KR20170058923A

KR20170058923A - 광학 유리요소를 생산하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20170058923A
Application number: KR1020177006507A
Authority: KR
Inventors: 게랄트 크라인들; 무스타파 초우위키
Original assignee: 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2017-05-29
Also published as: DE102014113854A1; TWI679098B; JP2020097521A; KR102382260B1; CN106715346B; TW201617195A; JP2017534546A; EP3197840B1; US10519057B2; EP3197840A1; SG11201702094YA; US20170297943A1; WO2016045907A1; CN106715346A

Abstract

광학 유리요소(13)의 제조 방법이 제안되며, 상기 제조방법은,
a) 엠보싱 다이(1) 상에 액체 엠보싱 재료(4)를 도포하는 단계;
b) 500℃ 미만의 온도에서 엠보싱 재료(4)를 엠보싱하는 단계,
c) 엠보싱 재료(4)를 경화시키는 단계,
d) 상기 엠보싱 재료(4,4')를 소결시켜 광학 유리 요소(13)의 일차 성형을 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 방법에 의해 생산된 광학 유리요소, 상기 방법을 수행하기 위한 장치 및 상기 장치의 이용이 제안된다.

Description

광학 유리요소를 생산하기 위한 방법{METHOD FOR PRODUCING AN OPTICAL GLASS ELEMENT}

본 발명은 광학 유리 요소의 제조 방법 및 장치, 광학 유리 요소 및 광학 유리 요소의 제조를 위한 상기 장치의 사용에 관한 것이다.

최근에, 전자 및 광학 구조 요소의 소형화가 증가하고 있다. 특히, 소위 모바일 장치, 즉 점차적으로 더 큰 전자 및 광학 기능 범위를 갖는 스마트폰, 이동 전화, 노트북 및 태블릿과 같은 전자 장치가 이러한 개발 뒤에 있는 원동력이다. 광학 요소는 적어도 하나의 렌즈로 구성되지만, 종종 서로 겹쳐지고 광선(light beams)을 이미지 센서 상에 투사하는 다수의 렌즈로 구성된다. 이 경우 가능한 선명하고(sharp) 왜곡되지 않은 이미지를 구하기 위해 광학 요소의 품질은 최고 값을 가져야 한다.

원칙적으로, 가시광선 스펙트럼을 위한 광학 요소는 유리, 특히 산화규소(SiO2) 또는 중합체로부터 제조될 수 있다. 유리는 우수한 광학 특성 특히 유리의 굴절률(refraction index)에 기초하여, 특히 이러한 렌즈의 생산에 적합하다.

그럼에도 불구하고, 현재까지 모바일 장치용 렌즈는 여전히 중합체로부터 주로 생산된다. 중합체는 원하는 렌즈 형상을 형성하기 위해 엠보싱 공정 및 특수 다이에 의해 간단하게 엠보싱되며, 따라서 렌즈 생산을 위한 바람직한 재료이다. 또한, 사출 성형 기술(injection-molding technique)은 여전히 상기 렌즈의 생산에 널리 사용된다.

광학 요소의 대량 생산을 위한 생산 공정의 두 그룹이 있다.

제1 생산 공정은 단일 엠보싱 단계에서 다수의 광학 요소들의 엠보싱을 가능하게 한다. 다음에 상기 광학 요소가 완전히 서로 연결되고 두 개의 다이들사이에 엠보싱 단계에 따라 생산되는 소위 모놀리식 기질의 일부분이기 때문에, 상기 생산 공정 그룹은 다수의 개별 광학 요소를 엠보싱하기 위해 캐리어 기질을 요구하는 생산 공정의 서브 그룹 및, 캐리어 기질을 완전히 제거할 수 있는 서브 그룹으로 나누어질 수 있다. 따라서, 모놀리식 기질은, 모든 엠보싱된 광학 요소들이 서로 연결되어 광학 요소들이 서로 연결된 하나의 큰 필드를 형성하는 엠보싱 제품으로 정의된다. 상기 광학 요소는 주로 렌즈이고 기질이 대부분 원형이기 때문에, 대부분의 경우, 엠보싱 제품은 모놀리식 렌즈 웨이퍼라고 한다.

상기 제2그룹의 생산 공정에서, 다수의 광학 요소는 단일 엠보싱 단계에 의해 생산되는 것이 아니라, 소위 스텝 - 앤드 - 리피트(step-and-repeat) 공정에 의해 개별적으로 생산된다. 상기 생산 공정을 통해 다수의 개별 광학 요소들이 엠보싱될 수 있다. 광학 요소는 서로 연결되지 않고, 대부분의 경우, 광학 요소는 캐리어 기질상에 직접 엠보싱된다. 또한, 광학 요소는 캐리어 기질에 단단히 연결될 수 있어서, 상기 캐리어 기질은 기능적 특성을 가진다. 다음에, 분리 공정에서 캐리어 기질은 광학 요소들 사이의 자유 공간을 따라 절단된다. 분리 공정 후에, 캐리어 기질 부분 및 그 위에 엠보싱된 광학 요소를 포함한 다수의 복합 광학 요소가 구해진다. 그러나, 상기 형태의 생산 공정 및 이로부터 개발된 제품은 본 특허 명세서에서 더 상세하게 설명하지 않는다.

생산 공정의 제3그룹에서, 엠보싱 재료가 캐리어 기질의 다수의 위치들에 개별적으로 도포(applied)된다. 따라서, 개별 엠보싱 재료를 각각의 형상으로 엠보싱하지만 엠보싱 재료를 합체(merging)시키지 않는 전체 표면의 엠보싱 공정이 수행된다. 그 결과, 캐리어 기질상에 다수의 광학 요소들이 동시에 제조될 수 있다. 상기 공정이 공개 문헌 제WO2013/178263A1호에 매우 정확하게 기재되어있다.

유리는 실제로 무정형(amorphous) 특성을 가지는 매우 광범위하고 일반적인 종류의 재료, 때로는 부분적으로 결정질의 재료로 정의되며, 특정 생산 공정에 의해 유리와 같은 상태로 동결되는 재료로 정의된다.

원칙적으로 카메라, 쌍안경 또는 망원경과 같은 광학 장치용 유리로부터 거시적인 광학 요소, 특히 렌즈를 생산하는 것은 더이상 큰 어려움은 아니지만, 유리로부터 매우 작은 렌즈의 상응하는 생산은 오늘날 극도로 어렵다. 그 이유는 주로 상대적으로 큰 광학 요소가 유리 반제품(glass semi-finished products)으로부터 연삭(ground)된다는 사실에 있다. 따라서 성형은 주로 차가운 상태(cold state)에서 수행된다. 또한, 현대적인 장치에 사용되는 종래 기술의 렌즈 제조 방법은 비용이 너무 많이 든다. 또한, 반도체, 전자 및 광학 산업에서, 상기 모놀리식 기질, 즉 서로 연결된(interconnecting) 광학 요소들의 기질이 선호된다. 또한, 상기 모놀리식 유리 기질의 제조는 종래기술의 방법으로는 극히 어렵다. 해당 유리 반제품을 처리하는 완전히 자동화된 마이크로 밀링커터(micromilling cutter)의 사용이 고려될 수 있다. 그러나 상기 공정은 처리량(throughput)이 너무 작으므로 대량 생산에는 적합하지 않다. 또한, 유리 기질상의 광학 요소의 표면은 너무 거칠 것이다. 극한 거칠기는 광학 요소의 광학 특성에 부정적인 영향을 미치므로 원칙적으로 피해야 하거나 최소로 줄여야 한다.

그럼에도 불구하고, 업계에서는 대량 사용에 적합한 모놀리식 유리 기질 을 위한 생산 공정이 존재한다. 이러한 생산 공정은 에칭 기술을 기반으로 하며 기계적 제조를 기초로 하지 않는다. 하기 설명에서, 모놀리식 유리 기질의 최신 제조공정이 얼마나 복잡하고, 생산 집약적이며, 고가인지를 보여주기 위해, 상기 에칭 기술에 대한 종래 기술이 더욱 상세하게 설명된다.

제1 부분 단계에서, 선택된 유리 기질의 코팅은 금속층으로 수행된다. 이어서, 제2 부분 단계에서, 금속층은 포토 레지스트(photoresist)로 코팅되고, 제3 부분 단계에서 마스크 및 포토 리소그래피 공정(photolithographic process)에 의해 상응하여 구조화되어야 한다. 그 다음, 포토 레지스트는 필요한 지점에서 화학 물질에 의해 제거되고 금속 층으로 개방되고 접근한다. 제6 부분 단계에서, 금속층으로의 구조적 전달(structural transfer)이 수행된 다음에, 포토레지스트가 제거된다. 금속층은 이제 실제 유리 기질을 구조화하기 위한 마스크로 이용된다. 상기 유리 기질은 비교적 독성이 강한 화학 물질에 의해 에칭된다. 마지막 공정 단계에서, 금속층의 제거가 최종적으로 수행되고, 대부분의 경우 다른 화학 물질에 의해 수행된다.

상기 유리 기질의 구조화에 필요한 공정 단계는 극도로 생산 집약적이며 시간 집약적이며 비용이 많이 들고, 매우 위험하고 독성이 강하고 환경에 매우 해로운 화학 물질을 기초로 한다. 또한, 많은 부분 단계와 그 정도로 복잡해지는 공정은 결함에 매우 취약하다.

결론적으로, 종래 기술에서 주목할만한 공정, 특히 대량 사용에 적합한 하나의 공정이 경제적이고 단순하며 가능한 한 적은 화학 물질로 구성될 수 있는 모놀리식 유리 기질, 특히 모놀리식 유리 렌즈 웨이퍼의 제조를 위해 아직까지 존재하지 않는다.

따라서, 본 발명의 목적은 광학 유리 요소를 제조하기 위한 개선된 방법을 이용할 수있게 하는 것이다.

상기 목적은 청구항 제1항을 따르는 발명의 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 유리한 또 다른 구성예들이 종속항에 기재된다. 명세서, 청구 범위 및/또는 도면에 표시된 적어도 2개의 특징들의 모든 조합도 본 발명의 범위에 속한다. 표시된 값들의 범위에서, 상기 제한에 속하는 경계값들은 공개된 바와 같이 고려되어야 하며 임의의 조합으로 청구될 수 있다.

본 발명은 광학 유리요소, 특히 다수의 광학 유리요소들의 제조 방법에 관한 것이고, 상기 제조방법은,

a) 엠보싱 다이 상에 액체 엠보싱 재료를 도포하는 단계;

b) 500℃ 미만의 온도에서 엠보싱 재료를 엠보싱하는 단계,

c) 엠보싱 재료를 경화시키는 단계,

d) 상기 엠보싱 재료를 소결시켜 광학 유리 요소, 특히 광학 유리요소들의 일차 성형을 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 단계 a), b), c) 및 d)는 특히 시간적으로 순서대로 발생한다. 특정 실시예에 의하면, 단계 c) 및 d)는 특히 동일한 유닛에서 동시에 수행될 수 있다. 이 경우, 특히 열적으로 경화될 수 있는 엠보싱 재료를 위한 것이다.

상기 엠보싱은 상기 단계 b)에서 400℃ 미만, 바람직하게 300℃ 미만, 보다 바람직하게 200℃ 미만, 더욱 바람직하게 100℃ 미만, 가장 바람직하게는 주위 온도에서 수행되는 것이 선호된다. 주위 온도(또는 실온)는 10℃ 내지 30℃ 특히 15℃ 내지 25℃의 온도이다. 상기 엠보싱은 비교적 낮은 온도, 특히 주위 온도에서 수행될 수 있어 유리하고 엠보싱을 상당히 단순화시킨다.

상기 단계 a)후에, 엠보싱 다이의 엠보싱 다이 표면의 커버링 정도는 20% 초과, 바람직하게 40% 초과, 더욱 바람직하게 60% 초과, 가장 바람직하게 80% 더욱더 바람직하게 100%인 것이 선호된다.

선호되는 또 다른 실시예에 의하면, 상기 엠보싱 재료는 엠보싱 다이의 엠보싱 다이 표면상에 다수의 작은 분포된 방울 형태로 도포된다. 그 결과, 엠보싱 재료의 특히 균질한 분포를 가지거나 서로 나란히 배열되지만 서로 떨어져 있는 다수의 광학 요소들을 제조할 수 있어서 유리하다.

상기 엠보싱 재료의 엠보싱은, 특히 하부 엠보싱 다이 및 또 다른 특히 상부 엠보싱 다이의 접촉(converging)에 의해 단계 b)에 따라 수행되는 것이 선호된다. 특히, 엠보싱 재료가 상부로부터 하부 엠보싱 다이 상에 위에서 도포되고, 상부 엠보싱 다이가 상부로부터 하부 엠보싱 다이로 접근할 수 있다. 상부 엠보싱 다이 및 /또는 하부 엠보싱 다이는 이동 가능하게, 특히 수직에 평행하게 설계될 수 있다.

엠보싱 재료로 열이 전달되어 엠보싱 재료의 중합 공정이 임계 온도(Tk)를 초과한 온도에서 시작되는 열적 방법에 의해, 상기 단계 c)에서 엠보싱 재료가 경화된다. 상기 임계 온도는 0℃ 내지 1,000 ℃, 바람직하게 10℃ 내지 750℃, 더욱 바람직하게 20℃ 내지 500℃, 가장 바람직하게 30℃ 내지 250℃이며, 더욱더 바람직하게 50℃ 내지 200℃일 수 있다.

선택적으로, 상기 엠보싱 재료는 전자기 방사선, 특히 UV 광에 의해 조사되는 전자기적 방법에 의해, 상기 단계 c)에서 엠보싱 재료가 경화될 수 있고, 상기 전자기 방사선의 파장 범위는 바람직하게 10nm 내지 1,000nm, 보다 바람직하게 100nm 내지 500nm, 가장 바람직하게 200nm 내지 500nm의 범위를 가진다.

선호되는 또 다른 실시예에 의하면, 상기 단계 a), b) 및 c)는 엠보싱 장치에서 수행되고, 상기 소결은 엠보싱 장치로부터 분리되고 바람직하게 엠보싱 장치의 외부에 배열된 소결 장치내에서 수행된다. 결과적으로, 병렬 처리가 가능하여 유리하다. 특히, 복수 개의 기질들이 소결 노에서 동시에 열처리 될 수 있다. 소결 노에서 다수의 기질을 열처리함으로써, 유리 요소 또는 유리 요소들의 제조가 보다 신속하게 수행될 수 있어서 유리하다.

상기 소결은 상기 단계 d)에서 마이크로파 방사에 의해 수행되는 것이 선호된다. 선택적으로, 상기 소결은 단계 d)에서 노, 바람직하게 연속 노에서 수행되며, 소결과정 동안 온도는 50℃ 초과, 바람직하게 100℃ 초과, 보다 바람직하게 300℃ 초과, 보다 바람직하게 500℃ 초과, 더욱 바람직하게 특히 바람직하게는 700℃ 초과, 가장 바람직하게 900℃ 초과이다.

본 발명의 선호되는 또 다른 실시예에 의하면, 상기 엠보싱 재료는,

● 다면 올리고머 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane)(POSS),

● 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane)(PDMS),

● 테트라에틸 오르토실리케이트(Tetraethyl orthosilicate)(TEOS),

● 폴리(오가노)실록산(Poly(organo)siloxane)(실리콘)

중 적어도 한 개를 가진다.

본 발명의 또 다른 주제는 상기 실시예들 중 한 개를 따르는 방법에 의해 생산된 광학 유리요소에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 주제는 상기 실시예들 중 하나에 따른 방법을 구현하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명의 다른 주제는, 광학 유리 요소의 제조를 위한 상기 실시 예들 중 하나에 따른 장치의 이용에 관한 것이다.

본 발명은 500℃ 미만의 온도, 특히 주위 온도에서 임프린트 (imprint)에 의해 유리 (특히 모놀리식 기질으로 설계된 광학 유리 요소), 특히 유리 렌즈, 특히 바람직하게 모놀리식 유리 렌즈 기질으로 형성된 광학 요소를 제조하는 공정(방법)에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 유리는 특히 이산화규소뿐만 아니라 이산화규소의 다양한 변형물로 구성된 세라믹 유리로서 정의된다.

이 경우, 본 발명은 500℃ 미만의 온도, 특히 주위 온도에서 형성될 수 있는 엠보싱 재료를 이용하는 사상에 기초하며, 상기 엠보싱 재료는 화학적 방법 및/또는 물리적 방법에 의해 적어도 대략 순수한 이산화규소로 변환될 수 있다. 본 발명에 따른 중요한 특징에 의하면, 특히 표면 거칠기의 감소, 특히 제어가능하게 감소되어, 모놀리식 유리 렌즈 기질의 유리 렌즈의 품질이 증가된다. 또한, 특히, 마이크로파에 의해 엠보싱 재료 또는 기질을 소결시키는 효율적인 방법이 공개된다.

본 발명에 의하면, 소결은 특히 점성을 가진 엠보싱 재료를 경질의 가교 결합(cross-linked)된 재료로 변환시키는 것으로 정의된다.

소결 공정은, 특히 매우 콤팩트하고 이에 따라 고밀도를 가진 재료를 형성한다. 소결 공정은 엠보싱 재료의 물리적 변환 및/또는 화학적 변환을 특징으로 한다. 화학적 변환의 경우, 소결 공정은 특히 결함(flaw) 없는 콤팩트한 최종 제품을 얻기 위해 소결 요소로부터 배출되는 가스의 발생을 수반한다. 대부분의 엠보싱 재료는 유기 및/또는 유기 실리카 계 재료(organo-silica-based materials)로 이루어지기 때문에, 소결 공정은 종종 이산화탄소 및/또는 일산화탄소 및/또는 물을 발생시킨다. 또한, 바람직하게, 소결 공정 전에 및/또는 소결 공정 동안, 엠보싱 재료에 첨가된 가스 및/또는 첨가제는 증발되거나 엠보싱 재료로부터 제거된다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 공정 동안 발생되는 상기 첨가물 및/또는 모든 가스는, 소결 공정 전에, 가장 늦어도 소결 공정 동안에, 그리고 가장 늦어도 소결공정이 완료되기 바로 전에 제거되어 본 발명에 따라 생산된 최종 제품에 기공을 형성할 수 있는 불필요한 생성물이 유지되지 못하게 한다. 바람직하게, 상기 소결 공정은 엠보싱 재료 또는 최종 제품의 잔류 응력 감소와 관련된다. 따라서, 소결 공정에 관한 매개변수들은 특히, 최종 제품, 특히 모놀리식 렌즈 웨이퍼의 잔류 응력이 특정 잔류 응력을 나타내도록 선택되어야 한다.

주위 온도는 10℃ 내지 30℃, 특히 15℃ 내지 25℃ 사이의 온도이다.

따라서, 본 발명은 특히 500℃ 미만의 온도, 특히 주위 온도에서 엠보싱 될 수있는 엠보싱 재료에 의해 광학 유리 요소, 특히 모놀리식 유리 기질을 제조하는 방법을 포함하며, 상기 엠보싱 재료는 후속 열처리에 의해 적어도 대략 순수한 유리, 특히 이산화규소로 변환된다.

다시 말해, 본 발명에 따른 공정은 엠보싱 재료, 특히 저점도의 겔을 이용하며, 상기 엠보싱 재료는 후속 공정 단계에 의해서만 실리콘 산화물 또는 이산화규소로 특히 변환된다. 결과적으로, 본 발명에 따르면 광학 유리 요소를 경제적으로, 신속하게, 그리고 화학 물질의 적당한 사용에 의해 제조할 수 있어서 유리하다.

광학 유리 요소는 특히 유리 렌즈, 특히 바람직하게는 모놀리식 유리 렌즈 웨이퍼이다. 하기 설명에서, 모놀리식 유리 기질에 대해 설명하지만, 본 발명에 따른 사상은 또한, 캐리어 기질 상에, 특히 스텝 - 앤드 - 리피트 (step-and-repeat) 공정에 의해 개별 광학 요소를 제조하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법은, 본 발명의 공정에 의해 이산화규소가 발생되는 화학 물질의 이용에 국한되지 않는다. 본 발명에 따른 구체 예는 저온에서 엠보싱될 수 있고 화학적 방법 및/또는 물리적 방법, 특히 열처리에 의해 화학적으로 변환되는 모든 종류의 화학 물질에 적용될 수 있다.

다이(Die)

엠보싱 재료의 엠보싱 (구조화)을 수행하기 위해, 특수 엠보싱 다이들이 필요하다. 엠보싱 다이는 마이크로미터 및 나노 미터 크기의 구조체들이 오류 없이 엠보싱 재료에 네가티브로서 전달될 수 있도록 매우 높은 요건에 부합해야 한다. 원칙적으로 경질 다이(hard die)와 연성 다이(soft die)가 구별된다. 경질 다이는 특히 금속, 유리 또는 세라믹으로 구성된다. 경질 다이는 변형이 적고 내 부식성 및 내마모성을 가진다.

경질 다이의 표면은 특히 전자빔 리소그래피 또는 레이저빔 리소그래피에 의해 처리된다. 경질 다이의 장점은 높은 수준의 내마모성에 있다. 연성 다이는 특히 경질 다이의 네가티브로서 성형된다. 연성 다이는 특히 중합체(polymer)로 구성되고 높은 탄성과 낮은 굽힘 강도를 가진다. 연성 다이는, 특히 엔트로피 탄성(entropy-elastic)(고무 탄성)을 가진다. 그 이유는 주로 엠보싱 재료와 연성 다이 사이에서 높은 수준의 접착 및/또는 연성 다이의 팽창에 있다. 연성 다이는, 서로 다른 화학적, 물리적 및 기술적 매개변수에 의해 경질 다이와 구별될 수 있다. 탄성 거동에 기초한 차이가 고려될 수 있다. 연성 다이는 주로 엔트로피 탄성에 기초한 변형 거동을 가지며 경질 다이는 주로 에너지 탄성(energy elasticity)에 기초한 변형 거동을 가진다. 또한, 두 종류의 다이들은 예를 들어 경도(hardness)에 의해 구분될 수 있다. 상기 경도는 관통하는 몸체에 대해 재료가 버티는 저항이다. 경질 다이는 특히 금속 또는 세라믹으로 형성되기 때문에, 높은 경도 값을 가진다. 고체의 경도를 표시하는 다양한 방법들이 있다. 매우 일반적인 방법은 비커스(Vickers)에 따른 경도 표시이다. 경질 다이는 특히 500HV를 초과하는 비커스 경도를 가질 수 있다.

탈형(demolding)를 위해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 엠보싱 재료의 소수성 표면 및 소수성 다이 표면의 조합이 유리하다. 친수성(Hydrophilicity)은 재료 표면이 물과 상호 작용하는 능력이 큰 것으로 정의된다. 친수성 표면은 우세하게 극성을 가지며, 유체, 바람직하게 물 분자들의 영구 쌍극자(permanent dipoles)와 양호하게 상호 작용한다. 표면의 친수성은 특히 접촉 각 측정 장치에 의해 정량화된다. 이 경우, 친수성 표면은 매우 작은 접촉각을 가진다. 본 발명에 따른 엠보싱 재료가 가능한 한 간단하게 다이로부터 탈형될 수 있도록 친수성 표면을 가져야 한다면, 하기 범위의 값이 본 발명에 따라 적용되어야 한다 : 친수성 표면은, 바람직하게 60°보다 작고, 보다 바람직하게 40°보다 작고, 더욱 바람직하게 20°보다 작으며, 매우 바람직하게 1°보다 작은 접촉각을 가진다.

소수성은 재료의 표면이 물과의 상호 작용하는 능력이 작은 것으로 정의된다. 소수성 표면은 우세하게 비극성을 가지며 유체 분자의 영구 쌍극자와 거의 상호 작용하지 않는다. 본 발명의 일 실시 예에서, 본 발명에 따른 엠보싱 재료가 가능한 간단하게 다이로부터 탈형될 수 있도록 소수성 표면을 가지면, 하기 범위의 값이 본 발명에 따라 적용된다: 소수성 표면은 90° 초과, 바람직하게 100° 초과, 보다 바람직하게 120° 초과, 더욱더 바람직하게 140° 초과, 매우 바람직하게 160° 초과의 접촉각을 가진다.

엠보싱 재료

본 발명에 따른 사상에 의하면, 특히 주위 온도에서 액체로서 존재하는 특수한 엠보싱 재료가 이용된다. 상기 엠보싱 재료는 특히 콜로이드 상태의 분산액(colloidal dispersion)이다. 콜로이드 분산액은 입자로부터 정량적으로 더 적은 물질의 크기가 대략 1nm 내지 500nm의 범위를 가지는 2가지 이종 물질로 정의된다. 엠보싱 재료는 주위 온도에서 액체로서 존재하며, 화학적 및/또는 물리적 방법, 특히 광자, 라디칼, 열, 산 및/또는 잿물(lye)의 작용에 의해 중합될 수 있다.

엠보싱 재료는 특히 실리콘 및 산소를 가질 수 있다. 상기 엠보싱 재료는 액체 응집 상태(liquid aggregate state)에 따라 쉽게 변형될 수 있어서 엠보싱 처리 할 수도 있다. 성공적으로 변형된 후에, 상기 액체 엠보싱 재료는 이 경우 특히 적어도 대략적으로 순수한 이산화 규소 또는 산화 규소에 의해 고체로 변환된다.

본 발명은 특히 다수의 유리 렌즈, 특히 유리 렌즈 웨이퍼의 제조를 위해 상응하는 엠보싱 재료를 이용하는 사상에 기초한다. 이 경우, 엠보싱 재료는 엠보싱 재료의 액체 상태로 엠보싱되어 이에 상응하게 구조화된다. 다음에, 엠보싱 재료의 제1 가교 결합이 일어나고 특히 열적으로 및/또는 광자에 의해 형성되는 경화 공정이 수행된다. 상기 가교 결합 공정에 의해, 엠보싱 재료는 치수 안정성을 가진다. 치수 안정성이 달성된 후에, 상기 다이는 상기 엠보싱 재료로부터 제거될 수 있다.

따라서, 본 발명은 생산 방법 이외에, 엠보싱 리소그래피를 위한 엠보싱 재료 및 본 발명에 따른 엠보싱 재료의 적용/이용에 대해서도 설명한다. 상기 엠보싱 재료는, 특히, 바람직하게 무기 및/또는 유기성 부분으로 구성되는 적어도 하나의 주요 성분, 및 물과 상호 작용하는 엠보싱 재료, 선호적으로 물의 특성을 설정하기 위해 이용/적합한 적어도 하나의 제2성분의 혼합을 특징으로 한다. 주요 성분은 엠보싱된 최종 형상에 상당히 기여하는 성분으로 정의된다. 보조 성분은, 특히 본 발명에 따른 친수성 또는 소수성이 설정되거나 영향을 받는 유기 성분, 개시제 및 용매를 포함하며 주요 성분과 혼합된 다른 모든 성분으로 정의된다. 따라서, 엠보싱 재료는 다수의 주요 성분 및/또는 다수의 2차 성분으로 구성될 수도 있다. 본 발명에 따른 바람직한 엠보싱 재료의 정확한 설명은 예를 들어 특허 명세서 PCT/EP2013/062711에 공개되며, 엠보싱 재료에 대한 상기 문헌의 공개 내용은 본 발명의 명세서에서 명확하게 인용되어야 한다. 그러나 원칙적으로 유리를 형성할 수있는 모든 재료가 적합하다.

따라서, 상기 엠보싱 재료는 모놀리식 유리 기질을 생성하기 위한 바람직한 엠보싱 재료이다. 다른 적합한 재료들도 이용될 수 있다.

바람직한 실시 예는 주위 온도에서 모놀리식 기질을 형성하기 위해 엠보싱 재료를 엠보싱 가공하는 것을 포함한다. 엠보싱 공정 자체는 500℃ 미만, 바람직하게 400℃ 미만, 보다 바람직하게는 300℃ 미만, 가장 바람직하게 200℃ 미만, 매우 바람직하게 100℃ 미만, 바람직하게는 주변 온도에서 수행된다. 이와 같이 얻어진 모놀리식 기질이 열처리 된다. 열처리는 엠보싱 재료가 압축되는 소결 공정이다. 상기 소결 공정은 엠보싱 다이로부터 엠보싱 재료를 제거하기 이전 및/또는 이후에 수행할 수 있다. 그러나, 엠보싱 공정 및 열처리는 처리량을 증가시키기 위해 서로 분리되는 것이 바람직하다. 따라서, 엠보싱 유닛은 특히 엠보싱에만 사용되는 반면, 엠보싱된 모놀리식 기질은 외부 열처리 유닛, 특히 노, 특히 바람직하게 연속 노 내에서 소결된다. 이 경우, 소결 공정은 50℃ 초과, 바람직하게 100℃ 초과, 보다 바람직하게는 300℃ 초과, 가장 바람직하게 500℃ 초과, 가장 바람직하게 700℃ 초과, 보다더 바람직하게 900℃ 초과하는 온도에서 발생한다.

소결 공정은 바람직하게 열처리 유닛에서 수행된다. 매우 바람직한 실시 예에서, 상기 열처리 유닛은 마이크로파 공급원을 가진 유닛이다. 이 경우, 소결되는 유리 요소 또는 모놀리식 기질은 마이크로파에 의해 여기되고 마이크로파에 의해 가열될 수 있는 구조 요소와 접촉하여 모놀리식 기질이 가열되고 소결된다. 특히 바람직하게, 상기 구조 요소는 상부 및/또는 하부 엠보싱 다이이다. 결과적으로, 본 발명에 따르면, 모놀리식 기질의 엠보싱 및 마이크로파의 작용에 의한 모놀리식 기질의 소결에 적합한 매우 콤팩트한 유닛이 공개된다. 선택적으로, 엠보싱 재료가 마이크로파에 의해 직접 여기될 수 있다면, 마이크로파에 의해 모놀리식 기질이 직접 가열될 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 바람직한 방법은 엠보싱 재료가 소결되는 공정 동안 발생한다. 소결된 상태에서, 소결공정은 엠보싱된 모놀리식 기질의 수축을 초래한다. 우세하게 무정형 미세 구조를 기초로 하지만, 수축은 균질하게 발생한다. 수축 후에 체적 및 개시 체적 사이의 비율과 숫자 1사이의 차이가 수축 계수(shrinkage factor) f라고 설명한다. 수축률은 100을 곱한 수축 계수라고 설명한다. 따라서 수축률은 소성 전에 0%이다. 본 발명에 따르면, 수축률을 이용하는 두 가지 다른 가능성이 있다.

본 발명에 따른 예시적인 실시 예에서, 수축률은 소결 공정의 상응하는 매개변수뿐만 아니라 엠보싱 재료의 정확한 선택에 의해 가능한 한 낮게 유지된다.

첫째로, 수축률이 2% 미만, 바람직하게 1% 미만, 더욱 바람직하게 0.1% 미만, 가장 바람직하게 0.01% 미만, 보다 바람직하게 0.001% 미만인 모놀리식 기질이 생성된다. 수축 계수의 백분율이 낮기 때문에, 특히 모놀리식 기질은 바람직하게 다이 형태와 거의 다르지 않거나 전혀 다르지 않다. 결과적으로, 본 발명에 따르면, 다이 설계 단계에서 수축을 고려할 필요가 없다. 따라서, 생산 공정이 상당히 단순화되어 유리하다.

다른 바람직한 실시 예에서, 모놀리식 기질의 표면을 평활화(smoothing)하기 위해 상기 수축이 이용된다. 상기 엠보싱 재료는 소결 공정 동안 수축 과정에 의해 매우 크게 압축된다. 상기 압축은 한편으로 가능한 치환기(substituents)의 가스 배출(outgassing) 공정에 기초하고 다른 한편으로는, 주로 화학적 가교 결합 (cross-linking) 과정을 기초로 한다. 가교 결합 과정으로 인해, 원자는 서로 공유 화학결합(covalent, chemical bonds)을 형성하여 공간내에서 모든 방향으로 동일하게 그리고 균질하게 결국 가교 결합된다. 우세하게 매우 강한 규소 - 산소 화합물을 형성하는 상기 네트워크는, 엠보싱 재료의 밀도를 증가시키고 고체, 적어도 주로 산화 규소 - 함유 재료의 유리로 실제 변환을 형성한다. 상기 압축 공정은 엠보싱 재료 내부뿐만 아니라 표면에서도 발생한다. 결과적으로, 거친 지점(rough spots)들이 이에 따라 평활화되어 모놀리식 기질상에 존재하는 광학 요소의 품질을 증가시킨다. 광학 요소의 표면, 특히 렌즈의 표면이 거칠어질수록 원하는 광학 이미징에 전혀 기여하지 않는 산란된 광선의 확산 부분은 커진다. 그 결과 거칠기가 증가함에 따라 광자 수율(photon yield)이 떨어진다. 렌즈의 경우, 이에 따라 이미지의 콘트라스트(contrast)가 감소되며, 감소된 콘트라스트는 기록되고 렌즈 뒤에 장착된 이미지 센서에 의해 추가로 처리된다. 따라서, 강도 수율(intensity yield )의 증가는, 본 발명에 따라 원하는 방식으로 이용되는 수축 공정 및 광학 요소, 특히 렌즈의 표면의 수반되는 평활화 과정에 의해 발생한다.

본 발명의 특징에 의하면, 엠보싱 재료 예를 들어 모놀리식 기질속에 존재해서는 안 되는 모든 화합물, 특히 소결 공정 이전 및/또는 소결 공정 동안 발생된 가스 및/또는 첨가제가 제거된다. 본 발명에 따른 방법이 종료된 후에, 상기 가스 및 /또는 첨가제의 최종 농도는 특히 100ppm 미만, 10ppm 미만, 바람직하게는 1ppm 미만, 더욱 바람직하게는 100ppb 미만, 더욱더 바람직하게 1 ppb 미만이다.

본 발명에 따른 또 다른 특징은, 엠보싱 재료가 가지는 잔류 응력의 특정 설정이다. 소결 공정 후에, 엠보싱 재료의 잔류 응력은 특히 1,000MPa 내지 -1,000MPa, 바람직하게 500MPa 내지 -500MPa, 더욱더 바람직하게 250MPa 내지 -250MPa, 가장 바람직하게 약 0MPa이다. 압축 응력은 음의 부호로 표시된다. 인장 응력은 양의 부호로 표시된다. 엠보싱 재료는 소결 공정 후에 잔류 응력을 가지지 않는 것이 바람직하다. 잔류 응력이 없는 소결 제품은 잔류 응력에 의한 손상에 따른 영향을 덜 받는다. 그러나 때때로, 사용시 존재할 수 있고 외부로부터 가해지는 인장 하중에 대항하기 위해 잔류 압축 응력을 도입하는 것이 바람직하거나 필요할 수 있다. 이 경우, -100MPa 초과, 바람직하게 -250MPa 초과, 더욱 바람직하게 -500MPa 초과, 더욱 바람직하게 -1000MPa 초과의 압축 응력이 바람직하다. 잔류 응력은 특히 열 영향 및 소결 중 해당 열 프로파일 및 소결 이후의 냉각에 의해 설정 될 수 있다.

본 발명의 다른 장점들, 특징들 및 세부 사항들은 도면에 기초한 것뿐만 아니라 바람직한 실시 예들의 하기 설명에 제공된다.

도 1a는, 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시 예의 제1공정 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 1b는, 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시 예의 제2공정 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 1c는, 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시 예의 제3공정 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 1d는, 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시 예에의 제4공정 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 1e는, 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시 예의 제5공정 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 광학 유리를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3a는, 소결 공정 이전의 예시적인 실시 예를 따르는 기질을 개략적으로 도시한 확대 단면도.
도 3b는, 소결 공정 이전의 또 다른 실시 예를 따르는 기질을 개략적으로 도시한 확대 단면도.
도 3c는, 소결 공정 후 예시적인 실시 예를 따르는 광학 유리요소를 개략적으로 도시한 확대 단면도.

다양한 도면들에서, 동일한 부품들은 항상 동일한 참고 번호들로 제공되며, 따라서 각각의 경우에 일반적으로 한 번만 설명되거나 언급된다.

도 1a는, 엠보싱 재료(4)가 분배 유닛(5)에 의해 하부 엠보싱 다이(1)의 엠보싱 다이 표면(1o) 상에 분배되며, 본 발명에 따른 예시적인 실시 예의 제 1 공정 단계를 도시한 개략도이다. 엠보싱 재료(4)는 소위 풀 증착(pool deposition)(또는, 퍼들 분배(puddle dispense))에 의해 도포될 수 있다. 이 경우, 엠보싱 재료(4)가 엠보싱 다이 표면(1o)의 대부분을 덮을 때까지 엠보싱 재료(4)가 분배 유닛(5)에 의해 엠보싱 다이 표면(1o) 상에 도포된다. 추가의 공정 단계에서만 완전한 커버링(covering)이 수행되는 것도 고려할 수 있다. 엠보싱 재료는 특히 원심 에나멜링(centrifugal enameling) 공정 및/또는 분무 - 에나멜(spray-enameling) 공정에 의해 도포될 수 있다. 분배과정 동안, 엠보싱 다이 표면(1o)의 커버링 정도는 20% 초과, 바람직하게는 40% 초과, 보다 바람직하게는 60% 초과, 가장 바람직하게는 80% 초과이며, 최우선으로 100%이다.

예를 들어, 원심 에나멜 링(또는, 스핀 코팅(spin-coating))과 같은 추가 공정에 의해, 커버링 정도가 다시 증가되거나 엠보싱 재료 층의 두께(t)가 도포위치에 대해 균질화될 수 있다. 엠보싱 재료(4)를 엠보싱 다이 표면(1o) 상에 스프레이 에나멜링 장치(스프레이 코터(spray coater))로 도포하는 것 고려될 수 있다. 도시되지 않은 다른 실시 예에서, 엠보싱 재료(4)는 풀(pool)로서 도포되는 것이 아니라 오히려 후속 공정에서 응집되고 상응하는 모놀리식(monolithic)기질을 형성하기에 충분한 엠보싱 재료(4)를 갖는 다수의 작은 분배 된 방울의 형태로 도포된다. 이 경우 방울들을 도포하는 장점에 의하면, 엠보싱 재료(4)가 더욱 균질하게 분포할 수 있다. 또한, 방울의 도포에 의해 분배된 엠보싱 재료(4)의 방울은, 후속 원심 에나멜링 공정에 의해 엠보싱 다이 표면(1o)상에 분포되고 상기 공정 단계에서 조기에 응집(agglomerate)될 수 있다. 그러나, 서로 떨어진 광학 유닛(optical units)을 엠보스(emboss)하기 위해 개별 방울의 도포(deposition)도 고려할 수 있다. 이러한 방법은 공개 문헌 제WO2013/178263A1호에 설명된다.

도 1b에 도시된 예시적인 제2공정 단계에서, 제2 엠보싱 다이(2)는 제1 엠보싱 다이(1)와 정렬된다. 이 경우, 2개의 엠보싱 다이들의 정렬은 엠보싱다이(1,2)들위에서 다수의(표시되지 않은) 정렬 마크들에 의해 수행되는 것이 선호된다. 각 경우 마주보는 두 개의 정렬 마크들은 변부에서 가능한 멀리 떨어져 배열되는 것이 선호되며 해당 정렬 유닛에 의해 서로 정렬된다.

도 1c에 도시된 예시적인 제3공정 단계에서, 엠보싱 재료(4)의 엠보싱은 2 개의 엠보싱 다이(1,2)의 접근(converging)에 의해 수행된다. 이 경우, 엠보싱 재료(4)는 상부 엠보싱 다이(2) 및/또는 하부 엠보싱 다이(1)의 엠보싱 형(embossing form)(3)속으로 가압된다. 도 1d에 도시된 또 다른 예시적인 공정 단계에서, 두 개의 엠보싱 다이(1,2)들사이에서 엠보싱 재료(4)가 경화된다. 이 경우, 경화는 열, 광자, 전류, 산 및 염기와 같은 화학 물질, 또는 화학적 노출 및/또는 물리적 노출의 다른 유형에 의해 수행될 수 있다. 열적 방법 및 전자기적 방법이 특히 선호된다.

열 방법에 의하면, 열은 상부 엠보싱 다이(2) 및/또는 하부 엠보싱 다이(1)를 통해 엠보싱 재료(4)로 전달된다. 상기 엠보싱 재료(4)속의 열 개시제(thermal initiators)는 임계 온도(Tk)보다 높은 온도에서 엠보싱 재료(4)의 중합(polymerization)을 개시한다. 이 경우, 임계 온도는 주변 온도보다 크고, 바람직하게는 100℃ 초과, 더욱 바람직하게는 200℃ 초과, 가장 바람직하게는 300℃초과, 가장 바람직하게는 400℃ 초과, 더욱 바람직하게는 500℃ 초과이다.

전자기적 방법에서, 엠보싱 재료(4)는 집중적인 전자기 방사선, 특히 UV 광에 의해 조명된다. 이 경우, 전자기 방사선은 상부 엠보싱 다이(2) 및/또는 하부 엠보싱 다이(1)를 통해 조사된다. 투광 된 엠보싱 다이(1) 및/또는 엠보싱 다이(2)는 이에 따라 전자기 복사에 대해 투명(transparent)해야 한다. 전자기 복사의 바람직한 파장 범위는 1nm 내지 10,000nm, 바람직하게는 10nm 내지 1,000nm, 보다 바람직하게는 100nm 내지 500nm, 가장 바람직하게는 200nm 내지 500nm이다.

엠보싱 재료(4)가 경화된 후에, 치수 안정성을 가진 고체 엠보싱 재료(4 ')가 이미 모놀리식 기질(6)의 형태로 존재한다. 상기 모놀리식 기질(6)은 다시 엠보싱 재료(4')를 유리 재료(7)로 변환하기 위해 소결된다. 도 1e는 예시적인 실시 예의 제5 공정 단계를 도시한다. 상기 소결은 바람직하게 엠보싱 장치(8) 외부에서 수행된다. 본 발명에 따르면, 엠보싱 공정 및 소결 공정의 분리가 또한 수행되어, 처리량에 긍정적 영향을 줄 수 있다. 특히 바람직하게, 상기 엠보싱 장치(8)는 항상 엠보싱에만 이용되며, 대응하는 소결 장치(9)는 소결에만 이용된다. 상기 소결 장치(9)는, 예를 들어, 노, 더욱 바람직하게는 연속 노(continuous furnace)이다. 특히, 상기 소결 유닛(9)은 마이크로파 공급원(10)을 이용한다. 마이크로파 공급원(10)은 모놀리식 기질(6)의 재료(4')를 가열하거나 구조 부재(11), 특히 상기 모놀리식 기질(6)과 가능한 효율적으로 열적으로 결합되는 표본 홀더(11')를 가열하기 위해 이용된다. 상기 열적 결합은 모놀리식 기질(6)과 구조적 요소(11)의 직접 접촉을 통해 또는 가능한 한 효율적으로 열을 전도하는 가스를 통해 형성된다. 특정 실시 예에서, 상기 엠보싱 장치(8)와 소결 장치(9)를 서로 결합시키는 것이 유용할 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따라 엠보싱 공정 및 소결 공정을 하나의 동일한 유닛에서 수행하는 것이 가능하다.

도 2는 다수의 광학 부품들(12)로 구성된 광학 유리 요소(13)의 예시적인 실시 예를 도시한다. 특별한 경우에, 광학 부품들(12)은 양면 볼록 렌즈(biconvex lenses)들이다. 그러나, 광학 부품들(12)은, 예를 들어, 양면 오목 렌즈, 볼록 - 오목 렌즈 또는 오목 볼록 렌즈들일 수 있다. 또한, 광학 부품들(12)은 회절격자, 임의의 다른 유형의 광학 요소 또는 임의의 다른 유형의 유리 구조 요소인 것으로 고려할 수 있다.

각각의 경우에 있어서, 도 3a 및 도 3b는 소결 공정 이전의 모놀리식 기질(6)을 도시한 확대도이다. 도 3c는, 거의 이상적인 표면(13o)을 가진 소결 공정 후에 유리 재료(7)로 구성된 예시적인 광학 유리 요소(13)를 도시한다. 상기 모놀리식 기질(6)은 치수적으로 안정하지만 아직 소결되지 않은 재료(4')로 구성된다. 도 3a는 통계적으로 거친(statistically roughened)표면(6o)을 갖는 모놀리식 기질(6)의 확대도를 도시한다. 도 3b는 이상적인 형태(13o)로부터 체계적으로 벗어나 양호하게 형성된 표면(6o)을 갖는 또 다른 모놀리식 기질(6)의 확대도이다. 표면(6o)은 예를 들어 엠보싱 다이(1) 또는 엠보싱 다이(2)가 가지는 엠보싱 형(3)의 네가티브(negative)로서 형성될 수 있다. 특히, 상기 엠보싱 형(3)의 표면(3o)을 적합하게 설계하고 형성하기 위한 준비가 제공될 수 있다.

수축 과정은, 특히 기질(6)의 표면(6o) 또는 계단형상의 구조(6o)를 경미하게 평활화한다. 따라서, 본 발명에 따른 바람직한 특징에 의하면, 표면(6o)의 구조화에 의해, 특히 계단 형상의 구조화에 의해 상기 수축과정이 영향을 받는다. 바람직하게, 표면(6o)의 구조화는 표면(13o")이 도 3c에 따라 가능한 평활하게 생산될 정도로 수축 과정에 영향을 미친다. 이러한 평활화는 특히 체적을 통해 발생하는 재료(4')를 압축하는 표면 효과(surface effect)이다.

광학 유리요소를 생산하기 위한 방법
1.....하부 엠보싱 다이,
1o.....하부 엠보싱 다이의 엠보싱 다이 표면,
2.....상부 엠보싱 다이,
3.....엠보싱 형(form),
4,4'.....엠보싱 재료,
5.....분배 유닛,
6.....모놀리식 기질,
6o.....표면,
7.....유리 재료,
8.....엠보싱 장치,
9.....소결 장치,
10.....마이크로파 공급원,
11.....구조적 요소,
12.....광학 부품,
13.....광학 요소,
13o.....표면.

Claims

광학 유리요소(13)의 제조 방법에 있어서,
a) 엠보싱 다이(1) 상에 액체 엠보싱 재료(4)를 도포하는 단계;
b) 500℃ 미만의 온도에서 엠보싱 재료(4)를 엠보싱하는 단계,
c) 엠보싱 재료(4)를 경화시키는 단계,
d)상기 엠보싱 재료(4, 4 ')를 소결시켜 광학 유리 요소(13)의 일차 성형을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항에 있어서, 엠보싱은 상기 단계 b)에서 400℃ 미만, 바람직하게 300℃ 미만, 보다 바람직하게 200℃ 미만, 더욱 바람직하게 100℃ 미만, 가장 바람직하게는 주위 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 a)후에, 엠보싱 다이(1)의 엠보싱 다이 표면(1o)의 커버링 정도는 20% 초과, 바람직하게 40% 초과, 더욱 바람직하게 60% 초과, 가장 바람직하게 80% 더욱더 바람직하게 100%인 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱 재료(4)는 엠보싱 다이(1)상에, 특히 엠보싱 다이(1)의 엠보싱 다이 표면(1o) 상에 다수의 작은 분포된 방울 형태로 도포되는 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱 재료(4)의 엠보싱은, 특히 하부 엠보싱 다이(1) 및 또 다른 특히 상부 엠보싱 다이(2)의 접촉에 의해 단계 b)에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 엠보싱 재료(4)로 열이 전달되어 엠보싱 재료(4)의 중합 공정이 임계 온도(Tk)를 초과한 온도에서 시작되는 열적 방법에 의해, 상기 단계 c)에서 엠보싱 재료(4)가 경화되고, 상기 임계 온도는 0℃ 내지 1,000℃, 바람직하게 10℃ 내지 750℃, 더욱 바람직하게 20℃ 내지 500℃, 가장 바람직하게 30℃ 내지 250℃이며, 더욱더 바람직하게 50℃ 내지 200℃인 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱 재료(4)는 전자기 방사선, 특히 UV 광에 의해 조사되는 전자기적 방법에 의해, 상기 단계 c)에서 엠보싱 재료(4)가 경화되고, 상기 전자기 방사선의 파장 범위는 바람직하게 10nm 내지 1,000nm, 보다 바람직하게 100nm 내지 500nm, 가장 바람직하게 200nm 내지 500nm의 범위인 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 a), b) 및 c)는 엠보싱 장치(8)에서 수행되고, 상기 소결은 엠보싱 장치(8)로부터 분리되고 바람직하게 엠보싱 장치(8)의 외부에 배열된 소결 장치내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소결은 상기 단계 d)에서 마이크로파 방사에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소결은 단계 d)에서 노, 바람직하게 연속 노에서 수행되며, 소결과정 동안 온도는 50℃ 초과, 바람직하게 100℃ 초과, 보다 바람직하게 300℃ 초과, 보다 바람직하게 500℃ 초과, 더욱 바람직하게 특히 바람직하게는 700℃ 초과, 가장 바람직하게 900℃ 초과인 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱 재료(4)는,
● 다면 올리고머 실세스퀴옥산(POSS),
● 폴리디메틸실록산(PDMS),
● 테트라에틸 오르토실리케이트(TEOS),
● 폴리(오가노)실록산 실리콘
중 적어도 한 개를 가지는 것을 특징으로 하는 광학 유리요소의 제조 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항을 따르는 광학 유리요소의 제조 방법에 따라 생산된 광학 유리요소(13).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항을 따르는 광학 유리요소의 제조 방법을 수행하기 위한 장치.
광학 유리요소(13)를 생산하기 위해 제13항의 장치를 이용.