本发明专利技术涉及光盘表面覆膜方法，在光盘上沉积耐酸碱类金刚石薄膜的方法，利用中低频介质阻挡高压放电，使用小分子碳氢气体，在较低气压条件下，以光盘作为沉积基底，在光盘表面沉积超硬类金刚石薄膜。本发明专利技术利用介质阻挡放电等离子体沉积薄膜，具有其独特的优势：如放电方式简单，能耗低，气体流量低，可实现在绝缘介质上沉积。薄膜对于光驱工作读写激光波长在蓝光和红光均具有＞９０％以上透过性。对于镀膜后的光盘进行读写测试，发现薄膜对于光盘正常工作不产生任何影响。本发明专利技术有效的提高光盘表面的化学稳定性和机械性能，镀膜后的光盘具有很好的耐酸碱特性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光盘表面覆膜方法，特别是光盘表面沉积类金刚石薄膜的方法，另外还涉及覆膜装置。
技术介绍
光盘即高密度光盘(Compact Disc)是近代发展起来不同于磁性载体的光学存储介质，用聚焦的氢离子激光束处理记录介质的方法存储和再生信息，又称激光光盘。光盘的发展历程和纸的专利技术极大地促进了人类文明的进步，它记载了人类文明的发展史，造就了一批新兴的工业。光盘基板材料是芳香聚碳酸酯，其分子的化学结构为^^K>tk，其结构中含有芳香环和羧基，不具有耐酸碱性。由于是一种典型的聚合有机物，因此硬度低。类金刚石(DLC)薄膜具有高硬度、高化学稳定性、高红外透过性、高耐磨性及低摩擦系数等一系列优异的性能，因而在机械、光学、声学、电子以及磁介质保护等领域有着广泛的应用前景。自上世纪80年代以来， 一直是各国镀膜
研究的热点之一。介质阻挡放电(DBD)是一种可以在较高气压范围内产生非平衡等离子体的放电方式。利用介质阻挡放电沉积类金刚石薄膜，是一种新颖的薄膜制备技术。该方法具有放电装置简单、低能耗、耗气量小以及可以在室温下实现多种基地上大面积镀膜等优势。近年来，国内外对DLC薄膜的耐腐蚀性能进行了广泛的研究，但主要集中在DLC薄膜对不锈钢耐腐蚀性能的影响。有关DLC薄膜对玻璃耐腐蚀性能的影响研究较少。对于利用介质阻挡放电等离子体增强化学气相沉积(DBD-PECVD)法在光盘表面沉积类金刚石薄膜，并对薄膜耐耐酸碱测试还未见报到。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述不足问题，提供一种在光盘上沉积耐酸碱类金刚石薄膜的方法，该方法简单、节能成本低，另外本专利技术还提供一种在光盘上沉积耐酸碱类金刚石薄膜的装置，结构简单，可实现在绝缘介质上沉积类金刚石薄膜，能耗低。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是在光盘上沉积耐酸碱类金刚石薄膜的方法，利用中低频介质阻挡高压放电，使用小分子碳氢气体，在较低气压条件下，以光盘作为沉积基底，在光盘表面沉积超硬类金刚石薄膜。所述放电时保持压力在500-1000Pa，放电沉积5-20分钟，薄膜厚度控制在200-600nm左右，沉积结束后，停止放电，将放电室充气，取出光盘。所述放电沉积前，使用氩气或氦气等稀有气体作为放电气体，清洗光盘表面。所述清洗光盘表面是放电前将放电室气体排空，使压力保持在3Pa以下，使用3kHz正弦波高压放电电源，在峰值电压为30kV条件下，使用氩气作为放电气体，在氩气压力200Pa条件下放电5分钟，清洗光盘表面，再进行放电沉积。所述介质采用玻璃或石英等作为绝缘介质。所述小分子碳氢气体是指CH" C孔、C晶、C晶等小分子碳氢气体。本专利技术在光盘上沉积耐酸碱类金刚石薄膜的装置，放电等离子体腔体为真空密封室，交流正弦波高压连接在高压电极上，高压电极和地电极之间为气体间隙，阻挡放电的绝缘介质分别开有入气口和出气口，入气口与质量流量控制器连接，出气口连接有真空机械泵。所述气体间隙大小1 -1 Omm 。本专利技术利用介质阻挡放电等离子体沉积薄膜，具有其独特的优势如5放电方式简单，能耗低，气体流量低，可实现在绝缘介质上沉积。利用原 子力显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、耐酸碱测试等对薄 膜性能进行表征，分析薄膜沉积后光盘表面特性。薄膜对于光驱工作读写 激光波长在蓝光和红光均具有〉90%以上透过性。对于镀膜后的光盘进行读 写测试，发现薄膜对于光盘正常工作不产生任何影响。本专利技术有效的提高 光盘表面的化学稳定性和机械性能。镀膜的光盘表面平滑、均匀，经耐 盐酸腐蚀试验，没有显示任何破坏的迹象，主要是由于类金刚石薄膜 与盐酸不发生化学反应，对光盘起到了保护作用。对未镀膜和镀膜后 的光盘同样进行了耐硫酸、王水、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾等测试， 均发现未镀膜被这些溶液破坏，而镀膜后的光盘具有很好的耐酸碱特 性。设备成本低；放电室气体间隙小(通常几毫米)，气体体积小，气体流量低；能耗低等。附图说明图l为本专利技术装置纵剖面结构示意图。图2为沉积在光盘基底上类金刚石薄膜扫面电子显微镜的断面结构图。图3为薄膜在350-900nm范围内在玻璃表面的光透过性分析图。 图4为浓度为36. 5%盐酸溶液处理过的未镀膜的光盘扫描电子显微镜图。图5为浓度为36.5%盐酸溶液处理过的镀膜光盘扫描电子显微镜图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。 如图l所示的介质阻挡放电等离子体光盘表面类金刚石薄膜沉积装 置，放电等离子体腔体(1)为真空密封室。用于产生等离子体的交流正弦波高压(2)连接在高压电极(3)上，高压放电后在高压电极和地电极(4)之间气体间隙上产生等离子体(5)。气体间隙大小在l-10mm之间可 调。清洁光盘(6)置于地电极上，作为沉积基底，等离子体产生的活性 物种沉积于光盘表面，形成类金刚石薄膜。玻璃介质(7)作为产生介质 阻挡放电的绝缘介质。放电气体如Ar、 CH" C晶等由入气口 (8)进入，由 出气口 (9)排出。入气口与质量流量控制器连接，气体Ar、 CH4、 C孔等流 入质量流量控制器，由质量流量控制器控制气体流速和气体压力；出气口 连接有4L真空机械泵，用于排气。沉积后，将腔体充气，取出光盘。图2 为光盘基底上沉积的薄膜在SEM观察下的断面微结构图，薄膜厚度约为 600画。对在相同实验条件下沉积在硅基底上类金刚石薄膜的硬度进行分析 发现，薄膜硬度可高达27GPa。图3所示为薄膜在350-900nm范围对于光透 过性，可见薄膜对于光驱工作读写激光波长在蓝光和红光均具有〉90%以上 透过性。我们对于镀膜后的光盘进行读写测试，发现薄膜对于光盘正常工 作不产生任何影响。图4为使用36. 5%浓盐酸溶液滴于未镀膜与镀膜的光盘表面，并放置于 空气中5分钟后利用扫描电子显微镜观察所获得的图片。其中左图为未镀 膜的光盘，右图为本专利技术表面沉积500mn镀膜的光盘表面。很明显，未镀 膜的光盘表面具有明显的伤痕，这是由于浓盐酸与光盘基底材料聚碳酸酯 发生化学反应，造成光盘表面的破坏。本专利技术镀膜的光盘表面平滑、 均匀，没有显示任何破坏的迹象，主要是由于类金刚石薄膜与盐酸不 发生化学反应，对光盘起到了保护作用。对未镀膜和本专利技术镀膜后的 光盘同样进行了耐硫酸、王水、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾等测试， 均发现未镀膜光盘均被这些溶液破坏，而本专利技术镀膜后的光盘具有很 好的耐酸碱特性，保持良好性能不变。权利要求1、在光盘上沉积耐酸碱类金刚石薄膜的方法，其特征是利用中低频介质阻挡高压放电，使用小分子碳氢气体，在较低气压条件下，以光盘作为沉积基底，在光盘表面沉积超硬类金刚石薄膜。2、 根据权利要求l所述的在光盘上沉积耐酸碱类金刚石薄膜的方法，其特征是放电时保持压力在500-1000Pa，放电沉积5-20分钟，薄膜厚度控制在200-600nm左右，沉积结束后，停止放电，将放电室充气，取出光^* 。3、 根据权利要求l所述的在光盘上沉积耐酸碱类金刚石薄膜的方法，其特征是放电沉积前，使用氩气或氦气等稀有气体作为放电气体，清洗光盘表面。4、 根据权利要求l所述的在光盘上沉积耐酸碱类金刚石薄膜的方法，其特征是清洗光盘表面是放电前将放电室气体排空，使压力保持在3Pa以下，使用3kHz正弦波高压放电电源，在峰值本文档来自技高网...
【技术保护点】
在光盘上沉积耐酸碱类金刚石薄膜的方法，其特征是：利用中低频介质阻挡高压放电，使用小分子碳氢气体，在较低气压条件下，以光盘作为沉积基底，在光盘表面沉积超硬类金刚石薄膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘东平，
申请(专利权)人：大连民族学院光电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]
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