説明

レンズスタンプの製造方法及びこれにより製造されたレンズスタンプ

【課題】本発明は、レンズスタンプの製造方法及びこれにより製造されたレンズスタンプに関する。
【解決手段】本発明は、レンズの球面と対応する球面を有するレンズマスターの表面に樹脂を塗布する樹脂塗布段階と、前記レンズマスターの表面にモスアイパターンを有する転写用テンプレートをインプリンティングし、前記レンズマスターの球面にモスアイパターンを転写するパターン転写段階と、前記レンズマスターの表面を電鋳成形し、前記レンズマスターの球面と対応するようにモスアイパターンが形成された溝面を有するレンズスタンプを製作するスタンプ成形段階と、を含む。本発明によると、レンズの成形工程時、前記レンズの球面に反射防止部を同時に成形することができるため、レンズの製造コストを低減し、レンズの生産性を向上させることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レンズスタンプの製造方法に関し、より詳細には、簡単な方法でレンズの球面に反射防止部を成形することができるレンズスタンプの製造方法及びこれにより製造されたレンズスタンプに関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、カメラには、被写体、即ち、カメラで撮影するための物体から来る光を集光または発散させて光学的像を結ばせるために、少なくとも一つ以上のレンズが含まれて構成される。
【0003】
ここで、メガピクセル級カメラのレンズ表面には、前記カメラにより具現されるイメージのゴースト(ghost)現象及び画質むら現象などを防止するために、反射防止(Antireflection)処理が行われる。
【0004】
前記レンズ表面の反射防止処理は、前記レンズの表面反射を減らすために、ガラスより屈折率が小さく、透明な誘電体を前記レンズの表面に真空蒸着して非常に薄い膜を形成することである。
【0005】
この際、前記レンズの表面への真空蒸着は湿式または乾式の方式で行われ、必要に応じて前記レンズの表面に複数層の薄膜をコーティングして反射防止膜を形成することができる。
【0006】
上述したように、前記レンズ表面に反射防止膜が形成されることにより、前記レンズの表面での反射を減らして透過効率を高め、反射光による干渉や散乱を除去することにより、上述のカメラでのゴースト現象及び画質むら現象などを効果的に防止し、高画質のイメージを具現することができる。
【0007】
より詳細には、従来には図1に示すように、機械的な切削加工によりレンズ1の球面1aと対応する溝面2aを有するレンズ金型2を製作した後、前記レンズ金型2に紫外線(UV)硬化性ポリマーをエンボッシング(embossing)し、前記エンボッシング工程を経たポリマーを紫外線で硬化することによりレンズ1を製作した。
【0008】
次に、前記レンズ1が製作された後、前記レンズ1の表面、即ち、球面1aでの反射率を減らすために、真空状態でスパッタリング方式により前記レンズ1の表面に屈折率の小さい誘電体を薄膜形態に蒸着することにより、反射防止(Antireflection)膜を形成する。
【0009】
しかし、従来の真空蒸着によって前記レンズ1の表面に反射防止膜を形成する工程は、レンズ1を成形した後に別途の真空蒸着工程が行われるため、レンズの製造コストを上昇させ、工程の複雑性及び難解性によりレンズの生産性が低下するという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2004−012856号公報
【特許文献2】韓国公開特許第2010−0104103号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は上述した問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明は、レンズの成形と同時に、前記レンズの球面に反射防止部を成形することができるレンズスタンプの製造方法及びこれにより製造されたレンズスタンプを提供することをその目的とする。
【0012】
本発明の他の目的は、レンズの球面への反射防止部の成形過程を単純化することにより、レンズの製造コストを低減し、生産性を向上させることができるレンズスタンプの製造方法及びこれにより製造されたレンズスタンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記の目的を果たすために、本発明は、レンズの球面(spherical surface)と対応する球面を有するレンズマスター(master)の表面に樹脂を塗布する樹脂塗布段階と、前記レンズマスターの表面にモスアイ(moth−eye)パターンを有する転写用テンプレート(templet)をインプリンティング(imprinting)し、前記レンズマスターの球面にモスアイパターンを転写するパターン転写段階と、前記レンズマスターの表面を電鋳(electroforming)成形し、前記レンズマスターの球面と対応するようにモスアイパターンが形成された溝面を有するレンズスタンプを製作するスタンプ成形段階と、を含むレンズスタンプの製造方法を提供する。
【0014】
前記レンズマスターはレンズ金型から複製されることができる。
【0015】
前記転写用テンプレートはモスアイパターンを有するモスアイプレートから複製されることができる。
【0016】
ここで、前記転写用テンプレートはフレキシブルなポリマー材質からなることができる。
【0017】
前記樹脂は紫外線(UV)硬化性であることができる。
【0018】
前記電鋳成形はニッケル(Ni)電鋳メッキを含むことができる。
【0019】
前記モスアイパターンはナノ(nano)サイズに形成されることができる。
【0020】
ここで、前記モスアイパターンは円錐(cone)状を有することができる。
【0021】
上記の目的を果たすための他の形態として、本発明は前記製造方法により製造されたレンズスタンプを提供することができる。
【0022】
上記の目的を果たすためのさらに他の形態として、本発明は前記レンズスタンプにより製造されたLEDレンズを提供することができる。
【発明の効果】
【0023】
上述したように、本発明によるレンズスタンプの製造方法及びこれにより製造されたレンズスタンプによると、レンズの成形と同時に、前記レンズの球面に反射防止部を成形することができるため、レンズの成形工程を単純化することができる利点がある。
【0024】
また、本発明によるレンズスタンプの製造方法及びこれにより製造されたレンズスタンプによると、レンズの球面への反射防止部の成形工程を単純化することにより、レンズの製造コストを低減し、レンズの生産性を向上させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】従来技術によるレンズスタンプを概略的に示した切開斜視図である。
【図2】本発明によるレンズスタンプの一実施形態を概略的に示した切開斜視図である。
【図3】本発明によるレンズスタンプの製造方法の一実施形態を説明するための図面で、レンズ金型からレンズマスターを複製することを示した図面である。
【図4】本発明によるレンズスタンプの製造方法の一実施形態を説明するための図面で、モスアイプレートから転写用テンプレートを複製することを示した図面である。
【図5】本発明によるレンズスタンプの製造方法の一実施形態を説明するための図面で、転写用テンプレートを利用してレンズマスターの表面にモスアイパターンを転写することを示した図面である。
【図6】本発明によるレンズスタンプの製造方法の一実施形態を説明するための図面で、表面にモスアイパターンが転写されたレンズマスターを示した図面である。
【図7】本発明によるレンズスタンプの製造方法の一実施形態を説明するための図面で、レンズマスターの表面に電鋳メッキを行うことを示した図面である。
【図8】レンズスタンプを示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の目的を具体的に実現するための本発明の好ましい実施形態を、添付の図面を参照して説明する。本実施形態を説明するにあたり、同一構成については同一名称及び同一符号を用い、これに伴う付加説明は下記で省略する。
【0027】
まず、添付の図2を参照して本発明によるレンズスタンプの一実施形態をより詳細に説明すると次のとおりである。
【0028】
図2は本発明によるレンズスタンプの一実施形態を概略的に示した切開斜視図である。
【0029】
図2を参照すると、本発明の一実施形態によるレンズスタンプ100は、レンズの成形時に前記レンズの球面(spherical surface)が成形される溝面111を有するスタンプ本体110を含んで構成されることができる。
【0030】
ここで、本実施形態によるレンズスタンプ100は、前記溝面111にモスアイ(moth−eye)パターン112が形成されることができる。
【0031】
この際、前記モスアイパターン112は、前記溝面111にナノサイズを有する複数の溝からなることができる。
【0032】
これにより、本実施形態のレンズスタンプ100によりレンズを成形する場合、前記レンズの成形と同時に、前記レンズの球面に前記モスアイパターン112と反対となるナノサイズを有する複数の突起を形成することができる。
【0033】
即ち、本実施形態のレンズスタンプ100により成形されたレンズは、成形と同時に、表面にナノサイズを有する複数の突起からなるモスアイパターンが形成される。この際、前記モスアイパターンは、数十ナノメートルから数百ナノメートルあるいはマイクロ級に至るナノ構造を有することにより特殊な機能を具現することができ、例えば、前記レンズの表面での反射率を減少させることができる。
【0034】
このようなモスアイ効果は、光の波長帯より小さいサイズのパターンでより効果的に示され、前記モスアイパターン、即ち、ナノサイズを有する複数の突起に入射された光の屈折率を連続して変化させることにより、前記レンズの表面での反射率を急激に減少させ、これにより光透過率を著しく高めることができる。
【0035】
換言すれば、本実施形態のレンズスタンプ100は、レンズの成形と同時に、レンズの球面にナノサイズのモスアイパターンからなる反射防止部を形成させる。この反射防止部は、既存レンズの表面に真空蒸着される反射防止膜の機能を果たすことができる。これにより、本実施形態のレンズスタンプ100は、既存レンズの表面に反射防止膜を形成するために行われていた複雑で難解な真空蒸着工程を単純化し、これにより成形されるレンズの製造コストを低減し、レンズの生産性を向上させることができる。
【0036】
次に、添付の図3から図8を参照して本発明によるレンズスタンプの製造方法の一実施形態をより詳細に説明すると次のとおりである。
【0037】
図3から図7は本発明によるレンズスタンプの製造方法の一実施形態を説明するための図面で、図3はレンズ金型からレンズマスターを複製することを示した図面、図4はモスアイプレートから転写用テンプレートを複製することを示した図面、図5は転写用テンプレートを利用してレンズマスターの表面にモスアイパターンを転写することを示した図面、図6は表面にモスアイパターンが転写されたレンズマスターを示した図面、図7はレンズマスターの表面に電鋳メッキを行うことを示した図面、図8はレンズスタンプを示した図面である。
【0038】
本実施形態によるレンズスタンプの製造方法は、樹脂塗布段階と、パターン転写段階と、スタンプ成形段階と、を含んで構成されることができる。
【0039】
より詳細には、図3を参照すると、まず、レンズの球面(spherical surface)と対応する溝面11を有するレンズ金型10からレンズの形状と対応するレンズマスター20をエンボッシング工程により複製する。
【0040】
尚、図4に図示されたように、前記レンズマスター20の複製と別に、表面にナノサイズを有する複数の突起、即ち、突起形態のモスアイパターン31が形成されたモスアイプレート30を準備し、前記モスアイプレート30にポリマーをエンボッシングした後硬化して、表面にナノサイズを有する複数の溝、即ち、溝形態のモスアイパターン41を有するフレキシブルな転写用テンプレート40を複製する。即ち、前記転写用テンプレート40はフレキシブルなポリマーフィルムで製作される。
【0041】
そして、図5に図示されたように、前記レンズマスター20の表面に樹脂50を塗布する。この際、前記樹脂50は紫外線(UV)硬化性樹脂であることができる。
【0042】
次に、前記樹脂50が塗布された前記レンズマスター20の表面に前記転写用テンプレート40をインプリンティング(imprinting)して、前記レンズマスター20の表面にモスアイパターンを転写する。即ち、前記転写用テンプレート40の溝形態のモスアイパターン41を前記レンズマスター20の表面に塗布された樹脂50に押し付け、紫外線硬化させることにより前記樹脂50がナノサイズを有する複数の突起に成形される。これにより、図6に図示されたように、前記レンズマスター20の表面には突起形態のモスアイパターンが形成されることができる。
【0043】
そして、図7に図示されたように、前記突起形態のモスアイパターンが形成された前記レンズマスター20の表面を電鋳(electroforming)成形し、図8に示されたように、前記レンズマスター20の突起形態のモスアイパターンと反対となる溝形態のモスアイパターン112が形成されたレンズスタンプ100を製作する。
【0044】
ここで、前記電鋳成形はニッケル(Ni)電鋳メッキによりなることができ、より詳細には、前記電鋳成形、即ち、ニッケル電鋳メッキは、前記レンズマスター20の表面にニッケル金属を電着させた後前記電着金属を分離することにより、前記レンズマスター20の表面と反対の凹凸、即ち、溝形態のモスアイパターン112を有するレンズスタンプ100を成形することができる。本実施形態によると、前記レンズスタンプ100は、前記レンズマスター20に電鋳メッキによって成形されるため、微細なナノサイズを有するモスアイパターンの転写及び複製が容易である。
【0045】
一方、前記モスアイパターン112、即ち、前記レンズスタンプ100の溝形態のモスアイパターンは円錐(cone)状を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0046】
その後、図2を参照すると、上記のように電鋳成形によって製作されたレンズスタンプ100においてレンズの球面が成形される溝面111を除き、他の部分のモスアイパターンは機械加工により除去されてもよい。
【0047】
上述した本実施形態のレンズスタンプ100を利用してレンズをエンボッシング方式で成形すると、前記レンズの成形と同時に、少なくともレンズの球面にナノサイズのモスアイパターンからなる反射防止部を形成することができる。
【0048】
上記のように製造された球面にモスアイパターンからなる反射防止部が形成されたレンズは、多様な製品に適用可能であり、特に、LEDの光の拡散度を向上させるためのLEDレンズに適用されることができる。このようにLEDレンズに適用される場合、球面に形成されたモスアイパターンを有する反射防止部によって光の反射率を低め、透過率を高めることにより、光の拡散度をより著しく向上させることができる。
【0049】
本実施形態のレンズスタンプ100は、反射防止膜を形成するために既存レンズの表面に行われていた複雑で高コストの真空蒸着工程を単純化することができる。これにより、成形されるレンズの製造コストを低減し、レンズの生産性を向上させることができる。
【0050】
上述した本発明の好ましい実施形態は例示の目的のために開示されたものであり、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者において、本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であり、このような置換、変形及び変更などは添付の特許請求範囲に属するとするべきであろう。
【符号の説明】
【0051】
10 レンズ金型
20 レンズマスター
30 モスアイプレート
40 転写用テンプレート
50 樹脂
50a 突起形態のモスアイパターン
100 レンズスタンプ
111 溝面
112 溝形態のモスアイパターン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
レンズの球面(spherical surface)と対応する球面を有するレンズマスター(master)の表面に樹脂を塗布する樹脂塗布段階と、
前記レンズマスターの表面にモスアイ(moth−eye)パターンを有する転写用テンプレート(templet)をインプリンティング(imprinting)し、前記レンズマスターの球面にモスアイパターンを転写するパターン転写段階と、
前記レンズマスターの表面を電鋳(electroforming)成形し、前記レンズマスターの球面と対応するようにモスアイパターンが形成された溝面を有するレンズスタンプを製作するスタンプ成形段階と
を含むレンズスタンプの製造方法。
【請求項2】
前記レンズマスターはレンズ金型から複製される請求項1に記載のレンズスタンプの製造方法。
【請求項3】
前記転写用テンプレートはモスアイパターンを有するモスアイプレートから複製される請求項1または2に記載のレンズスタンプの製造方法。
【請求項4】
前記転写用テンプレートはフレキシブルなポリマー材質からなる請求項3に記載のレンズスタンプの製造方法。
【請求項5】
前記樹脂は紫外線(UV)硬化性である請求項1から4の何れか1項に記載のレンズスタンプの製造方法。
【請求項6】
前記電鋳成形はニッケル(Ni)電鋳メッキを含む請求項1から5の何れか1項に記載のレンズスタンプの製造方法。
【請求項7】
前記モスアイパターンはナノ(nano)サイズに形成される請求項1から6の何れか1項に記載のレンズスタンプの製造方法。
【請求項8】
前記モスアイパターンは円錐(cone)状を有する請求項7に記載のレンズスタンプの製造方法。
【請求項9】
請求項1から8の何れか1項に記載の製造方法により製造されたレンズスタンプ。
【請求項10】
請求項9に記載のレンズスタンプにより製造されたLEDレンズ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−247767(P2012−247767A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−207288(P2011−207288)
【出願日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】