JPH0350501A - Hard coating film for plastic member and vacuum deposition device thereof - Google Patents

Hard coating film for plastic member and vacuum deposition device thereof

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JPH0350501A
JPH0350501A JP1184604A JP18460489A JPH0350501A JP H0350501 A JPH0350501 A JP H0350501A JP 1184604 A JP1184604 A JP 1184604A JP 18460489 A JP18460489 A JP 18460489A JP H0350501 A JPH0350501 A JP H0350501A
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plastic member
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則夫 谷津田
Hisao Inage
久夫 稲毛
Masao Takagi
正雄 高木
Yoshio Suzuki
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Abstract

PURPOSE:To reform the surface of a plastic member and to improve the performance thereof without impairing the shape accuracy thereof by adopting vacuum deposition and optimizing a material for vapor deposition, film constitution and vapor deposition conditions. CONSTITUTION:The hard coating film in common use as an antireflection film is formed on the surface of the plastic member by the vacuum deposition device. Namely, the control of a film thickness in Angstrom (Angstrom ) unit is possible in the case of formation of the hard coating film by vacuum deposition and, therefore, the shape accuracy of the plastic member can be maintained as it is. The hard coating film which has >=5H pencil hardness and does not peel off in a peeling test using an adhesive cellophane tape is obtd. by optimizing the material for vapor deposition, the film constitution and the vapor deposition conditions. The hard coating film which has the high reliability and in common use as the antireflection film is obtd. in this way.

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a technology for surface modification of plastic members, and in particular to a hard coat film for surface hardening and anti-reflection of plastic members by vacuum deposition. (Prior art) In general, plastic parts are beginning to be highly valued in the market for their advantages of being light, impact resistant, and easy to process, and demand as an alternative to glass and metal is increasing.However, plastic parts are It has the disadvantage of low hardness and is easily scratched.For this reason, in the case of parts that require surface hardness, a method of surface treatment by dipping organic silica resin etc. on the surface of the plastic member is known. As described in JP-A-57-201201, a method is disclosed in which an ultraviolet curable resin is formed on a plastic lens by dipping to improve the surface hardness.However, in the case of dipping, the film thickness is This is determined by the viscosity of the solvent used and the pulling speed of the part to be treated. Therefore, in the case of lenses with curvature, it becomes difficult to control the thickness of the coating film.
In addition, when trying to maintain the shape accuracy of parts to be processed by coating, there was a problem in that it required a great deal of time and equipment. The purpose of the present invention is to provide a hard coat film that can modify the surface of a plastic member and improve its performance without impairing the shape accuracy of the plastic member.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

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。
In order to achieve the above object, the present invention employs vacuum deposition as a method for forming a hard coat film on the surface of a plastic member, and optimizes the deposition material, film configuration, and deposition conditions.

〔作用〕[Effect]

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。
When forming a hard coat film by vacuum deposition, the film thickness can be controlled in units of angstroms (A). Therefore, the shape accuracy of the plastic member can be maintained as it is. Furthermore, in optical components, hard coating films that also serve as anti-reflection coatings can be realized by devising the film structure. Furthermore, by optimizing the vapor deposition material, film structure, and vapor deposition conditions, a hard coat film with a pencil hardness of 5H or more and no peeling in a cellophane adhesive tape peel test can be obtained.

〔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。
[Example] Examples of the present invention will be described below, but first, the points of view of the present invention will be explained using FIGS. 15 to 20. FIG. 15 shows an outline of the vacuum evaporation equipment.

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。
For vacuum evaporation, the inside of the vacuum chamber 6 is evacuated by an exhaust unit 28 such as a grio bomb to create a high vacuum of around 2 x 0-s Torr, and a evaporation material crucible 24 made of oxygen-free copper or the like is used.
In this method, a vapor deposition material 21 such as SiO, ZrO2, etc. placed in a container is heated and evaporated by an electron beam gun 10, and the evaporated particles are attached to the surface of a substrate such as a plastic lens 4.

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。
The evaporation material crucible 24 is of a rotating type, and a multilayer film can be formed without breaking the vacuum. The start and end of vapor deposition is performed by opening and closing a shutter 22 provided above the vapor deposition material crucible 24. The substrate is heated by a heater such as a halogen heater 26. Film thickness control is performed by reading the reflectance or transmittance of the monitor glass using a photoelectric film thickness meter 13, and controlling the opening and closing of the shutter 22 based on this reading. The holder 5 that holds the substrate rotates on its axis in order to reduce the thickness distribution of the film attached to the substrate.

次に蒸着条件を説明する。Next, the deposition conditions will be explained.

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。
The most important thing in the deposition conditions is how to evaporate the deposition material under appropriate conditions, which is determined by the current pattern of the electron beam gun 10. In a typical electric current step, the current is increased to raise the temperature of the deposition material to remove and evaporate impurities contained in the deposition material, and then the current is lowered to make the deposition rate as low as possible to perform the deposition.
Initially, the study was conducted using the current pattern described above.

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。
First, we investigated several types of evaporation materials. In the case of plastic parts, the thermal deformation temperature is low at around 80°C, so hot coating (heating the substrate to 300 to 500°C and vapor deposition, which is conventionally done with anti-reflection coating on glass lenses, etc.) improves hardness and reliability. etc.) cannot be used. For this reason, low temperature (80℃
(Below) The selection criteria was that it would become hard even after vapor deposition. As a result, 2ro2, S i O, is harder than other vapor deposition materials. As mentioned above, Si○2 and Zr○2 were selected as the vapor deposition materials, and then the adhesion was examined. A plastic lens made of polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as PMA) was used as the substrate.

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。
Figure 16 shows the relationship between the SiO2 film thickness, the number of evaporated material crucibles, and the adhesion strength. When the number of deposition sources is ↓, if the film thickness is λ/4 (the center value of the wavelength of transmitted light or reflected light), the adhesion will pass the cellophane adhesive tape peeling test described later (no peeling), but the film thickness As R becomes thicker, the adhesion strength decreases, and it does not adhere at all at λ.On the other hand, evaporation R
The adhesion strength improves as the number of sources increases to two or four, and the ratio of one deposition source to 1/2 or 1/4 increases. For example, when using four evaporation sources, vJ of λ. When depositing a thickness of λ/4, the first evaporation source evaporates λ/4, then the evaporation material crucible 24 is rotated, and the material of the next evaporation source is heated and evaporated to λ/4.
4 is vapor-deposited, and then the vapor-deposition material crucible 24 is rotated.

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。
From the above results, more evaporated particles that contribute to adhesion are generated in the first half of the heating process of the evaporation material.

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。
The current pattern of the sin electron beam gun shown in FIG. 17 is a conventional general pattern, and the reason why the current is initially increased is to remove impurities contained in the evaporation material. Thereafter, the current is reduced in order to perform deposition at a slow deposition rate. As is clear from the figure, adhesion can be improved by advancing the start point of steaming 11. This confirms that evaporated particles that contribute to adhesion are generated in the first half of the heating process.

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
FIG. 18 shows the relationship between vapor deposition rate and adhesion force. As is clear from the figure, the higher the deposition rate, the more v! ! The grip will improve.

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。
From the above contents, V! ! Evaporated particles and a high evaporation rate in the first half of heating are effective for improving adhesion.

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。
Figure 19 shows the relationship between the current pulse of the Sin electron beam gun and the degree of vacuum in the deposition tank. The degree of vacuum in the vapor deposition tank is the number of evaporated particles, and if the shutter is opened at this time to perform vapor deposition, it becomes the vapor deposition rate itself. As is clear from the figure, the degree of vacuum in the deposition tank tends to drop rapidly when the current is rising, and gradually recover when the current becomes constant. This unevenness is expressed by the number of evaporated particles, and evaporation is most active when the current is increasing, and gradually becomes inactive when the current is constant.

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。
From the above phenomenon, one reason why the evaporated particles in the first half of the heating process is effective in improving adhesion is that evaporation becomes active in the first half of the heating process. In order to perform vapor deposition at a higher deposition rate, it is optimal to perform vapor deposition not when the current is constant but when the current is increasing. 20th
As a result of vapor deposition with the current pattern shown in the figure, the 17th
In the conventional current pattern explained using Figure 7, the film thickness of λ could only be formed using four evaporation sources, but in the new current pattern, it is possible to form a film with a thickness of λ with one evaporation source. Furthermore, it was confirmed that even if the film thickness was increased to 2λ or 3λ, good adhesion could be obtained with just one evaporation source.

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。
As described above, a hard coat film having sufficient practicality can be obtained by vacuum deposition.

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。
The explanation of the first embodiment of the present invention will be given below from FIG.
Do this using diagrams.

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。
FIG. 1 shows the film structure of the hard coat film that also serves as antireflection in this embodiment. 4 is a biconvex plastic lens made of PMMA shown in Fig. 2, 1 is the first layer of Sin2.15 provided on the plastic lens 4, and the film thickness is 0.8 μm (2λ; λ is the design wavelength. (in this example, λ=400 nm), 2 is the first layer of Sin2W
The second layer is Zr○2 layer provided on Jl, and the film thickness is 0.
2 μm (λ/2). 3 is the third Si02 layer provided on the second Zro2 layer 2, and the film thickness is 0.1 μrn (μ/
4). The antireflection effect is obtained by the 2M of the second J5Zr○2 layer 2 and the third MSIO2 layer 3. FIG. 3 shows the current ramp of the electron beam gun of this embodiment and the time point at which vapor deposition starts. The maximum current of Zr○2 is S i
The reason why it is larger than O2 is that the melting point of ZrO is higher than that of Sin2. The starting point of vapor deposition is different for Si02 and ZrO, and in the case of Sin, Zr○ starts 20 seconds after the start of heating.
In case 2, the optimum time was 5 seconds after the start of heating.

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。
Figure 4 shows other deposition conditions. The higher the degree of vacuum in the vapor deposition tank when heating the vapor deposition material is started, the higher the quality of the hard coat film obtained. However, increasing the exhaust time directly leads to an increase in the deposition cycle time. Therefore, in consideration of the performance of the hard coat film and the deposition cycle time, 1. '5
It was set at X 1 0-'Torr. Also, although not shown in the figure, in order to replace the vapor deposition material, Sin2 can be hard coated by replenishing the reduced amount in the heated and melted material, as seen from the points of view mentioned above. Membrane performance deteriorates. For this reason, a new material for Si○2 was used for each layer deposited. The shape of the material of Si○ is a granule-like shape of φ2 to φ3 nu. In the case of Zr○2,
The shape of the material is a tablet with a diameter of 20n+m and a thickness of 12 volumes. In the second use, the crucible 24 is placed in the vapor deposition material crucible 24 with the heated and melted surface facing downward. This system includes a vacuum chamber 6,
Vapor deposition state measurement block 7, film thickness state measurement block 12,
Computer controller 15 and control block 19
It consists of

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。
In FIG. 5, a plastic lens 4 is fixed inside a vacuum chamber 6 via a reversible lens holder 5. In FIG. Reference numeral 7 denotes a deposition state measuring block, including a vacuum gauge 8 for measuring the degree of vacuum in the vacuum chamber 6, a substrate thermometer 9 for measuring the surface temperature of the plastic lens 4, and an electron measuring block for measuring the current value supplied to the electron beam gun 10. Beam gun current monitor 1
It has been separated from engineering.

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。
Reference numeral 12 denotes a film thickness state measuring block, which is composed of a photoelectric film thickness meter 13 and a crystal film thickness meter 14 for measuring the state of the deposited film on the plastic lens 4.

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。
15 is a computer controller, an input unit 16 that transfers vapor deposition processing condition data to this system, the vapor deposition condition meter Jl+ block 7, and a film thickness condition measurement block 1.
2 from the data acquisition unit 17 and the controller 18 to the controller Iv. has been done.

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。
The controller 8 constantly monitors the data transferred from the data acquisition unit 7, compares the data with the data set in the input unit 6, and if a deviation occurs, corrects the deviation. It has a function of outputting a corresponding correction signal to the control block 19.

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。
The control block 19 includes an electron beam gun control unit 20 that controls the current value supplied to the electron beam gun 10, and opening and closing of a shutter 22 that regulates the evaporation of the evaporation material 21 and the start and end of evaporation onto the substrate. a crucible control unit 23 for controlling the cylinder, a crucible control unit 1 for controlling the rotational movement of the vapor deposition material crucible 24 in which the vapor deposition material 21 is mounted;
-25, a heater control unit 27 that controls a halogen heater 26 that heats the surface of the plastic lens 4, and an exhaust unit 28 that controls the degree of vacuum in the vacuum chamber 6.

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。
The operation of the vapor deposition processing system control device configured as above will be explained using the above-mentioned antireflection and hard coating of the plastic lens 4 as a specific example.

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。
Plastic lens 4'! The vacuum chamber 6 in which A is attached is sealed and evacuated by the exhaust unit 28 to increase the degree of vacuum. The plastic lens 4 fixed to the reversible lens holder 5 is heated by a halogen heater 26. The controller 18 via the data acquisition unit 17
A vacuum gauge 8 and a thermometer 9 continuously monitor the degree of vacuum in the vacuum M6 and the temperature of the plastic lens 4. The observation results are shown in FIGS. 6(a) and (b). Controller 1
8 is the electron beam gun control unit 2 when the vacuum level Ps for starting heating of the evaporation material set by the input unit l6 is reached.
The electron beam gun current load signal is output to o. As a result, the electron beam generated from the electron beam gun 10 is applied to the vapor deposition material S i O, which is attached to the first layer vapor deposition material crucible 24 .
heat rapidly. The electron beam gun control unit 20 is
A predetermined current is supplied to the electron beam gun 10 based on the electron beam gun current pattern set by the input unit l6.

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。
The controller 18 is the electron beam gun current monitor 11.
The value of the electron beam gun current supplied to the electron beam gun 10 is continuously monitored. This current value is the deposition starting current. When the temperature reaches 1o, the shutter control unit 23 is activated to open the shutter! {Output number i. As a result, the shutter 22 is opened and the plastic lens 4
Deposition begins.

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。
While the deposition process is in progress, the controller 18
The electron beam gun current is supplied to the electron beam gun 10 via the electron beam gun current monitor 11, the photoelectric film thickness gauge 13, and the water thickness gauge 14, and the vapor deposited film formed on the surface of the plastic lens 4. Monitor the film thickness. The thickness of the deposited film is
When the film thickness δ set by the input unit l6 is reached, the controller 18 closes the shutter 22 via the shutter control unit 23 to block the deposition particles onto the plastic lens 4, and also controls the electron beam gun. The electron beam gun current supplied to the electron beam gun 10 via the units 1 and 20 is cut off.

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。
Next, by the same procedure as described above, the second layer Zr○2
, the third J偕Si○2 vapor deposition process is performed.

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。
By the above vapor deposition process, the formation of the vapor deposited film on one side of the plastinoclens 4 is completed. Furthermore, when vapor-depositing the lens surface on the opposite side, the reversible lens holder 5 is inverted and the vapor-deposition process is performed in the same manner as described above. Thereby, vapor deposition films can be formed on both sides of the plastic lens 4 in a short time.

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。
In the above-described vapor deposition process, the controller 18:
The electron beam gun current supplied to the electron beam gun 10 is monitored, and this current value is compared with input data set by the input unit 16. If a deviation occurs between the two data, a correction signal corresponding to the deviation is output to the electron beam control unit 20, and the electron beam gun current supplied to the electron beam gun 10 is corrected and controlled.

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。
This makes it possible to realize an optimal electron beam gun current pattern suitable for each evaporation material, and by this example, it is possible to supply evaporation material molecules with a high activation energy level to the plastic lens surface. The performance of the obtained vapor deposited film (antireflection and hard coat film) will be explained.

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。
FIG. 7 shows the spectral transmittance of the plastic lens 4 obtained in this example. The deposition surfaces are both sides. In the case of a focused plastic lens PMMA that is not subjected to vapor deposition processing, the spectral transmittance is 92%. From this, according to this example, the spectral transmittance is from wavelength 400 nm to 700 nm.
We were able to achieve an average improvement of around 6% within this range. This has made it possible to obtain a plastic lens that can fully satisfy optical performance.

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。
FIG. 8 shows the results of a reliability test of the antireflection/hard coat film obtained in this example.

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。
Before explaining the results, the pencil hardness test and cellophane adhesive tape peeling test will be explained using FIGS. 9 and 10.

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。
FIG. 9 shows a jig for a pencil hardness test. This jig includes a sliding lens holding holder 3'0 that holds a plastic lens 4 and moves on a holding base 29, a button brush 31 whose lead tip is made into a cylindrical shape with side paper and has an edge. a pencil holder 33 that holds the pencil and installs a weight 32 so as to apply a load of 500 g perpendicularly to the edge of the tip of the lead of the pencil 31 that contacts the plastic lens 4 that is the object to be measured; It is composed of a holding member 34 that adjusts and holds the pencil holder 33 in height, and a holding member 35 that connects the two. Next, the test procedure will be explained. First, place the plastic lens 4, which is the object to be measured, on the sliding lens holding holder 30.
to be installed. Next, the pencil 31 with an edge portion provided at the tip of the lead using side paper is attached to the pencil holder 33. Next, the position of the pencil holder 33 in the sliding lens holding holder 30 is adjusted so that the edge of the pencil 31 comes into contact with the outermost periphery of the vapor-deposited surface of the plastic lens 4. In this case, the pencil 31 is placed in the pencil holder 33 in order to ensure that the edge part contacts the surface of the plastic lens 4.
It is desirable that the mounting angle be 45° from the vertical direction. Furthermore, in the case of a lens with curvature, the holding stand 2
9 also has a curvature structure, so that the pencil 3
It is preferable that the angle l is 45'' with respect to the tangential direction of the surface of the plastic lens 4 that contacts the edge of the core.

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。
Next, the sliding lens holding holder is moved so that the edge of the lead of the pencil 31 passes from the outermost periphery of the vapor deposition surface of the plastic lens 4 to the outermost periphery of the opposing vapor deposition surface through the center of the lens.

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。
The moving speed at this time is approximately lcm/sec to 2 km/sec. Each time the test is conducted, the lead of the pencil 31 is polished with side paper to form an edge. Damage is determined visually or visually.

以上が鉛筆硬度試験の方法である。The above is the method of pencil hardness test.

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。
FIG. 10 shows the method of cellophane adhesive tape peel test. The cellophane adhesive tape may be one that is generally commercially available and is within the standards of JIS-Z-1522.

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。
This cellophane adhesive tape is brought into close contact with the plastic lens 4, which is the object to be measured, without any air pockets.

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。
Next, this cellophane adhesive tape 36 is instantly and quickly peeled off in a direction perpendicular to the lens surface of the plastic lens 4. Thereafter, it is determined whether the deposited film is peeled off or not.

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。
Next, the reliability test results of the antireflection/hard coat film of this example will be explained again with reference to FIG. 8.

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
Five tests were conducted under the test conditions: standard, moisture absorption, high temperature, low temperature, and heat cycle. As a result, the hardness was 5H or higher in all tests. Adhesion strength was also tested using a cellophane adhesive tape peel test. There was no peeling and the result was good.

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。
Next, the relationship between the film thickness and adhesion of the Lrf5SiO2 film in the film structure of the antireflection/hard coat film of this example will be described.

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。
FIG. 11 shows the relationship between the film thickness of the first layer Sin and the adhesion of the antireflection/hard coat film.

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。
As is clear from the figure, in order to obtain good adhesion, the thickness of the first layer Sin2 must be 0.2 μm or more.

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。
On the other hand, in this example, in the membrane configuration, ? Plastic lens - Sin - ZrO2 - Sin film thickness 2λ
-1/2-1/4 structure was used to form an antireflection and hard coat film, but the film structure was as follows: - Plastic lens - Sin, - ZrO2 - S
in2 film thickness 0.24m or more - L/2-λ/4, plastic lens - Sin2- ZrO, - Sin2
Even if a film thickness of 0.2 fim or more - λ/4 - 1/4 is used, the same effect as in this embodiment can be obtained.

次に、第2の実施例を説明する。Next, a second example will be described.

第12図は、液晶プロジェクターのスクリーンである。FIG. 12 shows the screen of a liquid crystal projector.

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。
This screen has the function of enlarging the LCD screen,
There are several types of structures, such as a Fresnel lens 37, a lenticular lens 38, a combination thereof, and a diffusion agent mixed therein. Since these screens are exposed to the outside of the product, fingerprints and the like tend to adhere to them, and when cleaning them, there are problems such as scratches.

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。
In this embodiment, a screen combining a Fresnel lens 37 and a lenticular lens 38 is taken up, and a continuous anti-reflection/hardcoat film 1 to 1 is provided in the first embodiment.

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。
As a result, a screen that was bright and had good scratch resistance could be obtained.

次に第3の実施例を説明する。Next, a third embodiment will be described.

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。
Figure 13 shows the front lens concave lens 4 of a zoom lens for a video camera, and the lens material is polycarbonate (hereinafter referred to as p
c). When pc is compared to P MMA,
The hardness of the material itself is low. Therefore, in order to improve the surface hardness of a plastic lens made of PC and satisfy its practical performance, it is necessary to use one of the various configurations of the anti-reflection and hard coat film described in the first embodiment. Among them, it is necessary to form the first layer Si○2 with a film thickness on the order of several μm. However, Si
○2 The thicker the film, the higher the hardness, but the larger the internal strain of the film itself, the lower the {H reliability.

このため、電子ビーム銃10の電流パタンを波形状とし
た。
For this reason, the current pattern of the electron beam gun 10 is made into a wave shape.

蒸着プロセスを第14図と第5図を用いて説明する。The vapor deposition process will be explained using FIGS. 14 and 5.

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。
The vacuum chamber 6 equipped with the plastic lens 4 is sealed,
It is evacuated by the exhaust unit 28 and the degree of vacuum increases. The plastinoclens 4 fixed to the reversible lens holder 5 is heated by a halogen heater 26. The controller 18 continuously monitors the degree of vacuum in the vacuum chamber 6 and the temperature of the plastic lens 4 using a vacuum gauge 8 and a thermometer 9 via a data acquisition unit ↓7. The observation results are shown in Figure 14 (a) and (b). Controller 1
8 is the electron beam control unit 2 when the vacuum level Ps for starting heating of the evaporation material set by the input unit L6 is reached.
The electron beam gun current load signal is output to o. As a result, the electron beam generated from the electron beam gun 10 rapidly heats the vapor deposition material Si2 placed in the first layer vapor deposition material crucible 24. The electron beam gun control unit 20 supplies a predetermined current to the electron beam gun 10 based on the electron beam gun current number determined by the input units 1 and ↓6. The controller 18 continuously monitors the value of the electron beam gun current supplied to the electron beam gun IO via the electron beam gun current monitor 11.

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。
This current value is the start of evaporation! Ryuko. At the point in time, a shutter release motion signal is output to the shutter control unit 23. This opens the shutter 22 and starts vapor deposition onto the plastic lens 4.

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。
While the vapor deposition process is in progress, the controller 18 controls the electron beam gun current supplied to the electron beam gun 10 via the electron beam gun current monitor 11 and the crystal film F1 total 14, and the electron beam gun current formed on the surface of the plastic lens 4. } of the vapor-deposited film
Monitor thickness. Electron beam gun current inputs 1 to 1
When the shutter closing current Is set in step 6 is reached, the controller 18 closes the shutter 22 via the shutter control unit 23 to block the deposition particles on the plastic lens 4. The electron beam gun current supplied to the electron beam gun 10 is cut off by passing through the unit 20.The film J'X formed on the surface of the plastic lens 4 has a film thickness set in the unit 1-16. If δ has not been reached, the controller 8
Pass 25 to the melt control unit 1 and transfer the vapor deposition material crucible 2.
4 and set the second crucible containing the first layer vapor deposition material at the vapor deposition source position.

次に前述したと同様な手順で蒸着プロセスを継続する。The deposition process then continues in the same manner as described above.

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。
If the electron beam gun current supplied to the second crucible reaches the shutter closing current Is mentioned above, and the film thickness formed on the surface of the plastic lens 4 has not reached the film thickness δ, the same applies. The evaporation process using the evaporation material in the third crucible is continued in accordance with the following steps.

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。
When the film thickness formed on the surface of the plastic lens 4 reaches the film thickness δ, the controller 18 closes the shutter 22 via the shutter control unit 23 and closes the shutter 22 via the electron beam gun control unit 20. The electron beam gun current supplied to the electron beam gun 10 is cut off. Next, the second and third layers are deposited in the same manner as described above.

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。
Through the above vapor deposition process, the thickness of the 115i○2 layer is 5 to 6 cm on the plastinoclens made of PC. rn evaporation,
The 2nd J{jl Z r O■, the 31st JSiO2 are the same films J8! as in the first example! .. formed. As a result, it is possible to obtain a highly reliable anti-reflection/HardCo-1 film having the same performance as that described in the first embodiment.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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。
In the present invention, since the surface treatment of a plastic member is performed by vacuum deposition as described above, the present invention produces the following effects.

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。
Improve the surface hardness of a plastic member to a pencil hardness of 5I■ or higher without impairing the shape accuracy of the plastic member, and obtain a highly reliable hard coat film that also serves as anti-reflection without peeling off in the cellophane adhesive tape peel test. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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。
Figures 1 to 11 are explanatory diagrams of the first embodiment of the present invention, Figure 1 is a sectional view showing the film structure of the reflective fat stopper and hard coat 1, and Figure 2 is a sectional view of the film structure of the plastic lens. The sectional view, FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams of vapor deposition conditions, FIG. 5 is an explanatory diagram of the vapor deposition apparatus, and FIG. 6 is an illustration of the vapor deposition apparatus. Figure 7 is the transmittance, Figure 8 is the reliability test result, Figure 9 is the pencil hardness test, Figure 10 is the cellophane adhesive tape peeling test, Figure 1L is the
FIG. 12 is an explanatory diagram of the relationship between the adhesion force and IJ"J of the layer Si○2. FIG. 12 is a model diagram of a screen according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. , is an explanatory diagram of the third embodiment of the present invention. FIG. 13 is a cross-sectional view of the plastic lens, and FIG. 14 is an explanatory diagram of the vapor deposition state. It is an explanatory diagram of the point of view, and the 15th
The figure is an explanatory diagram of the vapor deposition apparatus, and the 16th FJ c. Si
O2(7)IIJ thickness. The relationship between the number of evaporation sources and the adhesion force, Figure 17 shows the relationship between the starting point of evaporation and the density, and the n force, and Figure 18 shows the relationship between S
FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the evaporation rate and adhesion force of i○2, FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the electron beam gun current percentage and the number of evaporated particles, and FIG. 20 is a diagram showing the new current pattern. Mark X 1...1st rM SiO z, 2...2nd layer ZrO
■, 3...3rd/('5SiO2, 4...Plastinocleanse, 6...True tank, 10...Electron beam gun, 1
3... Photoelectric film thickness meter, 14... Water quality film JT2 meter, 15
...Computer controller 1 Herola,]6...Input unit, 19...Control unit, 20...Electron beam gun control unit. 21... Vapor deposition material, 22... Shutter, 24... Vapor deposition material crucible, 26... Halogen heater. 28...exhaust unit, 3l...pencil, 3
6... Cellophane adhesive tape. 37... Fresnel lens, 38... Lenticular lens.

Claims (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。
[Scope of Claims] 1. A hard coat film for a plastic member, characterized in that it is formed using a vacuum evaporation device and also has antireflection properties. 2. The hard coat film for a plastic member according to claim 1, wherein the hard coat film has a hardness of 5H or more. 3. The above hard coat film consists of a first layer (1) made of silicon dioxide SiO_2 with a thickness of 0.2 μm or more processed and formed on a plastic member using a vacuum evaporation device, and λ being the wavelength of transmitted or reflected light. When the central value of
A second layer (2) made of zirconium dioxide ZrO_2 with a thickness of 1/4λ or 1/2λ, processed and formed on the first layer (1) using a vacuum evaporation device, and on the second layer (2). A third layer made of silicon dioxide SiO_2 with a thickness of 1/4λ was processed and formed using a vacuum evaporation device.
The hard coat film for a plastic member according to claim 1 or 2, comprising a layer (3). 4. The plastic member (4) is sealed in the vacuum chamber 6, and the vapor deposition material (21) attached to the vapor deposition material crucible (24) is heated to transfer the vapor deposition material (21) to the plastic member (4).
In a vacuum evaporation apparatus for performing evaporation processing on the surface of , a evaporation state measurement block 7 for measuring the evaporation state; a film thickness state measurement block (12) for measuring the evaporation film formation state on the surface of the plastic member (4); Condition measurement block (7) and film thickness condition measurement block (1)
2) A vapor deposition device that has a controller (18) that compares the measured data and the set value of the vapor deposition conditions and outputs a correction signal according to the deviation, and corrects the vapor deposition conditions according to the output signal of the controller (18). A vacuum evaporation apparatus for plastic members, comprising: a condition control block (19); 5. In the evaporation state measurement block (7), film thickness state measurement block (12), and evaporation condition control block (19) of the vacuum evaporation apparatus, the evaporation state measurement block (7) measures the degree of vacuum of the vacuum chamber (6). a vacuum gauge (8) that measures the surface temperature of the plastic member (4), a substrate thermometer (9) that measures the surface temperature of the plastic member (4), and an electron beam gun current monitor that measures the current value supplied to the electron beam gun (10). The film thickness state measurement block (12) is comprised of a photoelectric film thickness meter (13) and a crystal film thickness meter (14), and the deposition condition control block (19) is comprised of (11) and (11). , an electron beam gun control unit (20) that controls the current value supplied to the electron beam gun (10), and controls the opening and closing of the shutter (22) that regulates the vapor deposition of the vapor deposition material (21) onto the plastic member (4). shutter control unit (2
3), and a crucible control unit (2) that controls the rotational movement of the vapor deposition material crucible (24) containing the vapor deposition material (21).
5), a heater control unit (27) that controls the heat generation state of the halogen heater (26) that heats the surface of the plastic member (4), and an exhaust unit (28) that controls the degree of vacuum of the vacuum chamber (6). 5. The vacuum evaporation apparatus according to claim 4, comprising:
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