KR102255078B1 - 적어도 부분적으로 투명한 비정질, 반결정질 또는 결정질 재료로 형성된 물체에서 기술 패턴의 장식을 구조화하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 부분적으로 투명한 비정질, 반결정질 또는 결정질 재료로 형성된 물체의 두께에서 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법에 관한 것이고, 이 물체는 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 상기 물체는 상부 표면 (18a) 및 상기 상부 표면 (18a) 으로부터 이격되어 연장되는 하부 표면 (18b) 을 포함하고, 상기 방법은 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 상기 상부 표면 (18a) 또는 하부 표면 (18b) 중 적어도 하나에, 적어도 하나의 개구부 (25) 를 정의하는 마스크를 제공하는 것으로 구성된 단계를 포함하고, 상기 개구부의 아웃라인은 구조화될 상기 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 의 프로파일에 대응하고, 상기 마스크 (24) 는 구조화되지 않는 위치들에서 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 상기 물체의 적어도 하나의 상부 표면 (18a) 또는 하부 표면 (18b) 을 커버하고, 상기 방법은 또한 상기 마스크 (24) 의 적어도 하나의 상기 개구부 (25) 를 관통하여 단일 또는 다중 하전된 이온빔 (14) 에 의해 상기 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 것으로 구성된 단계를 포함하고, 상기 마스크 (24) 의 기계적 특성들은 이 상부 표면 (18a) 또는 하부 표면 (18b) 이 상기 마스크 (24) 에 의해 커버되는 위치들에서 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 상기 물체의 적어도 하나의 상기 상부 표면 (18a) 또는 하부 표면 (18b) 을 상기 이온빔 (14) 의 이온들이 에칭하는 것을 방지하기에 충분하다.

Description

적어도 부분적으로 투명한 비정질, 반결정질 또는 결정질 재료로 형성된 물체에서 기술 패턴의 장식을 구조화하는 방법{METHOD FOR STRUCTURING A DECORATIVE OF TECHNICAL PATTERN IN AN OBJECT MADE OF AN AT LEAST PARTIALLY TRANSPARENT AMORPHOUS, SEMI-CRYSTALLINE OR CRYSTALLINE MATERIAL}
본 발명은 적어도 부분적으로 투명한 비정질, 반결정질 또는 결정질 재료로 형성된 물체의 두께면에서 장식 또는 기술 패턴을 구조화하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 보다 구체적으로, 단일 또는 다중 하전된 이온 빔을 이용하는 구조화 방법에 관한 것이다.
비정질 또는 결정질 재료로 형성된 물체의 두께에서 레이저 빔에 의해 장식 패턴을 조각하는 것이 알려져 있다. 이를 위해 투명한 물체 내부의 원하는 위치들에서 일련의 점들을 만들기 위해 렌즈에 의해 빔이 포커싱되는 강력한 레이저가 이용된다. 렌즈는 매우 작은 표면에 레이저로부터의 간섭성 광을 포커싱할 수 있게 하며, 이는 손상 임계치를 초과하고 투명한 물체에 미세균열들을 생성하기에 충분한 광 파워 값들을 얻는 것을 가능하게 한다. 통상적으로 50 내지 150 마이크로미터 사이즈의 미세균열들은 레이저 빔이 포커싱되고 열 부가의 효과하에서 재료가 녹는 위치들에 대응한다. 이들 미세균열들은 주변 광의 산란 중심으로서 작용하며, 이는 이들이 관측자의 뷰에 드러나게 할 수 있다. 따라서, 투명한 재료로 형성된 물체의 두께에서 2 차원 패턴을 형성할 점들의 네트워크를 조각하는 것이 가능하게 된다. 3 차원 조각을 수행하기 위해, 결과적인 패턴이 단일 블록으로부터 조각된 인상을 줄 정도로 복수의 2 차원 점 네트워크를 정확하게 오버레이하는 것이 가능하다.
위에 간략하게 설명된 기술의 이점은, 유리로 형성된 물체 또는 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 로 형성된 물체와 같은 투명한 재료로 형성된 물체에서 2 차원 또는 3 차원 패턴을 생성하는 것을 가능하게 하는 점이다. 이들 패턴들은 심미적 기능 또는 기술적 기능을 가질 수도 있다. 소비자 제품의 분야에서, 투명한 재료로 형성된 물체들이 알려져 있으며, 특히, 사진의 디지털 파일에 기초하여, 예를 들어, 사람의 얼굴의 복제물이 조각된다. 이러한 제품들은 특히 소비자들의 특정 성취를 충족시킨다. 그럼에도 불구하고 이 조각 기술의 주된 단점들 중 하나는 투명한 재료로 형성된 물체에 패턴들을 조각하는데 빈번하게 긴 시간이 요구되어 산업적 분야에서 이용하게 되기에는 문제가 된다.
본 발명의 목적은 특히 신속하고 용이하게 자동화될 수 있는 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 두께에 패턴을 구조화하기 위한 방법을 제공함으로써 위의 문제들과 다른 문제들을 해결하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 적어도 부분적으로 투명한 비정질, 반결정질 또는 결정질 재료로 형성된 물체의 두께부에 장식 또는 기술 패턴을 구조화하는 방법에 관한 것이며, 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체는 상부 표면 및 상부 표면으로부터 이격되어 연장되는 하부 표면을 포함하고, 본 방법은 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 상부 표면 또는 하부 표면 중 적어도 하나에 적어도 하나의 개구부를 정의하는 마스크를 제공하는 것으로 구성된 단계를 포함하고, 개구부의 아웃라인은 구조화될 장식 또는 기술 패턴의 프로파일에 대응하고, 마스크는 구조화되지 않는 위치들에서 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 적어도 하나의 상부 표면 또는 하부 표면을 커버하고, 상기 방법은 또한 마스크의 적어도 하나의 개구부를 통하여 단일 또는 다중 하전된 이온빔에 의해 장식 또는 기술 패턴을 구조화하는 것으로 구성된 단계를 포함하고, 마스크의 기계적 특성들은 이 표면이 마스크에 의해 커버되는 위치들에서 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 적어도 하나의 하부 또는 상부 표면을 이온빔의 이온들이 에칭하는 것을 방지하기에 충분하다.
본 발명에 따른 방법의 일 특정 실시형태에 따르면, 단일 또는 다중하전 이온 빔은 전자 사이클트론 공명 (electron cyclotron resonance; ECR) 타입의 단일 또는 다중 하전된 이온 소스에 의해 생성된다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 특정 실시형태에 따르면, 적어도 부분적으로 투명한 물체는 사파이어, 루비 또는 다이아몬드, 바람직하게는 합성물로 형성된다.
본 발명에 따른 방법의 더 추가의 특정 실시형태에 따르면, 적어도 부분적으로 투명한 물체는 반결정질 유기 재료로 형성된다.
본 발명에 따른 방법의 더 추가의 특정 실시형태에 따르면, 적어도 부분적으로 투명한 물체는 미네랄 글래스 또는 비정질 유기 재료로 형성된다.
본 발명에 따른 방법의 더 추가의 특정 실시형태에 따르면, 마스크는 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 상부 및 하부 표면들 중 적어도 하나에:
Figure 112019037883238-pat00001
마스크가 구조화될 상부 및/또는 하부 표면들의 것을 마스크가 커버하기 위한 위치들에서 마스킹 재료의 잉크젯 프린팅과 같은 선택적 데포지션에 의해,
Figure 112019037883238-pat00002
또는, 마스크가 구조화될 상부 및/또는 하부 표면의 것 전체 상에 마스킹 재료의 층을 데포지션한 다음, 상부 및/또는 하부 표면의 것이 구조화되는 위치에서 마스킹 층의 애블레이션에 의해 성막된다.
본 발명에 따른 방법의 더 추가의 특정 실시형태에 따르면, 마스킹 층은 레이저 빔에 의해 애블레이션된다.
본 발명에 따른 방법의 더 추가의 특정 실시형태에 따르면, 마스킹 층은 UV 소스에 의해 구조화된 자외선 방사 감응형 수지이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 따라 적어도 부분적으로 투명한 비정질, 반결정질 또는 결정질 재료로 형성된 물체에 관한 것이다. 이 물체는 특히 타임피스, 이를 테면 손목시계 용의 유리, 다이얼 또는 베젤, 케이스의 중앙부 또는 후측부, 타임피스 운동을 위한 권회 메카니즘 크라운 (winding-mechanism crown) 또는 푸시 버튼 헤드, 시계 또는 쥬얼리의 피스 용의 팔찌 링크, 또는 타임피스 운동을 위한 실제적 브리지일 수 있다.
본 방법은 휴대용 물체, 특히, 워치케이스에 관한 것이고, 이는 유리, 다이얼, 브리지, 및 후측부에 의해 형성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 엘리먼트를 포함하고, 이 적어도 하나의 엘리먼트는 적어도 부분적으로 투명한 비정질, 반결정질 또는 결정질 재료로 형성되고 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라 구조화되고, 이 엘리먼트는 에지에 의해 상호접속된 적어도 하나의 상부 표면 및 적어도 하나의 하부 표면을 포함하고, 상기 휴대용 물체는 또한 광원을 포함하고, 상기 광원은 그 하부 표면을 통하거나 또는 그 에지를 통하여 상기 엘리먼트를 조명하도록 배열된다.
이들 특징들에 기인하여, 본 발명은 단일 또는 다중 하전된 이온 빔에 의해 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체에서 3차원적인 기술 또는 장식 패턴을 선택적으로 구조화하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 용어 단일 하전된 이온들은 이온화도가 +1 과 같은 이온들을 지칭하고, 용어 다중하전된 이온들은 이온화도가 +1 보다 큰 이온들을 지칭한다. 이온 빔은 모두 동일한 이온화도를 갖는 이온들을 포함할 수 있거나 또는 상이한 이온화도를 갖는 이온들의 혼합으로부터 야기될 수도 있다.
적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 표면을 마스크를 통하여 충격을 가하는 것에 의해, 이 물체에, 3 차원 또는 장식 패턴을 표면으로부터 특정 깊이까지 구조화하는 것이 가능하다. 실제로, 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체를 충격시, 이온 빔의 이온들이 물체를 관통하여 이 물체의 표면으로부터의 매우 짧은 거리로부터 통상 10 내지 15 나노미터의 정도까지 그리고 통상 200 과 500 나노미터의 깊이까지 캐비티 또는 보이드 타입의 결함을 생성한다.
제 1 양태에서, 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체에서 이온들에 의해 결함들은 실질적으로 큐빅 형상으로 되고, 이 큐브의 일 측의 길이는 통상 50 내지 200 나노미터의 정도로 된다. 명백하게, 이러한 결함들이 생성된 깊이 및 생성된 결함들의 사이즈는 특히 물체가 형성된 재료의 특성, 이온의 이온화도, 및 이온이 물체의 표면에 충돌할 때의 속도에 의존한다. 또한, 물체에 생성된 결함들의 사이즈는 이 물체의 표면으로부터 내부면을 향하여 감소한다. 투과 전자 현미경에 의해 특히 수행된 분석은 본 발명에 따른 방법에 따라 이온 빔에 의해 구조화된 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체가 표면으로부터 내부를 향하여 10 내지 15 나노미터의 결함없는 매우 얇은 표면 층을 보여주며, 이어서 100 내지 500 나노미터의 두께를 갖고 결함이 형성된 비정질 구조적 층을 형성한다. 이 비정질 구조적 층을 넘어서는, 실제적으로 물체가 형성된 재료의 구조 상의 이온 충격으로 인한 더 이상의 효과는 관찰되지 않았다.
알려진 이온 충격 기술 중에서, 이들 중 하나는 전자 사이클론 공명 타입의 단일 또는 다중 하전된 이온소스에 의해 처리될 물체의 표면에 충격을 가하는 것으로 구성된다. 이러한 시스템은 또한 전자 사이클로트론 공명 또는 ECR 로 알려져 있다.
ECR 이온 소스는 전자 사이클로트론 공명을 이용하여 플라즈마를 형성한다. 마이크로파는 이온화될 가스 볼륨 내부에 위치된 영역에 인가되는 자기장에 의해 정의된 전자 사이클로트론 공명에 대응하는 주파수에서 이온화될 저압 가스 볼륨으로 주입된다. 마이크로파는 이온화될 볼륨 내에 존재하는 자유 전자들을 가열한다. 이들 자유 전자들은 열 점화의 효과 하에서, 원자들, 또는 분자들과 충돌을 일으켜 그 이온화를 유도한다. 생성된 이온은 이용된 가스의 타입에 대응한다. 이 가스는 순수 또는 합성일 수 있다. 이는 또한 고체 또는 액체 재료로부터 얻어진 증기로 구성될 수도 있다. ECR 이온 소스는 이온화도가 1 과 같은 단일 하전된 이온을 생성가능하거나 또는 이온화도가 1 보다 큰 실제 다중 하전된 이온을 생성가능하다.
본 발명의 추가의 특징 및 이점들은 본 발명의 방법의 실시형태의 예의 다음 상세한 설명으로부터 보다 명확하게 될 것이며, 이 예는 도면과 연계하여 단지 예시로만 주어질 뿐 제한을 위한 것이 아니다.
- 도 1 은 종래 기술에 따른 ECR 전자 사이클로트론 공명 타입의 단일 또는 다중 하전된 이온 소스의 개략도이다.
- 도 2a 및 2b 는 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 표면에 장식 패턴을 다중 하전된 이온 빔으로 구조화하기 위한 본 발명에 따른 방법의 단계들을 예시한 사시도이다.
- 도 3 은 질소 이온 빔에 의해 충격이 가해진 사파이어로 만들어진 물체의 두께를 관통한 단면도이다.
- 도 4 는 본 발명에 따른 방법의 교시에 따른 장식 패턴이 구현된 다양한 엘리먼트들의 워치케이스의 사시도이다.
- 도 5a 및 도 5b 는 본 발명에 따른 방법에 따라 시계 유리의 상부 표면에 장식 패턴을 조명하는 2 개의 상이한 실시형태들을 도시한다.
- 도 6 은 구조화될 패턴에 대응하는 아웃라인을 가진 개구부가 컷팅된 금속 시트의 형태로 구현된 마스크를 예시한다.
- 도 7a 는 도 4 에 표현된 워치케이스의 하부면도이다.
- 도 7b 는 기술 패턴들을 형성하는 시간 인덱스들에 더하여 장식 패턴이 구조화된 시계 다이얼의 상부면도이다.
- 도 7c 는 장식 패턴이 본 발명에 따른 방법을 이용하여 구조화된 타임피스 운동에 대한 브리지의 도면이다.
본 발명은 단일 또는 다중 하전된 이온 빔을 이용하여 마스크를 통해 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 표면을 선택적으로 충격을 가하여 물체에 3 차원 기술 또는 장식 패턴을 생성하는 것으로 구성된 일반적인 진보된 개념으로부터 진행한다. 용어 단일 또는 다중 하전된 이온 빔은 전기장의 효과 하에서 가속되고 동일한 이온화도를 모두 보여주거나 또는 상이한 이온화도를 모두 보여주는 이온들을 포함하는 빔을 지칭한다. 이온들은 물체의 표면에 충돌하고 그 내부에서 특정 깊이까지 침투하고 캐비티 또는 보이드 타입 결함들을 생성하며, 특성, 특히 그 광학적 특성은 이온 충격에 의해 영향을 받지 않는 재료의 것들과는 상이하다. 이온들이 물체에 침투하는 깊이 및 생성된 결함들의 치수는 적어도 부분적으로 투명한 물체가 형성되는 재료의 특성, 이온의 질량, 이온들의 이온화도, 또는 실제 이온이 물체의 표면에 충돌할 때의 속도로 이루어질 수 있는 언급된 다수의 팩터들에 의존함을 이해한다. 또한, 이들 팩터들의 특징들, 즉, 이들의 치수들 및 이들이 그 아래에서 발견될 수 있는 깊이는 그 물체의 물리적, 특히 광학적 특성들을 결정할 수 있음이 이해된다. 일부 경우, 실제로, 본 방법에 따른 방법에 따라 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체에 구조화된 3차원 기술 또는 장식 패턴은 통상의 사용 조건들 하에서 인식가능할 수 있으며, 그 존재는 패턴이 구조화된 물체의 표면 상에 미소한 스팀을 스프레이하는 것에 의해 사용자가 패턴의 친수성 특성들을 이용하는 경우에만 드러날 수 있다. 다른 경우들에서, 원하는 기술 또는 장식 패턴을 형성하는 결함들은 광 스캐터링 중심부들로서 작용하여, 패턴이 정상 휘도 조건들 하에서만 인식가능하고, 이 패턴이 구조화된 물체가 광원에 의해 조명될 때 보다 선명하게 드러나게 된다.
복수의 이온 주입 기술들이 존재한다. 본 발명의 출원의 범위 내에서, 특정 관심 대상은 ECR 전자 사이클로트론 공명 타입의 단일 또는 다중 하전된 이온 소스이다. 매우 개략적으로, 그리고 본 특허 출원에 첨부된 도 1 에 예시된 바와 같이, 일반 도면 부호 1 로서 전반에 걸쳐 지칭된 ECR 이온 소스는 이온화될 가스의 볼륨 (4) 및 마이크로파 (6) 가 도입되는 주입 스테이지 (2), 플라즈마 (10) 가 생성되는 자기 폐쇄 스테이지 (8), 높은 전압이 사이에 인가되는 애노드 (12a) 및 캐소드 (12b) 에 의해 플라즈마 (10) 의 이온들을 추출하여 가속화하는 추출 스테이지 (12) 를 포함한다. 그 출력에서, ECR 이온 소스 (1) 는 요건들에 따라 이온 빔 (14) 을 생성하고, 이온 빔 (14) 은 모두 동일한 이온화도를 나타내는 이온들을 포함할 수 있거나 또는 상이한 이온화도를 나타내는 이온들의 혼합으로부터 야기될 수도 있다. 제 1 양태에서, 이온 가속 전압은 1kV 와 1000kV 사이이고 이온 주입량은 1*1015 ions.cm-2 와 1018 ions.cm-2 사이이다.
투명한 결정질 재료로 형성되고 본 발명에 따른 방법에 따라 장식 패턴이 형성된 물체의 일 예가 도 2a 및 도 2b 에 도시된다. 일반적인 도면 번호 16 으로 전반에 걸쳐 지칭된 이 물체는 사파이어로 형성된 유리이고 워치케이스를 상단에서부터 닫게 되어있다. 이 유리 (16) 는 상부 표면 (18a) 및 상부 표면 (18a) 으로부터 이격되어 연장되는 하부 표면 (18b) 을 포함하고, 하부 표면은 에지 (20) 에 의해 가장자리를 따라 하부 표면 자신에 접속된다. 도 2a 및 도 2b 에 예시된 예에서, 이는 이 경우 그리스문자 알파벳 Ω 인 장식 패턴을 유리 (16) 의 상부 표면 (18a) 에서 구조화하도록 선택된다. 명백하게, 이 예는 설명을 위한 것일 뿐 제한이 아니며, 유리 (16) 의 하부 표면 (18b) 에 패턴을 구조화하거나 또는 심지어, 유리 (16) 의 상부 표면 (18a) 및 하부 표면 (18b) 각각에 장식 패턴을 구조화하는 것도 가능하다.
단지 예시로서, 본 발명에 따른 방법에 따라 처리된 사파이어 유리 (16) 는 평면이다. 이것의 상부 표면 (18a) 및 하부 표면 (18b) 은 서로 평행하게 연장되며 두께 e = 2 mm 만큼 분리되어 있다. 마스크 (24) 에 의해 유리 (16) 의 상부 표면 (18a) 을 마스킹하여 원하는 장식 패턴 (22) 에 대응하는 개구부 (25) 를 정의한 후, 유리 (16) 는 +1 내지 +3 의 이온화도를 갖는 질소 이온으로 이루어진 이온 빔 (14) 에 의해 충격을 받는다. 이온 빔 (14) 은 도 1 을 참조하여 위에 설명된 타입의 ECR 이온 소스 (1) 에 의해 생성된다. 이용된 이온 가속 전압은 37.5kV 이고 이온 주입량은 0.5*1016 ions.cm- 2 이다. 위에 설명된 상세한 실험 조건들 하에서, 장식 패턴 (22) 은 자연적 주변 광도 조건 하에서는 인식할 수 없고, 사용자가 유리 (16) 의 상부 표면 (18a) 쪽으로 스팀을 불어 넣을 때만 드러날 수 있음이 관찰된다. 본 출원인의 견해로는, 이러한 현상은 장식 패턴 (22) 을 구성하는 유리 (16) 의 구역이 친수성 거동을 나타내는 것으로 설명된다. 따라서, 스팀이 유리 (16) 의 상부 표면 (18a) 상에 떨어질 때, 상부 표면 (18a) 의 나머지 부분에서 보다, 장식 패턴 (22) 이 구조화된 친수성 구역에서 더 낮은 표면 장력을 갖는 더 얇은 물의 층이 형성된다. 장식 패턴 (22) 이 구조화된 위치에서의 물의 층은 광학적으로 덜 확산적이며, 따라서, 사용자가 인식할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 방법의 실시형태의 제 2 예는 위에 설명된 동일한 유리 (16) 를 참조하여 제공된다. 유리 (16) 의 상부 표면 (18a) 에 구조화된 장식 패턴 (22) 도 또한 변경되지 않고 이온 충격 파라미터들만이 수정된다. 이 경우, 유리 (16) 는 +1 내지 +3 의 이온화도를 갖는 질소 이온으로 이루어진 이온 빔 (14) 에 의해 충격을 받는다. 이온 빔 (14) 은 도 1 을 참조하여 위에 설명된 타입의 ECR 이온 소스 (1) 에 의해 생성된다. 이용된 이온 가속 전압은 37.5kV 이고 이온 주입량은 1*1017 ions.cm- 2 이다. 위에 설명된 상세한 실험 조건들 하에서, 유리 (16) 에 구조화된 장식 패턴 (22) 은 주광시 육안으로 가시적이며, 이 장식 패턴 (22) 이 구조화된 유리 (16) 가 광원에 의해 조명될 때 보다 선명하게 드러난다. 장식 패턴 (22) 을 형성하는 결함들은 광 스캐터링 중심부들로서 작용하여, 장식 패턴 (22) 이 정상 휘도 조건들 하에서만 인식가능하게 됨이 이해된다.
위에 설명된 2 개의 예들에서, 동일한 이온을 이용하고 동일한 전압으로 가속화하여, 주입된 이온 주입량만으로 변경하는 것으로 획득된 장식 패턴 (22) 의 물리적 특성, 특히 광학적 특성을 수정할 수 있음을 알 수 있다. 실제로, 0.5*1016 ions.cm- 2 의 이온 주입량에 의해, 장식 패턴 (22) 은 육안으로 정상의 조명 조건 하에서 인식할 수 없고 그 존재는 그 친수성 특성의 이용을 위해 스팀을 스프레이하는 것에 의해 나타난다. 두번째 경우에, 이온 주입량은 1*1017 ions.cm-2 이고, 이는 광 스캐터링 중심부로서 작용하는 결함들을 유리 (16) 에 형성하여 심지어 주광에서도 장식 패턴 (22) 을 인식가능하게 할 수 있다. 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체에서 구조화된 패턴의 물리적 거동에 있어서의 이들 차이는 이온 충격의 효과 하에서 물체에 나타나는 결함들이 그 치수 및 단위체적당 농도에 따라 다르다는 점에서 설명된다.
도 3 은 질소 이온 빔에 의해 충격이 가해진 사파이어 샘플 (26) 의 두께에서의 단면도이다. 이 도면을 살펴보면, 사파이어 샘플 (26) 이 표면으로부터 안쪽으로 다음의 일련의 층들을 나타내는 것으로 관찰된다:
Figure 112019037883238-pat00003
먼저, 매우 얇은 표면 층 (28) 으로서, 통상 7 내지 15 나노미터의 정도이며 이는 놀랍게도 이온 충격에 의해 거의 또는 전혀 영향을 받지 않으며 그 결정질 구조가 유지된다. 이 현상을 설명하기 위한 시도는, 질소 이온이 사파이어 샘플 (26) 의 표면에 충돌할 때, 질소 이온이 최저 에너지 경로를 취하는 사파이어 샘플 (26) 에 침투하여 결정학상의 실리콘 구조의 셀들을 통과한다는 것이다.
Figure 112019037883238-pat00004
그 후, 제 1 비정질 층 (30) 으로서, 그 두께는 통상 50 내지 60 나노미터이다. 이 제 1 비정질 층 (30) 은 사파이어 샘플 (26) 의 두께로 더 깊게 질소 이온들이 침투함에 따라 그 치수는 감소하는 캐비티들 (32) 에 의해 특징화된다. 이 현상은 질소 이온이 사파이어 샘플 (26) 의 두께부로 더 깊이 침투할수록 그 속도가 낮아지고 사파이어 샘플 (26) 의 결정학상의 구조에 야기되는 손상이 적다는 점에서 설명된다.
Figure 112019037883238-pat00005
그 후, 제 2 비정질 층 (34) 으로서, 캐비티가 없으며, 그 두께는 20 내지 30 나노미터의 정도이다. 사파이어의 결정학상 구조는 따라서 사파이어 샘플 (26) 의 표면 하에서 대략 80 내지 100 nm 의 깊이까지 이온 충격에 의해 심하게 파괴된다.
Figure 112019037883238-pat00006
마지막으로, 50 내지 60 나노미터의 두께의 최종 층 (36) 으로서, 그 결정성은 파괴되지만, 그러나, 사파이어는 볼륨 전반에 걸쳐 비정질을 나타낸다.
Figure 112019037883238-pat00007
이 최종 층 (36) 을 너머서는, 볼륨 (38) 에서 사파이어가 발견된다.
도 4 에서, 워치케이스 (40) 가 단지 예로서 표현되며, 그 일부 컴포넌트들이 본 발명에 따른 방법에 따라 처리된다. 이들은 베젤 (42), 중앙부 (44), 크라운 (46), 수정기 (47) 및 팔찌 링크 (48) 로 구성된다. 이들 여러 엘리먼트들은 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체에 의해 본 발명에 따른 방법에 따라 구현되며, 여기서 구조체는 결정질, 반 결정질, 또는 실제로는 비정질이고, 장식 패턴 (22) 은 단일 또는 다중 하전된 이온 빔에 의해 조각된다.
위에 설명된 장식 패턴 (22) 이 탑재된 유리 (16) 는 다이얼 (50) 의 상부로 연장되고 케이스 (40) 를 상부로부터 닫는다 (도 5a 및 도 5b 참조). 이는 이온 충격에 의해 형성된 결함들이 광을 스캐터링하는 장식 패턴 (22) 을 형성하는 대안의 실시형태이다. 이 장식 패턴 (22) 을 추가로 향상하기 위해, 유리 (16) 를 광원 (52) 에 의해 조명시키는 것이 고려된다. 광원 (52) 은 유리 (16) 의 에지 (20) 에 대향하여 배열될 수도 있다. 광원 (52) 에 의해 생성된 광은 따라서, 유리 (16) 의 두께로 침투하고 유리 (16) 로부터 관찰자 (54) 를 향하여 상방으로, 장식 패턴 (22) 을 형성하는 결함들에 의해 스캐터링된 일부분이 추출되어, 장식 패턴 (22) 이 빛나고 매우 가시성있게 나타나게 한다. 광원 (52) 은 또한 다이얼 (50) 과 유리 (16) 사이에 배열될 수도 있다. 광원 (52) 에 의해 생성된 광은 유리 (16) 를 직접 침투하거나 또는 다이얼 (50) 상에 먼저 반사되는 것에 의해 침투된 다음, 장식 패턴 (22) 을 형성하는 결함들에 의해 워치케이스 (40) 의 외측을 향하여 부분적으로 스캐터링되어 장식 패턴 (22) 이 완전하게 가시성있게 나타나게 한다.
도 6 은 구조화될 장식 패턴 (22) 에 대응하는 아웃라인을 가진 개구부 (25) 가 컷팅된 금속 시트 (56) 의 형태로 구현된 마스크를 예시한다.
도 7a 는 도 4 에 표현된 워치케이스 (40) 의 하부면도이다. 이 워치케이스 (40) 는 본 발명에 따른 방법에 따라 장식 패턴 (22) 이 구조화된 적어도 부분적으로 투명한 비정질, 반결정질 또는 결정질 재료로 형성된 후측부 (58) 에 의해 닫힌다.
도 7b 는 본 발명에 따른 방법에 따라 장식 패턴 (22) 이 구조화된 시계 다이얼 (50) 의 상부면도이다. 본 발명에 따른 방법을 적용함으로써, 다이얼 (50) 에서, 기술 패턴 (60) 이 또한 구조화되며, 이 경우, 4 개의 시간 인덱스들, 12시, 3시, 6시 및 9시가 구조화된다.
도 7c 는 본 발명에 따른 방법을 이용하여 장식 패턴 (22) 이 구조화된 타임피스 운동에 대한 브리지 (62) 의 도면이다.
본 발명은 위에 설명된 실시형태들로 제한되지 않고 여러 변형들 및 단순 변형 실시형태들이, 청구된 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 당해 기술 분야의 당업자에 의해 이루어질 수 있음이 명확하다.
특히, 마스크는 구조화될 패턴의 아웃라인이 컷팅되는 금속 시트의 형태로 제시될 수도 있고 이 금속 시트는 후속하여 패턴을 구조화하기 위한 물체의 표면들의 것 상에 고정될 수 있음을 특히 주지한다. 이와 유사하게, 마스크는 또한 세라믹으로 형성될 수도 있다. 마스크는 또한 패턴을 구조화하고자 하는 상부 및/또는 하부 표면들의 것을 마스크가 커버하기 위한 위치들에서 마스킹 재료의 잉크젯 프린팅과 같은 선택적 데포지션에 의해 획득될 수 있다. 마스크는 또한 패턴을 구조화하고자 하는 상부 및/또는 하부 표면들 전체에 마스킹 재료의 층의 데포지션에 의해 획득될 수 있다. 이 마스킹 층은 후속하여 예를 들어, 레이저 빔에 의해 물체의 두께에서 패턴을 구조화하고자 하는 위치에서 애블레이션된다. 마스크는 또한 예를 들어, 자외선 방사에 감응하는 감광성 수지의 층에 의해 획득될 수 있고 광원 예를 들어 자외선에 의해 구조화될 수 있다. 어느 경우에도, 마스크는 물체가 마스크에 의해 커버되는 위치들에서 패턴이 구조화되는 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 표면을 에칭하는 것으로 이온 빔이 진행하지 않아야 하는 기계적 특성들을 나타내야 한다.
용어 투명한 재료는 광을 쉽게 통과시킴으로써 물체를 그 두께를 통하여 명확하게 구별할 수 있는 재료를 의미한다.
용어, 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체는 본 발명에 따른 방법에 따라 기술 또는 장식 패턴이 구조화되는 적어도 하나의 투명한 구역을 갖는 재료로서, 다른 물체의 구역은 선택적으로 불투명한 것인, 재료의 블록으로 형성된 물체를 지칭한다.
용어 유리는 유리질 전이 현상을 나타내는 비-결정질 고체를 지칭한다.
본 발명에 따른 방법에 따라 기술 또는 장식 패턴이 구조화되는 물체가 형성되는 적어도 부분적으로 투명한 재료는 결정질, 반결정질 또는 비정질로부터 선택될 수도 있다. 본 발명의 요구에 매우 적합한 결정질 재료들 중에는, 사파이어, 루비 또는 다이아몬드가 언급될 수 있다. 이러한 보석의 천연 형태를 이용하는 것이 고려될 수 있지만, 합성으로 얻어진 사파이어, 루비 또는 다이아몬드의 사용은 산업 생산 환경에서 보다 현실적이라는 것을 이해해야 한다. 비정질 재료의 분야에서, 본 발명의 요구에 매우 적합한 재료의 예는 미네랄 글래스에 의해 제공된다. 본 발명에 따른 방법의 구현을 위해 적합한 반결정질 또는 비정질 재료들의 추가의 예는 비정질 열가소성 재료들인 크리스탈 폴리스티렌 및 폴리메틸 메타크릴레이트 뿐만 아니라, 반결정질 투명한 열가소성 재료들인 폴리프로필렌 호모폴리머, 폴리프로필렌 코폴리머 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 의해 제공된다.
1: ECR 이온 소스
2: 주입 스테이지
4: 이온화될 가스 볼륨
6: 마이크로웨이브
8: 자기 폐쇄 스테이지
10: 플라즈마
12: 추출 스테이지
12a: 애노드
12b: 캐소드
14: 이온 빔
16: 유리
18a: 상부 표면
18b: 하부 표면
20: 에지
22: 장식 패턴
e: 두께
24: 마스크
25: 개구부
26: 사파이어 샘플
28: 표면 층
30: 제 1 비정질 층
32: 캐비티들
34: 제 2 비정질 층
36: 최종 층
38: 볼륨
40: 워치케이스
42: 베젤
44: 중앙부
46: 크라운
47: 수정기
48: 링크
50: 다이얼
52: 광원
54: 관찰자
56: 금속 시트
58: 후측부
60: 기술 패턴
62: 브리지

Claims (19)

  1. 적어도 부분적으로 투명한 비정질, 반결정질 또는 결정질 재료로 형성된 물체의 두께부에 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법으로서,
    적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 상기 물체는 상부 표면 (18a) 및 상기 상부 표면 (18a) 으로부터 이격되어 연장되는 하부 표면 (18b) 을 포함하고, 상기 방법은 상기 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 상기 상부 표면 (18a) 또는 하부 표면 (18b) 중 적어도 하나에, 적어도 하나의 개구부 (25) 를 정의하는, 상기 물체의 상기 상부 표면 (18a) 또는 하부 표면 (18b) 중 적어도 하나에 고정되는 마스크 (24) 를 제공하는 것으로 구성된 단계를 포함하고, 상기 개구부의 아웃라인은 구조화될 상기 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 의 프로파일에 대응하고, 상기 마스크 (24) 는 구조화되지 않는 위치들에서 상기 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 적어도 하나의 상부 표면 (18a) 또는 하부 표면 (18b) 에 고정되고, 상기 방법은 또한 상기 마스크 (24) 의 적어도 하나의 상기 개구부 (25) 를 통하여 단일 또는 다중 하전된 이온빔 (14) 으로 충격을 가하는 것에 의해 상기 물체의 표면으로부터 소정의 깊이에 있는 캐비티 또는 결함을 생성하고, 그에 의해 상기 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 것으로 구성된 단계를 포함하고, 상기 마스크 (24) 의 기계적 특성들은 이 상부 표면 (18a) 또는 하부 표면 (18b) 이 상기 마스크 (24) 에 의해 커버되는 위치들에서 상기 적어도 부분적으로 투명한 재료로 형성된 물체의 적어도 하나의 상기 상부 표면 (18a) 또는 하부 표면 (18b) 을 상기 이온빔 (14) 의 이온들이 에칭하는 것을 방지하기에 충분한, 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단일 또는 다중 하전된 이온빔 (14) 은 전자 사이클로트론 공명 (ECR; electron cyclotron resonance) 타입의 단일 또는 다중 하전된 이온 소스 (1) 에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 투명한 물체는 천연 또는 인공의 사파이어, 루비 또는 다이아몬드로 형성되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 투명한 물체는 천연 또는 인공의 사파이어, 루비 또는 다이아몬드로 형성되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 투명한 물체는 반결정질 유기 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 투명한 물체는 반결정질 유기 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 투명한 물체는 미네랄 글래스 또는 비정질 유기 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 투명한 물체는 미네랄 글래스 또는 비정질 유기 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 (24) 는 상기 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 의 아웃라인이 컷팅되었던 재료 시트이며, 이 재료 시트는 후속하여, 상기 패턴 (22, 60) 을 구조화하고자 하는 상기 물체의 상부 표면 (18a) 및/또는 하부 표면 (18b) 의 것에 고정되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 마스크 (24) 는 금속 또는 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 (24) 는 이 상부 표면 (18a) 및/또는 하부 표면 (18b) 이 상기 이온 빔 (14) 에 의해 충돌되지 않는 위치들에서 상기 마스크 (24) 가 상부 표면 (18a) 및/또는 하부 표면 (18b) 의 것을 커버하는 위치들에서의 마스킹 재료의 선택적 데포지션에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 마스크는 잉크 젯 프린팅에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 (24) 는 상기 마스크 (24) 가 구조화될 상기 상부 표면 (18a) 및/또는 하부 표면 (18b) 의 것 상의 마스킹 재료의 층의 데포지션에 이어서, 상기 상부 표면 (18a) 및/또는 하부 표면 (18b) 이 구조화될 위치들에서의 마스킹 층의 애블레이션에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 마스킹 재료의 층은 레이저 빔에 의해 애블레이션되는 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 마스킹 재료는 UV 소스에 의해 구조화되는 자외선 방사 감응형 수지인 것을 특징으로 하는 장식 또는 기술 패턴 (22, 60) 을 구조화하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 구현하는 것에 의해 얻어지는 물체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 물체는,
    Figure 112019037883238-pat00008
    타임피스 또는 손목시계 용의 유리 (16), 다이얼 (50) 또는 베젤 (42);
    Figure 112019037883238-pat00009
    워치케이스 (40) 의 중앙부 (44) 또는 후측부 (58);
    Figure 112019037883238-pat00010
    타임피스 운동 용의 크라운 (46), 수정기 헤드 (47) 또는 브릿지 (62); 또는
    Figure 112019037883238-pat00011
    시계 또는 쥬얼리 피스 용의 팔찌 링크 (48)
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 물체.
  18. 휴대용 물체로서,
    유리 (16), 다이얼 (50), 베젤 (42), 중앙부 (44), 후측부 (58), 크라운 (46), 수정기 헤드 (47), 브릿지 (62), 및 팔찌 링크 (48) 에 의해 형성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 엘리먼트를 포함하고, 이 적어도 하나의 엘리먼트는 적어도 부분적으로 투명한 비정질, 반결정질 또는 결정질 재료로 형성되고 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라 구조화되고, 이 엘리먼트는 에지에 의해 상호접속된 적어도 하나의 상부 표면 및 적어도 하나의 하부 표면을 포함하고, 상기 휴대용 물체는 또한 광원 (52) 을 포함하고, 상기 광원 (52) 은 그 하부 표면을 통하거나 또는 그 에지를 통하여 상기 엘리먼트를 조명하도록 배열되는, 휴대용 물체.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 휴대용 물체는 워치케이스 (40) 인 것을 특징으로 하는 휴대용 물체.

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3556911A1 (fr) * 2018-04-19 2019-10-23 Comadur S.A. Procédé de structuration d'un motif décoratif ou technique dans un objet réalisé en un matériau amorphe, semi-cristallin ou cristallin au moins partiellement transparent
CN111007708B (zh) * 2019-12-25 2020-10-16 浙江星星科技股份有限公司 一种手表3d玻璃表盖刻度的镭雕方法
CN111708269A (zh) * 2020-05-29 2020-09-25 张译文 一种表壳及其制造方法
EP3951512B1 (fr) * 2020-08-04 2023-03-01 Comadur S.A. Procede de fabrication d'une piece comprenant au moins un motif metallise en trois dimensions
EP4113220B1 (fr) 2021-07-02 2024-08-28 Comadur SA Procédé de traitement de surface d'une pierre, notamment pour l'horlogerie
EP4148026A1 (fr) * 2021-09-08 2023-03-15 Comadur S.A. Procédé de structuration d'un marquage anti-contrefaçon dans un objet au moins partiellement transparent et objet au moins partiellement transparent comprenant un marquage anti-contrefaçon
EP4276880A1 (fr) * 2022-05-10 2023-11-15 Rubattel et Weyermann S.A. Procédé de modification de l état de surface d'une pièce par bombardement ionique

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007053386A (ja) * 2006-08-18 2007-03-01 Hitachi Ltd イオン注入方法およびその装置
US20130266768A1 (en) * 2010-11-08 2013-10-10 Fabienne Dragin Method for producing a part containing an embedded pattern and resulting part

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2598533B2 (ja) * 1989-01-26 1997-04-09 日本板硝子株式会社 光導波路の形成方法
EP0991337B1 (de) * 1998-04-23 2004-04-07 Winter CVD Technik GmbH Schmucksteine
JP3787630B2 (ja) 2003-02-14 2006-06-21 独立行政法人情報通信研究機構 ナノギャップ電極の製造方法
EP1666992A1 (fr) 2004-12-02 2006-06-07 Asulab S.A. Pièce d'horlogerie comprenant un décor lumineux
US20060128165A1 (en) * 2004-12-13 2006-06-15 3M Innovative Properties Company Method for patterning surface modification
TWM343836U (en) * 2007-12-25 2008-11-01 zhi-cheng Liao Structure of watch lens
FR2926748B1 (fr) 2008-01-25 2010-04-02 Commissariat Energie Atomique Objet muni d'un element graphique reporte sur un support et procede de realisation d'un tel objet.
DE102010011895B4 (de) * 2010-03-18 2013-07-25 Freiberger Compound Materials Gmbh Verfahren zur Herstellung eines semipolaren Gruppe III-Nitrid-Kristalls, Substrat, freistehendes semipolares Substrat und Verwendung der Substrate
RU2421818C1 (ru) 2010-04-08 2011-06-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Конструкторское Бюро "Дорс" (Ооо "Кб "Дорс") Способ классификации банкнот (варианты)
FR2962136B1 (fr) * 2010-07-02 2014-01-03 Valois Sas Procede de traitement de surface d'un dispositif de distribution de produit fluide.
TWI462285B (zh) * 2010-12-30 2014-11-21 Lextar Electronics Corp 半導體結構及其製造方法
AT511056B1 (de) * 2011-03-07 2012-09-15 Swarovski D Kg Lasermarkierter gegenstand
US20140015170A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for marking an article
FR3002240B1 (fr) * 2013-02-15 2015-07-10 Quertech Ingenierie Procede de traitement par un faisceau d'ions pour produire des materiaux en verre antireflet durable
EA035316B9 (ru) * 2014-05-23 2020-07-27 Кертек Способ обработки сапфирового материала пучком одно- и/или многозарядных ионов газа для получения антибликового материала
CN114655953B (zh) * 2014-08-08 2024-07-23 住友电气工业株式会社 制造金刚石的方法、金刚石、金刚石复合基板、金刚石接合基板和工具
US11208333B2 (en) * 2014-08-26 2021-12-28 King Abdullah University Of Science And Technology Synthesis of vertically aligned metal oxide nanostructures
US11474282B2 (en) * 2015-09-15 2022-10-18 President And Fellows Of Harvard College Wavelength selective optical nanostructures fabricated on the surface of bulk homogenous substrates
EP3156854A1 (fr) * 2015-10-13 2017-04-19 The Swatch Group Research and Development Ltd. Montre-bracelet mecanique a laquelle est associee une fonction electronique
FR3051967B1 (fr) * 2016-05-27 2018-05-11 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de realisation de motifs
EP3389078A1 (fr) * 2017-04-13 2018-10-17 The Swatch Group Research and Development Ltd Procédé d'implantation d'ions multichargés sur une surface d'un objet à traiter et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé
EP3556911A1 (fr) * 2018-04-19 2019-10-23 Comadur S.A. Procédé de structuration d'un motif décoratif ou technique dans un objet réalisé en un matériau amorphe, semi-cristallin ou cristallin au moins partiellement transparent

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007053386A (ja) * 2006-08-18 2007-03-01 Hitachi Ltd イオン注入方法およびその装置
US20130266768A1 (en) * 2010-11-08 2013-10-10 Fabienne Dragin Method for producing a part containing an embedded pattern and resulting part

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