TWM522080U - 抗汙塗層之塗佈設備 - Google Patents

Description

抗汙塗層之塗佈設備

本新型是有關於一種表面塗層之塗佈設備，且特別是有關於一種抗汙塗層之塗佈設備。

隨著可攜式電子裝置的快速發展，抗汙塗層已廣泛地應用在可攜式電子裝置之觸控視窗玻璃上，以提供抗汙與耐摩擦等的功效，藉此達到保持可攜式電子裝置之外觀與延長可攜式電子裝置之使用壽命的目標。

在抗汙薄膜等表面膜層的製作上，目前最常用的方法有乾式熱蒸鍍法及濕式常壓噴塗全氟矽化物法。這兩種方式均可在工件表面上形成單分子層之抗汙薄膜。然而，當抗汙分子塗佈在玻璃以外的基材上時，因活性氫氧基(-OH)的數量不足，而導致抗汙薄膜的附著力極差。為解決抗汙薄膜附著力不佳的問題，目前提出利用蒸鍍或濺鍍技術先於基材上鍍覆一層中間層，再利用蒸鍍或電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)技術於中間層鍍覆抗汙薄膜。

然而，當工件具有立體構造時，例如當工件為可攜式電子裝置的機殼時，蒸鍍方式無法形成均勻的中間 層，而導致抗汙薄膜的品質不佳，因此無法滿足立體構造抗汙分子附著力及耐摩擦需求。另一方面，濺鍍方式則需要複雜的公自轉設計才能在具立體構造之工件上形成均勻的中間層，因此需要很大的腔體才能得到理想的產能。

此外，利用蒸鍍方式鍍覆抗汙薄膜時，因抗汙材料之分子蒸氣壓的關係，只能選擇分子量較小的抗汙材料前驅物，如此將使得所形成之抗汙薄膜的抗汙表現受到限制。而利用電漿輔助化學氣相沉積技術鍍覆抗汙薄膜時，無法得到類似水草結構的單分子膜層，因此所形成之抗汙薄膜會有膜層應力問題，且手指滑度觸感不佳。

因此，本新型之一目的就是在提供一種抗汙塗層之塗佈設備，其具有真空之電漿輔助化學氣相沉積腔室與常壓塗佈站，而可先在真空環境下利用電漿輔助化學氣相沉積方式在工件上形成中間層，接著於常壓下在中間層上噴塗抗汙塗層。由於電漿輔助化學氣相沉積方式可在具立體構造之工件表面上形成均勻的中間層，常壓噴塗方式可形成具類似水草結構的單分子抗汙塗層，因此所形成之抗汙塗層具有高均勻度、無膜層應力問題以及手指滑度觸感佳的優點。

本新型之另一目的是在提供一種抗汙塗層之塗佈設備，由於其係採用常壓塗佈站來形成抗汙塗層，因此抗汙材料的選擇較多，而可製作出符合所需之抗汙能力的抗汙塗層。

根據本新型之上述目的，提出一種抗汙塗層之塗佈設備，其適用以在載盤上之至少一工件鍍覆抗汙塗層。此抗汙塗層之塗佈設備包含上料站、複數個真空腔室以及常壓塗佈站。上料站配置以承載並傳送載盤與位於載盤上之工件。真空腔室彼此串接，其中這些真空腔室包含降壓腔室、電漿輔助化學氣相沉積腔室以及升壓腔室。降壓腔室與前述上料站串接，其中此降壓腔室配置以接收來自上料站之載盤與工件、以及將腔室壓力降至真空。電漿輔助化學氣相沉積腔室配置以接收來自降壓腔室之載盤與工件、以及在工件上形成中間層。升壓腔室配置以接收來自電漿輔助化學氣相沉積腔室之載盤與工件、以及將升壓腔室之腔室壓力提升至真空腔室外之壓力。常壓塗佈站配置以接收來自升壓腔室之載盤與工件、以及於工件上之中間層上形成抗汙塗層。

依據本新型之一實施例，上述之降壓腔室為一電漿清潔腔室，且此降壓腔室更配置以在腔室壓力降至真空後利用電漿清潔工件。

依據本新型之另一實施例，上述之真空腔室更包含電漿清潔腔室，此電漿清潔腔室配置以接收來自降壓腔室之載盤與工件、以及利用電漿清潔工件。

依據本新型之又一實施例，上述之電漿輔助化學氣相沉積腔室為一電漿清潔與沉積腔室，且電漿輔助化學氣相沉積腔室更配置以在形成上述中間層之前，利用電漿清潔工件。

依據本新型之再一實施例，上述每一真空腔室與一真空泵浦連接。

依據本新型之再一實施例，上述每一真空腔室具有二閘閥設於每一真空腔室之入口與出口。

依據本新型之再一實施例，上述之常壓塗佈站包含移載機構、移動平台、至少一噴頭、至少一藥液桶以及至少一藥量控制系統。移載機構配置以傳送載盤與工件。移動平台可沿第一方向移動，其中第一方向垂直於工件之傳送方向。噴頭固定於移動平台。藥液桶配置以儲存並供應抗汙塗層藥液至噴頭，此噴頭配置以朝工件噴射抗汙塗層藥液。藥量控制系統配置以控制供應至噴頭之抗汙塗層藥液的量。

依據本新型之再一實施例，上述之移動平台為三軸移動平台，可沿第一方向、第二方向以及第三方向移動，第一方向、第二方向及第三方向兩兩垂直。

依據本新型之再一實施例，上述之移動平台為旋轉移動平台，可沿旋轉方向旋轉來控制噴頭之傾料角度。

依據本新型之再一實施例，上述抗汙塗層之塗佈設備更包含下料站，此下料站配置以接收來自常壓塗佈站之載盤與工件、以及將載盤與工件載出。

100‧‧‧抗汙塗層之塗佈設備

100a‧‧‧抗汙塗層之塗佈設備

100b‧‧‧抗汙塗層之塗佈設備

102‧‧‧載盤

104‧‧‧工件

106‧‧‧抗汙塗層

108‧‧‧上料站

110‧‧‧常壓塗佈站

112‧‧‧降壓腔室

114‧‧‧電漿清潔腔室

114a‧‧‧電漿清潔腔室

116‧‧‧電漿輔助化學氣相沉積腔室

116a‧‧‧電漿輔助化學氣相沉積腔室

118‧‧‧升壓腔室

120‧‧‧真空泵浦

122‧‧‧閘閥

124‧‧‧閘閥

126‧‧‧電漿電源

128‧‧‧真空泵浦

130‧‧‧閘閥

132‧‧‧電漿電源

134‧‧‧中間層

136‧‧‧真空泵浦

138‧‧‧閘閥

140‧‧‧真空泵浦

142‧‧‧閘閥

144‧‧‧移載機構

146‧‧‧移動平台

148‧‧‧噴頭

150‧‧‧藥液桶

152‧‧‧藥量控制系統

154‧‧‧傳送方向

156‧‧‧第一方向

158‧‧‧第二方向

160‧‧‧第三方向

162‧‧‧旋轉方向

164‧‧‧抗汙塗層藥液

166‧‧‧管路

168‧‧‧下料站

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： 〔圖1〕係繪示依照本新型之一實施方式的一種抗汙塗層之塗佈設備的裝置示意圖；〔圖2〕係繪示依照本新型之一實施方式的一種常壓塗佈站與下料站之前視示意圖；〔圖3〕係繪示依照本新型之另一實施方式的一種抗汙塗層之塗佈設備的裝置示意圖；以及〔圖4〕係繪示依照本新型之又一實施方式的一種抗汙塗層之塗佈設備的裝置示意圖。

請參照圖1與圖2，其中圖1係繪示依照本新型之一實施方式的一種抗汙塗層之塗佈設備的裝置示意圖，圖2係繪示依照本新型之一實施方式的一種常壓塗佈站與下料站之前視示意圖。在本實施方式中，抗汙塗層之塗佈設備100可用以在載盤102之一或多個工件104上鍍覆抗汙塗層106。如圖1所示，在一些例子中，抗汙塗層之塗佈設備100主要包含上料站108、複數個彼此串接之真空腔室、以及常壓塗佈站110。

上料站108可載入載盤102、以及位於載盤102上的工件104，並可承載與傳送載盤102與工件104。工件104可例如具有立體構造。如圖1所示，在一些例子中，這些真空腔室包含降壓腔室112、電漿清潔腔室114、電漿輔助化學氣相沉積腔室116以及升壓腔室118，其中降壓腔室 112、電漿清潔腔室114、電漿輔助化學氣相沉積腔室116及升壓腔室118依序串接在上料站108的下游。

請再次參照圖1，降壓腔室112與上料站108串接，且此降壓腔室112可接收來自上料站108之載盤102與工件104。降壓腔室112主要係配置以將腔室壓力降至真空。降壓腔室112可與一真空泵浦120連接。透過真空泵浦120，可將降壓腔室112內的氣體抽出，來降低降壓腔室112內的腔室壓力。降壓腔室112更可具有二閘閥122與124，其中閘閥122設於降壓腔室112之入口，而閘閥124設於降壓腔室112之出口。閘閥122與124可用以維持降壓腔室112內的壓力及氣氛。當欲從入料站108將載盤102載入降壓腔室112時，閘閥122開啟使入料站108與降壓腔室112連通，以供載盤102進入，其餘時間閘閥122關閉。而欲將載盤102載出降壓腔室112時，閘閥124開啟，以利載盤102載出，其餘時間閘閥124關閉。

電漿清潔腔室114串接在降壓腔室112之下游，且此電漿清潔腔室114可接收來自降壓腔室112之載盤102與工件104。電漿清潔腔室114配備有電漿電源126，此電漿電源126可供應電力來產生電漿。而電漿清潔腔室114主要係配置以利用電漿清潔工件104的表面，以去除工件104表面上的髒汙及/或油汙。利用電漿清潔工件104時，電漿亦可對工件104之表面進行改質，例如透過在工件104表面上形成官能基的方式。電漿清潔腔室114可與一真空泵浦128連接。透過真空泵浦128，可將電漿清潔腔室114內的 氣體抽出，以使電漿清潔腔室114內部具有電漿清潔處理所需之真空度。

電漿清潔腔室114同樣可具有二閘閥124與130，其中閘閥124為設於電漿清潔腔室114之入口，且閘閥124為電漿清潔腔室114與降壓腔室112所共有，而閘閥130則設於電漿清潔腔室114之出口。閘閥124與130可用以維持電漿清潔腔室114內的壓力及氣氛。當欲從降壓腔室112將載盤102載入電漿清潔腔室114時，閘閥124開啟使降壓腔室112與電漿清潔腔室114連通，以供載盤102進入，其餘時間閘閥124關閉。而欲將載盤102載出電漿清潔腔室114時，閘閥130開啟，以利載盤102載出，其餘時間閘閥130關閉。

電漿輔助化學氣相沉積腔室116串接在電漿清潔腔室114之下游，且此電漿輔助化學氣相沉積腔室116可接收來自電漿清潔腔室114之載盤102與工件104。電漿輔助化學氣相沉積腔室116配備有電漿電源132，且電漿輔助化學氣相沉積腔室116內設有電極，此電漿電源132可供應電力予電極來產生電漿。如圖1與圖2所示，電漿輔助化學氣相沉積腔室116主要係配置以利用電漿輔助化學氣相沉積方式，而在真空環境下形成中間層134於的表面上。中間層134可改善後續形成之抗汙塗層106對工件104的附著力。電漿輔助化學氣相沉積腔室116可與一真空泵浦136連接。透過真空泵浦136，可將電漿輔助化學氣相沉積腔室116 內的氣體抽出，以使電漿輔助化學氣相沉積腔室116內部具有沉積中間層134時所需之真空度。

電漿輔助化學氣相沉積腔室116同樣可具有二閘閥130與138，其中閘閥130為設於電漿輔助化學氣相沉積腔室116之入口，且閘閥130為電漿輔助化學氣相沉積腔室116與電漿清潔腔室114所共有，而閘閥138則設於電漿輔助化學氣相沉積腔室116之出口。閘閥130與138可用以維持電漿輔助化學氣相沉積腔室116內的壓力及氣氛。當欲從電漿清潔腔室114將載盤102載入電漿輔助化學氣相沉積腔室116時，閘閥130開啟使電漿清潔腔室114與電漿輔助化學氣相沉積腔室116連通，以供載盤102進入，其餘時間閘閥130關閉。而欲將載盤102載出電漿輔助化學氣相沉積腔室116時，閘閥138開啟，以利載盤102載出，其餘時間閘閥138關閉。

升壓腔室118串接在電漿輔助化學氣相沉積腔室116之下游，且此升壓腔室118可接收來自電漿輔助化學氣相沉積腔室116之載盤102與工件104。升壓腔室118主要係配置以導入氣體來使升壓腔室118內的腔室壓力上升至真空腔室外的壓力。升壓腔室118可與一真空泵浦140連接。透過真空泵浦136，可調整升壓腔室118之內的壓力。

升壓腔室118同樣可具有二閘閥138與142，其中閘閥138為設於升壓腔室118之入口，且閘閥138為升壓腔室118與電漿輔助化學氣相沉積腔室116所共有，而閘閥142則設於升壓腔室118之出口。閘閥138與140可用以維持 升壓腔室118內的壓力及氣氛。當欲從電漿輔助化學氣相沉積腔室116將載盤102載入升壓腔室118時，閘閥138開啟使電漿輔助化學氣相沉積腔室116與升壓腔室118連通，以供載盤102進入，其餘時間閘閥138關閉。而欲將載盤102載出升壓腔室118時，閘閥142開啟，以利載盤102載出，其餘時間閘閥142關閉。

請再次參照圖1，常壓塗佈站110串接在升壓腔室118之下游，且此常壓塗佈站110可接收來自升壓腔室118之載盤102與工件104。當欲從升壓腔室118將載盤102載入常壓塗佈站110時，升壓腔室118之出口處的閘閥142開啟，使升壓腔室118與常壓塗佈站110連通，以將載盤102載出升壓腔室118、並載入常壓塗佈站110。如圖2所示，常壓塗佈站110主要係配置以於製程壓力提升至降壓腔室112、電漿清潔腔室114、電漿輔助化學氣相沉積腔室116及升壓腔室118等真空腔室外之壓力後，於常壓下在工件104上之中間層134上形成抗汙塗層106。

請同時參照圖1與圖2，在一些例子中，常壓塗佈站110主要可包含移載機構144、移動平台146、至少一噴頭148、至少一藥液桶150以及至少一藥量控制系統152。移載機構144可用以接收從升壓腔室118傳來之載盤102與工件104，並沿傳送方向154來運送載盤102與工件104。舉例而言，移載機構144可包含多個滾輪，或者可為輸送帶、或輸送帶與滾輪的組合。

移動平台146設置在移載機構144之上方。噴頭148則固定在移動平台146，因此移動平台146的移動或轉動可帶動噴頭148移動或轉動。移動平台146可沿第一方向156往復移動。在一些例子中，第一方向156為垂直紙面的方向，即垂直於工件104的傳送方向154。在一些特定例子中，移動平台146為一個三軸移動平台，而可沿第一方向156、第二方向158與第三方向160往復移動。舉例而言，第一方向156、第二方向158與第三方向160可兩兩垂直，即第一方向156與第二方向158垂直、第二方向158與第三方向160垂直、以及第一方向156與第三方向160垂直。此外，第二方向158可平行工件104的傳送方向154。在一些示範例子中，移動平台146為一個旋轉移動平台，移動平台146可沿旋轉方向162旋轉，藉以控制噴頭148之傾料角度。

如圖1與圖2所示，藥液桶150可鄰設於移動平台146，其中藥液桶150可儲存抗汙塗層藥液164，並可透過管路166將抗汙塗層藥液164供應給噴頭148。噴頭148可在工件104傳送到移動平台146下方時，朝工件104噴射抗汙塗層藥液164。藥量控制系統152則鄰設於藥液桶150，且設置在藥液桶150與噴頭148之間的管路166上，以控制藥液桶150供應至噴頭148之抗汙塗層藥液164的量。

在一些例子中，請同時參照圖1與圖2，抗汙塗層之塗佈設備100更可包含下料站168。下料站168串接在常壓塗佈站110之下游，且此下料站168可接收來自常壓塗佈站110之載盤102與工件104，並將載盤102、以及位於其 上且完成抗汙塗層106塗覆之工件104載出抗汙塗層之塗佈設備100。

在本新型中，上述真空腔室之功能亦可整合在同一腔室中。請參照圖3，其係繪示依照本新型之另一實施方式的一種抗汙塗層之塗佈設備的裝置示意圖。在本實施方式中，抗汙塗層之塗佈設備100a的裝置大致上與上述實施方式之抗汙塗層之塗佈設備100相同，二者之間的差異在於，抗汙塗層之塗佈設備100a之電漿清潔腔室114a同時也是一降壓腔室。因此，在抗汙塗層之塗佈設備100a中，並無抗汙塗層之塗佈設備100的降壓腔室112。在操作上，電漿清潔腔室114a可先將其內之製程壓力降至真空後，再利用電漿來清潔如圖2所示之工件104。

請參照圖4，其係繪示依照本新型之又一實施方式的一種抗汙塗層之塗佈設備的裝置示意圖。在本實施方式中，抗汙塗層之塗佈設備100b的裝置大致上與上述實施方式之抗汙塗層之塗佈設備100相同，二者之間的差異在於，抗汙塗層之塗佈設備100b之電漿輔助化學氣相沉積腔室116a為一電漿清潔與沉積腔室，同時兼具利用電漿來進行工件104(如圖2所示)表面清潔與抗汙塗層106(如圖2所示)沉積的腔室。因此，在抗汙塗層之塗佈設備100b中，並無抗汙塗層之塗佈設備100的電漿清潔腔室114。在操作上，電漿輔助化學氣相沉積腔室116a可先利用電漿來清潔工件104之表面後，再以電漿輔助化學氣相沉積方式在工件104清潔後之表面上形成中間層134(如圖2所示)。

由上述之實施方式可知，本新型之一優點就是因為本新型之抗汙塗層之塗佈設備具有真空之電漿輔助化學氣相沉積腔室與常壓塗佈站，而可先在真空環境下利用電漿輔助化學氣相沉積方式在工件上形成中間層，接著於常壓下在中間層上噴塗抗汙塗層。由於電漿輔助化學氣相沉積方式可在具立體構造之工件表面上形成均勻的中間層，常壓噴塗方式可形成具類似水草結構的單分子抗汙塗層，因此所形成之抗汙塗層具有高均勻度、無膜層應力問題以及手指滑度觸感佳的優點。

由上述之實施方式可知，本新型之另一優點就是因為本新型之抗汙塗層之塗佈設備係採用常壓塗佈站來形成抗汙塗層，因此抗汙材料的選擇較多，而可製作出符合所需之抗汙能力的抗汙塗層。

雖然本新型已以實施例揭露如上，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。

100‧‧‧抗汙塗層之塗佈設備

108‧‧‧上料站

110‧‧‧常壓塗佈站

112‧‧‧降壓腔室

114‧‧‧電漿清潔腔室

116‧‧‧電漿輔助化學氣相沉積腔室

118‧‧‧升壓腔室

120‧‧‧真空泵浦

122‧‧‧閘閥

124‧‧‧閘閥

126‧‧‧電漿電源

128‧‧‧真空泵浦

130‧‧‧閘閥

132‧‧‧電漿電源

136‧‧‧真空泵浦

138‧‧‧閘閥

140‧‧‧真空泵浦

142‧‧‧閘閥

144‧‧‧移載機構

150‧‧‧藥液桶

152‧‧‧藥量控制系統

166‧‧‧管路

168‧‧‧下料站

Claims (10)

1. 一種抗汙塗層之塗佈設備，適用以在一載盤上之至少一工件鍍覆一抗汙塗層，該抗汙塗層之塗佈設備包含：一上料站，配置以承載並傳送該載盤與位於該載盤上之該至少一工件；複數個真空腔室，該些真空腔室彼此串接，其中該些真空腔室包含：一降壓腔室，與該上料站串接，其中該降壓腔室配置以接收來自該上料站之該載盤與該至少一工件、以及將該降壓腔室之一腔室壓力降至真空；一電漿輔助化學氣相沉積腔室，配置以接收來自該降壓腔室之該載盤與該至少一工件、以及在該至少一工件上形成一中間層；以及一升壓腔室，配置以接收來自該電漿輔助化學氣相沉積腔室之該載盤與該至少一工件、以及將該升壓腔室之一腔室壓力提升至該些真空腔室外之壓力；以及一常壓塗佈站，其中該常壓塗佈站配置以接收來自該升壓腔室之該載盤與該至少一工件、以及於該至少一工件上之該中間層上形成一抗汙塗層。
2. 如申請專利範圍第1項之抗汙塗層之塗佈設備，其中該降壓腔室為一電漿清潔腔室，且該降壓腔室 更配置以在該腔室壓力降至真空後利用電漿清潔該至少一工件。
3. 如申請專利範圍第1項之抗汙塗層之塗佈設備，其中該些真空腔室更包含一電漿清潔腔室，該電漿清潔腔室配置以接收來自該降壓腔室之該載盤與該至少一工件、以及利用電漿清潔該至少一工件。
4. 如申請專利範圍第1項之抗汙塗層之塗佈設備，其中該電漿輔助化學氣相沉積腔室為一電漿清潔與沉積腔室，且該電漿輔助化學氣相沉積腔室更配置以在形成該中間層之前，利用電漿清潔該至少一工件。
5. 如申請專利範圍第1項之抗汙塗層之塗佈設備，其中每一該些真空腔室與一真空泵浦連接。
6. 如申請專利範圍第1項之抗汙塗層之塗佈設備，其中每一該些真空腔室具有二閘閥設於每一該些真空腔室之入口與出口。
7. 如申請專利範圍第1項之抗汙塗層之塗佈設備，其中該常壓塗佈站包含：一移載機構，配置以傳送該載盤與該至少一工件；一移動平台，可沿一第一方向移動，其中該第一方向垂直於該至少一工件之一傳送方向； 至少一噴頭，固定於該移動平台；至少一藥液桶，配置以儲存並供應一抗汙塗層藥液至該至少一噴頭，該至少一噴頭配置以朝該至少一工件噴射該抗汙塗層藥液；以及至少一藥量控制系統，配置以控制供應至該至少一噴頭之該抗汙塗層藥液的量。
8. 如申請專利範圍第7項之抗汙塗層之塗佈設備，其中該移動平台為一三軸移動平台，可沿該第一方向、一第二方向以及一第三方向移動，該第一方向、該第二方向及該第三方向兩兩垂直。
9. 如申請專利範圍第7項之抗汙塗層之塗佈設備，其中該移動平台為一旋轉移動平台，可沿一旋轉方向旋轉來控制該至少一噴頭之傾料角度。
10. 如申請專利範圍第1項之抗汙塗層之塗佈設備，更包含一下料站，配置以接收來自該常壓塗佈站之該載盤與該至少一工件、以及將該載盤與該至少一工件載出。