CN103314128A

CN103314128A - 耐指纹镀膜方法及装置

Info

Publication number: CN103314128A
Application number: CN2011800641861A
Authority: CN
Inventors: 金润泽
Original assignee: VACOS CO Ltd
Current assignee: VACOS CO Ltd
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2013-09-18
Also published as: WO2012093807A2; WO2012093807A3; KR20120079716A

Abstract

本发明涉及耐指纹镀膜方法及装置，其中，替代现有的电子束蒸发法，复合性地使用等离子体改质法、溅射镀膜法及热蒸镀法，从而提高生产效率，更具体地涉及耐指纹镀膜方法，其包括如下步骤：a）使用溅射（sputter）在器件表面蒸镀二氧化硅（SIO₂）薄膜；b)在蒸镀有上述二氧化硅薄膜的器件表面，通过热蒸镀（Thermal evaporation）方法蒸镀氟化合物。

Description

耐指纹镀膜方法及装置

技术领域

本发明涉及耐指纹表面镀膜方法及装置，其中，替代现有的电子束蒸镀法，复合性地使用等离子体改质法、溅射镀法及热蒸镀法，从而提高生产效率，更具体地涉及耐指纹镀膜方法，其包括如下步骤：a）使用溅射（sputter）在器件表面蒸镀二氧化硅（SIO₂）薄膜；b)在蒸镀有上述二氧化硅薄膜的器件表面，通过热蒸镀（Thermal evaporation）方法，蒸镀氟化合物。

背景技术

智能手机的情况下，将窗口使用为输入工具，因此窗口表面必须具有耐指纹性。近来，随着智能手机需求的增加，需要可以大量生产耐指纹性表面的方法。

现有的耐指纹镀膜方法如图3所示，利用主要用途为将介电质蒸镀于眼镜透镜的电子束蒸镀装置，将器件1粘贴于位于装置上部的圆顶状的治具6中，从而利用离子束7进行表面改质，所述离子束7设置在从装置下部中心进行分离的位置，之后通过电子束蒸发源11对二氧化硅所处的蒸发用坩埚8和浸渍有氟化合物的片剂所处的坩埚9进行加热，从而在器件表面蒸镀二氧化硅和氟化合物。

但是，上述方法由于器件只安装在蒸镀装置的天花板装置上，其一次所能蒸镀的量有限，生产效率较低有必要进行改进。例如，在使用2050mm直径的大型装置的情况下，每一次只能生产大约200多个60*120mm尺寸的玻璃。

由此，本发明发明了耐指纹镀膜方法以及用于实现其的装置，其中，在所述耐指纹镀膜中采用溅射和热蒸镀方式，从而大力提高了其生产能力。

发明内容

本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供耐指纹镀膜方法及用于实现其的装置，其中，在耐指纹镀膜中采用溅射和热蒸镀方式，从而可对大量的器件进行一次性的处理。

为实现上述目的，本发明提供耐指纹方法，其包括如下步骤：a）利用溅射（sputter）在器件表面蒸镀二氧化硅（SiO₂）薄膜；以及b)在蒸镀有上述二氧化硅薄膜的器件表面，通过热蒸镀（Thermal evaporation）方式，蒸镀氟化合物，此外，在蒸镀二氧化硅薄膜之前，可额外包括如下步骤：为增大二氧化硅的附着力，对器件表面进行等离子体或离子束处理后进行改质。

此时，上述二氧化硅薄膜的优选厚度为5nm～50nm,上述氟化合物蒸镀层的优选厚度为5nm～50nm。

另外，为实现上述目的，本发明提供耐指纹镀膜装置。其包括：a）治具2，其位于空自转的轴上，上述轴用于附着器件1；b）溅射装置4，其将二氧化硅涂镀在附着于上述治具2从而进行空自转的器件1；以及c）热蒸镀装置5，其在附着于治具2从而空自转的器件1上将氟化合物进行蒸镀。

另外，上述耐指纹镀膜装置可额外包括等离子体处理装置3或离子束装置，其用于将附着于上述治具2从而空自转的器件表面进行改质；上述治具2设置在空自转的多个轴上，并且上述治具2的侧面安装有器件。

本发明的耐指纹镀膜方法中，替代现有的电子束蒸镀法，复合性地使用等离子体改质法、溅射镀膜法及热蒸镀法，从而蒸镀耐指纹物质，并且可以在同等级的装备中，比电子束蒸镀法提高百分之数百以上的生产能力制造耐指纹表面。

附图说明

图1表示现有电子束蒸镀装置的概念图。

图2表示根据本发明的优选的实施例的耐指纹镀膜方法的流程图

图3根据本发明优选的实施例，为制造耐指纹镀膜表面的装置概念图

标号说明

1：器件 2：治具

3：等离子体处理装置 4：磁控管溅射装置

5：热蒸镀装置 6：治具

7：离子束 8：用于蒸发二氧化硅的坩埚

9：用于蒸发氟化合物的坩埚 10：坩埚回转装置

11：电子束蒸发源

发明实施的最佳形态

以下参照附图对根据本发明的优选的实施例进行详细说明。在这之前，本说明书及权利要求书上所使用的术语或单词，其解释不能仅限定在常规性的或词典上的意思，应解释为符合本发明技术性思想的意思与概念。

本发明所述的耐指纹镀膜方法如图2所示包括如下步骤：a）在器件表面使用溅射（sputter）蒸镀二氧化硅（SIO₂）薄膜；以及，b)在蒸镀有上述二氧化硅薄膜的器件表面，通过热蒸镀（Thermal evaporation）方式，蒸镀氟化合物。

另外，在蒸镀上述二氧化硅薄膜之前,还可以额外包括如下步骤：为增大二氧化硅的附着力，对器件表面进行等离子体或离子束处理并进行改质。并且为使其具有有效的耐指纹特性，利用上述耐指纹镀膜装置进行蒸镀时，二氧化硅薄膜优选厚度为5nm～50nm,氟化合物蒸镀层的优选厚度为5nm～5nm。

本发明的特征在于，为进行耐指纹镀膜，替代现有的电子束蒸镀法而复合性的使用溅射法和热蒸镀法。

在热蒸镀法的情况下，存在有如下问题：使用电子束方式时，膜的厚度难以控制、生产效率低下；使用空自转方式时，热丝（filament）的温度过高、均匀性较差。与此相反，使用溅射法时虽可以蒸镀二氧化硅（SiO₂），但利用其蒸镀耐指纹物质有难度。

因此，本发明复合使用上述溅射法和热蒸镀法，二氧化硅（SiO₂）的蒸镀使用溅射装置，耐指纹物质的蒸镀使用热蒸镀装置。在此利用空自转治具，使生产效率达到最大化。

溅射性蒸镀时，可以使用各种溅射。例如，使用直流（DC）磁控管溅射、脉冲直流磁控管溅射或者双靶磁控管溅射等，从氧气环境中将硅（Si）进行操作并制作二氧化硅薄膜，或者用射频（RF）磁控管溅射，在改质的器件表面可直接精细地进行二氧化硅薄膜的镀膜。

另外，利用已在溅射装置中广泛使用的直流辉光放电、交流（AC）数十千赫兹（KHz）～数千伏（KV）辉光放电、射频电极辉光放电等的等离子体处理法，对空自转的器件表面，用氩、氧、氮气等进行处理或者用离子束进行处理，从而增大二氧化硅与器件的附着力。

另外，二氧化硅（SiO₂）作为靶材使用时，由于射频作为电源使用致使蒸镀率降低，这时可以把氧（O₂）作为添加气体在靶材中进行反应，从而增大蒸镀率。此种情况下，因产生电弧（arc），电源装置使用脉冲电源并均匀供给氧（O₂）就很重要。

此外，所述耐指纹镀膜方法如图3所示，可以通过耐指纹镀膜装置来实现。其包括：a)治具2，其位于空自传轴上，上述轴用于附着器件1；b)溅射装置4，其在附着于上述治具2从而空自转的器件1上镀二氧化硅；以及c)热蒸镀装置5，其在附着于上述治具2从而空自转的器件1上蒸镀氟化合物。

此时，上述耐指纹镀膜装置可额外包括等离子体处理装置3，其将附着在上述治具2从而空自转的器件1表面进行改质。

利用现有的电子束蒸镀法的耐指纹表面镀膜方式如图1所示，由于将器件安装在上部，生产效率低下。但是，本发明中，在空转及自转的多个轴上设置治具，并在其侧面安装器件，从而在同一大小的蒸镀炉中可以大幅地增加耐指纹镀膜数量。

例如，在直径1500mm、高1600mm的蒸镀炉的情况下，可以设置32轴的自转轴，各个自转轴的轴距为125mm，可将宽60mm的器件布置在4个面上，并且在高1800mm的有效镀膜区域可以设置9段。可以看到上述蒸镀炉的生产量得到了增加，将其设置成与现有的电子束蒸镀装置的相同的镀膜时间，1次镀膜所需40分钟时，其可以蒸镀的数量是32*4*9=1152，是直径2050mm、高1500mm电子束蒸镀法生产量200的5倍以上。

以下对根据本发明的耐指纹镀膜方法的实施例进行说明。但是，本发明的范围并非只限于以下优选实施例，所属领域的人在本发明的权利要求范围内，可以实施本说明书所记载的各种改变的形态。

在图3所示的空自转治具上，用双面胶带对市场销售的康宁玻璃（Corning Glass）公司厚度为60*120*0.7t的强化（大猩猩玻璃）玻璃以每面9段、32轴进行安装（4*9*32=1156），之后利用低真空泵（未示出）真空排气至30毫托（mTorr）,并且将上述治具按1RPM空转速度进行空自转回转。

之后，投入氩气，在60mTorr至40mTorr范围内，在网状的电极中加载-700V进行5分钟辉光等离子体处理，之后停止投入氩气，并将炉内真空度排气至20mTorr。

使用高真空泵（未示出）将内真空度排气至0.05mTorr后，投入氩气至数mTorr，同时投入氧气，在氧环境中溅射Si，之后利用5分钟将二氧化硅镀在空自转的器件上。

停止投入氩气，并用热蒸镀器对片剂在3V、700A下进行加热并蒸镀3分钟后将其蒸镀在器件表面，上述片剂浸渍有安装在灯丝的全氟聚醚硅烷（perfluoropolyethersilane PEPE-silane）。

通过上述方法制作了在强化玻璃表面镀膜有20mm二氧化硅和20mm氟化合物的耐指纹表面，所制作的耐指纹表面的接触角为118度，呈现出高防水性，且摩擦系数为0.17，呈现出优秀的耐指纹性，并且满足了手机可靠性测试中钢丝棉揉擦测试、盐水测试、耐缓冲液测试等常规性项目。

如上所述，本发明的耐指纹镀膜方法中，替代现有的电子束蒸镀法，复合使用等离子体改质法、溅射镀膜法及热蒸镀法的来蒸镀耐指纹物质，从而可以在同等级的装备中，比电子束蒸镀法提高百分之数%以上的生产能力制造耐指纹表面。

本发明并非限于上述特征的实施例及说明，在不脱离权利请求范围所请求的本发明的要旨，且只要具备本发明所属技术领域一般知识的人，任何人均可以实施各种的变形实施例，并且类似的变形在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耐指纹镀膜方法，包括如下步骤：

a）在器件表面使用溅射（sputter）蒸镀二氧化硅（SIO₂）薄膜；以及

b)在蒸镀有上述二氧化硅薄膜的器件表面，通过热蒸镀（Thermal evaporation）方法，蒸镀氟化合物。

2.根据权利要求1所述的耐指纹镀膜方法，其特征在于，在蒸镀二氧化硅薄膜之前，额外包括如下步骤：

为增大二氧化硅的附着力，对器件表面进行等离子体或离子束处理，从而进行改质。

3.根据权利要求1或者2所述的耐指纹镀膜方法，其特征在于：

上述二氧化硅薄膜的厚度为5nm～50nm。

4.根据权利要求1或者2所述的耐指纹镀膜方法，其特征在于：

上述氟化合物蒸镀层的厚度为5nm～50nm。

5.一种耐指纹镀膜装置，其特征在于，包括：

治具（2），其位于空自转的轴上，上述轴用于附着器件（1）；

溅射装置（4），其在附着于上述治具（2）从而空自转的器件（1）上将二氧化硅进行涂镀；以及

热蒸镀装置（5），其在附着于上述治具（2）并且进行空自转的器件（1）上蒸镀氟化合物。

6.根据要求5所述的耐指纹镀膜装置，其特征在于，额外包括：

等离子体装置（3）或者离子束装置，其附着于上述治具（2）从而对空自转的器件（1）表面进行改质。

7.根据权利要求5所述的耐指纹镀膜装置，其特征在于:

上述治具（2）设置在空自转的多个轴上，并且在上述治具（2）的侧面安装有器件。