本发明专利技术涉及通过电等离子体层的作用，对玻璃表面，涂有金属氧化物或涂有有机材料层的玻璃表面，ＳｉＯ↓［２］层涂覆材料，和具有有机材料表面涂层的ＳｉＯ↓［２］层涂覆材料进行清洗、蚀刻、活化和后续处理的装置。此处所披露的发明专利技术包括至少一个电极系统（１），它由位于绝缘体（４）内部的至少两个电极（２）和（３）组成。电等离子体层优选是在大气压力下生成的，并且优选位于电极（２）和（３）的上方，与处理过的玻璃，金属氧化物涂覆玻璃，其他ＳｉＯ↓［２］涂覆材料和具有一层有机材料（５）的ＳｉＯ↓［２］涂覆材料处在同一侧，并且通过在它们之间施加的交变或脉冲电压来激励。本发明专利技术还涉及玻璃表面，金属氧化物涂覆玻璃，其他ＳｉＯ↓［２］涂覆材料，和具有有机材料层的ＳｉＯ↓［２］涂覆材料的处理方法，该方法的特征在于通过使用本发明专利技术的装置生成的电等离子体来影响所述表面。可选地，所述等离子体处理的表面还可以涂有含Ｈ↓［２］Ｏ的溶液，曝射于单体蒸汽，或者与其他材料接触。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过使用共平面表面势垒放电在接近大气压力的压力下生成的弥散电等离子体的作用，对玻璃表面，涂有金属氧化物的玻璃表面，和其他Si02涂覆材料的表面进行快速和安全的清洗，蚀刻和活化的装置和方法。本专利技术还涉及所述等离子体-处理的表面的后续表面处理。
技术介绍
玻璃表面和具有其他Si02涂覆材料的表面，例如涂有天然或人工Si02层的Si晶片，涂有含Si02势垒层的聚合物箔片，涂有Si02基保护层的金属箔和其他金属 材料的表面，涂有含Si02釉料的陶瓷表面，通常不具备允许它们的涂敷，或对它们进行后续表面处理的所需特性。例如，所述表面可能被诸如油类和从空气中吸收的 有机分子的有机污染物污染，以及被诸如细菌和病毒的生物材料污染。例如，在平 板显示器生产中，所述表面可以涂有光致抗蚀剂和聚合物层。通常，有必要除去所 述表面污染或涂层，以便可以进行材料涂敷或对它进行后续处理和表面改性，如粘 接，染色，金属电镀，层压等。例如，正如在W.R. Birch: Coatings: An introduction to the cleaning procedures, The Sol-Gel Gateway, 2000年6月，www.solgeI.com和美国专利申请20010008229中所披露的，使用诸如异丙醇，腐蚀性含水酸和碱性溶液的有机溶剂，热水，和在水浴中进行超声波清洗的湿清洗方法被广泛用于清洗玻璃表面和其他Si02涂覆材料。由于环境和技术原因，使用干清洗方法来清洗玻璃表面和Si02涂覆材料的表面是有利的，如通过加热，通常在超过300。C的温度下加热3O分钟以上，通过曝射 于臭氧的处理，优选与紫外光辐射组合进行是有利的，例如，参见美国专利申请 20050076934，通过激光辐射，参见D. R. Halfpenny et al.: Applied Physics A: Materials Science & Processing 71 (2000) 147 - 151，以及通过曝射于电等离子体的处理，例如，参见美国专利号5, 028， 453， S. Tadaetal.: Jpn. J. Appl. Phys. 41(2002) 6553-6556， A. Nakahira et al.: Science and Engineering of Composite Materials 8 (1999) 129-136， E. Kondoh et al.: Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures 18 (2000) 1276-1280， M. Syed et al.: Jpn. J. Appl. Phys.， Part 1 ， 41 (2002) 263-269.， K-B Lim a D-Ch. Lee: Surface and Interface Analysis 36 (2004) 254-258， O. Sneh et al.: J. Phys. Chem. 99 (1995) 4639-4647， B. J. Larson et al.: Biosensors and Bioelectronics 21 (2005) 796-801， R. Winter et al.: Surface and Coatings Technology 93 (1997) ， 134-141 (8)，和美国专利申请号 20040265505。正如在Cleaning and Degreasing Process Changes, United States Environmental Protection Agency, EPA1625/R-93/017, 1994年2月中所指出的，等离子体清洗的 原理与等离子体蚀刻的原理相同。因此，与例如C.H. Yi， Y. H. Lee， G. Y. Yeom: The study of atmospheric pressure plasma for surface cleaning ， Surface and Coatings Technology 171 (2003) 237-240中披露的内容一致，本文所使用的等离子体清洗是 指清除有机表面污染物和包括感光耐蚀膜的层。在很多用途中，优选在将其他分子结合在玻璃表面和Si02涂覆表面上时，除了 表面清洗和蚀刻之外，还需要活化所述表面。正如在美国专利申请号20050000248 中所披露的，这意味着将相对惰性的硅氧烷表面基团改变成反应性的水合硅垸醇 SiOH表面基团，这还导致了显著的表面能增加。正如在A. V. Gorokhovskyetal.: Journalof Adhesion Sci. and Technol. 14 (2000) 1657-1664中所提到的，类似的活 化作用导致了表面极性基团密度的提高以及表面能的增强，这对于金属氧化物-涂 覆加强的浮法玻璃来说同样是有利的。正如在Chung-Kyung Jung et al.: Surface & Coating Technology 200 (2005) 1320中所披露的，等离子体处理对于TiO涂覆玻 璃表面的表面清洗和活化来说同样是有利的。从这一方面看，与诸如使用热或激光的玻璃清洗相反，使用等离子体是非常有 利的，因为在适当选择的条件下，可以对所述表面同时进行清洗和活化。按照在 H. Hermann: Atmospheric Pressure Plasma Jet for Glass Processing ， GLASS5PROCESSINGDAYS 2005 -www.gpd.fi， pp. l-3中的定义，我们将上述所有等离子 体的作用称作等离子体处理。对玻璃和其他Si02涂覆材料进行等离子体表面处理的大多数己知装置的缺陷是，等离子体是在低于lkPa的气体压力下生成的，这导致了成本提高并且需要技 术熟练的人员，不可能以连续的方式处理材料，以及处理大尺寸工件的高成本。另 外，低压力等离子体清洗，等离子体蚀刻以及等离子体活化需要长达若干分钟的长 时间的等离子体暴射。为了解决上述问题，业已设计并且开发出了大气压力等离子体装置，这些装置 中的大部分都是基于使用空间绝缘势垒放电，参见T. Yamamoto et al.: Plasma Chemistry and Plasma Processing 24 (2004) 1-12以及Ch. Wang and X. He: Preparation of hydrophobic coating on glass surface by dielectric barrier discharge using a 16 kHz power supply ， Applied Surface Science (2006)，并且用于由德国的OTB Oberflaechentechnik生产的SPOX-C装置，以及由南韩的ITM有限公司生产的AT 2000。当所述空间势垒放电，又本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对玻璃表面，涂有金属氧化物或涂有有机材料层的玻璃表面，ＳｉＯ↓［２］层涂覆材料，和具有有机材料表面涂层的ＳｉＯ↓［２］层涂覆材料进行清洗、蚀刻、活化的装置，其特征在于该装置包括电极系统（１），它由位于绝缘体（４）内部的导电电极（２）和（３）组成，第一电极（２）和第二电极（３）的最小相对距离小于２ｍｍ，大于０．０５ｍｍ，并且与所述玻璃，涂有金属氧化物或涂有有机材料层的玻璃物品，ＳｉＯ↓［２］层涂覆物品，和具有有机材料表面层（５）的ＳｉＯ↓［２］层涂覆的物品处在同一侧，以便电极（２）和（３）以如下方式通过脉冲电压来激励，在绝缘体（４）表面的一部分生成电等离子体层（６），优选在导电电极（２）和（３）表面上方的绝缘体表面上生成，以便大于在电极（２）和（３）之间流动的总麦克斯韦位移电流２５％的麦克斯韦位移电流有效部分不会与等离子体（６）或与等离子体层（６）接触的处理过的材料（５）表面相交，以便涂有等离子体层（６）的一部分绝缘体（４）表面和处理过的材料（５）表面之间的距离小于１ｍｍ，并且导电电极（２）和（３）不与等离子体层（６）接触。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】SK 2006-6-8 PP5052-20061. 一种对玻璃表面，涂有金属氧化物或涂有有机材料层的玻璃表面，SiO2层涂覆材料，和具有有机材料表面涂层的SiO2层涂覆材料进行清洗、蚀刻、活化的装置，其特征在于该装置包括电极系统(1)，它由位于绝缘体(4)内部的导电电极(2)和(3)组成，第一电极(2)和第二电极(3)的最小相对距离小于2mm，大于0.05mm，并且与所述玻璃，涂有金属氧化物或涂有有机材料层的玻璃物品，SiO2层涂覆物品，和具有有机材料表面层(5)的SiO2层涂覆的物品处在同一侧，以便电极(2)和(3)以如下方式通过脉冲电压来激励，在绝缘体(4)表面的一部分生成电等离子体层(6)，优选在导电电极(2)和(3)表面上方的绝缘体表面上生成，以便大于在电极(2)和(3)之间流动的总麦克斯韦位移电流25％的麦克斯韦位移电流有效部分不会与等离子体(6)或与等离子体层(6)接触的处理过的材料(5)表面相交，以便涂有等离子体层(6)的一部分绝缘体(4)表面和处理过的材料(5)表面之间的距离小于1mm，并且导电电极(2)和(3)不与等离子体层(6)接触。2. 如权利要求1的装置，其中，在所述电极系统(1)的电极(2)和(3)之间施 加频率为50Hz-1 MHz的电压。3. 如权利要求l的装置，其中，在所述电极系统的电极(2)和(3)之间施加量级 为0.5kV-100kV的电压。4. 如权利要求1的装置，其中，所述装置包括辅助电极结构(7)，它位于绝缘体 (4)内部，所述结构是电极系统(1)的一部分，并且其电位不同于电极(2)和(3)的电位。5. 如权利要求l的装置，其中，在那里生成等离子体层(6)的绝缘体(4)表面， 位于气体压力为1 kPa-500kPa的工作气体中。6. 如权利要求l的装置，其中，在那里生成等离子体层(6)的绝缘体(4)的表面 具有平表面，中凸弯曲表面，或凹面弯曲表面的形状。7. 如权利要求l的装置，其中，所述玻璃表面，金属氧化物涂覆玻璃，或Si02涂 覆材料(5)相对绝缘体(4)的表面移动，在绝缘体(4)的表面上生成等离子体层(6)， 移动的最小距离小于lmm。8. —种对玻璃表面，涂有金属氧化物或涂有有机材料层的玻璃表面，Si02层涂...
【专利技术属性】
技术研发人员：米尔科塞纳克，
申请(专利权)人：柯美纽斯大学数学，物理和信息学院，
类型：发明
国别省市：SK[斯洛伐克]
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