光学涂覆方法、设备和产品的制作方法_4

文档序号:9422058阅读:来源:国知局
些实施方式中,电子发射器可 包括中空阴极。发射自中和器的电子云与等离子体的带电离子相互作用,由此中和电荷 (例如,Ar+1离子一Ar°,0+1离子一0 2等)。
[0080] 现在参考图4A和4B,不意性地显不了用于携带单一尺寸衬底的衬底载体130。如 图4A所示,衬底载体130具有非磁性衬底载体基座131、用可释放地固定待涂覆的衬底的停 留表面131a、与停留表面131a相对设置的底面131b以及多个磁体134,该磁体134用于把 该载体磁性地连接至穹顶110并使衬底载体偏离(off-setting)穹顶一定距离。在一个或 多个实施方式中,衬底可为可释放地固定到衬底载体的停留表面131a。可利用各种机械装 置把衬底载体可释放地固定到停留表面。在图4A和4B所示的实施方式中,衬底载体130还 包括用于支撑玻璃衬底140的表面(如图4B所示)的多个销钉136和弹簧系统132。弹簧 系统132通常包括通过弹簧133(如箭头示意性地显示)固定到位的可收缩的销钉138a,该 弹簧133使可收缩的销钉138a沿箭头所示的方向偏移,以及多个固定的固定销钉138b。销 钉138a和138b用来在涂覆玻璃衬底时,把玻璃衬底140(通过虚线标示)固定到位至衬底 载体130上。具体来说,当衬底140设置在衬底载体130的停留表面131a上时,绕着销钉 138b的部分衬底边缘和弹簧系统132排布成使销钉138a接触衬底的相对边缘,由此可释 放地固定销钉138a,138b之间的衬底。在一种实施方式中,销钉138a,138b排布在衬底载 体基座131上,从而销钉的部分都不延伸到衬底表面以上,由此促进穿过玻璃衬底涂覆表 面的涂层厚度均匀性。在另一种实施方式中(下文针对图5进一步讨论),销钉构造和排 布在衬底载体基座131上,以最小化施涂到衬底的涂层厚度的变化。图4B是图4A的侧视 图,显示了支撑在从所述衬底载体基座表面131a以一定距离延伸进入非磁性衬底载体基 座131的销钉136上的玻璃衬底140、从衬底载体130的表面131a延伸并以大于基座131b 的距离穿过该基座延伸的磁体134、从非磁性衬底载体基座131延伸至距离可释放地固定 在停留表面131a上的玻璃衬底140的顶部表面140a有一定距离的侧面停止销150。侧面 停止销150使在非磁性衬底载体基座131上玻璃衬底取向,而不影响涂层的施涂,由此防止 在玻璃衬底的表面上形成"阴影"。具体来说,玻璃衬底的顶部表面140a将是用光学涂层和 易清洁涂层涂覆的表面。侧面停止销150形成到所需尺寸,从而侧面停止销不延伸到可释 放地固定在停留表面131a上的玻璃衬底140的顶部表面140a以上。对于具有厚度为5毫 米的玻璃衬底,侧面停止销150的顶部将在距离衬底140的顶部表面140a以下2-3毫米的 范围。衬底载体中央的开口(未编号)降低了载体的重量。
[0081] 虽然图4A和4B显示了磁体134在衬底载体基座131中的一种具体排布,但应理解 设想了其它排布。例如,在一些实施方式中,磁体134可排布在衬底载体基座131中,从而 最小化磁体的磁场对涂覆过程的影响,例如排斥沉积在衬底上的离子和/或微粒。参考图 4C,衬底载体基座131具有在与底面131b相对的衬底停留表面上的衬底停留区域141 (用 虚线示意性地显示)。衬底停留区域141的面积小于衬底停留表面的面积,且磁体134设置 在衬底载体基座131底面131b上并在衬底停留区域141的周界142以外。把磁体134设 置在衬底停留区域141的周界142以外,减弱了各磁体134的磁场对涂覆过程的影响。在 本文所述的一些实施方式中,磁体可适当地形成到所需尺寸,以容纳停留在衬底停留表面 上的衬底的尺寸和重量。例如,较大的磁体可与尺寸形成到固定较大衬底的衬底载体基座 联用,而较小的磁体可与尺寸形成到固定较小衬底的衬底载体基座联用。
[0082] 现在参考图15,显示了可调节的衬底载体130a,其类似于如图4A所示的固定衬底 载体130。可调节的衬底载体130a包括非磁性衬底载体基座131,其包括多个用于把可调节 的衬底载体连接至如上所述的涂覆设备的顶盖罩的多个磁体134。可调节的衬底载体130a 还包括一个或多个机械装置或粘合剂助剂,用于可释放地把一个或多个衬底固定到衬底载 体130a,或者更具体来说,到衬底载体的停留表面131a。在图15所示的实施方式中,机械 装置或粘合剂助剂包括多个销钉136,其从衬底载体的停留表面131a延伸并用于支撑可释 放地固定在可调节的衬底载体130a上的玻璃衬底的表面。机械装置或粘合剂助剂可包括 外壳138aa,其设置在接近可调节的衬底载体130a边缘处,其遮盖可收缩的销钉138a(显示 成部分地从该外壳延伸)。外壳138aa包括位于该外壳138aa中的弹簧(未显不)。弹簧 使可收缩的销钉138a从外壳138aa向外偏移。可调节的衬底载体130a可任选的包括侧面 停止销150 (图15中没有显示),来使在可调节的衬底载体130a上的玻璃衬底取向。在图 15所示的实施方式中,可调节的衬底载体130a还包括用于固定玻璃衬底边缘的多个可移 动的销钉139。可移动的销钉139位于槽137中,用来辅助相对于可调节的衬底载体130a 调节可移动的销钉139的位置。可移动的销钉139与可收缩的销钉138a结合,使得能为 不同尺寸的衬底使用单一载体。可以针对图4A和4B如上所述的相同的方式,通过销钉和 任意任选的侧面停止销150来固定一种或更多种衬底,从而在该衬底上形成不含阴影的涂 层。此外,磁体134可设置在衬底停留区域的周界以外,如上针对图4C所述。
[0083] 现在参考图20A,示意性地显示了衬底载体130b的另一实施方式。在本实施方式 中,衬底载体130利用设置在衬底停留区域中的停留表面131a上的一层粘合剂材料143 来可释放地接收待涂覆的衬底。使用粘合剂消除了对机械紧固件的需要,其可能导致施涂 涂层的厚度发生变化。粘合剂材料143通常包括压敏接触粘合剂。合适的材料可包括,但 不限于:丙烯酸粘合剂,橡胶粘合剂,硅酮粘合剂,和/或类似的压敏粘合剂。或者,可 使用静电把衬底固定到停留表面131a,例如当把带静电的膜设置在停留表面131a上并用 作粘合剂材料时。这些材料允许在涂覆时使衬底牢固地连接到衬底载体130b,和具体来说 连接到停留表面131a,同时允许在涂覆结束之后使衬底容易地从衬底载体130b拆卸。磁体 134可设置在衬底停留区域的周界以外,如上针对图4C所述。此外,在停留表面上使用一 层粘合剂材料143,使得能把一种尺寸的衬底载体用于不同尺寸和/或形状的衬底,还允许 将多个衬底连接到单一衬底载体。
[0084] 现在参考图20B所示的衬底载体130b的截面,在一些实施方式中粘合剂材料143 设置在聚合物膜144上,其依次粘合到衬底载体基座131的停留表面131a。在一些实施方 式中,聚合物膜可为热塑性聚合物膜例如聚乙烯膜或聚酯聚合物膜。
[0085] 在一些实施方式中,聚合物膜可为能带静电的聚合物膜。在这些实施方式中,无 需独立的粘合剂材料,因为带静电的膜用作粘合剂,用于可释放地把衬底固定在停留表面 131a上。合适的静电膜包括,但不限于:韦斯奎(Visqueen)膜,可购自英国聚酯工业有限 公司(BritishPolyethyleneIndustriesLimited) 〇
[0086] 衬底载体130, 130a,130b具有非磁性衬底载体基座131和多个磁体134,用于把载 体固定到穹顶110和用于使载体偏移穹顶一定距离。相对于涂覆光学元件如镜片中使用的 穹顶载体,这些磁性载体的使用是一种进步。例如,图16A显示了具有用于放置待涂覆的镜 片的多个开口 302的常规穹顶载体300。当涂覆镜片时,把镜片插入载体的开口中。但是, 在常规的设计中,难以同时均匀地涂覆穹顶的内侧和外侧。还难以保持涂层材料远离不需 涂覆的镜片表面。此外,当加热穹顶时,被涂覆的零件可相对于该穹顶中的开口移动,导致 当穹顶在涂覆后冷却时发生破裂。例如,图16B显示了从穹顶载体的开口 302内侧的一支 撑肩306滑落的镜片304。由图容易发现,如果载体比镜片304冷却得更快,载体的收缩可 导致镜片发生破裂。在本发明中,因为通过把载体固定到穹顶的磁体使衬底载体偏离穹顶 一定距离,所以最小化了传热,且当穹顶冷却时不会发生破裂。此外,因为载体/衬底结合 接近穹顶的内表面,所以被涂覆的玻璃制品只有一侧暴露于涂层材料。因此,可避免上述的 在常规穹顶载体中的困难。
[0087] 现在参考图5,示意性地显示了销钉138a和138b的一种实施方式的截面,通过可 收缩的销钉138a顶着施加至玻璃衬底的力来顶着该销钉固定该玻璃衬底。这些销钉可用 于图4A和15示意性地显示的衬底载体。具体来说,玻璃衬底具有成形的边缘,其卡在销钉 138a和138b的头部138h和该销钉主体的其余部分之间。玻璃衬底的边缘可以是倒棱缘的 (如141所示)、圆的、外圆角的(bullnosed)或者呈现其它轮廓。当衬底140与销钉138a、 138b啮合时,玻璃衬底的顶部140a距离销钉138a或138b顶部以下2-3毫米。在本图中, 附图标记140b指示衬底140的底部表面。
[0088] 现在参考图4A和图6,把玻璃衬底140装载到衬底载体130上,且把玻璃衬底140 和衬底载体130的组合磁性地连接至穹顶110的底面。当把具有衬底140 (虚线)的衬底 载体130装载到顶盖罩110上用于涂覆时,把可收缩的销钉138a设置成垂直于顶盖罩110 的旋转方向,如箭头所示;即,与固定销钉138b相比,销钉更接近顶盖罩110的顶部T的开 口。当这样放置衬底载体时,可把光学涂层均匀地沉积到玻璃衬底140的整个表面上,来形 成"无阴影"或"不含阴影"的涂覆的衬底140。这些术语,"无阴影"和"不含阴影"指下述 事实,如果:
[0089] (1)可收缩的销钉138a没有如所描述和如图6所示的位于穹顶110上时,以及
[0090] (2)玻璃衬底140的顶部表面140a在销钉138a的顶部138h以下不足1毫米,以 及
[0091] (3)侧面停止销150的顶部不低于顶部表面140a;
[0092] 那么在固定该衬底的这些元件和其它元件所在的区域,光学涂层的沉积是非均匀 的。因此,更接近这些元件处的光学涂层更薄,而远离这些元件的光学涂层更厚。结果是非 均匀的光学沉积或者可被制品的使用者发现的"阴影"。使用本文所述的设备和方法可避免 这种阴影。还可使用不包括任何突出超出设置在载体上的衬底顶部表面的元件的衬底载体 来避免这种阴影,例如使用一层粘合剂材料来把衬底可释放地固定到衬底停留表面的衬 底载体(如图20A所示)。
[0093] 再次参考图1A,一旦把可调节的衬底载体130a磁性地连接至穹顶110,用于把光 学涂层施涂至玻璃衬底的材料就被装载进入光学涂层载体124的独立的舟126 (即,独立的 源容器)中。如上所述,光学涂层包括高和低折射率材料的交替层,或者高和中等折射率 材料的交替层。具有折射率n大于或等于1. 7且小于或等于3. 0的示例高折射率材料是: Zr02,Hf02,Ta205,Nb205,Ti02,Y203,Si3N4,SrTi03和W0 3;具有折射率n大于或等于 1. 5 且小于 1. 7的示例中等折射率材料是A1203;具有折射率n大于或等于1. 3且小于或等于1. 6的示 例低折射率材料是:Si02,MgF2,YFjPYbF3。在一些实施方式中,可使用中等折射率材料来 形成低折射率层L。因此,在一些实施方式中,低折射率材料可选自Si02,MgF2,YF3,YbFjP A1203。在一种示例实施方式中,所述光学涂层材料通常是氧化物涂层,其中高折射率涂层是 镧系氧化物例如La,Nb,Y,Gd或其它镧系金属,以及低折射率涂层是Si02。此外,把用于施 涂易清洁(ETC)涂层的材料装载进入至少一种热蒸发源128。如上所述,ETC材料可以是 例如氟硅烷,通常是具有通式(RF)xSiX4x的烷基全氟碳硅烷,其中Rf是直链C6-C3。烷基全氟 碳,X=C1或-0CH3-且x= 2或3。氟碳化合物的碳主链长度范围是大于或等于3纳米且 小于或等于50纳米。
[0094] -旦装载了涂层材料,密封真空室102,并排空至压力小于或等于10 4托(Torr)。 然后,通过选自真空屏蔽的旋转主轴117,来在真空室中选自顶盖罩110。然后,激活等离子 体源118,把离子和/或等离子体引导至位于顶盖罩110底面的玻璃衬底,从而在把光学涂 层材料施涂至玻璃衬底时致密化该光学涂层材料。然后,顺序地把光学涂层和ETC涂层施 涂至玻璃衬底。首先通过蒸发位于光学涂层载
当前第4页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1