[發明專利]用于基材的真空涂布的箱式涂布設備

有效

• 申請號: 201810154032.5
• 申請日: 2018-02-22
• 公開（公告）號: CN108456856B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: G·狄波拉;佛朗哥·莫雷尼;安東尼奧·柯瑞亞;朱塞佩·維斯科米;F·伯來梅
• 申請（專利權）人: 薩特隆股份公司
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24;C23C14/54;C23C14/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱立鳴

用于基材涂布的箱式涂布設備(10)包括含有蒸發源(14)的真空室(12)。基材支架(16)相對于蒸發源面對面設置，使得蒸發的材料可撞擊在由所述基材支架保持的基材上。除了蒸發源和基材支架之外，還設置至少一個另外的功能部件(20)、即邁斯納捕集器(20)和/或高真空閥機構，防護罩布置(52)被分配至該功能部件，用于防止蒸發的材料撞擊在所述部件上。該防護罩布置具有百葉窗部分(56)，百葉窗部分(56)可以從覆蓋通過防護罩布置的通道(60)并且用于屏蔽所述部件的關閉的屏蔽位置轉移到基本上清空通道以允許氣體和蒸氣基本上自由通過的打開的泵送位置，并且反之亦然。

技術領域

本發明總體上涉及用于基材的真空涂布的箱式涂布設備。這樣的設備通常用于光學應用中，用于各種有機和無機材料的基材上的多層薄膜的高真空沉積。具體地，本發明涉及一種用于眼鏡鏡片的真空涂布的箱式涂布設備，所述眼鏡鏡片應當用在大規模生產的眼鏡鏡片的鏡框內。在這種情況下，箱式涂布設備典型地用于在眼鏡鏡片上施涂多層防反射(AR)涂層，以便為后者提供低的殘留反射和期望的顏色。然而，它也可以用于其它涂布目的，例如用于在這種AR涂層的頂部施涂選自由疏水涂層、疏油涂層和防塵涂層組成的組中的頂部涂層(TC)。

背景技術

所論述的本身已知的所謂涂布技術是物理氣相沉積(PVD)過程，更確切地說是通過熱蒸發的涂布過程。在熱蒸發中，大部分沉積材料借助于熱加熱或電子轟擊從固態轉變成蒸氣狀態。然后將蒸發的材料輸送到發生薄膜生長的基材。這種涂布技術的關鍵參數主要是蒸發顆粒的平均速度及其角分布。必須將基礎壓力保持在高真空范圍內，以最小化蒸發顆粒與發生該過程的真空室中的殘留氣體之間的沖擊事件的次數。高真空允許顆粒具有足夠的“平均自由程”以使薄膜在基材水平上生長。高真空還確保，當蒸發的材料從蒸發器傳送到被涂布的表面時，蒸發的材料不會(或僅在非常有限的程度上)與腔室中的氣體發生化學反應。由于這些原因，在開始涂布之前，需要將腔室抽空至例如約3×10^-3Pa。然而，真空室的抽空帶來了下面解釋的問題。

圖12至圖14以部分簡化或示意性的方式示出之前已知的箱式涂布設備10、即可從本申請人瑞士的Satisloh股份公司獲得的箱式涂布設備“1200DLX箱式涂布機”。這種箱式涂布設備10的基本結構和功能在可從本申請人獲得的2006年第二版的手冊“眼科鏡片涂布的介紹(An Introduction To The Coating Of Ophthalmic Lenses)”中有描述，此處將對該手冊進行明確參考。

因此，箱式涂布設備10基本上具有真空室12，真空室12包含蒸發源14和用于以已知方式保持多個基材(未示出)的基材支架16。基材支架16形成為面對于蒸發源14設置的圓頂，并且通過圓頂旋轉驅動器18(在圖14中省略)繞穿過蒸發源14的旋轉軸線R旋轉，使得由基材支架16保持在多個圓上的基材可以相對于蒸發源14以各自恒定的間隔圍繞旋轉軸線R在圓形路徑上移動。

示出了作為位于真空室12中并且對薄膜沉積敏感的箱式涂布設備10的另外的工序設備的邁斯納捕集器(Meissner trap)20和基材加熱器22。邁斯納捕集器20必不可少具有可以保持在低于-100℃的溫度下或在室溫下的線圈24(參見圖14)。當真空室12被抽空至低于約10^-2Pa的壓力下，多達90％的大部分殘留氣體為水蒸氣。自由水蒸氣需要很長時間才能清除，并因此會導致較長的工藝周期。為了避免這種影響，水分子被凍結到捕集器表面，在整個過程中所述水分子保持在所述捕集器表面上。在完成涂布之后，水才被釋放(蒸發)并被抽出。另一方面，在要用如MgF₂之類的典型材料涂布的眼鏡鏡片中，通常設置基材加熱器22。在這種情況下，基材必須被基材加熱器加熱到約300℃以便獲得優異的涂布質量。然而，加熱器也可以用于定期對涂布系統進行脫氣。