[發明專利]模壓成型模具及其制造方法以及玻璃光學元件的制造方法

有效

• 申請號: 201310445292.5
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103708708A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 小林巧;西村法一;田中祐輔;山本英明;諸石圭二
• 申請（專利權）人: HOYA株式會社
• 主分類號: C03B11/08
• 分類號: C03B11/08;C23C14/32
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及在通過壓力成型制造透鏡等光學元件時使用的、具有離型膜的模壓成型模具的制造方法以及該模壓成型模具。詳細地，涉及如下所述的模壓成型模具的制造方法和該模壓成型模具，該模壓成型模具能夠成型出外觀缺陷少的透鏡，且具有包含碳膜的離型膜，該碳膜通過如下方式成膜：通過真空電弧放電在碳陰極上生成碳等離子體，從碳等離子體中只取出離子化后的碳，向被成膜面照射離子化后的碳即該碳等離子體，由此進行成膜。

背景技術

精密壓力成型法也稱作光模成型法，是這樣的方法：通過將壓力成型模具的成型面精密地轉印到玻璃上，由此，通過壓力成型形成光學功能面，例如以透鏡為例，形成非球面透鏡的非球面或球面透鏡的球面等透鏡面。即，由于不需要為了做成光學功能面而進行研削或研磨等機械加工，因此，能夠以高生產性制造光學元件，尤其是非球面透鏡。

在現有技術中，提出了如下方案：作為在這種方法中使用的成型模具的模具材料，使用了以SiC、超硬合金、不銹鋼等金屬以及陶瓷為代表的各種材料，為了改善成型模具與玻璃的離型性，在成型模具上設置了含碳膜、貴重金屬合金膜等離型膜。設置了在內部還包含有鉆石狀碳膜、氫化非晶態碳膜（a-C：H膜）、硬質碳膜、四面體非晶態碳膜（taC膜）等碳膜的離型膜的成型模具具有離型性好、難以與玻璃發生融接的優點。

然而，在反復進行模壓成型操作的過程中，這樣的碳膜發生磨損，無法獲得足夠的成型性能，在耐久性方面存在問題。因此，為了改善離型膜的耐久性，提出了在成型時使用硬度不易下降的膜。

例如，在專利文獻1（日本特開2012-12286號公報）中公開了在光學元件成型用模具的型母材上，通過過濾陰極真空電弧法（Filtered?Cathodic?Vacuum?Arc法，以下稱作FCVA法）成膜出taC膜的內容。FCVA法是從碳電極的電弧放電中只取出能量一致的電荷粒子，在基板上形成均質且高密度的薄膜的方式。根據該方法，能夠獲得通過接合不含氫的高強度的sp3而成的taC膜。

此外，專利文獻2（日本特開2009-199637號公報）中公開了通過過濾陰極電弧法（Filtered?Cathodic?Arc法，以下稱作FCA法），在磁記錄介質上形成taC膜的內容。在FCA法中，在陰極上使用純石墨靶，通過電弧放電在靶上產生電弧，生成碳等離子體，通過負偏置等向基體引入等離子體中的離子，形成碳膜。在通過這種方法成膜的碳膜中，由于相對于sp2成分，sp3成分的比率變高，因此，能夠獲得硬且堅固的碳膜。

此外，FCVA法和FCA法是以不同的名稱表示的相同的制法。雖然作為同樣的名稱，存在過濾真空電弧法（Filtered?Vacuum?Arc法，以下稱為FVA法）、過濾電弧沉積法（Filtered?Arc?Deposition法，以下稱作FAD法）等，不過，這些都是相同的制法。通過該制法來成膜的碳膜，sp3成分的比率變高，因此，獲得高硬度的碳膜。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2012-12286號公報

【專利文獻2】日本特開2009-199637號公報

然而，在使用形成有通過前述的FCVA法等成膜的taC膜的成型模具，對被成型玻璃進行壓力成型，從而成型出光學元件的情況下，存在這樣的問題：在成型后的光學元件上，產生發泡、瑕疵、白濁等外觀缺陷，產出率下降。

發明內容

本發明正是為了解決具有通過FCVA法等形成的碳膜的成型模具所特有的上述問題而做出的，其目的在于，提供一種能夠成型出外觀缺陷少的透鏡的模壓成型模具的制造方法，該模壓成型模具具有包含碳膜的離型膜。

發現在基于下述方式的碳膜的成膜中，通過一邊施加特定的偏置電壓一邊成膜出至少由2層構成的碳膜的制造方法，能夠獲得抑制發泡和瑕疵等外觀缺陷的離型膜，上述方式為：通過真空電弧放電在碳陰極上生成碳等離子體，從碳等離子體中只取出離子化后的碳，將離子化后的碳照射到被成膜面上。