JP4129430B2 - 多層光学製品のための方法および装置 - Google Patents
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Description
本出願は、その全体が本明細書に参考として援用されている、2001年8月22日に出願された「光学的に平坦な多層製品」と題する合衆国仮出願第60/314,320号の利益を主張する。
本発明は、光学製品の一般分野に関する。より詳細には、本発明は、改良された光学特性をもつ多層光学製品を形成することに関する。
ここで、
本発明は、多層ホログラフィメモリーセルのための方法および装置により、上記の必要性に対する解決を提供する。
本発明は、多層の光学製品および多層の光学製品を製作する方法に関する。1つの実施形態において、この方法は、第1の表面および第2の表面をもつ第1の基板を提供する工程;第1の表面および第2の表面をもつ第2の基板を提供する工程;第1の表面および第2の表面をもつ第3の基板を提供する工程;該第1の基板の第1の表面を第1のホルダーで把握する工程であって、それによって、該第1の基板の第1の表面が、該第1のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与により実施される工程;該第2の基板の第1の表面を第2のホルダーで把握する工程であって、それによって、該第2の基板の第1の表面が、該第2のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与により実施される工程;該第1のホルダーの内表面および該第2のホルダーの内表面を整列し、選択された角度の関係で互いに対向させる工程;該第1の基板の第2の表面および該第2の基板の第2の表面から選択される1つ以上の表面上に第1の接着剤を配置する工程;該第1のホルダーおよび第2のホルダーがそれらの把握を維持している間、および該第1のホルダーおよび第2のホルダーの該内表面が選択された距離の関係および該選択された角度の関係にある間に該第1の接着剤を少なくとも硬化し、第1の多層製品を形成する工程;該第1のホルダーを該第1の多層製品から除去する工程;該第3の基板の第1の表面を、該除去された第1のホルダーで把握し、それによって該第3の基板の第1の表面が該第1のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与により実施される工程;該第3の基板の第2の表面および該形成された多層製品の第1の基板の第1の反射表面から選択される1つ以上の表面上に第2の接着剤を配置する工程;該第1のホルダーおよび第2のホルダーがそれらの把握を維持している間、および該第1のホルダーおよび第2のホルダーの該内表面が選択された距離の関係および該選択された角度の関係にある間に該第2の接着剤を少なくとも部分的に硬化し、第2の多層製品を形成する工程;を包含し、ここで、該第1のホルダーおよび該第2のホルダーの除去の後、該少なくとも部分的に硬化した第1の接着剤および第2の接着剤が、該第2の多層製品を、該第2の多層製品が該第1のホルダーおよび第2のホルダーによって保持された状態に維持し、ここで、該第1の接着剤および第2の接着剤が、感光性ポリマーを、該製品が反射ホログラフィデータ記憶システム中にデータを記憶し得るように含み、そしてここで、該第1のホルダーの内表面および第2のホルダーの内表面の少なくとも1つが、約0.1〜約1.6μmの波長に対し、約0.05〜約1波/cmの表面平坦度を有する。
h=基板厚さ、b=中心における基板の高さ、d=基板の直径、P1=基板の自由表面上の空気圧、P2=基板の真空平坦表面上の空気圧、P=P1−P2=基板を横切る圧力。σ=基板のポアソン比、E=基板のヤング弾性率である。
b’=3層製品中の残存弧形度高さ、t=結合層厚さ(t>>b’)、σ‘=接着剤のポアソン比、E’=接着剤層のヤング弾性率である。
3’’平方のガラス基板を用いて多層光学製品を作製した。0.005波/cmの表面平坦度を有する、2つの10cm直径、約1.9cm厚さのガラスフラットを得、そして各々中に、約3.2mm幅、約1.6mm深さの円形の真空接近可能な溝を担持し、この溝は、約6.4cmの内径を有していた。ホルダーを、アセトンおよびメタノールを用いるドロップおよびドラッグ法により清澄にした。1つの側面上に抗反射性被覆を有し、75mm×75mm×約1.1mmの寸法で、そして約1波/cmの表面平坦度および伝送平坦度を有する、ディスプレイガラスの方形ガラス基板を、同様に清澄にした。ホルダーを、装置中に、それらの1つが他方の上に位置するように取り付け、そしてそれらの真空溝を、約0.1大気圧でハウス真空に付着させた。ホルダーを、底部ホルダーがピッチおよびヨーで回転し得るが、z軸に沿って動かないように、その一方、頂部ホルダーは、ピッチおよびヨーで固定されたが、z軸に沿って垂直方向に移動するように整列させた。ホルダーの平行性を測定するために、拡張、コリメートHeNeレーザービームを、上からわずかに角度をもたせホルダーの中心部分向けた。ホルダーがほぼ接触したとき、ホルダーの2つの内表面からの反射は、これらホルダーの平行性の程度を示した。底部ホルダーを、干渉反射が、雄牛の目パターンを示すまで(これは、0.05波/cm以内の平行関係を示した)調整した。
Claims (48)
- 反射性の多層光学製品を製造する方法であって、
第1の表面および第2の表面をもつ第1の基板を提供する工程と、
第1の表面および第2の表面をもつ第2の基板を提供する工程と、
第1の表面および第2の表面をもつ第3の基板を提供する工程と、
該第1の基板の第1の表面を第1のホルダーで把握する工程であって、それによって、該第1の基板の第1の表面が、該第1のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与により実施される、工程と、
該第2の基板の第1の表面を第2のホルダーで把握する工程であって、それによって、該第2の基板の第1の表面が、該第2のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与により実施される、工程と、
該第1のホルダーの内表面および該第2のホルダーの内表面を整列し、選択された角度の関係で互いに対向させる工程と、
該第1の基板の第2の表面および該第2の基板の第2の表面から選択される1つ以上の表面上に第1の接着剤を配置する工程と、
該第1のホルダーおよび該第2のホルダーがそれらの把握を維持している間、ならびに該第1のホルダーおよび該第2のホルダーの内表面が選択された距離の関係および該選択された角度の関係にある間に、該第1の接着剤を少なくとも部分的に硬化させることにより、第1の多層製品を形成する工程と、
該第1のホルダーを該第1の多層製品から解除する工程と、
該第1の多層製品の該第1の基板の第1の表面または該第3の基板の第2の表面の上に反射層を形成する工程と、
該第3の基板の第1の表面を、該解除された第1のホルダーで把握する工程であって、それによって、該第3の基板の第1の表面が該第1のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与により実施される、工程と、
該第3の基板の第2の表面および該形成された多層製品の該第1の基板の第1の表面から選択される1つ以上の表面上に第2の接着剤を配置する工程と、
該第1のホルダーおよび該第2のホルダーがそれらの把握を維持している間、ならびに該第1のホルダーおよび該第2のホルダーの内表面が選択された距離の関係および選択された角度の関係にある間に、該第2の接着剤を少なくとも部分的に硬化させることにより、第2の多層製品を形成する工程と
を包含し、
該第1のホルダーおよび該第2のホルダーの除去の後、該少なくとも部分的に硬化した第1の接着剤および第2の接着剤が、該第2の多層製品を、該第2の多層製品が該第1のホルダーおよび該第2のホルダーによって保持された状態に維持し、該第1の接着剤および該第2の接着剤が、該製品がホログラフィデータ記憶システムにデータを記憶し得るように感光性ポリマーを含み、該第1のホルダーの内表面および該第2のホルダーの内表面のうちの少なくとも1つが、約0.3〜約1.6μmの波長に対し、約0.05〜約1波/cmの表面平坦度を有する、方法。 - 前記第2の多層製品が、約300ナノメーター〜1600ナノメーターの波長で、約0.05波/cm〜約1波/cmの表面平坦度を有し、前記第1、第2、および第3の基板上に前記接着剤によって奏される力が、該表面平坦度を維持する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の基板の第1の表面および前記第2の基板の第1の表面によって境が付けられる多層、ならびに前記第1の基板の第1の表面および第3の基板の第1の層によって境が付けられる多層の各々が、約300ナノメーター〜1600ナノメーターの波長で、約0.05波/cm〜約1波/cmの伝送平坦度を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のホルダーおよび前記第2のホルダーが、その中に少なくとも1つの真空溝を有するガラスプレートである、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の多層製品および前記第2の多層製品が、0.9以上のストレール値を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の多層製品および前記第2の多層製品が、約10-2以下の弧形度を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1、第2、および第3の基板が透明であり、ガラス、サファイア、ポリカーボネート、石英、ポリメチルメタクリレート、アクリル、ポリオレフィンまたはそれらの任意の組合せから選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記硬化させる工程の間に、前記第1のホルダーおよび前記第2のホルダーのうちの少なくとも1つがz軸に沿って移動可能である、請求項1に記載の方法。
- 前記選択された角度の関係が、平行の関係である、請求項1に記載の方法。
- 前記ホルダーの内表面の前記選択された角度の関係での整列の間に干渉技法が実施される、請求項1に記載の方法。
- 反射性の多層光学製品であって、
第1の基板と、
第2の基板と、
第3の基板と、
該第1の基板と該第3の基板との間に配置された反射層と、
部分的に硬化した接着剤の第1の層であって、該第1の基板の第1の表面と該第2の基板との間に配置された接着剤の第1の層と、
部分的に硬化した接着剤の第2の層であって、該第1の基板の第2の表面と該第3の基板との間に配置された接着剤の第2の層と
を備え、
該第1の接着剤と該第2の接着剤が、該製品がホログラフィデータ記憶システムにデータを記憶し得るように感光性ポリマーを含み、該多層の光学製品が、約300ナノメーター〜約1600ナノメーターの波長で、約0.05波/cm〜約1波/cmの表面平坦度を有し、該第1の基板の第1の表面および該第2の基板の第1の表面によって境が付けられる第1の層、ならびに該第1の基板の第1の表面および該第3の基板の第1の層によって境が付けられる第2の層の各々が、約300ナノメーター〜約1600ナノメーターの波長で、約0.05波/cm〜約1波/cmの伝送平坦度を有する、多層光学製品。 - 前記基板が、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、アクリル、ポリオレフィンまたはそれらの任意の組合せから作られている、請求項11に記載の多層製品。
- 前記基板が、該基板を通じて接着剤を分配するための少なくとも1つの穴を有する、請求項11に記載の多層製品。
- 前記基板の幾何学的形態が、正方形、矩形、環状、または卵形であり得る、請求項11に記載の多層製品。
- 前記基板の厚さが、約25マイクロメーター〜約3ミリメーターである、請求項11に記載の多層製品。
- 前記第1または第2または第3の基板の外表面が、表面リリーフパターンを含む、請求項11に記載の多層製品。
- 前記第1または第2または第3の基板の1つの表面または両方の表面が、表面リリーフパターンまたは回折格子を含む、請求項11に記載の多層製品。
- 前記接着剤が、熱エネルギーまたは照射エネルギーを利用して硬化される、請求項11に記載の多層製品。
- 前記製品が、0.9以上のストレール値を有する、請求項11に記載の多層製品。
- 多層反射ホログラフィ記憶システムを製造する方法であって、
第1の表面および第2の表面をもつ第1の基板を提供する工程であって、該第1の表面が光学的に反射性である、工程と、
第1の表面および第2の表面をもつ第2の基板を提供する工程と、
第1の表面および第2の表面をもつ第3の基板を提供する工程と、
該第1の基板の第1の表面を第1のホルダーで把握する工程であって、それによって、該第1の基板の第1の表面が、該第1のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与より実施される、工程と、
該第2の基板の第1の表面を第2のホルダーで把握する工程であって、それによって、該第2の基板の第1の表面が、該第2のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与により実施される、工程と、
該第1のホルダーの内表面および該第2のホルダーの内表面を整列し、選択された角度の関係で互いに対向させる工程と、
該第1の基板の第2の表面および該第2の基板の第2の表面から選択される1つ以上の表面上に第1の接着剤を配置する工程と、
該第1のホルダーおよび該第2のホルダーがそれらの把握を維持している間、ならびに該第1のホルダーおよび該第2のホルダーの内表面が選択された距離の関係および該選択された角度の関係にある間に、該第1の接着剤を少なくとも部分的に硬化させることにより、第1の多層製品を形成する工程と、
該第1のホルダーを該第1の多層製品から解除する工程と、
該第3の基板の第1の表面を、該解除された第1のホルダーで把握する工程であって、それによって、該第3の基板の第1の表面が該第1のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与により実施される、工程と、
該第3の基板の第2の表面および該形成された多層製品の該第1の基板の反射性の第1の表面から選択される1つ以上の表面上に第2の接着剤を配置する工程と、
該第1のホルダーおよび該第2のホルダーがそれらの把握を維持している間、ならびに該第1のホルダーおよび該第2のホルダーの内表面が選択された距離の関係および選択された角度の関係にある間に、該第2の接着剤を少なくとも部分的に硬化させることにより、第2の多層製品を形成する工程と
を包含し、
該第1のホルダーおよび該第2のホルダーの除去の後、該少なくとも部分的に硬化した第1の接着剤および第2の接着剤が、該第2の多層製品を、該第2の多層製品が該第1のホルダーおよび該第2のホルダーによって保持された状態に維持し、該第1の接着剤および該第2の接着剤が、該製品が反射ホログラフィデータ記憶システムにデータを記憶し得るように感光性ポリマーを含み、該第1のホルダーの内表面および該第2のホルダーの内表面のうちの少なくとも1つが、約0.4〜約0.7μmの波長に対し、約0.05〜約1波/cmの表面平坦度を有する、方法。 - 前記第2の多層製品が、約300ナノメーター〜1600ナノメーターの波長で、約0.05波/cm〜約1波/cmの表面平坦度を有し、前記第1、第2、および第3の基板上に前記接着剤によって奏される力が、該表面平坦度を維持する、請求項20に記載の方法。
- 前記第1の基板の第1の表面および前記第2の基板の第1の表面によって境が付けられる多層、ならびに前記第1の基板の第1の表面および第3の基板の第1の層によって境が付けられる多層の各々が、約300ナノメーター〜1600ナノメーターの波長で、約0.05波/cm〜約1波/cmの伝送平坦度を有する、請求項20に記載の方法。
- 前記第1のホルダーおよび前記第2のホルダーが、その中に少なくとも1つの真空溝を有するガラスプレートである、請求項20に記載の方法。
- 前記第1の多層製品および前記第2の多層製品が、0.9以上のストレール値を有する、請求項20に記載の方法。
- 前記第1の多層製品および前記第2の多層製品が、約10−2の弧形度を有する、請求項20に記載の方法。
- 前記第1、第2、および第3の基板が透明であり、ガラス、サファイア、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリオレフィンまたは石英から選択される、請求項20に記載の方法。
- 前記硬化させる工程の間に、前記第1のホルダーおよび前記第2のホルダーのうちの少なくとも1つがz軸に沿って移動可能である、請求項20に記載の方法。
- 前記選択された角度の関係が、平行の関係である、請求項20に記載の方法。
- 前記ホルダーの内表面の前記選択された角度の関係での整列の間に干渉技法が実施される、請求項20に記載の方法。
- 多層反射ホログラフィ記憶システムを製造する方法であって、
第1の基板の外表面を第1のホルダーで把握し、それによって、該第1の基板の外表面が、該第1のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与より実施される、工程と、
第2の基板の外表面を第2のホルダーで把握する工程であって、それによって、該第2の基板の外表面が、該第2のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与により実施される、工程と、
該第1のホルダーの内表面および該第2のホルダーの内表面を整列し、選択された角度の関係で互いに対向させる工程と、
該第1の基板の内表面および該第2の基板の内表面から選択される1つ以上の表面上に第1の接着剤を配置する工程と、
該第1のホルダーおよび該第2のホルダーがそれらの把握を維持している間、ならびに該第1のホルダーおよび該第2のホルダーの内表面が選択された距離の関係および該選択された角度の関係にある間に、該第1の接着剤を少なくとも部分的に硬化させることにより、第1の多層製品を形成する工程と、
該第1のホルダーおよび/または該第2のホルダーを該第1の多層製品から解除する工程と、
該第1の多層製品の該第1の基板の外表面上に反射性物質を配置またはコーティングする工程と、
第3の基板の外表面を、該解除された第1のホルダーで把握する工程であって、それによって、該第3の基板の外表面が該第1のホルダーの内表面に保持され、該把握することが真空の付与により実施される、工程と、
該第3の基板の内表面および該形成された多層製品の第1の基板の反射性の外表面から選択される1つ以上の表面上に第2の接着剤を配置する工程と、
該第1のホルダーおよび該第2のホルダーがそれらの把握を維持している間、ならびに該第1のホルダーおよび該第2のホルダーの内表面が選択された距離の関係および選択された角度の関係にある間に、該第2の接着剤を少なくとも部分的に硬化させることにより、第2の多層製品を形成する工程と
を包含し、
該第1のホルダーおよび該第2のホルダーの除去の後、該少なくとも部分的に硬化した第1の接着剤および第2の接着剤が、該第2の多層製品を、該第2の多層製品が該第1のホルダーおよび該第2のホルダーによって保持された状態に維持し、該第1の接着剤および該第2の接着剤が、該製品が反射ホログラフィデータ記憶システムにデータを記憶し得るように感光性ポリマーを含み、該第1のホルダーの内表面および該第2のホルダーの内表面のうちの少なくとも1つが、約0.3〜約1.6μmの波長に対し、約0.05〜約1波/cmの表面平坦度を有する、方法。 - 前記第2の多層製品が、約300ナノメーター〜1600ナノメーターの波長で、約0.05波/cm〜約1波/cmの表面平坦度を有し、前記第1、第2、および第3の基板上に前記接着剤によって奏される力が、該表面平坦度を維持する、請求項30に記載の方法。
- 前記第1の基板の第1の表面および前記第2の基板の第1の表面によって境が付けられる多層、ならびに前記第1の基板の第1の表面および第3の基板の第1の層によって境が付けられる多層の各々が、約300ナノメーター〜1600ナノメーターの波長で、約0.05波/cm〜約1波/cmの伝送平坦度を有する、請求項30に記載の方法。
- 前記第1のホルダーおよび前記第2のホルダーが、その中に少なくとも1つの真空溝を有するガラスプレートである、請求項30に記載の方法。
- 前記第1の多層製品および前記第2の多層製品が、0.9以上のストレール値を有する、請求項30に記載の方法。
- 前記第1の多層製品および前記第2の多層製品が、約10−2以下の弧形度を有する、請求項30に記載の方法。
- 前記第1、第2、および第3の基板が透明であり、ガラス、サファイア、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリオレフィンまたは石英から選択される、請求項30に記載の方法。
- 前記硬化させる工程の間に、前記第1のホルダーおよび前記第2のホルダーのうちの少なくとも1つがz軸に沿って移動可能である、請求項30に記載の方法。
- 前記選択された角度の関係が、平行の関係である、請求項30に記載の方法。
- 前記ホルダーの内表面の前記選択された角度の関係での整列の間に干渉技法が実施される、請求項30に記載の方法。
- 多層反射ホログラフィ製品であって、
第1の表面および第2の表面をもつ第1の基板であって、該第1の表面が光学的に反射性である、第1の基板と、
第2の基板と、
第3の基板と、
部分的に硬化した接着剤の第1の層であって、該第1の基板の第1の表面と該第2の基板との間に配置された接着剤の第1の層と、
部分的に硬化した接着剤の第2の層であって、該第1の基板の第2の表面と該第3の基板との間に配置された接着剤の第2の層と
を含み、
該第1の接着剤と該第2の接着剤が、該製品が反射ホログラフィデータ記憶システムにデータを記憶し得るように感光性ポリマーを含み、該多層記憶システムが、約300ナノメーター〜約1600ナノメーターの波長で、約0.05波/cm〜約1波/cmの表面平坦度を有し、該第1の基板の第1の表面および該第2の基板の第1の表面によって境が付けられる層、ならびに該第1の基板の第1の表面および該第3の基板の第1の層によって境が付けられる層の各々が、約300ナノメーター〜約1600ナノメーターの波長で、約0.05波/cm〜約1波/cmの伝送平坦度を有する、多層反射ホログラフィ製品。 - 前記基板が、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、アクリル、ポリオレフィンまたはそれらの任意の組合せから作られている、請求項40に記載の多層反射ホログラフィ製品。
- 前記基板が、該基板を通じて接着剤を分配するための少なくとも1つの穴を有する、請求項40に記載の多層反射ホログラフィ製品。
- 前記基板の幾何学的形態が、正方形、矩形、環状、または卵形であり得る、請求項40に記載の多層反射ホログラフィ製品。
- 前記基板の厚さが、約25マイクロメーター〜約3ミリメーターである、請求項40に記載の多層反射ホログラフィ製品。
- 前記第1または第2または第3の基板の外表面が、表面リリーフパターンを含む、請求項40に記載の多層反射ホログラフィ製品。
- 前記第1または第2または第3の基板の内表面が、表面リリーフパターンまたは回折格子を含む、請求項40に記載の多層反射ホログラフィ製品。
- 前記接着剤が、熱エネルギーまたは照射エネルギーを利用して硬化される、請求項40に記載の多層反射ホログラフィ製品。
- 前記製品が、0.9以上のストレール値を有する、請求項40に記載の多層反射ホログラフィ製品。
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