KR100242822B1

KR100242822B1 - 정전기방지용 안경렌즈의 제조방법

Info

Publication number: KR100242822B1
Application number: KR1019970051387A
Authority: KR
Inventors: 배재구
Original assignee: 이한수; 주식회사뉴알프스광학
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 2000-03-02
Also published as: KR19990030917A

Abstract

(명칭) 정전기방지용 안경렌즈의 제조방법

(과제) 통상의 안경렌즈는 SiO₂와 ZrO₂및 코팅막보호제가 다층으로 코팅되어 있기는 하나, 정전기를 예방할 수 있는 기술은 적용되어 있지 않다. 따라서 렌즈의 표면에 먼지와 기타 금속성 미세물질 및 전도성 비금속 미세물질이 심하게 부착되어 투과율이 불량함으로써 시야를 흐리게함은 물론, 난반사를 유발시켜 시력저하 및 난시현상을 초래하는 등의 단점이 있다.

(해결수단) In₂O₃(Indium oxide) 및 SnO₃(Tin-IV oxide)를 90:10 내지는 95:5의 비율로 배합시킨 정전기방지코팅제(3)를 사용하고, 이온빔발생장치(60)를 1-3분 동안 작동시켜 이미 코팅되어 있는 코팅제의 표면에 산소에칭을 가하여 줄 때 산소공급관(1)으로부터 증착로 내부로 공급되는 산소량에 의해 진공증착로 내부의 압력이 6.0-7.0×10^-5Torr가 되도록 산소분압을 시키면서 동시에 상기한 정전기방지코팅제(3)를 증착시키는 방법으로써 해결함.

Description

정전기방지용 안경렌즈의 제조방법

제1도는 본 발명의 제조에 사용되는 진공증착로의 구조를 나타낸 참고도.

제2도는 렌즈재치대를 재치시킨 상태를 나타낸 참고도.

제3도는 본 발명의 실시에 의해 생산된 안경렌즈를 나타낸 단면도.

제4도는 통상적인 안경렌즈를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1; 산소공급관 3; 정전기방지코팅제

10; 콘트롤프레임 11; 전자제어장치

20; 진공증착로 21; 개폐문

22; 탄성패킹 23; 잠금장치

30; 돌출판 40; 렌즈재치대

41; 렌즈재치구멍 50; 할로겐램프

60; 이온빔발생장치 70; 보강판

80; 전자빔발생장치 90; 코팅소재용융로

91; 코팅재삽입구멍

100; 본 발명에 의해 제조된 안경렌즈

101; 본 발명에 의해 제조된 안경렌즈

200,202,204 ; SiO₂코팅층

201,203 ; ZrO₂코팅층 205; 코팅막보호제

본 발명은 정전기방지용 안경렌즈의 제조방법에 관한 것이다.

통상적인 안경렌즈는, 제4도와 같이 SiO₂와 ZrO₂및 코팅막보호제가 다층으로 코팅되어 있는데, 코팅막보호제는 다양한 재료를 선택할 수 있다.

이러한 통상의 안경렌즈는 SiO₂와 ZrO₂및 코팅막보호제가 다층으로 코팅되어 있기는 하나, 정전기를 예방할 수 있는 기술은 적용되어 있지 않다. 따라서 렌즈의 표면에 먼지와 기타 금속성 미세물질 및 전도성 비금속성 미세물질이 심하게 부착되어 투과율이 불량함으로써 시야를 흐리게 함은 물론, 난반사를 유발시켜 시력저하 및 난시현상을 초래하는 등의 단점이 있다.

이에 본 발명은 In₂O₃(Indium oxide) 및 SnO₃(Tin-IV oxide)를 정전기방지용 코팅제로 채택하고 적절한 제조공정을 거치게 함으로써 정전기 방지 효과는 물론, 적외선 및 전자파의 차단효과를 부가적으로 얻을 수 있으며 전자파를 다소 차단시킴과 아울러 내열성과 내구성이 향상된 안경렌즈를 제공코저 안출되었다.

이하 본 발명의 안경렌즈(100)의 코팅방법을 제시한다.

콘트롤프레임(10)과 전자제어장치(11)가 구비되고 콘트롤프레임(10)상부에 진공증착로(20)가 설치되도록 하되, 진공증착로의 내부에는 7~8개의 코팅소재삽입구멍(91)이 방사상으로 형성되어 있고 회전이 가능토록 한 코팅소재용융로(90)와 코팅소재를 용융시키기 위한 전자빔발생장치(80)가 바닥쪽으로 설치되며, 상기 코팅소재용융로와 수평을 이루도록 보강판(70)이 설치되고 보강판 위에는 이온빔발생장치(60)가 설치되며 그 주위로 복수의 할로겐램프(50)가 설치되도록 한 후, 돌출판(30) 위에는 렌즈재치대(40)가 얹힐 수 있도록 하되 렌즈재치대는 상부로 라운딩된 경판의 형태를 띠도록 하고, 측방으로는 렌즈재치대가 출입할 수 있도록 개구부가 형성되며 개폐문(21)의 안쪽 테두리에는 내열성의 탄성패킹(22)이 부착되고 잠금장치(23)가 형성되도록 한 통상의 렌즈코팅용 진공증착로에 있어서; 본 발명의 진공증착로는 상기한 이온빔발생장치(60)의 내부 중앙을 관통하도록 산소공급관(1)을 신규로 설치한 구조적인 차이점이 있는데, 이는 산소에칭을 위하여 적용된 중요한 기술인 바 상세한 사항은 후술한다.

다음, 본 발명의 실시예를 제시한다.

상기한 렌즈재치대(40)의 렌즈재치구멍(41) 속에는 통상의 안경렌즈(플라스틱재)를 삽입시켜 증착로 내부의 돌출단(30) 위에 안착시키고, 이어서 코팅소재용융로의 코팅소재삽입구멍(91)에는 SiO₂와 ZrO₂및 본 발명의 정전기방지코팅제(3)를 순서대로 충진시키는데, 충진순서는 SiO₂- ZrO₂- SiO₂- ZrO₂- 정전기방지코팅제(3) - SiO₂순으로 하고 마지막으로 코팅막보호제(205)가 충진되도록 한다.

여기서 본 발명의 정전기방지코팅제(3)는 전술한 바와 같이 In₂O₃(Indium oxide) 및 SnO₃(Tin-IV oxide)를 90 : 10 내지는 95 : 5의 비율로 배합시킨 것이다.

다음, 개폐문(21) 닫고 잠금장치(23)를 잠근 후 진공증착로(20) 내부의 진공도가 2x10^-5Torr가 되도록 조종하고 할로겐램프(50)를 켜서 섭씨 100~120도 정도의 열을 가하여 3~4분 정도 예열시킨다.

이후 할로겐램프는 계속하여 점등이 되어 있으며 후술하는 제조공정이 진행되는 동안 진공증착로 내부의 온도가 항상 섭씨 100~120도가 유지되도록 하여 주는데, 이 범위내에서 온도가 유지되어야 증착효과가 가장 양호히 창출된다. 상기한 바와 같이 할로겐램프로부터의 예열을 통하여 상술한 코팅소재(코팅약품)에 내포되어 있던 수분 및 개스는 배출되어 산화, 소멸되고 렌즈 자체에 내포되어 있던 수분도 증발되어 종합적으로 양호한 증착효과를 얻게 된다.

다음, 이온빔발생장치(60)를 2~4분 정도 작동시켜 안경렌즈의 표면을 에칭(엠보싱)처리하여 주는데 증착된 코팅막의 안정성과 견고성을 얻기 위해 필수적으로 가해져야 하는 공정이다.

다음, 이온빔발생장치의 작동이 중단됨과 동시에 전자빔발생장치(80)를 작동시켜 섭씨 1,200 ~ 1,400도 정도의 열을 가하여 코팅소재용융로(90)의 코팅소재삽입구멍(91) 안에 충진되어 있는 코팅소재를 용융시킴과 동시에 증발시켜 렌즈재치대에 재치되어 있는 안경렌즈의 저면에 코팅소재가 증착되도록 하는데, 첫 번째 코팅소재인 SiO₂가 증착이 완료되면 코팅소재용로가 회전하여 두 번째 코팅소재인 ZrO₂가 충진되어 있는 코팅소재삽입구멍의 위치를 전자빔발생장치의 빔-건(Beam gun) 상부로 이동되도록 한다.

그 즉시 두 번째의 코팅소재인 ZrO₂를 증착시키고 증착이 완료되면 다시 SiO₂- ZrO₂순으로 시킨다.

다음, 본 발명의 정전기방지코팅제(3) 역시 동일한 요령에 의해 증착이 되는데, 본 발명의 정전기방지코팅제를 증착시키기 전(前) 상기한 이온빔발생장치(60)의 저면 중앙을 관통하여 연결된 산소공급관(1)을 통해 산소를 공급함과 동시에 이온빔발생장치(60)를 작동시켜 이미 코팅되어 있는 코팅재의 표면에 산소에칭(엠보싱)을 가하게 된다.

이는 정전기방지코팅제의 증착도를 크게 향상시켜 내열성과 내구성을 양호히 유지하도록 하기 위함이다.

이때 산소공급관으로브터 공급되는 산소는 상기 이온빔발생장치의 이온빔에 의해 산화되면서 상술한 바와 같이 이미 코팅된 코팅막 표면에 산소에칭(엠보싱) 효과를 낳음은 물론 진공증착로 내부의 진공압을 분압시켜 6.0~7.0x10^-5Torr 가 되도록 하는데, 이는 본 발명에 있어서 가장 중요한 기술적 포인트에 해당된다.

산소에칭과 동시에 본 발명의 정전기방지코팅제를 증착시키게 되며 정전기방지코팅제의 증착이 종료되면 산소에칭 역시 종료된다.

그리고, 본 발명의 정전기방지코팅제는 진공증착로 내부의 압력이 6.0~7.0x10^-5Torr 일때 가장 양호하게 증착이 이루어지며, 정전기방지코팅제의 투명도를 완전하게 유지시킬 수 있다.

즉, 정전기방지코팅제는 증착초기 단계에는 갈색 또는 암갈색의 색상을 띠게 되며 이 색상은 그대로 유지되어서는 아니된다.

이를 위해 본 발명인은 수 년간의 연구를 거듭한 결과 상술한 바와 같이 진공증착로 내부의 압력이 6.0~7.0x10^-5Torr 로 분압될 때 증착효과가 최상이 됨은 물론 증착된 정전기방지코팅제의 색상이 증착 즉시 갈색 또는 암갈색으로부터 투명으로 번환됨을 알 수 있었다.

다음, 정전기방지코팅제의 증착이 완료되면 다시 진공증착로(20) 내부의 진공도가 2x10^-5Torr 가 되도록 조정하고 다음 순서의 SiO₂를 동일한 요령으로 증착시킨 후 마지막으로 코팅막보호제(205)를 증착시키는데, 코팅막보호(일명 수막처리제)는 코팅층의 내구성이 유지되도록 함과 아울러 렌즈의 표면에 수분이 잘 묻지 않도록 해주는 기능을 가진다.

이상과 같이 저면부에 1차 코팅을 완료시키고, 증착로의 진공압을 해제시킨 다음 개폐문을 열고 렌즈재치대를 인출하여 1차 코팅된 안경렌즈를 다시 뒤집어서 코팅이 되지 않은 상면쪽이 아래로 향하도록 위치이동을 시킨 후, 렌즈재치대를 다시 증착로 안으로 안착시키고 개폐문을 닫은 수 상술한 바와 같이 동일한 코팅공정을 가함으로써 상술한 코팅소재 및 정전기방지코팅제가 순서대로 양면에 동일한 구성의 코팅층이 생성되도록 하여 완성시킨다.

이상과 같은 공정을 거쳐 본 발명이 완성되며 본 발명의 공정을 거쳐 제작된 안경렌즈는 제3도와 같은 구성을 가진다.

한편, 본 발명의 실시에 의해 안경렌즈(100)에 코팅된 가 코팅제 및 정전기방지코팅제, 코팅막보호제의 코팅두께는 다음과 같다.

편의상 상술한 순서에 의해 코팅두께를 제시하면, 1,697KÅ/0.256KÅ/0.228KÅ0.66KÅ/0.976KÅ/0.17KÅ 가 된다.

따라서 코팅층의 총두께는 4.087KÅ이 된다.

참고로 각 코팅층의 증착시간을 제시하면( 상술한 코팅순서에 의함), 15.0Å/sec, 5.0Å/sec, 7.0Å/sec, 5.0Å/sec, 1.0Å/sec, 10.0Å/sec, 10.0Å/sec 이다.

한편, 통상적인 안경렌즈(101)를 살펴보면, SiO₂- ZrO₂- SiO₂- ZrO₂-SiO₂가 코팅되고 마지막으로 코팅막보호제(205)가 코팅되어 있다.

이의 제조방법은, 상술한 본 발명의 실시와 비교하여 볼 때 정전기방지코팅제의 증착 공정을 제외시킨 공정과 나머지는 동일하다.

차이점이 있다면, 진공증착로 내부의 진공압을 상기한 바와 같이 산소분압시키는 것과 이온빔발생장치를 통해 이온빔이 발생될 때 산소가 동시에 공급되어 이미 코팅된 코팅층의 표면에 산소에칭(엠보싱)을 가해주는 것, 그리고 할로겐램프를 통한 진공증착로 내부의 항온유지이며, 특히 정전기방지코팅제가 증착되는 점은 당연히 뚜렷한 차이점에 해당된다.

물론 정전기방지코팅제의 적용 유무를 제외하고서도 상술한 기술적 차이점은 통상의 기술과 큰 차이가 있다.

본 발명을 통해 생산된 안경렌즈는,

* 굴절율:500nm ~ 2.0nm

* 투과율:400 ~ 1,000nm

* 저항범위:70Ω/125nm 에서 1,250Å 의 물성적 특성을 가지며,

본 발명의 주요한 특징인 정전기방지 효과는 물론, 자외선 및 전자파의 차단효과를 부가적으로 얻을 수 있고 전자파를 다소 차단시킴과 아울러 내열성과 내구성이 향상되는 장점을 가진다.

따라서 렌즈의 표면에 먼지와 기타 금속성 미세물질 및 전도성 비금속 미세물질이 거의 부착되지 못하도록 함으로써 통상의 안경렌즈에 비해 투과율이 탁월하게 향상되며, 난반사현상을 격감시켜 시력저하 및 난시현상을 초래하는 등의 단점을 해소시킬 수 있다.

Claims

콘트롤프레임(10)과 전자제어장치(11)가 구비되고 콘트롤프레임(10)상부에 진공증착로(20)가 설치되도록 하되, 진공증착로의 내부에는 7~8개의 코팅소재삽입구멍(91)이 방사상으로 형성되어 있고 회전이 가능토록 한 코팅소재용융로(90)와 코팅소재를 용융시키기 위한 전자빔발생장치(80)가 바닥쪽으로 설치되며, 상기 코팅소재용융로와 수평을 이루도록 바강판(70)이 설치되고 보강판 위에는 이온빔발생장치(60)가 설치되며 그 주위로 복수의 할로겐램프(50)가 설치되도록 한 후, 돌출판(30) 위에는 렌즈재치대(40)가 얹할 수 있도록 하되 렌즈재치대에는 상부로 라운딩된 경판의 형태를 띠도록 하고, 측방으로는 렌즈재치대가 출입할 수 있도록 개구부가 형성되며 개폐문(21)의 안쪽 테두리에는 내열성의 탄성패킹(22)이 부착되고 잠금장치(23)가 형성되도록 한 통상의 안경렌즈코팅용 진공증착로에 있어서,

상기한 이온빔발생장치(60)의 내부 중앙을 관통하도록 산소공급관(1)을 신규로 설치한 안경렌즈코팅용 진공증착로를 구성시킨 다음,

상기한 진공증착로에 있어서, 렌즈재치대(40)의 렌즈재치구멍(41) 속에는 통상의 안경렌즈(플라스틱재)를 삽입시켜 증착로 내부의 돌출단(30) 위에 안착시키는 과정,

이어서 코팅소재용융로의 코팅소재삽입구멍(91)에는 SiO₂와 ZrO₂및 In₂O₃(Indium oxide) 및 SnO₃(Tin-IV oxide)를 90 : 10 내지는 95 : 5의 비율로 배합시킨 정전기방지코팅제(3)를 순서대로 충진시키는데, 충진순서는 SiO₂- ZrO₂- SiO₂- ZrO₂- 충전기방지코팅제(3) - SiO₂순으로 하고 마지막으로 코팅막보호제(205)가 충진되도록 하는 과정

이어서 개폐문(21)을 닫고 잠금장치(23)를 잠근 후 진공증착로(20) 내부의 진공도가 2x10^-5Torr가 되도록 조정하고 할로겐램프(50)를 켜서 섭씨 100~120도 정도의 열을 가하면서 3 ~ 4분 정도 예열시켜 상술한 코팅소재(코팅약품)에 내포되어 있던 수분 및 개스는 배출시켜 산화, 소멸시키고 렌즈 자체에 내포되어 있던 수분도 증발되도록 하는 과정,

상기 과정에 이어서 이온빔발생장치(60)를 2~4분 정도 작동시켜 안경렌즈의 표면을 에칭처리(엠보싱) 하여 줌과 아울러, 이온빔발생장치의 작동이 중단됨과 동시에 전자빔발생생치(80)를 작동시켜 섭씨 1,200 ~ 1,400도 정도의 열을 가하여 코팅소재용융로(90)의 코팅소재삽입구멍(91)안에 충진되어 있는 코팅소재를 용융시킴과 동시에 증발시켜 렌즈재치대에 재치되어 있는 안경렌즈의 저면에 코팅소재가 증착되도록 하는데, 첫 번째 코팅소재인 SiO₂가 증착이 완료되면 코팅소재용융로가 회전하여 두 번째의 코팅소재인 ZrO₂가 증착되도록 하며, 동일한 요령에 의해 세 번째와 네 번째의 SiO₂- ZrO₂순으로 증착시키는 과정,

이어서 상기한 이온빔발생장치(60)의 저면 중앙을 관통하여 연결된 산소공급관(1)을 통해 산소를 공급함과 동시에 이온빔발생장치(60)을 작동시켜 이미 코팅되어 있는 상기 코팅제의 표면에 산소에칭(엠보싱)을 가하여 줌과 동시에 산소공급관(1)으로부터 증착로 내부로 공급되는 산소량에 의해 진공증착로 내부의 압력이 6.0~7.0x10^-5Torr 가 되도록 산소분압을 시키면서 동시에 상기한 정전기방지코팅제(3)를 증착시키는 과정,

이어서 다시 진공증착로(20) 내부의 진공도가 2x10^-5Torr가 되도록 산소분압을 시키면서 동시에 상기한 정전기방지코팅제(3)를 증착시키고, 다시 진공증착로(20) 내부의 진공도가 2x10^-5Torr가 되도록 조정시킨 후 여섯 번째의 SiO₂를 상술한 요령으로 증착시킨 다음 마지막으로 코팅막보호제(205)를 증착시켜 렌즈재치대의 렌즈재치구멍(41)에 삽입되어 있는 안경렌즈의 저면부에 1차 코팅을 완료시키는 과정,

다음, 증착로의 진공압을 해제시킨 다음 개폐문을 열고 렌즈재치대를 인출하여 1차 코팅된 안경렌즈를 다시 뒤집어서 코팅이 되지 않은 상면쪽이 아래로 향하도록 위치이동을 시킨 후, 렌즈재치대를 다시 증착로 안으로 안착시키고 개폐문을 닫은 후 상술한 바와 같이 동일한 코팅공정을 가함으로써 상술한 코팅소재 및 정전기방지코팅소재가 순서대로 양면에 동일한 구성의 코팅층이 형성되도록 하는 과정으로 되는 것을 특징으로 하는 정전기방지용 안경렌즈의 제조방법.