TWI680111B - 光學鍍膜的方法、裝置及產品 - Google Patents

Abstract

本發明係針對用於製作玻璃製品之一種改善製程，在玻璃製品上具有光學鍍膜和容易清潔鍍膜、執行該製程之一種設備及使用該製程之一種產品。特別地，本發明係針對一種製程，於該製程中光學鍍膜和容易清潔鍍膜之塗佈可使用單一裝置而循序地進行。使用鍍膜裝置和描述於本文之基板載具之組合係產生具有光學和容易清潔鍍膜二者之玻璃製品，其係具有改良之持久耐刮性和光學效能，且額外地所得到的物品係「去陰影」。

Description

光學鍍膜的方法、裝置及產品 【相關申請案】

本申請案係2012年11月30日提出申請之美國非臨時專利申請案第13/690829號，標題為「光學鍍膜方法、裝置及產品(Optical Coating Method,Apparatus and Product)」之部分連續案，其主張於2012年10月4日提出申請的美國臨時專利申請案第61/709423號，標題為「光學鍍膜方法、裝置及產品(Optical Coating Method,Apparatus and Product)」的優先權，且上述諸案之內容係供參考且以全文引用之方式併入本文，且本申請案亦係2012年11月30日提出申請之美國非臨時專利申請案第13/690,904號，名稱「製作具有光學和容易清潔鍍膜之玻璃製品之製程(Process for Making of Glass Articles with Optical and Easy-To-Clean Coatings)」之部分連續案，該案之內容係供參考且以全文引用之方式併入本文。

本發明係針對用於製作玻璃製品之一種製程，在玻 璃製品上具有光學鍍膜和容易清潔(easy-to-clean，ETC)鍍膜、執行該製程之一種裝置及使用該製程製作之一種製品。特別地，本發明係針對一種製程，於該製程中光學鍍膜和ETC鍍膜之塗佈可使用相同的裝置而循序地進行。

玻璃，特別是化學強化玻璃，已變成許多，即使不是大多數，消費性電子產品之視窗螢幕之材料選項。例如，化學強化玻璃係特別地受到「觸控」螢幕產品之青睞，無論其是諸如手機、音樂播放器、電子書閱讀器和電子記事本之小型物件，或者是諸如電腦、自動提款機、機場自助報到櫃台機或其他類似電子物件之大型物件。許多該等物件需要在玻璃上塗佈抗反射鍍膜(antireflective(AR)coatings)，為要減少來自玻璃之可見光反射，且藉此改善對比和可讀性，例如，在陽光直射下使用裝置時。然而，AR鍍膜之某些缺點是其表面污染之敏感性和不良之持久耐刮性，意即，AR鍍膜在使用時變得容易被刮傷，例如，被抹布或灰塵及使用者手指之污垢。指紋和污漬在AR鍍膜上係非常明顯的且並非總是容易移除的。結果，高度期望的是任何觸控裝置之玻璃表面係容易清潔的，而此舉是可以利用將ETC鍍膜塗佈在玻璃表面來達成的。

用於製作具有抗反射和ETC鍍膜二者之玻璃製品之現有製程係需要使用不同的設備來塗佈鍍膜，因此需要分開的製造流程。基本的程序是將抗反射(「AR」)鍍膜，例如使 用化學氣相沉積(「CVD」)或物理氣相沉積(「PVD」)方法，塗佈在玻璃製品上。於習知的製程中，光學塗佈製品，例如，具有AR鍍膜之製品，將從光學鍍膜裝置被傳送到另一裝置將ETC鍍膜塗佈在AR鍍膜的頂部。當該等製程可產出具有抗反射鍍膜和ETC鍍膜二者之製品時，其需要分開的流程且由於需要額外的處理，因此會有較高的產出損失(yield loss)。此舉可能造成最終產品的不良可靠度，係由於自AR鍍膜和ETC鍍膜程序間之額外處理所產生的污染。例如，使用習知之將ETC置於光學鍍膜上之二步驟鍍膜製程導致在觸控螢幕應用中容易刮傷之製品。此外，雖然AR鍍膜表面在塗佈ETC鍍膜之前可以事先清潔，但在製造過程中此舉涉及了額外的步驟。所有額外的步驟增加產品的成本。結果，二種鍍膜需要其他替代的方法和裝置以使用相同的基本程序和設備來塗佈，藉此，降低製造成本。揭示於本文之製程之優點和所得到之產品係敍述於以下段落和權利請求項。

於一個或多個實施例中，本發明提供在鍍膜製程中用於握持基板之一種基板載具。基板載具可包括包含滯留表面、底面和基板滯留區之基板載具底座，基板滯留區係設置在滯留表面上。基板滯留區可具有小於滯留表面之面積。基板載具也可包括耦合於基板載具底座之底面之複數個磁鐡且複數個磁鐡係定位於基板滯留區之周邊之外。於一個或多個實施例中，黏合材料可定位於在基板滯留區內之滯留表面 上，其係用於將被鍍膜之至少一基板可拆卸地固定在滯留表面。黏合材料可包括壓敏黏合劑(pressure sensitive adhesive)。於一變化態樣中，黏合材料可包括丙烯酸類黏合劑(acrylic adhesives)、橡膠黏合劑(rubber adhesives)和/或矽膠黏合劑(silicone adhesives)。可選地，聚合物薄膜可定位在滯留表面和黏合材料之間。

基板載具可包括用於支撐定位於滯留表面上之基板之複數根插銷。可選地，基板載具可包括包含可伸縮插銷之彈簧系統，可伸縮插銷係由彈簧適當地定位，當基板定位在滯留表面上時，彈簧係偏置可伸縮插銷而接觸基板；及自基板載具底座延伸一段距離之複數個側止動件，使得當基板定位在複數根插銷上時，複數個側止動件之頂部係位於基板之頂表面下方。於一變化態樣中，基板載具可包括內部設置可伸縮插銷之外罩，其中可伸縮插銷係由彈簧適當地定位，當基板定位在滯留表面上時，可伸縮插銷係自外罩向外地被偏置且接觸基板；及當基板定位在滯留表面上時，用於握持基板之邊緣之複數根移動式插銷。於另一變化態樣中，複數根插銷之位置係可調整以容納不同形狀和尺寸的基板。

於再另一變化態樣中，本發明係提供對基板進行鍍膜之一種鍍膜裝置。鍍膜裝置可包括真空腔室及定位於真空腔室內且包含磁性材料之旋轉圓頂。電漿源可定位於真空腔室內部且電漿源係實質上垂直定向以引導電漿至旋轉圓頂之底面，其中電漿源係定位在旋轉圓頂下方且自旋轉圓頂之旋轉軸徑向地向外，使得自電漿源射出之電漿係從旋轉圓頂之 至少一外邊緣到旋轉圓頂之至少一中心而入射到旋轉圓頂之底面。於一個或多個實施例中，旋轉圓頂之旋轉軸至電漿源間之距離係大於旋轉圓頂之凸出周邊至電漿源間之距離。鍍膜裝置可包括定位於真空腔室內之至少一熱蒸鍍源(thermal evaporation source)。

鍍膜裝置可選擇地包括定位於真空腔室內之至少一電子束源(e-beam source)，電子束源係定向以引導電子束至定位於真空腔室內之鍍膜源材料(coating source material)上。鍍膜裝置可包括定位於真空腔室內之第二電子束源。第二電子束源可定向以引導第二電子束至定位於真空腔室內之鍍膜源材料上。

於另一選項中，鍍膜裝置可包括可調整地可定位於真空腔室內部之至少一遮罩(shadow mask)。遮罩係可在伸展位置和縮回位置之間調整，伸展位置係至少一遮罩定位於至少一電子束源和旋轉圓頂之間，縮回位置係至少一遮罩非定位於至少一電子束源和旋轉圓頂之間。於一個或多個實施例中，可包括第二遮罩。於此類實施例中，第二遮罩可定位於第二電子束源和旋轉圓頂之間。

鍍膜裝置可包括旋轉圓頂，旋轉圓頂包括位於旋轉圓頂之頂中央之開口；遮蓋旋轉圓頂之開口之透明玻璃板；及定位於透明玻璃板中之開口之監視器，其係用於監視沉積於真空腔室內之鍍膜材料之沉積速率。光纖可定位於透明玻璃板上方，其中當透明玻璃板被鍍膜以決定透明玻璃板之反射率變化且因此決定塗佈在透明玻璃板之鍍膜厚度時，光纖 係收集反射自透明玻璃板之光線。

於再另一實施例中，本發明係提供對基板進行鍍膜之一種鍍膜裝置。鍍膜裝置可包括真空腔室和定位於真空腔室內之旋轉圓頂。旋轉圓頂可使用磁性材料建造。裝置也可包括用於固定於旋轉圓頂之至少一基板載具。至少一基板載具可包括包含滯留表面、底面和基板滯留區之基板載具底座，基板滯留區係設置在滯留表面上。複數個磁鐡可耦合於基板載具底座之底面之且複數個磁鐡係定位於基板滯留區之周邊之外。黏合材料可定位於在基板滯留區內之滯留表面上，其係用於可拆卸地固定將被鍍膜之至少一基板。鍍膜裝置可包括定位於真空腔室內部之電漿源且電漿源係實質上垂直定向以引導電漿至旋轉圓頂之底面，其中電漿源係定位在旋轉圓頂下方且自旋轉圓頂之旋轉軸徑向地向外，使得自電漿源射出之電漿係從旋轉圓頂之至少一外邊緣到旋轉圓頂之至少一中心而入射到旋轉圓頂之底面。於一變化態樣中，旋轉圓頂之旋轉軸至電漿源間之距離係大於旋轉圓頂之凸出周邊至電漿源間之距離。鍍膜裝置可包括第一電子束源和第二電子束源，第一電子束源係定位於真空腔室內且定向以引導第一電子束至定位於真空腔室內之第一鍍膜源材料上，第二電子束源係定位於真空腔室內且定向以引導第二電子束至定位於真空腔室內之第二鍍膜源材料上。第一鍍膜源材料可展現高折射率且第二鍍膜源材料可展現低折射率或中等折射率。鍍膜裝置可包括可調整地可定位於真空腔室內部之至少一遮罩。遮罩可在伸展位置和縮回位置之間調整，伸展位置 係至少一遮罩定位於第一電子束源和第二電子束源中之至少一個和旋轉圓頂之間，縮回位置係至少一遮罩非定位於第一電子束源或第二電子束源和旋轉圓頂之間。

敍於本文之方法之額外的特徵和優點將在隨後之詳細敍述中加以闡明，且從此敍述其某部分地對於本領域技術人員而言是顯而易見的，或者藉由施行敍於本文之實施例，包含隨後之詳細敍述、權利請求項和附屬圖式，而被認知。

應當理解的是上述一般性之敍述和隨後詳細之敍述兩者係敍述各種不同實施例且意圖提供請求標的之本質和特性的概述和架構。附屬圖式係被包含以提供對於各種實施例進一步的了解，且被合併於並組成此說明書。圖式係圖示敍於本文之各種實施例，且與此說明書一起用以解釋請求標的之原理與操作。

100‧‧‧鍍膜裝置

102‧‧‧真空腔室

110‧‧‧旋轉圓頂

110a‧‧‧區塊

112‧‧‧光纖

114‧‧‧石英監視器

116‧‧‧玻璃板

116a‧‧‧開口

116b‧‧‧表面

117‧‧‧旋轉軸

118‧‧‧電漿源

118a‧‧‧離子源

119‧‧‧真空密封軸承

120‧‧‧電子束源

120a‧‧‧第一電子束源

120b‧‧‧第二電子束源

121‧‧‧中和器

122‧‧‧電子束反射鏡

124‧‧‧光學鍍膜載具

125‧‧‧遮罩、第一遮罩

125a‧‧‧支架

126‧‧‧舟皿

127‧‧‧遮罩

128‧‧‧熱蒸鍍源

129‧‧‧第二遮罩

130‧‧‧基板載具

130a‧‧‧表面、可調式基板載具

130b‧‧‧基板載具

131‧‧‧基板載具底座

131a‧‧‧滯留表面

131b‧‧‧底面

132‧‧‧彈簧系統

133‧‧‧彈簧

134‧‧‧元件、磁鐵

136‧‧‧插銷

137‧‧‧軌道

138a‧‧‧彈簧裝載調整式插銷、可伸縮插銷

138aa‧‧‧外殼

138b‧‧‧插銷、固定插銷

138h‧‧‧頭部

139‧‧‧移動式插銷

140‧‧‧基板/製品

140a‧‧‧頂面

140b‧‧‧底面

141‧‧‧基板滯留區、造形邊緣

142‧‧‧周邊

143‧‧‧黏合材料

144‧‧‧聚合物薄膜

150‧‧‧側止動件

150a‧‧‧側止動件

160‧‧‧框架

161‧‧‧唇部/緣部

162‧‧‧輻條

164‧‧‧開口

168‧‧‧側邊緣

171‧‧‧旋轉軸

172‧‧‧外邊緣

173‧‧‧凸出周邊

175‧‧‧致動器

180‧‧‧第一位置

181‧‧‧第二位置

206‧‧‧光纖

208‧‧‧GRIN透鏡

220‧‧‧玻璃製品

224‧‧‧箭頭

240‧‧‧曲線

242‧‧‧曲線

244‧‧‧曲線

246‧‧‧曲線

248‧‧‧曲線

300‧‧‧圓頂載具

302‧‧‧開口

304‧‧‧透鏡

306‧‧‧肩部

400‧‧‧點來源

402‧‧‧垂直法向量

404‧‧‧法線

410‧‧‧輪廓線

500‧‧‧鍍膜裝置

第1A圖係根據敍於本文之一個或多個實施例之鍍膜裝置100之示意圖；第1B圖係示意地描繪玻璃板116之放大圖且圖示用於收納石英監視器之開口116a；第1C圖係示意地描繪具有被收納於開口之石英監視器之玻璃板和光纖之放大圖，二者係使用於測量和控制貼附於基板載具之玻璃基板上之光學鍍膜材料之沉積；第2圖係表示經由第1A圖之鍍膜裝置之圓頂部分之俯視圖形，係圖示磁性貼附於圓頂之複數個基板載具； 第3A圖係示意地描繪具有磁性貼附於圓頂之複數個基板載具之第1A圖之鍍膜裝置之圓頂區塊之傾斜上視圖；第3B圖係示意地描繪支撐圓頂區塊110a之框架；框架160具有如圖示於第3A圖中之外側唇部/緣部161、位於旋轉軸117(圖未示)可貼附之開口164處之內側緣(無編號)及足夠寬以容納如圖示於168之圓頂區塊側邊緣之複數個輻條162；第4A圖係示意地描繪具有用於將載具磁性貼附至圓頂110且用於在鍍膜製程中握持玻璃基板/製品140之複數個元件134之非磁性基板載具130；第4B圖係第4A圖之側視圖，係圖示放置於從基板載具表面130a延伸進入基板載具底座131一段距離之插銷136上之玻離基板140、自基板載具130之表面130a延伸穿過基板超過底座130b一段距離之複數個磁鐵134、自載具130底座延伸到離玻璃製品140之頂面140a一段距離之側止動件150；第4C圖係基板載具底座131之仰視圖，其係描繪定位於基板滯留區141之周邊142外之磁鐵134；第5圖係示意地描繪插銷138a和138b之一以及造形邊緣141，玻璃基板140係藉由彈簧裝載調整式插銷138a所作用抵靠玻璃基板之力量而保持抵靠插銷，造形邊緣141係接觸插銷，於本例中係倒角邊緣；第6圖係圖示貼附於圓頂110之基板載具130，使得可伸縮插銷138a垂直於旋轉方向而定位，意即，相較插銷 138b係較接近於圓頂110之頂端T之開口，亦圖示於第6圖；第7A圖-第7C圖係與玻璃或氧化物AR鍍膜之氟化矽烷接枝反應(fluorinated silane grafting reaction)之示意表示圖；第8圖係圖示位於ECT鍍膜下方之AR光學鍍膜層以提供隔絕玻璃表面化學成份和污染之阻障層，且進一步提供較低的活化能位址供氟化矽烷(fluorinated silane)以最大的鍍膜密度和在鍍膜表面交連(crosslinking)與AR光學鍍膜進行化學鍵結，以將刮損可靠度(abrasion reliability)(持久性)最大化；第9圖係AR-ETC鍍膜之GRIN透鏡208與光纖206一起使用之圖例及其某些用途；第10圖係具有1層PVD 8-10nm ETC在6層ARC(Nb₂O₅/SiO₂)鍍膜上方之玻璃製品與僅具有噴灑塗佈ETC鍍膜(spray coated ETC coating)之玻璃製品的刮損測試資料比較；第11圖係刮損可靠度之比較：具有6層PVD IAD-DB AR鍍膜和1層在AR鍍膜頂部之8-10nm熱沉積ETC鍍膜之玻璃製品對比於具有在第一習知塗佈機(coater)中沉積之PVD AR鍍膜和在第二習知塗佈機中沉積之ETC之玻璃製品；第12圖係塗佈有AR鍍膜和ETC鍍膜之玻璃製品在經過6K、7K、8K和9K次刮拭後之%反射率對波長之關係圖；第13圖係塗佈有AR鍍膜和ETC鍍膜之玻璃製品在 經過6K、7K、8K和9K次刮拭後之%穿透率對波長之關係圖；第14圖係反射率%對比於波長之圖形且圖示AR鍍膜層/週期反射率數目對比於沒有AR鍍膜玻璃之效應；第15圖係圖示調整式磁性載具130a，其係實質上類似於圖示在第4A圖之載具130且可以供不同尺寸基板之單一載具使用；第16A圖係圖示習知圓頂載具300，其具有供將被鍍膜之透鏡放置之複數個開口302；第16B圖係圖示自開口302內之載具300肩部306滑落之透鏡304，透鏡304係位於當載具300冷卻時將破裂之位置；第17A圖係鍍膜裝置之一實施例之圖例，鍍膜裝置係具有遮蓋圓頂之一選擇區域之遮罩，以改良光學鍍膜之均勻度；第17B圖係水接觸角(Water Contact Angle)對比於刮損週期(Abrasion Cycle)之圖形，其係圖示使用如圖示於第17A圖之遮罩所獲得的改善；第18圖係反射率(y-軸)作為波長(x-軸)之函數之模擬圖形，其係針對鍍有6層AR鍍膜(Nb₂O₅/SiO₂)和1層ETC鍍膜之玻璃基板，其中ETC鍍膜係具有2%厚度變動(variation)之AR鍍膜；第19圖係圖解描繪反射率(y-軸)作為波長之函數，其係針對以6層AR鍍膜(Nb₂O₅/SiO₂)和1層ETC鍍膜加以鍍膜之複數個真實樣本； 第20A圖係示意地描繪具有1層黏合材料143沉積在其上之基板載具之滯留表面131a；第20B圖係示意地描繪基板載具之截面圖，聚合物薄膜144和黏合材料143係定位在基板載具底座上；第21A圖係示意地描繪鍍膜裝置之一實施例之垂直截面圖；第21B圖係示意地描繪第21A圖之鍍膜裝置之水平截面圖；及第22圖係圖解描繪鍍膜厚度變動作為鍍膜源和被鍍膜基板相對定位之函數。

現在將詳細針對鍍有光學鍍膜和容易清潔鍍膜之玻璃製品和形成此玻璃製品之方法和裝置之諸實施例進行參考說明，其範例係圖示於所附圖式。若可能，相同的元件符號將在所有圖式中使用以代表相同或類似的零件。鍍膜裝置之一實施例係示意地描繪於第1A圖。鍍膜裝置通常包括真空腔室，其具有定位在其中之磁性圓頂。鍍膜裝置也包括電子束源、熱蒸鍍源和電漿源。將被鍍膜之玻璃基板可被磁性地貼附於圓頂之底面且分別使用電子束源和熱蒸鍍源，鍍上光學鍍膜和ETC鍍膜。於實施例中，電漿源可使用來使沉積光學鍍膜材料變得密實(densify)。用於循序地將光學鍍膜和ETC鍍膜塗佈到玻璃基板之裝置和方法之各種實施例將具體參考所附圖式於本文詳細地加以敍述。

在本文中之術語「製程」和「方法」可以交換使用。此外本文中之術語「無陰影(shadowless)」和「去陰影(shadow free)」係指光學鍍膜均勻地沉積在玻璃基板整個表面，使得當具有使用敍於本文之方法和裝置而沉積之鍍膜之玻璃製品被察看時，在具有使用習知光學鍍膜方法和裝置所製備的光學鍍膜之玻璃製品上原可被觀察到的陰影係無法被觀察到。當正被鍍膜之基板區域遮擋基板表面而無法被光學鍍膜材料所沉積時，在習知鍍膜玻璃製品被觀察到的陰影將會出現。該等陰影經常在鄰近以下元件之處被觀察到：在鍍膜過程中被用來將正在鍍膜之基板握持在適當位置之元件或者在基板載具上用於傳輸正在鍍膜之載具和元件進出塗佈機之元件。

術語「玻璃製品」和「玻璃基板」於本文中可以交換使用且通常係指使用敍於本文之方法和裝置鍍膜之任何玻璃物件。

本發明係針對一種製程，其中例如包含交替的高、低折射率材料薄層之AR鍍膜之光學鍍膜和例如全氟烷基矽烷鍍膜(perfluoroalkylsilane coating)之ETC鍍膜兩者係可以循序步驟(意即，首先塗佈光學鍍膜，接著在光學鍍膜上塗佈ETC鍍膜)使用實質上相同的程序塗佈在玻璃基板上，而不需要將製品在光學鍍膜和ETC鍍膜之塗佈過程的任何時間曝露在空氣或周圍大氣中。可靠的ETC鍍膜係提供潤滑作用至玻璃、透明導電鍍膜(transparent conductive coating，TCC)和光學鍍膜之表面上。此外，玻璃和光學鍍膜之抗刮損性(abrasion resistance)將比習知鍍膜製程好上超過10倍或者比沒有ETC 鍍膜之AR鍍膜(係使用原位、單步驟製程，其中鍍膜係循序塗佈，如第10、11和17B圖所圖解描繪)好上100-1000倍。使用此類技術，在設計時ETC鍍膜可被視為光學鍍膜的一部分，且藉此，ETC鍍膜將不會改變所欲的光學效能。敍於本文的玻璃製品在玻璃的整個光學鍍膜表面上係沒有陰影的。

原位製程之一種特別的範例係示意地描繪在第1A圖中之箱型塗佈機(box coater)。箱型塗佈機配備有用於光學鍍膜之電子束源(e-beam source)、用於ETC鍍膜材料之熱蒸鍍源以及用於鍍膜前之表面清潔和在鍍膜過程中之光學鍍膜緊壓(optical coating impaction)之離子束(ion beam)或電漿源，其係以增加鍍膜密度和鍍膜表面之平坦度。

光學鍍膜係由高及中等或者低折射率材料所組成。範例性的高折射率材料係具有大於或等於1.7且小於或等於3.0之折射率，包括ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂、Y₂O₃、Si₃N₄、SrTiO₃、WO₃；具有大於或等於1.5且小於1.7之折射率n之範例性中等折射率材料係Al₂O₃；且範例性的低折射率材料係具有大於或等於1.3且小於或等於1.6之折射率n，包括SiO₂、MgF₂、YF₃、YbF₃。沉積在基板上之光學鍍膜堆疊(optical coating stack)係包含提供特定光學功能之至少一材料/薄層。在大多數例子中，一高和一低折射率材料可使用來設計複雜的光學濾波器(包括AR鍍膜)，例如作為高折射率材料之HfO₂和作為低折射率材料之SiO₂。適合使用於鍍膜之TCC(tow-component coating，二成份鍍膜)材料包括ITO(indium tin oxide，銦錫氧化物)、AZO(Al doped zinc oxide，鋁摻雜 氧化鋅)、IZO(Zn stabilized indium oxide，鋅穩氧化銦)、In₂O₃和類似的二元及三元氧化物化合物。

於實施例中，光學鍍膜係使用PVD鍍膜(濺鍍或具有ETC鍍膜之熱蒸鍍之IAD-EB覆蓋光學鍍膜)而塗佈至玻璃基板上。PVD係一種「冷」製程，其中基板溫度係低於100℃。因此被塗佈鍍膜之化學強化或強化玻璃之強度並沒有退化。

在述於本文之實施例中，使用於製作敍於本文之去陰影之光學和ETC鍍膜玻璃製品可以是離子交換玻璃或非離子交換玻璃。範例性之玻璃包括石英玻璃(silica glass)、鋁矽酸鹽玻璃(aluminosilicate glass)、硼矽酸鹽玻璃(borosilicate glass)、鋁硼矽酸鹽玻璃(aluminoborosilicate glass)和鈉鈣玻璃(soda lime glass)。玻璃製品具有在0.2mm至1.5mm之間範圍的厚度，且具有適合預定目的之長度和寬度。因此玻璃製品之長度和寬度之範圍可從手機到平板電腦，或更大。

本文所指之光學鍍膜係包括抗反射鍍膜(AR鍍膜)、帶通濾波器鍍膜、邊緣中性鏡面鍍膜(edge neutral mirror coating)和分束器、多層高度反射鍍膜和邊緣濾波器(edge filter)，如H.Angus Macleod，物理出版研究，布里斯托爾和費城，2001年出版之「薄膜光學濾波器(Thin Film Optical Filters)」第三版中所述。使用此類光學鍍膜之應用包括顯示器、相機鏡片、電信元件、儀器、醫療裝置、光致變色和電致變色裝置(photochromic and electrochromic device)、光伏裝置(photovoltaic device)和其他元件和裝置。

交替的高、低折射率材料薄層可使用來形成光學鍍 膜，例如對於紫外線(「UV」)、可見光(「VIS」)或紅外線(「IR」)應用之抗反射或抗眩光。光學鍍膜可使用不同的方法沉積。本文中用於沉積光學鍍膜之PVD方法(意即，離子輔助、電子束沉積)係使用作為範例性方法。光學鍍膜包含至少一層高折射率材料H和至少一層低折射率材料L。多層鍍膜係由複數個交替的高、低折射率層所組成，例如HL、HL、HL等或者LH、LH、LH等。一對HL層(或LH層)係稱為「週期」或「鍍膜週期」。中等折射率材料M可被用來取代所有或部分低折射率層中之低折射率材料。「索引」一詞使用於本文係指材料之折射率。在多層鍍膜中，週期數目可取決於預期產品之功能而廣泛地變動。例如，對於AR鍍膜而言，週期數目可在大於或等於2且小於或等於20之範圍內。SiO₂之可選用最終覆蓋層也可沉積在AR鍍膜之頂部作為最終層。不同的技術可使用來將ETC材料沉積在光學鍍膜的頂部而不需將光學鍍膜曝露在周圍大氣，不同的技術係包括，不受限於，熱蒸鍍、化學氣相沉積(CVD)或原子層沉積(ALD)。

沉積在敍於本文之玻璃基板之光學鍍膜可以是包含至少一週期之高折射率材料和低折射率材料之多層光學鍍膜。高折射率材料可選自於ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂、Y₂O₃、Si₃N₄、SrTiO₃和WO₃。然而，應當理解的是也可以使用其他適合的高折射率材料。低折射率材料可選自由SiO₂、MgF₂、YF₃和YbF₃所組成的群組。然而，應當理解的是也可以使用其他適合的低折射率材料。在某些實施例中，低折射率材料可被中等折射率材料所取代，例如Al₂O₃或其他適合的 中等折射率材料。

在一實施例中，本發明係針對一種製程，其中在第一步驟中，多層光學鍍膜係沉積在玻璃基板上，接著在第二步驟中，ETC鍍膜係在與光學鍍膜相同的腔室中，被熱氣化(thermally evaporated)和沉積。在另一實施例中，多層光學鍍膜係在一腔室中沉積在玻璃基板上，接著在第二腔室中將ETC鍍膜熱氣化和沉積在多層光學鍍膜之頂部，藉由提供多層光學鍍膜基板在多層光學鍍膜和ETC鍍膜間之塗佈不用曝露於空氣之串聯方式從第一腔室輸送到第二腔室。使用的鍍膜技術可包括，但不限制於，PVD、CVD/PECVD和ALD鍍膜技術。取決於腔室或多個腔室之尺寸大小和將被鍍膜基板之尺寸大小，一片或複數片的基板可同時在單一腔室內進行鍍膜。

多層光學鍍膜通常係氧化物鍍膜，其中高折射率鍍膜係鑭系氧化物(lanthanide series oxide)，例如La、Nb、Y、Gd或其他鑭系金屬，且低折射率鍍膜係SiO₂。ETC材料可以是，例如氟化矽烷(fluorinated silanes)、具有化學式(R_F)_XSiX_4-x之典型全氟化碳烷基矽烷(alkyl perfluorocarbon silanes)，其中R_f係直鏈C₆-C₃₀全氟化碳烷基，X=Cl或-OCH₃-且X=2或3。碳氟化合物具有長度在大於或等於3nm且小於或等於50nm之範圍內之碳鏈。碳氟化合物可從市場上自以下廠商取得，包括，但不限於，道康寧公司(例如碳氟化合物2604和2634)、3M公司(例如ECC-1000和4000)、大金公司、佳能、唐(南韓)、Ceko(南韓)、科泰公司(例如DURALON UltraTec) 和贏創。

第1A圖係示意地描繪根據敍於本文之一個或多個實施例之鍍膜裝置100和裝置之不同操作元件。座標軸係供參考。在正面視圖中，x係從側邊到側邊(意即從左到右)，y係從前到後(意即進和出頁面)，z係從底到頂。鍍膜裝置100通常包含真空腔室102，真空腔室102內部具有含有唇部161(描繪於第3A圖)之旋轉圓頂110，唇部161係支撐圓頂110之框架160(進一步圖示於第3B圖)的一部分。圓頂包括磁性貼附於圓頂底面之複數個基板載具130，如第2圖所圖示。電漿源118係位於真空腔室102內，圓頂110下方且通常係被定向向上發射離子或電漿到圓頂110之底面。當光學鍍膜材料被沉積且/或沉積後，電漿源係用來使光學鍍膜材料變得密實，藉此增加已完成光學鍍膜之硬度。特別地，發射自電漿源之離子或電漿在沉積過程中且/或鍍膜層已被塗佈之後係撞擊鍍膜，造成沉積材料之密實化(densification)。將沉積光學鍍膜密實化可改善光學鍍膜之抗刮損性。例如，在某些實施例中，沉積光學鍍膜相較於沒有使用電漿源進行沉積之光學鍍膜將具有至少兩倍的刮損可靠度或抗刮損性。電漿源118可以和中和器(neutralizer)121一起使用，如在本文中相對於第21A圖更詳細地描述。

鍍膜裝置進一步包含位於圓頂110下方之電子束源120和電子束反射鏡122，電子束反射鏡122係用於將電子束從電子束源引導至正被塗佈到玻璃基板的光學鍍膜材料，藉以將光學材料氣化。用於允許在整個圓頂均勻鍍膜的遮罩125 係位於圓頂110下方。遮罩125之形狀和位置係可以調整使得遮罩係「可調的(tunable)」以達到所欲的鍍膜均勻度。遮罩125係定位在支架125a上，使得遮罩125的位置能夠沿著支架125a垂直地調整，如雙箭頭虛線所指。遮罩125在支架125a上的位置可依所需調整，以防止遮罩當光學鍍膜被塗佈時遮擋住位於圓頂110底面之玻璃基板受到來自電漿源118之離子或電漿之照射。雖然第1A圖描繪單一電子束源120，但應當理解的是也可使用複數組電子束源將從一種鍍膜材料變換到另一種鍍膜材料的時間減少到最少，例如從Nb₂O₅變換到SiO₂，又變換回來，其係根據所需對於光學鍍膜而沉積個別材料層所需的層數。例如，在某些實施例中，鍍膜裝置可包含大於或等於2組且小於或等於6組的電子束源。當使用複數組電子束源時，每組電子束源可被引導到握持將被鍍膜之材料之分離容器(意即舟皿126，於本文進一步敍述)。

鍍膜裝置100進一步包含具有複數個舟皿126之光學鍍膜載具124，舟皿126係含有光學鍍膜材料。舟皿126係使用於包含用於沉積光學鍍膜層之不同材料之分離的來源容器。光學鍍膜載具124係定位在真空腔室102內，使得發射自電子束源120之電子束能夠被電子束反射鏡122反射到被包含於舟皿126內的光學鍍膜材料，藉此將光學鍍膜材料氣化。舟皿126含有不同的光學鍍膜材料，以便一次僅塗佈一種鍍膜材料(例如，高折射率材料、低折射率材料或者中等折射率材料)。在達到一種鍍膜材料的適當厚度之後，相對應舟皿之上蓋(圖未示)即關閉且含有將被塗佈之不同鍍膜材料 之舟皿上蓋被開啟。以此方式，高折射率材料、低折射率材料或者中等折射率材料可輪流地塗佈以形成具有所欲光學特性之光學鍍膜材料。

鍍膜裝置100也包含至少一熱蒸鍍源128，熱蒸鍍源128係用於將ETC鍍膜材料熱氣化以加速將鍍膜材料沉積在固定在圓頂110底面的玻璃基板上。該至少一熱蒸鍍源128係定位在真空腔室102內，圓頂110下方。於一個或多個實施例中，ETC鍍膜係藉由鋼絲絨填充銅坩堝(steel wool-filled copper crucible)(圖未示)或多孔陶瓷填充銅坩堝(porous ceramic-filled copper crucible)(圖未示)而提供於真空腔室102內。使用鋼絲絨係提供對於ETC材料之均勻加熱且增加氣化表面面積。使用鋼絲絨也提供ETC在基板上鍍膜之更加可控制的沉積速率。

依然參考第1A圖，圓頂110係用磁性或包含磁性材料之輕質材料所製成，例如，但不受限於，含鐡成份之鋁或其他適當的磁性材料。圓頂110可順時針或逆時針轉動。在圓頂之頂中央有開口164(描繪於第3B圖)且透明玻璃板116係放置在圓頂底面以遮蓋開口。透明玻璃板116可包括如描繪於第1B圖之透明玻璃板116之放大圖中之開口116a。石英監視器114係收納於且貫穿透明玻璃板116。光纖112係定位在透明玻璃板116上方，如圖示。石英監視器114藉由迴授至電子束電源供應器之訊號而控制光學材料的沉積速率，為使鍍膜材料之沉積速率可保持大致上穏定。光纖112係定位在透明玻璃板116上方以避免其本身在真空腔室102內被 材料所沉積。光纖測量反射率以決定鍍膜材料的各層沉積何時應該停止，因已達到目標設計厚度。

第1C圖係第1A圖中透明玻璃板116之圓圈區域之放大圖，係顯示光纖112、石英監視器114和透明玻璃板116之相對方位。石英監視器114係定位在透明玻璃板116之中間且通過開口116a。光纖112係定位在石英監視器114之側邊。從光纖112發射之光線通過透明玻璃板116且被反射回來，因為透明玻璃板表面被鍍膜。鄰近%R之箭頭係示意地描繪，當透明玻璃板正被鍍膜時，來自透明玻璃板之表面116b之光線的反射。反射係隨著塗佈在透明玻璃板之表面116b的鍍膜厚度增加而增強。反射自透明玻璃板之表面116b之光線被引導回到與電子束源之控制器(圖未示)相耦合的光學感測器(圖未示)。光學感測器之輸出(係表示所塗佈光學鍍膜和/或ETC鍍膜之厚度)係被控制器使用來決定鍍膜的沉積厚度。藉此，反射光線可使用來控制個別層、鍍膜週期和整個光學鍍膜之沉積厚度以及ETC鍍膜之沉積厚度。

圓頂110頂部係貼附在以雙平行虛線表示之真空屏蔽旋轉軸117。真空屏蔽旋轉軸117具有貼附在真空屏蔽旋轉軸上用於旋轉真空屏蔽旋轉軸117和圓頂110之真空密封軸承119。因此，應當理解的是真空屏蔽旋轉軸117係真空密封到圓頂110頂部。真空屏蔽旋轉軸117係由位於真空腔室102外部之外部馬達(圖未示)所驅動。於一實施例中，圓頂110可以在從大約20rpm到大約120rpm之旋轉頻率範圍內被轉動。於另一實施例中，旋轉頻率範圍係介於大約40rpm到大 約83rpm之間。

第2圖係示意地描繪圓頂110之區塊110a。如第2圖所示，複數個基板載具130係磁性地貼附在圓頂110上。基板載具130係被使用來固定玻璃基板在鍍膜裝置100內進行鍍膜。

第3A圖係圖示圓頂110之區塊110a之傾斜上側視圖，其係顯示唇部161和複數個磁性貼附在圓頂110上之基板載具130。第3B圖係被使用來支撐複數個區塊110a之框架160之圖示。框架160具有外側唇部161(如於第3A圖所描繪)、鄰近開口164且真空屏蔽旋轉軸117(圖未示)可貼附於此之內側緣(無編號)及自內側緣徑向地向外延伸之複數個輻條162。輻條162係足夠寬以容納如圖示於168之圓頂區塊之側邊緣。

第17A圖係鍍膜裝置之另一實施例之簡單圖示，其係用於將光學鍍膜和ETC鍍膜沉積在基板上。於此實施例中，鍍膜裝置包括遮蓋圓頂選定區域之遮罩127，以改善沉積在基板上之光學鍍膜之均勻度。用於可調整地支撐遮罩127之支架沒有描繪在第17A圖中。在第17A圖中之鍍膜裝置中，電漿源係離子源118a。因被用來氣化光學鍍膜材料之離子源118a和電子束源120係位於真空腔室內不同側，離子源不會被遮罩所遮擋，因此可改善離子源118a對於所沉積光學鍍膜材料進行硬化之功效。離子源係用來使光學鍍膜材料變得密實以接近本體密度(bulk density)，藉此增加光學鍍膜之硬度並改善光學鍍膜之刮損可靠度/抗刮損性。

第21A圖係示意地描繪用於將光學鍍膜和ETC鍍膜沉積到基板上之鍍膜裝置500之另一實施例。鍍膜裝置500之截面圖係示意地描繪於第21B圖。於此實施例中，鍍膜裝置500包括具有旋轉圓頂110之真空腔室102，旋轉圓頂110包含磁性材料，如相對於第1圖所敍。旋轉圓頂係耦合至設置在真空密封軸承119內之真空屏蔽旋轉軸117，以助於圓頂在真空腔室內之旋轉。圓頂也包括具有石英監視器114之透明玻璃板116及光纖112，其係共同地被使用來監視和控制塗佈於基板上之鍍膜沉積速率，基板係貼附於圓頂，如相對於上文第1A-1C圖所述。

鍍膜裝置500也包括具有複數個舟皿126之光學鍍膜載具124，舟皿126係含有光學鍍膜材料。舟皿126係用於包含用於將光學鍍膜層沉積至基板之不同材料之分離的來源容器，基板係固定於圓頂110底面。舟皿126含有不同的光學鍍膜材料，以便一次僅塗佈一種鍍膜材料(例如，高折射率材料、低折射率材料或者中等折射率材料)。於此實施例中，鍍膜裝置500包括第一電子束源120a、第二電子束源120b和電子束反射鏡122。第一電子束源120a、第二電子束源120b和電子束反射鏡122被安排成使得發射自各電子束源之電子束被引導到電子束反射鏡122且從電子束反射鏡122再引導到位在光學鍍膜載具124上之舟皿126內的單一光學鍍膜材料，以共同將光學鍍膜材料氣化。已經被發現的是使用多重電子束源用來共同氣化單一光學鍍膜材料可以強化沉積在基板上之生成鍍膜之厚度均勻度。額外地或替代地，第一電子 束源120a發射第一電子束至電子束反射鏡122，使得第一電子束被引導回包含於舟皿126內的第一光學鍍膜材料且第二電子束源120b發射第二電子束至電子束反射鏡122，使得第二電子束被再引導回包含於不同舟皿126內的第二光學鍍膜材料。於一個或多個實施例中，第一光學鍍膜材料係不同於第二光學鍍膜材料。於實施例中，第一光學鍍膜材料包含一種高折射率材料且第二光學鍍膜材料包含一種中等或低折射率材料。於實施例中，可使用超過一個的反射鏡，使得一個反射鏡(圖未示)再引導第一電子束且第二個反射鏡(圖未示)再引導第二電子束。

於此實施例中，鍍膜裝置500進一步包括可調整地可定位於真空腔室102內部之第一遮罩125和在真空腔室102內部具固定位置之第二遮罩129。第一遮罩係可在伸展位置(描繪於第21A圖)和縮回位置(圖未示)之間調整，伸展位置係第一遮罩125定位於諸電子束源之至少之一和旋轉圓頂之間，縮回位置係第一遮罩非定位於旋轉圓頂和任一電子束源之間。特別地，在實施例中，第一遮罩125可包含耦合於例如電動馬達或類似者之致動器175之第一位置180，其係將第一遮罩125從伸展位置旋轉到縮回位置。在實施例中，第一遮罩125可包含樞接於第一位置180之第二位置181。當第一遮罩旋轉至縮回位置時(意即，當第一遮罩以第21A圖中之順時針方向向下旋轉時)，第二位置181可以摺向第一位置180。

在示意地描繪於第21B圖之鍍膜裝置500之截面圖中，第一遮罩125當其位於伸展位置時，係定位在第一電子 束源120a和圓頂110之底面(圖未示)之間。第二遮罩129係固定地定位在電子束源120b和圓頂110之底面(圖未示)之間。第一遮罩125可被伸展或縮回係取決於被沉積之光學鍍膜材料之種類。例如，當Nb₂O₅沉積時，第一遮罩125可以在縮回位置。然而，當SiO₂沉積時，第一遮罩125可以在伸展位置。遮罩係使用來提升被沉積光學鍍膜之厚度均勻度，而不管基板是在圓頂上哪個位置。特別地參考第22圖，蒸鍍自點來源400之鍍膜材料沉積厚度通常係根據關係式Cosⁿ(θ)/R²而變化，其中n係與材料和製程參數相關且R是蒸鍍源和被鍍膜基板140間之距離，且θ是至點來源之垂直法向量(vertical normal)402與被鍍膜基板140表面之法線404之間的夾角，如第22圖所示意描繪。因此，電漿源之位置、電子束源之位置和圓頂的形狀和直徑，每一個將影響到沉積在基板上鍍膜的厚度。描繪於第22圖的輪廓線410係示意地描繪出距離點來源400一給定距離R之材料沉積厚度。一特定曲線上每一分離的位置將具有大約相同的沉積材料厚度。給定沉積鍍膜厚度的潛在變化，定位於真空腔室內部之均勻度遮罩係適當地被成形及定位以提供均勻的鍍膜厚度給定位在圓頂不同區域的基板，其係藉由當圓頂上的基板在真空腔室內旋轉時，提供將基板間歇地遮擋鍍膜材料之遮罩來達成。

此外，鍍膜裝置500也包括至少一熱蒸鍍源128。熱蒸鍍源128係用於將ETC鍍膜材料氣化以加速將鍍膜材料沉積在固定在圓頂110底面的基板上。該至少一熱蒸鍍源128係定位在真空腔室102內，圓頂110下方。於實施例中，液 態ETC鍍膜材料係放置在鋼絲絨填充之銅坩堝或者多孔陶瓷材料填充之銅坩堝。坩堝被熱蒸鍍源128加熱而將ETC鍍膜材料氣化，接著ETC鍍膜材料被沉積在位於旋轉圓頂110底面之基板上。

鍍膜裝置500也包括例如離子束源之電漿源。如參考上文第1A圖所述，電漿源118係位於真空腔室102內，圓頂110下方且通常係被定向向上發射離子或電漿到圓頂110之底面，藉此使塗佈到貼附於圓頂底部之基板上之光學鍍膜變得密實且/或被硬化。於本文所述之實施例，電漿源係垂直定向且定位於真空腔室102內部，使得電漿源118係位於自旋轉圓頂110之旋轉軸171徑向地向外且自電漿源118射出之電漿係從圓頂之至少一中心到旋轉圓頂之至少一外邊緣172而入射到旋轉圓頂110之底面。例如，在實施例中，電漿源118係被定位使得旋轉圓頂110之旋轉軸171至電漿源118間之距離S係大於電漿源118至凸出周邊173(意即，被旋轉圓頂110之旋轉所限制之圓柱體的周邊)間之距離S’。此外，電漿源118和圓頂110底面之間的路徑係不被遮擋(例如被遮罩或類似者所遮擋)，其係增加入射到圓頂110底面之電漿數量。以此種方式之電漿源118定位係減少電漿源和圓頂底面間之平均距離，其因此改善塗佈到貼附於圓頂底部之基板上之鍍膜的密實化程度。光學鍍膜材料所增加的密度係改善鍍膜的抗刮損性。於實施例中，鍍膜裝置500也可包括中和器(neutralizer)121，中和器121係被定位以投射電子雲(electron cloud)到發射自電漿源118之電漿路徑中。特別地，發射自電 漿源118之電漿可包括帶電離子(例如Ar⁺¹離子、O⁺¹離子和/或O⁺²離子)，其係被陽極所加速而奔向基板。一旦該等帶電離子抵達基板，其可能排斥同樣地帶電離子，因此消除了電漿輔助沉積的效果。為克服此問題，中和器121被使用來引導電子雲到發射自電漿源118之電漿路徑中。中和器121包括例如熱燈絲及/或高通率/高速率之電子發射元件之電子發射器。於某些實施例中，電子發射器可包括空心陰極(hollow cathode)。發射自中和器之電子雲與電漿中之帶電離子互相作用，藉此中和電荷(例如，Ar⁺¹離子→Ar⁰、O⁺¹離子→O₂，等等)。

現在參考第4A和4B圖，其係示意地描繪用於承載單一尺寸基板之基板載具130。如第4A圖所圖示，基板載具130具有非磁性基板載具底座131、用於可拆卸地固定將被鍍膜之基板之滯留表面131a、定位於滯留表面131a相對側之底面131b以及用於將載具磁性貼附於圓頂110和用於將基板載具自圓頂偏置一段距離之複數個磁鐡134。於一個或多個實施例中，基板係可拆卸地固定在基板載具之滯留表面131a。各種不同的機構可使用來將基板載具可拆卸地固定在滯留表面。描繪於第4A和4B圖之實施例中，基板載具130也可包括用於支撐基板140表面之複數根插銷136(圖示於第4B圖)及彈簧系統132。彈簧系統132通常包括由彈簧133(示意地描繪成箭頭)適當地定位之可伸縮插銷138a以及複數個固定插銷138b，彈簧133係將可伸縮插銷138a往箭頭指示之方向偏置。插銷138a和138b係使用於當玻璃基板正在鍍膜時，將 基板140(由虛線表示)握持在基板載具130上之適當位置。特別地，當基板140定位在基板載具130之滯留表面131a上時，基板邊緣之一部分鄰接插銷138b且彈簧系統132被排列以偏置插銷138a而接觸基板之相對側，藉此可拆卸地將基板保持在插銷138a、138b之間。於一實施例中，插銷138a、138b係排列在基板載具底座131上，使得插銷沒有任何部分延伸超過基板表面，藉此提升玻璃基板整個鍍膜表面上之鍍膜厚度均勻度。於另一實施例中(相對於第5圖於本文進一步地討論)，插銷係被建構和排列在基板載具底座131上，以將塗佈在基板上鍍膜厚度之變動最小化。第4B圖係第4A圖之側視圖，其係圖示基板140、複數個磁鐡134和側止動件150，基板140係支撐在插銷136上，插銷136係從滯留表面131a延伸進入非磁性基板載具底座131一段距離；磁鐡134係從基板載具130之滯留表面131a下方延伸而穿過基板超過底面131b一段距離；側止動件150係從非磁性基板載具底座131延伸到離基板140之頂面140a一段距離，基板140係可拆卸地固定在滯留表面131a上。側止動件150將玻璃基板定向在非磁性基板載具底座131上而不會影響鍍膜之塗佈，藉此避免玻璃基板表面上之「陰影」。特別地，玻璃基板之頂面140a係將被鍍上光學鍍膜和容易清潔鍍膜之表面。側止動件150之尺寸大小係使得側止動件150不會延伸超過基板140之頂面140a，基板140係可拆卸地固定在滯留表面131a上。對於具有5mm厚度之玻璃基板，側止動件150之頂部將位於基板140之頂面140a下方2-3mm之範圍內。基板載具中間之開口 (無編號)可減少載具之重量。

僅管第4A和4B圖顯示磁鐡134在基板載具底座131內之特定排列，應當理解的是也可考慮其他的排列。例如，在實施例中，磁鐡134可排列在基板載具底座131內，將磁鐡磁場影響鍍膜製程之效應最小化，例如互斥的離子和/或沉積在基板上特定的圖案。參考第4C圖，基板載具底座131具有在相對於底面131b之基板滯留表面上之基板滯留區141(以虛線示意地描繪)。基板滯留區141之面積係小於基板滯留表面之面積且磁鐡134定位於基板載具底座131之底面131b上且定位於基板滯留區141之周邊142之外。將磁鐡134放置在基板滯留區141之周邊142之外係可減緩每一磁鐡134之磁場對於鍍膜製程之效應。敍於本文之實施例中，磁鐡可以是適當的大小以迎合保持在基板滯留表面上之基板的大小和重量。例如，較大的磁鐡可和大小調整為握持較大基板之基板載具底座一起使用，然而較小的磁鐡可和大小調整為握持較小基板之基板載具底座一起使用。

現在參考第15圖，其係描繪類似圖示於第4A圖之固定基板載具130之可調式基板載具130a。可調式基板載具130a具有包括複數個磁鐡134之非磁性基板載具底座131，磁鐡134係將可調式基板載具貼附於上述鍍膜裝置之圓頂。可調式基板載具130a也包括一個或多個機構或黏合助劑，用於將一片或多片的基板可拆卸地固定於基板載具130a，或更特定地，固於於基板載具之滯留表面131a。在顯示於第15圖之實施例中，機構或黏合助劑係包括自基板載具之滯留表面 131a延伸之複數根插銷136，係用於支撐可拆卸地固定於可調式基板載具130a上之玻璃基板表面。機構或黏合助劑可包括外殼138aa，其係定位鄰近於可調式基板載具130a之邊緣且收容可伸縮插銷138a(被描繪成部分地延伸出外殼)。外殼138aa包括定位於外殼138aa內之彈簧(圖未示)。彈簧係將可伸縮插銷138a自外殼138aa向外偏置。可調式基板載具130a可選擇地包括用於將玻璃基板在可調式基板載具130a進行定向之側止動件150a(未顯示於第15圖)。在描繪於第15圖之實施例中，可調式基板載具130a進一步包括用於握持玻璃基板邊緣之複數根移動式插銷139。移動式插銷139係定位於軌道137內以加速移動式插銷139相對於可調式基板載具130a進行可調整地定位。移動式插銷139與可伸縮插銷138a相結合能夠使用單一載具來承載不同尺寸的基板。一片基板或數片基板可被插銷和相對於第4A和4B圖之上述相同方式之選擇性側止動件150a所握持，為要在基板上形成去陰影之鍍膜。此外，磁鐡134可定位在基板滯留區之周邊之外，如上述相對於第4C圖所敍。

現在參考第20A圖，其係示意地描繪基板載具130b之另一實施例。於此實施例中，基板載具130係使用設置在基板滯留區中之滯留表面131a上之一層黏合材料143來可拆卸地收納將被鍍膜之基板。黏合劑之使用排除了可能導致塗佈鍍膜厚度變異之機械固定件之需求。黏合材料143通常包含壓敏接觸黏合劑。適當的材料可包括，但不受限於，丙烯酸類黏合劑、橡膠黏合劑、矽膠黏合劑和/或類似的壓敏黏 合劑。或者，基板可使用靜電荷而被握持在滯留表面131a上，例如當帶靜電荷薄膜被定位在滯留表面131a上且作為一種黏合材料時。該等材料允許基板在鍍膜過程中被堅固地貼附在基板載具130b，且特別地貼附在滯留表面131a上，但鍍膜完成後，也允許基板容易地自基板載具130b被移除。磁鐡134可定位在基板滯留區之周邊之外，如上述相對於第4C圖所敍。再者，在滯留表面使用一層黏合材料143能夠使用單一尺寸基板載具來承載不同尺寸和/或形狀之基板且也允許多重基板被貼附於單一基板載具。

現在參考描繪於第20B圖中之基板載具130b之截面圖，在實施例中黏合材料143係定位在聚合物薄膜144上方，接著，聚合物薄膜144被黏貼至基板載具底座131之滯留表面131a上。在實施例中，聚合物薄膜可以是熱塑聚合物薄膜，例如聚乙烯(polyethylene)薄膜或聚酯(polyester)聚合物薄膜。

在某些實施例中，聚合物薄膜可以是能夠被靜電充電(statically charged)之聚合物薄膜。在該等實施例中，不需要分離的黏合材料，係因為靜電充電薄膜係作為用於將基板可拆卸地保持在滯留表面131a上之黏合劑。適合的靜電充電薄膜包括，但不受限於，英國聚乙烯工業有限公司(British Polyethylene Industries Limited)生產的維斯昆膜(Visqueen film)。

基板載具130、130a、130b具有非磁性基板載具底座131以及用於將載具握持於圓頂110和用於將載具自圓頂偏置一段距離之複數個磁鐡134。該等磁性載具之使用對於使 用於例如透鏡之光學元件鍍膜之圓頂載具而言係一種改善。例如，第16A圖係圖示具有用於定位將被鍍膜透鏡之複數個開口302之習知圓頂載具300。當透鏡被鍍膜時，其係被置入載具之開口內。然而在此習知設計之中，在圓頂之內外兩側均均地鍍膜係有困難的。保持鍍膜材料遠離不被鍍膜之透鏡表面也是有困難的。此外，當圓頂加熱時，被鍍膜部分可相對於圓頂開口而移動，導致鍍膜之後圓頂冷卻而破裂。例如，第16B圖係圖示透鏡304自圓頂載具之開口302內之一個支座肩部306滑落。顯而易見地，若載具冷卻得比透鏡304還快，載具的收縮將造成透鏡的破裂。在本申請案中，因為基板載具係藉由將載具握持到圓頂之磁鐡自圓頂而偏置一段距離，熱傳被最小化且當圓頂冷卻時不會發生破裂。此外，僅有玻璃製品被鍍膜之一側係容易受到鍍膜材料之影響，因為載具/基板的汙染接近圓頂內部表面。結果，上文所敍在習知圓頂載具中之因難能夠被避免。

現在參考第5圖，其係示意地描繪插銷138a、138b之實施例之截面圖，玻璃基板140係藉由可伸縮插銷138a所作用抵靠玻璃基板之力量而保持抵靠插銷。該等插銷可使用於基板載具內，如第4A圖和第15圖所示意地描繪。特別地，玻璃基板具有配合在插銷138a和138b之頭部138h以及插銷本體其餘部分之間的造形邊緣。玻璃基板之邊緣可形成倒角，如於141所圖示之圓滑、外圓角(bull nosed)或其他輪廓。當基板140與插銷138a和138b嚙合時，玻璃基板之頂面140a係位於插銷138a和138b之頂部下方2-3mm。於此圖中，符 號140b表示基板140之底面。

現在參考第4A圖和第6圖，基板140係被裝載至基板載具130上且基板140和基板載具130之組合係磁性貼附至圓頂110之底面。當基板載具130和基板140(虛線)被裝載至圓頂110上進行鍍膜時，可伸縮插銷138a係定位成垂直於如箭頭所示之圓頂110旋轉方向；意即，此插銷相較於固定插銷138b係較靠近於圓頂110頂端T之開口。當基板載具如此定位時，光學鍍膜係均勻地沉積在玻璃基板140的整個表面，形成「無陰影」或「去陰影」之鍍膜基板140。該等術語，「無陰影」或「去陰影」，係表示以下之事實，如果：(1)可伸縮插銷138a沒有定位在圓頂110上，如第6圖所敍述及圖示，且(2)玻璃基板140之頂面140a位於插銷138a之頭部138h下方小於1mm之處，且(3)側止動件150之頂部不低於頂面140a；則光學鍍膜之沉積在該等元件及握持基板之其他元件所在之處將會不均勻。結果，光學鍍膜在靠近該等元件之處將會較薄且在遠離該等元件之處將會較厚。結果是會被製品使用者注意到之非均勻光學沉積或「陰影」。此類陰影可使用敍於本發明之裝置和方法來避免。此類陰影也可使用不包括任突出超過定位在載具上之基板頂面之元件的基板載具來加以避免，例如使用一層黏合材料將基板可拆卸地貼附在基板滯留表面的基板載具，如第20A圖所描繪。

再參考第1A圖，一旦可調式基板載具130a被磁性 地貼附在圓頂110，用於將光學鍍膜塗佈到玻璃基板上之材料係被裝載至光學鍍膜載具124之分離舟皿126(意即分離的來源容器)。如上文所述，光學鍍膜係由交替的高、低折射率材料薄層或交替的高、中等折射率材料薄層所組成。具有大於或等於1.7且小於或等於3.0之折射率n之範例性高折射率材料係：ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂、Y₂O₃、Si₃N₄、SrTiO₃、WO₃；具有大於或等於1.5且小於1.7之折射率n之範例性中等折射率材料係Al₂O₃；且具有大於或等於1.3且小於或等於1.6之折射率n之範例性低折射率材料係SiO₂、MgF₂、YF₃、YbF₃。於某些實施例中，中等折射率材料可使用來形成低折射率層L。因此，於某些實施例中，低折射率材料可選自SiO₂、MgF₂、YF₃、YbF₃和Al₂O₃。於範例性實施例中，光學鍍膜材料係氧化物鍍膜，其中高折射率鍍膜係鑭系氧化物(lanthanide series oxide)，例如La、Nb、Y、Gd或其他鑭系金屬，且低折射率鍍膜係SiO₂。此外，用於塗佈容易清潔(ETC)鍍膜之材料係裝載到至少一熱蒸鍍源128。如上文所述，ETC材料可以是，例如氟化矽烷(fluorinated silanes)、具有化學式(R_F)_XSiX_4-x之典型全氟化碳烷基矽烷(alkyl perfluorocarbon silanes)，其中R_f係直鏈C₆-C₃₀全氟化碳烷基，X=Cl或-OCH₃-且X=2或3。碳氟化合物具有在大於或等於3nm且小於或等於50nm之範圍內之碳鏈長度。

一旦鍍膜材料被裝載，真空腔室102被密封且抽氣至小於或等於10^-4托之壓力。接著圓頂110藉由旋轉真空屏蔽旋轉軸117而在真空腔室內旋轉。接著電漿源118被致動 以引導離子和/或電漿射向定位在圓頂110之底面之玻璃基板，當光學鍍膜材料被塗佈到玻璃基板時，可將光學鍍膜材料密實化。隨後，光學鍍膜和ETC鍍膜循序地塗佈到玻璃基板。光學鍍膜首先藉由將定位於光學鍍膜載具124之舟皿126內的光學材料加以氣化而塗佈。特別地，電子束源120被通電且發射電子流，電子流係由電子束反射鏡122被導向光學鍍膜載具124之舟皿126上。當玻璃基板與圓頂110旋轉時，氣化之材料係沉積在玻璃基板的表面。圓頂110之旋轉連同遮罩125及玻璃基板在基板載具130上的方位，係允許光學鍍膜材料被均勻地鍍在玻璃基板載具上，藉以避免「陰影」出現在玻璃基板的鍍膜表面上。如上所述，電子束源120被使用來循序地沉積高折射率材料薄層和低折射率材料薄層或中等折射率材料薄層以達成具有所欲光學特性之光學鍍膜。石英監視器114和光纖112係用來監測沉積材料之厚度且藉此控制光學鍍膜之沉積，如本文所述。

一旦光學鍍膜使用所欲之光學鍍膜材料已被塗佈在玻璃基板至所欲的厚度，光學鍍膜便中止且ETC鍍膜藉由熱蒸鍍在玻璃基板隨著圓頂110旋轉時而被塗佈在整個光學鍍膜上。特別地，定位於至少一熱蒸鍍源128內之ETC材料係被加熱，藉此將ETC材料在真空腔室102內加以氣化。氣化後之ETC材料係藉由凝結作用而沉積在玻璃基板上。圓頂110之旋轉連同玻璃基板在基板載具130上的方位係有助於將ETC材料均勻地鍍到玻璃基板上。石英監視器114和光纖112係用來監測沉積材料之厚度且藉此控制ETC鍍膜之沉積，如 本文所述。

第7A圖-第7C圖係與玻璃或氧化物光學鍍膜之氟化矽烷接枝反應(意即，在ETC鍍膜材料和玻璃或氧化物光學鍍膜之間的反應)之示意表示圖。第7C圖係圖示，當氟碳三氯矽烷(fluorocarbon trichlorosilane)與玻璃接枝時，矽烷矽(silane silicon)原子能夠被(1)三鍵結(三根Si-O鍵)至玻璃基板或基板上多層氧化物鍍膜之表面，或(2)雙鍵結至玻璃基板且具有一根鄰近R_FSi官能基之Si-O-Si鍵。ETC鍍膜製程時間非常短暫且可被用來提供具有厚度在大於或等於3nm且小於或等於50nm之範圍內之ETC鍍膜，其係遍佈整個剛塗佈光學鍍膜上且不需要破真空(意即，不需要將光學鍍膜曝露在周圍大氣中)。在敍於本文之鍍膜製程中，ETC材料係自單一來源而氣化。然而，應當理解的是ETC材料也可同時自複數個來源而氣化。例如，已經發現2-5個分離的ETC材料來源是有幫助的。特別地，使用含有ETC材料之複數個來源會形成更均勻的ETC鍍膜且可以增加鍍膜的耐久性。使用於本文之「來源」一詞係表示ETC材料自其中熱氣化之容器或坩堝。

在敍於本文之實施例中，SiO₂層通常係被塗佈作為光學鍍膜之覆蓋層。在ETC鍍膜沉積之前，SiO₂層通常係被沉積作為光學鍍膜之一部分。此SiO₂層係提供緻密的表面供ETC鍍膜之矽原子之接枝和交連，因該等薄層係在高真空(10^-4-10^-6托)下沒有自由OH基的環境下被沉積。自由OH基，例如，在玻璃或AR表面上之一層水薄層，在係ETC材料沉積過程中係不利的，因為OH會阻止ETC材料中的矽原 子與金屬氧化物或矽氧化物表面，意即光學鍍膜表面，之氧原子鍵結。當沉積裝置破真空時，意即裝置被打開曝露在大氣中，含有水蒸氣之環境中之空氣係進入且ETC鍍膜之矽原子與光學鍍膜表面反應，在ETC矽原子和表面氧原子之間產生至少一化學鍵，且一旦曝露在空氣即釋放出醇或酸。因為ETC鍍膜材料通常含有1-2個氟化基團(fluorinated group)和2-3個活性基團(reactive group)，例如CH₃O-基團，ETC鍍膜能夠在光學鍍膜表面上與2-3個氧原子產生鍵結，或與其他鍍膜分子產生交連，如第7C圖所示，以產生強鍵結之ETC鍍膜。PVD沉積之SiO₂表面係未受損的(pristine)且具有活性表面。例如，對於PVD沉積之SiO₂覆蓋層而言，其相較於具有複雜表面化學成份之玻璃係具有低很多的活化能，如第8圖所圖示，在玻璃表面上係具有環境污染物或具有水薄層。

因此，一旦ETC鍍膜已被塗佈在整個光學鍍膜上，已有光學鍍膜和ETC鍍膜之玻璃基板自腔室被移開且允許在空氣中被固化。若僅是放置在室溫(大約18-25℃，相對濕度RH 40%)被固化，固化需要1-3天。可使用較高的溫度來加速固化。例如，在一實施例中，ETC鍍膜製品可被加熱至80-100℃，時間約10分鐘到約30鐘，濕度在大於50%且小於100%之範圍內。通常相對濕度係在50-85%之範圍。

一旦ETC鍍膜被固化後，鍍膜表面以軟刷或異丙醇刮拭來移除任何尚未與光學鍍膜產生鍵結之ETC材料。

敍於本文之方法和裝置可使用於生產鍍膜玻璃製品，例如鍍膜玻璃基板，其係具有光學鍍膜(例如AR鍍膜或 類似光學功能鍍膜)和定位在整個光學鍍膜上之ETC鍍膜二者。使用敍於本文之方法和裝置，鍍膜玻璃製品通常係在玻璃製品之整個光學鍍膜表面上沒有陰影。在一些實施例中，塗佈在玻璃製品之光學鍍膜可具有複數個週期，每週期包含具有大於或等於1.7且小於或等於3.0之折射率n之高折射率材料H層和具有大於或等於1.3且小於或等於1.6之折射率n之低折射率材料L層。高折射率材料層可以是每週期之第一層且低折射率材料L層可以是每週期之第二層。或者，低折射率材料層可以是每週期之第一層且高折射率材料H層可以是每週期之第二層。在某些實施例中，光學鍍膜中之鍍膜週期數目可以大於或等於2且小於或等於1000。光學鍍膜可進一步包括一層SiO₂之覆蓋層。覆蓋層可塗佈在一個或複數個週期上且可具有在大於或等於20nm且小於或等於200nm之範圍內之厚度。在敍於本文之實施例中，光學鍍膜可具有在大於或等於100nm且小於或等於2000nm之範圍內之厚度。然而，更大的厚度也有可能，係取決於鍍膜製品之預期用途。例如，在某些實施例中，光學鍍膜厚度可在100nm到2000nm之範圍內。在某些其他實施例中，光學鍍膜厚度可在400nm到1200nm之範圍內或甚至在400nm到1500nm之範圍內。

高折射率材料薄層和低折射率材料薄層之各層厚度可以是從大於或等於5nm且小於或等於200nm之範圍內。高折射率材料薄層和低折射率材料薄層之各層厚度可以是從大於或等於5nm且小於或等於100nm之範圍內。如本文將進一步描述的，鍍膜玻璃製品對於使用於本文之特定鍍膜方法或 技術係展現改善的抗刮損性。塗佈於玻璃製品之鍍膜之退化可藉由玻璃鍍膜接受刮損測試之後的水接觸角來加以評估。刮損測試之實施係使用0000#等級之鋼絲絨在10kg之正向負載下對玻璃基板之鍍膜表面進行刮拭。刮除區域大小係10mm×10mm。刮拭之頻率係60Hz且鋼絲絨之刮拭距離係50mm。刮損測試係在相對濕度RH<40%下執行。在敍於本文之實施例中，玻璃製品在6,000次刮損週期之後具有至少75°的水接觸角。在某些實施例中，玻璃製品在6,000次刮損週期之後具有至少105°的水接觸角。在另外其他實施例中，玻璃製品在10,600次刮損週期之後具有大於90°的水接觸角。

玻璃製品之抗刮損性和抗退化性也可以刮損測試之後在玻璃製品上之刮痕長度加以評估。在敍於本文之實施例中，鍍膜玻璃製品在8000次刮損週期後具有小於2mm之表面刮痕長度。

此外，玻璃製品之抗刮損性和抗退化性也可藉由刮損測試之後玻璃製品之反射率和/或穿透率(transmittance)之變化來加以評估，將於本文更加詳細地敍述。在某些實施例中，玻璃製品在至少8,000次刮損/刮拭週期之後之%反射率係實質上相同於未刮損/未刮拭之玻璃製品的%反射率。在某些實施例中，玻璃製品在至少8,000次刮損/刮拭週期之後之%穿透率係實質上相同於未刮損/未刮拭之玻璃製品的%穿透率。

敍於本文之沉積方法可被用來生產去陰影之光學鍍膜。此舉意謂著光學鍍膜係均勻地沉積在玻璃基板的整個鍍 膜表面上。在敍於本文之鍍膜玻璃基板之實施例中，從玻璃基板之光學鍍膜第一邊緣到光學鍍膜第二邊緣之光學鍍膜厚度變動係小於4%。例如，在某些實施例中，從玻璃基板之光學鍍膜第一邊緣到光學鍍膜第二邊緣之光學鍍膜厚度變動係小於或等於3%。在某些其他實施例中，從玻璃基板之光學鍍膜第一邊緣到光學鍍膜第二邊緣之光學鍍膜厚度變動係小於或等於2%。於再其他實施例中，從玻璃基板之光學鍍膜第一邊緣到光學鍍膜第二邊緣之光學鍍膜厚度變動係小於或等於1%。

敍於本文之鍍膜裝置500、基板載具130和/或方法可被使用來形成在玻璃基板或其他基板(例如塑膠基板)上之其他鍍膜。此類其他的鍍膜可包括光學裝飾鍍膜或保護鍍膜，其可包括，但不受限於，非吸收性材料和吸收性材料。範例性之裝飾鍍膜可由透明介電質或吸收材料來形成。此類材料包括金屬(例如Cr、Ag、Au、W、Ti和類似者)、半導體(例如Si、AlN、諸如ITO和SnO_x之TCO材料、Ge及類似者)及吸收性材料(SiN_x、SiO_xN_y、TiN、AlSiO_x、CrO_x和類似者)。

離子輔助電子束沉積係提供用於小型及中型玻璃基板鍍膜之獨特的優勢，例如那些具有從約略40mm×60mm到約略180mm×320mm範圍內之面部尺寸之基板，其係取決於腔室之尺寸大小。離子輔助鍍膜製程提供剛沉積之光學鍍膜於玻璃表面上，玻璃表面對於後續之ETC鍍膜塗佈而言係具有低的表面活化能，因為沒有可能會影響ETC鍍膜效能和可靠度之表面污染物(水或其他環境)。光學鍍膜完成之後直接塗 佈ETC鍍膜係可改善二氟碳官能基之間的交連、改善抗磨損性及改善施加於鍍膜數千次刮損週期之後的接觸角效能(較高的疏油和疏水的接觸角)。此外，離子輔助電子束鍍膜大大地減少鍍膜週期時間以增加塗佈機之使用率和產出率。再者，ETC鍍膜沉積後之熱處理或紫外線固化係沒有需要，因為光學鍍膜表面較低的活化能，其使得製程可相容於不允許加熱之後ETC製程。使用敍於本文之離子輔助電子束PVD製程，ETC材料能塗佈在選擇區域上以避免污染到基板的其他位置。

範例1：

四層的SiO₂/Nb₂O₅/SiO₂/Nb₂O₅/基板AR光學鍍膜被沉積在60片的Gorilla^TM玻璃(可從市場上之康寧公司取得)，每片尺寸(長、寬、厚)約為115mm L×60mm W×0.7mm T。鍍膜係使用敍於本文之方法而沉積。AR鍍膜具有約略600nm之厚度。AR鍍膜沉積之後，ETC鍍膜藉由熱蒸鍍使用全氟烷基三氯矽烷(perfluoroalkyl trichlorosilanes)而塗佈在AR鍍膜之頂部，其中全氟烷基三氯矽烷係具有5nm至20nm之範圍內之碳鏈長度(大金公司之Optool^TM氟鍍膜被使用作為一種範例性種類)。AR和ETC鍍膜之沉積係在如第1A圖中所圖示之單一腔室鍍膜裝置內執行。AR鍍膜被沉積之後，AR鍍膜源材料被關閉且ETC材料被熱蒸鍍及沉積在已AR鍍膜玻璃上。鍍膜製程包括零件裝載/卸載係73分鐘。接著，在ETC鍍膜被固化之後，使用顯示於第1表之各種刮損週期將表面刮拭之後決定水接觸角。刮損測試係以#0之鋼絲絨在1kg之 負載下進行。第1表之資料指出樣本具有非常好的抗磨損和疏水特性。鍍膜順序和鍍膜在玻璃基板上之6層Nb₂O₅/SiO₂之各層厚度見第2表。

範例2：

於此範例中，使用於範例1之相同的氟鍍膜係被鍍在GRIN透鏡上作為光學連接器，如第9圖所圖示，係使用在用於膝上型電腦之光纖206上。符號200和箭頭指向GRIN透鏡208之選擇區域用於將ETC鍍膜置於850nm AR鍍膜之頂部以提供抗微粒(particle)性和抗磨損性。符號202係圖示光纖到膝上型或平板元件之連接，且符號204係圖示鍍膜光纖被使用連接至膝上型電腦或媒體基座(media dock)。

第10圖係具有1層8-10nm熱沉積ETC鍍膜在含有基板/(Nb₂O₅/SiO₂)3之6層AR鍍膜，ETC/6L-AR鍍膜對比於僅具有噴灑塗佈ETC鍍膜之玻璃樣本之刮損測試資料。玻璃係0.7mm厚，市售之康寧公司編號2319玻璃，係化學調和 (chemically tempered)(離子交換)玻璃。刮損測試係在以下條件下進行：0000#等級之鋼絲絨、10kg負載於10mm×10mm區域、60Hz、50mm之刮拭距離、RH<40%。大於75°之水接觸角係判定鍍膜失效之基準。已發現具有AR鍍膜而無ETC鍍膜之玻璃僅於10-12次刮拭週期後便被刮損。第10圖顯示二玻璃樣本以120°之水接觸角開始進行測試，且在經過6000次刮損週期後，僅具有ETC鍍膜之玻璃樣本具有80°之水接觸角，然而如敍於本文所製作的玻璃樣本，ETC/6層-AR鍍膜，係具有至少105°之水接觸角。在經過10,000次刮損週期後，ETC/6層-AR鍍膜製品之水接觸角係大於90°。此測試明白地指出具有ETC鍍膜沉積在AR鍍膜頂部之玻璃製品比僅具有塗佈到玻璃之ETC鍍膜之玻璃製品係具有較大程度之抗刮性。

第11圖係(1)具有6層PVD IAD-DB AR鍍膜和1層在AR鍍膜頂部之8-10nm熱沉積ETC鍍膜之玻璃製品(由符號220和菱形資料標記所表示)對比於(2)具有由第一商用塗佈機裝置所沉積之PVD-AR鍍膜及在第二腔室由例如浸泡或噴灑之商用製程所沉積之ETC之市售玻璃製品(由符號222和方形資料標記所表示)之刮損持久性比較。兩種鍍膜係沉積於相同的化學調和(離子交換)，0.7mm厚之康寧公司編號2319玻璃上。玻璃製品220係根據敍於本文之方法來鍍膜。市售之玻璃製品係由商用鍍膜供應商所鍍膜。刮損持久性測試係在40%相對濕度下進行。在箭頭224所表示的點上，在800次週期之後，僅出現淺短且長度小於2mm之刮痕。相反地，在箭 頭226所表示的點上，僅在200次週期之後，即出現深的、長度大於5mm之長刮痕。測試結果指出依述於本文所鍍膜之AR鍍膜-ETC玻璃之刮損持久性係至少大於10倍市售產品之刮損持久性。

第17B圖係描繪出水接觸角對比於刮損週期之圖形，係圖示使用描繪於第17A圖所配置之鍍膜裝置所獲得的改善。水接觸角結果可與第10圖和第11圖之水接觸角結果相比較。第17B圖之資料顯示在10,000次刮損週期之後，圖示於第17B圖之所有基板係具有大於110°之水接觸角，且實質上所有的基板係具有112°或更大的水接觸角。相反地，第10圖和第11圖之資料顯示在10,000次刮損週期之後，水接觸角係小於100°。再者，在第17B圖之資料顯示對於經歷過12,000次刮損週期後之基板，基板之水接觸角係大於106°。

第12圖係%反射率對波長之關係圖，其中反射率意指從鍍有如敍於本文之AR鍍膜和ETC鍍膜之鍍膜玻璃製品之表面所反射光線之百分比。新的(未刮損或未刮拭)製品使用於每次刮拭測試中。刮損/刮拭係在下列條件下進行：0000#等級之鋼絲絨、10kg負載於10mm×10mm區域、60Hz、50mm之刮拭距離、RH<40%。在經過6K、7K、8K和9K次刮拭後量測反射率。圖形顯示新的製品與經刮拭最高8K次後之製品實質上具有相同的反射率。8K次刮拭之後，反射率增加。此反射率增加係被認為是由於大量刮拭所造成玻璃表面輕微刮損的結果。圖形中之字母「A」意指「刮拭後」且字母「B」意指「刮拭前」(無刮拭)。字母「K」意指「kilo」或「千」。

第13圖係%穿透率對波長之關係圖。測試係執行於如敍於本文塗佈有AR鍍膜和ETC鍍膜之鍍膜玻璃製品上。新的(未刮損或未刮拭)製品使用於每次刮拭測試中。穿透測試使用如反射測試相同之製品。圖形指出新的製品與經刮拭最高8K次後之製品實質上具有相似的穿透率，穿透率在95-96%之範圍。8K次刮拭之後，穿透率在整個波長範圍係掉到大約92%。此穿透率之減少被認為是由於大量刮拭所造成玻璃表面輕微刮損的結果。圖形中之字母「A」意指「刮拭後」且字母「B」意指「刮拭前」(無刮拭)。字母「K」意指「kilo」或「千」。

第12圖和第13圖之資料指出在玻璃製品上之光學鍍膜除了具有如顯示於第10圖和第11圖之優異水接觸角保持性外，也具有高度的持久性。

第14圖係反射率%對波長之圖形，其圖示AR鍍膜層/週期數目對反射率之效應，係相對於沒有AR鍍膜之玻璃。曲線240表示未鍍膜離子交換玻璃，康寧公司編號2319。曲線244表示由SiO₂/Nb₂O₃薄層對組成之2-層或1-週期鍍膜。曲線246和248係SiO₂/Nb₂O₃薄層對組成之4-層(2-週期)及6-層(3-週期)之鍍膜。曲線242係1-層之Nb₂O₃鍍膜。資料指出增加AR鍍膜堆疊數目(層/週期)將擴大AR鍍膜光譜範圍之效用且也將會減少反射率%。

範例3：

第18圖係反射率(y-軸)作為波長(x-軸)之函數之電腦模擬圖形，其係針對以6層AR鍍膜(Nb₂O₅/SiO₂)和ETC鍍膜之玻璃基板。AR鍍膜係以2%之厚度變動來模擬。結果， 所得到的反射率輪廓線係模擬6層AR鍍膜(Nb₂O₅/SiO₂)和ETC鍍膜之反射率，其中ETC鍍膜具有2%之厚度變異。第19圖係圖解描繪反射率(y-軸)作為波長(x-軸)之函數，其係針對使用敍於本文之方法和裝置之以6層AR鍍膜(Nb₂O₅/SiO₂)和1層ETC鍍膜加以鍍膜之複數個真實樣本。如第19圖所描繪，真實樣本之反射率輪廓線係相似於模擬樣本之反射率輪廓線，因此顯示出使用所述方法鍍膜之樣本具有光學鍍膜，其中在整個鍍膜基板上(意即從光學鍍膜第一邊緣到第二邊緣)之光學鍍膜的厚度變動係小於3%。

敍於本文之AR/ETC鍍膜能使用在許多商用製品。例如，所得到的鍍膜能使得電視、手機、電子平板和書籍閱讀器和其他裝置在日光之下可以閱讀。AR/ETC鍍膜在下列產品中也有其實用性：抗反射分光鏡、稜鏡、反射鏡和雷射產品；用於電信的光纖和組件；使用於生物學和醫學應用以及使用於抗微生物表面之光學鍍膜。

對本領域技術人員而言顯而易見的是在不背離請求標的之精神和範圍下，可對敘於本文之實施例進行各種不同之修飾和變化。因此，涵蓋敍於本文之各種不同實施例之修飾和變化態樣之說明書之目的係提供落於所附專利權利請求項及其等效物之範圍內之此類修飾和變化態樣。

Claims (19)

1. 一種在一鍍膜製程中用於握持一基板之基板載具，該基板載具包含：一基板載具底座，其包含一滯留表面、一底面和一基板滯留區，該基板滯留區係設置在該滯留表面上，該基板滯留區具有比該滯留表面之一面積還小之一面積；複數個磁鐡，其耦合於該基板載具底座之該底面，且該複數個磁鐡係定位於該基板滯留區之一周邊之外；及複數個側止動件，其自該基板載具底座延伸一距離，使得當該基板定位在該滯留表面上時，該複數個側止動件之頂部係位於該基板之一頂表面之下方。
2. 如請求項1所述之基板載具，進一步包含定位於在該基板滯留區內之該滯留表面上之一黏合材料，該黏合材料係用於將被鍍膜之至少一基板可拆卸地固定在該滯留表面。
3. 如請求項1所述之基板載具，進一步包含：複數根插銷，其用於支撐定位於該滯留表面上之一基板；一彈簧系統，其包含一可伸縮插銷，該可伸縮插銷係由一彈簧適當地定位，當該基板定位在該滯留表面上時，該彈簧係偏置該可伸縮插銷而接觸該基板。
4. 一種在一鍍膜製程中用於握持一基板之基板載具，該基板載具包含：一基板載具底座，其包含一滯留表面、一底面和一基板滯留區，該基板滯留區係設置在該滯留表面上，該基板滯留區具有比該滯留表面之一面積還小之一面積；複數個磁鐡，其耦合於該基板載具底座之該底面，且該複數個磁鐡係定位於該基板滯留區之一周邊之外；及複數根移動式插銷，當該基板定位在該滯留表面上時，該等插銷用於握持該基板之一邊緣，其中該複數根移動式插銷之位置係可調整以容納不同形狀和尺寸的基板。
5. 如請求項4所述之基板載具，進一步包含定位於在該基板滯留區內之該滯留表面上之一黏合材料，該黏合材料係用於將被鍍膜之至少一基板可拆卸地固定在該滯留表面。
6. 如請求項4所述之基板載具，進一步包含：複數根插銷，其用於支撐定位於該滯留表面上之一基板；及一外罩，其內部設置一可伸縮插銷，其中該可伸縮插銷係由一彈簧適當地定位，當該基板定位在該滯留表面上時，該可伸縮插銷係自該外罩向外地被偏置且接觸該基板。
7. 一種在一鍍膜製程中用於握持一基板之基板載具，該基板載具包含：一基板載具底座，其包含一滯留表面、一底面和一基板滯留區，該基板滯留區係設置在該滯留表面上；複數個磁鐡，其耦合於該基板載具底座之該底面，且該複數個磁鐡係定位於該基板滯留區之一周邊之外；一黏合材料，其定位於在該基板滯留區內之該滯留表面上，該黏合材料係用於可拆卸地固定將被鍍膜之至少一基板；及複數個側止動件，其自該基板載具底座延伸一距離，使得當該基板定位在該滯留表面上時，該複數個側止動件之頂部係位於該基板之一頂表面之下方。
8. 如請求項7所述之基板載具，其中該基板載具進一步包含定位在該滯留表面和該黏合材料間之一聚合物薄膜。
9. 如請求項8所述之基板載具，其中該聚合物薄膜係包含一熱塑性聚合物薄膜。
10. 如請求項8所述之基板載具，其中該聚合物薄膜係一靜電膜。
11. 如請求項7所述之基板載具，其中該黏合材料係一壓敏黏合劑。
12. 如請求項7所述之基板載具，其中該黏合材料係選自下列構成之群組之一：丙烯酸類黏合劑、橡膠黏合劑和矽膠黏合劑。
13. 一種對一基板進行鍍膜之鍍膜裝置，該鍍膜裝置包含：一真空腔室；一旋轉圓頂，其定位於該真空腔室內且該旋轉圓頂包含一磁性材料；至少一基板載具，其用於固定於該旋轉圓頂，該至少一基板載具包含：一基板載具底座，其包含一滯留表面、一底面和一基板滯留區，該基板滯留區係設置在該滯留表面上；複數個磁鐡，其耦合於該基板載具底座之該底面且該複數個磁鐡係定位於該基板滯留區之一周邊之外；及一黏合材料，其定位於在該基板滯留區內之該滯留表面上，該黏合材料係用於可拆卸地固定將被鍍膜之至少一基板；及複數個側止動件，其自該基板載具底座延伸一距離，使得當該基板定位在該滯留表面上時，該複數個側止動件之頂部係位於該基板之一頂表面之下方。
14. 如請求項13所述之鍍膜裝置，進一步包含定位於該真空腔室內部之一電漿源且該電漿源係實質上垂直定向以引導電漿至該旋轉圓頂之一底面，其中該電漿源係定位在該旋轉圓頂下方且自該旋轉圓頂之一旋轉軸徑向地向外，使得自該電漿源射出之電漿係從該旋轉圓頂之至少一外邊緣到該旋轉圓頂之至少一中心而入射到該旋轉圓頂之該底面。
15. 如請求項14所述之鍍膜裝置，其中該旋轉圓頂之該旋轉軸至該電漿源間之一距離係大於該旋轉圓頂之一凸出周邊至該電漿源間之一距離。
16. 如請求項13所述之鍍膜裝置，進一步包含一第一電子束源和一第二電子束源，該第一電子束源係定位於該真空腔室內且定向以引導一第一電子束至定位於該真空腔室內之一第一鍍膜源材料，該第二電子束源係定位於該真空腔室內且定向以引導一第二電子束至定位於該真空腔室內之一第二鍍膜源材料。
17. 如請求項16所述之鍍膜裝置，其中該第一鍍膜源材料係具有一高折射率且該第二鍍膜源材料係具有一低折射率或一中等折射率。
18. 如請求項15所述之鍍膜裝置，進一步包含可調整地可定位於該真空腔室內部之至少一遮罩。
19. 如請求項18所述之鍍膜裝置，其中該至少一遮罩係可在一伸展位置和一縮回位置之間調整，該伸展位置係該至少一遮罩定位於該第一電子束源和該第二電子束源中之至少一個和該旋轉圓頂之間，該縮回位置係該至少一遮罩非定位於該第一電子束源或該第二電子束源和該旋轉圓頂之間。