本公开内容一般涉及给基底表面施加层。
背景技术：
聚碳酸酯至少由于其抗冲击性质通常被用于形成眼镜片。但是，聚碳酸酯可能容易被刮痕/磨损，其引起聚碳酸酯镜片具有短的生命周期。因此，对改进聚碳酸酯镜片的耐久性能存在需要。作为实例，常规的湿式涂覆(wet coating)可以被用于改进镜片抗刮痕性能，但是湿式涂覆是昂贵的并且具有硬度的瓶颈。另外，眼镜片的形成可以包括功能层的形成。作为进一步的实例，波长在380-500nm范围中的光是高能可见光，其可能对人眼尤其是视网膜有害。然而，大部分380-500nm波长范围包括蓝光(例如，400-480nm)。正因如此，可能有利的是，照明应用发射主体波长范围为380-500nm的光。例如，发光二极管(LED)照明应用在电视、计算机监测器、移动装置、灯泡等中使用。LED照明应用可以生成比常规的照明应用或自然日光更蓝的光。因此，需要用于管理某些波长的光的机制。
技术实现要素：
在本文公开的多种实例中，公开了用于在连续真空中给基底施加多个等离子体涂覆层的方法和装置。在一个实例中，可以经由包括如下的过程形成物品：将基底安置在真空室内；沉积硬涂层并且将一层或多层沉积至硬涂覆层上，比如抗反射(AR)层或其它功能层，其中沉积硬涂层和沉积其它层中的每个在连续真空压力下完成，而不中断真空。
在另一个实例中，装置可以包括：真空室；在真空室中安置的第一目标资源；第一等离子体发生器，其配置为引起第一等离子体与第一目标资源相互作用以促进第一层在真空室中布置的膜上的沉积；在真空室中安置的第二目标资源；和第二等离子体发生器，其配置为引起第二等离子体与第二目标资源相互作用以促进第二层在真空室中布置的膜上的沉积，其中以连续方式完成第一层和第二层的沉积。
在进一步的实例中，方法可以包括：使用第一等离子体预活化基底的表面；生成第二等离子体以引起第一目标资源被沉积在预活化的基底的表面上作为第一层；和生成第三等离子体以引起第二目标资源被沉积在第一层上。
提供本发明内容而以简化形式介绍一系列概念，其在下面的具体实施方式中被进一步描述。本发明内容并不意图确定要求保护的主题的关键特征或基本特征，也并不意图用于限制要求保护的主题的范围。另外，要求保护的主题不限于解决在本公开内容的任何部分中记载的任意或全部缺点的限定。
附图说明
根据通过举例连同附图给出的下列描述，可以具有更详细的理解，其中图1图解了膜层施加装置的示意图。
具体实施方式
在本文公开的多种实例中，公开了用于在连续真空中给基底施加多个等离子体涂覆层的方法和装置。在一个实例中，基底被安置入真空室。真空室中的大气压力被降低至允许在基底上沉积等离子体涂覆层的压力。第一等离子体发生器释放预活化等离子体，其给基底的表面施加预活化等离子体层。第二等离子体发生器释放指向目标资源的第二等离子体。目标资源是离子材料，并且第二等离子体轰击目标资源，其将目标资源材料的颗粒释放入真空。颗粒与基底上的预活化层结合，因而产生活化的第一层。
在不中断真空的情况下，可以使用第三等离子体发生器添加第二层。第三等离子体发生器可以释放试剂等离子气体。试剂等离子气体可以与第二目标资源材料反应。该反应产生将引起邻近第一活化的层施加第二层的颗粒，因而通过一个连续过程在基底上产生两个等离子体涂覆层。换句话说，在不中断真空的情况下施加两层。
施加至基底的等离子体涂覆层可以具有多种类型。例如，层可以包括耐刮痕层、抗反射(AR)层、蓝光阻挡层、或其它层(例如，功能层)。还可以使用不同的方法施加等离子体涂覆层，该方法使用等离子体增强化学真空沉积(PECVD)、粒子束溅射、反应溅射、离子辅助沉积、气流溅射等或其组合。过程可以被用于给产品比如眼镜片、窗、风挡、或其它透明光学产品连续施加多层涂覆层。
如本文描述的，图1图解了可以给基底连续施加多层膜的多等离子体层施加装置100的示意图。层施加装置100可以包括真空室102，多个等离子体发生器104、106、108，和一个或多个目标资源110。基底112可以被安置在真空室102内。真空室102可以被配置为在其中提供低压或真空环境。例如，对于使用的具体的施加方法，可以配置(例如，减小)真空室102内的压力以允许给基底112施加膜层。例如，对于溅射，真空室102内的压力可以在大约0.08和大约0.02毫巴之间。可以使用其它压力，比如大约1×10-4和大约10Pa之间。
等离子体发生器104、106、108可以每个被配置为发出相同或不同的等离子体类型。例如，等离子体发生器104可以生成等离子体并且可以朝向基底112引导等离子体以预活化基底112的表面。预活化可以在沉积硬涂覆层之前完成。作为实例，预活化可以包括利用气体(例如，活性或无活性)等离子体轰击基底112以彻底清洁基底112的表面和使得其有活性(例如，断裂化学键或产生自由基的离子能)，进而改进后续化学反应和涂覆层粘附性质。作为实例，等离子体发生器104可以产生氩等离子体或氧等离子体，然而，可以使用其它等离子体。作为另一个实例，等离子体发生器106可以是溅射源，比如溅射枪。等离子体发生器106可以将等离子体引导至目标资源110中的至少一个。等离子体发生器106可以发射氩等离子体、氮等离子体等。目标资源110可以被分为部分110a、110b、和110c。部分110a、110b、和110c中的每个可以是不同的材料，比如石墨、硅、钨、钛等。可以调节等离子体发生器106以朝向部分110a、110b、和110c中的一个引导等离子体。由等离子体发生器106发射的等离子体可以与部分110a、110b、和110c中的每个材料不同地反应。对于具体的溅射沉积，等离子体发生器106可以被指向由期望的材料组成的部分110a、110b、或110c。由溅射沉积得到的颗粒可以与基底112上的预活化层结合以产生活化的层114。
等离子体发生器108可以产生试剂等离子气体。目标资源110的部分110a、110b、和110c中的一个或多个可以是与试剂等离子气体反应的材料。反应可以释放颗粒，其可以导致在基底112的表面上施加涂覆层115。可以领会由等离子体发生器104和106以及等离子体发生器108产生的等离子体涂覆层可以以任何顺序执行。
在某些过程中，基底112被放置在真空室102中。当在内部放置基底112时，真空室102可以在正常大气压力下。在方框204中，在真空室102中产生真空。真空室102中的压力可以取决于施加至基底112的等离子体涂覆膜层的类型和用于施加等离子体涂覆膜层的方法。例如，真空室102内的压力可以在大约1×10-4和大约10Pa之间。
等离子体发生器104可以生成第一等离子体以预活化基底112的表面。在不中断真空的情况下，等离子体发生器106生成第二等离子体。第二等离子体可以被引导至目标资源110上的部分110a、110b、或110c中的一个。第二等离子体在目标资源110上的轰击可以引起目标资源110上的材料侵蚀，其将颗粒释放入真空室102。颗粒可以与预活化层结合，其在基底112的表面上产生活化的层114。在不中断真空的情况下，第三等离子体发生器108生成试剂等离子体，其产生与目标资源110上的另一种材料反应的等离子气体。该反应释放邻近活化的层114产生功能层(例如，涂覆层115)的颗粒。作为实例，可以使用任何等离子体(例如，气体、离子、试剂等)以引起施加任意数目的层。
在一方面，基底112被放置在真空室102内。基底112可以在真空室102内固定或它可能能够旋转。真空室102内的压力可以被降低至在基底112上施加薄膜层必需的水平。例如，对于经由溅射施加薄膜层，真空室102内的压力应当通常在0.08和0.02毫巴之间。等离子体发生器104可以将第一等离子体释放入真空室102。第一等离子体可以是氩、氮、氧、氢或其它类型的等离子体。第一等离子体可以预活化基底112的表面。
在不中断真空的情况下，等离子体发生器106可以经由离子辅助溅射沉积给预活化的层施加第二等离子体层。在此实例中，等离子体发生器106可以是溅射枪，其朝向真空室102内的目标资源110引导第二等离子体。目标资源110可以包括一种或多种材料。如果目标资源110包括多种材料，比如部分110a、110b、和110c，则等离子体发生器106可以将第二等离子体指向具有期望材料的部分110a、110b、或110c以产生期望的膜层。例如，等离子体发生器106可以朝向目标资源110的部分110a引导第二等离子体。目标资源110的部分110a可以是石墨(用于生产DLC)。与第二等离子体的碰撞引起石墨被溅射。溅射的碳片可以释放颗粒，其与预活化层结合并且活化基底112的表面上的预活化的层。活化的层114因而产生为薄膜DLC层。
DLC可以在等离子体的表面上产生硬涂层。这可以用来保护基底112免于刮痕、压痕、和其它类型的损害。可以产生硬涂层的目标资源110的其它材料是二氧化硅、金属氧化物、或基于聚氨酯的材料，其中的一种或多种可以连同DLC被沉积至基底以改进硬涂覆层和基底112之间的粘附。目标资源110还可以由用于产生其它类型的涂覆层的其它材料制成。对于蓝光阻挡层，目标资源110可以包括二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛、氧化钴、氧化铝、氧化钇、氧化铟、氧化铟锡、或其任意组合。
目标资源110可以包括多种材料。多种材料可以被分成部分110a、110b、和110c。部分110a、110b、和110c中的每个可以具有相同或不同的材料。如果部分110a、110b、和110c均具有不同的材料，则可以朝向部分110a、110b、或110c中的一个引导等离子体发生器106以在基底112的表面上产生期望的膜层。例如，部分110a可以是用于硬涂覆层的石墨，部分110b可以是用于改进DLC层与基底的粘附的金属，并且110c可以是用于AR(抗反射)层或蓝光阻挡层的二氧化硅。为了施加硬涂覆层，等离子体发生器106可以被指向部分110a或110b。为了施加AR(抗反射)层，等离子体发生器106可以被指向部分110c。为了施加蓝光阻挡层，等离子体发生器106可以被指向部分110c。等离子体发生器106可以产生不同的等离子体用于与每种材料轰击，或不同的等离子体发生器可以被用于每种材料。对于施加至基底112的表面的每层，等离子体发生器104可以生成预活化层。这允许多层被连续施加至基底112的表面。处于本公开内容的目的，连续可以意思是不中断真空。
可以领会，不同类型的等离子体发生器和膜层沉积可以被用于给基底112的表面施加膜层。例如，膜层可以经由反应溅射、粒子束沉积、气流溅射等被添加至基底112的表面。多个涂覆层可以使用这些方法的任意组合被连续添加至基底112的表面。
在一方面，第一层(例如，活化的层114)可以经由离子辅助溅射被施加至基底112的表面。等离子体发生器104产生给基底112的表面施加预活化的第一等离子体。等离子体发生器106将第二等离子体引导至目标资源110的部分110a以轰击部分110a的材料，其被电离。得到的轰击释放与预活化层结合的部分110a的材料的颗粒，并且因而活化预活化层和产生活化的层114。在不中断真空的情况下，等离子体发生器108可以然后释放充当反应物的气体等离子体。气体等离子体与目标资源110的部分110b的第二种材料反应。得到的反应在基底112的表面上产生第二层(例如，涂覆层115)。必要时，可以在不中断真空的情况下使用相同或不同的施加方法添加更多层。
在另一方面，第一层(例如，活化的层114)可以经由离子辅助溅射被施加至基底112的表面。等离子体发生器104产生给基底112的表面施加预活化的第一等离子体。等离子体发生器106将第二等离子体引导至目标资源110的部分110a以轰击部分110a的材料，其被电离。得到的轰击释放与预活化层结合的部分110a的材料的颗粒，并且因而活化预活化层和产生活化的层114。在不中断真空的情况下，等离子体发生器104可以释放在第一活化的层114的表面上产生第二预活化层的另一种等离子体。等离子体发生器108将第三等离子体引导至目标资源110的部分110b以轰击部分110b的材料。部分110b的材料可以被电离并且是与部分110a的材料相比将在基底112上产生不同类型的涂覆层的材料类型。得到的轰击释放与第二预活化层结合的部分110b的材料的颗粒，并且因而活化预活化层和产生涂覆层115。必要时，可以在不中断真空的情况下使用相同或不同的施加方法添加更多层。
在多个方面，本公开内容涉及并且包括至少下列方面。
方面1：一种装置，其包括：真空室；在真空室中安置的第一目标资源；第一等离子体发生器，其配置为引起等离子体预活化在真空室中布置的基底的表面；第二等离子体发生器，其配置为引起等离子体与第一目标资源相互作用以促进第一涂覆层在真空室中布置的预活化的基底上的沉积；在真空室中安置的第二目标资源；和第三等离子体发生器，其配置为引起等离子体与第二目标资源相互作用以促进至少第二层在真空室中布置的基底上的沉积，其中以连续方式完成第一层和至少第二层的沉积。
方面2：一种装置，其包括：真空室；在真空室中安置的第一目标资源；第一等离子体发生器，其配置为引起等离子体预活化在真空室中布置的基底的表面，其中第一等离子体发生器被进一步配置为引起等离子体与第一目标资源相互作用以促进第一涂覆层在真空室中布置的预活化的基底上的沉积；在真空室中安置的第二目标资源；和第二等离子体发生器，其配置为引起等离子体与第二目标资源相互作用以促进至少第二层在真空室中布置的基底上的沉积，其中以连续方式完成第一层和至少第二层的沉积。
方面3：方面1-2中任一项的装置，其中基底包括光学镜片或光学膜。
方面4：方面1-2中任一项的装置，其中基底包括聚碳酸酯、聚碳酸酯共聚物、CR39、PMMA或能够形成光学物品的其它类型的现有材料。
方面5：方面1-4中任一项的装置，其中等离子体包括活性气体等离子体、无活性气体等离子体、试剂等离子体、或溅射的离子。
方面6：方面1-5中任一项的装置，其中第一目标资源和第二目标资源中的一个或多个包括石墨、硅基材料(silicone-base)、聚氨酯、或金属。
方面7：方面1-6中任一项的装置，其中第一层和第二层中的一个或多个包括抗反射层和蓝光切割层中的一种或多种。
方面8：一种使用方面1-7中任一项的装置形成的物品：其包括所述基底、所述第一层、和所述第二层。
方面9：方面8的物品，其中物品使用铅笔硬度测试ASTM D3363展示大于1H的铅笔硬度。
方面10：方面8-9中任一项的物品，其中物品使用Bayer测试展示大于1的Bayer值。
方面11：方面8-10中任一项的物品，其中第一层和第二层中的一个或多个具有大约0.1微米至大约50微米的厚度。
方面12：方面8-11中任一项的物品，其中基底具有大约0.5mm至大约20mm的厚度。
方面13：一种方法，其包括：使用第一等离子体预活化表面镜片基底，其中基底被安置在真空室中；和生成第二等离子体以引起第一目标资源被沉积在基底的预活化的表面上作为第一层，而不中断真空。
方面14：方面13的方法，进一步包括生成第三等离子体以引起至少第二目标资源被沉积在基底和第一层中的一个或多个上。
方面15：方面13-14中任一项的方法，其中基底包括光学镜片或光学膜。
方面16：方面13-15中任一项的方法，其中基底包括聚碳酸酯、聚碳酸酯共聚物、CR39、PMMA或能够形成光学物品的其它类型的现有材料。
方面17：方面13-16中任一项的方法，其中第一等离子体和第二等离子体中的一个或多个包括活性气体等离子体、无活性气体等离子体、试剂等离子体、或溅射的离子。
方面18：方面13-17中任一项的方法，其中第一目标资源包括石墨、硅基材料、聚氨酯、或金属。
方面19：方面13-18中任一项的方法，其中第一层包括抗反射层和蓝光切割层中的一种或多种。
方面20：一种使用方面13-19中任一项的方法形成的物品。
方面21：一种经由包括如下的过程形成的物品：将基底安置在真空室内；邻近基底沉积抗刮痕层；和邻近基底和抗刮痕层中的一个或多个沉积功能层；其中沉积抗刮痕层和沉积功能层中的每个在连续真空压力下完成，而不中断真空。
方面22：方面21的物品，其中基底形成眼镜片的至少一部分。
方面23：方面21-22中任一项的物品，其中沉积抗刮痕层包括：使用第一等离子体预活化基底的表面；和生成第二等离子体以引起第一目标资源被沉积在基底的预活化的表面上作为抗刮痕层。
方面24：方面21-23中任一项的物品，其中第一等离子体和第二等离子体中的一个或多个包括活性气体等离子体、无活性气体等离子体、试剂等离子体、或溅射的离子。
方面25：方面21-24中任一项的物品，其中第一目标资源包括石墨、硅基材料、聚氨酯、或金属。
方面26：方面21-25中任一项的物品，其中功能层包括抗反射层和蓝光切割层中的一种或多种。
方面27：方面21-26中任一项的物品，其中功能层被沉积至抗刮痕层上。
方面28：方面21-27中任一项的物品，其中物品使用铅笔硬度测试ASTM D3363展示大于1H的铅笔硬度。
方面29：方面21-28中任一项的物品，其中物品使用Bayer测试展示大于1的Bayer值。
方面30：方面21-29中任一项的物品，其中抗刮痕层具有大约0.1微米至大约50微米的厚度。
方面31：方面21-30中任一项的物品，其中基底包括聚碳酸酯、聚碳酸酯共聚物、CR39、PMMA或能够形成光学物品的其它类型的现有材料。
方面32：方面21-31中任一项的物品，其中基底具有大约0.5mm至大约20mm的厚度。
方面33：方面21-32中任一项的物品，其中基底包括透明物品或半透明物品。
方面34：一种经由包括如下的过程形成的物品：将基底安置在真空室内；邻近基底沉积硬涂覆层；和邻近基底和硬涂覆层中的一个或多个沉积功能层；其中沉积硬涂覆层和沉积功能层中的每个在连续真空压力下完成，而不中断真空。
方面35：方面34的物品，其中基底形成眼镜片的至少一部分。
方面36：方面34-35中任一项的物品，其中沉积硬涂覆层包括：使用第一等离子体预活化基底的表面；和生成第二等离子体以引起第一目标资源被沉积在基底的预活化的表面上作为硬涂覆层。
方面37：方面36的物品，其中第一等离子体和第二等离子体中的一个或多个包括活性气体等离子体、无活性气体等离子体、试剂等离子体、或溅射的离子。
方面38：方面34-37中任一项的物品，其中第一目标资源包括石墨、硅基材料、聚氨酯、或金属。
方面39：方面34-38中任一项的物品，其中功能层包括抗反射层和蓝光切割层中的一种或多种。
方面40：方面34-39中任一项的物品，其中功能层被沉积至硬涂覆层上。
方面41：一种经由包括如下的过程形成的物品：将光致变色基底安置在真空室内；邻近基底沉积抗刮痕层；和邻近基底和抗刮痕层中的一个或多个沉积功能层；其中沉积抗刮痕层和沉积功能层中的每个在连续真空压力下完成，而不中断真空。
方面42：方面41的物品，其中基底形成眼镜片的至少一部分。
方面43：方面41-42中任一项的物品，其中沉积抗刮痕层包括：使用第一等离子体预活化基底的表面；和生成第二等离子体以引起第一目标资源被沉积在基底的预活化的表面上作为抗刮痕层。
方面44：方面41-43中任一项的物品，其中第一等离子体和第二等离子体中的一个或多个包括活性气体等离子体、无活性气体等离子体、试剂等离子体、或溅射的离子。
方面45：方面41-44中任一项的物品，其中第一目标资源包括石墨、硅基材料、聚氨酯、或金属。
方面46：方面41-45中任一项的物品，其中功能层包括抗反射层和蓝光切割层中的一种或多种。
方面47：方面41-46中任一项的物品，其中功能层被沉积至抗刮痕层上。
方面48：方面41-47中任一项的物品，其中物品使用铅笔硬度测试ASTM D3363展示大于1H的铅笔硬度。
方面49：方面41-48中任一项的物品，其中物品使用Bayer测试展示大于1的Bayer值。
方面50：方面41-49中任一项的物品，其中抗刮痕层具有大约0.1微米至大约50微米的厚度。
方面51：方面41-50中任一项的物品，其中基底包括聚碳酸酯、聚碳酸酯共聚物、CR39、PMMA或能够形成光学物品的其它类型的现有材料。
方面52：方面41-51中任一项的物品，其中基底具有大约0.5mm至大约20mm的厚度。
方面53：方面41-52中任一项的物品，其中基底包括透明物品或半透明物品。
方面54：一种经由包括如下的过程形成的物品：将光致变色基底安置在真空室内；邻近基底沉积硬涂覆层；和邻近基底和硬涂覆层中的一个或多个沉积功能层；其中沉积硬涂覆层和沉积功能层中的每个在连续真空压力下完成，而不中断真空。
方面55：方面54的物品，其中基底形成眼镜片的至少一部分。
方面56：方面54-55中任一项的物品，其中沉积硬涂覆层包括：使用第一等离子体预活化基底的表面；和生成第二等离子体以引起第一目标资源被沉积在基底的预活化的表面上作为硬涂覆层。
方面57：方面56的物品，其中第一等离子体和第二等离子体中的一个或多个包括活性气体等离子体、无活性气体等离子体、试剂等离子体、或溅射的离子。
方面58：方面54-57中任一项的物品，其中第一目标资源包括石墨、硅基材料、聚氨酯、或金属。
方面59：方面54-58中任一项的物品，其中功能层包括抗反射层和蓝光切割层中的一种或多种。
方面60：方面54-59中任一项的物品，其中功能层被沉积至硬涂覆层上。
工业适用性
聚碳酸酯由于其抗冲击性质变得越来越普遍用于眼镜片。但是聚碳酸酯非常容易受到刮痕和磨损影响，其显著地缩短镜片的寿命。需要还可以增加镜片的耐刮痕性的低成本涂覆系统。对于蓝光阻挡，常规方法是涂覆无机金属氧化物或有机颜料并且在基体中掺入黄色染料。涂覆技术非常昂贵并且在基体中掺入黄色染料在镜片中产生淡黄色颜色，其可能对顾客在美容方面没有吸引力。涂覆技术非常复杂、昂贵并且不非常耐久。吸取和基体中(in-matrix)对刚性基体(比如聚碳酸酯)不可行，其对基体中的颜色转换不具有足够的自由体积。
如本文描述的，等离子体技术可以被用于光学基体的表面上的有机或无机涂层以降低系统成本和提高涂层和基底的耐久性。本公开内容的系统和方法提供了等离子体预活化、离子辅助溅射和等离子体辅助沉积技术的组合的连续技术以建立连续的等离子体涂覆过程，进而提高镜片耐久性。为了增加两层或更多层至基底表面用于AR(抗反射)膜、蓝光阻挡、或许多其它类型的层，可以针对每层创建真空。常规地，对于必须施加的每层，真空被破坏并且重新创建。通常，基底必须被转移至完全不同的机器以添加另外的层。因此，如本文描述的，对给基底施加多层——其中施加层需要真空——的高效的系统和方法存在需要。
在一方面，本公开内容涉及连续过程中等离子体技术(例如，等离子体预活化、等离子体溅射离子、等离子体沉积、气体携带前体试剂(gas carried precursor reagent))的组合。这样的过程可以在基底表面上形成抗刮痕/磨损层以提高镜片耐久性能和降低涂覆过程程序并且甚至刮擦率(scrape rate)。等离子体形成的涂覆层可以将镜片铅笔硬度从一般的2B提高至3H或更大，和/或将Bayer值从大约1提高至4或更大，而不消极地影响光学性质。虽然本文讨论了聚碳酸酯基底，但是可以在许多镜片材料比如PU/CR-39/Trivex/PMMA和其它类似的透明物品上使用公开的等离子体涂覆技术。
在另一方面，测试了镜片物品性质并且提供在表1(下面)中：
表1
已经参考数个实例描述了公开的与在真空中施加多个等离子体涂覆层相关联的主题。然而，应当理解，使用的词语用于描述性和说明性目的，而不仅仅作为限制。虽然已经在具体手段、过程、材料、技术等方面描述了用于在真空中施加多个等离子体涂覆层的方法和装置，但是公开的主题扩展至在所附权利要求的范围内的功能等价的技术、结构、方法、和用途。