光学涂覆方法、设备和产品的制作方法_6

文档序号:9422058阅读:来源:国知局
表明具有沉积在AR涂层顶部的ETC涂层的玻璃制品,具有 比只含施涂至玻璃的ETC涂层的玻璃制品高得多的耐刮擦性程度。
[0117] 图11比较了⑴具有6层PVDIAD-EBAR涂层和热沉积在该AR涂层顶部的8-10nm ETC涂层的玻璃制品(通过标记220和菱形数据标志来表示),相对于具有用第一市售涂覆 设备沉积的PVD-AR涂层以及在第二腔室中用商业化方法如浸涂或喷涂沉积的ETC涂层 的市售玻璃制品(通过标记222和正方形数据标志来表示)的磨损耐久性。两种涂层都沉 积在相同的化学钢化(离子交换)0.7毫米厚康宁有限公司(Corning)代码2319玻璃样品 上。根据本发明所述的方法涂覆玻璃制品220。由市售涂覆供应商涂覆市售的玻璃制品。 在相对湿度为40%下实施摩擦耐久性。在通过箭头224所指示的点处,在8000次循环后, 只出现小于2毫米长的短浅刮擦。相反,在通过箭头226所指示的点,在仅200次擦拭后就 出现大于5毫米长的深常刮擦。测试结果表明如本文所述涂覆的AR涂层-ETC玻璃的摩擦 耐久性,至少比市售产品的摩擦耐久性大10倍。
[0118] 图17B图形化地显示了水接触角随磨损循环的变化,表明使用如图17A所示的构 造的涂覆设备获得了改善。水接触角结果可与图10和11的那些比较。图17B中的数据表 明,在10000摩擦循环之后,在图17B所示的所有衬底的水接触角大于110°,且基本上所 有衬底的水接触角大于或等于112°。相反,图10和11的数据表明,在10000摩擦循环之 后,水接触角小于100°。此外,图17B的数据还表明,对于已进行12000摩擦循环的衬底, 衬底的水接触角大于106°。
[0119] 图12是%反射率相对于波长的图片,其中反射率指从如本文所述用AR涂层和ETC 涂层涂覆的所述涂覆的玻璃制品表面反射的光的百分比。为各擦拭测试使用新(未摩擦或 未擦拭)的制品。在下述条件下实施磨损/擦拭测试:级别〇〇〇〇#钢丝绒,在l〇mmx10mm 面积上的l〇kg负载,60Hz,50mm移动距离,RH〈40%。测量在6K,7K,8K和9K之后的反射率。 图形表明,新的制品和擦拭最多达8K次擦拭的制品具有基本上相同的反射率。在8K次擦拭 后,反射率增加。据信,这种反射率增加是因为由于大量的擦拭导致玻璃表面的轻微磨损。 在图中,字母"A"指"擦拭之后",且字母"B"指"擦拭之前"(零擦拭)。字母"K"指"千" 或"一千"。
[0120] 图13是%透射率相对于波长的图片。在如本文所述用AR涂层和ETC涂层涂覆的 所述涂覆的玻璃制品上实施测试。为各擦拭测试使用新(未摩擦或未擦拭)的制品。透射 率测试所用制品,与反射率测试相同。图片表明,新的制品和擦拭最多达8K次擦拭的制品 具有基本上类似的透射率,透射率范围是95-96%。在8K次擦拭以后,在整个波长范围中 的透射率下降到约92%。据信,这种透射率下降是因为由于大量的擦拭导致玻璃表面的轻 微磨损。在图中,字母"A"指"擦拭之后",且字母"B"指"擦拭之前"(零擦拭)。字母"K" 指"千"或"一千"。
[0121] 图12和13的数据表明在玻璃制品上的光学涂层是高度耐久的,此外具有优异的 水接触角保留,如图10和11所示。
[0122] 图14是反射率%相对于波长的图片,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。曲线240代表未涂覆的离子交换玻璃,康宁公司代码2319。曲 线244是由Si02/Nb203组成的2-层或1-周期涂层。曲线246和248是由SiO2/Nb203层对 组成的4-层(2周期)和6-层(3周期)涂层。曲线242是1-层Nb203涂层。数据表明, 增加AR涂层堆叠数目(层/周期),将拓宽AR涂层光谱范围的利用,并将降低反射率%。
[0123] 实施例3:
[0124] 图18是用6层AR涂层(Nb205/Si02)和ETC涂层涂覆的玻璃衬底的反射率(y轴) 随波长(x轴)的变化的计算机模拟。模拟的AR涂层的厚度变化为2%。因此,所得反射率 曲线模拟用6层AR涂层(Nb205/Si02)和一ETC涂的反射率,其中所述ETC涂层的厚度变化 是2%。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,使用本文所述的方法和设备。如图19所示,实际样品的 反射率曲线与模拟样品的反射率曲线类似,因此表明使用本文所述的方法涂覆的样品具有 光学涂层,其中该光学涂层在整个涂覆的衬底上的厚度变化(即,从该光学涂层的第一边 缘到第二边缘)小于3%。
[0125] 本文所述的AR/ETC涂层,可用于许多市售制品。例如,所得涂层可用来制备电视、 手机、电子平板电脑和图书阅读器和其它可在太阳阅读的器件。所述AR/ETC涂层还可用于 减反射分束器、棱镜、镜子和激光产品;用于通信的光纤和组件;用于生物医学应用的光学 涂层;和用于抗微生物的表面。
[0126] 本领域的技术人员显而易见的是,可以在不偏离要求专利权的主题的精神和范围 的情况下,对本文所述的实施方式进行各种修改和变动。因此,本说明书旨在涵盖本文所述 的各种实施方式的修改和变化形式,只要这些修改和变化形式落在所附权利要求及其等同 内容的范围之内。
【主权项】
1. 一种用于在涂覆过程中固定衬底的衬底载体,所述衬底载体包括: 衬底载体基座,其包括停留表面、底面和设置在停留表面上的衬底停留区域,该衬底停 留区域的面积小于停留表面的面积;和 多个磁体,其结合到所述衬底载体基座的底面并设置在所述衬底停留区域周界以外。2. 如权利要求1所述的衬底载体,其特征在于,还包括粘合剂材料,该粘合剂材料设 置在衬底停留区域的停留表面上方,用于可释放地将至少一个待涂覆的衬底固定到停留表 面。3. 如权利要求1所述的衬底载体,其特征在于,还包括: 用于支撑设置在停留表面上的衬底的多个销钉; 弹簧系统,其包括由弹簧固定到位的可回缩的销钉,当衬底设置在停留表面上时该弹 簧偏移可回缩的销钉来接触衬底;和 从衬底载体基座延伸一定距离的多个侧面停止销,当衬底设置在多个销钉上时多个侧 面停止销的顶部在衬底的顶部表面以下。4. 如权利要求1所述的衬底载体,其特征在于,还包括: 用于支撑设置在停留表面上的衬底的多个销钉; 壳体,其具有设置在壳体之内的可回缩的销钉,其中可回缩的销钉由弹簧固定到位, 当衬底设置在停留表面上时可回缩的销钉从壳体向外偏移并接触衬底;和 当把衬底设置在停留表面上时用于固定衬底边缘的多个可移动的销钉,其中,所述多 个销钉的位置是可调节的,以容纳不同形状和尺寸的衬底。5. -种用于在涂覆过程中固定衬底的衬底载体,所述衬底载体包括: 衬底载体基座,其包括停留表面、底面和设置在停留表面上的衬底停留区域; 多个磁体,其结合到所述衬底载体基座的底面并设置在所述衬底停留区域周界以外; 和 粘合剂材料,其设置在衬底停留区域的停留表面上方并用于可释放地固定至少一个待 涂覆的衬底。6. 如权利要求5所述的衬底载体,其特征在于,所述衬底载体还包括在停留表面和粘 合剂材料之间设置的聚合物膜。7. 如权利要求6所述的衬底载体,其特征在于,所述聚合物膜包括热塑性聚合物膜。8. 如权利要求6所述的衬底载体,其特征在于,所述聚合物膜是静电膜。9. 如权利要求5所述的衬底载体,其特征在于,所述粘合剂材料是压敏粘合剂。10. 如权利要求5所述的衬底载体,其特征在于,所述粘合剂材料选自下组:丙烯酸类 粘合剂、橡胶粘合剂和娃酮粘合剂。11. 一种用于涂覆衬底的涂覆设备,所述涂覆设备包括: 真空室; 可旋转的穹顶,其设置在真空室内,并包括磁性材料;和 等离子体源,该等离子体源设置在真空室之内,并基本上垂直取向,以把等离子体引导 到可旋转的穹顶的底面上,其中,等离子体源设置在可旋转的穹顶以下并从可旋转的穹顶 的旋转轴线径向地向外,从而发射自等离子体源的等离子体从至少可旋转的穹顶的外边缘 到至少可旋转的穹顶的中央入射到在可旋转的穹顶的底面上。12. 如权利要求11所述的涂覆设备,其特征在于,所述可旋转的穹顶旋转轴线和等离 子体源之间的距离大于可旋转的穹顶的投影的周界和等离子体源之间的距离。13. 如权利要求11所述的涂覆设备,其特征在于,还包括至少一个电子束源,其设置在 真空室内,并取向以把电子束引导到设置在真空室内的涂层源材料上。14. 如权利要求13所述的涂覆设备,其特征在于,所述涂覆设备还包括至少一个可调 节的设置在真空室之内的阴影掩模。15. 如权利要求14所述的涂覆设备,其特征在于,所述至少一个阴影掩模可从其中至 少一个阴影掩模位于至少一个电子束源和可旋转的穹顶之间的延伸位置以及其中至少一 个阴影掩模不位于至少一个电子束源和可旋转的穹顶之间的回缩位置调节。16. 如权利要求14所述的涂覆设备,其特征在于,还包括第二个电子束源,其设置在真 空室内,并取向以把第二电子束引导到设置在真空室内的涂层源材料上。17. 如权利要求16所述的涂覆设备,其特征在于,还包括位于第二电子束源和可旋转 的穹顶之间的第二阴影掩模。18. 如权利要求11所述的涂覆设备,其特征在于,所述涂覆设备还包括至少一个设置 在真空室内的热蒸发源。19. 如权利要求11所述的涂覆设备,其特征在于,所述可旋转的穹顶包括: 可旋转的穹顶顶部中央的开口; 覆盖可旋转的穹顶的开口的透明玻璃板;和 监视器,该监视器位于透明玻璃板的开口中,用于监测真空室中沉积的涂层材料的沉 积速率。20. 如权利要求19所述的涂覆设备,其特征在于,所述涂覆设备还包括位于所述透明 玻璃板以上的光纤,其中当涂覆所述透明玻璃板时,所述光纤收集从所述透明玻璃板反射 的光来测定所述透明玻璃板的反射率变化,并由此测定施涂至所述透明玻璃板的涂层厚 度。21. -种用于涂覆衬底的涂覆设备,所述涂覆设备包括: 真空室; 设置在真空室内的可旋转的穹顶,所述可旋转的穹顶包括磁性材料;和 至少一个衬底载体,用于连接到可旋转的穹顶,所述至少一个衬底载体包括: 衬底载体基座,其包括停留表面、底面和设置在停留表面上的衬底停留区域; 多个磁体,其结合到所述衬底载体基座的底面并设置在所述衬底停留区域周界以外; 和 粘合剂材料,其设置在衬底停留区域的停留表面上方,用于可释放地固定至少一个待 涂覆的衬底。22. 如权利要求21所述的涂覆设备,其特征在于,所述涂覆设备还包括等离子体源,该 等离子体源设置在真空室之内,并基本上垂直取向,以把等离子体引导到可旋转的穹顶的 底面上,其中,等离子体源设置在可旋转的穹顶以下并从可旋转的穹顶的旋转轴线径向地 向外,从而发射自等离子体源的等离子体从至少可旋转的穹顶的外边缘到至少可旋转的穹 顶的中央入射到可旋转的穹顶的底面上。23. 如权利要求22所述的涂覆设备,其特征在于,所述可旋转的穹顶旋转轴线和等离 子体源之间的距离大于可旋转的穹顶的投影的周界和等离子体源之间的距离。24. 如权利要求21所述的涂覆设备,其特征在于,所述涂覆设备还包括设置在真空室 内并取向以把第一电子束引导至设置在真空室内的第一涂层源材料上的第一电子束源和 设置在真空室内并取向以把第二电子束引导至设置在真空室内的第二涂层源材料上的第 二电子束源。25. 如权利要求24所述的涂覆设备,其特征在于,第一涂层源材料具有高折射率,第二 涂层源材料具有低折射率或中等折射率。26. 如权利要求23所述的涂覆设备,其特征在于,所述涂覆设备还包括至少一个可调 节的设置在真空室之内的阴影掩模。27. 如权利要求26所述的涂覆设备,其特征在于,所述至少一个阴影掩模可从其中至 少一个阴影掩模位于第一电子束源和第二电子束源中的至少一个和可旋转的穹顶之间的 延伸位置以及其中至少一个阴影掩模不位于第一电子束源或第二电子束源和可旋转的穹 顶之间的回缩位置调节。
【专利摘要】本发明涉及一种改善的用于制备玻璃制品的方法,所述玻璃制品具有光学涂层和在所述光学涂层上的易清洁涂层,涉及一种用于实施所述方法的设备和使用所述方法制备的产品。具体来说,本发明涉及一种方法,其中可使用单一设备顺序地施涂所述光学涂层和易清洁涂层。使用本文所述的涂覆设备和衬底载体的组合,得到同时具有光学涂层和易清洁涂层的玻璃制品,该玻璃制品具有改善的耐刮擦耐久性和光学性能,此外所得制品是“不含阴影的”。
【IPC分类】C23C14/50, C23C16/458
【公开号】CN105143500
【申请号】CN201380060386
【发明人】C·M·李, 卢小锋, M·X·欧阳, 张军红
【申请人】康宁股份有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2013年5月30日
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