TWM452963U - 抗汙膜之鍍膜設備 - Google Patents

Description

抗汙膜之鍍膜設備

本新型是有關於一種鍍膜設備，且特別是有關於一種抗汙膜之鍍膜設備。

隨著可攜式電子裝置的普及，對於這類可攜式電子裝置之外層表面的保護要求也日益提高，以維持其原有之外觀。目前，為了保護這些電子裝置的外層表面，通常會在電子裝置的外層表面上塗佈一層薄膜，例如抗指紋膜等抗汙膜。舉例而言，現在相當流行之觸控式電子裝置的觸控螢幕表面通常均設有一層抗指紋膜，以使螢幕表面在歷經使用者的多次碰觸摩擦後，仍可保有良好的顯示品質與操作敏感度。

一般而言，抗汙膜的表面大都具有良好之抗汙性、可防止指紋沾黏、觸感平滑、可防水排油與透明等特性。此外，抗汙膜對其所覆蓋之裝置的外層表面需具有高附著力，以延長抗汙膜之使用壽命。

目前，於待處理基材之表面抗汙膜之方式主要有下列幾種。第一種方式係真空蒸鍍方式，其係在真空環境下，於基材之下方加熱抗汙膜塗料，使抗汙膜塗料氣化而上升附著在基材之下表面上，進而在基材之下表面上覆蓋一層抗汙膜。然而，此種塗佈方式一次僅可塗佈基材的單一表面，因而不適合用來塗佈具複雜結構之基材。此外，在此種塗佈方式中，由於受熱後氣化之抗汙膜塗料具有由下而 上的方向性，因此基材對於其上方之另一基材具有遮蔽性，故此塗佈方式一次蒸鍍所能處理的基材有限。另一方面，此種加熱蒸鍍製程要求之真空度較高，因此需耗費較多的時間與成本來達到與維持反應所需之真空度。再者，此蒸鍍設備造價昂貴，使得製程成本大幅提高。

第二種方式為噴霧式塗佈(spray coating)方式，其係以噴霧裝置直接朝待處理基材之表面噴射，而將抗汙膜塗料噴塗在待處理基材之表面上，藉以在待處理基材之表面上塗佈一層抗汙膜。然而，噴霧裝置所噴出之抗汙膜塗料大都在尚未氣化前便已接觸到待處理基材之表面，因而噴霧裝置所噴出之霧滴會滴在基材之待塗佈之表面上。因此，將導致所形成之抗汙膜的均勻性不佳。

以上兩種方式因其鍍膜時具有方向性，因此不適合於複雜工件表面上進行抗汙膜的鍍膜。

第三種方式係浸潤塗佈(dipping coating)方式，其係將待處理基材浸入抗汙薄膜塗料溶液中，再將待處理基材自抗汙膜塗料溶液中取出，藉此使抗汙膜塗料塗覆在待處理基材之表面上。此種塗佈方式可對待處理基材進行多面塗佈。但若遇到工件有半密閉空間，而抗汙膜塗料溶液進入並殘留在此半密閉空間時，會造成抗汙膜塗料溶液的大量耗損。此外，此種塗佈方式所需之設備的體積較為龐大。

第四種方式為刷塗(brush coating)法，其係以刷子直接將抗汙膜塗料塗設在待處理基材之表面上。然而，這樣的塗佈方式常會在相鄰之二塗刷區域之相鄰處上產生重覆塗佈的現象，導致所形成之抗汙膜不均勻。

因此，目前亟需一種蒸鍍設備，可同時在多個複雜形狀的基材上形成均勻的抗汙膜。

因此，本新型之一態樣就是在提供一種抗汙膜之鍍膜設備，其可使抗汙膜塗料霧氣擴散於密閉反應室內，因此可進行無方向性的鍍膜，以在複雜結構之工件的表面上順利鍍覆抗汙膜。

本新型之另一態樣是在提供一種抗汙膜之鍍膜設備，其腔體可提供密閉反應室，因此鍍覆抗汙膜時，經霧化或氣化所形成之抗汙膜塗料霧氣不容易乾掉。故，抗汙塗料分子仍可藉由抗汙膜塗料霧氣中的液體來進行排列，而順利附著於工件之表面，進而使抗汙膜穩固地形成在工件表面上。

本新型之又一態樣是在提供一種抗汙膜之鍍膜設備，其可利用於密閉反應室內或霧化系統周圍導入輔助氣體的方式，來縮小經霧化的抗汙膜塗料霧氣微粒的粒徑。因此，可避免較大抗汙膜塗料霧氣形成較大霧滴，而可避免霧滴滴在工件之表面上，進而可提升抗汙膜之均勻性。

本新型之再一態樣是在提供一種抗汙膜之鍍膜設備，其可使抗汙膜塗料霧氣均勻散佈於密閉反應室內，因此可一次進行多個工件之表面、或單一工件之多個表面的抗汙膜鍍覆處理。

本新型之再一態樣是在提供一種抗汙膜之鍍膜設備，其僅需要提供密閉反應室，而無需高度真空的反應室，因 此可大幅降低抗汙膜之鍍膜製程成本。

根據本新型之上述目的，提出一種抗汙膜之鍍膜設備。此抗汙膜之鍍膜設備包含一腔體、一承載元件以及至少一霧化系統。腔體適用以提供一密閉反應室以供至少一工件進行一鍍膜處理。承載元件適用以在密閉反應室中裝載前述之至少一工件。霧化系統與密閉反應室連通，且適用以將一抗汙膜塗料溶液霧化成複數個抗汙膜塗料霧氣，而沉積在密閉反應室中之工件之表面上。

依據本新型之一實施例，上述之抗汙膜之鍍膜設備更包含一進氣系統與密閉反應室連通，且適用以將一工作氣體與一輔助氣體導入密閉反應室內。

依據本新型之另一實施例，上述之抗汙膜之鍍膜設備更包含一循環系統連通進氣系統與密閉反應室，且適用以將密閉反應室內多餘之輔助氣體與工作氣體循環至進氣系統或霧化系統周圍。

依據本新型之又一實施例，上述之至少一霧化系統設於密閉反應室內。

依據本新型之再一實施例，上述之至少一霧化系統設於密閉反應室外，且與該密閉反應室連通。

依據本新型之再一實施例，上述之承載元件包含至少一網狀板或至少一多孔層板。

依據本新型之再一實施例，上述之承載元件包含至少一掛具。

依據本新型之再一實施例，上述之至少一霧化系統包含一高壓噴霧裝置、一超音波噴霧裝置、以及一二流體噴 霧裝置。

依據本新型之再一實施例，上述之抗汙膜之鍍膜設備更包含一攪拌系統設於密閉反應室內。

依據本新型之再一實施例，上述之抗汙膜之鍍膜設備更包含一傳動裝置設於密閉反應室內，且與承載元件接合以帶動承載元件旋轉。

請參照第1圖，其係繪示依照本新型之一實施方式的一種抗汙膜之鍍膜設備的裝置示意圖。在本實施方式中，抗汙膜之鍍膜設備100a主要可包含腔體102、承載元件112與一或多個霧化系統104。在一實施例中，抗汙膜之鍍膜設備100a更可根據製程需求，而選擇性地包含進氣系統130及/或循環系統106。

腔體102之腔壁上設有至少一腔門(未繪示)，而工件116可從腔門進出腔體102。腔門關閉後，可使腔體102內部形成密閉反應室110。透過腔體102所提供之密閉反應室110，可有利於進行工件116表面之抗汙膜的鍍膜處理。工件116之材質可例如為玻璃、塑膠或金屬。在一些例子中，工件116可為具簡單結構的板狀物，例如玻璃板。在另一些例子中，工件116亦可為具複雜結構的物件，例如電子元件之殼體或球具。

在本實施方式中，將工件116載入密閉反應室110內進行鍍膜處理前，可先利用電漿來對工件116之表面進行清潔與表面改質處理，並藉此活化工件116之表面。在一 例子中，經電漿活化後，可在工件116之表面上形成數個官能基。在工件116之表面上所產生之官能基較佳係為可與後續形成之抗汙膜塗料霧氣128中的抗汙塗料分子形成鍵結的官能基，例如包含氫氧官能基、氮氫官能基、羧基、鹵素官能基、氫官能基及/或空懸鍵。

在鍍膜設備100a中，進氣系統130之一端與密閉反應室110連通，而可將所需之工作氣體及製程輔助氣體導入密閉反應室110內或霧化系統104周圍。輔助氣體可例如為空氣與氮氣。輔助氣體可用以縮小經霧化之抗汙膜塗料霧氣128的粒徑，而可防止較大抗汙膜塗料霧氣128形成霧滴，以避免霧滴滴在工件116之表面上，進而可提升所形成之抗汙膜的品質。

另一方面，循環系統106之一端與密閉反應室110連通，循環系統106之另一端則可透過管路108而和進氣系統130之另一端連通。亦即，循環系統106可透過管路108連通進氣系統130與密閉反應室110。循環系統106可對密閉反應室110進行抽氣處理，以將密閉反應室110內飽和之工作氣體或輔助氣體排出密閉反應室110，再透過管路108將多餘的工作氣體或輔助氣體導入進氣系統130。藉此，除了可降低密閉反應室110內的壓力，更可回收利用工作氣體與輔助氣體，進而可降低製程成本。

承載元件112則係用以裝載一或多個工件116。此承載元件112可將待鍍膜的工件116從腔體102之腔門載入密閉反應室110內，且可於鍍膜期間在密閉反應室110內支撐工件116，並可在工件116完成鍍膜後，將工件116載出 密閉反應室110。承載元件112可包含一或多個承載板114，以承載工件116。在一些實施例中，承載板114可為具有開口之鏤空平板，以使工件116與承載板114接合表面的部分不會受到承載板114的遮蔽，因而可對工件116之多個表面同時進行鍍膜處理。承載板114可例如為網狀板或多孔層板。

在一實施例中，承載元件112在密閉反應室110內可為固定的。在另一實施例中，鍍膜設備100a可選擇性地包含傳動裝置118。傳動裝置118設於腔體102內之密閉反應室110中，且與承載元件112接合，以帶動承載元件112在密閉反應室110中旋轉。承載元件112可在密閉反應室110內原地旋轉、或相對於密閉反應室110內之其他裝置旋轉。

在此實施方式中，霧化系統104係設置於密閉反應室110內，而直接與密閉反應室110連通。霧化系統104可用以將抗汙膜塗料溶液132霧化成許多的抗汙膜塗料霧氣128。霧化系統104可例如包含霧化裝置及/或氣化裝置。在一些實施例中，霧化系統104可例如包含超音波霧化裝置、高壓噴霧裝置、或二流體霧化裝置。

由於霧化系統104係設於密閉反應室110中，因此這些抗汙膜塗料霧氣128係形成於密閉反應室110中，故可減緩抗汙膜塗料霧氣128乾掉的速度。於是，當這些抗汙膜塗料霧氣128落在工件116表面時，抗汙膜塗料霧氣128內的抗汙塗料分子仍可藉由抗汙膜塗料霧氣128中的液體來進行排列，而順利以非等向性的方式沉積且附著於工件 116表面上。

抗汙膜塗料溶液132可包含抗汙塗料與溶劑。在一些實施例中，抗汙膜塗料溶液132之溶劑可例如包含高揮發性液體、水、或高揮發性液體與水所混合而成之液體。在一些例子中，此抗汙塗料之材料可例如包含氟碳矽烴類化合物、全氟碳矽烴類化合物、氟碳矽烷烴類化合物、全氟矽烷烴類化合物、全氟矽烷烴醚類化合物、含氯基全氟矽烷烴醚類化合物、或含氯基全氟矽烷烴醚類化合物。

在一實施例中，高揮發性溶劑之性質為常溫下呈液體狀態、具有穩定的化學結構、具有高揮發性、低沸點、透明無色、以及對生物無明顯傷害性的液體。在一些例子中，高揮發性液體在常溫下之蒸氣壓比水的蒸氣壓大，且此高揮發性液體可選自於由醇類、醚類、烷類、酮類、苯類、含氟基醇類、含氟基醚類、含氟基烷類、含氟基酮類與含氟基苯類所組成之一族群。

在另一實施例中，鍍膜設備100a更可包含儲液桶122，用以儲放抗汙膜塗料溶液132。儲液桶122可直接設置在霧化系統104上，來提供抗汙膜塗料溶液132予霧化系統104。在一例子中，如第1圖所示，儲液桶122與霧化系統104之間亦可藉由管路126來加以連通。透過管路126的傳輸，可將抗汙膜塗料溶液132傳送至霧化系統104。在另一例子中，儲液桶122與霧化系統104之間的管路126上可進一步設有閥124。此閥124可用以控制抗汙膜塗料溶液132從儲液桶122至霧化系統104的傳送。

在一實施例中，抗汙膜之鍍膜設備100a可進一步包含 攪拌系統120。此攪拌系統120可設置在密閉反應室110內。攪拌系統120可在抗汙膜塗料霧氣128沉積在工件116之表面上之前，先使分佈在密閉反應室110內的抗汙膜塗料霧氣128更均勻地散佈於整個密閉反應室110中。藉由攪拌系統120在密閉反應室110內的攪拌，可使形成在工件116之表面上的抗汙膜更為均勻，更使得鍍膜設備100a可順利在工件116之立體結構的各表面上塗佈抗汙膜。

在抗汙膜之鍍膜設備100a中，霧化系統104係設置在密閉反應室110內，且承載元件112係包含承載板114。然而，本新型之鍍膜設備的霧化系統亦可設置在密閉反應室外，且承載元件可包含掛具等非承載板的構件。在此種實施態樣中，霧化裝置先在密閉反應室外形成抗汙膜塗料霧氣及/或抗汙膜塗料霧氣，再分別藉由連通霧化系統與密閉反應室的管路，將抗汙膜塗料霧氣及/或抗汙膜塗料霧氣傳送至密閉反應室內。而且，工件係以垂吊方式而掛設在掛具上。

舉例而言，請參照第2圖，其係繪示依照本新型之另一實施方式的一種抗汙膜之鍍膜設備的裝置示意圖。此抗汙膜之鍍膜設備100b的架構大致上與上述實施方式之鍍膜設備100a相同，二者之間的主要差異在於鍍膜設備100b之霧化系統104係設置於密閉反應室110外、以及承載元件140包含一或多個掛具138。

在本實施方式中，鍍膜設備100b更包含管路134。其中，管路134設於霧化系統104與腔體102之密閉反應室110之間，以連通霧化系統104與密閉反應室110。透過管 路134的傳輸，可將經霧化系統104霧化及/或氣化而形成之抗汙膜塗料霧氣128從霧化系統104傳送至密閉反應室110內。在一例子中，管路134上可設有閥136，以控制霧化系統104所形成之抗汙膜塗料霧氣128從霧化系統104至密閉反應室110的傳送。

在本新型之其他實施態樣中，抗汙膜之鍍膜設備亦可同時包含多個霧化系統。這些霧化系統可同時位於密閉反應室內；或者，一些霧化系統位於密閉反應室內，另一些霧化系統則位於密閉反應室外。

在鍍膜設備100b中，承載元件140包含數個掛具138。工件116則分別垂掛在這些掛具138。這樣的掛設方式，可更進一步減少承載元件140對工件116的遮蔽面積，使得工件116之表面鍍膜更為全面性。

在一實施例中，利用鍍膜設備100a或100b來對工件116進行抗汙膜的塗佈之前，可先根據製程需求，而選擇性地利用電漿對工件116之表面進行清潔與表面改質處理，並藉此在工件116之表面表面上形成數個官能基。這些官能基為可與抗汙膜塗料霧氣128中的抗汙塗料分子形成鍵結的官能基。

接著，將工件116設置於承載元件112或140，並利用承載元件112或140將工件116載入腔體102。再將腔體102之腔門關上，而使承載元件112或140、及其上所裝載之工件116可在腔體102之密閉反應室110中進行抗汙膜的鍍覆，而可減緩抗汙膜塗料霧氣128乾掉的速度。隨後，利用霧化系統104來霧化及/或氣化抗汙膜塗料溶液132， 以直接在密閉反應室110內形成抗汙膜塗料霧氣128、或者在密閉反應室110外形成抗汙膜塗料霧氣128後再將抗汙膜塗料霧氣128導入密閉反應室110內。

在此同時，可利用進氣系統130將所需之工作氣體及製程輔助氣體導入密閉反應室110內。可利用輔助氣體來縮小經霧化的抗汙膜塗料霧氣128的尺寸，並增加密閉反應室110中所有氣體的碰撞頻率，以加速抗汙膜塗料霧氣128的擴散。而且，可啟動傳動裝置118來帶動承載元件112或140、與其上之工件116旋轉，以使抗汙膜可勻稱地鍍設在各個工件116與每個工件116之各個表面上。此外，更可開啟攪拌系統120，以將抗汙膜塗料霧氣128更均勻地散佈於整個密閉反應室110內。於運作一預設時間後，可啟動循環系統106對密閉反應室110進行抽氣處理，以將密閉反應室110內飽和之工作氣體或輔助氣體排出密閉反應室110，以降低密閉反應室110內的壓力。並利用管路108將抽出之工作氣體或輔助氣體導入進氣系統130，以回收利用工作氣體與輔助氣體。

由於抗汙膜塗料霧氣128係形成或導入密閉反應室110內，因此可減緩抗汙膜塗料霧氣128乾掉的速度。如此一來，抗汙膜塗料霧氣128落在工件116表面上時，抗汙塗料分子仍可藉由抗汙膜塗料霧氣128中的液體來進行排列，而可以非等向性的方式順利沉積且附著於工件116之表面上。當工件116之表面上已經過活化而形成有官能基時，這些沉積在工件116表面上之抗汙塗料分子可與工件116上之官能基形成鍵結，並產生縮合反應(Condensation Reaction)。因此，工件116表面上之抗汙膜塗料霧氣128中的液體經蒸發或揮發後，這些抗汙塗料分子即可在工件116表面上形成具高度附著力的抗汙膜，而完成工件116的鍍膜程序。

由上述之實施方式可知，本新型之一優點因為可使抗汙膜塗料霧氣擴散於密閉反應室內，因此可進行無方向性的鍍膜，以在複雜結構之工件的表面上順利鍍覆抗汙膜。

由上述之實施方式可知，本新型之另一優點就是因為抗汙膜之鍍膜設備的腔體可提供密閉反應室，因此鍍覆抗汙膜時，經霧化或氣化所形成之抗汙膜塗料霧氣不容易乾掉。故，抗汙塗料分子仍可藉由抗汙膜塗料霧氣中的液體來進行排列，而順利以非等向性的方式附著於工件之表面，進而使抗汙膜穩固地形成在工件表面上。

由上述之實施方式可知，本新型之又一優點就是因為抗汙膜之鍍膜設備可利用於密閉反應室內或霧化系統周圍導入輔助氣體的方式，來縮小經霧化的抗汙膜塗料霧氣微粒的粒徑。因此，可避免較大抗汙膜塗料霧氣形成霧滴，而可避免霧滴滴在工件之表面上，進而可提升抗汙膜之均勻性。

由上述之實施方式可知，本新型之再一優點為可使抗汙膜塗料霧氣均勻散佈於密閉反應室內，因此可一次進行多個工件之表面、或單一工件之多個表面的抗汙膜鍍覆處理。

由上述之實施方式可知，本新型之再一優點就是因為運用本新型之抗汙膜之鍍膜設備僅需要提供密閉反應室， 而無需高度真空的反應室，因此可大幅降低抗汙膜之鍍膜製程成本。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為 準。

100a‧‧‧鍍膜設備

100b‧‧‧鍍膜設備

102‧‧‧腔體

104‧‧‧霧化系統

106‧‧‧循環系統

108‧‧‧管路

110‧‧‧密閉反應室

112‧‧‧承載元件

114‧‧‧承載板

116‧‧‧工件

118‧‧‧傳動裝置

120‧‧‧攪拌系統

122‧‧‧儲液桶

124‧‧‧閥

126‧‧‧管路

128‧‧‧抗汙膜塗料霧氣

130‧‧‧進氣系統

132‧‧‧抗汙膜塗料溶液

134‧‧‧管路

136‧‧‧閥

138‧‧‧掛具

140‧‧‧承載元件

為讓本新型之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本新型之一實施方式的一種抗汙膜之鍍膜設備的裝置示意圖。

第2圖係繪示依照本新型之另一實施方式的一種抗汙膜之鍍膜設備的裝置示意圖。

100a‧‧‧鍍膜設備

102‧‧‧腔體

104‧‧‧霧化系統

106‧‧‧循環系統

108‧‧‧管路

110‧‧‧密閉反應室

112‧‧‧承載元件

114‧‧‧承載板

116‧‧‧工件

118‧‧‧傳動裝置

120‧‧‧攪拌系統

122‧‧‧儲液桶

124‧‧‧閥

126‧‧‧管路

128‧‧‧抗汙膜塗料霧氣

130‧‧‧進氣系統

132‧‧‧抗汙膜塗料溶液

Claims (10)

1. 一種抗汙膜之鍍膜設備，包含：一腔體，適用以提供一密閉反應室以供至少一工件進行一鍍膜處理；一承載元件，適用以在該密閉反應室中裝載該至少一工件；以及至少一霧化系統，與該密閉反應室連通，且適用以將一抗汙膜塗料溶液霧化成複數個抗汙膜塗料霧氣，而沉積在該密閉反應室中之該至少一工件之一表面上。
2. 如請求項1所述之抗汙膜之鍍膜設備，更包含一進氣系統，與該密閉反應室連通，且適用以將一工作氣體與一輔助氣體導入該密閉反應室內。
3. 如請求項2所述之抗汙膜之鍍膜設備，更包含一循環系統，連通該進氣系統與該密閉反應室，且適用以將該密閉反應室內多餘之該輔助氣體與該工作氣體循環至該進氣系統或該至少一霧化系統周圍。
4. 如請求項1所述之抗汙膜之鍍膜設備，其中該至少一霧化系統設於該密閉反應室內。
5. 如請求項1所述之抗汙膜之鍍膜設備，其中該至少一霧化系統設於該密閉反應室外，且與該密閉反應室連通。
6. 如請求項1所述之抗汙膜之鍍膜設備，其中該承載元件包含至少一網狀板或至少一多孔層板。
7. 如請求項1所述之抗汙膜之鍍膜設備，其中該承載元件包含至少一掛具。
8. 如請求項1所述之抗汙膜之鍍膜設備，其中該至少一霧化系統包含一高壓噴霧裝置、一超音波噴霧裝置、以及一二流體噴霧裝置。
9. 如請求項1所述之抗汙膜之鍍膜設備，更包含一攪拌系統，設於該密閉反應室內。
10. 如請求項1所述之抗汙膜之鍍膜設備，更包含一傳動裝置，設於該密閉反應室內，且與該承載元件接合以帶動該承載元件旋轉。