BRPI0619528B1 - PROCESS FOR TRANSFER OF A MICRONIC REASON ON AN OPTICAL ARTICLE AND SO OPTICAL ARTICLE OBTAINED - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo de Patente de Invenção para PROCESSO DE TRANSFERÊNCIA DE UM MOTIVO MICRÔNICO SOBRE UM ARTIGO ÓPTICO E ARTIGO ÓPTICO ASSIM OBTIDO.Invention Patent Descriptive Report for PROCESS OF TRANSFER OF A MICRONIC REASON ON AN OPTICAL ARTICLE AND OPTICAL ARTICLE SO OBTAINED.
A presente invenção refere-se a um processo de transferência de um motivo de tamanho micrônico sobre um artigo óptico, assim como um artigo óptico, compreendendo esse motivo, aplicando esse processo. Ela é particularmente adaptada a um produto do tipo lente óptica, notadamente do tipo lente oftálmica. Esse processo é muito vantajoso para introduzir o motivo holográfico.The present invention relates to a process of transferring a micronic-sized motif onto an optical article, as well as an optical article, comprising that motif by applying that process. It is particularly adapted to an optical lens type product, notably the ophthalmic lens type. This process is very advantageous for introducing the holographic motif.
Pode ser necessário imprimir um motivo determinado sobre um produto acabado ou em curso de fabricação, notadamente com uma finalidade de decoração, para indicar uma marca do produto ou para impedir eventuais falsificações do produto, por exemplo.It may be necessary to print a specific motif on a finished or in-process product, notably for decoration purposes, to indicate a product brand or to prevent possible counterfeiting of the product, for example.
Para isso, vários processos de impressão foram desenvolvidos, 15 que são designados globalmente por processos de litografia suave (para Soft-lithography1' em inglês), por oposição aos processos litográficos utilizados classícamente para a fabricação de circuitos eletrônicos integrados. Quando estes são baseados na irradiação e na dissolução seletivas de partes de uma máscara de resina, segundo um motivo determinado, os proces20 sos de litografia suave utilizam um tampão, cuja superfície apresentam um microrrelevo constituído de cavados e de protuberâncias. Esse microrrelevo define o motivo a reproduzir sobre o produto. O motivo é reproduzido sobre uma face do produto por aplicação do tampão, em condições que são adaptadas em função do material presente na superfície do produto.For this, several printing processes have been developed, 15 which are globally referred to as smooth lithography processes (for Soft-lithography 1 'in English), as opposed to the lithographic processes used classically for the manufacture of integrated electronic circuits. When these are based on the selective irradiation and dissolution of parts of a resin mask, according to a specific motive, the smooth lithography processes use a buffer, the surface of which presents a micro-relief made up of cavities and protuberances. This micro-relief defines the reason to reproduce about the product. The pattern is reproduced on one side of the product by applying the buffer, under conditions that are adapted according to the material present on the product surface.
Designa-se por motivo a disposição geométrica das partes de superfície protuberâncias colocadas em contato da superfície do produto, quando o tampão é aplicado.The geometric arrangement of the protruding surface parts placed in contact with the product surface when the buffer is applied is called the motive.
No processo de litografia suave denominado impressão por microcontato (micro-contat printintf em inglês), a face do produto é recoberta 30 por uma camada metálica e o tampão é revestido com uma substância capaz de proteger a camada metálica durante uma etapa de gravura. Quando da aplicação do tampão sobre a face do produto, uma parte da substância é seletivamente transferida do tampão sobre a camada metálica em locais que correspondem às protuberâncias do tampão. A camada metálica só é em seguida gravada nos locais desta que correspondem aos cavados do tampão. Ora, é necessário utilizar uma substância que forma uma camada mo5 lecular alta ligada sobre a camada metálica para se obter uma qualidade de impressão satisfatória. Para isso, a camada metálica deve ser desprovida de poluição e ser constituída de um metal pouco sujeito a uma eventual alteração química de superfície, tal como uma oxidação. Na prática, só o ouro, a platina e a prata permitem conseguir uma qualidade de impressão satisfató10 ria. Essa escolha do material que constitui o motivo impresso é particularmente reduzido, e pode ser incompatível com outros problemas do produto, tais como seu preço de custo. Além disso, esse processo é longo de ser aplicado, notadamente por causa da etapa de gravura da camada metálica que geralmente realizada, utilizando uma solução líquida de um agente de 15 gravura.In the smooth lithography process called microcontact printing (micro-contact printintf in English), the face of the product is covered by a metallic layer and the plug is coated with a substance capable of protecting the metallic layer during an engraving step. When applying the buffer on the product face, a part of the substance is selectively transferred from the buffer over the metallic layer in places that correspond to the protuberances of the buffer. The metallic layer is only then engraved in the places that correspond to the holes in the buffer. Now, it is necessary to use a substance that forms a high molecular layer bonded over the metallic layer to obtain a satisfactory print quality. For this, the metallic layer must be free of pollution and consist of a metal that is not subject to any chemical change on the surface, such as oxidation. In practice, only gold, platinum and silver can achieve satisfactory printing quality. This choice of material that constitutes the printed motif is particularly small, and may be incompatible with other product problems, such as its cost price. In addition, this process is long to be applied, notably because of the engraving step of the metallic layer that is usually carried out, using a liquid solution of an engraving agent.
O documento JP07-219435 descreve um processo de fabricação de uma junta com o holograma, segundo o qual um holograma constituído de cavados e de protuberâncias é inicialmente gravado na superfície de um material termoplástico, depois recoberto por uma camada metálica. Ora, 20 nesse processo, é difícil limitar a camada metálica à parte da superfície que é ocupada pelo holograma.JP07-219435 describes a process for manufacturing a hologram joint, according to which a hologram consisting of hollows and protuberances is initially etched on the surface of a thermoplastic material, then covered with a metallic layer. Now, in this process, it is difficult to limit the metallic layer to the part of the surface that is occupied by the hologram.
Uma finalidade da presente invenção é de propor um processo de transferência de um motivo que é simples de utilizar e compatível com um grande número de materiais que constituem um motivo. A presente invenção 25 deve notadamente permitir a transferência sobre um artigo óptico de um motivo que apresenta uma definição da escala micrônica até mesmo submicrônica, esse motivo constituindo vantajosamente um holograma.One purpose of the present invention is to propose a process for transferring a motif that is simple to use and compatible with a large number of materials that constitute a motif. The present invention 25 must notably allow the transfer on an optical article of a motif that presents a definition of the micronic scale even submicron, that motif advantageously constituting a hologram.
De uma forma geral, no sentido da invenção, o emprego do termo micrônico engloba, ao mesmo tempo, um motivo micrônico que apresen30 ta uma definição na escala do tamanho do mícron e um motivo submicrônico que apresenta uma definição na escala inferior ao tamanho do mícron seja na escala da centena até mesmo de 50 nanômetros.In general, in the sense of the invention, the use of the term micronic encompasses, at the same time, a micronic motif that presents a definition in the micron size scale and a submicron motif that presents a definition in the scale below the micron size. be it in the hundred scale even 50 nanometers.
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-to ainda parcialmente líquida assegura a adesão, sobre a superfície do artigo óptico, partes da camada de material transferível que são transferidas durante a aplicação do tampão. Esse mecanismo de adesão é compatível com um grande número de materiais transferíveis, notadamente materiais condutores 5 eletricamente, materiais metálicos, isolantes, dielétricas, ou refringentes. Além disso, a adesão que é assim obtida é pouco afetada por poluições presentes sobre o artigo óptico ou sobre a camada de material transferível.-the still partially liquid ensures the adhesion, on the surface of the optical article, parts of the layer of transferable material that are transferred during the application of the buffer. This adhesion mechanism is compatible with a large number of transferable materials, notably electrically conductive materials 5, metallic, insulating, dielectric, or refringent materials. In addition, the adhesion that is thus obtained is little affected by pollutions present on the optical article or on the layer of transferable material.
Uma vantagem da invenção reside nas condições de colocação em contato do tampão revestido de pelo menos uma camada de material 10 transferível sobre a superfície do artigo óptico revestido de pelo menos uma camada de látex. Essas condições se referem essencialmente às propriedades da camada de látex, a pressão de aplicação do tampão e sua duração. Elas podem ser controladas, com meios simples e pouco onerosos que estão frequentemente disponíveis. As condições de obtenção de uma camada 15 de látex nas propriedades adequadas se destacam do conhecimento do técnico. Dentre as condições de colocação do tampão com a superfície do artigo óptico, de uma forma vantajosa, o processo, de acordo com a invenção, é realizado em condições tais que o tampão apresenta uma abordagem paralela à normal do ponto de contato sobre o substrato do artigo óptico.An advantage of the invention resides in the conditions of contacting the coated plug of at least one layer of transferable material 10 on the surface of the optical article coated with at least one layer of latex. These conditions refer essentially to the properties of the latex layer, the application pressure of the buffer and its duration. They can be controlled with simple and inexpensive means that are often available. The conditions for obtaining a layer 15 of latex in the appropriate properties stand out from the knowledge of the technician. Among the conditions of placing the plug with the surface of the optical article, in an advantageous way, the process, according to the invention, is carried out under conditions such that the plug presents an approach parallel to the normal point of contact on the substrate of the optical article.
A utilização de um látex nesse tipo de processo é particularmente vantajosa, à medida que o látex apresenta uma propriedade adesiva que existe apenas de forma transitória durante a fase de secagem. Portanto, não é indispensável, após ter aplicado o processo, retirar a camada de látex sobre o artigo óptico fora da zona que porta o motivo. O caráter adesivo da camada de látex desaparece à medida que ela seca e que as partículas de látex coalescem.The use of a latex in this type of process is particularly advantageous, as the latex has an adhesive property that exists only transiently during the drying phase. Therefore, after applying the process, it is not essential to remove the latex layer on the optical article outside the area that bears the motif. The adhesive character of the latex layer disappears as it dries and the latex particles coalesce.
Por outro lado, a utilização de um látex nesse tipo de processo é também muito vantajosa à medida que, de acordo com um modo de realização da invenção, o látex está apto para reproduzir um microrrelevo específi30 co imposto pela pressão de um microrrelevo mestre.On the other hand, the use of a latex in this type of process is also very advantageous as, according to an embodiment of the invention, the latex is able to reproduce a specific micro-relief imposed by the pressure of a master micro-relief.
Conforme mencionado anteriormente, o motivo pode ser micrônico ou submicrônico, o termo micrônico sendo utilizado de uma forma geral no conjunto da descrição para designar esses dois tamanhos de motivos. Assim, de uma forma geral no sentido da invenção, entende-se por motivo micrônico um motivo que compreende um ou vários motivos elementares; cada motivo elementar apresentando um tamanho compreendido entre 10 5 pm (micrometro) e 50 nm (nanômetro), vantajosamente entre 5 μιτι e 100 nm, e muito vantajosamente entre 3 μιτι e 150 nm.As mentioned earlier, the motif can be micronic or submicron, the term micronic being used in a general way in the description set to designate these two sizes of motifs. Thus, in a general sense in the sense of the invention, a micronic motif is understood to mean a motif comprising one or more elementary motifs; each elementary motif having a size between 10 5 pm (micrometer) and 50 nm (nanometer), advantageously between 5 μιτι and 100 nm, and most advantageously between 3 μιτι and 150 nm.
O motivo transferido pode ser, em particular, um motivo dífratário, quando é iluminado por um feixe luminoso. Este pode ser notadamente um motivo holográfico. Esse motivo é particularmente adaptado para permitir 10 identificar um produto e/ou distinguir um produto original de uma cópia de falsificação. Mais particularmente, o processo, de acordo com a invenção, é particularmente adaptado para introduzir um holograma de amplitude sobre o artigo óptico. Designa-se por holograma de amplitude uma microestrutura holográfica que afeta preferencialmente a amplitude do campo eletromagné15 tico em incidência normal. É o caso em particular de um holograma composto de uma disposição de zonas transparentes e de zonas opacas, que são também refletoras no caso em que a opacidade é obtida por um metal. Uma imagem de leitura correspondente ao holograma pode então ser visualizada por transmissão ou por reflexão de um feixe luminoso sobre a lente.The transferred motif can be, in particular, a diffractorial motif, when it is illuminated by a light beam. This can be notably a holographic motif. This reason is particularly adapted to allow 10 to identify a product and / or distinguish an original product from a counterfeit copy. More particularly, the process according to the invention is particularly adapted to introduce a hologram of amplitude over the optical article. An amplitude hologram is called a holographic microstructure that preferably affects the amplitude of the electromagnetic field15 in normal incidence. This is the case in particular with a hologram composed of an array of transparent and opaque zones, which are also reflective in the event that opacity is achieved by a metal. A reading image corresponding to the hologram can then be viewed by transmitting or reflecting a light beam on the lens.
O motivo transferido, de acordo com a invenção, é também adaptado para introduzir um holograma de fase sobre o artigo óptico. Designa-se por holograma de fase uma microestrutura holográfica que afeta preferencialmente a fase do campo eletromagnético em incidência normal.The transferred motif according to the invention is also adapted to introduce a phase hologram onto the optical article. A holographic microstructure is called a phase hologram that preferably affects the phase of the electromagnetic field in normal incidence.
O próprio motivo pode também representar um logo ou uma ins25 crição diretamente legível sobre o artigo óptico. Quando o motivo é constituído de uma pluralidade de motivos elementares e idênticos, pode ser, ao mesmo tempo, do tipo holográfico e possuir uma significação diretamente legível sobre o artigo óptico.The motif itself may also represent a logo or a directly legible inscription on the optical article. When the motif is made up of a plurality of elementary and identical motifs, it can be, at the same time, of the holographic type and have a directly readable meaning on the optical article.
O motivo holográfico pode também ser de tipo holograma numé30 rico, isto é, um holograma gerado por computador (freqüentemente denominado pelo acrônimo inglês CGH para Computer Generated Hologramme). Nesse caso, o motivo holográfico pode ser constituído de um conjunto de <3>The holographic motif may also be of a numerical hologram type, that is, a computer-generated hologram (often referred to by the English acronym CGH for Computer Generated Hologramme). In this case, the holographic motif may consist of a set of <3>
pixels contíguos, cada pixels tendo uma superfície compreendida entre 0,2 pm2 e 25 pm2, vantajosamente entre 0,2 pm2 e 4 pm2. Preferencíalmente, o motivo compreenderá um grande número de pixels, por exemplo, um número total superior a 10 000 pixels, permitindo assim obter por reconstrução 5 sob iluminação uma imagem que apresenta uma resolução suficiente.contiguous pixels, each pixel having a surface comprised between 0.2 pm 2 and 25 pm 2 , advantageously between 0.2 pm 2 and 4 pm 2 . Preferably, the subject will comprise a large number of pixels, for example, a total number of more than 10,000 pixels, thus allowing to obtain by reconstruction 5 under lighting an image that has a sufficient resolution.
O motivo transferido pode ocupar uma parte reduzida de uma fase do artigo, notadamente para não ocultar o próprio artigo ou para não prejudicar uma utilização posterior do artigo. Em uma configuração, o motivo «The transferred motive may occupy a reduced part of an article stage, notably to not hide the article itself or to prevent any further use of the article. In a configuration, the reason «
ocupará de forma preferencial uma parte da face do artigo inferior a 25 nm2.it will preferably occupy a part of the face of the article below 25 nm 2 .
Alternativamente, o motivo transferido pode ocupar sensivelmente toda uma face do artigo, notadamente quando ele compreende uma rede de fios micrônicos ou submicrônicos. Esse motivo que ocupa toda uma face do artigo pode ser realizado para se conseguir uma função antes estática na superfície do artigo óptico, para realizar um conjunto de eletrodos de uma matriz de afixação ou ainda uma função de filtragem em polarização de uma luz refletida ou transmitida pelo artigo óptico. Neste caso, o efeito polarizante é obtido, transferindo um motivo de fios condutores paralelos (rede de tipo polarizador com fio ou wire-gríd', segundo a denominação inglesa).Alternatively, the transferred motif can occupy substantially an entire face of the article, especially when it comprises a network of micronic or submicron wires. This motif that occupies an entire face of the article can be realized to achieve a previously static function on the surface of the optical article, to create a set of electrodes of a display matrix or even a filtering function in polarization of a reflected or transmitted light. by the optical article. In this case, the polarizing effect is obtained by transferring a pattern of parallel conducting wires (polarizing type network with wire or wire-grid ', according to the English name).
Vantajosamente, um tratamento da superfície do artigo óptico 20 pode ser feita antes de se dispor a camada de látex sobre a superfície desse artigo óptico. Esse tratamento é notadamente escolhido dentre um tratameni to químico, térmico, plasma e corona. Esse tratamento da superfície pode notadamente compreender um tratamento químico que consiste em uma limpeza com o isopropanol e / ou a água da superfície do artigo óptico. As25 sim, poeiras ou sujeiras eventualmente presentes sobre essa superfície podem ser retiradas.Advantageously, a surface treatment of the optical article 20 can be carried out before the latex layer is disposed on the surface of that optical article. This treatment is notably chosen from a chemical, thermal, plasma and corona treatment. This surface treatment may notably comprise a chemical treatment that consists of cleaning with isopropanol and / or water from the surface of the optical article. Yes, any dust or dirt that may be present on that surface can be removed.
A camada de látex pode, no âmbito da invenção, ser depositada por um processo de centrifugação (spin coating), processo bem-integrado notadamente nas cadeias de produção de lentes oftálmicas. Ela pode tam30 bém ser depositada por outras técnicas de depósito, tais como a imersão (dip-coating), o spray, o jato de matéria com o auxílio de bocais dessa cabeça de impressão jato de tinta. A espessura da camada de látex depositadaThe latex layer can, within the scope of the invention, be deposited by a spin coating process, a well-integrated process, notably in ophthalmic lens production chains. It can also be deposited by other deposition techniques, such as dip-coating, spraying, jetting of matter with the nozzles of this inkjet print head. The thickness of the deposited latex layer
Ο na superfície do artigo óptico está geralmente compreendida entre 0,2 gm e 50 gm, vantajosamente entre 1 gm e 10 gm. A camada deve ser opticamente transparente. Sua taxa de transmissão pode ser variável, notadamente em caso de camada tingida, mas ela não deve nem propagar, nem difratar, nem 5 modificar a percepção de um objeto observado por transparência através do artigo óptico compreendendo essa camada de material adesivo.The surface of the optical article is generally between 0.2 gm and 50 gm, advantageously between 1 gm and 10 gm. The layer must be optically transparent. Its transmission rate can be variable, notably in the case of a dyed layer, but it must neither propagate, nor diffract, nor 5 modify the perception of an object observed by transparency through the optical article comprising this layer of adhesive material.
O processo pode compreender, além disso, a etapa seguinte, que é realizada após a etapa /a/ e / ou a etapa /e/:The process may further comprise the following step, which is carried out after step / a / e / or step / e /:
/f/ recobrir a superfície do artigo óptico por um ou vários revesti10 mentos funcionalizados./ f / cover the optical article surface with one or more functionalized coatings.
Esses revestimentos funcionalizados podem ser depositados sob a forma de película ou de verniz monocamada ou multicamadas, por qualquer meio de depósito, tal como, por exemplo, a imersão, a centrifugação, o spray, ou a impressão por jato de matéria pelos bocais de uma cabe15 ça de impressão jato de tinta. Eles são vantajosamente escolhidos dentre os revestimentos que apresentam uma funcionalidade de tipo antichoque, antiabrazão, anti-reflexo, anti-sujeira, antilama, antiestática, polarizante, corante e fotocrômica.These functionalized coatings can be deposited in the form of film or monolayer or multilayer varnish, by any means of deposit, such as, for example, immersion, centrifugation, spray, or jet printing of matter through the nozzles of a inkjet print head. They are advantageously chosen among the coatings that have an anti-shock, anti-abrasion, anti-reflection, anti-dirt, anti-mud, anti-static, polarizing, dye and photochromic functionality.
De acordo com um modo preferencial da invenção, o processo 20 compreende assim uma etapa suplementar que é realizada após a etapa /e/ e que consiste em recobrir a superfície do artigo óptico por pelo menos um revestimento funcionalizado por cima do motivo transferido e da camada de látex. Esse revestimento, além de sua funcionalização, constitui vantajosamente um revestimento de proteção do motivo transferido.According to a preferred mode of the invention, process 20 thus comprises an additional step which is carried out after step / e / and which consists of covering the surface of the optical article with at least one functionalized coating over the transferred motif and the layer latex. This coating, in addition to its functionalization, advantageously constitutes a protective coating for the transferred motif.
O material transferível pode ser um material metálico, tal como, por exemplo, o ouro, o alumínio, o cromo, a prata, o cobre, o níquel, a platina, o paládio ou uma liga que compreende pelo menos um desses metais. Nesse caso, a camada de material transferível pode ser vantajosamente depositada na etapa /a/ sobre a superfície do tampão por evaporação sob vá30 cuo ou por pulverização catódica sob vácuo (sputteríng). De uma forma geral, foi possível constatar que quanto mais curto for o tempo entre o depósito da camada metálica sobre o tampão e a realização da etapa /c/, melhor será aThe transferable material can be a metallic material, such as, for example, gold, aluminum, chromium, silver, copper, nickel, platinum, palladium or an alloy comprising at least one of these metals. In that case, the layer of transferable material can be advantageously deposited in step / a / on the surface of the buffer by vacuum evaporation or by vacuum sputtering. In general, it was found that the shorter the time between the deposit of the metallic layer on the plug and the completion of step / c /, the better the
a transferência dessa camada metálica sobre o látex. Isto se explica notadamente por uma ausência de contaminação da camada metálica que penaliza a qualidade da adesão.the transfer of this metallic layer over the latex. This is mainly explained by the absence of contamination of the metallic layer, which penalizes the quality of adhesion.
Alternativamente, a camada de material transferível pode com5 preender um empilhamento de várias camadas de materiais respectivos. O material de pelo menos uma das camadas do empilhamento pode, então, ser refringente. Nesse caso, a visualização do motivo transferido pode também resultar parcialmente de um comportamento interferencial de um feixe luminoso utilizado para iluminar o motivo. A transferência de um empilha10 mento de várias camadas materiais pode assim levar, em função da espessura desse empilhamento, à realização de um holograma que afeta muito notavelmente a fase do campo eletromagnético em incidência normal. Essa transferência permite assim se aproximar das condições de realização de um holograma de fase. Designa-se por holograma de fase uma microestrutu15 ra holográfica que afeta preferencial mente a fase do campo eletromagnético em incidência normal.Alternatively, the layer of transferable material may comprise a stack of several layers of respective materials. The material in at least one of the layers of the stack can then be refringent. In that case, the visualization of the transferred subject may also result partially from an interferential behavior of a light beam used to illuminate the subject. The transfer of a stack of several material layers can thus lead, depending on the thickness of that stack, to the realization of a hologram that very notably affects the phase of the electromagnetic field in normal incidence. This transfer thus allows to approach the conditions of realization of a phase hologram. A holographic microstructure is referred to as a phase hologram, which preferably affects the phase of the electromagnetic field in normal incidence.
De acordo com um primeiro modo de aplicação da invenção, a superfície do tampão é aplicada contra a superfície do artigo óptico que porta a camada de látex, à etapa /c/, em condições adaptadas, de modo que as 20 partes da camada de material transferível que ficam situadas sobre as protuberâncias da superfície do tampão são seletivamente transferidas sobre a superfície do artigo óptico. Segundo esse primeiro modo, as partes da camada de material transferível que se situam nos cavados do tampão não são transferidas sobre a superfície do artigo óptico quando da aplicação do tam25 pão, pois os cavados do microrrelevo não são colocados em contato com a camada de látex. Para isso, o tampão é aplicado à etapa /c/ com uma pressão moderada, de modo que as protuberâncias do tampão não penetram na camada de látex. A camada de látex conserva então uma espessura sensivelmente constante sobre a face do artigo ópticos, pelo menos na parte des30 sa face que é ocupada pelo motivo transferido. O contraste do motivo transferido resulta então da presença ou da ausência de material transferível sobre a superfície do artigo, em locais diferentes do motivo. Nesse caso, o mo9 ί<9 tivo transferido forma uma justaposição de zonas opacas e transparentes, e se esse motivo forma uma estrutura difratária holográfica, o resultado é um holograma de amplitude. Nesse modo de realização da invenção, a combinação da transferência seletiva, do material transferível presente nas protu5 berâncias, sobre o artigo óptico, e a ausência de penetração do látex nos cavados do motivo, permitem a formação de um holograma de amplitude.According to a first mode of application of the invention, the surface of the plug is applied against the surface of the optical article that carries the latex layer, at step / c /, under adapted conditions, so that the 20 parts of the material layer transferable which are located on the protrusions of the cap surface are selectively transferred on the surface of the optical article. According to this first mode, the parts of the layer of transferable material that are located in the cavities of the buffer are not transferred on the surface of the optical article when applying the tam25 bread, as the cavities of the micro-relief are not placed in contact with the latex layer. . For this, the buffer is applied to the step / c / with a moderate pressure, so that the protrusions of the buffer do not penetrate the latex layer. The latex layer then retains a substantially constant thickness on the face of the optical article, at least on the side that is occupied by the transferred motif. The contrast of the transferred motif then results from the presence or absence of transferable material on the surface of the article, in locations other than the motif. In this case, the transferred motive forms a juxtaposition of opaque and transparent zones, and if that motif forms a holographic diffract structure, the result is a hologram of amplitude. In this embodiment of the invention, the combination of the selective transfer, of the transferable material present in the protrusions, on the optical article, and the absence of penetration of the latex in the cavities of the motif, allow the formation of an amplitude hologram.
De acordo com um segundo modo de aplicação da invenção, a superfície do tampão é aplicada contra a superfície do artigo óptico que porta a camada de látex, na etapa /c/, em condições adaptadas, de modo que as protuberâncias da superfície do tampão penetram completamente na camada de látex, de modo que as partes da camada de material transferível que ficam situadas sobre as protuberâncias da superfície do tampão, assim como aquelas situadas nos cavados do tampão são conjuntamente transferidas sobre a superfície do artigo óptico. De preferência, a superfície do tam15 pão é aplicada durante um período adaptado, isto é, um tempo de secagem adaptado, de modo que, após afastamento do tampão, a camada de látex apresenta penetrações permanentes criadas pela penetração das protuberâncias do tampão na camada de látex. A camada de látex apresenta assim em sua superfície um microrrelevo que não é outro se não o complementar do microrrelevo portando pela superfície do tampão. Em outros termos, o motivo é moldado na camada de látex. O microrrelevo portado pela camada de látex é constituído de cavados e de protuberâncias. Os cavados e as protuberâncias são recobertos de partes da camada metálica transferidas. Nesse caso, o contraste do motivo transferido por resultar, pelo menos em parte, das variações de espessura da camada de látex. Quando o motivo transferido é um motivo holográfico, o microrrelevo obtido pode constituir um holograma de fase. Desígna-se por holograma de fase uma micro-estrutura holográfica que afeta preferencialmente a fase do campo eletromagnético em incidência normal.According to a second mode of application of the invention, the surface of the plug is applied against the surface of the optical article carrying the latex layer, in step / c /, under adapted conditions, so that the protuberances of the surface of the plug penetrate completely in the latex layer, so that the parts of the layer of transferable material that are located on the protuberances of the surface of the plug, as well as those located in the grooves of the plug, are transferred together on the surface of the optical article. Preferably, the surface of the bread roll is applied during an adapted period, that is, an adapted drying time, so that, after removal of the buffer, the latex layer shows permanent penetrations created by the penetration of the protrusions of the buffer in the layer of latex. The latex layer thus presents a micro-relief on its surface that is none other than the complement of the micro-relief carried on the surface of the plug. In other words, the motif is molded in the latex layer. The micro-relief carried by the latex layer consists of cavities and protuberances. The troughs and protuberances are covered with transferred parts of the metallic layer. In this case, the contrast of the transferred motif may result, at least in part, from variations in the thickness of the latex layer. When the transferred motif is a holographic motif, the micro-relief obtained may constitute a phase hologram. A holographic microstructure is designated by a phase hologram that preferentially affects the phase of the electromagnetic field in normal incidence.
A invenção propõe também um artigo óptico que compreende um motivo transferido sobre uma superfície deste, aplicando-se um processo tal como descrito anteriormente. Esse artigo óptico compreende uma lenteThe invention also proposes an optical article that comprises a motif transferred on a surface thereof, applying a process as described above. This optical article comprises a lens
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óptica de instrumentação, uma lente óptica de mira, uma viseira, assim como ' uma lente oftálmica e, em particular, essa lente que é adaptada para ser ligada em uma armação de um par de óculos. Essa lente compreende então ela própria:instrumentation optics, an optical sighting lens, a visor, as well as an ophthalmic lens and, in particular, that lens which is adapted to be attached to a frame of a pair of glasses. That lens then comprises itself:
- uma lente de base que compreende pelo menos um substrato orgânico ou mineral;- a base lens comprising at least one organic or mineral substrate;
- uma camada de látex secado; e- a layer of dried latex; and
- partes de um material transferível que forma o motivo transferido, por adesão sobre a lente de base via a camada de látex.- parts of a transferable material that forms the transferred motif, by adhesion on the base lens via the latex layer.
A lente de base compreende notadamente um substrato orgânico. Por substrato, entende-se o material transparente constitutivo de base da lente óptica e mais particularmente da lente oftálmica. Esse material serve de suporte ao empilhamento de um ou vários revestimentos, e participa para criar a função corretora da lente no caso de uma lente oftálmica corretora.The base lens notably comprises an organic substrate. By substrate, it is understood the transparent material constituting the base of the optical lens and more particularly of the ophthalmic lens. This material supports the stacking of one or more coatings, and participates to create the corrective function of the lens in the case of a corrective ophthalmic lens.
No caso em que o artigo óptico é uma lente oftálmica são adaptados, por exemplo, os substratos do tipo policarbonatos; poliamidas; poliimidas; polissulfonas; copolímeros de polietileno tereftalato e policarbonato; poliolefinas, notadamente polinorbornenos; polímeros e copolímeros de dietileno glicol bis (alil carbonato); polímeros e copolímeros (met)acrílicos notadamente po20 límeros e copolímeros (met)acrílicos derivados de bisfenol-A; polímeros e copolímeros tio(met)acrílicos; polímeros e copolímeros uretano e tiouretano; polímeros e copolímeros epóxi e polímeros e copolímeros epi-sulfida. Em certos casos, os substratos podem, ser tingidos diretamente na massa.In the case where the optical article is an ophthalmic lens, for example, substrates of the polycarbonate type; polyamides; polyimides; polysulfones; copolymers of polyethylene terephthalate and polycarbonate; polyolefins, notably polynorbornenes; polymers and copolymers of diethylene glycol bis (allyl carbonate); (meth) acrylic polymers and copolymers, notably polymers and (meth) acrylic copolymers derived from bisphenol-A; thio (meth) acrylic polymers and copolymers; urethane and thiourethane polymers and copolymers; epoxy polymers and copolymers and epi-sulfide polymers and copolymers. In certain cases, the substrates can be dyed directly into the dough.
Entre o substrato orgânico e a camada de látex, um ou vários revestimentos podem opcionalmente estar presente. Esses revestimentos são notadamente os revestimentos funcionalizados, tais como descritos anteriormente.Between the organic substrate and the latex layer, one or more coatings can optionally be present. These coatings are notably the functionalized coatings, as described above.
Considerando-se que a lente é essencialmente transparente, quando o motivo é de tipo holográfico, ele pode ser adaptado para formar 30 uma imagem de leitura quando um feixe luminoso é enviado através da lente no local do motivo.Considering that the lens is essentially transparent, when the subject is of a holographic type, it can be adapted to form a reading image when a light beam is sent through the lens at the location of the subject.
A camada de látex pode formar, além disso, uma proteção daThe latex layer can also form a protection against
1* lente contra choques eventuais recebidos posteriormente por esta. Vantajosamente, uma camada de um material resistente a riscos é também formada sobre a lente, por cima a camada de látex e o motivo transferido.1 * lens against eventual shocks received later by it. Advantageously, a layer of a scratch-resistant material is also formed on the lens, on top of the latex layer and the transferred motif.
Outras particularidades e vantagens da presente invenção apa5 recerão na descrição a seguir de dois exemplos de aplicação não limitativos, com referência aos desenhos anexados, nos quais:Other particularities and advantages of the present invention will appear in the following description of two non-limiting application examples, with reference to the attached drawings, in which:
- as figuras 1a e 1b são vistas em corte de um tampão utilizado em um processo de transferência, de acordo com a invenção;figures 1a and 1b are a sectional view of a plug used in a transfer process, according to the invention;
- as figuras 2a e 2b ilustram etapas posteriores do processo;figures 2a and 2b illustrate later stages of the process;
- as figuras 3 e 4 representam vistas em corte de motivos transferidos, segundo dos modos de aplicação da invenção; efigures 3 and 4 represent sectional views of transferred motifs, according to the modes of application of the invention; and
- a figura 5 ilustra uma etapa de leitura de um motivo holográfico transferido, de acordo com a invenção.figure 5 illustrates a step of reading a transferred holographic motif according to the invention.
Por razão de clareza, as dimensões dos diferentes elementos representados nessas figuras não estão em proporção com dimensões ou relações de dimensões reais. Por outro lado, em todas as figuras, referências idênticas correspondem a elementos idênticos.For the sake of clarity, the dimensions of the different elements represented in these figures are not in proportion to actual dimensions or relations of dimensions. On the other hand, in all figures, identical references correspond to identical elements.
Descreve-se então a invenção no âmbito da transferência de um motivo holográfico sobre uma lente oftálmica. Nessa descrição, etapas ele20 mentares do processo da invenção que são conhecidas individualmente de processos existentes não são retomadas em detalhe. Prende-se somente à descrição de uma sucessão de etapas elementares que permite realizar uma transferência de acordo com a invenção.The invention is then described in the context of transferring a holographic motif onto an ophthalmic lens. In this description, elementary steps in the process of the invention that are known individually from existing processes are not taken up in detail. It relates only to the description of a succession of elementary steps that allows to carry out a transfer according to the invention.
De acordo com a figura 1a, um tampão comporta uma base 10 e uma membrana 11. A membrana 11 possui uma superfície S e é fixada sobre a base 10 por sua face oposta à superfície S. A superfície S que suporta o motivo comporta cavados 12 e protuberâncias 13 que correspondem a 2 valores diferentes da espessura da membrana 11. Os cavados 12 e as protuberâncias 13 formam um microrrelevo de tamanho micrônico, que define o motivo anotado P. P designa a disposição geométrica das partes de superfície das protuberâncias destinadas a serem colocadas em contato com a superfície do artigo óptico. A membrana 11 pode ser à base de polidimetilAccording to figure 1a, a plug comprises a base 10 and a membrane 11. The membrane 11 has a surface S and is fixed on the base 10 by its face opposite the surface S. The surface S that supports the motif comprises holes 12 and protuberances 13 corresponding to 2 different values of the membrane thickness 11. The troughs 12 and protuberances 13 form a microreveal of micronic size, which defines the annotated motif P. P designates the geometric arrangement of the surface parts of the protuberances intended to be placed in contact with the surface of the optical article. Membrane 11 can be based on polydimethyl
Ο siloxano, PDMS pelo menos no local das protuberâncias 13 da superfície S do tampão. Esse material apresenta uma pequena energia de superfície, que é favorável para se obter uma boa qualidade de transferência. Essa pequena energia de superfície do material constitutivo da membrana, assim 5 como seu caráter mole, caracterizado pelo fato de seu módulo elástico ser uma condição importante, pois ela garante um contato perfeito entre a camada de látex e as partes de materiais transferíveis portadas pela superfície S do tampão, e garante também que a camada transferível, notadamente metálica se dessolidariza facilmente o tampão para aderir à camada adesiva.Ο siloxane, PDMS at least at the site of protrusions 13 on the buffer surface S. This material has a small surface energy, which is favorable to obtain a good transfer quality. This small surface energy of the membrane's constitutive material, as well as its soft character, characterized by the fact that its elastic modulus is an important condition, as it guarantees perfect contact between the latex layer and the parts of transferable materials carried by the surface. S of the buffer, and also ensures that the transferable layer, notably metallic, easily de-solidifies the buffer to adhere to the adhesive layer.
A título indicativo, o PDMS comercial denominado Sylgard 184 (Dow Corning) apresenta um módulo elástico de 2,5 Mpa (MegaPascal). Outros materiais, em particular de tipo material elastômero, podem também ser conveniente para a membrana 11. Os cavados 12 e as protuberâncias 13 podem ser formados de diferentes formas. Por exemplo, um líquido contendo monôme15 ro precursores do elastômero pode ser derramado em um módulo de membrana provido do motivo P, depois polimerizado no interior do molde por aquecimento ou por irradiação com uma abertura UV. A membrana 11 que é obtida após desmoldagem é fixada sobre a base 10. Para uma membrana 11 assim realizada, os cavados 12 e as protuberâncias 13 podem ter dimen20 sões compreendidas entre 10 micrometros e 50 nanômetros, por exemplo, medidas paralelamente à membrana 11. A profundidade dos cavados 12 pode ser de 0,1 micrometro e 30 micrometros, vantajosamente de 0,1 a 10 micrometros.As an indication, the commercial PDMS called Sylgard 184 (Dow Corning) has an elastic module of 2.5 Mpa (MegaPascal). Other materials, in particular of the elastomeric material type, may also be suitable for the membrane 11. The troughs 12 and the protuberances 13 can be formed in different ways. For example, a liquid containing monomer 15 elastomer precursors can be poured into a membrane module provided with the P motif, then polymerized inside the mold by heating or by irradiation with a UV opening. The membrane 11 that is obtained after demoulding is fixed on the base 10. For a membrane 11 thus made, the holes 12 and the protuberances 13 can have dimensions between 10 micrometers and 50 nanometers, for example, measured parallel to the membrane 11. The depth of the holes 12 can be 0.1 micrometer and 30 micrometer, advantageously 0.1 to 10 micrometer.
Vantajosamente, uma camada que facilita a dessolidarização da 25 camada metálica 14 com a membrana 11 pode ser depositada sobre a superfície S antes do depósito da camada de material transferível 14.Advantageously, a layer that facilitates the desolidarization of the metallic layer 14 with the membrane 11 can be deposited on the surface S before depositing the layer of transferable material 14.
A superfície S pode se deformar, quando de uma aplicação desta contra a superfície receptora, em função de uma curvatura desta. Essa deformação pode resultar de uma compressão da membrana que varia ao 30 longo da superfície S, e / ou de um recuo variável da membrana, quando ela é fixada de uma forma apropriada sobre a base 10.The surface S can deform when applied against the receiving surface, due to its curvature. This deformation can result from a compression of the membrane that varies along the surface S, and / or a variable recoil of the membrane, when it is properly fixed on the base 10.
A figura 1b representa uma vista ampliada da membrana 11.Figure 1b represents an enlarged view of the membrane 11.
φφ
Uma camada 14, por exemplo em ouro ou em alumínio, é depositada sobre a membrana 11, e se reparte sobre as zonas de microrrelevo (12b e 13) que constituem planos ortogonais à direção principal, na qual é feito o depósito de matéria. A camada 14 pode ter uma espessura e de 30 nanômetros, por 5 exemplo. Ela pode ser depositada sobre a superfície S de várias formas, notadamente por evaporação sob vácuo de uma quantidade de ouro ou de alumínio contida em um cadinho e aquecida por efeito Joule.A layer 14, for example in gold or aluminum, is deposited on the membrane 11, and is distributed over the micro-relief zones (12b and 13) that constitute planes orthogonal to the main direction, in which the deposit of matter is made. Layer 14 can be 30 nanometers thick, for example. It can be deposited on the S surface in several ways, notably by vacuum evaporation of a quantity of gold or aluminum contained in a crucible and heated by the Joule effect.
De acordo com a figura 2a, uma lente oftálmica, que é constituída inicialmente por uma lente de base 1, apresenta por exemplo uma face 10 anterior convexa e uma face posterior côncava. Na seqüência, o motivo P é transferido sobre a face anterior da lente, mas natural mente que uma transferência similar pode ser feita sobre a face posterior. Assim, a invenção é particularmente adaptada para transferir um motivo sobre uma superfície pseudo-esférica. No âmbito da invenção, entende-se por superfície pseudo15 esférica uma superfície côncava ou convexa contínua, isto é, desprovida de orifícios ou de degraus. Em geral, pelo menos uma das duas faces de uma lente óptica é pseudo-esférica, de modo que a variação de espessura da lente que daí resulta lhe confere um poder óptico. Lentes oftálmicas afocais, unífocais, bifocais, trifocais e progressivas têm todas pelo menos uma face 20 pseudo-esférica. Uma superfície esférica corresponde a um caso particular de superfície pseudo-esférica, para o qual raios de curvatura da superfície, de acordo com duas direções perpendiculares são iguais. Na seqüência, a expressão “superfície pseudo-esférica é entendida como incluindo o caso particular das superfícies esféricas.According to figure 2a, an ophthalmic lens, which initially consists of a base lens 1, has, for example, a convex anterior face 10 and a concave posterior face. In the sequence, the P motif is transferred over the front face of the lens, but naturally a similar transfer can be made over the back face. Thus, the invention is particularly adapted to transfer a motif onto a pseudo-spherical surface. Within the scope of the invention, a spherical pseudo-surface is understood to mean a continuous concave or convex surface, that is, devoid of holes or steps. In general, at least one of the two faces of an optical lens is pseudo-spherical, so that the resulting variation in lens thickness gives it optical power. Afocal, unifocal, bifocal, trifocal and progressive ophthalmic lenses all have at least one pseudo-spherical face. A spherical surface corresponds to a particular case of a pseudo-spherical surface, for which radii of curvature of the surface, according to two perpendicular directions are equal. In the sequence, the expression “pseudo-spherical surface is understood to include the particular case of spherical surfaces.
A lente oftálmica 1 pode ser de um tipo qualquer, tal como descrito anteriormente. Por lente oftálmica, entendem-se as lentes que se adaptam notadamente a uma armação de óculos e cuja função é de proteger o olho e / ou corrigir a visão.The ophthalmic lens 1 can be of any type, as described above. By ophthalmic lens, we mean lenses that are notably adapted to an eyeglass frame and whose function is to protect the eye and / or correct vision.
Preferencialmente, a superfície da lente 1 que é destinada a re30 ceber o motivo P é inicialmente limpa. Para isso a lente pode ser submetida a um tratamento corona ou a um tratamento por plasma, mas um processo de limpeza por meio de uma ou de várias soluções detergentes e / ou de enxaguamento pode ser aplicado.Preferably, the surface of the lens 1 which is intended to receive the pattern P is initially cleaned. For this purpose, the lens can be subjected to a corona or plasma treatment, but a cleaning process using one or more detergent and / or rinse solutions can be applied.
Uma camada de látex sob a forma líquida é formada sobre a face anterior da lente 1. De forma preferida, a camada de látex é depositada por centrifugação (spin coatinçf em inglês), utilizando uma solução líquida 5 do látex, referenciada com 20. A lente 1 é colocada horizontalmente sobre um suporte 30 e colocada em rotação em torno vertical. O líquido 20 é então dispensado sobre a lente 1. A velocidade de rotação da lente, quando do espalhamento do látex determina, de uma forma conhecida em si, a espessura da camada de látex que é formada sobre a lente. A duração do espa10 lhamento influencia a secagem da camada de látex. A camada de látex é referenciada com 2 na seqüência.A layer of latex in liquid form is formed on the front face of lens 1. Preferably, the layer of latex is deposited by centrifugation (spin coat) in English, using a liquid solution 5 of the latex, referenced to 20. A lens 1 is placed horizontally on a support 30 and rotated about vertically. The liquid 20 is then dispensed on the lens 1. The rotation speed of the lens, when spreading the latex determines, in a way known per se, the thickness of the latex layer that is formed on the lens. The spacing duration influences the drying of the latex layer. The latex layer is referenced with 2 in the sequence.
Graças à utilização de um material de tipo látex, a fase anterior da lente 1 que é recoberta pela camada 2 apresenta um poder adesivo temporário, tanto que a camada 2 não está definitivamente seca. Esse poder 15 adesivo resulta de numerosas ligações químicas pendentes presentes no látex líquido. Vários látex podem ser utilizados para constituírem a camada 2, dentre os quais podem ser citados, a título de exemplos, os látex de poliuretanos, os látex de poli (met) acrilato, os látex de poliéster, os látex compreendendo unidades butadienos, tais como os polibutadienos ou os poli 20 (estireno-butadieno). Esses látex são notadamente descritos nas patentes US 5 316 791, US 6 503 631 e US 6 489 028, os quais são incorporados no caso a título de referência. É também possível utilizar látex fotocrômicos, conforme descritos nas patentes EP 1 161 512 e FR 2 811 322. De forma vantajosa, serão utilizados látex acrílicos, tal como aquele comercializado 25 pela sociedade Zeneca pela denominação A-639, ou látex de poliuretano comercializados pelas denominações W-240 e W-234 pela sociedade Baxenden.Thanks to the use of a latex-like material, the front phase of lens 1, which is covered by layer 2, has a temporary adhesive power, so much so that layer 2 is definitely not dry. This adhesive power results from numerous outstanding chemical bonds present in the liquid latex. Various latexes can be used to form layer 2, among which, by way of example, polyurethane latex, poly (meth) acrylate latex, polyester latex, latex comprising butadiene units, such as polybutadienes or poly 20 (styrene-butadiene). Such latexes are notably described in US patents 5,316,791, US 6,503,631 and US 6,489,028, which are incorporated by reference in the case. It is also possible to use photochromic latex, as described in EP 1 161 512 and FR 2 811 322. Advantageously, acrylic latex will be used, such as that sold by Zeneca under the name A-639, or polyurethane latex marketed by denominations W-240 and W-234 by the company Baxenden.
A superfície S do tampão, e mais especificamente as protuberâncias 13 e os cavados 12b que portam a camada metálica 14, é então a30 plicada contra a face anterior da lente 1 recoberta pela camada 2. Para isso, o tampão é aproximado segundo uma direção sensivelmente perpendicular à face da lente (figura 2b). A aplicação é feita com uma pressão suficiente paThe surface S of the plug, and more specifically the protrusions 13 and the grooves 12b that carry the metallic layer 14, is then applied against the front face of lens 1 covered by layer 2. For this, the plug is approached in a direction approximately perpendicular to the lens face (figure 2b). The application is done with sufficient pressure to
Ο ra se obter uma boa coesão da camada metálica 14 com a camada de látex 2, no nível das protuberâncias 13 da superfície S.In order to obtain a good cohesion of the metallic layer 14 with the latex layer 2, at the level of the protuberances 13 of the surface S.
De acordo com um primeiro modo de aplicação da invenção ilustrado pela figura 3, a pressão de aplicação do tampão contra a lente 1 não é 5 muito importante, a fim de evitar que o látex da camada 2 penetre entre as protuberâncias 13 durante a aplicação. Em outros termos, as protuberâncias 13 da superfície S não penetram na camada 2. Dessa forma, só partes da camada metálica 14 que ficam situadas inicialmente sobre as protuberâncias 13 entram em contato com a camada de látex 2. Quando o tampão é retira10 do, essas partes da camada 14, referenciadas com 3 na figura 3, continuam seletivamente coladas sobre a lente 1, devido ao poder adesivo do látex não ainda seco. Elas têm formas que reproduzem aquelas das protuberâncias 13 da superfície S do tampão, paralelamente à superfície da lente, de modo que o motivo P é transferido sobre a lente 1. O material da camada 14 possui, 15 portanto, uma função de material de transferência do motivo P sobre a lenteAccording to a first mode of application of the invention illustrated by figure 3, the pressure of applying the buffer against the lens 1 is not very important, in order to prevent the latex of layer 2 from penetrating between the protuberances 13 during application. In other words, the protuberances 13 of the surface S do not penetrate the layer 2. In this way, only parts of the metallic layer 14 that are located initially on the protuberances 13 come into contact with the latex layer 2. When the plug is removed10, these parts of layer 14, referenced with 3 in figure 3, remain selectively glued on lens 1, due to the adhesive power of latex not yet dry. They have shapes that reproduce those of the protuberances 13 of the buffer surface S, parallel to the lens surface, so that the pattern P is transferred over the lens 1. The layer 14 material therefore has a transfer material function of the P motif on the lens
1. As partes da camada 14 que ficam situadas nos cavados 12 da superfície S são retiradas com o tampão, quando este é afastado da lente 1, já que não entram mais em contato com a camada de látex 2. Intervalos desprovidos de material metálico, referenciados com 4a na figura 3 e que correspondem aos 20 cavados 12 da superfície S, separam assim as partes 3 sobre a face anterior da lente 1. Os inventores constataram que pressões de aplicação do tampão sobre a lente 1, que estão compreendidas entre 0,1 e 60 gramas por milímetro quadrado de superfície das protuberâncias do motivo P, oferecem qualidades de transferência seletiva, permitindo a obtenção de um holograma de 25 amplitude. Para essa aplicação da invenção, o tampão é aplicado contra a lente 1, quando a camada de látex 2 começou a se densificar secando parcialmente, mas enquanto que esta não foi ainda secada completamente, para conservar um poder colante suficiente. Por exemplo, o tampão pode ser aplicado contra a lente 10 segundos após o depósito da camada de látex por 30 centrifugação, e durante dois segundos. As partes de material 3 que formam o motivo transferido P são então situadas em um mesmo nível sobre a camada de látex 2, segundo uma direção perpendicular a essa camada e são separadas por intervalos desprovidos de material transferível.1. The parts of layer 14 that are located in the holes 12 of the surface S are removed with the plug, when it is removed from the lens 1, since they no longer come into contact with the latex layer 2. Intervals devoid of metallic material, referenced with 4a in figure 3 and corresponding to the 20 holes 12 of the surface S, thus separating the parts 3 on the front face of the lens 1. The inventors found that the application pressure of the buffer on the lens 1, which are comprised between 0, 1 and 60 grams per square millimeter of surface of the protuberances of the P pattern, offer selective transfer qualities, allowing to obtain a 25 amplitude hologram. For this application of the invention, the buffer is applied against the lens 1, when the latex layer 2 has started to densify partially drying, but while this has not yet been completely dried, to preserve sufficient adhesive power. For example, the buffer can be applied against the lens 10 seconds after depositing the latex layer for 30 centrifugations, and for two seconds. The parts of material 3 that form the transferred pattern P are then located at the same level on the latex layer 2, in a direction perpendicular to that layer and are separated by intervals devoid of transferable material.
De acordo com um segundo modo de aplicação ilustrado pela figura 4, a pressão de aplicação do tampão contra a lente 1 é suficiente para provocar uma penetração nos cavados 12 do látex da camada 2 entre as 5 protuberâncias 13. As protuberâncias 13 da superfície S penetram, portanto, na camada 2. Dessa forma, o conjunto das partes de materiais transferíveis da camada metálica 14 entra em contato com a camada de látex 2, de modo que, quando o tampão é retirado, todas as partes da camada 14 continuam inteiramente coladas sobre a camada 2, isto é, tanto a camada de material 10 transferível presente sobre as protuberâncias quanto a camada de material transferível presente na parte 12b dos cavados. A penetração das protuberâncias 13 na camada 2 cria nesta uma reprodução do microrrelevo, por moldagem ou amarramento. O motivo que é transferido sobre a lente 1 é então constituído de várias partes do material transferível da camada 14, 15 que ficam situadas em níveis diferentes de profundidade de moldagem do microrrelevo na camada de látex 2. Na figura 4, as partes referenciadas 3 e 4b correspondem respectivamente às protuberâncias 13 e aos cavados 12 da superfície S do tampão. Os inventores constataram que a pressão de aplicação do tampão sobre a lente 1 pode ser superior a 60 gramas por milí20 metro quadrado, quando o tampão está ainda aplicado contra a lente 1 com um prazo de dez segundos após o depósito da camada 2 por centrifugação, e isto durante dois segundos. A superfície considerada para o cálculo da pressão é aquela das protuberâncias 13 que constituem o motivo P.According to a second method of application illustrated in Figure 4, the pressure of applying the buffer against lens 1 is sufficient to cause penetration in the cavities 12 of layer 2 latex between the 5 protuberances 13. The protuberances 13 of the S surface penetrate therefore, in layer 2. In this way, the set of transferable material parts of metallic layer 14 comes into contact with the latex layer 2, so that when the plug is removed, all parts of layer 14 remain entirely glued over layer 2, that is, both the layer of transferable material 10 present on the protuberances and the layer of transferable material present in part 12b of the troughs. The penetration of the protuberances 13 in layer 2 creates a reproduction of the micro-relief, by molding or tying. The pattern that is transferred on lens 1 is then made up of several parts of the transferable material of layer 14, 15 that are located at different levels of depth of molding of the micro-relief in the latex layer 2. In figure 4, the referenced parts 3 and 4b correspond respectively to the protrusions 13 and the recesses 12 of the buffer surface S. The inventors have found that the pressure of applying the buffer on lens 1 can be greater than 60 grams per milli20 square meter, when the buffer is still applied against lens 1 within ten seconds after depositing layer 2 by centrifugation, and this for two seconds. The surface considered for the pressure calculation is that of the protrusions 13 that constitute the pattern P.
Uma vez que a camada de látex 2 secou completamente, ela 25 perdeu seu comportamento adesivo, de modo que a lente 1 pode ser tocada sem aderência sobre toda a sua face anterior. Simultaneamente, a camada 2 assegura definitivamente a fixação das partes 3 de material transferível (proveniente das zonas 13), ou de todas as partes da camada 14 transferidas provenientes das protuberâncias 13 e dos cavados 12b que constitui(em) o 30 motivo transferido P.Once the latex layer 2 has dried completely, it has lost its adhesive behavior, so that lens 1 can be touched without adhering over its entire anterior face. At the same time, layer 2 permanently secures parts 3 of transferable material (from zones 13), or all parts of layer 14 transferred from protrusions 13 and troughs 12b that constitute (in) the 30 transferred motif P.
De forma particularmente vantajosa, a camada de látex 2 constitui, além disso, uma proteção da lente 1 contra choques. Com efeito, umaIn a particularly advantageous way, the latex layer 2 is also a protection of the lens 1 against shocks. Indeed, a
2¾ camada de látex pode amortecer um choque aplicado sobre uma superfície.2nd layer of latex can cushion a shock applied to a surface.
* A camada 2 pode, portanto, apresentar uma dupla função no âmbito da invenção: além da fixação de partes de material transferível sobre a lente, ela protege esta contra choques eventuais.* Layer 2 can therefore have a dual function within the scope of the invention: in addition to fixing parts of transferable material on the lens, it protects it against possible shocks.
Uma camada superior 5 pode, além disso, ser aplicada sobre a face anterior da lente 1. Essa camada 5 recobre notadamente o motivo transferido P. Ela pode ser formada a partir de uma solução de precursores depositada sobre a camada de látex 2 e sobre as partes 3 de material transferido que formam o motivo P (figura 3) ou sobre todas as partes da camada 10 14 transferidas recobrindo o microrrelevo moldado no látex (figura 4). Essa camada superior 5 pode possuir, além disso uma função óptica, tal como, por exemplo, uma função de polarização, de absorção, de coloração ou de filtragem de uma luz que atravessa a lente 1.A top layer 5 can, moreover, be applied on the front face of lens 1. This layer 5 notably covers the transferred pattern P. It can be formed from a solution of precursors deposited on the latex layer 2 and on the parts 3 of transferred material that form the pattern P (figure 3) or over all the parts of layer 10 14 transferred covering the micro-relief molded in latex (figure 4). This top layer 5 may furthermore have an optical function, such as, for example, a polarization, absorption, coloring or filtering function of a light that passes through the lens 1.
No caso em que o motivo transferido constitui uma estrutura di15 fratária holográfica, uma imagem de leitura difratada pelo holograma e restituindo a informação que ele contém pode então ser visualizada por transmissão ou por reflexão de um feixe luminoso coerente sobre a lente 1, no local do motivo transferido P. Para isso, de acordo com a figura 5, o motivo holográfico P é iluminado por uma caneta laser 100 de baixa potência, por 20 exemplo de cor vermelha de comprimento de onda 645 nanômetros. De forma conhecida, a distância entre o laser 100 e o motivo P não é crítico para a reconstrução da imagem. O feixe luminoso 101 oriundo do laser 100 é difratado pelo motivo P, de modo que é dividido em pelo menos dos feixes secundários 102 e 103, após ter atravessado a lente 1. Cada um dos dois fei25 xes 102 e 103 reconstrói uma imagem a uma distância da lente 1 que pode estar compreendida entre 20 e 50 centímetros, por exemplo. Essa imagem é revelada, dispondo um objeto 104 que serve de tela no trajeto de um dos dois feixes 102 ou 103. Devido a luz utilizada ser oriunda de um laser, o objeto que serve de tela pode ser qualquer um. Eventualmente, a imagem pode 30 também ser projetada sobre um captador de imagem, por exemplo de tipo CCD (para Charge Coupled Device) ou CMOS (para Complementaiy Metal Oxide Semiconductoi1'), para permitir um reconhecimento rápido e preci18 <3>In the case where the transferred motif is a holographic fractal structure, a reading image diffracted by the hologram and restoring the information it contains can then be visualized by transmission or by the reflection of a coherent light beam on the lens 1, at the transferred motif P. For this, according to figure 5, the holographic motif P is illuminated by a low-power laser pen 100, for example, red color of wavelength 645 nanometers. In a known way, the distance between the laser 100 and the P motif is not critical for image reconstruction. The light beam 101 from the laser 100 is diffracted by the reason P, so that it is divided into at least the secondary beams 102 and 103, after having passed through lens 1. Each of the two beams 102 and 103 reconstructs an image to a distance of lens 1 which can be between 20 and 50 centimeters, for example. This image is revealed by having an object 104 that serves as a screen in the path of one of the two beams 102 or 103. Because the light used comes from a laser, the object that serves as a screen can be any one. Eventually, the image can also be projected onto an image pickup, for example of CCD type (for Charge Coupled Device) or CMOS (for Complementaiy Metal Oxide Semiconductoi 1 '), to allow quick and accurate recognition18 <3>
so. Na figura 5, as imagens que correspondem a cada um dos dois feixes 102 e 103 são referenciadas 105 e 106, respectivamente. Elas correspondem a duas ordens de difração opostas, por exemplo +1 e -1, de modo que as duas imagens 105 e 106 são invertidas uma em relação à outra. A ima5 gem que não é invertida, ou imagem direta, corresponde à ordem de difração +1 e é a imagem de leitura do motivo holográfico P.only. In figure 5, the images corresponding to each of the two beams 102 and 103 are referenced 105 and 106, respectively. They correspond to two opposite diffraction orders, for example +1 and -1, so that the two images 105 and 106 are inverted in relation to each other. The image that is not inverted, or direct image, corresponds to the diffraction order +1 and is the reading image of the holographic motif P.
A lente oftálmica 1 pode ser destinada a ser ligada em uma armação de pares de óculos. A fim de não incomodar a visão de um portador de óculos, o motivo P pode ser de pequenas dimensões e impresso nas pro10 ximidades de uma borda da lente 1 (figura 5). Por exemplo, o motivo transferido P pode ocupar uma parte da face da lente 1 que é inferior a 25 mm2. O motivo pode também ser introduzido sobre uma parte da lente denominado a ser destiurado. No caso, o motivo é principalmente introduzido em uma finalidade de traçabilidade do produto final. Essa configuração será particular15 mente interessante, se o motivo transferido corresponder a um holograma gerado por computador de tipo CGH e que é constituído de pixels. Esse holograma pode assim conter uma quantidade de informação é muito importante sobre um espaço muito pequeno compreendido vantajosamente entre 15 mm2 e 0,5 mm2, permitindo, por exemplo, garantir uma traçabilidade comple20 ta do artigo óptico na cadeia de produção e de logística.The ophthalmic lens 1 can be designed to be attached to a pair of glasses frame. In order not to disturb the sight of a spectacle wearer, the P motif may be small and printed in the vicinity of a lens edge 1 (figure 5). For example, the transferred motif P may occupy a portion of the lens face 1 that is less than 25 mm 2 . The motif can also be inserted over a part of the lens called to be distilled. In this case, the motive is mainly introduced for the purpose of tracing the final product. This configuration will be particularly interesting, if the transferred motif corresponds to a computer generated hologram of type CGH and which consists of pixels. This hologram can thus contain a quantity of information that is very important over a very small space, advantageously between 15 mm 2 and 0.5 mm 2 , allowing, for example, to guarantee a complete traceability of the optical article in the production and logistics chain .
Alternativamente, o motivo transferido P pode ocupar toda a face anterior da lente 1, por exemplo quando ele confere à lente uma função óptica particular. Este pode ser o caso, notadamente, quando o motivo transferido P é constituído de um conjunto de fios condutores eletricamente e parale25 los a uma direção determinada, para filtrar a luz que atravessa a lente em função de uma polarização desta. Tipicamente, os fios condutores têm uma largura de algumas dezenas de nanômetros e são espaçados dois a dois de algumas dezenas de nanômetros.Alternatively, the transferred motif P can occupy the entire front face of lens 1, for example when it gives the lens a particular optical function. This may be the case, notably, when the transferred motif P consists of a set of electrically conductive wires and parallels them in a given direction, to filter the light that passes through the lens as a result of its polarization. Typically, the conductor wires are a few tens of nanometers wide and are spaced two by two from a few tens of nanometers.
Numerosas modificações do processo de transferência que foi descrito em detalhes acima podem ser introduzidas, conservando pelo menos determinadas vantagens da invenção. Por exemplo, uma camada intermediária pode ser depositada sobre a membrana 11 do tampão, antes daNumerous modifications to the transfer process that have been described in detail above can be made, retaining at least certain advantages of the invention. For example, an intermediate layer can be deposited on the buffer membrane 11, before
2¾2¾
Ο camada de material transferível 14, para ajustar uma energia de superfície entre a camada 14ea membrana 11 do tampão. Esse ajuste pode ainda melhorar a transferência das partes 3 de material transferível sobre a lente 1. Por outro lado, o motivo transferido sobre a lente pode ser um motivo difratário da luz pelas partes 3 e / ou os intervalos 4 presentes entre estas. Enfim, o motivo que é transferido pode ser visível em condições de iluminação ambiente ou quando é iluminado por um feixe laser.Ο layer of transferable material 14, to adjust a surface energy between the layer 14 and the membrane 11 of the plug. Such an adjustment may further improve the transfer of parts 3 of transferable material on lens 1. On the other hand, the pattern transferred on the lens may be a pattern that differs from light by parts 3 and / or the intervals 4 present between them. Finally, the subject that is transferred can be visible in ambient lighting conditions or when it is illuminated by a laser beam.
EXEMPLO:EXAMPLE:
1, Camada de látex (2)1, Latex layer (2)
O parâmetro chave do processo é o estado da camada de látex no memento da etapa /c/: colocação em contato da superfície do tampão que compreende a camada de material transferível com a camada de látex.The key parameter of the process is the state of the latex layer at the time of step / c /: contacting the surface of the plug comprising the layer of transferable material with the latex layer.
Quando dessa etapa, a camada de látex deve estar não seca, de forma que seja:During this step, the latex layer must be dry, so that it is:
- adesiva, para permitir a transferência da camada adesiva;- adhesive, to allow the transfer of the adhesive layer;
- deformável, para permitir ao látex se deformar definitivamente, de forma a reconstituir um microrrelevo constituído de cavados e de protuberâncias; microrrelevo complementar do microrrelevo que constitui o motivo P sobre a superfície do tampão.- deformable, to allow the latex to deform permanently, in order to reconstitute a micro-relief made up of cavities and protuberances; complementary micro-relief of the micro-relief that constitutes the P motif on the surface of the buffer.
Denominaremos látex A uma solução aquosa de látex poliuretano W234 da sociedade Baxenden que apresenta as seguintes propriedades medidas a 21,6 °C e 44 % de umidade relativa:We will call latex A aqueous solution of polyurethane latex W234 from the company Baxenden which has the following properties measured at 21.6 ° C and 44% relative humidity:
- viscosidade: 7 centipoises- viscosity: 7 centipoises
- extrato seco: 22,25 %- dry extract: 22.25%
Uma camada de látex A de espessura 1 pm é depositada por centrifugação sobre a face convexa de uma lente oftálmica à base de Orma® (Essilor), de ralo de curvatura de 120 mm, conforme as seguintes condições:A layer of latex A of thickness 1 pm is deposited by centrifugation on the convex face of an ophthalmic lens based on Orma® (Essilor), with a curvature drain of 120 mm, according to the following conditions:
Condições de depósito para a obtenção de uma camada não seca (a 21,6 °C e 44 % de umidade relativa):Deposit conditions for obtaining a non-dry layer (at 21.6 ° C and 44% relative humidity):
- dispensa de 2,5 mL de látex sobre a lente- dispensing of 2.5 mL of latex on the lens
- rotação da lente a 2 000 rpm durante 15 segundos- lens rotation at 2,000 rpm for 15 seconds
2(3 &2 (3 &
Q>Q>
A evaporação da camada metálica ocorre no mesmo dia que a etapa de transferência sobre a lente oftálmica.The evaporation of the metallic layer occurs on the same day as the transfer step on the ophthalmic lens.
5. Transferência (figura 2b)5. Transfer (figure 2b)
No caso do primeiro modo de aplicação da invenção: a transferência da camada 14 é feita seletivamente: só as partes de material inicialmente situadas sobre as protuberâncias (13) do tampão são transferidas. O motivo holográfico transferido é de tipo holograma de amplitude.In the case of the first method of application of the invention: the transfer of layer 14 is done selectively: only the parts of material initially located on the protuberances (13) of the plug are transferred. The transferred holographic motif is of the amplitude hologram type.
No caso do segundo modo de aplicação da invenção: as protuberâncias da superfície do tampão podem penetrar inteiramente na camada de látex. A transferência da camada 14 é integral: todas as partes da camada transferível 14 presentes sobre as protuberâncias 13 e os cavados 12b são transferidas. A transferência integral das partes da camada 14 é acompanhada da introdução permanente da camada de látex, reproduzindo o microrrelevo complementar do microrrelevo, que constitui o motivo P do tampão. O motivo holográfico transferido é de tipo holograma de fase, recoberto de uma camada metálica.In the case of the second mode of application of the invention: the protrusions on the surface of the plug can penetrate entirely into the latex layer. The transfer of layer 14 is integral: all parts of the transferable layer 14 present on the protrusions 13 and the troughs 12b are transferred. The integral transfer of parts of layer 14 is accompanied by the permanent introduction of the latex layer, reproducing the complementary micro-relief of the micro-relief, which constitutes the P motif of the buffer. The transferred holographic motif is of the phase hologram type, covered with a metallic layer.
O tamponamento é feito ortogonalmente à superfície.The buffering is done orthogonally to the surface.
Da pressão de tamponamento aplicada depende o resultado da transferência, e, portanto, o modo de aplicação da invenção:The result of the transfer depends on the applied buffer pressure and, therefore, the method of application of the invention:
Se essa pressão for inferior a uma pressão Ρ^^: a transferência será seletiva; trata-se do primeiro modo de aplicação da invenção: holograma de amplitude.If this pressure is less than a pressure Ρ ^^: the transfer will be selective; this is the first mode of application of the invention: amplitude hologram.
Se essa pressão for superior a uma pressão Pumue? a transferência será integral, e será acompanhada da introdução permanente da camada de látex, reproduzindo o microrrelevo complementar do microrrelevo que constitui o motivo P sobre o tampão.If that pressure is higher than a Pumue pressure? the transfer will be complete, and will be accompanied by the permanent introduction of the latex layer, reproducing the complementary micro-relief of the micro-relief that constitutes the motif P on the plug.
Essa pressão Piimtte θ determinada para uma camada de 30 nm de ouro ou de alumínio, sobre o látex depositado nas condições descritas acima.This Piimtte pressure θ determined for a 30 nm layer of gold or aluminum, on the latex deposited under the conditions described above.
Ela é de Pümite = 45 a 60 g/mm2 da superfície das protuberâncias 13 do tampão que constitui o motivo P.It is Pümite = 45 to 60 g / mm 2 of the surface of the protrusions 13 of the buffer that constitutes the pattern P.
A tabela a seguir apresenta os resultados de diferentes condi22The following table presents the results of different conditions.
Φ ções testadas:Tested tions:
Pressões aplicadas para o exemplo da transferência seletiva de ouro.Pressures applied to the example of selective gold transfer.
A pressão aplicada para o tamponamento do tampão sobre a face convexa de uma lente oftálmica (de um raio de curvatura 120 mm) re5 coberta de uma camada de látex depositada nas condições descritas acima é de 1,5 g/mm2. A transferência camada de ouro de 30 nm é seletiva; o holograma obtido é um holograma de amplitude.The pressure applied to the plug buffer on the convex face of an ophthalmic lens (with a radius of curvature 120 mm) covered with a layer of latex deposited under the conditions described above is 1.5 g / mm 2 . The 30 nm gold layer transfer is selective; the hologram obtained is a hologram of amplitude.
Pressões aplicadas para o exemplo da transferência integral de alumínio, com introdução permanente da camada de látex A, reproduzindo 10 ao contrário os cavados 12 e as protuberâncias 13 do tampão, constituindo o motivo P:Pressures applied for the example of the integral transfer of aluminum, with permanent introduction of the latex layer A, reproducing 10 in reverse the cavities 12 and protuberances 13 of the buffer, constituting the motif P:
A pressão aplicada para o tamponamento do tampão sobre a face convexa de uma lente oftálmica (de um raio de curvatura 120 mm) recoberta de uma camada de látex depositada nas condições descritas acima 15 é de 1,5 g/mm2. A transferência da camada de alumínio de 30 nm é integral, e a camada de látex é introduzida definitivamente, de forma que o microrrelevo da camada de látex seja o microrrelevo complementar do microrrelevo que constitui o motivo P sobre a superfície do tampão. O holograma obtido é um holograma de fase.The pressure applied to the buffer buffer on the convex face of an ophthalmic lens (with a radius of curvature 120 mm) covered with a layer of latex deposited under the conditions described above 15 is 1.5 g / mm 2 . The transfer of the 30 nm aluminum layer is integral, and the latex layer is introduced definitively, so that the micro-relief of the latex layer is the complementary micro-relief of the micro-relief that constitutes the motif P on the surface of the plug. The hologram obtained is a phase hologram.
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