[发明专利]一种镜片沉积金刚石薄膜的装置及方法

说明书

本发明提供了一种镜片沉积金刚石薄膜的装置及方法，包括反应室、等离子体发生器、电源，所述反应室两侧安装有真空计和三号阀门，所述反应室底部固定安装有排气阀和加热板，所述加热板顶部设置有基片，所述加热板底部与电源通过导线相连，所述电源与等离子体发生器通过导线相连，所述等离子体发生器固定安装在反应室顶部；本发明的有益效果：通过电容式射频辉光放电等离子体化学气相沉积方法，在较低的温度下可达到高沉积速率，解决了传统方法中高温镀膜的问题，等离子体发生器可产生稳定等离子体，提高镀膜的均匀性，采用对基片表面洁净、活化，并且控制样品制备工艺条件，提高了镜片镀膜的附着性能。

技术领域

本发明涉及镜片镀膜装置领域，尤其涉及一种镜片沉积金刚石薄膜的装置及方法。

背景技术

用来做眼镜片的材料，最初是无机物，之后发现了重量轻、光学性能好的透明塑料，其中聚碳酸酯(PC)以其优良的光学和机械性能最具有应用潜力。但是聚碳酸酯镜片最大缺陷就是镜片本身硬度低，表面易被磨损，抗刮擦能力差，这成为制约树脂镜片使用寿命的基本问题；目前主要通过镀膜工艺在镜片上沉积加硬膜，提高表面耐磨损性，解决刮擦带来的危害和延长镜片的使用寿命，类金刚石(DLC)薄膜以良好的光学和机械性能，只要很薄一层(<0.1um)就可以显著提高镜片的表面硬度，增加耐磨损性，延长镜片的使用寿命。

但传统的镜片镀膜装置及镀膜方法需要700-900℃的工作温度，并且镀膜工艺条件不佳，使镀膜的附着性差，薄膜容易脱落，此外，镀膜时产生的等离子不稳定，使镀膜厚度均匀性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镜片沉积金刚石薄膜的装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供的技术方案是：一种镜片沉积金刚石薄膜的装置及方法，包括反应室、等离子体发生器、流量计、一号阀门、氩气瓶、二号阀门、甲烷气体瓶、三号阀门、真空泵、排气阀、真空计、基片、加热板、电源，所述反应室两侧安装有真空计和三号阀门，所述三号阀门与真空泵通过导管相连，所述反应室底部固定安装有排气阀和加热板，所述加热板顶部设置有基片，所述加热板底部与电源通过导线相连，所述电源与等离子体发生器通过导线相连，所述等离子体发生器固定安装在反应室顶部，所述等离子体发生器与流量计通过导管相连，所述流量计通过导管相连分别与一号阀门和二号阀门相连，所述一号阀门与氩气瓶通过导管相连，所述二号阀门与甲烷气体瓶通过导管相连。

优选的，所述等离子体发生器还包括箱体、导线口、导管口、内电极板、垫圈、外电极板、均流板，箱体顶部设置有导线口，箱体一侧设置有导管口，箱体底部活动安装有内电极板，内电极板与外电极板之间设置有垫圈，箱体内部设置有均流板。

优选的，所述内电极板、外电极板以及均流板分别设置有小圆孔，小圆孔个数为1到30个。

优选的，所述真空泵还包括干泵和分子泵，干泵和分子泵分别通过导管与三号阀门相连。

优选的，所述电源包括直流电源和射频电源，直流电源通过导线分别与射频电源和加热板相连，射频电源通过导线与等离子体发生器相连。

优选的，一种镜片沉积金刚石薄膜的装置及方法，具体实施步骤如下：

基片清洗烘干：将基片放入碱液中浸泡30分钟，然后用蒸馏水进行清洗，接着再用去离子水超声波清洗30分钟，然后在50℃烘箱烘干十二小时。

基片表面清洁活化：将烘干后的基片放入加热板上，开启加热板进行加热，加热温度在200℃-400℃，然后开启射频电源和一号阀门，控制氩气流速为100ml/min，氩气通过内电极板和外电极板后形成氩等离子体，用氩等离子体轰击基片十分钟，清洁基片表面的杂质和水分，并使基片表面达到活化目的。