和在第二 常规涂覆机中沉积的ETC的玻璃制品的磨损可靠性；
[0035] 图12是用AR涂层和ETC涂层涂覆的玻璃制品在6千（K)，7K，8K和9K次擦拭后 的％反射率相对于波长的图片；
[0036] 图13是具有AR涂层和ETC涂层的玻璃制品在6K，7K，8K和9K次擦拭后的％透射 率相对于波长的图片；
[0037] 图14是反射率％相对于波长的图像，显示了相对于无AR涂层的玻璃，AR涂层/周 期的数目对反射率的影响；
[0038] 图15显示了基本上类似于图4A所示的载体130的可调节的磁性载体130a，使得 能对于不同尺寸的衬底使用单一载体；
[0039] 图16A显示了现有技术的、具有用来放置待涂覆的镜片的多个开口 302的穹顶载 体 300 ;
[0040] 图16B显示了从开口302内侧的一载体300肩部306滑落的镜片304,镜片304处 于当载体300冷却时会破碎的位置；
[0041] 图17A显示了涂覆设备的一种实施方式，其具有覆盖穹顶选定区域的阴影掩模， 从而改善光学涂层的均匀性；
[0042] 图17B是显示水接触角相对于磨损循环的图片，显示了使用图17A中所示的掩模 所获得的改善；
[0043] 图18是用6层AR涂层（Nb205/Si02)和ETC涂层涂覆且AR涂层的厚度变化为2 % 的玻璃衬底的反射率（y轴）随波长（x轴）的变化的模拟；
[0044] 图19图形化地显示了用6层AR涂层（Nb205/Si02)和ETC涂层涂覆的多个实际样 品的反射率（y轴）随波长的变化；
[0045] 图20A示意性地显示衬底载体的停留表面131a，在其上设置有一层粘合剂材料 143 ；
[0046] 图20B示意性地显示衬底载体的横截面，其具有设置在衬底载体基座上的聚合物 膜144和粘合剂层143 ;
[0047] 图21A示意性地显示涂覆设备的一种实施方式的垂直截面；
[0048] 图21B示意性地显示图21A所示涂覆设备的水平截面；和
[0049] 图22图形化显示涂层厚度变化随涂层源和被涂覆的衬底的相对位置的变化。
[0050] 详细描述
[0051] 现在将详细参考示例如附图所示的、用光学涂层和易清洁涂层涂覆的玻璃制品以 及用于形成所述玻璃制品的方法和设备的实施方式。只要有可能，在所有附图中使用相同 的附图标记来表示相同或类似的部分。图1A示意性的显示了涂覆设备的一种实施方式。涂 覆设备通常包括真空室，室内设置了磁性穹顶。涂覆设备还包括电子束源、热蒸发源和等离 子体源。待涂覆的玻璃衬底可通过磁性地连接至穹顶的底面，并可使用电子束源和热蒸发 源分别用光学涂层和ETC涂层涂覆该玻璃衬底。在一些实施方式中，等离子体源可用来致 密化沉积的光学涂层材料。下文将参考具体的附图，更加详细地描述用于把光学涂层和ETC 涂层依次施涂至玻璃衬底的设备和方法的各种实施方式。
[0052] 本文中术语"方法（process)和"方法（method) "可互换使用。此外，本文的术语 "无阴影的"和"不含阴影的"指光学涂层均匀地沉积在玻璃衬底的整体表面上，从而当观察 具有使用本文所述的方法和设备沉积的涂层的玻璃制品时，没有观察到在具有使用常规光 学涂层方法和设备制备的光学涂层的玻璃制品上观察到阴影。当被涂覆的衬底区域屏蔽该 衬底表面，使其不能沉积光学涂层材料时，出现在常规涂覆的玻璃制品上观察到的阴影。在 邻近用来在涂覆过程中把被涂覆的衬底固定到位的元件处、或者用来把被涂覆的载体和元 件传送出入涂覆机的衬底载体上频繁地观察到这些阴影。
[0053] 本文互换使用术语"玻璃制品"和"玻璃衬底"，并通常指用本文所述的方法和设备 涂覆的任意玻璃物品。
[0054] 本发明涉及一种方法，其中可在相续的步骤中（即，首先施涂光学涂层并随后在 所述光学涂层上施涂ETC涂层）使用基本上相同的工序把光学涂层（如包括高折射率和 低折射率材料的交替层的AR涂层）、以及ETC涂层（如全氟烷基硅烷涂层）施涂至玻璃 衬底，而在施涂所述光学涂层和ETC涂层时的任意时间都不会把制品暴露于空气或环境气 氛。可靠的ETC涂层为玻璃的一个或多个表面、透明导电涂层（TCC)和光学涂层提供润滑。 此外，如图1〇、11和17B图形化所示，通过使用原位一步法（其中顺序地施涂涂层）形成的 玻璃和光学涂层的耐磨损性可比常规涂覆方法好上10倍，或者比无ETC涂层的AR涂层好 上100-1000倍。使用这种技术，设计时可把ETC涂层考虑为光学涂层的一部分，这样ETC 涂层将不改变所需的光学性能。本文所述的玻璃制品在所有光学涂覆的玻璃表面都不含阴 影。
[0055] 原位法的一具体示例是如图1A示意性所示的箱式涂覆机。箱式涂覆机配备了用 于光学涂层材料的电子束（e_束）源、用于ETC涂层材料的热蒸发源、以及离子束或等离子 体源，该离子束或等离子体用来在涂覆之前清洗表面以及在涂覆时压紧光学涂层从而增加 涂层密度和涂层表面的光滑度。
[0056] 光学涂层包括高、中等或低折射率材料。具有折射率大于或等于1. 7且小于或等 于 3. 0 的示例高折射率材料包括：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包括：Si02,MgF2,YFjPYbF3。沉积在衬 底上的光学涂层堆叠件包括至少一种材料/层，以提供特殊的光学功能。在大多数情况下， 高和低折射率材料可用来设计复杂的滤光器（包括AR涂层），例如使用Hf02作为高折射率 材料以及Si02作为低折射率材料。适用于所述涂层的TCC(两组分涂层）材料包括IT0(氧 化铟锡）、AZ0(A1掺杂的氧化锌）、IZ0(Zn稳定的氧化铟）、ln203和类似的两元和三元化合 物。
[0057] 在一些实施方式中，使用PVD涂层（溅射的或者IAD-EB涂覆的光学涂层与ETC涂 层的热蒸发）来施涂光学涂层。PVD是一种"冷"过程，其中衬底的温度小于KKTC。因此， 这不会降低待施涂涂层的化学强化或钢化的玻璃衬底的强度。
[0058] 在本文所述的实施方式中，用来制备本文所述的不含阴影、光学和ETC涂覆的玻 璃制品的玻璃可以是离子交换的玻璃或者非离子交换的玻璃。示例性玻璃包括氧化硅玻 璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃和钠钙玻璃。玻璃制品的厚度范围是0. 2 毫米-1. 5毫米，且长度和宽度适于预期的目的。玻璃制品的长度和宽度，可从手机的长度 和宽度变化到笔记本计算机的长度和宽度，或者更大。
[0059] 本文所指的光学涂层包括减反射涂层（AR涂层）、带通滤光器涂层、边缘中性镜 面涂层和束分离器、多层高反射率涂层和边缘滤光器，如下文所述安格斯马克罗德 (H.AngusMacleod)的《薄膜滤光器》（ThinFilmOpticalFilters)，第3版，物理出版社 (InstituteofPhysicsPublishing) ?布里斯托尔（Bristol)和费城（Philadelphia)， 2001。使用这种光学涂层的应用包括显示器、相机镜头、通讯组件、仪器、医疗设备、光致变 色设备、电致变色设备、光电设备和其他元件和设备。
[0060] 高和低折射率材料的交替层可用来形成光学涂层，例如用于紫外（"UV"）、可见 ("VIS"）和红外（"IR"）应用的减反射或防眩光。可使用各种方法来沉积光学涂层。本 文使用PVD方法（即，离子辅助的电子束沉积）作为示例方法来沉积光学涂层。所述光学 涂层包括至少一层高折射率材料H和至少一层低折射率材料L。多层涂层由多个交替的高 和低折射率层例如HL，HL，HL……等或者LH，LH，LH……等组成。一对HL层（或者LH层） 称为"周期"或者"涂层周期"。中等折射率材料M可用来取代所有或一些低折射率层中的 低折射率材料。如本文所使用，术语"折射率（index)"指材料的折射率。在多层涂层中，周 期的数目可取决于预期产品的功能而广泛变化。例如，对于AR涂层，周期的数目范围可大 于或等于2且小于或等于20。还可把任选的Si02最终封盖层沉积到AR涂层顶部作为最终 层。可使用各种技术来把ETC材料沉积到光学涂层顶部，无需把光学涂层暴露于环境气氛 中，所述技术包括，但不限于：化学气相沉积（CVD)或者原子层沉积（ALD)。
[0061] 本文所述的沉积在所述玻璃衬底上的光学涂层可以是多层光学涂层，其包括至少 一周期的高折射率材料和低折射率材料。高折射率材料可选自：Zr02,Hf02,Ta205,Nb205,Ti02 ，Y203,Si3N4,SrTiOjPWO3;但是，应理解可使用其它合适的高折射率材料。低折射率材料可 选自下组Si02,MgF2,YF#PYbF3;但是，应理解可使用其它合适的低折射率材料。在一些实 施方式中，可用中等折射率材料例如A1203或其它合适的中等折射率材料来取代低折射率 材料。
[0062] 在一种实施方式中，本发明涉及一种方法，其中在第一步骤中，把多层光学涂层沉 积在玻璃衬底上，然后在第二步骤中，在与所述光学涂层相同的腔室中热蒸发并沉积ETC 涂层。在另一种实施方式中，在一腔室中把多层光学涂层沉积在玻璃衬底上，然后在第二腔 室中热蒸发ETC涂层并把它沉积在所述多层涂层顶部上，前提是把所述多层涂覆的衬底从 所述第一腔室转移到所述第二腔室是以下述方式在线实施的：所述衬底没有暴露于在施涂 多层涂层和ETC涂层之间的空气。所用的涂覆技术可包括，但不限于：PVD，CVD/PECVD和ALD 涂覆技术。取决于一个或多个腔室的尺寸以及待涂覆的衬底的尺寸，可在单一腔室内同时 涂覆一个或多个衬底。
[0063] 所述多层光学涂层通常是氧化物涂层，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。ETC材料可以是例如氟化硅烷， 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。氟碳化合物可从市售供应商处购买，包括但不限于：道康宁（D〇W-C〇rning)(例如氟 碳化合物 2604 和 2634)，3M公司（如ECC-1000 和 4000)，大金公司（DaikinCorporation)， 卡农（Canon)，东（Don)(南朝鲜），瑟克（Ceko)(南朝鲜），克特科公司（Cotec-GmbH)(例如 DURAL0NUltraTec)和赢创（Evonik)。
[0064] 图1A示意性地显示了根据本文所述的一种或更多种实施方式的涂覆设备100和 该设备的各种操作元件。提供坐标轴作为参考。在前视图中，x是从侧面-到-侧面（即， 从左到右），y是从前_到-后（即，进出页面）以及z是从底部-到-顶部。涂覆设备100 通常包括真空室102,在该真空室102中具有含唇缘161 (如图3A所示）的可旋转的磁性穹 顶110,该唇缘161是支撑穹顶110的框架160 (如图3B所进一步显示）的一部分。该顶 盖罩包括多个衬底载体130,其磁性地连接至如图2所示的顶盖罩的底面底面。等离子体 源118位于真空室102中，且在顶盖罩110下面，并通常取向来向上发射离子或等离子体， 到达顶盖罩110的底面。在沉积光学涂层材料之时和/或沉积光学涂层材料之后，使用等 离子体源来致密化它，由此增加最终光学涂层的硬度。具体来说，沉积之时和/或在已施涂 涂层之后，从等离子体源发射的离子或等离子体压紧涂层，导致沉积的材料的致密化。致密 化沉积的光学涂层改善了该光学涂层的耐磨损性。例如，在一些实施方式中，所述沉积的光 学涂层的磨损可靠性或耐磨损性是不使用等离子体源而沉积的光学涂层的至少两倍。如下 文参考图21A所更加详细描述，等离子体源118与中和器121联用。
[0065] 涂覆设备还包括位于穹顶110以下的电子束源120,以及电子束反射器122,该电 子束反射器122用于把来自电子束源的电子束引导至施涂至玻璃衬底的光学涂层材料，由 此蒸发光学材料。阴影掩模125位于顶盖罩110以下，其用于实现在整个顶盖罩上均匀的 涂覆。阴影掩模125的形状和位置是可调节的，从而所述阴影掩模是"可调的"，以取得所需 的涂覆均匀性。阴影掩模125位于支撑件125a上，从而阴影掩模125的位置可垂直地沿着 该支撑件125a来调节，如虚线双头箭头所示。如有需要，当