KR20010051837A

KR20010051837A - 광학 기층 상에 코팅층을 도포하기 위한 진공 코팅 시스템

Info

Publication number: KR20010051837A
Application number: KR1020000069191A
Authority: KR
Inventors: 지크리스트베아트
Original assignee: 루돌프 쥬터; 새티스 배큠 인더스트리스 버트리에브스-에이지
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2001-06-25
Also published as: EP1101836A1; CH694329A5; JP2001207262A

Abstract

진공 코팅 시스템은 캐리어 장치(3, 3') 상에서 인장가능한 안경 렌즈와 같은 광학 기층(10)의 표면 상에 코팅층을 가하도록 기능한다. 캐리어 장치는 적어도 하나의 코팅 공급원(4), 특히 마그네트론 스퍼터링 타겟을 갖고, 불활성 가스의 대기가 제공가능한 기밀 밀봉 가능하고 배기가능한 리셉터클(1) 내에 회전가능하게 배치된다. 이러한 상황에서, 인장 매체(10')는 캐리어 장치(3, 3')의 각각의 하나의 축 위에서 각각 하나의 기층에 대해 배치되고, 기어 매체(6)에 의해 상기 캐리어 장치에 연결된다. 또한, 캐리어 장치(3, 3')의 회전 샤프트(3')는 마그네트론 스퍼터링 코팅 공급원(4)의 고정 위치 스퍼터 타겟(4')의 중심축(4")에 편심 배치되고, 또한 각 인장 매체(10')의 평면은 내향으로 기울어져서 그 연장된 회전축(5)은 코팅 공급원(4)의 방향으로 회전 샤프트(3')의 연장된 축(3")과 예각을 이룬다.

이러한 수단에 의해, 코팅될 기층의 각 표면 상에 최적의 균일한 응결(precipitation)이 달성되도록 기층 표면이 타겟에 의해 가해진 코팅 재료의 분산 특성에 상응하는 이동에 의해 정확히 한정된 위치에 항상 위치되는 것이 이제 가능하다.

Description

광학 기층 상에 코팅층을 도포하기 위한 진공 코팅 시스템{VACUUM COATING SYSTEM FOR THE APPLICATION OF COATING LAYERS ON OPTICAL SUBSTRATES}

본 발명은 적어도 하나의 코팅 공급원, 특히 마그네트론 스퍼터링 타겟을 갖고, 기밀 밀봉 가능하고 제거가능하고 아르곤 또는 크립톤 또는 산소 또는 질소와 같은 불활성 가스의 대기를 갖는 리셉터클 내에 회전가능하게 정렬되고 캐리어 장치 상에서 인장가능한 안경 렌즈와 같은 광학 기층의 표면에 코팅층을 도포하기 위한 진공 코팅 시스템에 관한 것이다.

특히, 전체 기층 표면에 완전 균일한 코팅과 최적화를 달성하도록, 이 경우에 규소-웨이퍼, 평판 유리 요소 등과 같은 평면 코팅에 스퍼터링 코팅 기술이 주로 적용되곤 했다.

안경 렌즈 및 기타 렌즈 등과 같은 광학 기층의 코팅 기술로는, 증기 처리될 기층 표면은 모든 기층 상에 최적의 균일한 응결을 달성하도록 타겟에 의해 가해지는 코팅 재료의 리셉터클에 미리 설정된 기하학적 분산 위치로의 이동에 의해 정확히 한정된 위치에 채택되어야 하지만 표면의 곡률 반경이 뚜렷이 다를 뿐만 아니라 렌즈 직경 및 렌즈 두께에 대해서와 같이 안경 렌즈가 가장 광범위하게 다른 기하학적 형상으로 사용되는 모순이 발생하기 때문에 이러한 광학 결과를 달성하는 것이 지금까지 불가능하였다.

그러나, 균질 코팅, 즉 전체 굴곡된 렌즈 표면에 걸쳐 두께가 일정한 코팅은 심지어 수 나노미터의 코팅 두께, 즉 수 원자 두께의 층의 차이가 색 변화를 교란시키는 것으로서 용이하게 확인될 수 있다는 사실만에 의해서도 중요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 모든 표면 상에 최적의 균일한 응결을 달성하기 위해 타겟에 의해 가해진 코팅 재료의 분산 특성에 상응하는 이동에 의해 코팅될 기층 표면을 정확히 한정된 위치에 항상 배치시키는 전술된 형태의 안경 렌즈와 같은 광학 기층의 표면 상에 코팅층을 도포하기 위한 진공 코팅 시스템을 설계하는 것이다.

이는 각각의 개별 기층용 인장 수단이 각각의 경우에 캐리어 장치의 축 위에 정렬되고 기어 매체에 의해 회전가능하게 캐리어 장치에 연결된다는 사실에 의해 본 발명에 따라 초기에 달성된다.

이러한 경우에, 기층용 인장 수단의 회전 속도가 캐리어 장치의 회전 속도보다 빠르고, 바람직하게는 몇 배 더 빠르다는 장점이 있다.

캐리어 장치의 회전축이 마그네트론 스퍼터링 코팅 공급원의 고정 위치 스퍼터 타겟의 중심축에 편심 배치되고 각 인장 매체의 평면이 내향으로 기울어짐으로써 그 연장된 회전축이 코팅 공급원의 방향으로 회전 샤프트의 연장된 축과 예각을 이룬다는 것이 본 발명에서 더 중요하다.

원주 방향으로 자체 이동하는 캐리어 장치 상에 배치된 기층의 원주 방향 이동은 바람직하게는 동일한 방향 또는 반대 방향으로 고속 회전, 마그네트론 스퍼터링 코팅 공급원의 고정 위치 스퍼터 타겟의 중심축에 대한 원주 방향 이동으로의 캐리어 장치의 편심성, 및 코팅 공급원의 방향으로 인장 매체의 축의 내향 경사에 의해 달성되는 기층의 경사가 발생하는 것이 바람직하고, 모든 표면 상에 최적의 균일한 응결을 달성하도록 기층 표면이 타겟에 의해 가해지는 코팅 재료의 분산 특성에 상응하는 이동에 의해 정확히 한정된 위치에 항상 유지되도록 코팅되는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 의한 배치에 유리한 실시예는 기어 매체가 모터 구동식 유성 기어를 포함하고, 이 경우에 유성 기어 휠은 기층용 인장 매체에 회전 저항되게 연결된다.

본 발명에 의한 목적의 실시예의 일예는 도면을 기초하여 이후에 기술된다.

도1은 코팅층을 광학 기층의 표면에 도포하는 본 발명에 의한 진공 코팅 장치의 개략적인 도식도.

도2는 도1에 의한 진공 코팅 시스템의 구체적인 대표도의 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 리셉터클

2: 챔버 영역

3: 캐리어 장치

4: 코팅 공급원

6: 기어 매체

광학 기층, 예컨대 이 경우에 플라스틱 안경 렌즈(10) 상에 코팅층을 도포하는 실시예에 의해 도시되는 진공 코팅 시스템은 자세히 기술되지 않을 진공 펌프 매체에 의해 배기가능한 리셉터클(1)을 포함한다.

확장된 챔버 영역(2), 즉 본 실시예에서는 아르곤 또는 크립톤 또는 산소 또는 질소와 같은 불활성 기체의 대기가 제공될 수 있는 기밀가능하고 배기가능한 리셉터클(1)의 상부에는, 교체가능한 진공 공급원(4), 특히 마그네트론 스퍼터링 코팅 공급원이 위치되고, 이에 대향되게는 마그네트론 스퍼터링 코팅 공급원에 대해 중앙에서 분무되는 코팅 재료의 효과 범위 내에서 캐리어 장치(3, 3')는 코팅될 기층(10)을 위한 인장 매체(10')와 함께 회전가능하게 배치된다.

이러한 진공 코팅 장치는 이미 공지되고 그 공간적 배치가 마음대로 설정될 수 있다.

또한, 본원에서 사용된 마그네트론 스퍼터링 코팅 장치(4)는 도가니(crucible) 또는 스퍼터링 타겟(4')과 함께 이미 공지된 것이므로 이와 관련된 자세한 설명은 불필요하다.

모든 표면 상에 최적의 균일한 응결을 달성하기 위해 타겟에 의해 가해지는 코팅 재료의 분산 특성과 상응하는 이동과 같은 정확히 한정된 위치에 응결이 항상 발생하는 기층 표면을 유지하려는 목적을 해결하기 위해서는, 인장 매체(10')가 하나의 기층(10)에 대한 각 경우에 캐리어 장치(3, 3') 상의 축(5) 위에 배치되고 기어 매체(6)에 의해 회전가능하게 상기 장치에 연결되는 것이 본 발명에서 필수적이다.

이러한 기어 매체(6)는 유성 기어(6')가 기층(10)에 대해 각각의 인장 매체(10')와 회전 저항되게 배치되는 모터 구동식 유성 기어(6', 6")를 포함한다.

이러한 유성 기어(6')은 그 개수가, 예컨대 4개인 경우에 고정된 링 기어(6")에 결합하여 캐리어 장치의 회전 테이블(3)이 자전함에 따라 링 기어에서 회전하고, 이 경우에 기층(10')에 대한 인장 매체(10')의 회전 속도는 캐리어(3, 3')의 회전 속도보다 빠르고, 바람직하게는 몇 배 빠르다.

회전 테이블(3)을 위한 구동은 이 경우 모터(15)에 연결된 기어 시스템(7)에 의해 수행되고, 상기 기어 시스템은 캐리어 장치의 중공 샤프트(3')와 결합한다.

이 경우에 있어서, 캐리어 장치(3, 3')의 회전 샤프트(3')는 마그네트론 스퍼터링 코팅 공급원(4)의 정적 스퍼터 타겟(4')의 중심축(4")에 편심 배치되는 것이 본 발명에서 또한 필수적이다.

각 인장 장치(10')의 평면이 내향으로 기울어지고, 이로써 그 연장된 회전축(5)이 코팅 공급원(4)의 방향으로 회전 샤프트(3')의 연장된 축(3")과 예각을 이루는 것이 본 발명에서 더 중요하다.

마그네트론 스퍼터링 코팅 공급원의 고정 위치 스퍼터 타겟의 중심축에 대한 순환 캐리어 장치의 편심성뿐만 아니라, 바람직하게는 동일한 방향 또는 대향된 방향으로의 고속 회전으로 회전 캐리어 상에 배치된 기층의 원주 방향 이동과 마그네트론 스퍼터링 코팅 공급원의 방향으로의 인장 매체의 평면의 기울기의 결과와 같은 기층의 경사의 기울기로써, 응결이 발생될 기층 상에 최적의 균일한 응결을 달성하도록 타겟에 의해 가해지는 코팅 재료의 분배 특성에 상응하는 이동에 의해 정확히 한정된 위치에 보유되는 것이 이제 가능하다.

본 발명의 진공 코팅 시스템을 제공함으로써, 광학 기층 표면에 코팅층을 균일하게 도포할 수 있다

Claims

적어도 하나의 코팅 공급원(4), 특히 마그네트론 스퍼터링 타겟을 갖고, 불활성 가스의 대기가 제공되고 기밀 밀봉가능하고 배기가능한 리셉터클(1) 내에 회전가능하게 배치되는 캐리어 장치(3, 3') 상에서 인장가능한 안경 렌즈와 같은 광학 기층(10)의 표면 상에 코팅층을 도포하기 위한 진공 코팅 시스템에 있어서,

각각의 개별 기층(10)을 위한 인장 매체(10')는 캐리어 장치(3, 3')에서 각각 축(5) 위에 배치되고, 기어 매체(6)에 의해 회전가능하게 상기 캐리어 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 시스템.
제1항에 있어서, 기어 매체(6)는 모터 구동식 유성 기어(6', 6")를 포함하고, 이 경우에 하나의 유성 기어(6')는 기층(10)을 위한 각각의 인장 장치(10')에 회전 저항되게 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기층(10)용 인장 매체(10')의 회전 속도는 캐리어 장치(3, 3')의 회전 속도보다 빠르고, 바람직하게는 몇 배 더 빠른 것을 특징으로 하는 진공 코팅 시스템.
제1항에 있어서, 캐리어 장치(3, 3')의 회전축(3")은 마그네트론 스퍼터링 코팅 공급원(4)의 정적 스퍼터 타겟(4')의 중심축(4")에 편심 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 시스템.
제1항에 있어서, 각 인장 매체(10')의 평면은 내향으로 기울어지고, 이러한 경우에 그 연장된 회전축(5)은 코팅 공급원(4)의 방향으로 회전 샤프트(3')의 연장 축(3")과 예각을 이루는 것을 특징으로 하는 진공 코팅 시스템.