ構造は、開ループ制御システムに従って圧縮される、請求項63に記載の方法。
- 前記相対的な分離を変動させることは、前記第2のモールド部分に対して前記第1のモールド部分の位置を振動させることを含む、請求項58に記載の方法。
- 前記放射の強度を変動させることは、前記光硬化性材料を照射する空間強度パターンを変動させることを含む、請求項58に記載の方法。
- 前記放射の強度を変動させることは、前記放射の出力を変動させることを含む、請求項58に記載の方法。
- 前記出力を変動させることは、前記放射をパルスにすることを含む、請求項67に記載の方法。
- 前記放射の各パルスは、同一の出力を有する、請求項68に記載の方法。
- 前記放射のパルスは、異なる出力を有する、請求項68に記載の方法。
- 前記放射の各パルスは、同一の持続時間を有する、請求項68に記載の方法。
- 前記放射のパルスは、異なる持続時間を有する、請求項68に記載の方法。
- パルス周波数は、一定である、請求項68に記載の方法。
- パルス周波数は、変動させられる、請求項68に記載の方法。
- 前記放射の強度を変動させることは、前記空間の異なるエリアを連続的に照射することを含む、請求項58に記載の方法。
- 光硬化性材料で充填される前記空間の厚さは、変動し、前記放射の強度は、高い相対的厚さの領域が、低い相対的厚さの領域と比較して、より高い放射線量を受け取るように、変動させられる、請求項58に記載の方法。
- 前記第1のモールド部分および前記第2のモールド部分から前記硬化させられた導波管フィルムを分離することをさらに含む、請求項58に記載の方法。
- 請求項58に記載の方法を使用して形成される導波管フィルムを備えている頭部搭載型ディスプレイを組み立てることを含む、方法。
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