Brevet FR2662448A1 — publié le 19911129

La présente invention concerne un dispositif de recouvrement sous vide pour l'application, par évapora- tion, de couches antireflet sur une face de substrats optiques tels que des verres de lunettes en matière plastique, qui peuvent être serrés sur des moyens de support qui circulent au-dessus de sources d'évaporation, dans un récipient dans lequel on peut faire le vide. Par le DE-OS 23 37 204 du même déposant, on connaît déjà un procédé d'application sous vide par évaporation d'au moins une couche superficielle sur une face de supports optiques, notamment en verre, dans lequel un nombre donné de ces supports, après leur recouvrement, a l'intérieur du même cycle sous vide, sont ressortis du plan dans lequel les supports sont passés devant la source d'évaporation puis un même nombre d'autres supports sont déplacés, au moins encore une fois, à l'intérieur de ce plan, pour passer aussi l'un après l'autre devant la source d'évaporation et sont recouverts sur l'une de leurs faces, pendant le même cycle sous vide. Pour la mise en oeuvre de ce procédé dont l'impor- tance s'accroît de jour en jour, il est courant d'utili- ser un équipement comportant une table tournante pouvant être mise sous vide, sur le pourtour de laquelle se trouvent plusieurs postes de fixation amovibles de substrats et qui comporte aussi au moins une source d'évaporation, se déplaçant par rapport é ces postes. Dans ce cas, chaque poste est équipé d'un dispositif de retournement sur lequel se trouvent des moyens de main- tien pour la fixation amovible de deux substrats entre lesquels s'étend un écran. Un dispositif comportant ces supports de retourne- ment est non seulement compliqué et coûteux, mais aussi d'une capacité insuffisante. Mais on connaît aussi un dispositif qui utilise comme moyens de support ce qu'il est convenu d'appeler des calottes qui s'étendent en forme de coupole et qui peuvent tourner dans la partie supérieure du récipient et qui comportent plusieurs, par exemple 36 ouvertures de serrage, uniformément réparties sur la surface des calottes, pour loger les substrats Ce dispositif est décrit dans le brevet US-4 817 559 du même déposant et est destiné à recouvrir des substrats sur les deux faces sans arrivée d'air intermédiaire dans l'installation sous vide En dehors du fait que dans ce dispositif aussi les moyens de maintien et de retournement des verres sont compliqués et coûteux, ce dispositif ne convient pas à la mise en oeuvre du procédé dont il est question ici. La présente invention se propose de réaliser une installation de recouvrement sous vide qui permette de faire passer devant au moins une source d'évaporation l'un après l'autre, un grand nombre de substrats avec une face a recouvrir, pendant un cycle de vide, pour ensuite faire ressortir les substrats, après qu'ils ont été recouverts, à l'intérieur du même cycle de vide, du plan dans lequel les substrats sont passés devant la source d'évaporation et pour déplacer ensuite, A l'intérieur de ce plan, au moins un nombre aussi grand d'autres substrats, afin de les faire passer aussi l'un après l'autre devant la source d'évaporation et de les recouvrir sur une face pendant le même cycle de vide; ce dispositif doit, par ailleurs, être d'une construction très simple et très aisée à manipuler. Ce but est atteint tout d'abord suivant l'invention en ce que les moyens de support comportent, de manière connue en soi, une pluralité de support de retournement au moins à peu près en forme de segments de cercle qui forment une calotte les uns par rapport aux autres et qui sont soutenus de manière à pouvoir être retournés chacun de 1800 sur un axe de rotation commun, chaque support de retournement comportant, des deux côtés, des surfaces de support avec des moyens pour la fixation bloquée d'une pluralité de substrats a recouvrir sur une face, reposant sur la surface de support concernée. Dans une variante préférée de l'installation suivant l'invention, il est avantageux que les moyens pour la fixation bloquée des substrats sur les surfaces du support de retournement, soient formés chacun par un anneau de serrage entourant le substrat et le recouvrant à proximité des bords, lequel anneau repose sur la surface de support concernée et peut être ouvert en deux parties, autour d'une charnière, A l'encontre de l'effet d'un ressort de fermeture. Il est avantageux en outre que les surfaces de support des supports de retournement montent chacune, des deux côtés, à partir d'une partie de surface centrale, vers le bord. En outre une autre variante de l'installation suivant l'invention peut prévoir que chaque support de retournement soit soutenu au moins en partie sur un anneau tournant avec l'axe de rotation et porte des moyens à cames de commande de retournement qui coopèrent avec un doigt de réglage, déplaçable temporairement, dans la région de passage des supports de retournement. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentée, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La fig 1 est une vue en coupe longitudinale schématique et simplifiée d'une installation de recouvre- ment sous vide pour le traitement antireflet par évapora- tion sur une face de plusieurs substrats optiques; la fig 2 est une vue schématique en perspective et à plus grande échelle d'un support de retournement suivant l'invention du dispositif selon la fig 1, dans une réalisation pouvant basculer librement; la fig 3 est une vue en coupe transversale d'un détail à plus grande échelle d'une fixation de substrats suivant l'invention, des deux côtés du support de retour- nement de dispositif selon la fig 1 et, la fig 4 représente, dans une vue en projection horizontale, le dispositif de la fig 3, ' une autre échelle. L'installation de recouvrement sous vide, représen- tée par exemple à la fig 1, pour l'application par évaporation de couches antireflet sur des substrats optiques, par exemple ici des verres de lunettes en matière plastique 10, comporte un récipient 1 dans lequel le vide peut être fait au moyen d'une pompe 4 vide 2. Dans la partie supérieure de la chambre de ce récipient 1 se trouvent des moyens de support 3 comportant une pluralité, ici deux supports de retournement 33 en forme de segments de cercle qui sont soutenus en forme de calotte les uns par rapport aux autres et peuvent être retournés chacun de 1800 sur un axe de rotation 32 commun, chaque support de retournement 33 présentant, des deux côtés, des surfaces de support avec des moyens pour la fixation bloquée d'une pluralité de substrats 10 ë recouvrir sur une face, reposant sur la surface de support concernée, comme décrit plus en détail ci-après. Dans la région inférieure du récipient 1 il est prévu une (ou plusieurs) source(s) d'évaporation 100 qui comprend ici un canon à faisceaux d'électrons avec un fil chauffant 15 dont les électrons sortants sont réunis en faisceau dans un dispositif de focalisation 16 après avoir été chauffés Par exemple, le faisceau d'électrons peut être produit par une cathode de tungstène recevant une haute tension négative et préfocalisé par un wehnelt. Ce faisceau d'électrons peut être dévié par des moyens magnétiques de déviation 13 dans un creuset 17 dans lequel se trouve la matière a, évaporer D'autres moyens 14 produisant un champ magnétique peuvent conférer au faisceau 11 un mouvement d'oscillation et/ou de rotation afin que celui-ci balaye toute la surface du creuset. Pour faire fonctionner ou commander les parties d'appareil se déplaçant dans le récipient 1 mis sous vide telles que des diaphragmes et similaires, il faut des dispositifs comportant des composants d'actionnement qui pénètrent de l'extérieur dans l'enceinte sous vide,tels que le mécanisme de rotation 30 avec le moteur 31 et l'axe de rotation 32 pour les moyens de support 3 Tous ces moyens sont généralement commandés par un élément de commande 20. D'autre part, la construction de ces installations d'évaporation sous vide sont suffisamment connues pour rendre superflue une description plus détaillée. Il est essentiel l'invention tout d'abord que les moyens de support 3 comportent des supports de retournement 33 avec des délimitations de surface -' peu près en segments de cercle Comme le montre la fig 1, ces supports de retournement 33 sont montés de manière former, les uns par rapport aux autres, une calotte et de manière Ad pouvoir être retournés de 1800 avec l'axe de rotation 32 Dans ce cas, les supports de rotation 33 prennent appui, par des pivots 24 ou 24 ', d'une part, contre l'extrémité intérieure libre, formant un moyeu de roue, de l'axe de rotation 32 et, d'autre part, sur un anneau 2 ?, tournant avec l'axe de rotation 32 Cet anneau 22 est relié fixe en rotation, ' la manière d'une roue > rayons, par des cloisons radiales 23, l'axe de rotation 32 formant le moyeu, les supports de retournement 33 se trouvant chaque fois entre deux cloisons radiales 23 voisines Pour le retournement des supports de retour- nement 33 il est placé sur le pivot 24 ' concerné, des moyens cames de commande de retournement 19, sous la forme d'une fourche de commutation, qui coopèrent avec un doigt de réglage 18 dans la région de la paroi du récipient 1, le doigt de réglage 18 pouvant être introduit temporai- rement dans la région de passage des supports de retourne- ment 33 ou de leurs moyens cames de commande de retour- nement 19 Le doigt de réglage 18 peut être actionné électromagnétiquement, hydrauliquement ou pneumatiquement et être commandé par l'élément de commande 20. Ce dispositif de retournement est d'un fonctionne- ment particulièrement fiable et d'entretien aisé grâce A sa simplicité de conception, mais il peut aussi être remplacé par d'autres moyens de commande. D'une manière avantageuse, les supports de retour- nement 33 avec leurs pivots 24 ou 24 ' sont simplement insérés sur l'axe de rotation 32 ou l'anneau 22, dans des coques de palier ouvertes, afin de faciliter leur enlève- ment ou remplacement. La fig 2 représente en détail un support de retournement 33 décrit cidessus avec ses pivots 24 et 24 ' On y voit qu'il est possible ici de placer sept substrats par surface de support 33 ', 33 ", ce qui n'est naturellement pas obligatoire On y voit en outre que les surfaces de support 33 ' ou 33 " montent des deux côtés A partir d'une partie centrale de surface vers le bord, ce qui garantit que toutes les surfaces des substrats ^ recouvrir par évaporation prennent une position angulaire optimale par rapport à la source d'évaporation, d'o un dépôt uniforme sur tous les substrats. Comme il a déjà été dit, les supports de retourne- ment 33 présentent, en outre, sur les deux surfaces de support 33 ' et 33 ", des moyens 8 destinés a la fixation bloquée des substrats 10 placés dessus, à recouvrir sur une face qui ici sont formés par un anneau de serrage 4 entourant le substrat 10 et le recouvrant légèrement Ces anneaux de serrage 4 reposent sur la surface de support 33 ' ou 33 " concernée et peuvent être ouverts ? cet endroit en deux parties, autour d'une charnière 5, a l'encontre de l'effet d'un ressort de fermeture 6 Cette construction très simple garantit non seulement une manipulation aisée, mais aussi une fixation fiable des substrats sur les surfaces de support Le léger recouvre- ment du bord des substrats empêche en outre efficacement que le produit à évaporer ne pénètre entre la surface de support et le substrat. Il ressort de la description faite ci-dessus que l'installation de recouvrement sous vide pour l'applica- tion sur une face de couches antireflet, par évaporation, sur des substrats optiques, peut satisfaire à toutes les conditions requises actuellement pour ces dispositifs, notamment en ce qui concerne sa simplicité, sa facilité d'utilisation et sa capacité. Toute une série de modifications sont naturelle- ment possibles pour l'installation décrite ci-dessus, sans sortir de l'idée de l'invention Ceci concerne aussi bien la configuration des moyens de retournement que les supports de retournement ou leurs moyens en vue de la fixation bloquée des substrats sur les surfaces de support. REVEND ICATIONS 1 Installation de recouvrement sous vide pour l'application par évaporation de couches antireflet sur une face de substrats optiques tels que des verres de lunettes en matière plastique, qui peuvent être serrés sur des moyens de support ( 3) qui circulent au-dessus de sources d'évaporation, dans un récipient dans lequel on peut faire le vide, caractérisée en ce que les moyens de support ( 3) comportent, de manière connue en soi, une pluralité de supports de retournement ( 33) au moins A peu près en forme de segments de cercle qui forment une calotte les uns par rapport aux autres et qui sont soutenus de manière à pouvoir être retournés chacun de 1800 sur un axe de rotation ( 32) commun, chaque support de retournement ( 33) comportant, des deux côtés, des surfaces de support ( 33 ', 33 ") avec des moyens ( 8) pour la fixation bloquée d'une pluralité de substrats ( 10) A recouvrir sur une face, reposant sur la surface de support ( 33 ' ou 33 ") concernée. 2 Installation de recouvrement sous vide selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens ( 8) pour la fixation bloquée des substrats ( 10) sur les surfaces de support ( 33 ', 33 ") du support de retournement ( 33), sont formés chacun par un anneau de serrage ( 4) entourant le substrat ( 10) et le recouvrant A proximité des bords, lequel anneau repose sur la surface de support concernée et peut être ouvert en deux parties, autour d'une charnière ( 5), a l'encontre de l'effet d'un ressort de fermeture ( 6). 3 Installation de recouvrement sous vide selon la revendication 1, caractérisée en ce que les surfaces de support ( 33 ' ou 33 ") des supports de retournement ( 33) montent chacune, des deux côtés, à partir d'une partie de surface centrale, vers le bord. 4 Installation de recouvrement sous vide selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque support de retournement ( 33) est soutenu au moins en partie sur un anneau ( 22) tournant avec l'axe de rotation ( 32) et porte des moyens à cames de commande de retournement ( 19) qui coopèrent avec un doigt de réglage ( 18), déplaçable temporairement, dans la région de passage des supports de retournement ( 33).