[發(fā)明專利]用于使用離子轟擊修改基片表面的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280023271.8
• 申請(qǐng)日: 2012-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN103703061A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: U.舒爾茨;P.蒙策特;R.蒂爾施;W.舍恩貝格爾;M.法蘭;R.克萊因亨佩爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韶華歐洲有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C08J7/12
• 分類號(hào): C08J7/12;B29C59/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;劉春元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于通過離子轟擊來修改基片表面的方法，利用所述方法特別可以在聚合物表面上產(chǎn)生反射減少表面結(jié)構(gòu)。?

本專利申請(qǐng)要求德國專利申請(qǐng)10?2011?013?822.6的優(yōu)先權(quán)，所述德國專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容由此通過引用被結(jié)合。?

背景技術(shù)

從出版物WO?97/48992已知，通過施加由若干薄透明層所組成的干涉層系統(tǒng)可以減少聚合物基片表面的界面反射。這種干涉層系統(tǒng)通常由真空涂層方法來施加，盡管由于對(duì)層厚精度的高要求，到大面積聚合物基片的施加在技術(shù)上是復(fù)雜的。此外，在由聚合物所制成的基片的情況下難以確保干涉層系統(tǒng)的足夠粘附，所述干涉層系統(tǒng)通常由氧化材料形成。?

在出版物DE?10241708?B4中描述了減少由聚合物所制成的基片的界面反射的可替換手段。在該方法中，通過用離子束的離子轟擊在聚合物基片的表面處所產(chǎn)生的折射率梯度層減少聚合物表面的界面反射。然而，所提議的用離子束處理聚合物表面不能被容易地應(yīng)用于大面積基片，例如聚合物薄膜。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是詳細(xì)說明用于通過離子轟擊來修改基片的、特別是聚合物基片的表面的方法，利用所述方法特別可以達(dá)到基片的被減少的界面反射，并且所述方法應(yīng)當(dāng)適合于大面積的處理。更特別地，所述方法應(yīng)當(dāng)在所謂的卷對(duì)卷（roll-to-roll）操作中是可采用的，在所述卷對(duì)卷操作中，例如以薄膜形式的基片從一卷被松開并且被卷繞到另一個(gè)卷上，并且以這種方式通過為表面處理所提供的真空系統(tǒng)優(yōu)選連續(xù)地被運(yùn)送。?

通過根據(jù)權(quán)利要求1的用于修改基片表面的方法達(dá)到該目的。本發(fā)明的有利構(gòu)型和改進(jìn)是從屬權(quán)利要求的主題。?

在通過離子轟擊來修改基片表面的方法的一個(gè)構(gòu)型中，通過磁場輔助的輝光放電在工藝氣體（process?gas）中產(chǎn)生離子。有利地通過具有電極和用于產(chǎn)生磁場的至少一個(gè)磁體的磁控管來產(chǎn)生所述磁場輔助的輝光放電。?

這種磁控管本身是已知的并且被用于例如磁控濺射系統(tǒng)中用于沉積薄層。此處所描述的方法因此可以有利地在現(xiàn)有真空涂層系統(tǒng)中被實(shí)施。?

在常規(guī)磁控濺射中，通過磁控管產(chǎn)生等離子體并且所使用的工藝氣體通常是惰性氣體、特別是氬。在磁控濺射中，在等離子體中所生成的正離子被加速到電極，所述電極因此也被稱為目標(biāo)。擊中電極的離子從電極材料碰撞出原子，所述電極材料被沉積在基片上。?

與如本身已知的磁控濺射不同，具有至少一個(gè)電負(fù)性組分的工藝氣體被用于此處所描述的方法中，使得在磁場輔助的輝光放電中產(chǎn)生負(fù)離子。?

至少一些負(fù)離子在電極表面處被產(chǎn)生并且通過被施加到電極的電壓在基片的方向上被加速。優(yōu)選地，負(fù)離子由電極加速，使得所述負(fù)離子以至少100?eV的能量擊中基片。?

擊中基片的負(fù)離子造成其表面的修改。更特別地，這樣可以在基片表面處產(chǎn)生反射減少表面結(jié)構(gòu)。擊中基片表面的離子可以特別地造成從那里的材料去除，通過所述材料去除，基片表面被粗糙化。該粗糙化造成減少表面反射的折射率梯度。可替換地也可能的是，入射離子被注入基片的近表面區(qū)域中，并且這樣產(chǎn)生密度和/或折射率梯度。?

基片表面特別地通過離子轟擊被粗糙化，并且通過所述方法有利地可以產(chǎn)生比較深的結(jié)構(gòu)。在有利的構(gòu)型中，通過離子轟擊，在基片表面處產(chǎn)生延伸進(jìn)基片中至少50nm深的結(jié)構(gòu)。在基片表面處所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的特性可以特別地通過被施加到磁控管電極的電壓相對(duì)于時(shí)間的分布曲線（profile）和大小的變化被變更。?

被施加到電極用于在基片的方向上加速負(fù)離子的電壓優(yōu)選地是中頻電壓。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用中頻電壓促進(jìn)在電極表面處形成負(fù)離子。更優(yōu)選地，所述中頻電壓具有在1kHz和250kHz之間的頻率。?

除了在基片、特別是聚合物基片上達(dá)到反射減少效果之外，所述方法也可以被用于使表面粗糙化用于其它目的。所述方法的目標(biāo)可以例如是增加特定表面面積或增加吸收系數(shù)。所述方法可以被轉(zhuǎn)移到通過電負(fù)性離子可以被有效去除的所有基片。除了塑料之外，這特別地涉及碳。?

工藝氣體的電負(fù)性組分優(yōu)選地是氧。在所述方法的此外有利的構(gòu)型中，在工藝氣體中所使用的電負(fù)性組分是氟或氯。使用氧、氟或氯是特別有利的，因?yàn)楦鶕?jù)鮑林（Pauling）電負(fù)標(biāo)，這些材料在化學(xué)元素之中具有最高電負(fù)性。?

磁控管的電極優(yōu)選地包括元素Al、Mg、Si或Ti中至少之一或由元素Al、Mg、Si或Ti中至少之一組成。電極也可以包括合金，所述合金以至少10%的重量比包括這些元素中至少之一。?