JPH0350501A - プラスチック部材のハードコート膜形成方法 - 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、プラスチック部材の表面改質技術に関し、特
に、真空蒸着によるプラスチック部材の表面硬化及び表
面反射防止を図るためのハードコート膜に関する． （従来の技術〕 一般にプラスチック部材は、軽い、衝撃に強い、加工性
が良いといった長所が市場で高く評価され始め，ガラス
や金属の代替としての需要が高まっている．しかし、プ
ラスチック部材は、表面硬度が低く傷が付き易い欠点を
有している。このため，表面硬度が要求される部品の場
合、プラスチック部材表面に有機シリカ系樹脂等をディ
ッピングにて表面処理する方法が知られており、特開昭
５７−２０１２０１号公報に記載のように、紫外線硬化
樹脂をディッピングにてプラスチックレンズ上に形成し
，表面硬度を向上させる方法が開示されている。しかし
ながらディッピングの場合，膜厚は、塗布する溶剤の粘
度と被処理部品の引上げ速度で決定されるため、曲率を
有するレンズ等の場合、塗膜の膜厚管理が困難となり、
また、塗布による被処理部品の形状精度を維持しようと
した場合、多大な時間および設備を必要とする問題があ
った・ 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は，従来技術では困難であったプラスチック部材
の形状精度をそこなうことなく、プラスチック部材の表
面を改質・性能向上することのできるハードコート膜を
提但することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、プラスチック
部材表面にハードコート膜を形成する方法として、真空
蒸着を採用し、蒸着材料、膜構成、蒸着条件の各適正化
を行った。

〔作用〕

真空蒸着でハードコート膜を形成する場合、膜厚はオン
グストローム（Ａ）単位で制御することができる。この
ため、プラスチック部材の形状精度をそのまま維持する
ことができる。また、光学部品においては、膜構成の工
夫により、反射防止を兼ねたハードコート膜も実現でき
る。さらに、蒸着材料、膜構成、蒸着条件を各々適正化
することにより，鉛筆硬度５Ｈ以上，セロハン粘着テー
プ剥離試験で剥離のないハードコート膜が得られる。

〔実施例〕 以下、本発明の実施例を説明するが、まず、本発明の着
眼点につき第１５図から第２０図を用いて説明する． 第１５図は真空蒸着設備の概要を示している。

真空蒸着は，真空槽６内部をグライオボンブ等の排気ユ
ニット２８により排気し、２×上０−ｓＴｏｒｒ前後の
高真空とし、無酸素銅等で作られた蒸着材料るつぼ２４
に入れたＳｉＯ，，ＺｒＯ２等の蒸着材料２１を電子ビ
ーム銃１０にて加熱・蒸発させ，この蒸発粒子をプラス
チックレンズ４等の基板表面に付着させる方法である。

蒸着材料るつぼ２４は回転式になっており、多層膜を真
空をやぶることなく形成することができる．蒸着の開始
及び終了は、蒸着材料るつぼ２４の上に設けられたシャ
ッタ２２の開閉により行う．基板の加熱はハロゲンヒー
ター２６等のヒーターで行う。膜厚制御は，モニターガ
ラスの反射率，或は透過率を光電式膜厚計１３が読取り
、これによりシャッター２２の開閉を制御することによ
り行う．基板を保持するホルダー５は，基板に付着する
膜の厚さ分布を低減するため，自転を行う。

次に蒸着条件を説明する。

蒸着条件で最も重要なことは、蒸着材料をいかに適正な
条件のもとで蒸発させるかであり、これは、電子ビーム
銃１０の電流パタンにより決定される。一般的な電流バ
タンは、一度電流を大きくして蒸着材料を高温とし，蒸
着材料に含まれる不純物を除去・蒸発させ，その後、電
流を下げ、できるだけ蒸着速度を低くして蒸着を行う．
当初は上記した電流パタンにより検討を行った。

まず、蒸着材料として、数種の蒸着材料の検討を行った
． プラスチック部材の場合、熱変形温度が８０℃前後と低
いことから、従来ガラスレンズ等の反射防止コートで行
われるホットコート（基板を３００〜５００℃に加熱し
、蒸着することにより、硬度、信頼性等の向上を図る方
法）を用いることができない．このため，低温（８０℃
以下）蒸着でも硬くなることを選定基準とした．この結
果、２ｒｏ２、Ｓ　ｉ　Ｏ，が他の蒸着材料より硬度の
得られる． 上記の様に、蒸着材料としてはＳｉ○２とＺｒ○２を選
定し、次に密着力の検討を行った。基板としては、ポリ
メチルメタクリレート（以下，Ｐ？ＭＡと称す）からな
るプラスチックレンズを使用した。

第ｌ６図にＳｉＯ■の膜厚、蒸着′ｇ（蒸着材料るつぼ
）数と密着力の関係を示す．蒸着源数が↓つの場合、膜
厚がλ／４（透過光または反射光の波長の中心値）なら
ば密着力は後述するセロハン粘着テープ剥離試験で合格
（剥離無し〉となるが、膜厚が厚くなるにつれて密着力
は低下し、λにおいては全くつかなくなる．一方、蒸Ｒ
源数を２つ、４つと増し、ｌつの蒸着源で蒸着する割合
を１／２，１／４とするに従い、密着力は向上する。例
えば、蒸着源を４つ用いてλのｖＪ．厚を蒸着する場合
、最初の蒸着源でλ／４を蒸着し、次に蒸着材料るつぼ
２４を回転し，次の蒸着源の材料を加熱・蒸発させλ／
４を蒸着し、次に蒸着材料るつぼ２４を回転させてとい
う順に蒸着を行う。

以上の結果から，密着力に寄与する蒸発粒子は，蒸着材
料の加熱工程の前半に，より多く発生する。

第１７図にＳｉｎ，の電子ビーム銃の電流バタ電流パタ
ンは、従来の一般的なバタンであり、最初、電流を大き
くしてあるのは、蒸着材料に含まれる不純物を取除くた
めであり、その後、電流を小さくしてあるのは、ゆっく
りとして蒸着速度で蒸着するためである。図から明らか
の様に、密着力は，蒸１１開始時点を早めていくことで
向上できる．このことから、密着力に寄与する蒸発粒子
は、加熱工程の前半に発生することが確認される。

第１８図に蒸着速度と密着力の関係を示す。図から明ら
かな様に、蒸着速度が大きい程、ｖ！！着力は向上する
。

以上の内容から，Ｖ！！着力には、加熱前半の蒸発粒子
及び大きな蒸発速度が有効である。

第１９図に、Ｓｉｎ，の電子ビーム銃の電流バタンと蒸
着槽内真空度の関係を示す．蒸着槽内真空度は、すなわ
ち蒸発粒子数であり、この時にシャッタを開いて蒸着を
行うなら、蒸着速度そのものとなる。図から明らかの様
に、蒸着槽内真空度は，電流が上昇している時に急激に
低下し、電流が一定になると次第に回復する傾向にある
。これを蒸発粒子数で表現するむら、蒸発は、電流を上
昇している時に最も活発となり、一定の電流となった場
合は、次第に不活発となっていく。

上記現象から、加熱工程前半の蒸発粒子が密着力向上に
効果が有る理由の一つは，加熱工程前半程，蒸発が活発
になっているためである。そして、より大きな蒸着速度
で蒸着するためには、一定電流の時点でなく、電流が上
昇している時点で蒸着を行うことが最適である。第２０
図に示す様な電流パターンで蒸着を行った結果、第１７
図を用い７ て説明した従来の電流パタンにおいては、４つの蒸着源
を用いた時のみ可能であったλの膜厚形成が新規電流パ
ターンにおいては、１つの蒸着源で十分形成可能であり
、さらに２λ、３λと膜厚を大きくしてもｌつの蒸着源
で良好な密着力の得られることを確認した。

以上により、真空蒸着により、十分実用性を有するハー
ドコート膜が得られる。

以下、本発明の第ｌの実施例の説明を第１図から第１ｌ
図を用いて行う。

第１図は、本実施例の反射防止を兼ねたハードコート膜
の膜構成を示している。４は第２図に示すＰＭＭＡから
なる両凸のプラスチックレンズ、１はプラスチックレン
ズ４の上に設けた第１層のＳｉｎ２．１５であり、膜厚
は０．８μｍ（２λ；λは設計波長であり、本実施例に
おいてはλ＝４００ｎｍ），２は、第１層のＳｉｎ２Ｗ
Ｊｌの上に設けた第２層Ｚｒ○２層であり、膜厚は０．
２μｍ（λ／２）．３は第２層Ｚｒｏ２層２の上に設け
た第３層Ｓｉ０２層であり、膜厚は０．１μｒｎ（μ／
４）である。反射防止効果は、第２Ｊ５Ｚｒ○２層２と
第３ｍｓｉｏ２層３の２Ｍにより得られる． 第３図は、本実施例の電子ビーム銃の電流バタンと蒸着
開始時点を示している。Ｚｒ○２の最大電流がＳ　ｉ　
Ｏ２より大きいのは、ＺｒＯ，の融点がＳｉｎ２より高
いためである。蒸着開始時点はＳｉ０２とＺｒＯ，では
異なり、Ｓｉｎ，の場合は、加熱開始２０秒後，Ｚｒ○
２の場合は、加熱開始５秒後が最適であった。

第４図は、その他の蒸着条件を示している．蒸着材料の
加熱を開始する時の蒸着槽内の真空度は高ければ高い程
、良質のハードコート膜が得られる。ただ、排気時間が
長くなることは、そのまま蒸着サイクルタイムの増大に
つながる。このため、ハードコート膜の性能と蒸着サイ
クルタイムを考慮し、本実施例においては１　．　’５
　Ｘ　１　０−’Ｔｏｒｒに設定した。また、図示して
はいないが，蒸着材料の取換えとして、Ｓｉｎ２は、前
述した着眼点から判る様に、一担、加熱・溶融した材料
に減少した分を補充するという方法を用いるとハードコ
ート膜の性能が低下する。このため、Ｓｉ○２は、各層
の蒸着毎に新しい材料を使用した。Ｓｉ○，の材料形状
はφ２〜φ３　ｎｕの果粒状である。Ｚｒ○２の場合、
材料形状はφ２０ｎ＋ｍ、厚さ１２冊のタブレット状で
ある。これは、２回目の使用では一度加熱・溶融した面
を下側になるように蒸着材料るつぼ２４に設置すること
で，１つのタブレソを示す。本システムは、真空槽６、
蒸着状態計測ブロック７、膜厚状態計測ブロック１２、
コンピュータコントローラー１５及び制御ブロック１９
から構成されている。

第５図において、４はプラスチックレンズであり、反転
式レンズホルダー５を介して真空槽６の内部に固定され
ている。７は蒸着状態計測ブロックであり、真空槽６の
真空度を計測する真空計８、プラスチックレンズ４の表
面温度を計測する基板温度計９、電子ビーム銃１０に供
給される電流値を計測する電子ビーム銃電流モニター１
工から構戊されている。

１２は膜厚状態計測ブロックであり、プラスチックレン
ズ４の蒸着膜形成状態を計測する光電式膜淳計１３と水
晶膜厚計１４から構成されている。

１５はコンピュータコントローラであり，蒸着加工条件
データを本システムに転送する入力ユニット１６、前記
蒸着状態計Ｊｌ＋ブロック７，膜厚状態計測ブロック１
２のデータをコントローラへ転送するデータ集録ユニッ
ト１７及びコントローラ１８から構Ｉｖ．されている。

該コントローラエ８は前記データ集録ユニットエ７から
転送されるデータを常に監視し、該データと前記入力ユ
ニットエ６で設定されたデータとを比較し、偏差が発生
した場合には、その偏差に応じた修正信号を制御ブロッ
ク１９に出力する機能を具備している。

前記制御ブロック１９は、電子ビーム銃１０に供給され
る電流値を制御する電子ビーム銃制御ユニット２０、蒸
着材料２１の蒸発を規制し、基板への蒸着開始及び終了
を規制するシャノター２２の開閉を制御するシャノター
制御ユニノト２３，蒸着材料２１を装着してある蒸着材
料るつぼ２４の回転移動を制御するるつぼ制御ユニツ１
−２５、プラスチックレンズ４の表面を加熱するハロゲ
ンヒータ２６を制御するヒータ制御ユニット２７、真仝
槽６の真空度を制御する排気ユニット２８から構或され
ている。

以上構成された蒸着加工システム制御装置の動作を，前
記したプラスチックレンズ４の反射防止兼ハードコート
ｎ情を具体例として説明する。

プラスチックレンズ４を′！Ａ着した真空槽６は密閉さ
れ、排気ユニット２８により排気され真空度が上昇する
。反転式レンズホルダー５に固定されたプラスチックレ
ンズ４は、ハロゲンヒーター２６により加熱される。コ
ントローラ１８はデータ集録ユニット１７を経由して、
真空計８、温度計９により真空Ｍ６内の真空度及びプラ
スチックレンズ４の温度を連続的に監視している。該観
測結果を第６図（ａ），（ｂ）に示す。コントローラ１
８は入力ユニットｌ６で設定された蒸着材料加熱開始真
空度Ｐｓに達した時点で、電子ビーム銃制御ユニット２
ｏに電子ビーム銃電流負荷信号を出力する。これにより
、電子ビーム銃１０から発生した電子ビームが第１層の
蒸着材科るつぼ２４に装着された蒸着材料Ｓ　ｉ　Ｏ，
を急速に加熱する。電子ビーム銃制御ユニット２０は、
入力ユニットｌ６で設定された電子ビーム銃電流パタン
に基づき、電子ビーム銃１０に所定の電流を供給する。

コント・ローラｌ８は、電子ビーム銃電流モ二夕−１１
を経由して、電子ビーム銃１０に供給される電子ビーム
銃電流の値を連続的に監視している。この電流値が，蒸
着開始電流．１ｏに達した時点でシャッター制御ユニッ
ト２３にシャッタ開放駆！｛ｉ号を出力する．これによ
り，シャッター２２は開放され、プラスチックレンズ４
への蒸着が開始される。

蒸着プロセスが進行している間、コントローラ１８は、
電子ピーム銃電流モニター１１と光電式膜厚計１３、水
品膜厚計１４を経由して、電子ビーム銃１０に供給され
る電子ビーム銃電流と、プラスチックレンズ４の表面に
形成される蒸着膜の膜厚を監視する。蒸着膜の膜厚が，
入力ユニットｌ６で設定された膜厚δに到達した時点で
、コントローラ１８は、シャッタ制御ユニット２３を経
由してシャソタ２２を閉鎖し、プラスチックレンズ４へ
の蒸着粒子を遮断すると共に、電子ビーム銃制御ユニツ
１・２０を経由して、電子ビーム銃１０に供給される電
子ビーム銃電流を遮断する。

次に，前述したのと同様な手順により、第２層Ｚｒ○２
，第３Ｊ偕Ｓｉ○２の蒸着プロセスを行う。

以上の蒸着プロセスにより、プラスチノクレンズ４の片
面の蒸着膜形成が終了する。さらに、反対側のレンズ面
を蒸着する場合は、反転式レンズホルダー５を反転させ
て、前述したのと同様な手順により蒸着プロセスを行う
。これにより、短時間でプラスチックレンズ４の両面の
蒸着膜を形成することができる。

上記した蒸着プロセスにおいて、コントローラ１８は、
電子ビーム銃１０に供給される電子ビーム銃電流を監視
しており、この電流値と入力ユニット１６で設定された
入力データを比較する。両者のデータに偏差が生じた場
合には、その偏差に応じた修正信号を電子ビーム統制御
ユニット２０に出力し，電子ビーム銃１０に供給される
電子ビーム銃電流を修正・制御する。

これにより、それぞれの蒸着材料に適合した最適な電子
ビーム銃電流パタンを実現することが可能となり，活性
化エネルギーレベルの高い蒸着材料分子をプラスチック
レンズ面に供給することが次に、本実施例により得られ
た蒸着膜（反射防止兼ハードコート膜）の性能を説明す
る。

第７図は、本実施例により得られたプラスチックレンズ
４の分光透過率を示している。蒸着面は両面である。蒸
着加工しない焦后なプラスチックレンズＰＭＭＡの場合
、分光透過率は９２％である。このことから、本実施例
により、分光透過率は、波長４００ｎｍから７００ｎｍ
の範囲で平均６％前後向上することができた。これによ
り、光学性能を十分に満足することのできるプラスチッ
クレンズを得ることが可能となった。

第８図は、本実施例により得られた反射防止兼ハードコ
ート膜の信頼性試験の結果を示している。

結果の説明の前に、鉛筆硬度試験及びセロハン粘着テー
プ剥離試験の説明を第９図，第１０図を用いて行う。

第９図は、鉛筆硬度試験の治具である。この冶具は、プ
ラスチックレンズ４を保持し、且つ、保持台２９の上を
移動するスライド式レンズ保持ホルダー３′０、芯の先
端形状をサイドペーパーにて円筒形状としエッジを有す
る釦筆３１と、該鉛筆を保持し、且つ，鉛筆３１の芯先
端の，被測定物であるプラスチックレンズ４と接触する
エッジ部に垂直に５００ｇの荷重がかかる様に設けたお
もし３２を設置する鉛筆ホルダー３３、該鉛筆ホルダー
３３の高さを調節し、かつ、保持する保持捧３４及び両
者を連結する邦性部材３５より、構成される． 次に、試験手順を説明する。まず，被測定物であるプラ
スチックレンズ４をスライド式レンズ保持ホルダー３０
に設置する。次に、サイドペーパーにて芯先端にエッジ
部を設けた鉛筆３１を鉛筆ホルダー３３に装着する。次
に、スライド式レンズ保持ホルダー３０を鉛筆ホルダー
３３の位置を調節し、プラスチックレンズ４の蒸着面の
最外周部に鉛筆３１のエッジ部が接する様にする。この
場合、エッジ部がまちがいなくプラスチックレンズ４の
表面に接触させるために、鉛筆３１を鉛筆ホルダー３３
に装着する角度は、垂直方向から４５゜になることが望
ましい。さらに，曲率を有するレンズの場合、保持台２
９も曲率を有する構造とすることにより、常に、鉛筆３
ｌの角度が，芯のエッジ部と接触するプラスチックレン
ズ４表面の接線方向と４５″となることが望ましい。

次に，スライド式レンズ保持ホルダーを、鉛筆３１の芯
のエッジ部が，プラスチックレンズ４の蒸着面最外周か
ら、レンズ中心を通り、対向する蒸着面最外周まで接解
・引っかく様に移動させる。

この時の移動速度はｌｃｍ／秒〜２国／秒ぐらいが目安
である。試験は，１回行なう毎に，鉛筆３１の芯をサイ
ドペーパーにてみがきエッジ部を形成して行う。傷の判
定は，目視、或は、顕ｔｓＬｔｌｔにて行なう。

以上が鉛筆硬度試験の方法である。

第１０図は、セロハン粘着テープ剥離試験の方法を示し
ている。セロハン粘着テープは、一般に市販されている
ものでＪＩＳ−Ｚ−１５２２の規格内であれば良い。

このセロハン粘着テープを被測定物であるプラスチック
レンズ４に，空気だまり無く密着させる。

次に、このセロハン粘着テープ３６を、プラスチックレ
ンズ４のレンズ面に対し直角方向に瞬間的に素早く引き
はがす。その後、蒸着膜の剥離有無を判定する。

次に，本実施例の反射防止兼ハードコート膜の信頼性試
験結果を再度第８図により説明する。

試験条件は、標準、吸湿、高温、低温、ヒートサイクル
の５試験を行った。この結果、硬度はいづれの試験にお
いても５Ｈ以上を有していた。また、密着力も、セロハ
ン粘着テープ剥離試験にて．剥離がなく、良好であった
。

次に、本実施例の反射防止兼ハードコート膜の膜構或に
おける第Ｌｒｆ５ＳｉＯ２の膜厚と密着力の関係を述べ
る。

第１１図は、第１層Ｓｉｎ，の膜厚と反射防止兼ハード
コート膜の密着力の関係を示している。

図から明らかの様に、良好な密着力を得るためには，第
１層Ｓｉｎ２の膜厚は０．２μｍ以上必要である。

一方、膜構成において、本実施例では、？ラスチックレ
ンズーＳｉｎ■−　ＺｒＯ２−　Ｓｉｎ■膜厚　　２λ
−１／２−１／４ の構戊で、反射防止兼ハードコート膜を形成したが、膜
構成として、 ・プラスチックレンズーＳｉｎ，　−　ＺｒＯ２−　Ｓ
ｉｎ２膜厚　　０．２４ｍ以上一Ｌ／２−λ／４・プラ
スチックレンズーＳｉｎ２−　ＺｒＯ，　−　Ｓｉｎ２
膜厚　　０．２ｆｉｍ以上−λ／４−１／４を用いても
、本実施例と同様の効果を得ることができる。

次に、第２の実施例を説明する。

第１２図は、液晶プロジェクターのスクリーンである。

このスクリーンは、液晶の画面を拡大する働きがあり、
構或としては，フレネルレンズ３７、レンチキュラーレ
ンズ３８、或は、それらを組合せ，かつ、拡散剤を混入
させる等，数種がある。これらのスクリーンは、製品の
外部に露出しているため、指紋等が付着しやすく、これ
をクリーニングする際、傷が付く等の問題があった。

本実施例においては、フレネルレンズ３７とレンチキュ
ラーレンズ３８を組合せたスクリーンを取上げ，第１の
実施例で連へた反射防止兼ハードコー１〜膜を設けた。

この結果、明るく、かつ、耐擦傷性の良好なスクリーン
を得ることができた。

次に第３の実施例を説明する。

第ｌ３図は、ビデオカメラ用ズームレンズの前玉凹レン
ズ４であり、レンズ材料はポリカーボネート（以下、ｐ
ｃと称す）である。ｐｃはＰ　Ｍ　ＭＡと比較すると、
素材そのものの硬度が低く、このため，ＰＣからなるプ
ラスチックレンズの表面硬度を向上させ、実用姓能を満
足させるためには、第１の実施例で述べた反射防止兼ハ
ードコート膜の１漠構成のうち、第１層Ｓｉ○２の膜厚
を数μｍのオーダーで形成する必要がある。ただ、Ｓｉ
○２膜は厚くなればなる程、硬度は向上するが、膜自体
の内部歪が大きくなり、｛Ｈ頼性は低下する。

このため、電子ビーム銃１０の電流パタンを波形状とし
た。

蒸着プロセスを第１４図と第５図を用いて説明する。

プラスチックレンズ４を装着した真空槽６は密閉され，
排気ユニット２８により排気され真空度が上昇する。反
転式レンズホルダー５に固定されたプラスチノクレンズ
４は、ハロゲンヒーター２６により加熱される。コント
ローラ１８は、データ集録ユニソト↓７を経由して，真
空計８、温度計９により真空槽６内の真空度及びプラス
チックレンズ４の温度を連続的に監視している。該観測
結果を第ｌ４図（ａ），（ｂ）に示す．コントローラ１
８は入力ユニットＬ６で設定された蒸着材料加熱開始真
空度Ｐｓに達した時点で、電子ビーム統制御ユニノト２
ｏに電子ビーム銃電流負荷信号を出力する。これにより
、電子ビーム銃ｌＯから発生した電子ビームが第１層の
蒸着材料るつぼ２４に装着された蒸着材料Ｓｉ○２を急
速に加熱する。電子ビーム銃制御ユニノト２０は入カユ
ニッ１・↓６で１没定された電子ビーム銃電流ノ党ンに
基づき電子ビーム銃１０に所定の電流を供給する。コン
トローラ１８は電子ビーム銃電流モニター１１を経由し
て、電子ビーム銃ＩＯに供給される電子ビーム銃電流の
値を連続的に監視している。

この電流値が蒸着開始１！流工。に達した時点でシャッ
ター制御ユニット２３にシャノタ開放邸動信号を出力す
る。これによりシャッター２２は開放され、プラスチッ
クレンズ４への蒸着が開始される。

蒸着プロセスが進行している間コントローラ１８は、電
子ビーム銃電流モニター１１と水晶膜Ｆ１計１４を経由
して、電子ビーム銃１０に供給される電子ビーム銃電流
とプラスチックレンズ４の表面に形成される蒸着膜の｝
模厚を監視する。電子ビーム銃電流が入カユ二ン１〜１
６で設定されたシャッタ閉鎖電流Ｉｓに到達した時点で
、コントローラ１８はシャッタ制御ユニット２３を経由
してシャッタ２２を閉鎖し，プラスチックレンズ４への
蒸着粒子を遮断するとノ（に、電子ビーム銃制御ユニッ
ト２０を経山して、？ａ子ビーム銃１０に供給される電
子ビーム銃電流を遮断する。プラスチックレンズ４の表
面に形成された膜Ｊ’Ｘがユニツ１−１６で設定された
膜厚δに達していない場合には、コントローラエ８は、
るつホ制御ユニツ１へ２５を経山して蒸着材料るつぼ２
４を回転させ，第１層蒸着材料の第２るつぼを蒸着源位
置にセットする。

次に前述したと同様な手順で蒸着プロセスを継続する。

第２るつぼに仇給される電子ビーム銃電流が、前述した
シャッタ閉鎖電流Ｉｓに到達し、しかも、プラスチック
レンズ４の表面に形成された膜厚が膜厚δに達していな
い場合には、同様な手順で第３るつぼの蒸着材料による
蒸着プロセスを継続する。

プラスチックレンズ４の表面に形成された膜厚が前記膜
厚δに到達した時点で，コントローラ１８はシャッタ制
御ユニット２３を経由してシャソタ２２を閉鎖すると共
に、電子ビーム銃制御ユニット２０を経由して電子ビー
ム銃１０に供給される電子ビーム銃電流を遮断する。次
に前述したと同様な手順で第２層，第３層の蒸着プロセ
スを行う。

以上の蒸着プロセスにより、ＰＣからなるプラスチノク
レンズに第１１５ｉ○２の膜厚を５〜６？ｒｎ蒸着し、
第２　Ｊ｛ｊｌ　Ｚ　ｒ　Ｏ■，第３１ＪＳｉＯ２は第
１の実施例と同様の膜Ｊ８！．を形成させた。この結果
、第１の実施例で説明したと同様の性能を有する信頼性
に優れた反射防止兼ハードコ−１・膜を得ることができ
る。

〔発明の効果〕

本発明は，以上説明したように真空蒸着にてプラスチッ
ク部材の表面処理を行うため、以下に記載されるような
効果を奏する。

プラスチック部材の形状精度をそこなうことなく、プラ
スチソク部材の表面硬度を鉛筆硬度５Ｉ■以上に改善し
、セロハン粘着テープ剥離試験で剥離することなく信頼
性の高い、反射防止を兼ねたハードコート膜を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ〜第１ｌ図は本完明の第１の実施例の説明図であり
、第１図は反射肪止兼ハードコ−１・膜の膜構成を示す
断面図，第２図はプラスチックレンズの断面図、第３図
、第４図は蒸着条件の説明図、第５図は蒸着装置の説明
図、第６図は蒸着装置の？作の説明図、第７図は透過率
，第８図は信頼性試験結果、第９図は鉛筆硬度試験、第
１０図はセロハン粘着テープ剥離試験、第１Ｌ図は第■
層Ｓｉ○２のＩ漠Ｊ”Ｊ．と密着力の関係の説明図であ
る。 第１２図は、本発明の第２の実施例であるスクリーンの
モデル図、第１３図、第１４図は、本発明の第３の実施
例の説明図である。第ｌ３図はプラスチックレンズの断
面図、第１４図は，蒸着状態の説明図である。第１５図
〜第２０図は、本発明の着眼点の説明図であり、第１５
図は、蒸着装置ノ説明図、第１　６　ＦＪハ．　Ｓ　ｉ
　Ｏ２（７）ＩＩＪ厚．蒸７ｎ源数と密着力の関係、第
１７図は蒸着開始時点と密，ｎ力の関係、第１８図はＳ
ｉ○２の蒸着速度と密着力の関係、第１９図は電子ビー
ム銃電流パ％，と蒸発粒子数の関係を示す図，第２０図
は新規電流パターンを示す図である。 符Ｘ １・・・第１　ｒＭ　ＳｉＯ　ｚ、２・・第２層ＺｒＯ
■、３・・・第３／（’５ＳｉＯ２，４・・プラスチノ
クレンズ、６・・・真仝槽、１０・・電子ビーム銃、１
３・・光電式膜厚計，１４・・・水品膜ＪＴ２計、１５
・・・コンピュータコン１ヘローラ、】６・・・入カユ
ニノト、１９・・・制御フロノク、２０・・・電子ビー
ム銃制御ユニット．２１・・・蒸着材料、２２・・・シ
ャッタ、２４・・・蒸着材料るつぼ，２６・・・ハロゲ
ンヒータ．２８・・・排気ユニット、３ｌ・・鉛筆、３
６・・・セロハン粘着テープ．３７・・フレネルレンズ
、３８・・レンチキュラーレンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空蒸着装置により形成され、反射防止を兼ねそな
   えたことを特徴とするプラスチック部材のハードコート
   膜。 ２、上記ハードコート膜は、 ５Ｈ以上の硬度を有することを特徴とする請求項１に記
   載のプラスチック部材のハードコート膜。 ３、上記ハードコート膜は、 プラスチック部材上に真空蒸着装置により加工・形成さ
   れた厚さ０．２μｍ以上の二酸化硅素ＳｉＯ＿２からな
   る第１層（１）と、 λを透過光あるいは反射光の波長の中心値とした時に、
   上記第１層（１）に真空蒸着装置により加工・形成され
   た厚さ１／４λ、または１／２λの二酸化ジルコニウム
   ＺｒＯ＿２からなる第２層（２）と、 上記第２層（２）上に真空蒸着装置により加工・形成さ
   れた厚さ１／４λの二酸化硅素ＳｉＯ＿２からなる第３
   層（３）と、 からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載のプラスチック部材のハードコート膜。 ４、プラスチック部材（４）を真空槽６に密閉し、蒸着
   材料るつぼ（２４）に装着された蒸着材料（２１）を加
   熱し該蒸着材料（２１）を前記プラスチック部材（４）
   の表面に蒸着加工する真空蒸着装置において、蒸着状態
   を計測する蒸着状態計測ブロック７と、 上記プラスチック部材（４）表面の蒸着膜形成状態を計
   測する膜厚状態計測ブロック（１２）と、上記蒸着状態
   計測ブロック（７）及び上記膜厚状態計測ブロック（１
   ２）の測定データと蒸着条件の設定値を比較し、その偏
   差に応じた修正信号を出力するコントローラ（１８）を
   有し、該コントローラ（１８）の出力信号に応じて蒸着
   条件を修正する蒸着条件制御ブロック（１９）と、 を備えたことを特徴とするプラスチック部材の真空蒸着
   装置。 ５、上記真空蒸着装置の蒸着状態計測ブロック（７）と
   膜厚状態計測ブロック（１２）及び蒸着条件制御ブロッ
   ク（１９）において、 蒸着状態計測ブロック（７）は、 真空槽（６）の真空度を計測する真空計（８）と、プラ
   スチック部材、（４）の表面温度を計測する基板温度計
   （９）と、電子ビーム銃（１０）に供給された電流値を
   計測する電子ビーム銃電流モニター（１１）と、から構
   成され、 膜厚状態計測ブロック（１２）は、 光電式膜厚計（１３）と、水晶膜厚計（１４）と、から
   構成され、 蒸着条件制御ブロック（１９）は、 電子ビーム銃（１０）に供給する電流値を制御する電子
   ビーム銃制御ユニット（２０）と、蒸着材料（２１）の
   プラスチック部材（４）への蒸着を規制するシャッター
   （２２）の開閉を制御するシャッター制御ユニット（２
   ３）と、蒸着材料（２１）を装置してある蒸着材料るつ
   ぼ（２４）回転移動を制御するるつぼ制御ユニット（２
   ５）と、プラスチック部材（４）の表面を加熱するハロ
   ゲンヒータ（２６）の発熱状態を制御するヒータ制御ユ
   ニット（２７）と、真空槽（６）の真空度を制御する排
   気ユニット（２８）と、から構成される 請求項４に記載の真空蒸着装置。