WO2014129725A1 - 패턴을 갖는 렌즈 및 그의 제조방법 - Google Patents

패턴을 갖는 렌즈 및 그의 제조방법 Download PDF

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WO2014129725A1
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coating layer
coating
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PCT/KR2013/009816
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송연희
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Song Yon-Hee
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    • G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method

Definitions

  • the present invention relates to a lens having a pattern and a method of manufacturing the same. More specifically, in order to reduce scattered light reflection by preventing light scattering through the lens, a predetermined pattern is formed on the concave or convex surface of the lens to have a pinhole effect.
  • the present invention relates to a lens having a pattern having a pinhole effect by a thickness difference between a region in which a coating layer is further formed and a region in which a coating layer is formed, and a manufacturing method thereof.
  • Optical lenses that is, lenses used for glasses, microscopes, telescopes, cameras, and the like, have been used as glass materials in the past, but recently, due to convenience of use, productivity, and economics, a polymer resin material (hereinafter referred to as a "chemical lens”) Is replaced by Such chemical lenses have several advantages over glass materials, but are inferior in transmittance, such that the transmittance of the initial chemical lenses was only about 89%.
  • a polymer resin material hereinafter referred to as a "chemical lens”
  • inorganic oxides such as silicon oxide (silica), zirconium oxide (zirconia), and the like on the lens surface to increase light transmittance in the range of 96 to 99%, thereby preventing scattering, reflection, diffuse reflection, It has been used to reduce the interference of light and reduce the fatigue of the eyes while forming a clear subject image on the retina. Furthermore, the surface of the lens has been coated with a water repellent, or an indium tin oxide coating for preventing static electricity.
  • Patent Document 1 Korean Patent Application Publication No. 1989-0001226 published on March 17, 1989 (Patent Document 1) has a double lens formed of a special synthetic resin material.
  • Patent Document 2 Korean Patent Application Publication No. 1989-0004778 (Patent Document 2) of non-ferrous metal or special plastic It has been proposed that a 1.5mm-wide, vertical-and-square-mesh net is placed inside or covered with glasses to completely block direct sunlight at an angle.
  • Patent Document 3 Korean Patent Registration No. 0125112 was disclosed on December 4, 1997, and the gist thereof is a light absorbing mineral such as calcite, potassium carbonate, and mica.
  • the particles are prepared with a particle size of 650 nm or less and then applied to the surface of the lens in a linear shape, thereby allowing the mineral particles to absorb scattered light.
  • the structure has a structure in which the mineral particles are easily peeled off and deformed from the lens due to friction, and in this case, the absorbing function of the intended product is inevitably deteriorated. There is a fear that scratches are generated to shorten the life of the lens.
  • Patent Document 4 a method of manufacturing a lens of a lattice pattern, such as Korean Patent Registration No. 0686551 (published date: 2007.2.26) (Patent Document 4).
  • Patent Document 4 the surface of the lens is colored to give a specific color, and the color (colorless) of the colored layer and the lattice pattern is clearly visible, and even though it is possible to use sunglasses or the like, aesthetic glasses It is difficult to use as an optical lens, and also the light transmittance is remarkably reduced and it is difficult for a general spectacle wearer to use it. As a result, the economics of the lens market are falling, and industrial usability is falling.
  • the scattering of light transmitted through the lens and the resulting diffuse reflection can no longer be reduced by the conventional deposition method of the inorganic oxide on the chemical lens, the deposition method of the water repellent or the antistatic agent, and the so-called pinhole lens Since there is no practical meaning, it is an object of the present invention to provide a lens having a pattern that reduces the scattering of light as much as possible while preventing the pattern formed on the glasses for the pinhole effect from being conspicuous.
  • the inventors have shown that the color of the inside and outside of the pattern of the predetermined pattern is the same or no color, and exhibits the pinhole effect due to the predetermined pattern.
  • the above object can be achieved by first forming an inorganic oxide coating layer on the entire surface of the lens, and then forming a printing layer having a predetermined pattern, and again forming an inorganic oxide coating layer on the secondary, and then removing the printing layer. It was found.
  • the predetermined pattern of the present invention having such characteristics is formed by the difference in thickness of the inorganic oxide coating layer (hereinafter referred to as the 'multi-coating layer'), and the pattern may be applied to either the convex or concave surface of the lens, but the concave It is preferable to apply to cotton.
  • the inorganic oxide coating layer hereinafter referred to as the 'multi-coating layer'
  • the predetermined pattern may be any one of a lattice pattern, a honeycomb pattern, a circular pattern, and a square pattern. However, the predetermined pattern is not limited thereto.
  • the pattern is formed to minimize the scattering of light through the pinhole effect to reduce the diffuse reflection to prevent glare and reduce eye fatigue and to make the object clearly visible, as well as the specific color
  • An uncolored, uncolored lens can also be provided.
  • the pattern is not usually exposed so that the user who avoids the pattern (pattern) lens is burdened. It can be worn without, and can satisfy various needs of consumers without restriction according to age or preference.
  • Patent Document 4 is a block diagram showing a manufacturing process of a grating pattern lens of the prior art (Patent Document 4).
  • FIG. 2 is a block diagram showing a manufacturing process of a pattern lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a lens for each manufacturing process of a pattern lens according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing light reflectance in the visible region of a pattern lens and a general lens according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating that a pattern lens according to an embodiment of the present invention may form various patterns.
  • a lens having a pattern of the present invention and a method for manufacturing the same include: forming a first multi-coating layer for performing a first multi-coating on a convex or concave surface of a lens; A pattern printing layer forming step of printing a predetermined pattern as ink for printing on the first multi-coating layer; Forming a second multicoat layer on the first multicoat layer on which the pattern printing layer is formed; A print layer removing step of removing the pattern printing layer by using a remover; and dividing a region in which a second multi-coat layer is formed and a region in which the second multi-coat layer is formed on the first multi-coat layer, thereby forming a pattern by a thickness difference of the multi-coat layer. It is characterized by that it is formed.
  • the formation of the multi-coating layer may be carried out in a vacuum environment.
  • the multi-coating layer may be formed by laminating two or more selected from silica (SiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), indium tin oxide (ITO), and other inorganic oxide coating materials known in the art in a multilayer.
  • the pattern printing step may be inserted into any part of the process of depositing the materials in multiple layers to form a multi-coating layer.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a manufacturing process of a pattern lens according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a cross-sectional configuration of the lens for each manufacturing process of a pattern lens according to an embodiment of the present invention.
  • an inorganic oxide is laminated in multiple layers on the entire surface of one side (convex surface in the drawing) of the lens 1 to form a primary multi-coating layer 3 '.
  • S1 To form (S1).
  • the first multi-coating layer (3 ') is carried out in a vacuum environment in a vapor deposition chamber having a sealable chamber, the coating material is silica (SiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), silica (SiO 2 ), indium tin oxide ( ITO), zirconia (ZrO 2 ), and silica (SiO 2 ) may be laminated in this order.
  • the coating material is silica (SiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), silica (SiO 2 ), indium tin oxide ( ITO), zirconia (ZrO 2 ), and silica (SiO 2 ) may be laminated in this order.
  • the coating material for forming the primary multi-coating layer 3 ' is not limited to the above-described materials and the stacking order, and in general, multi-coating is performed by alternately depositing silica and zirconia.
  • the primary multi-coating layer 3 ' may be formed by stacking two or more selected from silica (SiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), indium tin oxide (ITO), or other materials used for multi-coating in multiple layers. The same applies to the conditions and methods of the secondary multi-coating layer 3 "described below.
  • the primary multi-coating layer 3 ′ may further include a water repellent coating.
  • the water-repellent coating may be a film made of an organosilicon compound containing a fluorine atom as described in, for example, Korean Patent Publication No. 2002-0083147 (published on Jan. 1, 2002), and has a water / oil repellent property in addition to the water repellent property. It is also possible.
  • an inorganic oxide is laminated on the entire surface of the other side (concave surface in the drawing) of the lens 1 in multiple layers to form the primary multi-coating layer 3 '(S2).
  • the primary multi-coating layer 3 'formed on the concave surface of the lens 1 is carried out in a vacuum environment in a vapor deposition chamber having a sealable chamber, silica (SiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), silica (SiO 2 ), Indium tin oxide (ITO), zirconia (ZrO 2 ), silica (SiO 2 ) can be formed by laminating in order, but there is no limitation on the type and the stacking order of such an inorganic oxide.
  • the first multi-coating layer 3 ′ may deposit silica (SiO 2 ) and zirconia (ZrO 2 ) one by one, for example, and then perform a subsequent pattern printing step.
  • steps 'S1' and 'S2' are given in order for convenience of explanation and described sequentially, but the order may be changed, as well as each primary multi-coating layer of convex and concave surfaces through a double-sided evaporator ( It is also possible to carry out 3 ') simultaneously.
  • a pattern printing layer 4 is formed by printing and drying the ink in a predetermined pattern on the primary multi-coating layer 3 'of one side (concave in the drawing) selected from the back surface and the convex surface of the lens 1. (S3).
  • the printing method of the pattern is not limited and can be formed by, for example, a pad printing method or a screen printing method, and the ink is selected to be oily and easily removed by a remover such as acetone.
  • the pattern may be variously designed as illustrated in FIG. 5, and the pattern is not limited as long as it has a pinhole effect to prevent light scattering.
  • the secondary multi-coating layer 3 is laminated on the portion where the printing layer 4 is not formed, that is, on the surface of the primary multi-coating layer 3 'performed previously, whereas on the printing layer 4, the multi-coating is applied. Not done.
  • the secondary multi-coating layer 3 ′′ applied on the printing layer 4 is omitted in FIG. 3D.
  • the secondary multi-coating layer 3 ′′ is omitted. May include a water repellent coating having oil or antifouling properties as well as water repellent properties.
  • the pattern printing layer 4 is removed using acetone or the same kind of remover (S5).
  • the secondary multi-coating layer 3 "(not shown) that has been applied on the printing layer 4 is also removed.
  • the first multi-coating layer 3 ′ is formed on the concave surface of the lens 1, and the area where the print layer 4 is formed on the first multi-coating layer 3 ′ is formed.
  • the second multi-coating layer 3 ′′ is divided into regions where the second multi-coating layer 3 is formed to form a predetermined pattern by the thickness difference of the multi-coating layer 3.
  • the area having the second multi-coating layer 3" is only thicker than the area where the second multi-coating layer 3 "is not. Even if the multi-coat layer 3 is transparent or colored, the pattern cannot be easily visually identified.
  • a colored lens such as a general non-colored lens or sunglasses can reduce glare by preventing light scattering by a pattern having a pinhole effect without the usual pattern being easily revealed.
  • the pattern when the pattern is blown on the surface on which the pattern is formed or when the surface is frosted by the temperature difference or when the fluorescent lamp is illuminated, the pattern is clearly revealed, and in general use, the pattern is not easily identified.
  • FIG. 4 is a graph showing light reflectance in the visible region of the pattern lens and the general lens according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 (a) is a graph of the reflectance of the patterned lens in accordance with the present invention
  • FIG. ) Shows a reflectance graph of a general lens.
  • the light reflectance graph curves in the visible region have similar shapes as a whole, but the graph curve (b) of a general lens has a lot of refractions, whereas the pattern of the present invention It can be seen that the graph curve (a) of the formed lens is relatively low in refraction, and through this contrast, light scattering is reduced in the entire region of the gland in the lens of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating various shapes of a pattern according to an embodiment of the present invention.
  • patterns of various shapes formed on the lens are determined by the pattern of the ink print layer 4, and the shape may be a lattice pattern as shown in (a) or a honeycomb pattern as shown in (b).
  • the circular pattern may be a plurality of circular patterns formed in the form of dots.
  • a rectangular pattern may be formed in a plurality of square patterns in the form of dots.
  • the pattern is not limited to the illustrated shape, and the pinhole effect is varied by the thickness difference of the multi-coating layer 3. It should be understood to include all forms of patterns intended to have.

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Abstract

본 발명은 패턴을 갖는 렌즈 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 핀홀 효과를 가진 소정 패턴을 형성하여 난반사를 감소시키고 그 패턴이 쉽게 드러나지 않도록 하기 위하여, 렌즈(1)의 표면에 1차 멀티코팅층(3')을 형성하는 단계(S1)(S2)와, 상기 1차 멀티코팅층(3') 상에 인쇄용 잉크로서 소정 패턴의 인쇄층(4)을 프린트하는 단계(S3)와, 상기 패턴 인쇄층(4)이 형성된 1차 멀티코팅층(3') 상에 재차 멀티코팅을 수행하여 2차 멀티코팅층(3")을 형성하는 단계(S4)와, 리무버로서 상기 패턴 인쇄층(4)을 제거하는 단계(S5)를 포함하여, 상기 멀티코팅층(3)의 두께 차에 의해 핀홀 효과의 패턴을 형성하는 것이 특징인 패턴을 갖는 렌즈 및 그의 제조방법이 제공된다.

Description

패턴을 갖는 렌즈 및 그의 제조방법
본 발명은 패턴을 갖는 렌즈 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 더 구체적으로는 렌즈에 투과되는 빛의 산란을 방지하여 빛의 난반사를 감소시킬 수 있도록 하기 위해서 렌즈의 오목면이나 볼록면에 소정 패턴을 형성하여 핀홀 효과를 가지도록 한 것으로, 특히 코팅면에 대해 코팅층이 더 형성된 영역과 덜 형성된 영역의 두께 차에 의해 핀홀효과를 가지는 패턴이 형성된 렌즈 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
광학렌즈, 즉, 안경, 현미경, 망원경, 카메라 등에 사용되는 렌즈는 과거에 유리 재질로 사용되어 왔으나, 최근에는 사용상의 편리성, 생산성, 경제성 등으로 인해 고분자 수지 재질(이하, "케미컬 렌즈"라 한다.)로 대체되고 있다. 이러한 케미컬 렌즈는 유리 재질에 비하여 여러 장점이 있으나, 투과도 등에서 열등하여 초기의 케미컬 렌즈의 투과도는 약 89% 정도 밖에 이르지 못하였다. 당업자들은 이러한 문제를 극복하기 위하여, 렌즈 표면에 산화실리콘(실리카), 산화지르코늄(지르코니아), 등의 무기 산화물을 증착하여 광의 투과율을 96~99% 범위로 높임으로써, 광의 산란, 반사, 난반사, 빛의 간섭을 감소시키고, 눈의 피로감을 줄이면서도 망막에 선명한 피사체 상이 맺히도록 하여 왔다. 더 나아가, 렌즈 표면에 발수제로 코팅하거나, 정전기 방지를 위한 산화인듐주석을 코팅 등을 하여 왔다.
상기와 같은 렌즈 코팅 처리에도 불구하고, 렌즈의 난반사, 산란 등의 문제가 여전히 남아, 민감한 렌즈 착용자가 불편을 느끼고 있음을 토로하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 몇 가지의 시도로서, 1989년 3월 17일자 공개된 대한민국 공개실용신안공보공개 제 1989-0001226호(특허문헌 1)에는 특수 합성수지재로 된 렌즈를 2중으로 형성하되 렌즈와 렌즈 사이에 극세한 횡선과 종선을 규칙적인 정사각형으로 형성시켜서 상기 목적을 달성하려 하였고, 같은 해 4월 18일자 공개된 공개실용신안공보 공개 제 1989-0004778호(특허문헌 2)에는 비철금속이나 특수플라스틱 재료로 1.5mm 간격의 가로 세로 정사각형의 그물 망을 안경 내부에 넣거나 덮어씌워서 직사광선을 앵글각도로 완전 차단하도록 한 것이 제안되었다.
그러나, 이러한 종래 기술들은 횡선과 종선이 불투명한 것으로 되어 있기 때문에 그러한 렌즈로 제조된 안경을 착용하였을 경우, 가로 및 세로줄이 확연하게 노출되어 미감을 해칠 뿐만 아니라, 안구로 입사되는 광량을 지나치게 많이 감소시키기 때문에 시력을 손상시킬 우려가 높고, 더욱이 야간에는 시인성이 저하되어 사용이 제한적이라는 문제점이 있다.
또 다른 종래 기술로는 1997년 12월 4일에 대한민국 등록특허공보 등록 제 0125112호의 '방현성 투광부재'(특허문헌 3)가 공고되었고, 그 요지는 방해석, 탄산칼륨, 운모 등의 광흡수성 광물입자를 650nm 이하의 입자 크기로 제조한 다음, 이를 렌즈의 표면에 선 형상으로 도포함으로써, 광물입자가 산란광을 흡수하게 한 것이다. 그러나 이는 광물질 자체의 수급이 불안정한데다 매우 세밀하고, 균일한 입도로 분쇄하여 사용해야 하므로 그 제조공정이 복잡하고, 안정성이 떨어지며, 또한 손이나 안경 수건으로 렌즈를 닦는 등의 일상생활에서의 렌즈 표면 접촉 또는 마찰에 의해 광물질 입자가 렌즈로부터 박리, 경시적(經時的)으로 변형되기 쉬운 구조를 취하고 있으며, 이 경우 목적한 바의 흡광 기능이 저하될 수밖에 없으며, 또한 박리된 광물입자들은 렌즈 표면에 스크래치(scratch)를 발생시켜서 렌즈의 수명을 단축시킬 우려가 있다.
이러한 종래 기술들의 문제점을 해결하기 위해 본 발명 출원인은 대한민국 특허등록 제 0686551호 등록특허공보(공고일: 2007.2.26)(특허문헌 4)와 같이 격자패턴의 렌즈 제조방법을 제안한 바 있으며, 그 요지는 도 1의 공정 블록도와 같이 세척액으로서 렌즈를 세척하는 렌즈 세척 단계와, 렌즈 표면상에 격자패턴의 잉크 프린트층을 형성하는 격자패턴 프린트 단계와, 렌즈를 착색용액에 침지 또는 렌즈 표면에 착색용액을 도포하여 착색층을 형성하는 착색 단계와, 리무버(remover)로서 상기 잉크 프린트층을 제거하는 프린트잉크 제거 단계 및 상기 격자패턴이 형성된 렌즈의 표면에 하드코팅층 또는 멀티코팅층을 형성하는 단계를 포함하여 구성된 것이다.
그러나 특허문헌 4의 경우 렌즈 표면에 착색을 수행하여 특정 색상을 띠고 있을 뿐 아니라, 착색 층과 격자 패턴의 색상(무색)이 차이가 선명하게 드러나, 선글라스 등에 사용하는 것은 가능하다 할지라도, 미관상 안경이나 광학 렌즈로서는 사용하기 어렵고, 또한, 광투과도가 현저히 저하하여 일반 안경 착용자가 사용하기 어렵다. 그로 인해 렌즈 시장에서의 경제성이 떨어져 산업상 이용성이 저하되고 있다.
[특허문헌]
1. 대한민국 공개실용신안공보 공개 제 89-1226호(공개일: 1989.3.17)
2. 대한민국 공개실용신안공보 공개 제 89-4778호(공개일: 1989.4.18)
3. 대한민국 등록특허공보 등록 제 0125112호(공고일: 1997.12.4)
4. 대한민국 특허등록 제 0686551호 등록특허공보(공고일: 2007.2.26)
전술한 바와 같이, 케미컬 렌즈에 대한 종래의 무기 산화물의 증착, 발수제나 정전기 방지제의 증착 방법에 의해서는 렌즈에 투과되는 광의 산란, 그로 인한 난반사를 더 이상 감소시킬 수 없고, 소위 핀 홀 렌즈라는 것도 실용상 의미가 없으므로, 본 발명은 광의 산란을 극력 저감시키는 동시에 핀 홀 효과를 위해 안경에 형성된 패턴이 눈에 잘 띄지 않도록 하는 패턴을 갖는 렌즈 및 그의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명자는 상기의 종래 기술들이 가지는 제반 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 소정 패턴의 무늬 내와 무늬 바깥의 색상이 동일하게 하든가 또는 무착색으로 하면서, 소정 패턴으로 인한 핀홀 효과를 나타내도록 하기 위해, 렌즈의 표면 전체면에 1차로 무기 산화물 코팅층을 형성한 다음, 소정 패턴의 인쇄층을 형성하고 그 위에 다시 2차로 무기 산화물 코팅층을 형성한 후 상기 인쇄층을 제거함으로써 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하였다.
이러한 특징을 가진 본 발명의 소정 패턴은 무기 산화물 코팅층(이하 '멀티코팅층'이라 한다)의 두께 차에 의해 형성되며, 이러한 패턴은 렌즈의 볼록 면 또는 오목 면 중의 어느 한 면에 시행할 수 있으나 오목 면에 시행하는 것이 바람직하다.
상기 소정 패턴은 격자 패턴, 벌집 패턴, 원형 패턴, 사각 패턴 중 어느 하나일 수 있으나, 핀홀 효과를 갖는 것이면 그 패턴에 제한이 있는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 패턴이 형성되어 있어 핀홀 효과를 통해 빛의 산란을 최소화하여 난반사를 감소시켜서 눈부심을 방지하고 눈의 피로감을 감소시킬 수 있으며 사물이 뚜렷하게 보이도록 할 수 있을 뿐 아니라, 특정 색이 가미되지 않은 무착색 렌즈도 제공할 수 있다.
더욱이 패턴(무늬)의 내부와 패턴(무늬) 외부가 무착색 또는 동일 색상이고 단지 동종 물질 코팅층의 두께 차에 의해 패턴이 형성되므로 평상시 패턴이 드러나지 않게 되어 패턴(무늬) 렌즈를 기피하는 사용자도 부담없이 착용할 수 있으며, 사용 연령이나 선호도에 따른 제한 없이 소비자의 다양한 욕구를 충족할 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술(특허문헌 4)의 격자패턴 렌즈의 제조공정을 보인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 렌즈의 제조공정을 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 렌즈의 제조공정 별 렌즈의 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 렌즈와 일반 렌즈의 가시선 영역에서의 빛 반사율을 보인 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 렌즈가 다양한 패턴을 형성할 수 있음을 예시한 도면이다.
본 발명의 패턴을 갖는 렌즈 및 그의 제조방법은 렌즈의 볼록면 또는 오목면에 1차 멀티코팅을 수행하는 1차 멀티코팅층 형성 단계와; 상기 1차 멀티코팅층 상에 인쇄용 잉크로서 소정 패턴으로 프린트하는 패턴 인쇄층 형성 단계와; 상기 패턴 인쇄층이 형성된 1차 멀티코팅층 상에 재차 멀티코팅을 수행하는 2차 멀티코팅층 형성 단계와; 리무버를 이용하여 상기 패턴 인쇄층을 제거하는 인쇄층 제거 단계;를 포함하여, 상기 1차 멀티코팅층 상에 2차 멀티코팅층이 형성된 영역과 형성되지 않은 영역을 구획함으로써 멀티코팅층의 두께 차에 의해 패턴이 형성되게 하는 것을 특징으로 하는 한다.
이때 상기 멀티코팅층의 형성은 진공 환경 하에서 증착 수행할 수 있다.
또한, 상기 멀티코팅층은 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 인듐주석산화물(ITO), 기타 당 분야에 알려진 통상적인 무기산화물 코팅 물질들 중에서 선택된 2종 이상을 복층으로 적층하여 형성된 것일 수 있으며, 상기 패턴 인쇄 단계는 멀티코팅층을 형성하기 위해 상기 물질들을 복층으로 증착하는 과정 중에 어느 한 부분의 과정으로 삽입될 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 본 발명의 바람직한 형태의 구조를 예시하고 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 형태만으로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 렌즈의 제조공정을 보인 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 렌즈의 제조공정 별 렌즈의 단면 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하는 바와 같이, 렌즈의 광 투과율을 향상시키기 위해 렌즈(1)의 일측 표면(도면에서 볼록 면) 전체 면에 무기산화물을 복층으로 적층하여 1차 멀티코팅층(3')을 형성한다(S1).
상기 1차 멀티코팅층(3')은 밀폐 가능한 챔버를 가진 증착기 내에서 진공 환경 하에서 수행하고, 코팅물질로는 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 실리카(SiO2), 인듐주석산화물(ITO), 지르코니아(ZrO2), 실리카(SiO2)를 순서대로 적층하여 형성할 수 있다.
그러나 본 발명은 상기 1차 멀티코팅층(3') 형성을 위한 코팅물질이 위에서 예시한 물질과 적층 순서에 제한을 두는 것은 아니고, 일반적으로 실리카와 지르코니아를 교번하여 증착하는 것으로도 멀티코팅이 이루어지므로 상기 1차 멀티코팅층(3')은 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 인듐주석산화물(ITO)이나 기타 멀티코팅에 사용되는 다른 물질 중에서 선택된 2종 이상을 복층으로 적층하여 형성된 것일 수 있으며, 이하에서 설명되는 2차 멀티코팅층(3")의 조건이나 방법도 동일하게 적용된다.
또한, 상기 1차 멀티코팅층(3')은 발수코팅을 더 포함할 수 있다. 상기 발수코팅은 예컨대 대한민국 특허공개 제 2002-0083147호(공개일: 2002.11.1)에 기재된 바와 같이 불소원자를 함유하는 유기규소화합물로 이루어진 막일 수 있으며, 발수 특성과 더불어 발유 또는 방오 특성을 갖도록 하는 것도 가능하다.
한편, 렌즈의 광 투과율을 향상시키기 위해 렌즈(1)의 타측 표면(도면에서 오목 면) 전체 면에도 무기산화물을 복층으로 적층하여 1차 멀티코팅층(3')을 형성한다(S2).
렌즈(1)의 오목 면에 형성된 1차 멀티코팅층(3')은 밀폐 가능한 챔버를 가진 증착기 내에서 진공 환경 하에서 수행하고, 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 실리카(SiO2), 인듐주석산화물(ITO), 지르코니아(ZrO2), 실리카(SiO2)를 순서대로 적층하여 형성할 수 있으나, 이러한 무기 산화물의 종류나 적층 순서에 제한은 없다.
즉, 1차 멀티코팅층(3')은 예를 들어 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2)를 차례로 한번 씩 증착한 다음 이후의 패턴 인쇄 단계를 수행할 수 있다.
또한, 단계 'S1'와 단계 'S2'은 설명의 편의를 위해 그 순서를 부여하고 순차적으로 설명하였으나 그 순서가 바뀔 수도 있음은 물론 양면 증착기를 통해 볼록 면과 오목 면의 각 1차 멀티코팅층(3')을 동시에 수행하는 것도 가능하다.
본 발명의 특징과 같이 멀티코팅층의 두께 차를 이용하여 핀홀 효과의 패턴이 형성되도록 하기 위해서는 상기 1차 멀티코팅층(3') 상에 재차 멀티코팅을 수행할 때 일정 영역(패턴 영역)에서는 멀티코팅층이 형성되지 않도록 해야 한다.
이를 위해 렌즈(1)의 오면 면과 볼록 면 중 선택된 일측 면(도면에서는 오목 면)의 1차 멀티코팅층(3') 상에 잉크를 소정 패턴으로 인쇄하고 건조하여 패턴 인쇄층(4)을 형성한다(S3).
상기 패턴의 인쇄의 방법은 제한이 없으며 예를 들면 패드 인쇄 방식이나 스크린 인쇄 방식을 통해 형성할 수 있고, 상기 잉크는 유성으로서 아세톤과 같은 리무버로 쉽게 제거할 수 있는 것으로 선택한다.
또한, 상기 패턴은 도 5에서 예시한 것과 같이 다양하게 설계할 수 있으며, 광의 산란을 방지하기 위해 핀홀 효과를 갖도록 한 것이면 그 패턴에 제한은 없다.
다음으로, 패턴 인쇄층(4)이 형성된 상기 멀티코팅층(3) 상에 재차 멀티코팅을 수행한 후 건조하여 2차 멀티코팅층(3")을 형성한다(S4).
상기 2차 멀티코팅층(3")은 인쇄층(4)이 형성되지 않은 부분, 즉 앞서 수행한 1차 멀티코팅층(3')의 표면에 적층되는 반면에, 인쇄층(4) 상에는 멀티코팅이 이루어지지 않는다.
더 엄밀히 말하면 실제 상기 인쇄층(4) 상에도 2차 멀티코팅층(3")이 형성되기는 하나, 프린트 기법에 의해 형성된 인쇄층(4)의 도막 두께가 증착에 의해 형성된 2차 멀티코팅층(3")의 두께보다 상대적으로 두껍기 때문에 사실상 이후 공정에서 리무버로 인쇄층(4)이 제거될 때 상기 인쇄층(4) 상의 2차 멀티코팅층(3")도 함께 제거된다.
따라서 본 발명의 이해를 돕기 위해 도 3의 (d)에서는 인쇄층(4) 상에 도포되는 2차 멀티코팅층(3")의 도시는 생략하였음을 밝혀 둔다. 상기 2차 멀티코팅층(3")은 발수 특성을 비롯하여 방유 또는 방오 특성을 갖는 발수코팅을 포함할 수 있다.
2차 멀티코팅층(3")을 형성한 다음, 아세톤 또는 동종의 리무버를 이용하여 상기 패턴 인쇄층(4)을 제거한다(S5).
패턴 인쇄층(4)이 제거되면, 사실상 인쇄층(4) 상에 도포되어 있던 2차 멀티코팅층(3")(미도시)도 함께 제거된다.
따라서 도 3의 (e)와 같이 렌즈(1)의 오목 면에 1차 멀티코팅층(3')이 형성되고, 상기 1차 멀티코팅층(3') 위에 인쇄층(4)이 형성되어 있었던 영역을 제외한 나머지 면에 2차 멀티코팅층(3")이 더 형성되며, 그 결과 렌즈(1) 표면에는 1차 멀티코팅층(3')만 형성되어 있는 영역과 상기 1차 멀티코팅층(3') 상에 2차 멀티코팅층(3")이 형성되어 있는 영역으로 구획되어 멀티코팅층(3)의 두께 차에 의해서 소정의 패턴을 이루게 된다.
여기서 1차 멀티코팅층(3')과 2차 멀티코팅층(3")이 동종의 코팅물질인 경우 2차 멀티코팅층(3")이 있는 영역은 그렇지 않은 영역보다 단지 코팅층의 두께가 두꺼워졌을 뿐이므로 멀티코팅층(3)이 투명 또는 색상이 가미된 경우에도 패턴을 육안으로 쉽게 식별할 수 없게 된다.
따라서 일반 무착색 렌즈나 선글라스와 같이 착색이 된 렌즈라도 평상시 패턴이 쉽게 드러나지 않으면서도 핀홀 효과를 갖는 패턴에 의해 빛의 산란을 방지하여 눈부심을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 특징에 따르면 패턴이 형성된 면에 입김을 불거나 온도 차에 의해 표면에 김이 서릴 경우 또는 형광등 불빛에 비추어 보면 그 패턴이 확연히 드러나며, 그렇지 않은 일반적인 사용시에는 패턴이 쉽게 식별되지 않는다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 렌즈 및 일반 렌즈의 가시선 영역에서의 빛 반사율을 보인 그래프로서 도 4의 (a)는 본 발명에 따라 패턴이 형성된 렌즈의 반사율 그래프이고 도 4의 (b)는 일반 렌즈의 반사율 그래프를 나타낸다.
도 4의 (a) 및 (b)를 참조하는 바와 같이 가시 영역에서의 빛 반사율 그래프 곡선은 양자가 전체적으로 비슷한 형태를 보이고 있으나, 일반 렌즈의 그래프 곡선(b)은 굴절이 많은데 비해 본 발명의 패턴이 형성된 렌즈의 그래프 곡선(a)은 상대적으로 굴절이 적음을 볼 수 있으며, 이러한 대비를 통해 본 발명의 렌즈가 기사선 전체 영역에서의 빛 산란이 감소한 것을 알 수 있다.
도 2 및 도 3에서는 패턴이 렌즈(1)의 오목 면에 형성된 것을 예시하였으나, 상기 패턴은 필요에 따라 렌즈(1)의 볼록 면에 형성할 수도 있음을 밝혀 둔다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패턴의 여러 가지 모양을 예시한 도면이다.
도 5를 참조하는 바와 같이 렌즈에 형성된 다양한 형태의 패턴은 잉크 인쇄층(4)의 패턴에 의해 결정되며, 그 모양은 (a)와 같이 격자 패턴일 수도 있고, (b)와 같이 벌집 패턴일 수 있으며, (c)와 같이 원형의 모양이 점 형태로 복수 개 형성된 원형 패턴일 수도 있다. 또한 (d)와 같이 사각형의 모양이 점 형태로 복수 개 형성된 사각 패턴일 수도 있는데, 본 발명에서 상기 패턴은 예시된 모양에 한정되는 것은 아니며, 멀티코팅층(3)의 두께 차에 의해 핀홀 효과를 갖도록 한 모든 형태의 패턴을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이와 같이 상술한 설명은 본 발명의 몇 가지 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 실시예들의 구성요소 일부를 변형하는 등, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그러한 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (7)

  1. 렌즈의 표면에 1차 멀티코팅을 수행하는 1차 멀티코팅층 형성 단계와;
    상기 1차 멀티코팅층 상에 인쇄용 잉크로서 소정 패턴으로 프린트하는 패턴 인쇄층 형성 단계와;
    상기 패턴 인쇄층이 형성된 1차 멀티코팅층 상에 재차 멀티코팅을 수행하는 2차 멀티코팅층 형성 단계와;
    리무버를 이용하여 상기 패턴 인쇄층을 제거하는 인쇄층 제거 단계;를 포함하여,
    상기 1차 멀티코팅층 상에 2차 멀티코팅층이 형성된 영역과 형성되지 않은 영역을 구획함으로써 멀티코팅층의 두께 차에 의해 패턴이 형성되게 하는 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 렌즈의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 패턴은 핀홀 효과를 갖는 것으로서 격자 패턴, 벌집 패턴, 원형 패턴, 사각 패턴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 렌즈의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 패턴은 렌즈의 오목 면 또는 볼록 면에 형성된 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 렌즈의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 멀티코팅은 진공 환경 하에서 증착 수행함을 특징으로 하는 패턴을 갖는 렌즈의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 멀티코팅은 실리카(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 인듐주석산화물(ITO) 중에서 선택된 2종 이상을 적층하는 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 렌즈의 제조방법.
  6. 렌즈의 오목 면 또는 볼록 면 중 어느 하나의 면에 멀티코팅층이 형성되고, 상기 멀티코팅층은 두께 차에 의해서 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 렌즈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 패턴은 핀홀 효과를 갖는 것으로서 격자 패턴, 벌집 패턴, 원형 패턴, 사각 패턴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 렌즈.
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