CN205701219U - 抗污涂层涂布设备 - Google Patents

Abstract

一种抗污涂层的涂布设备，包含上料站、多个真空腔室及常压涂布站。上料站用以承载并传送载盘与其上的工件。真空腔室包含降压腔室、等离子体辅助化学气相沉积腔室及升压腔室。降压腔室与上料站串接。降压腔室用以接收来自上料站的载盘与工件，且将腔室压力降至真空。等离子体辅助化学气相沉积腔室用以接收来自降压腔室的载盘与工件、及在工件上形成中间层。升压腔室用以接收来自等离子体辅助化学气相沉积腔室的载盘与工件，及将腔室压力提升至真空腔室外的压力。常压涂布站用以接收来自升压腔室的载盘与工件、及在中间层上形成抗污涂层。涂布设备形成均匀中间层及具类水草结构的单分子抗污涂层，故抗污涂层具高均匀度、无膜层应力问题及手指滑度触感佳的优点。

Description

抗污涂层涂布设备

技术领域

本实用新型是关于一种表面涂层涂布设备，且特别是关于一种抗污涂层涂布设备。

现有技术

随着可携式电子装置的快速发展，抗污涂层已广泛地应用在可携式电子装置的触摸屏玻璃上，以提供抗污与耐摩擦等的功效，借此达到保持可携式电子装置的外观与延长可携式电子装置的使用寿命的目标。

在抗污薄膜等表面膜层的制作上，目前最常用的方法有干式热蒸镀法及湿式常压喷涂全氟硅化物法。这两种方式均可在工件表面上形成单分子层的抗污薄膜。然而，当抗污分子涂布在玻璃以外的基材上时，因活性氢氧基(-OH)的数量不足，而导致抗污薄膜的附着力极差。为解决抗污薄膜附着力不佳的问题，目前提出利用蒸镀或溅镀技术先于基材上镀覆一层中间层，再利用蒸镀或等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)技术于中间层镀覆抗污薄膜。

然而，当工件具有立体构造时，例如当工件为可携式电子装置的机壳时，蒸镀方式无法形成均匀的中间层，而导致抗污薄膜的品质不佳，因此无法满足立体构造抗污分子附着力及耐摩擦需求。另一方面，溅镀方式则需要复杂的公自转设计才能在具有立体构造的工件上形成均匀的中间层，因此需要很大的腔体才能得到理想的产能。

此外，利用蒸镀方式镀覆抗污薄膜时，因抗污材料的分子蒸气压的关系，只能选择分子量较小的抗污材料前驱物，如此将使得所形成的抗污薄膜的抗污表现受到限制。而利用等离子体辅助化学气相沉积技术镀覆抗污薄膜时，无法得到类似水草结构的单分子膜层，因此所形成的抗污薄膜会有膜层应力问题，且手指滑度触感不佳。

实用新型内容

因此，本实用新型的一个目的就是提供一种抗污涂层涂布设备，其具有真空等离子体辅助化学气相沉积腔室与常压涂布站，而可先在真空环境下利用等离子体辅助化学气相沉积方式在工件上形成中间层，接着于常压下在中间层上喷涂抗污涂层。由于等离子体辅助化学气相沉积方式可在具有立体构造的工件表面上形成均匀的中间层，常压喷涂方式可形成具有类似水草结构的单分子抗污涂层，因此所形成的抗污涂层具有高均匀度、无膜层应力问题以及手指滑度触感佳的优点。

本实用新型的另一个目的是提供一种抗污涂层涂布设备，由于其采用常压涂布站来形成抗污涂层，因此抗污材料的选择较多，而可制作出符合所需的抗污能力的抗污涂层。

根据本实用新型的上述目的，提出一种抗污涂层涂布设备，其适用以在载盘上的至少一工件镀覆抗污涂层。此抗污涂层的涂布设备包含上料站、多个真空腔室以及常压涂布站。上料站配置以承载并传送载盘与位于载盘上的工件。真空腔室彼此串接，其中这些真空腔室包含降压腔室、等离子体辅助化学气相沉积腔室以及升压腔室。降压腔室与前述上料站串接，其中此降压腔室配置以接收来自上料站的载盘与工件、以及将腔室压力降至真空。等离子体辅助化学气相沉积腔室配置以接收来自降压腔室的载盘与工件、以及在工件上形成中间层。升压腔室配置以接收来自等离子体辅助化学气相沉积腔室的载盘与工件、以及将升压腔室的腔室压力提升至真空腔室外的压力。常压涂布站配置以接收来自升压腔室的载盘与工件、以及于工件上的中间层上形成抗污涂层。

依据本实用新型的一实施例，上述的降压腔室为一等离子体清洁腔室，且此降压腔室更配置以在腔室压力降至真空后利用等离子体清洁工件。

依据本实用新型的另一实施例，上述的真空腔室更包含等离子体清洁腔室，此等离子体清洁腔室配置以接收来自降压腔室的载盘与工件、以及利用等离子体清洁工件。

依据本实用新型的又一实施例，上述的等离子体辅助化学气相沉积腔室为一等离子体清洁与沉积腔室，且等离子体辅助化学气相沉积腔室更配置以在形成上述中间层之前，利用等离子体清洁工件。

依据本实用新型的再一实施例，上述每一真空腔室与一真空泵连接。

依据本实用新型的再一实施例，上述每一真空腔室具有二闸阀设于每一真空腔室的入口与出口。

依据本实用新型的再一实施例，上述的常压涂布站包含移载机构、移动平台、至少一喷头、至少一药液桶以及至少一药量控制系统。移载机构配置以传送载盘与工件。移动平台可沿第一方向移动，其中第一方向垂直于工件的传送方向。喷头固定于移动平台。药液桶配置以储存并供应抗污涂层药液至喷头，此喷头配置以朝工件喷射抗污涂层药液。药量控制系统配置以控制供应至喷头的抗污涂层药液的量。

依据本实用新型的再一实施例，上述的移动平台为三轴移动平台，可沿第一方向、第二方向以及第三方向移动，第一方向、第二方向及第三方向两两垂直。

依据本实用新型的再一实施例，上述的移动平台为旋转移动平台，可沿旋转方向旋转来控制喷头的倾料角度。

依据本实用新型的再一实施例，上述抗污涂层涂布设备更包含下料站，此下料站配置以接收来自常压涂布站的载盘与工件、以及将载盘与工件载出。

附图说明

为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1绘示依照本实用新型的一实施方式的一种抗污涂层涂布设备的装置示意图；

图2绘示依照本实用新型的一实施方式的一种常压涂布站与下料站的前视示意图；

图3绘示依照本实用新型的另一实施方式的一种抗污涂层涂布设备的装置示意图；以及

图4绘示依照本实用新型的又一实施方式的一种抗污涂层涂布设备的装置示意图。

其中，附图标记：

100 抗污涂层涂布设备

100a 抗污涂层涂布设备

100b 抗污涂层涂布设备

102 载盘

104 工件

106 抗污涂层

108 上料站

110 常压涂布站

112 降压腔室

114 等离子体清洁腔室

114a 等离子体清洁腔室

116 等离子体辅助化学气相沉积腔室

116a 等离子体辅助化学气相沉积腔室

118 升压腔室

120 真空泵

122 闸阀

124 闸阀

126 等离子体电源

128 真空泵

130 闸阀

132 等离子体电源

134 中间层

136 真空泵

138 闸阀

140 真空泵

142 闸阀

144 移载机构

146 移动平台

148 喷头

150 药液桶

152 药量控制系统

154 传送方向

156 第一方向

158 第二方向

160 第三方向

162 旋转方向

164 抗污涂层药液

166 管路

168 下料站

具体实施方式

请参照图1与图2，其中图1绘示依照本实用新型的一实施方式的一种抗污涂层涂布设备的装置示意图，图2绘示依照本实用新型的一实施方式的一种常压涂布站与下料站的前视示意图。在本实施方式中，抗污涂层涂布设备100可用以在载盘102的一或多个工件104上镀覆抗污涂层106。如图1所示，在一些例子中，抗污涂层涂布设备100主要包含上料站108、多个彼此串接的真空腔室、以及常压涂布站110。

上料站108可载入载盘102、以及位于载盘102上的工件104，并可承载与传送载盘102与工件104。工件104可例如具有立体构造。如图1所示，在一些例子中，这些真空腔室包含降压腔室112、等离子体清洁腔室114、等离子体辅助化学气相沉积腔室116以及升压腔室118，其中降压腔室112、等离子体清洁腔室114、等离子体辅助化学气相沉积腔室116及升压腔室118依序串接在上料站108的下游。

请再次参照图1，降压腔室112与上料站108串接，且此降压腔室112可接收来自上料站108的载盘102与工件104。降压腔室112主要是配置以将腔室压力降至真空。降压腔室112可与一真空泵120连接。通过真空泵120，可将降压腔室112内的气体抽出，来降低降压腔室112内的腔室压力。降压腔室112更可具有二闸阀122与124，其中闸阀122设于降压腔室112的入口，而闸阀124设于降压腔室112的出口。闸阀122与124可用以维持降压腔室112内的压力及气氛。当欲从入料站108将载盘102载入降压腔室112时，闸阀122开启使入料站108与降压腔室112连通，以供载盘102进入，其余时间闸阀122关闭。而欲将载盘102载出降压腔室112时，闸阀124开启，以利于载盘102载出，其余时间闸阀124关闭。

等离子体清洁腔室114串接在降压腔室112的下游，且此等离子体清洁腔室114可接收来自降压腔室112的载盘102与工件104。等离子体清洁腔室114配备有等离子体电源126，此等离子体电源126可供应电力来产生等离子体。而等离子体清洁腔室114主要是配置以利用等离子体清洁工件104的表面，以去除工件104表面上的脏污及/或油污。利用等离子体清洁工件104时，等离子体也可对工件104的表面进行改性，例如通过在工件104表面上形成官能基的方式。等离子体清洁腔室114可与一真空泵128连接。透过真空泵128，可将等离子体清洁腔室114内的气体抽出，以使等离子体清洁腔室114内部具有等离子体清洁处理所需的真空度。

等离子体清洁腔室114同样可具有二闸阀124与130，其中闸阀124为设于等离子体清洁腔室114的入口，且闸阀124为等离子体清洁腔室114与降压腔室112所共有，而闸阀130则设于等离子体清洁腔室114的出口。闸阀124与130可用以维持等离子体清洁腔室114内的压力及气氛。当欲从降压腔室112将载盘102载入等离子体清洁腔室114时，闸阀124开启使降压腔室112与等离子体清洁腔室114连通，以供载盘102进入，其余时间闸阀124关闭。而欲将载盘102载出等离子体清洁腔室114时，闸阀130开启，以利于载盘102载出，其余时间闸阀130关闭。

等离子体辅助化学气相沉积腔室116串接在等离子体清洁腔室114的下游，且此等离子体辅助化学气相沉积腔室116可接收来自等离子体清洁腔室114的载盘102与工件104。等离子体辅助化学气相沉积腔室116配备有等离子体电源132，且等离子体辅助化学气相沉积腔室116内设有电极，此等离子体电源132可供应电力给电极来产生等离子体。如图1与图2所示，等离子体辅助化学气相沉积腔室116主要是配置以利用等离子体辅助化学气相沉积方式，而在真空环境下形成中间层134于工件104的表面上。中间层134可改善后续形成的抗污涂层106对工件104的附着力。等离子体辅助化学气相沉积腔室116可与一真空泵136连接。通过真空泵136，可将等离子体辅助化学气相沉积腔室116内的气体抽出，以使等离子体辅助化学气相沉积腔室116内部具有沉积中间层134时所需的真空度。

等离子体辅助化学气相沉积腔室116同样可具有二闸阀130与138，其中闸阀130为设于等离子体辅助化学气相沉积腔室116的入口，且闸阀130为等离子体辅助化学气相沉积腔室116与等离子体清洁腔室114所共有，而闸阀138则设于等离子体辅助化学气相沉积腔室116的出口。闸阀130与138可用以维持等离子体辅助化学气相沉积腔室116内的压力及气氛。当欲从等离子体清洁腔室114将载盘102载入等离子体辅助化学气相沉积腔室116时，闸阀130开启使等离子体清洁腔室114与等离子体辅助化学气相沉积腔室116连通，以供载盘102进入，其余时间闸阀130关闭。而欲将载盘102载出等离子体辅助化学气相沉积腔室116时，闸阀138开启，以利于载盘102载出，其余时间闸阀138关闭。

升压腔室118串接在等离子体辅助化学气相沉积腔室116的下游，且此升压腔室118可接收来自等离子体辅助化学气相沉积腔室116的载盘102与工件104。升压腔室118主要是配置以导入气体来使升压腔室118内的腔室压力上升至真空腔室外的压力。升压腔室118可与一真空泵140连接。通过真空泵136，可调整升压腔室118之内的压力。

升压腔室118同样可具有二闸阀138与142，其中闸阀138为设于升压腔室118的入口，且闸阀138为升压腔室118与等离子体辅助化学气相沉积腔室116所共有，而闸阀142则设于升压腔室118的出口。闸阀138与140可用以维持升压腔室118内的压力及气氛。当欲从等离子体辅助化学气相沉积腔室116将载盘102载入升压腔室118时，闸阀138开启使等离子体辅助化学气相沉积腔室116与升压腔室118连通，以供载盘102进入，其余时间闸阀138关闭。而欲将载盘102载出升压腔室118时，闸阀142开启，以利于载盘102载出，其余时间闸阀142关闭。

请再次参照图1，常压涂布站110串接在升压腔室118的下游，且此常压涂布站110可接收来自升压腔室118的载盘102与工件104。当欲从升压腔室118将载盘102载入常压涂布站110时，升压腔室118的出口处的闸阀142开启，使升压腔室118与常压涂布站110连通，以将载盘102载出升压腔室118、并载入常压涂布站110。如图2所示，常压涂布站110主要是配置以于工艺压力提升至降压腔室112、等离子体清洁腔室114、等离子体辅助化学气相沉积腔室116及升压腔室118等真空腔室外的压力后，于常压下在工件104上的中间层134上形成抗污涂层106。

请同时参照图1与图2，在一些例子中，常压涂布站110主要可包含移载机构144、移动平台146、至少一喷头148、至少一药液桶150以及至少一药量控制系统152。移载机构144可用以接收从升压腔室118传来的载盘102与工件104，并沿传送方向154来运送载盘102与工件104。举例而言，移载机构144可包含多个滚轮，或者可为输送带、或输送带与滚轮的组合。

移动平台146设置在移载机构144的上方。喷头148则固定在移动平台146，因此移动平台146的移动或转动可带动喷头148移动或转动。移动平台146可沿第一方向156往复移动。在一些例子中，第一方向156为垂直纸面的方向，即垂直于工件104的传送方向154。在一些特定例子中，移动平台146为一个三轴移动平台，而可沿第一方向156、第二方向158与第三方向160往复移动。举例而言，第一方向156、第二方向158与第三方向160可两两垂直，即第一方向156与第二方向158垂直、第二方向158与第三方向160垂直、以及第一方向156与第三方向160垂直。此外，第二方向158可平行工件104的传送方向154。在一些示范例子中，移动平台146为一个旋转移动平台，移动平台146可沿旋转方向162旋转，借以控制喷头148的倾料角度。

如图1与图2所示，药液桶150可邻设于移动平台146，其中药液桶150可储存抗污涂层药液164，并可通过管路166将抗污涂层药液164供应给喷头148。喷头148可在工件104传送到移动平台146下方时，朝工件104喷射抗污涂层药液164。药量控制系统152则邻设于药液桶150，且设置在药液桶150与喷头148之间的管路166上，以控制药液桶150供应至喷头148的抗污涂层药液164的量。

在一些例子中，请同时参照图1与图2，抗污涂层涂布设备100更可包含下料站168。下料站168串接在常压涂布站110的下游，且此下料站168可接收来自常压涂布站110的载盘102与工件104，并将载盘102、以及位于其上且完成抗污涂层106涂覆的工件104载出抗污涂层涂布设备100。

在本实用新型中，上述真空腔室的功能也可整合在同一腔室中。请参照图3，其绘示依照本实用新型的另一实施方式的一种抗污涂层涂布设备的装置示意图。在本实施方式中，抗污涂层涂布设备100a的装置大致上与上述实施方式的抗污涂层涂布设备100相同，二者之间的差异在于，抗污涂层涂布设备100a的等离子体清洁腔室114a同时也是一降压腔室。因此，在抗污涂层涂布设备100a中，并无抗污涂层涂布设备100的降压腔室112。在操作上，等离子体清洁腔室114a可先将其内的工艺压力降至真空后，再利用等离子体来清洁如图2所示的工件104。

请参照图4，其绘示依照本实用新型的又一实施方式的一种抗污涂层涂布设备的装置示意图。在本实施方式中，抗污涂层涂布设备100b的装置大致上与上述实施方式的抗污涂层涂布设备100相同，二者之间的差异在于，抗污涂层涂布设备100b的等离子体辅助化学气相沉积腔室116a为一等离子体清洁与沉积腔室，同时兼具利用等离子体来进行工件104(如图2所示)表面清洁与抗污涂层106(如图2所示)沉积的腔室。因此，在抗污涂层涂布设备100b中，并无抗污涂层涂布设备100的等离子体清洁腔室114。在操作上，等离子体辅助化学气相沉积腔室116a可先利用等离子体来清洁工件104的表面后，再以等离子体辅助化学气相沉积方式在工件104清洁后的表面上形成中间层134(如图2所示)。

由上述的实施方式可知，本实用新型的一优点就是因为本实用新型的抗污涂层涂布设备具有真空的等离子体辅助化学气相沉积腔室与常压涂布站，而可先在真空环境下利用等离子体辅助化学气相沉积方式在工件上形成中间层，接着于常压下在中间层上喷涂抗污涂层。由于等离子体辅助化学气相沉积方式可在具有立体构造的工件表面上形成均匀的中间层，常压喷涂方式可形成具类似水草结构的单分子抗污涂层，因此所形成的抗污涂层具有高均匀度、无膜层应力问题以及手指滑度触感佳的优点。

由上述的实施方式可知，本实用新型的另一优点就是因为本实用新型的抗污涂层涂布设备采用常压涂布站来形成抗污涂层，因此抗污材料的选择较多，而可制作出符合所需的抗污能力的抗污涂层。

虽然本实用新型已以实施例的方式在上文公开，但是这并非用来限定本实用新型，任何在此技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种改变与变形，因此本实用新型的保护范围当以文件中申请专利范围所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种抗污涂层涂布设备，适用以在一载盘上的至少一工件镀覆一抗污涂层，其特征在于该抗污涂层涂布设备包含：

一上料站，配置以承载并传送该载盘与位于该载盘上的该至少一工件；

多个真空腔室，所述多个真空腔室彼此串接，其中所述多个真空腔室包含：

一降压腔室，与该上料站串接，其中该降压腔室配置以接收来自该上料站的该载盘与该至少一工件、以及将该降压腔室的一腔室压力降至真空；

一等离子体辅助化学气相沉积腔室，配置以接收来自该降压腔室的该载盘与该至少一工件、以及在该至少一工件上形成一中间层；以及

一升压腔室，配置以接收来自该等离子体辅助化学气相沉积腔室的该载盘与该至少一工件、以及将该升压腔室的一腔室压力提升至所述多个真空腔室外的压力；以及

一常压涂布站，其中该常压涂布站配置以接收来自该升压腔室的该载盘与该至少一工件、以及于该至少一工件上的该中间层上形成一抗污涂层。

2.根据权利要求1所述的抗污涂层涂布设备，其特征在于该降压腔室为一等离子体清洁腔室，且该降压腔室更配置以在该腔室压力降至真空后利用等离子体清洁该至少一工件。

3.根据权利要求1所述的抗污涂层涂布设备，其特征在于所述多个真空腔室更包含一等离子体清洁腔室，该等离子体清洁腔室配置以接收来自该降压腔室的该载盘与该至少一工件、以及利用等离子体清洁该至少一工件。

4.根据权利要求1所述的抗污涂层涂布设备，其特征在于该等离子体辅助化学气相沉积腔室为一等离子体清洁与沉积腔室，且该等离子体辅助化学气相沉积腔室更配置以在形成该中间层之前，利用等离子体清洁该至少一工件。

5.根据权利要求1所述的抗污涂层涂布设备，其特征在于每一所述多个真空腔室与一真空泵连接。

6.根据权利要求1所述的抗污涂层涂布设备，其特征在于每一所述多个真空腔室具有二闸阀设于每一所述多个真空腔室的入口与出口。

7.根据权利要求1所述的抗污涂层涂布设备，其特征在于该常压涂布站包含：

一移载机构，配置以传送该载盘与该至少一工件；

一移动平台，可沿一第一方向移动，其中该第一方向垂直于该至少一工件的一传送方向；

至少一喷头，固定于该移动平台；

至少一药液桶，配置以储存并供应一抗污涂层药液至该至少一喷头，该至少一喷头配置以朝该至少一工件喷射该抗污涂层药液；以及

至少一药量控制系统，配置以控制供应至该至少一喷头的该抗污涂层药液的量。

8.根据权利要求7所述的抗污涂层涂布设备，其特征在于该移动平台为一三轴移动平台，可沿该第一方向、一第二方向以及一第三方向移动，该第一方向、该第二方向及该第三方向两两垂直。

9.根据权利要求7所述的抗污涂层涂布设备，其特征在于该移动平台为一旋转移动平台，可沿一旋转方向旋转来控制该至少一喷头的倾料角度。

10.根据权利要求1所述的抗污涂层的涂布设备，其特征在于该抗污涂层涂布设备更包含一下料站，配置以接收来自该常压涂布站的该载盘与该至少一工件、以及将该载盘与该至少一工件载出。