DE19533862C1 - Process for coating a transparent substrate with a uniform thin metallic film - Google Patents

Process for coating a transparent substrate with a uniform thin metallic film

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Abstract

Process for coating a transparent substrate with a uniform thin metallic film, whereby a masking film to screen areas not to be coated is applied, pref. by screen printing, before coating the whole masked surface with a metallic film by plasma vapour deposition and finally removing the mask, thereby leaving the metallic coating in the unmasked areas of the substrate. In each vaporising unit the metal feed wire is introduced from above a crucible into a plasma vacuum arc between an anode and associated horizontally displaced cathode in such a way that single drops melted off the wire are instantly fully vaporised and the wire feed speed and power of the vaporising unit are controlled in accordance with the measured film thickness value(s) to obtain a predetermined uniform film thickness.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ver­ sehen einer transparenten Trägerplatte mit einer gleichmä­ ßig dünnen Metallschicht, bei dem auf mindestens eine Sei­ te der Trägerplatte zunächst, vorzugsweise im Siebdruck­ verfahren, eine Abdeckfolie aufgebracht wird, welche le­ diglich die nicht zu beschichtenden Bereiche der Träger­ platte abdeckt, anschließend eine Metallschicht mittels eines Plasmabedampfungsverfahrens auf die gesamte, die Abdeckfolie tragende Fläche der Trägerplatte aufgebracht wird, wobei zur Durchführung des Plasmabedampfungsverfah­ rens mindestens eine eine Kathode und Anode mit einem Tie­ gel umfassende Verdampfer-Einheit eingesetzt wird, und schließlich die Abdeckfolie von der Trägerplatte entfernt wird, wodurch die Metallschicht lediglich in den zu be­ schichtenden Bereichen der Trägerplatte auf dieser verbleibt.The present invention relates to a method for ver see a transparent carrier plate with an even ßig thin metal layer, on which at least one te the carrier plate first, preferably by screen printing procedure, a cover film is applied, which le diglich the areas of the carrier not to be coated plate, then a metal layer using a plasma evaporation process to the whole of that Cover foil bearing surface of the carrier plate applied being used to perform the plasma evaporation process rens at least one a cathode and anode with a tie gel comprehensive evaporator unit is used, and finally the cover film is removed from the carrier plate  is, whereby the metal layer only in the be layered areas of the carrier plate on this remains.

Aus z. B. der DE-PS 38 08 689 und DE-PS 42 24 463 sind Ver­ fahren bekannt, bei denen zum selektiven, bereichsweisen Beschichten einer transparenten, gegebenenfalls aus klarem Acrylglas bestehenden Trägerplatte mit einem metallischen Material in Form einer metallischen Prägefolienbeschich­ tung auf die Trägerplatte zunächst im Siebdruckverfahren eine Abdeckfolie aufgebracht wird, welche lediglich die nicht zu beschichtenden Bereiche der Trägerplatte abdeckt, woraufhin im Rollenprägeverfahren die Prägefolie auf die gesamte die Abdeckfolie tragende Fläche der Trägerplatte aufgebracht, anschließend die Abdeckfolie von der Träger­ platte abgezogen und vorzugsweise im Siebdruckverfahren auf die Trägerplatte eine die mittels der Prägefolienbe­ schichtung bewirkte Farbgebung unterstützende Farbschicht aufgebracht wird. Diese Verfahren weisen jedoch den Nach­ teil auf, daß die Prägefolienbeschichtung nicht ausrei­ chend fest an der Trägerplatte haftet und somit das späte­ re Abziehen der Abdeckfolie erschwert wird. Außerdem wird das Abziehen der Abdeckfolie ("Schablone"), wenn diese im Siebdruckverfahren auf die Trägerplatte aufgedruckt worden ist, schwierig, wenn die metallische Wirkschicht im Rol­ lenprägeverfahren aufgebracht worden ist.From e.g. B. DE-PS 38 08 689 and DE-PS 42 24 463 are Ver drive known for selective, area-wise Coating a transparent, possibly clear Acrylic glass existing carrier plate with a metallic Material in the form of a metallic stamping foil coating processing on the carrier plate, first using the screen printing process a cover film is applied, which is only the covers areas of the carrier plate that are not to be coated, whereupon the embossing foil on the entire surface of the carrier plate carrying the cover film applied, then the cover from the carrier plate removed and preferably in the screen printing process onto the carrier plate using the stamping foil Coloring layer that supports layering is applied. However, these procedures show the aftermath share that the stamping foil coating is not sufficient adheres firmly to the carrier plate and thus the late re pulling the cover film is difficult. Besides, will pulling off the cover film ("stencil") if it is in the Screen printing process has been printed on the carrier plate is difficult if the metallic active layer in the Rol has been applied.

In der DE-PS 36 01 040 wird ein Verfahren zur Herstellung von Mustern auf (transparenten) Substraten aus z. B. Epoxidharz mit Glasfaserverstärkung durch Maskierung mit­ tels Aufbringen von ca. 30 µm eines Lackes, Schneiden von Mustern in den Lackfilm mittels z. B. einer CNC-Werkzeug­ maschine, Bedampfen mit Metall und Abziehen der die Maske bildenden Teile der Lackfolie beschrieben, so daß ein Abriß der Aufdampfschicht an den Schnittkanten erfolgt, ohne daß das Metallmuster beschädigt wird.DE-PS 36 01 040 describes a process for the production of patterns on (transparent) substrates from e.g. B. Epoxy resin with glass fiber reinforcement by masking with by applying approx. 30 µm of a lacquer, cutting  Patterns in the paint film using z. B. a CNC tool machine, steaming with metal and peeling off the mask forming parts of the paint film described so that a The vapor deposition layer is torn off at the cut edges, without damaging the metal pattern.

Weiterhin wird in der JP-62-188779 A die Musterung eines Substrates beschrieben, wobei eine Abdeckfolie durch z. B. Siebdruck auf das Substrat aufgebracht, eine Metallschicht mittels Plasma-CVD abgeschieden und die Maskierungsfolie schließlich abgezogen wird, so daß auf dem Substrat ein Metallmuster hinterbleibt.Furthermore, in JP-62-188779 A the patterning of a Described substrate, wherein a cover sheet by z. B. Screen printing applied to the substrate, a metal layer deposited by plasma CVD and the masking film is finally peeled off so that on the substrate Metal pattern remains.

Darüber hinaus wird in der DE-OS 39 24 716 die Herstellung von Leiterbahnmustern auf Substraten aus Kunststoff, (transparentem) Glas oder Keramik, die mit einem photoli­ thographischen Lackmuster versehen sind, mittels Lichtbo­ genplasma-Aufdampfen von Kupfer und/oder Nickel sowie ein Abziehen des (Negativ-)Musters mit einer Haftklebefolie beschrieben.In addition, in DE-OS 39 24 716 the production of conductor pattern on plastic substrates, (transparent) glass or ceramic covered with a photoli thographic lacquer samples are provided, using Lichtbo gene plasma evaporation of copper and / or nickel and a Peel off the (negative) pattern with a pressure sensitive adhesive film described.

Die drei letztgenannten Verfahren weisen die Nachteile auf, daß durch ein (Plasma-)Bedampfen nur große Schicht­ dicken (< 100 nm) mit einer über größere Flächen (< 1 m²) großen Ungleichmäßigkeit erzielt werden können, womit ein schlechter optischer Gesamteindruck verbunden ist.The last three methods have the disadvantages on that by a (plasma) vapor deposition only a large layer thick (<100 nm) with a larger area (<1 m²) large unevenness can be achieved with what a poor overall optical impression is connected.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zur Verfügung zu stellen, mit dem eine bessere Haf­ tung einer darüber hinaus dünneren und gleichmäßigeren Metallschicht auf einer Trägerplatte erzielt wird. The invention is therefore based on the object, a Ver drive to provide with a better port a thinner and more even one Metal layer is achieved on a carrier plate.  

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Herstellung der Metallschicht bei jeder Verdampfer-Einheit ein Draht aus einem mindestens ein Metall umfassenden Ver­ dampfungsmaterial von oben und oberhalb des Tiegels in einen zwischen der jeweiligen Anode und dazu im wesentli­ chen horizontal versetzt angeordneten jeweiligen Kathode bestehenden Plasma-Vakuumlichtbogen derart eingeführt wird, daß sich einzelne Tröpfchen von dem Draht lösen und momentan im wesentlichen vollständig verdampfen, die Schichtdicke in dem der jeweiligen Verdampfer-Einheit zu­ geordneten Bereich der zu beschichtenden Trägerplatte ge­ messen wird und die Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes sowie die Heizleistung jeder Verdampfer-Einheit zum Erzie­ len einer vorab festgelegten gleichmäßigen Schichtdicke in Abhängigkeit von dem/den gemessenen Schichtdickenwert(en) individuell geregelt werden.According to the invention, this object is achieved in that Production of the metal layer for each evaporator unit a wire made of a ver comprising at least one metal steaming material from above and above the crucible in one between the respective anode and essentially Chen horizontally staggered respective cathode existing plasma vacuum arc introduced in this way is that individual droplets detach from the wire and currently evaporate essentially completely Layer thickness in that of the respective evaporator unit ordered area of the carrier plate to be coated ge will measure and the feed speed of the wire as well as the heating output of each evaporator unit for education len a predetermined uniform layer thickness in Dependence on the measured layer thickness value (s) be regulated individually.

Dabei kann vorgesehen sein, daß der Aufbau jeder Schicht in dem der jeweiligen Verdampfer-Einzeit zugeordneten Be­ reich der zu beschichtenden Trägerplatte in Abhängigkeit von dem/den gemessenen Schichtdickenwert(en) mittels je­ weils mindestens einer gesteuert zu öffnenden bzw. zu schließenden Blende zusätzlich geregelt wird.It can be provided that the structure of each layer in the Be assigned to the respective evaporator single time depending on the carrier plate to be coated from the measured layer thickness value (s) by means of each because at least one can be opened or closed in a controlled manner closing aperture is regulated in addition.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Blende(n) durch Schwenken geöffnet bzw. geschlossen wird/werden.It can also be provided that the aperture (s) through Swing is opened or closed.

Ferner kann vorgesehen sein, daß die Trägerplatte im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des erzeugten Material-Dampfes bewegt wird. It can also be provided that the carrier plate in essentially transversely to the direction of movement of the generated Material vapor is moved.  

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Metallschicht vor einer Verformung der Trägerplatte aufgebracht wird.The invention further proposes that the metal layer is applied before deformation of the carrier plate.

Die Erfindung schlägt vor, daß die Metallschicht nach ei­ ner Verformung der Trägerplatte aufgebracht wird.The invention proposes that the metal layer according to ei ner deformation of the carrier plate is applied.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Abdeckfolie durch Abziehen entfernt wird.The invention further proposes that the cover sheet is removed by peeling.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß die Abdeckfolie durch Laserbestrahlung entfernt wird.Furthermore, the invention proposes that the cover film is removed by laser radiation.

Die Erfindung schlägt vor, daß die Abdeckfolie durch Aus­ waschen entfernt wird.The invention proposes that the cover film by off washing is removed.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Abdeckfolie durch chemisches Ablösen entfernt wird.The invention further proposes that the cover sheet is removed by chemical peeling.

Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß die Abdeckfo­ lie mittels eines Plottern-Verfahrens entfernt wird.On the other hand, it can also be provided that the cover lie is removed by means of a plotter process.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß auf mindestens eine Seite der Trägerplatte mindestens eine Farbschicht aufgebracht wird.Furthermore, the invention proposes that at least one side of the carrier plate has at least one layer of paint is applied.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß mindestens eine Farbschicht unmittelbar auf die Trägerplatte aufgebracht wird.The invention further proposes that at least one Color layer applied directly to the carrier plate becomes.

Die Erfindung schlägt vor, daß mindestens eine Farbschicht nach dem Aufbringen der Metallschicht auf diese aufge­ bracht wird.The invention proposes that at least one layer of paint after applying the metal layer on this  is brought.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß mindestens eine Farbschicht nach dem Aufbringen der Abdeckfolie auf die diese tragende Trägerplatte aufgebracht wird.Furthermore, the invention proposes that at least one Paint layer after applying the cover film on the this supporting carrier plate is applied.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß mindestens eine Farbschicht vor dem Abziehen der Abdeckfolie auf die Me­ tallschicht aufgebracht wird.The invention further proposes that at least one Paint layer before removing the cover film on the Me tallschicht is applied.

Die Erfindung schlägt vor, daß mindestens eine Farbschicht nach dem Abziehen der Abdeckfolie aufgebracht wird.The invention proposes that at least one layer of paint after removing the cover film is applied.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß mindestens eine Farbschicht selektiv in den mit die Metallschicht verse­ henen oder zu versehenden Bereichen aufgebracht wird.Furthermore, the invention proposes that at least one Color layer selectively in the verse with the metal layer applied or to be provided areas.

Die Erfindung schlägt vor, daß mindestens eine Farbschicht im Siebdruckverfahren aufgebracht wird.The invention proposes that at least one layer of paint is applied by screen printing.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß für die Farb­ schicht eine Farbfolie, vorzugsweise aus Kunststoff beste­ hend, verwendet wird.The invention further proposes that for the color layer a color film, preferably made of plastic best hend is used.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß die gesamte Be­ schichtung auf die Vorderseite der Trägerplatte aufge­ bracht wird.Furthermore, the invention proposes that the entire loading layered on the front of the carrier plate is brought.

Die Erfindung schlägt vor, daß die gesamte Beschichtung auf die Rückseite der Trägerplatte aufgebracht wird. The invention proposes that the entire coating is applied to the back of the carrier plate.  

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß als Metallschicht eine Silberlegierung und für mindestens eine Farbschicht mindestens bereichsweise den an sich durch die Silberle­ gierung bewirkten Silberton der Beschichtung in einen Goldton umwandelnde gelbe Farbe verwendet werden.The invention further proposes that as a metal layer a silver alloy and for at least one layer of paint at least in some areas by the silver the silver tone of the coating into one Gold tone converting yellow color can be used.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß als Metallschicht eine Goldlegierung verwendet wird.Furthermore, the invention proposes that as a metal layer a gold alloy is used.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß als Metallschicht eine Messinglegierung verwendet wird.Alternatively it can be provided that as a metal layer a brass alloy is used.

Die Erfindung schlägt vor, daß auf mindestens eine Seite der Trägerplatte eine Schutzschicht aufgebracht wird.The invention proposes that on at least one side a protective layer is applied to the carrier plate.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Schutzschicht zuäußerst angeordnet wird.The invention further proposes that the protective layer is arranged to the extreme.

Die Erfindung schlägt vor, daß die Schutzschicht transpa­ rent ist.The invention proposes that the protective layer is transparent rent is.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß die Trägerplatte aus Glas besteht.Furthermore, the invention proposes that the carrier plate is made of glass.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Trägerplatte aus Kunststoff besteht.The invention further proposes that the carrier plate is made of plastic.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß der Kunststoff Acrylglas umfaßt.Furthermore, the invention proposes that the plastic Includes acrylic glass.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß beide Seiten der Trägerplatte glatt sind.In addition, it can be provided that both sides of the  Carrier plate are smooth.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, daß mindestens eine der Seiten der Trägerplatte eine Oberflächenstrukturierung aufweist.Alternatively, it can be provided that at least one a surface structure on the sides of the carrier plate having.

Dabei kann vorgesehen sein, daß sich die Oberflächenstruk­ turierung durch Ätzen ergibt.It can be provided that the surface structure turation by etching.

Ferner kann vorgesehen sein, daß sich die Oberflächen­ strukturierung durch Schleifen ergibt.It can also be provided that the surfaces structuring by grinding results.

Schließlich kann vorgesehen sein, daß in einer bevorzugten Ausführungsform die Metallegierung auf eine Seite mit der Oberflächenstrukturierung aufgebracht wird.Finally, it can be provided that in a preferred Embodiment the metal alloy on one side with the Surface structuring is applied.

Eine Oberflächenstrukturierung führt zu einer Streuung des Lichts und liefert einen besonderen optischen Eindruck insbesondere in Kombination mit einer auf derselben Seite angeordneten Metallschicht.Surface structuring leads to a scattering of the Light and provides a special visual impression especially in combination with one on the same side arranged metal layer.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Drahtes aus einem mindestens ein Metall umfassenden Verdampfungs­ material, der in einen Plasma-Vakuumlichtbogen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eingeführt wird, mittels Plas­ mabedampfung eine besonders dünne Metallschicht mit einer auch über größere Flächen hohen Gleichmäßigkeit erzielt wird. Darüber hinaus gelingt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sogar eine Bedampfung mit Metallegierungen. Dies ist unter dem Aspekt zu sehen, daß ein gleichmäßiges Ver­ dampfen derartiger Metallegierungen aus der Anode zugeord­ neten Tiegeln herkömmlicher Verdampfer-Einheiten sehr schwierig ist, weil die einzelnen Bestandteile der Legie­ rung unterschiedliche Verdampfungstemperaturen aufweisen. Mit dem vorliegenden Verfahren gelingt es jedoch, einen Metalldampf zu erhalten, der tatsächlich sämtliche Legie­ rungsanteile in der für den Legierungsdraht vorgesehenen Zusammensetzung enthält.The invention is based on the surprising finding that through the use of a wire according to the invention from an evaporation comprising at least one metal material in a plasma vacuum arc according to the method according to the invention is introduced by means of Plas mabedampfung a particularly thin metal layer with a Achieved high uniformity even over larger areas becomes. In addition, the invention is successful Process even a vapor deposition with metal alloys. This can be seen under the aspect that a uniform Ver  vapor of such metal alloys from the anode traditional crucible units is difficult because the individual components of the legie tion have different evaporation temperatures. With the present method, however, one succeeds To get metal vapor, which is actually all Legie proportions in the intended for the alloy wire Contains composition.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich wegen der hohen Energie der für die Beschichtung verwendeten Metallionen sehr gut zur Beschichtung von Kunststoffoberflächen, weil die ersten Atome der Metallbeschichtung gleichsam in das Kunststoffgitter "hineingeschossen" werden, wodurch eine Art Dotierung erfolgt, die eine innige Verbindung zwischen der Metallschicht und der Trägerplatte gewährleistet.The inventive method is suitable because of the high Energy of the metal ions used for the coating very good for coating plastic surfaces because the first atoms of the metal coating as it were in the Plastic grids are "shot in", creating a Kind doping takes place, which is an intimate connection between the metal layer and the carrier plate.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich eine kosten­ günstige dünne und sehr gleichmäßige Beschichtung erzie­ len, die erheblich besser an der Trägerplatte haftet und somit ein leichtes und konturscharfes Abziehen der Abdeck­ folie ermöglicht. Während mit den herkömmlichen Bedamp­ fungsverfahren gleichmäßige, transparente und fest haften­ de Bedampfungsschichten aus den verschiedensten Metallen und deren Legierungen auf transparenten Trägerplatten aus Kunststoff nur über Haftvermittler erreicht werden können, ist dieser mit dem vorliegenden Verfahren nicht notwendig. Folglich wird damit auch der optische Eindruck in der Durchsicht (Blickrichtung durch die Trägerplatte auf die Bedampfung) nicht negativ beeinflußt. One can cost one with the method according to the invention cheap thin and very even coating len, which adheres much better to the carrier plate and thus easy and sharp contour removal of the cover foil allows. While with the conventional Bedamp method of adhering evenly, transparently and firmly de Vaporization layers made of various metals and their alloys on transparent carrier plates Plastic can only be reached via adhesion promoters, this is not necessary with the present method. Consequently, the visual impression in the Transparency (view through the carrier plate to the Vaporization) not negatively affected.  

Darüber hinaus kann diese Art der metallischen Beschich­ tung vor oder nach einer Verformung der Trägerplatte er­ folgen, was bei dem Rollenprägeverfahren technisch nicht möglich ist. Ferner hat sich überraschenderweise herausge­ stellt, daß die Abdeckfolie bzw. Schablone wesentlich leichter von der Trägerplatte abgezogen werden kann, nach Aufbringen der metallischen Beschichtung, wenn letztere entsprechend der Vorgehensweise nach der Erfindung aufge­ bracht worden ist, da dann die bei Aufbringung der metal­ lischen Beschichtung im traditionellen Rollenprägeverfah­ ren zu beobachtende Verfestigung der Haftung der Abdeckfo­ lie an der Trägerplatte nicht auftritt.In addition, this type of metallic coating can tion before or after deformation of the carrier plate follow what is technically not possible with the roller embossing process is possible. Furthermore, it has surprisingly emerged represents that the cover sheet or stencil essential can be easily removed from the carrier plate after Apply the metallic coating if the latter according to the procedure according to the invention has been brought in, since then when the metal coating in the traditional roller embossing process observed consolidation of the adhesion of the cover foils lie does not occur on the carrier plate.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausfüh­ rungsbeispiel anhand einer schematischen Zeichnung im ein­ zelnen erläutert ist.Further features and advantages of the invention result from the description below, in which an exec Example of a schematic drawing in the is explained.

Die Zeichnung zeigt im Schnitt eine Vakuumbeschichtungs­ anlage für großflächige Trägerplatten insbesondere aus Kunststoff zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens. Eine Vakuumkammer umfaßt ein Vakuumkammer-Unterteil 10 und ein abnehmbares Vakuumkammer-Oberteil 12. Die Au­ ßenkontur der Vakuumkammer entspricht im Schnitt einem "T". Das Vakuumkammer-Unterteil 10 weist einen Vakuum-Pumpstutzen 15 und eine Luftzuführungsöffnung 16 auf. Wei­ terhin weist das Vakuumkammer-Unterteil 10 eine Kathode 18 und eine Anode 19 mit einem Tiegel 22 auf, mittels derer ein im wesentlichen horizontal verlaufender anodischer Vakuumlichtbogen bei Anlegen einer Spannung erzeugt werden kann. Neben der Anode 19 ist eine Zuführeinrichtung 17 für einen Draht aus einer Metallegierung angeordnet, mit der der Draht von oben und oberhalb des Tiegels 22 in den zwi­ schen der Anode 19 und der Kathode 18 erzeugbaren Plasma-Vakuumlichtbogen eingeführt werden kann. Oberhalb der aus der Kathode 18 und der Anode 19 mit dem Tiegel 22 beste­ henden Verdampfer-Einheit sind zwei über Stellmotoren stu­ fenlos schwenkbare Abdeckblenden 14 angeordnet, um die Schichtdicke durch Verändern des Öffnungswinkels an den einzelnen Abdeckblenden 14 zu steuern. Das Bezugszeichen 13 kennzeichnet einen Schlitten zur Aufnahme einer Träger­ platte (nicht gezeigt), der über Linearmotoren stufenlos verfahrbar ist. Damit ist es z. B. möglich, Trägerplatten, die eine größere als die von der Verdampfer-Einheit be­ schichtete Fläche aufweisen, durch Verfahren der Träger­ platte quer zu der Bewegungsrichtung des Materialdampfes 20 vollständig und gleichmäßig mit einer Metallegierung zu beschichten.The drawing shows in section a vacuum coating system for large-area carrier plates, in particular made of plastic, for carrying out the method according to the invention. A vacuum chamber comprises a vacuum chamber lower part 10 and a removable vacuum chamber upper part 12 . The outer contour of the vacuum chamber corresponds on average to a "T". The vacuum chamber lower part 10 has a vacuum pump connector 15 and an air supply opening 16 . Wei terhin, the vacuum chamber lower part 10 has a cathode 18 and an anode 19 with a crucible 22 , by means of which a substantially horizontal anodic vacuum arc can be generated when a voltage is applied. In addition to the anode 19 , a feed device 17 for a wire made of a metal alloy is arranged, with which the wire can be inserted from above and above the crucible 22 into the plasma vacuum arc which can be generated between the anode 19 and the cathode 18 . Above the evaporator unit consisting of the cathode 18 and the anode 19 with the crucible 22 , two cover panels 14 which can be steplessly pivoted via servomotors are arranged in order to control the layer thickness by changing the opening angle on the individual cover panels 14 . The reference numeral 13 denotes a carriage for receiving a carrier plate (not shown), which can be moved continuously via linear motors. So that it is z. B. possible, carrier plates, which have a larger than the area coated by the evaporator unit be coated by moving the carrier plate transverse to the direction of movement of the material vapor 20 completely and uniformly with a metal alloy.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt durchge­ führt: Nachdem eine Trägerplatte in die Vakuumkammer ein­ gebracht und ein Vakuum erzeugt worden ist, wird durch ein kurzes Kontaktieren der in die Vakuumkammer elektrisch isoliert eingeführten Elektroden (Kathode 18 und Anode 19) oder mit Hilfe einer separaten Zündelektrode (nicht darge­ stellt) ein Plasma-Vakuumlichtbogen gezündet, in den von oben und oberhalb des Tiegels 22 ein aus einer Metalle­ gierung bestehender Draht derart eingeführt wird, daß sich einzelne Tröpfchen von dem Draht lösen und momentan im wesentlichen vollständig verdampfen. Dieser Materialdampf 20 steigt zu der in dem Schlitten 13 befindlichen Träger­ platte auf, die langsam quer zu der Bewegungsrichtung des Materialdampfes 20 durch das Verdampfungsgebiet der Ver­ dampfer-Einheit bewegt wird. Die gewünschte gleichmäßige Dicke der Metallschicht auf der Trägerplatte wird von Schichtdickenüberwachungssensoren 21 während des Prozesses permanent überwacht und kann über die Vorschubgeschwindig­ keit des Drahtes, der Heizleistung der Verdampfer-Einheit und den Öffnungswinkel an den Abdeckblenden 14 geregelt werden. Mit dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren können Schichtdicken im Bereich von 40 bis 50 nm und mit einer Toleranz von ± 10 nm über eine Fläche von mehr als einem 1 m² erzielt werden.The process according to the invention is carried out as follows: after a carrier plate has been introduced into the vacuum chamber and a vacuum has been generated, the electrodes (cathode 18 and anode 19 ), which are introduced in an electrically insulated manner, are brought into contact by short contact or with the aid of a separate ignition electrode (Not shown) a plasma vacuum arc is ignited, in which a metal alloy wire is inserted from above and above the crucible 22 in such a way that individual droplets detach from the wire and currently evaporate essentially completely. This material vapor 20 rises to the plate located in the carriage 13 , which is slowly moved transversely to the direction of movement of the material vapor 20 through the evaporation area of the United evaporator unit. The desired uniform thickness of the metal layer on the carrier plate is permanently monitored by layer thickness monitoring sensors 21 during the process and can be regulated via the feed speed of the wire, the heating power of the evaporator unit and the opening angle on the cover panels 14 . With the present method according to the invention, layer thicknesses in the range from 40 to 50 nm and with a tolerance of ± 10 nm over an area of more than 1 m 2 can be achieved.

Der Tiegel 22 kann auch durch eine entsprechende Gestal­ tung der Anode 19 bereitgestellt werden.The crucible 22 can also be provided by a corresponding design of the anode 19 .

Selbstverständlich können mehrere der hier beschriebenen Verdampfer-Einheit nebeneinander verwendet werden.Of course, several of those described here can be used Evaporator unit can be used side by side.

Die in der vorangehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiede­ nen Ausführungsformen wesentlich sein.The one in the previous description, in the drawing as well as features of the invention disclosed in the claims can be used individually or in any combination for the realization of the invention in its various NEN embodiments may be essential.

BezugszeichenlisteReference list

10 Vakuum-Unterteil
12 Vakuumkammer-Oberteil
13 Schlitten für Trägerplatte
14 Abdeckblenden
15 Vakuum- Pumpstutzen
16 Luftzuführungsöffnung
17 Zuführeinrichtung für Metallegierung-Draht
18 Kathode
19 Anode
20 Materialdampf
21 Schichtdickenüberwachungssensoren
22 Tiegel 10 vacuum base
12 Vacuum chamber upper part
13 slides for carrier plate
14 cover panels
15 vacuum pump connections
16 air supply opening
17 Feeder device for metal alloy wire
18 cathode
19 anode
20 material steam
21 layer thickness monitoring sensors
22 crucibles

Claims (36)

1. Verfahren zum Versehen einer transparenten Trägerplatte mit einer gleichmäßig dünnen Metallschicht, bei dem auf mindestens eine Seite der Trägerplatte zunächst, vorzugs­ weise im Siebdruckverfahren, eine Abdeckfolie aufgebracht wird, welche lediglich die nicht zu beschichtenden Berei­ che der Trägerplatte abdeckt, anschließend eine Metall­ schicht mittels eines Plasmabedampfungsverfahrens auf die gesamte, die Abdeckfolie tragende Fläche der Trägerplatte aufgebracht wird, wobei zur Durchführung des Plasmabedamp­ fungsverfahrens mindestens eine eine Kathode und Anode mit einem Tiegel umfassende Verdampfer-Einheit eingesetzt wird, und schließlich die Abdeckfolie von der Trägerplatte entfernt wird, wodurch die Metallschicht lediglich in den zu beschichtenden Bereichen der Trägerplatte auf dieser verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Metallschicht bei jeder Verdampfer-Einheit ein Draht aus einem mindestens ein Metall umfassenden Verdampfungsmate­ rial von oben und oberhalb des Tiegels in einen zwischen der jeweiligen Anode und dazu im wesentlichen horizontal versetzt angeordneten jeweiligen Kathode bestehenden Plas­ ma-Vakuumlichtbogen derart eingeführt wird, daß sich ein­ zelne Tröpfchen von dem Draht lösen und momentan im we­ sentlichen vollständig verdampfen, die Schichtdicke in dem der jeweiligen Verdampfer-Einheit zugeordneten Bereich der zu beschichtenden Trägerplatte gemessen wird und die Vor­ schubgeschwindigkeit des Drahtes sowie die Heizleistung jeder Verdampfer-Einheit zum Erzielen einer vorab festge­ legten gleichmäßigen Schichtdicke in Abhängigkeit von dem/den gemessenen Schichtdickenwert(en) individuell gere­ gelt werden.1. Method for providing a transparent carrier plate with a uniformly thin metal layer, in which a cover film is first applied to at least one side of the carrier plate, preferably in the screen printing method, which only covers the areas of the carrier plate that are not to be coated, then a metal layer is applied to the entire surface of the carrier plate carrying the cover film by means of a plasma vaporization process, at least one evaporator unit comprising a cathode and anode with a crucible being used to carry out the plasma vaporization process, and finally the cover film is removed from the carrier plate, whereby the Metal layer remains only in the areas of the carrier plate to be coated, characterized in that for the production of the metal layer in each evaporator unit, a wire made of an evaporation material comprising at least one metal of o ben and above the crucible is inserted into a plasma vacuum arc between the respective anode and the respective substantially horizontally offset respective cathode in such a way that a single droplet detaches from the wire and currently essentially evaporates completely, the layer thickness in the the respective evaporator unit assigned area of the carrier plate to be coated is measured and the feed speed of the wire and the heating power of each evaporator unit are individually regulated in order to achieve a predetermined uniform layer thickness depending on the measured layer thickness value (s). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau jeder Schicht in dem der jeweiligen Verdampfer-Einheit zugeordneten Bereich der zu beschichtenden Träger­ platte in Abhängigkeit von dem/den gemessenen Schichtdickenwert(en) mittels jeweils mindestens einer gesteuert zu öffnenden bzw. zu schließenden Blende zusätzlich geregelt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the structure of each layer in that of the respective evaporator unit assigned area of the carrier to be coated plate depending on the measured layer thickness value (s) controlled by means of at least one each opening or closing aperture additionally regulated becomes. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende(n) durch Schwenken geöffnet bzw. geschlossen wird/werden. 3. The method according to claim 2, characterized in that the panel (s) opened or closed by swiveling will be.   4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte im wesentli­ chen quer zur Bewegungsrichtung des erzeugten Material-Dampfes bewegt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the carrier plate essentially Chen transverse to the direction of movement of the material vapor generated is moved. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht vor einer Verformung der Trägerplatte aufgebracht wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal layer before a Deformation of the carrier plate is applied. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht nach einer Verfor­ mung der Trägerplatte aufgebracht wird.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the metal layer after a Verfor tion of the carrier plate is applied. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie durch Abziehen entfernt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the cover film by peeling Will get removed. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie durch Laserbestrahlung entfernt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the cover sheet by laser radiation Will get removed. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie durch Auswaschen ent­ fernt wird.9. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the cover film ent by washing is removed. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie durch chemisches Ablö­ sen entfernt wird.10. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the cover film by chemical detachment sen is removed. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie mittels eines Plot­ tern-Verfahrens entfernt wird.11. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the cover sheet by means of a plot  tern process is removed. 12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß auf mindestens eine Seite der Trägerplatte mindestens eine Farbschicht aufgebracht wird.12. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that on at least one side of the Carrier plate is applied at least one layer of paint. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Farbschicht unmittelbar auf die Trä­ gerplatte aufgebracht wird.13. The method according to claim 12, characterized in that that at least one layer of paint directly on the Trä gerplatte is applied. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Farbschicht nach dem Aufbringen der Metallschicht auf diese aufgebracht wird.14. The method according to claim 12, characterized in that at least one layer of paint after applying the Metal layer is applied to this. 15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Farbschicht nach dem Aufbringen der Abdeckfolie auf die diese tragende Trägerplatte aufge­ bracht wird.15. The method according to claim 12, characterized in that at least one layer of paint after applying the Cover film on the carrier plate carrying this is brought. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Farbschicht vor dem Abziehen der Ab­ deckfolie auf die Metallschicht aufgebracht wird.16. The method according to claim 15, characterized in that at least one layer of paint before subtracting the Ab cover film is applied to the metal layer. 17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Farbschicht nach dem Abziehen der Ab­ deckfolie aufgebracht wird.17. The method according to claim 15, characterized in that at least one layer of paint after subtracting the Ab cover film is applied. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Farbschicht selektiv in den mit der Metallschicht versehenen oder zu versehen­ den Bereichen aufgebracht wird. 18. The method according to any one of claims 12 to 17, characterized characterized in that at least one layer of paint is selective in or provided with the metal layer the areas is applied.   19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Farbschicht im Sieb­ druckverfahren aufgebracht wird.19. The method according to any one of claims 12 to 18, characterized characterized in that at least one layer of paint in the sieve printing process is applied. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die Farbschicht eine Farbfolie, vorzugsweise aus Kunststoff bestehend, verwendet wird.20. The method according to any one of claims 12 to 18, characterized characterized in that a color film for the color layer, preferably made of plastic, is used. 21. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die gesamte Beschichtung auf die Vorderseite der Trägerplatte aufgebracht wird.21. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the entire coating on the Front of the carrier plate is applied. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Beschichtung auf die Rück­ seite der Trägerplatte aufgebracht wird.22. The method according to any one of claims 1 to 20, characterized characterized that the entire coating on the back side of the carrier plate is applied. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallschicht eine Silberlegierung und für mindestens eine Farbschicht mindestens bereichs­ weise den an sich durch die Silberlegierung bewirkten Sil­ berton der Beschichtung in einen Goldton umwandelnde gelbe Farbe verwendet werden.23. The method according to any one of claims 12 to 22, characterized characterized in that a silver alloy as the metal layer and for at least one layer of paint at least in some areas as the Sil caused by the silver alloy berton of the coating converting yellow to a gold tone Color can be used. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallschicht eine Goldlegierung verwendet wird.24. The method according to any one of claims 12 to 22, characterized characterized in that a gold alloy as the metal layer is used. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallschicht eine Messinglegie­ rung verwendet wird. 25. The method according to any one of claims 12 to 22, characterized characterized in that as a metal layer a brass alloy tion is used.   26. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß auf mindestens eine Seite der Trägerplatte eine Schutzschicht aufgebracht wird.26. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that on at least one side of the Carrier plate a protective layer is applied. 27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht zuäußerst angeordnet wird.27. The method according to claim 26, characterized in that that the protective layer is placed outermost. 28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schutzschicht transparent ist.28. The method according to claim 26 or 27, characterized indicates that the protective layer is transparent. 29. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte aus Glas be­ steht.29. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that the carrier plate made of glass be stands. 30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte aus Kunststoff be­ steht.30. The method according to any one of claims 1 to 28, characterized characterized in that the carrier plate made of plastic be stands. 31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff Acrylglas umfaßt.31. The method according to claim 30, characterized in that the plastic includes acrylic glass. 32. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß beide Seiten der Trägerplatte glatt sind.32. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that both sides of the support plate are smooth. 33. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Seiten der Trägerplatte eine Oberflächenstrukturierung aufweist.33. The method according to any one of the preceding claims, since characterized in that at least one of the sides of the Carrier plate has a surface structure. 34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Oberflächenstrukturierung durch Ätzen ergibt. 34. The method according to claim 33, characterized in that the surface structuring results from etching.   35. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Oberflächenstrukturierung durch Schleifen er­ gibt.35. The method according to claim 33, characterized in that the surface structuring by grinding gives. 36. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht auf eine Seite mit der Oberflächenstrukturierung aufgebracht wird.36. The method according to any one of claims 33 to 35, characterized characterized in that the metal layer on one side with the surface structuring is applied.
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