JPH0230747A - プラスチック基板への成膜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐摩耗性や耐擦傷性等を向上させるためにプ
ラスチック基板に薄膜を形成させるためのプラスチック
基板への成膜方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、レンズ、ミラー、プリズム等の光学部品の素材と
して無機ガラスに代えてプラスチックが多く用いられる
ようになってきている。その主な理由は、軽量かつ低コ
ストにて製作でき、しかも形状の自由度が大きいという
利点があるからである。又、かかる利点を有することか
ら、最近では光学部品以外の各種部品にも幅広く利用さ
れつつある。

ところが、これらプラスチックにて構成した部品は、ガ
ラスや金属に比して耐摩耗性、耐擦傷性が劣るために、
何らかの表面処理を施さなければ実用上問題が多い。特
に、プラスチックを光学部品として使用する場合には、
光学ガラスの場合と同様に光学薄膜を成形する必要性が
ある。しかしながら、光学ガラスの場合には光学ガラス
を加熱して蒸着させることができるので、光学ガラスと
光学薄膜との密着性が良好となるが、プラスチックの場
合には、基板を加熱させて蒸着させるのが困難なために
、常温で蒸着させなければならず、そのためにプラスチ
ック基板に対する薄膜の付着力、密着性が悪くなり、耐
久性が劣るという問題点があった。

そこで、上記問題点を解消するために蒸着材料の点から
はプラスチック基板と接する層にＳｉｎ。

Ａ１１ｚ　Ｏｘ　、　　Ｃｅ　Ｆｓを用いる構成が、又
、有機物質をブライマーコートとしてスピンコード。

デイツプコートの手法を用いて形成し、その上に誘電体
膜を蒸着する方法が従業されている。かかる技術と同様
の技術は、特開昭６１−６４３０１号公報に開示されて
いる。又、その他の手法としては、蒸着する前にプラス
チック基板にプラズマ処理を施したり、イオンビームを
照射して表面改質を行う方法が採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のプラスチック基板への成膜方法では、共通し
た欠点として一層目に蒸着できる材料が限定されてしま
うために、光学″”ｄｌＷ！、を設計する上で所望の特
性を満たすことが極めて困難になるという問題点があっ
た。又、プライマーコート等の有機材料を使用した前処
理法においては、液の管理や作業環境等に充分注意を払
わなければ良い再現性を得ることができず、さらに、蒸
着前に複雑な工程が入ることから、コスト面２歩留り面
でも不利となる欠点がある。又、基板表面をプラズマ処
理する方法においては、チャンバー内の汚れによって逆
に汚染されるおそれがあるために良好な手段とはいえな
い。又、イオンビーム照射等により基板表面を改質する
方法においては、膜とプラスチック基板との密着性が充
分とはいえず、しかも、誘電体膜を蒸着することで成膜
面上にチャージアップ現象が生じるので、成膜上好まし
い手段ではない。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、プラスチック基板に対して良好な密着性、耐久
性を有し、ガラス素材に対する成膜の場合と同等の性質
を有する薄膜を成膜しうるようにしたプラスチック基板
への成膜方法を提供することを目的とする。

、〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明に係る
プラスチック基板への成膜方法は、プラスチック基板に
真空蒸着法にて成膜を行う方法において、蒸着前又は、
”蒸着前及び蒸着中に、プラスチック基板表面にエキシ
マレーザ−光を照射して真空蒸着を行うものであり、か
かる方法によれば、プラスチック基板表面の水や汚染さ
れた不純物が除去され、分子の活性化が図れる。その結
果、蒸着粒子の基板への結合力が増大し、緻密な膜形成
が可能となる。

〔実施例〕

以下、必要に応じて図面を用いつつ本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。

（第１実施例） 第１図は、本発明に係るプラスチック基板への成膜方法
を実施するための装置（真空蒸着装置）１を示している
。

図において２で示すのは、その表面に薄膜を被着（蒸着
）されるべきプラスチック基板で、本実施例においては
成形されたアクリル製レンズ（アクリルレンズ）を用い
ている。アクリルレンズ２は、真空蒸着装置１における
真空蒸着チャンバー３内に配備された回転ドーム４に取
り付けである。

５で示すのは蒸発材料で、本実施例においては、Ｓｉｎ
、を用いた。６で示すのは、蒸発材料５を加熱蒸発させ
るための電子銃である。

７で示すのはエキシマレーザ−光発射装置で、ミラー８
．拡散レンズ９を介してエキシマレーザ−光１０を回転
ドーム４の全面に照射しうるように設定しである。

次に、上記装置１を用いてアクリルレンズ２にＳｉｎ、
の薄膜を成膜させる方法について説明する。

まず、アクリルレンズ２を回転ドーム４にセットし、真
空蒸着チャンバー３内の排気を行う。

そして、真空蒸着チャンバー３内の真空度がＩＸ　Ｉ　
Ｏ−’Ｔｏｒｒ以下になった時点でエキシマレーザ−光
発射装置７からエキシマレーザ−光（λ−２４８ｎｍ）
１０を発射させる。エキシマレーザ−光１０は、ミラー
８．拡散レンズ９を介して回転ドーム４の全面に拡散照
射される。この際のエキシマレーザ−光１０の強度は、
アクリルレンズ２の面上で１０ｍＪ／ｃ−以下となるよ
うに設定し、照射時間は１０パルス／秒の条件で５分間
照射した。

上記エキシマレーザ−光１０を照射した後、真空蒸着チ
ャンバー３内の真空度が所望の真空度に達した時点でＳ
ｉＯア５を電子銃６による電子ビーム蒸着法で蒸着させ
て成膜させる。

上記工程を経てアクリルレンズ２に成膜したＳｉｎ、の
性能を調べるため、Ｓｉｎ、の成膜面に対して引かき試
験、テープ４り離試験等を行ったところ、結果は、ガラ
スレンズに対してＳｉＯ□を薄着したものと同様の性能
が得られた。さらに、３０°Ｃ〜８０′Ｃの条件下で２
００時間耐久試験を行った後、上記と同様な試験を行っ
たところ、全く問題は生しなかった。かかる結果が生ず
るのは、エキシマレーザ−光１０を用いた表面処理方法
においては、通常の可視領域でのレーザー光に比して非
常に大きな光子エネルギーを有するので、アクリルレン
ズ２表面に付着した水や汚染された不純物が除去され、
分子の活性化が行われるので、蒸着粒子のアクリルレン
ズ２への結合力（付着力）が増大するとともに緻密な（
密度が高く、充填率の高い）膜が形成されることになる
からである。従って、本実施例の成膜方法によれば、ガ
ラスレンズに成膜するのと同等な高密着性５高耐久性を
有し、実用化に充分耐えうる膜を成膜できるものである
。

（第２実施例） 本実施例においては、蒸着材料５としてＭ　ｇ　Ｆ　ｔ
を用い、ＭｇＦ、を蒸着する前処理として、第１実施例
と同様にエキシマレーザ−光（λ＝１９３ｎｍ）１０を
アクリルレンズ２に拡散照射した０本実施例においては
、エキシマレーザ−光１０の強度をレンズ面上で５　ｍ
Ｊ　／　ｃｄ以下となるように設定し、１０パルス／秒
の条件で５分間照射した。

そして、その後、アクリルレンズ２にＭ　ｇ　Ｆ　ｚを
電子ビーム蒸着法で成膜させた。

本実施例の方法により成膜した膜を、第１実施例と同様
の方法にて耐久性を調べたところ、第１実施例のＳｉｎ
ｇの場合と同等の結果が得られた。

従って、第１実施例と同様の効果を奏しうるちのである
。

（第３実施例） 本実施例においては、第１実施例と同様の条件で蒸着前
（成膜前）にエキシマレーザ−光１０を照射し、さらに
成膜中においてもエキシマレーザ−光１０を照射しなが
ら、アシスト蒸着を行った。膜構成としてはＩＮ目にＡ
　ｌ　ｚ○１．２層目にＺｒＯ□、３層目にＭｇＦ、を
用い、反射防止膜を電子ビーム蒸着法で成膜した。

本実施例により成膜した膜の光学特性は、波長４５０〜
６５０ｎｍで反射率０．８％以下を示し、ガラスレンズ
と同等の性能が得られた。又、引かき試験、テープ剥離
試験等による耐久性に関しても、第１実施例と同様に充
分実用化に耐えうる結果が得られた。

（第４実施例） 本実施例においては、第２実施例と同様の条件で成膜前
及び成膜中にエキシマレーザ−光１０を照射しながら蒸
着を行った。本実施例の場合、膜構成としてはＩＮ目に
ＳｉＯ□を施し、以下、奇数層にＳｉｎｇ、偶数層にＴ
ｉＯ□を蒸着し、合計１４Ｎ積層した赤外カットフィル
ターを成膜した。

本実施例により成膜した膜の光学特性は通常ガラス基板
に密着したものと同様の性能が得られ、耐性試験後の特
性の変化もほとんど無かった。さらに、耐久性に関して
も、引かき試験５テープ剥離等の試験においても、初期
性能、耐久性能ともに前記実施例と同様、実用化に充分
耐えうる結果が得られた。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の成膜方法によれば、プラスチック
基板表面の水や汚染された不純物を除去し、分子の活性
化が図れるので、蒸着粒子の基板への結合力を増大でき
、緻密な膜形成が可能となる。その結果、ガラス素材に
成膜するのと同等の高密着性、高耐久性の膜をプラスチ
ック基板に成膜できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る方法の各種実施例を実施するた
めの装置を示す構成説明図である。 ２・・・アクリルレンズ（プラスチック基板）５・・・
蒸着材料 ６・・・電子銃 １０・・・エキシマレーザ−光

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プラスチック基板に真空蒸着法にて成膜を行う方法にお
   いて、 蒸着前又は、蒸着前及び蒸着中に、プラスチック基板表
   面にエキシマレーザー光を照射して真空蒸着を行うこと
   を特徴とするプラスチック基板への成膜方法。