JP4520334B2 - 湾曲表面を有する被覆基材を作成する方法 - Google Patents

Description

本発明は、光学層を有する基材の被覆に関し、特に、湾曲した表面をこのような層で被覆することに関する。

光学層を用いた湾曲表面の被覆は、たとえば、レンズ製造から知られており、レンズにはブルーミング層が設けられる。しかしながら、こうした層は一般に、レンズの反射表面全体を覆う。

しかしながら、一方、たとえば、特定の視覚効果を達成するために、湾曲表面の適切なところに、そのエリアの範囲にわたって構造化された形態で光学層を設ける要求も存在する。

そのため、本発明は、被覆される基材表面に沿って、層が、横方向に構造化され、区分化され、または、パターン化されるように、光学層を用いた基材の被覆を改善するという目的に基づく。

この目的は、独立請求項で請求される方法および被覆基材によって、驚くほどに簡単な方法で達成される。有利な工夫および開発は、それぞれの従属請求項で規定される。

したがって、本発明は、湾曲表面上にパターン化された、または、横方向に構造化された光学コーティングを有する基材を作成する方法を提供し、本方法において、湾曲表面のサブエリアを覆うマスキングが湾曲表面に塗布され、真空堆積法を用いて、光学コーティングが塗布され、マスキングが除去される。

特に本発明による方法によって作成されることができる、本発明による被覆基材は、したがって、パターン化光学コーティングが設けられた湾曲表面を有し、それによって、光学コーティング、特に、真空コーティングが、この表面の少なくとも１つのサブエリアに設けられ、少なくとも１つの隣接または近傍サブエリアにはない。光学コーティングは、この場合、本発明による基材の作成中に、基材においてマスキングから切り出された１つまたは複数のサブエリア上に塗布され、マスキングによって覆われる隣接エリア上にはない。

したがって、本発明の目的のためのパターン化コーティングは、そのエリア範囲にわたって区分されたコーティングであり、区分されたコーティングは少なくとも１つの区分を有する。

光学コーティングのマスキングおよび真空堆積によって、本発明は、パターン化光学コーティングを有する湾曲した基材をもたらし、パターンの輪郭の縁部は、非常に明確で、かつ、はっきりわかる。

基材を真空で被覆できる限り、本発明に対する基材の適性に関しては何の制約もない。例として、ガラス、ガラス−セラミック、金属、または、プラスチック基材が適当である。特に、本発明は、基材としての光学部品の使用、および、本発明による光学部品の改良を包含することを意図する。

種々の真空堆積法が堆積プロセスに適する。この場合、堆積法の選択は、コーティング材料または被覆される表面の幾何形状の選択を含む種々の選択基準に依存する場合がある。本発明による方法の一実施形態によれば、光学コーティングの塗布は、物理的気相堆積（ＰＶＤ）による層の堆積を含む。これは、たとえば、層の気相堆積またはスパッタリングを含む。気相堆積は、高い堆積レートを達成することを可能にするが、スパッタリングもまた、気化するのが難しい材料に適する。層はまた、化学気相堆積（ＣＶＤ）によって塗布されることができる。たとえば、層は、プラズマパルス誘導化学気相堆積（ＰＩＣＶＤ）によって堆積されてもよい。

本発明の別の実施形態によれば、基材のマスキングはワニス層の塗布を含む。そのエリア範囲にわたって構造化されるワニス層を作成するために、たとえば、少なくとも１つのコンピュータ制御されたノズルによってワニス層を塗布することが、１つの有利な開発によって可能である。たとえば、インクジェットプリンタで用いられるように、適切に適合した印刷用ヘッドは特にこの目的に適する。ピエゾジェットプリントヘッドとバブルジェット（登録商標）プリントヘッドの両方を用いてもよい。これによって、そのエリア範囲にわたって構造化されるワニス層が、印刷することによって、被覆される表面のマスキングとして、または、マスキングの一部として、直接作成されることが可能になる。

たとえば、湾曲度の大きな表面の場合に、プリントヘッドまたはノズルと湾曲表面の間の距離を、許容可能な限界内に保つために、ワニス層の塗布中に、プリントヘッドまたはノズルと湾曲表面の間の距離を適合させる、または、再調整することが、本発明のこの実施形態の一開発によって可能である。

したがって、本発明はまた、湾曲した、かつ／または、多角形の基材を被覆する方法および装置を包含し、ワニスは、コンピュータ制御式プリントヘッドによって被覆される表面に塗布され、プリントヘッドの少なくとも１つのノズルと、湾曲した、かつ／または、多角形の基材の表面の間の距離は、コンピュータ制御下で適当なデバイスによって再調整される。これによって、ワニス塗布プロセスが、３次元で制御されることが可能になる。

特に、パターン化ワニス層内に、はっきりわかる輪郭を作成し、かつ、均一な印刷画像を確保するために、ワニス塗布に対する種々の処置が有利である。たとえば、ワニスが冷却されてもよい。ノズルが、たとえば、プリントヘッドの部品としてワニス塗布に用いられる場合、塗布前にワニス内の溶剤が気化するのを減らし、したがって、印刷用デバイスの閉塞（clogging：詰まり）を防止するために、ノズルに接続される供給容器内で、供給ライン内で、または、ノズルによって、ワニスを冷却することもまた有利である場合がある。ノズルの、または、プリントヘッドの閉塞を防止するさらなる可能な方法は、基材が適当な雰囲気内で印刷されることである。雰囲気は、たとえば、このために圧縮されてよい、かつ／または、乾燥を防止するために、溶剤を含む雰囲気であってよい。

ワニスが塗布されるとすぐに、ワニスが湾曲表面上で流れることを防止し、したがって、輪郭を十分に明瞭にするために、できる限り迅速にワニスを凝固させることが、同様に望ましい。真空チャンバ内でのワニス層のガス放出を減らすために、含有される任意の溶剤を除去することもまた望ましい。この目的に適した１つの処置は、溶剤の気化を促進させるために、ワニスを加熱した基材に塗布することである。

本発明の別のさらなる実施形態によれば、基材のマスキングもまた、フォトレジストを用いた被覆ならびにフォトレジストの露光および現像を含んでもよい。

本方法のさらに別の実施形態によれば、マスキングにプルオフワニスが用いられる。被覆プロセスが実行されてしまうと、プルオフワニス（ストリッパブル・ワニス）を、基材から容易に剥がすことができる。

本発明の好ましい一実施形態は、基材のマスキングが、例として、プリント回路基板技術において、はんだストップワニス（ソルダワニス）として用いられるように、ストップワニスの塗布を含むことを可能にする。このワニスは、真空に特に適合し、被覆中に起こる温度負荷にさらされる時に、熱的に安定であることがわかっている。

本発明の別の実施形態は、この基材のマスキングが、機械的マスクの配置を含むことを可能にする。機械的マスクは、再使用可能であり、真空中でガス放出することなく、大きなエリアを覆うのに適する。堆積される光学コーティングのパターンに一致するように切断された、予め形成された金属箔またはプラスチックシートを、たとえば、マスクとして用いてもよい。その低いガス放出レートおよび耐温度性のために、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）などのポリイミドが、たとえば、こうしたマスク用のプラスチックとして適当である。

特に、種々のマスキング法が、互いに組み合わされるのが有利である場合もある。したがって、本発明の有利な一開発は、基材のマスキングが、第１マスキング、および、第１マスキングに重なる第２マスキングの塗布を含むことを可能にする。これによって、たとえば、より広いエリアを覆うために、はっきりとした非常に明確な縁部を有する精密に構造化されたワニス層マスキングを、他の粗いマスキングと組み合わせることが可能になる。たとえば、金属箔またはポリイミドシート（たとえば、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）シート）などのプルオフワニスまたは機械的マスクを用いる初期マスキングは、覆われるエリアの縁部の精密な輪郭を得るために、ワニスマスキングと共に用いられることができる。

本発明のさらなる実施形態によれば、光学コーティングの堆積後のマスキングの除去は、ワニスマスキングの溶解またはエッチングを含んでもよい。そのため、ワニスマスキングの溶解またはエッチングはまた、ワニス層の上にある堆積された光学コーティングをリフトオフし、それによって、マスキングに従ってパターン化された光学コーティングは、マスキングによって覆われなかった基材の湾曲表面のサブエリア上に残る。

マスキングおよびマスキングの上にある光学コーティングを除去するさらなる可能な方法は、ワニスマスキングの膨張である。たとえば、ワニス層は、この目的のために、適当な灰汁で処理されることができる。膨張プロセスによって、ワニス層が基材から引き剥がされ、ワニス層の上の光学コーティングと共に剥がれることになる。

本発明に従って作成されることができる光学コーティングはまた、２層以上を有してもよい。たとえば、こうした多層コーティングは、光学干渉層として用いられてもよい。

湾曲表面上の光学コ−ティング用のさらなるオプションは、部分的か、または、完全に反射性の反射層を備えるコーティングである。こうした層はまた、色付き反射層の形態であってもよい。色の効果を達成するために、本発明に従って、基材には、色または吸収層を備えるパターン化光学層が設けられてもよい。

多数の基材が本発明の使用に適している。本発明の１つの特定の実施形態は、電球が、基材として用いられ、被覆されることを可能にする。電球上での、本発明によるパターン化光学コーティングによって、たとえば、著しく明確な方法で電球の光視野に有利に影響を与えることが可能になる。

さらなる特定の実施形態は、レンズが基材として被覆されることを可能にする。パターン化光学コーティングを有するこうしたレンズによって、たとえば、ランプの光視野に意図的に影響を与えることも可能になる。

本発明による方法の一開発はまた、湾曲表面の異なるサブエリアが、マスキングおよび真空コーティングによって、連続して光学層を設けられることも可能にする。特に、これによって、異なる光学特性を有するサブエリアを有するパターン化光学コーティングを作成することも可能である。サブエリアには、この目的のために、異なる光学コーティングが設けられるのが有利である。たとえば、その湾曲表面が、異なるコーティングを有する２つ以上のサブエリアを有する、本発明による被覆基材は、異なる方向、あるいは、空間角度セグメント、または、エリアを通る光、または、そこの反射光に意図的に影響を与えるのに用いられることができる。

例として、本発明による被覆基材を用いる所望の方法で、光学デバイスの光視野に影響を与えるために、基材の湾曲表面の環状サブエリアに光学層を設けることができる。

さらなる用途のオプションは、可視情報を含むパターン化コーティングである。この情報は、観察者によって認識されてもよく、たとえば、ソース情報として用いられてもよい。たとえば、コーティングは、可視のシンボルまたはロゴ、あるいは、銘を表してもよい。このように、光視野にわずかに影響を与えるか、または、全く影響を与えないために、情報を含むコーティングはまた、照明についてほとんど関連のないエリアが、透明か、または、部分的に透明なコーティングの形態であってもよい。

本発明の意図される１つの実用的な用途は、本発明による被覆基材を有する自動車のスポットライトまたはヘッドライトである。スポットライトまたはヘッドライトの部品として、基材は、たとえば、電球および／または投影レンズを備えてもよい。そのため、スポットライトまたはヘッドライトの光視野は、とりわけ、対向車両の運転者に対する幻惑作用を減らすために、本発明によるこうした電球か、または、本発明による被覆した投影レンズによって、影響を受けることができる。

本発明は、例示的な実施形態を用い、図面を参照して、以下の文においてより詳細に説明されるであろう。図面では、同じでかつ同様な要素は、同じ参照記号が与えられ、異なる例示的な実施形態の特徴を互いに組み合わせることができる。

本発明の第１の実施形態に基づく、本発明に従って被覆された基材１の作成のための方法ステップを、湾曲表面を有する基材１の概略断面図を示す図１Ａ〜図１Ｄを参照して説明する。

図１Ａ〜図１Ｄに示すように、湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作成する方法は、
−湾曲表面３のサブエリアを覆うマスキングが、基材１の湾曲表面３に塗布され、
−真空堆積法を用いて、光学コーティングが塗布され、
−マスキングが除去される、という考えに基づく。

図１Ａ〜図１Ｄに示される、本発明のこの第１の実施形態によれば、基材１は、ワニス１３の塗布によってマスクされ、ワニス１３はコンピュータ制御式ノズル９によって塗布される。本方法のこの実施形態によれば、ノズル９を有し、図１Ａには示されないコンピュータに接続されたプリントヘッド７によって、この目的のためにワニス３が印刷される。プリントヘッドならびにプリントヘッド７を移動させるデバイスは、コンピュータによって制御される。

真空堆積法によって被覆されることができる任意所望の材料が基材に用いられてもよい。これの意図される例は、たとえば、ガラス、ガラス−セラミック、セラミック、プラスチック、および／または、金属を含む。たとえば、図１Ａ〜図１Ｄに示すように、電球１００が基材１として用いられてもよい。レンズを基材とする、本発明によるコーティングについては、いろいろな適用オプションも存在する。

たとえば、ワニス１３は、フォトレジスト、プルオフワニス、さもなければ、特に、プリント回路板製造からのはんだストップワニスなどのストップワニスであってよい。インクジェットヘッドは、プリントヘッド７として使用するのに特に適する。こうしたプリントヘッドによって、パターン化ワニス層５が、特に、はっきりとわかる、非常に明確な縁部を有して作成されることが可能になる。

ワニス１３の塗布中に、プリントヘッド７、たとえば、そのノズル９と、湾曲表面３の間の距離を、ワニス層５の上にはっきりとわかる縁部を有するパターンを作成するための、許容可能な限度内に保つために、この実施形態の一変形に従って、この距離は、適当なコンピュータ制御式デバイスによって、さらに適合させられるか、または、再調整されてもよい。

ワニスの塗布を改善するために、種々のさらなる処置を採用してもよい。たとえば、塗布前にワニス内の溶剤が気化するのを減らし、したがって、プリントヘッド７のノズルの閉塞を防止するために、ワニス１３は、供給容器１１内で、かつ／または、ノズル９への供給ライン内で、かつ／または、ノズル内で、特に冷却式ノズルによって冷却されてもよい。印刷プロセスもまた、適当な環境で、たとえば、圧縮された雰囲気内で、かつ／または、溶剤を含有する雰囲気内で実行されることができる。

輪郭の明瞭さを高めるため、ワニス層５のワニス内に含有される溶剤を除去し、印刷プロセス後に、できる限り迅速にワニス層を凝固させ、流れを防止するために、基材は、たとえば、印刷中に予備加熱されてもよい。

図１Ｂは、作成プロセスのさらなる段階を示す。ワニス層５を有する基材１のマスキングが完了している。基材１の湾曲表面３のサブエリア１５は、ワニス層５のワニスによってマスクされるが、対照的に、ワニス層５のパターン化の結果として、他のサブエリア１７は覆いのないままである。

パターン化ワニス層５を設けた基材１は、表象的に（symbolically）示すコーティングソース２１に対向するか、または、コーティングソース２１内の真空チャンバ１９内に配置される。コーティングソース２１は、その後、パターン化ワニス層５を設けた基材１の湾曲表面３上に光学層を真空堆積させるために、真空のコーティングチャンバ１９内で用いられる。

光学コーティングの真空堆積は、たとえば、物理気相堆積による層の堆積を含んでもよい。一開発によれば、コーティングソース２１は、この目的のために、気化デバイスを備えていてもよく、そのため、光学コーティングの塗布は、気相堆積による層の塗布を含む。別の開発によれば、光学コーティングの塗布は、層のスパッタリングを含む。したがって、コーティングソース２１は、この場合、スパッタソースである。

光学コーティング、または、このコーティングの成分は、適切に設計されたコーティングソース２１による化学的気相堆積によって、表面３上に同様に堆積されてもよい。この実施形態の好ましい一開発は、層が、プラズマパルス誘導化学的気相堆積（ＰＩＣＶＤ）によって作成されることを可能にする。この目的のために、コーティングソース２１は、たとえば、適当な前駆体ガス、たとえば、ガス抽出物用のガス入り口、および、パルス電磁波の生成デバイスを備え、そのデバイスによって、パルスプラズマが前駆体ガス雰囲気内で生成される。反応生成物は、プラズマ内で生成され、表面３上に堆積し、層が表面３上に堆積するように互いに反応することができる。真空堆積によって被覆された基材１は図１Ｃに示される。先の方法ステップに対応する方法で、基材は、ここで、湾曲表面３上のパターン化ワニス層５の形態でマスクされ、それによって、表面３のサブエリア１５がマスクされ、他のサブエリア１７が覆いのないままになる。光学コーティング２３は、マスキングを含む表面３にわたって真空堆積によって塗布される。このコーティングは、パターン化ワニス層５によって覆いのないままにされたサブエリア１７において、基材１と、または、その表面３と接触する。ここで、次のステップは、マスキングを除去することである。この目的のために、ワニス層は、たとえば、適当な溶剤によって溶解されるか、または、エッチングされてもよい。さらなるオプションは、ワニス層を膨張させることである。カリウムまたはソーダ灰などの灰汁がこの目的のために用いられてもよい。ワニス層を除去するために膨張を用いることは、真空において、良好な耐温度性および低いガス放出レートをさらに有するストップワニスを用いる時には特に適する。

両方の場合に、パターン化ワニス層５は、湾曲表面３から除去され、それによって、ワニス層５上のエリア１５にある光学コーティング２３もまた除去され、表面３上に残るのは、パターン化ワニス層５によって覆われなかったサブエリア１７の光学コーティング２３だけである。

図１Ｄは、本方法のこの実施形態の生成物としての、本発明による被覆基材の１つの例示的な実施形態を示す。したがって、この被覆基材１は、光学コーティング２５が、この表面３の少なくとも１つのサブエリア２７に設けられ、少なくとも１つの隣接サブエリア２９にはないようにパターン化光学コーティング２５が設けられた湾曲表面３を有する。

パターン化光学コーティング２５は、この場合、上記したように、マスクされたエリア１５上で、光学コーティング２３と共にワニス層５を除去することによって作成された。パターン化光学コーティング２５によって覆われるサブエリア２７は、したがって、パターン化ワニス層５によって覆われない湾曲表面３のエリアに対応するが、光学コーティング２５がその上に存在しない隣接サブエリア２９は、パターン化ワニス層５によって先に覆われたエリア１５に対応する。

図２は、本発明による被覆基材１のさらなる例示的な実施形態を示し、図１Ａ〜図１Ｄを参照して述べた方法ステップの変形によって得られることができる。

図１Ｄに示す例示的な実施形態と対照的に、図２に示す被覆基材１は、層３１、３２、３３を有する多層のパターン化光学コーティング２５を有する。こうした多層光学コーティング２５は、図１Ｂに示す真空またはコーティングチャンバ１９内の適当なコーティングソース２１によって、複数の層３１、３２、３３を順次堆積することによって塗布されることができる。例として、ＰＩＣＶＤデバイスの形態のコーティングソース２１を用いて、各層についてガス雰囲気の組成を変えることによって、多層のパターン化光学コーティング２５を塗布することができる。

もちろん、図３に示すコーティング２５の層の数は例示に過ぎない。例として、干渉フィルタ層が堆積される場合、３層３１、３１、３３を超える層もまた存在する。一例のみ引用するため、図２に示す３層コーティングは、パターン化ブルーミングに用いられることができる。

一般に、目的に応じて、図１Ｄまたは図２に示されるようなパターン化光学コーティング２５は、部分的に、または、完全に反射性の反射層、色付き反射光学層、干渉層、および／または、色または吸収層を備えてもよい。

図３Ａ〜図３Ｄは、本発明のさらなる実施形態の種々の変形に基づいて、湾曲表面を有する本発明による被覆基材を作成する方法ステップを示す。本方法のこの実施形態によれば、図３Ａ〜図３Ｄを参照して述べるように、この場合の基材１のマスキングは、第１マスキング３５、および、第１マスキングに重なる第２マスキング３７の塗布を含む。

まず、図３Ａは、図１Ａにおいて同様の形態で示したように、プリントヘッド７のコンピュータ制御式ノズル９によって、ワニス層５を印刷することによる基材１のマスキングを示す。図３Ａに示す例示的な実施形態において、光学レンズ１０１が、基材１として用いられる。

図１Ａ〜図１Ｄを参照して述べた実施形態と対照的に、第１マスキング３５を作成するために、マスクされるサブエリア１５のうち、輪郭の近くにあるエリアのみが印刷され、第１マスキング３５を用いて、後で塗布される光学コーティングのパターンのはっきりとした輪郭が作成される。１つまたは複数のサブエリア１５の表面の残りには、ワニス層５、たとえば、第１マスキング３５に重なる第２マスキング３７が設けられる。図３Ｂ〜３Ｄは、こうした重なる第１および第２マスキング３５、３７の例を示す。

図３Ｂに示す例において、基材のマスキングは、予め形成された機械的マスク３９の配置を含み、予め形成された機械的マスク３９は、この例では、湾曲表面３のサブエリア１５について、第２マスキングとして用いられる。たとえば、マスク３９は、プラスチックフィルムか金属箔、または、他の何らかのテンプレートで構成された輪郭マスクであってもよい。こうしたマスクの使用は、たとえば、真空内でのワニス層５の過度のガス放出を回避することが目的である時に有利である。塗布されるワニスの量は、この例と同様に機械式マスキングなどのさらなるマスクの使用によってかなり減らすことができる。

図３Ｃ〜３Ｄはさらなるオプションを示す。これらの例においても、第１マスキング３５としてワニス層５が用いられる。第２ワニス層６は、第１マスキング３５に重なる第２マスキングとして用いられる。図３Ｃに示す例において、サブエリア１５のマスキングの内側部分を形成する第２ワニス層６は、ワニス層５の塗布後に塗布される。この場合、ワニス層５は、１つまたは複数のサブエリア５の輪郭を形成する。

しかしながら、図３Ｄを参照して述べるように、ワニス層６によって形成されるマスキング３７を有するエリア１５の内側部分をまず設け、次に、マスキング３７に重なるさらなるマスキング３５を有する輪郭形成縁部エリアを設けることも同様に可能である。マスキング３５、３７またはワニス層５、６について、同じワニスと異なるワニスのいずれを用いてもよい。たとえば、特に十分に、かつ、正確に塗布されることができ、かなり耐温度性があるストップワニスが、外側マスキング３５に用いられてもよい。そのため、湾曲表面３から容易に引き剥がすことができるプルオフワニスは、内側マスキング３７として用いられることができる。

そのため、図３Ａ〜図３Ｄに示すようにマスクされた基材１は、図１Ｂ〜１Ｄを参照して述べるように被覆されることができ、マスキングは、図１Ｄまたは図２に示すように被覆基材１を作成するために、マスキング上に堆積した光学コーティングと共に除去されることができる。この場合、図３Ｂに示す例のマスク３９は、別法として、基材が真空チャンバ１９内に位置するまで、表面３の前面に配置されなくてもよい。

図４Ａおよび図４Ｂは、表面３のマスキングのさらに別の例示的な実施形態を示す。この場合も同様に、パターン化光学層で被覆される基材１として、光学レンズ１０１が設けられる。この例において、マスキングは、フォトレジストを用いた被覆、および、その後のフォトレジストの露光および現像によって実行される。図示する例示的な実施形態における被覆は、表面上へのフォトレジスト４０の塗布によって実行される。塗布プロセスは、たとえば、ロールコートよって、標準的な方法で実行されてもよい。フォトレジスト４０は、その後、マスキングの所望のパターン化に応じて、露光され、現像され、それによって、図４Ｂに概略的に示すパターン化ワニス層５が、基材１の湾曲表面３上のマスキングとして作成される。

パターン化光学コーティングを有する、本発明による被覆基材を作成するために、この方法でマスクされた基材は、その後、図１Ｂ〜図１Ｄを参照して説明したようにさらに処理されることができる。

上述した例示的な実施形態は、単一の光学コーティングを有する。しかしながら、もちろん、本発明による方法は、特に、全てがパターンニングされてもよい、２つ以上の異なるか、または、同じ光学コーティングを塗布するのに用いられてもよい。こうした例示的な実施形態は図５〜図７に示される。

図５は、電球１００を基材１とする例示的な一実施形態を示し、その湾曲した外表面上に、たとえば、図１Ａ〜図１Ｄを参照して述べたように、本発明による方法を用いて、２つの光学コーティング２５１、２５２が連続して塗布されている。層２５１、２５２はそれぞれ、湾曲表面３のサブエリア２７１および２７２を覆い、各コーティング２５１、２５２は、それぞれ、サブエリア２７１および２７２に隣接するエリアにはない。パターン化光学層２５１、２５２はまた、図５に示す例示的な実施形態では重なる。さらに、図５に示す例における２つの層２５１および２５２の層の材料は同じであってもよい。しかしながら、例として、層２５１、２５２の厚みは、層が異なる光学効果を生成するように異なってもよい。

この例示的な実施形態において、電球１００、すなわち、基材の対称軸４３のまわりの円形エリアを覆い、それに応じて、丸いスポットとしてパターン化される、パターン化光学層２５１がまず塗布された。光学コーティングを用い、たとえば、光学コーティングで覆われる湾曲表面３の環状サブエリア２７２を設けるようにパターン化される、第２コーティング２５２がその後塗布された。図５に示す例示的な実施形態において、光学コーティング２５２のこの環状パターンは、円形形状のパターンである層２５１の縁部に重なる。

図６は、複数の光学コーティングを有する、さらなる例示的な実施形態の基材１の断面図を示す。この例示的な実施形態において、第１光学コ−ティング２６は、基材１に塗布され、パターン化されず、湾曲表面３全体を覆う。本発明に従って塗布された、パターン化光学コーティング２５は、第１光学コ−ティング２６上にあり、図５に示す光学コーティング２５２と同様な形態でパターン化され、それによって、パターン化光学コーティング２５は、基材の対称軸のまわりの環状エリア２７を覆い、対称軸４３のまわりの丸いエリアを自由にする、すなわち、層２５によって覆いのないままにする。

図７に示す例示的な実施形態において、異なる光学特性を有する２つのパターン化光学コ−ティング２５１、２５２が表面３上に堆積される。これらのコーティングは、それぞれ、層２５１、２５２の間に間隙が存在しない状態で、異なる、重ならないサブエリア２７１、２７２を覆う。たとえば、層２５１、２５２は、異なる反射または吸収特性を有してもよい。

本発明による方法によって、層２５１、２５２は、はっきりわかる輪郭を有して、非常に明確な形態で堆積されることが可能になる。そのため、層のパターン化は、例として、２つの層２５１、２５２が、層間に空間がないか、または、著しい間隙がない状態で、この例のように、互いに隣接するように正確に設置されることができる。そのため、２つのパターン化光学コ−ティング２５１または２５２によって、それぞれ覆われる１つまたは複数のサブエリア２７１、２７２は、それぞれの場合に、他のパターン化光学コ−ティング２５１、２５２がないままにされる各サブエリア２９２および２９１に対応する。

図８および図９は、基材１として、光学コ−ティングを設けたレンズ１０１の、本発明によるさらなる例の図を示す。これらの例示的な実施形態において、それぞれの場合におけるパターン化光学コ−ティングは可視情報を含む。図８および図９は、可視情報として銘を示すが、情報は、ロゴまたは記号の形態であってもよい。

図８に示す例示的な実施形態において、銘は、湾曲面３の非被覆サブエリア２９によってレンズ１０１の湾曲面３上に形成され、銘の形態でパターン化された光学コ−ティング２５はない。しかしながら、図９に示されるパターン化コーティング２５も同様に可能である。この例示的な実施形態において、銘は、銘に対応するようにパターン化される光学コ−ティングの被覆サブエリア２７によって形成される。

図８および図９のレンズ１０１上で、ロゴまたは銘でパターン化された、本発明による光学コ−ティング２５は、特に、部分的に、または、完全に反射性の反射層、色付き反射光学コーティング、干渉層、および／または、色または吸収層を備えてもよい。

図１０は、図８または図９において例によって示したように、本発明に従って被覆されたレンズの例示的な一実施形態を示す。図１０は、スポットライトまたはヘッドライト１１０を有する自動車１０５の正面図を示す。自動車１０５のスポットライトまたはヘッドライト１１０はそれぞれ、被覆投影レンズ１０１の形態で、本発明に従って被覆された基材１を有する。光学コ−ティング２５は、この場合、レンズ１０１の一方または両方の屈折面上に設けられる。投影レンズ１０１上の光学コ−ティング２５は、図８または図９に示した例示的な実施形態と同様な方法で、特に、可視情報の形態でパターン化される。特に、この例示的な実施形態の場合、コーティングはロゴの形態でパターン化されてもよく、図１０のコ−ティング２５によって形成されるロゴは、単に例として、イタリック体の「Ｌ」の形態で表される。例として、パターンコーティング２５は、自動車の製造業者のロゴまたは銘の形態でパターン化されてもよい。そのため、このロゴは、スポットライトまたはヘッドライトが消されるか、または、わずかに点灯される、たとえば、駐車灯がオンにされると見え、好ましく、装飾的な効果を生ずる。

付加的に、または、別法として、たとえば、図１Ｄ、図２、および図５〜図７において、概略的に示すように、本発明に従って被覆された電球を用いたライトを使用することも可能である。図１１は、特に、自動車分野用の、有利な照明特性を有するライトの例示的な一実施形態を示す。

ランプ１１２の形態のライトは電球１００を備える。例として、電球１００は、丸い端部を有する細長い円筒形状を有する。電球１００の湾曲外面には、光学コ−ティング２５が設けられ、光学コ−ティング２５は、電球１００の湾曲表面３のサブエリア２７を覆い、一方、隣接サブエリア２９は覆いのないままにされるような形態でパターン化される。光学コ−ティング２５は、たとえば、放射光を着色する多層干渉フィルタコーティングを備えてもよい。そのため、このコーティングパターンは、たとえば、幻惑作用を減らすために、ライト（光）によって生成される光視野の領域または空間角度範囲における色付きおよびシェーディング作用を生ずる。

図１２は、たとえば、自動車のスポットライトまたはヘッドライト用に有利に用いられ得る、被覆電球を用いたライトのさらなる例を示す。ランプ１１２の形態のライトは、その湾曲外面に光学コーティング２５１、２５２が設けられた電球１００を備え、光学コーティング２５１、２５２は、軸１１３のまわりの環状エリアを覆い、軸１１３のまわりの円形エリア２９は、この例において自由のままである、すなわち、環状パターンを有する光学コーティングによって覆われない。

光学コーティング２５１、２５２はそれぞれ、たとえば、図２の例によって概略的に示すように、複数の層を有する干渉層を備えてもよい。そのため、光学層を用いて、電球１００から放射される光の色および／または明るさのフィルタリングを実現することができる。

光学層２５１、２５２のパターン化によって、ライト（光）によって生成される光視野が影響を受ける。例として図１１に示される配置は、光学層２５１、２５２が異なる色フィルタリングまたはシェーディングを有する場合、たとえば、軸１１３を中心とする異なった色付きの、かつ／または、明るさの空間角度範囲１１５、１１６、１１７をもたらす。たとえば、幻惑作用を避けるために、自動車のスポットライトまたはヘッドライトの光視野に影響を与える、この作用を、たとえば利用することができる。

図１１および図１２に示す例示的な実施形態におけるパターン化の形態は、もちろん、例示的であるに過ぎない。光学層２５１、２５２は、たとえば、非対称的に環状であってもよく、または、電球の湾曲外表面のサブエリアの任意の他の所望の形状を覆ってもよい。光学層の形状および異なる層の数は、この場合、特に、光視野の所望の形状に一致してもよい。

当業者には明らかであるように、本発明は、上述した例示的な実施形態に制限されるのではなく、実際には、多くの方法で変えることができる。特に、個々の例示的な実施形態の特徴もまた、互いに組み合わされてもよい。

湾曲表面を有する、本発明による被覆基材を作成する方法ステップを示す図である。 湾曲表面を有する、本発明による被覆基材を作成する方法ステップを示す図である。 湾曲表面を有する、本発明による被覆基材を作成する方法ステップを示す図である。 湾曲表面を有する、本発明による被覆基材を作成する方法ステップを示す図である。 図１Ｄに示す被覆基材の変形形態を示す図である。 本発明のさらなる実施形態による、湾曲表面を有する、本発明による被覆基材を作成する方法ステップを示す図である。 本発明のさらなる実施形態による、湾曲表面を有する、本発明による被覆基材を作成する方法ステップを示す図である。 本発明のさらなる実施形態による、湾曲表面を有する、本発明による被覆基材を作成する方法ステップを示す図である。 本発明のさらなる実施形態による、湾曲表面を有する、本発明による被覆基材を作成する方法ステップを示す図である。 本発明のさらに別の実施形態による、基材をマスキングする方法ステップを示す図である。 本発明のさらに別の実施形態による、基材をマスキングする方法ステップを示す図である。 ２つ以上の光学コーティングを有する、本発明による被覆基材の例示的な実施形態を示す図である。 ２つ以上の光学コーティングを有する、本発明による被覆基材の例示的な実施形態を示す図である。 ２つ以上の光学コーティングを有する、本発明による被覆基材の例示的な実施形態を示す図である。 本発明による光学コーティングが設けられたレンズ１０１の例を示す図である。 本発明による光学コーティングが設けられたレンズ１０１の例を示す図である。 本発明に従って被覆されたレンズのための応用例を示す図である。 本発明による電球によって、光の光視野がどのように影響されることができるかについての例を示す図である。 本発明による電球によって、光の光視野がどのように影響されることができるかについてのさらなる例を示す図である。

符号の説明

１ 湾曲表面を有する基材
３ １の湾曲表面
５、６ ワニス層
７ プリントヘッド
９ ７のノズル
１１ ７のタンク
１３ ワニス
１５ ３のマスクされるサブエリア
１７ ３の覆いのない、マスクされないサブエリア
１９ 真空またはコーティングチャンバ
２１ コーティングソース
２３ 光学コーティング
２５、２５１、２５２ パターン化光学コーティング
２６ 光学コーティング
２７、２７１、２７２ ２５によって覆われる３のサブエリア
２９、２９１、２９２ ２７に隣接する３の非被覆サブエリア
３１、３２、３３ ２５の層
３５、３７ 互いに重なるマスキング
３９ 機械的マスク
４０ フォトレジスト
４３ 対称軸
１００ 電球
１０１ レンズ
１０５ 自動車
１１０ スポットライトまたはヘッドライト
１１２ ランプ
１１３ 軸
１１５、１１６、１１７ 空間角度範囲

Claims (33)

1. 湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法であって、該方法は
   前記湾曲表面のサブエリアを覆うマスキングを前記湾曲表面に施与し、
   真空堆積法を用いて、光学コーティングを施与し、そして
   前記マスキングを除去する
   ことを含み、
   前記基材のマスキングは、第１マスキングの施与、および、該第１マスキングに重なる第２マスキングの施与を含み、
   前記第１マスキングは、第２マスキングよりはっきりとした明確な縁部を有する精密に構造化されたワニス層からなり、より広いエリアを覆うために、該第１マスキングが、第１マスキングより粗い他のマスキングからなる第２マスキングと組み合わされる
   ことを特徴とする湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
2. 前記光学コーティングの施与は、物理的気相堆積（ＰＶＤ）による層の堆積を含む請求項１に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
3. 前記光学コーティングの施与は、気相堆積による層の施与を含む請求項１または２に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
4. 前記光学コーティングの施与は、層のスパッタリングを含む請求項１から３のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
5. 前記光学コーティングの施与は、化学気相堆積（ＣＶＤ）による層の施与を含む請求項１から４のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
6. 前記層は、プラズマパルス誘導化学気相堆積（ＰＩＣＶＤ）によって作製される請求項５に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
7. 前記基材の前記第２マスキングがワニス層の施与を含む請求項１から６のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
8. 前記ワニス層は、少なくとも１つのコンピュータ制御ノズルによって施与される請求項７に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
9. 前記ワニス層は、プリントヘッドによって印刷される請求項７または８に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
10. 前記プリントヘッドまたは前記ノズルと前記湾曲表面の間の距離は、前記ワニス層の施与中に、適合させられる、または、再調整される請求項８または９に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
11. 前記ワニスは冷却される請求項８から１０のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
12. 前記ワニスは、前記ノズルに接続される供給容器内で、または、供給ラインによって、または、前記ノズルによって冷却される請求項１１に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
13. 前記ワニスは、圧縮された雰囲気内、または、溶剤を含有する雰囲気内で施与される請求項７から１２のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
14. 前記ワニスが、加熱された基材に施与される請求項７から１３のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
15. 前記基材の前記第２マスキングが、フォトレジストを用いた被覆ならびに該フォトレジストの露光および現像を含む請求項１から１４のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
16. 前記基材の前記第１マスキングまたは第２マスキングまたは第１および第２マスキングが、ストリッパブル・ワニスの施与を含む請求項１から１５のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
17. 前記基材の前記第１マスキングまたは第２マスキングまたは第１および第２マスキングが、ソルダワニスの施与を含む請求項１から１６のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
18. 前記基材の前記第２マスキングが、機械的マスク（mechanical masking）の配置を含む請求項１から１７のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
19. 前記マスキングの除去は、ワニスマスキングの溶解またはエッチングを含む請求項１から１８のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
20. 前記マスキングの除去は、ワニスマスキングの膨張を含む請求項１から１９のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
21. 多層光学コーティングが施与される請求項１から２０のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
22. 前記基材は、部分的に、または、完全に反射性の反射層を備える光学層で被覆される請求項１から２１のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
23. 色付き反射性光学コーティングが施与される請求項１から２２のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
24. 前記基材は、干渉層を備える光学層で被覆される請求項１から２３のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
25. 前記基材は、色または吸収層を備える光学コーティングで被覆される請求項１から２４のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
26. 電球が被覆される請求項１から２５のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
27. レンズが被覆される請求項１から２６のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
28. 前記湾曲表面の異なるサブエリアには、マスキングおよび真空コーティングによって、連続して光学層が設けられる請求項１から２７のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
29. 前記サブエリアには異なる層が設けられる請求項２８に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
30. 前記パターン化光学コーティングの施与が、以下の層
    −部分的、または、完全に反射性の反射層、
    −色付き反射性光学層、
    −干渉層、
    −着色または吸収層
    のうちの少なくとも１つを施与することを含む請求項１から２９のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
31. ガラス、ガラス−セラミック、金属またはプラスチックが被覆される請求項１から３０のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
32. 前記パターン化光学コーティングが可視情報を有するように施与される請求項１から３１のいずれか１項に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。
33. 前記パターン化光学コーティングが、可視シンボル、ロゴ、または銘(inscription)を表す請求項３２に記載の湾曲表面上にパターン化光学コーティングを有する基材を作製する方法。

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