비구면 유리 렌즈는 일반적으로 초경합금 금형을 이용하여 고온 고압 성형 방식으로 제작되기 때문에 성형용 금형의 경질 박막 적용이 필수적이다. 대표적인 경질 박막으로는 c-BN(Cubic Boron Nitride)과 ta-C(Tetrahedral Amorphic Carbon)박막이 주로 활용되고, 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 c-BN, ta-C박막의 합성 및 이를 실제 유리 렌즈 성형용 금형에 적용하는 연구를 진행하였다. c-BN박막은 Sputter 장비를 이용하여 기판 바이어스, 증착 온도와 진공조의 초기 진공도에 따른 c-BN박막 합성에 관하여 연구를 진행하였다. 진공조의 초기 진공도가 9×10-7 Torr이상, 증착온도는 150℃, 기판바이어스 ?400V의 증착조건에서 c-BN 분율이 70%인 c-BN 박막이 합성되었다. ta-C박막은 FVA(Filtered Vacuum Arc)장비를 활용하여 기판 바이어스에 따른 ta-C박막 합성에 관하여 연구를 진행하였다. 기판 바이어스 ?60V의 조건에서 sp3분율이 최대 87%인 ta-C박막을 제조할 수 있었다. 또한 에칭을 통한 ta-C박막 재 코팅시 금형의 성형수명 변화에 대하여 관찰하였다. 박막 에칭 후 재 코팅시, 금형 표면의 폴리싱을 진행한 금형은 폴리싱을 진행하지 않는 금형보다 수명이 약 1.6배 향상된 결과를 얻을 수 있었다.
Aspherical glass lenses are generally manufactured by high-temperature and high-pressure molding using cemented carbide molds, it is essential to apply a hard thin film to the molding mold. As representative hard thin films, ta-C (Tetrahedral Amorphic Carbon) thin films and c-BN (Cubic Boron Nitride) thin films are mainly used, and active research is being conducted. In this study, the synthesis of ta-C and c-BN thin films and their application to actual glass lens molding molds were conducted. For c-BN thin film, research was conducted on the synthesis of c-BN thin film according to the substrate bias, substrate temperature, and initial vacuum degree of the vacuum chamber using the sputter process. c-BN thin film having a c-BN fraction of 70% could be manufactured under the deposition conditions of an initial vacuum of higher 9×10-7 torr, a deposition temperature of 150℃, and substrate bias of -400V. ta-C thin film was studied on the synthesis of the ta-C thin film according to the substrate bias using the FVA (Filtered Vacuum Arc) process. ta-C thin film with an sp3 fraction of up to 87% could be manufactured under the condition of a substrate bias of ?60V. In addition, observed the change in the molding life of the mold when the ta-C thin film was re-coated through etching. As a result of re-coating the ta-C thin film after etching, the molding life of the polished mold surface was increased by about 1.6 times compared to that of the unpolished mold.