KR20090009983A

KR20090009983A - 반사경의 제조장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20090009983A
Application number: KR1020087030582A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 이이지마; 요스케 코바야시; 코우지 히라야마; 유스케 하시모토; 류지 하마다; 켄 모모노; 아츠시 나카츠카
Original assignee: 가부시키가이샤 알박
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2009-01-23
Also published as: JP5039697B2; WO2008004397A1; US8221551B2; EP2040098A1; JPWO2008004397A1; CN101484830A; TWI367349B; KR101044358B1; EP2040098A4; US20090208664A1; CN101484830B; TW200807036A

Abstract

공정의 간소화와 작업시간 단축을 꾀할 수 있는 반사경의 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

반사막 성막용의 금속증발원(22)과, 착색막 성막용의 색소증발원(23)과, 보호막 성막용의 플라스마 중합원(전극; 24)이 하나의 진공처리실(5) 내에 배치된 성막장치(1)를 구성한다. 그래서, 반사막의 형성공정과, 색소막의 형성공정과, 보호막의 형성공정을 공통의 진공처리실(5) 내에서 실시하는 것에 의해 공정을 간소화함과 동시에 작업시간 단축을 꾀한다.

반사경, 반사경 제조장치, 반사경 제조방법

Description

반사경의 제조장치 및 그 제조방법{APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING REFLECTOR MIRROR}

본 발명은 예를 들면 자동차용 등기구에 이용되는 반사경의 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

현재, 자동차의 헤드 램프 등의 등기구에 이용되는 착색 반사등(리플렉터)은 수지 성형한 기체(基體) 표면에 반사막과, 반사막을 착색하는 착색막(보호막)을 적층 형성한 반사경을 구비하고 있다. 반사막에는 주로 알루미늄 등의 금속증착막이 이용되고 있다. 착색막에는 종래로부터 색소함유의 도포막이 이용되고 있다(하기 특허문헌 1, 2 참조).

종래 반사경의 제조방법으로서는, 반사막 및 착색막의 형성을 각각 전용 처리실에 있어서 행하도록 하고 있어, 각 처리실간에 있어 기체의 성막처리와, 각 처리실간의 기체 반송처리를 거쳐 반사경의 제조 프로세스를 수행하도록 하고 있었다.

특허문헌 1: 일본국 특개 2003-207611호 공보

특허문헌 2: 일본국 특개 2005-310386호 공보

그렇지만, 종래 반사경의 제조방법은 착색막을 색소함유의 도막으로 구성하기 때문에, 착색막 하지층의 예비처리나 도포후의 건조처리가 필요하고, 설비의 복잡화와 고비용화를 초래함과 동시에, 작업시간 단축을 꾀할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 상술의 문제를 감안해서, 공정의 간소화와 작업시간 단축을 꾀할 수 있는 반사경의 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

이상의 과제를 해결함에 있어서, 본 발명의 반사경의 제조장치는 반사막 성막(막 형성)용의 금속막 형성수단과, 착색막 성막용의 색소막 형성수단과, 보호막 성막용의 보호막 형성수단이 하나의 진공처리실 내에 배치되고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 금속막 형성수단은 금속증발원이고, 상기 색소막 형성수단은 색소증발원이고, 상기 보호막 형성수단은 플라스마 중합원인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 반사경의 제조방법은 반사막 형성공정과, 착색막 형성공정과, 보호막 형성공정을 공통의 진공처리실 내에서 실시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 착색막의 형성을 증착법에 의해 행하도록 하고 있고, 진공처리실 내에 금속증발원, 색소증발원 및 플라스마 중합원을 설치하는 것에 의해, 동일 진공처리실 내에서의 반사막, 착색막 및 보호막 형성을 일관하여 행하도록 하고 있다. 이것에 의해, 공정을 간소화할 수 있음과 동시에 작업시간 단축을 꾀할 수 있게 된다.

또, 본 발명의 반사경의 제조장치는 진공처리실 내부에 금속막 형성수단과, 색소막 형성수단과, 보호막 형성수단을 동시에 수용하는 드럼상의 기체 홀더가 회전 가능하게 설치되어 있고, 기체는 기체 홀더의 내주면에 복수 지지되어 있다. 그래서 기체표면에 대한 반사막의 형성공정, 착색막의 형성공정 및 보호막의 형성공정에서는 기체 홀더의 회전에 의해 기체를 진공처실 내에서 공전시키면서 복수의 기체에 동시에 성막한다. 이에 의해, 한번의 처리로 복수의 반사경 제조가 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 반사경의 제조장치에 이용되는 성막장치의 개략구성을 나타내는 측단면도이다.

도 2는 도 1에 있어 [2]-[2]선방향 단면도이다.

도 3은 등기구의 일반적인 구성을 나타내는 개략도이다.

도 4는 반사경의 막구조를 나타내는 단면모식도이다.

도 5는 도 1의 성막장치에 짜넣어지는 금속증발원의 개략구성도이다.

도 6은 도 1의 성막장치에 짜넣어지는 색소증발원의 개략구성도이다.

*부호의 설명*

1: 성막장치 2: 진공조

4: 기체 홀더 5: 진공처리실

6: 진공펌프 7: 가스원

9: 대차(台車) 10: 기체

12: 회전구동원 13: 씰부재

14: 덮개 15: 등기구

16: 램프 17: 반사경

18: 하지막 19: 반사막

20: 착색막 21: 보호막

22: 금속증발원 23: 색소증발원

24: 플라스마 중합용 전극

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 반사경의 제조장치로서 구성되는 성막장치(1)의 개략단면도이다. 도 2는 도 1에 있어 [2]-[2]선방향 단면도이다. 성막장치(1)는 진공조(2)를 지지하는 가대(架台; 3)와, 진공조에 대해서 착탈자재하게 구성된 기체 홀더(4)를 구비하고 있다.

진공조(2) 내부는 진공조(2)에 대해서 기체 홀더(4)가 장착되었을 때에 밀폐되는 진공처리실(5)로 되고 있고, 진공펌프(6)에 의해 소정의 감압분위기로 진공배기 가능하게 되어 있다. 또, 진공조(2)에는 진공처리실(5)에 대해서 플라스마 중합용 원료가스를 도입하는 가스원(7)이 가스도입개관(8)을 통해 접속되어 있다.

기체 홀더(4)는 내주면에 복수의 기체(10)를 지지할 수가 있는 대략 원통상의 드럼상이며, 대차(9) 위에 복수대(본 실시형태에서는 2대) 클러스터상으로 설치되어 있다. 기체 홀더(4)는 일단이 폐색되고 타단이 개방되어 있는 것과 동시에, 폐색단의 중심부에 고정된 지지축(11)에 의해 수평으로 지지되어 있다. 지지축(11)은 회전구동원(모터; 12)의 구동축으로 해도 기능하고, 회전구동원(12)의 구동에 의해 기체 홀더(4)가 축심부를 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있다.

또, 기체 홀더(4)의 폐색단 근처의 지지축(11) 상에는 진공조(2) 전면부에 설치된 환상의 씰부재(13)와 밀착되는 덮개(14)가 설치되어 있다. 기체 홀더(4)는 진공조(2)에 대해서 덮개(14)가 밀착하는 것에 의해 진공처리실(5)에 장착된다. 이 장착상태에 있어서, 기체 홀더(4)는 그 개구단 및 외주면이 진공조(2) 내벽에 대해서 일정 간격을 두고 대향 배치되어, 진공조(2) 내부와 기체 홀더(4) 내부가 서로 연통하도록 되어 있다.

기체(10)는 자동차용 헤드 램프 등의 등기구에 이용되는 반사경(리플렉터)의 본체를 구성한다. 도 3에 나타내듯이, 등기구(15)는 표면(내면)에 반사경(17)이 형성된 기체(10)의 중심부에 램프(16)가 취부되어 되고, 램프(16)에서 투사된 빛을 정면방향(도면중 아랫방향)에 집광하는 기능을 가진다. 반사경(17)은 도 4에 나타내는 바와 같은 구성을 가지고 있고, 기체(10) 표면에 하지막(18), 반사막(19), 착색막(20) 및 보호막(21)이 차례차례 형성된 적층막으로 이루어진다. 또, 반사경(17)의 적층구조나 각종 막의 적층순서는 상기 예에 한정되지 않는다. 예를 들면 반사막(19)과 착색막(20) 사이에 보호막(21)을 더해도 좋다.

하지막(18), 반사막(19), 착색막(20) 및 보호막(21)은 상술한 성막장치(1)를 이용하여 형성된다. 즉, 반사막(19)은 진공증착법으로 형성된 금속막으로 되고, 착색막(20)은 진공증착법으로 형성된 색소(또는 안료)막으로 되고, 하지막(18) 및 보호막(21)은 플라스마 중합법에 의해 형성된 중합막으로 구성되어 있다. 하지막(18)은 필요에 따라서 생략된다. 기체(10)는 플라스틱 사출성형체이다.

성막장치(1)는 이러한 막을 공통의 진공처리실(5)에 있어서 일관하여 성막한다. 도 2에 나타내듯이, 진공처리실(5)에는 반사막(19) 성막용의 금속막 형성수단으로서의 금속증발원(22)과, 착색막(20) 성막용의 색소막 형성수단으로서의 색소증발원(23)과, 보호막{21 및 하지막(18)} 성막용의 보호막 형성수단 혹은 플라스마 중합원으로서의 플라스마 중합용 전극(24)이 각각 배치되어 있다. 이들 금속증발원(22), 색소증발원(23) 및 플라스마 중합용 전극(24)은 진공처리실(5)의 대략 중앙부에 배치되어 있고, 도 1에 나타내는 바와 같이 진공조(2) 내부 저벽에서 축방향에 따라 취부되는 것으로, 기체 홀더(4) 내부의 기체(10)와 대향하고 있다.

금속증발원(22)은 예를 들면 도 5에 나타내듯이 저항가열방식으로 구성되어 있고, 한쌍의 롯드상 전극(25, 25) 사이에 텅스텐 등의 필라멘트(26; filament)를 복수 취부하고, 이들 필라멘트(26)에 증발재료{예컨대, 알루미늄; (27)}를 보유시키고 있다. 증발재료(27)는 필라멘트(26)의 통전가열에 의해 가열, 증발되는 것으로, 기체(10) 표면에 알루미늄막으로 되는 반사막(19)을 성막한다. 또, 금속증발원(22)은 스팻터링에 의한 방식으로도 구성 가능하다.

색소증발원(23)도 또, 도 6에 나타내는 바와 같은 저항가열방식으로 구성되어 있다. 한 쌍의 롯드상 전극(28, 28) 사이에는 텅스텐 필라멘트(29)가 복수 취부되어 있고, 이들 필라멘트(29)에 알루미나 등으로 되는 가마(30)가 설치되어 있다. 가마(30)에는 색소재료(예컨대 프탈로시아닌)가 수용되어 필라멘트(29)의 통 전가열에 의해 가열, 증발되는 것으로 기체(10) 표면에 반사막(19)을 착색하는 착색막(20)을 성막한다.

플라스마 중합용 전극(24)은 금속증발원(22) 및 색소증발원(23)의 각 전극(25, 28)과 평행하게 연재하고 있고, 도시하지 않는 직류전원 또는 고주파전원 혹은 중주파전원에 접속되어 있다. 플라스마 중합용 전극(24)은 가스원(7)에서 가스도입배관(8)을 통해 진공처리실(5)에 도입되는 모노머 원료가스{예컨대 헥사메틸 디 실록산(HMDSO)}와 함께 본 발명의 「플라스마 중합원」을 구성하고, 방전에 의해 기체(10) 표면에 HMDSO로 되는 하지막(18) 및 반사막(19)을 보호하는 보호막(21)을 성막한다.

계속해서, 이상과 같이 구성되는 성막장치(1)를 이용한 반사경의 제조방법에 대해 설명한다.

우선, 기체(10)를 복수 지지한 기체 홀더(4)를 진공조(2)에 장전하고, 덮개(14)를 씰부재(13)에 밀착시키는 것으로 진공처리실(5)을 바깥 공기로부터 차단한다. 그후, 진공펌프(6)를 구동시켜 진공처리실(5)을 배기하고 소정의 진공도로 감압한다. 진공처리실(5)이 소정의 진공도에 도달하면, 회전구동원(12)의 구동에 의해 기체 홀더(4)를 진공처리실(5) 내에서 회전시킨다. 이에 의해, 기체(10)는 진공처리실(5) 내부에서 공전운동한다. 또, 기체 홀더(4)에 기체(10)의 자전기구를 부가해도 좋다.

이 상태에서, 가스원(7)에서 가스도입배관(8)을 통해 모너머 원료가스를 진공처리실(5)에 도입하고, 플라스마 중합용 전극(24)의 방전작용에 의해 기체(10) 표면에 HMDSO로 되는 하지막(18)을 성막한다. 또, 하지막(18)형성 대신에, 아르곤 가스 또는 공기를 도입하는 것으로써 기체(10) 표면을 플라스마 클리닝해도 좋다.

다음에, 플라스마 중합용 전극의 방전과 모노머 원료가스의 도입을 정지하고, 금속증발원(22)의 필라멘트(26)를 예를 들면 800∼1000℃로 통전가열하여 증발재료(27)를 증발시키는 것으로 기체(10) 표면에 하지막(18) 상에 알루미늄으로 되는 반사막(19)을 성막한다.

그후, 금속증발원(22)의 필라멘트(26)로의 통전을 정지하고, 이번은 색소증발원(23)의 필라멘트(29)를 예를 들면 500℃에서 통전가열하여 가마(30) 내를 대략 350℃로 가열하고 색소재료를 증발시키는 것으로, 기체(10) 표면의 반사막(19) 상에 착색막(20)을 성막한다.

그리고 색소증발원(23)의 필라멘트(29) 통전을 정지한 후, 다시 플라스마 중합용 전극(24)을 방전시키고, 더욱이 모너머 원료가스를 도입하는 것에 의해 기체(10) 표면의 착색막(20) 상에 보호막(21)을 성막한다. 또, 그후 필요에 따라서, 공기, 산소 또는 아르곤 가스를 도입한 플라스마 처리에 의해 기체(10) 표면에 친수화를 실시해도 좋다.

이상과 같이, 본 실시형태에 의하면 반사막(19) 및 착색막(20)의 성막을 진공증착법에 따라 하고, 하지막(18) 및 보호막(20)의 성막을 플라스마 중합법에 따라 행하도록 하고 있으므로, 이러한 막을 동일 진공처리실(5) 내에서 성막하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 반사경(17)의 형성공정을 간략화할 수 있음과 동시에 작업시간 단축을 꾀할 수 있다.

또, 본 실시형태의 성막장치(1)에 의하면, 하나의 진공처리실(5) 내에 금속증발원(22), 색소증발원(23) 및 플라스마 중합원(전극; 24)을 설치하는 것에 의해, 기체(10) 표면에 대한 하지막(18), 반사막(19), 착색막(20) 및 보호막(21)의 일관된 성막이 가능해진다. 이것에 의해, 반사경(17)의 제조설비의 간소화, 저비용화, 소형화를 꾀할 수 있게 된다.

더욱이, 본 실시형태에 의하면 기체 홀더(4)를 진공처리실 내에서 회전 가능하게 구성함과 함께, 기체 홀더(4)에 지지한 복수의 기체(10)에 대해서 동시에 성막처리를 실시할 수 있으므로, 한번의 처리로 복수의 반사경 제조가 가능해져 생산성을 높일 수 있다.

또, 본 실시형태의 성막장치(1)에 있어서는, 한쪽의 기체 홀더(4)가 진공조(2)에 장착되고 있는 동안, 다른 쪽의 기체 홀더(4)에 있어서 미처리의 기체(10) 사입이 행해진다. 그리고 한쪽의 기체 홀더(4)에 지지된 기체(20)의 성막이 완료한 후, 당해 한쪽의 기체 홀더(4)가 진공조(2)로부터 이탈된다. 그리고 대차(9)를 이동시켜 다른 쪽의 기체 홀더(4)가 진공조(2)에 장착되고 상술한 바와 같이 각종 막의 성막이 행해진다. 그사이, 한쪽측의 기체 홀더(4)에서 처리제의 기체(10) 취출이 행해진다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.

도 1을 참조하여, 진공조(2) 내부의 각 증발원(22, 23)에 증발재료를 세트하고, 기체(10)를 복수 지지한 기체 홀더(4)를 진공조{2; 진공처리실(5)}에 장착해 진공처리실(5)을 소정의 진공도로 배기했다. 가스원(7)에서 모노머 원료가스를 10㎩까지 도입하고, 플라스마 중합용 전극(24)에 직류 2㎸를 인가하여 방전을 이루어, 대략 30초간 성막하고, 하지막(18)을 형성했다.

다음으로, 금속증발원(22)의 필라멘트(26)를 통전가열하고, 금속재료(알루미늄)를 대략 60초간 증측시켜 하지막(18) 위에 반사막(19)을 성막했다. 계속해서, 색소증발원(23)의 필라멘트(29)를 통전가열하고, 색소재료(프탈로시아닌)를 약 30초간 증착시켜 반사막(19) 위에 착색막(20)을 성막했다. 이에 의해 반사막(19)이 얇은 블루로 착색되었다.

계속해서, 모노머 원료를 10㎩까지 도입하고, 플라스마 중합용 전극(24)에 직류 2㎸를 인가하여 방전을 이루고, 약 180초간 성막하고, 착색막(20) 위에 보호막(21)을 형성했다. 더욱이, 아르곤 가스를 1라 10^-1㎩ 도입하고, 플라스마 중합용 전극(24)을 이용한 DC플라스마에 의해 표면의 친수화를 약 10초간 행했다.

이상과 같이 하여 제작한 반사경(17)의 내산성 시험, 내알칼리성 시험을 실시했던바 어느 시험에서도 패스할 수 있는 막특성을 얻을 수 있었던 것이 확인되었다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 물론, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상에 근거하여 여러 가지의 변형이 가능하다.

예를 들면 이상의 실시형태에서는, 반사막(19), 착색막(20), 보호막{20, 하 지막(18)}으로서 각각 알루미늄, 프탈로시아닌, HMDSO로 구성했지만, 이들 각 막의 재료는 이들에 한정되지 않고, 적절히 변경 가능하다.

또, 이상의 실시형태에서는 대차(9)에 기체 홀더(4)를 2기 설치했지만, 더욱 그 수를 증가해도 상관없다.

이상 기술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 동일 진공처리실 내에서의 반사막, 착색막 및 보호막의 형성을 일관하여 행하도록 하고 있으므로 반사경의 제조공정을 간소화할 수 있음과 동시에 작업시간 단축을 꾀할 수 있게 된다.

Claims

기체 표면에 반사막, 착색막 및 보호막이 소정의 순서로 성막되어 이루어지는 반사경의 제조장치에 있어서,

반사막 성막용의 금속막 형성수단과,

착색막 성막용의 색소막 형성수단과,

보호막 성막용의 보호막 형성수단이,

하나의 진공처리실 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반사경의 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 금속막 형성수단은 금속증발원이고, 상기 착색막 형성수단은 색소증발원이고, 상기 보호막 형성수단은 플라스마 중합원인 것을 특징으로 하는 반사경의 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 진공처리실 내부에는 상기 금속막 형성수단과, 상기 색소막 형성수단과, 상기 보호막 형성수단을 동시에 수용하는 드럼상의 기체 홀더가 회전 가능하게 설치되어 있고,

상기 기체는 상기 기체 홀더의 내주면에 복수 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 반사경의 제조장치.
제3항에 있어서, 상기 기체 홀더는 상기 진공처리실에 대해서 착탈자재하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사경의 제조장치.
기체 표면에 반사막, 착색막 및 보호막이 소정의 순서로 성막되는 반사경의 제조방법에 있어서,

상기 반사막의 형성공정과, 상기 착색막의 형성공정과, 상기 보호막의 형성공정을 공통의 진공처리실 내에서 실시하는 것을 특징으로 하는 반사경의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 반사막의 형성공정, 상기 착색막의 형성공정 및 상기 보호막의 형성공정에서는, 상기 기체를 상기 진공처리실 내에서 공전시키면서 복수의 기체에 동시에 성막하는 것을 특징으로 하는 반사경의 제조방법.