專利名稱：在電致發(fā)光塑料窗戶上沉積耐磨層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及塑料汽車窗戶的領(lǐng)域。更具體而言，它涉及一 種用于將耐磨層施加到電致發(fā)光塑料窗戶的內(nèi)表面和/或外表面上的 方法。
背景技術(shù)：
在汽車工業(yè)中，塑料窗戶系統(tǒng)開始代替?zhèn)鹘y(tǒng)的玻璃窗戶。因為塑 料材料表現(xiàn)出不同于無機(例如，玻璃)材料的性能，因此必須開發(fā)各 種用于制造這些窗戶系統(tǒng)的新工藝。 一種這樣的方法是用于制造由
Exatec， LLC(Wixom, Michigan)提供的Exatec 900和900vt塑料玻 璃窗系統(tǒng)的多步工藝。該工藝包括(l)由塑料樹脂模塑出窗戶；(2) 使用3-D印刷方法印刷任選的裝飾或附加功能(例如，除霜器等)層； (3)使用常規(guī)的流涂、浸涂或噴涂技術(shù)施加耐候?qū)?；以?4)通過使用 等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)施加耐磨層。
在制造包括不同材料層之間的多個界面區(qū)域的塑料窗戶系統(tǒng)中的 關(guān)鍵要素是存在于層間的化學(xué)性質(zhì)和性能兩者中的相容性。如果一個 材料層被不同的材料層代替，則為了優(yōu)化兩個材料層之間的相容性而 開發(fā)的工藝可能不起作用。例如，在Exatec 900vt玻璃窗系統(tǒng)中， 耐磨層被優(yōu)化以表現(xiàn)出光學(xué)透明度、硬度以及與聚碳酸酯窗戶的表面 和硅樹脂耐候?qū)拥恼掣叫?。然而，?dāng)將另一層例如電致發(fā)光層安置在 耐磨層和聚碳酸酯基板之間時，發(fā)生粘附失效。所觀察到的粘附性損 失是由于橫貫包括電致發(fā)光層的多個子層的不均勻加熱而發(fā)生的。而 且，在耐磨層的PECVD施加過程中，暴露于惰性氣體例如氬氣和氧氣 的混合物中可能促使與電致發(fā)光層相關(guān)的性能的損失。
考慮到上述情況，顯然在工業(yè)上需要適用于將耐磨層施加到包括電致發(fā)光層的塑料窗戶系統(tǒng)上，而不導(dǎo)致任何粘附性損失或電致發(fā)光 損失的方法。
發(fā)明概述
在本發(fā)明的一個方面中，提供一種用于將耐磨層施加到包括電致 發(fā)光層的塑料汽車窗戶上的方法。在另一個方面中，通過耐磨層的優(yōu) 化施加提高電致發(fā)光汽車窗戶的耐磨性。在又一個方面中，沉積耐磨 層，同時將在包括電致發(fā)光層的各層之間的任何粘附性損失的發(fā)生最 低化，以及保持所述層的電致發(fā)光性能。
體現(xiàn)本發(fā)明的原理的塑料汽車窗戶是多層玻璃窗系統(tǒng)，該多層玻 璃窗系統(tǒng)除其他層外具有塑料面板、電致發(fā)光層、耐候?qū)雍湍湍印?br> 可以通過使用薄膜內(nèi)嵌模塑(FIM)工藝將電致發(fā)光層封裝成塑料面板 的一部分。在進一步降低在電致發(fā)光層中的任何粘附性損失的概率， 并且防止塑料汽車窗戶的翹曲的條件(例如，溫度等)下，施加并且固 化耐候?qū)?。耐磨層可以包括多個子層以降低粘附性損失并且沉積提供 高水平的耐磨性的層。本發(fā)明的各個實施方案提供一種用于施加耐磨 層的有利方法，該方法可以在塑料汽車窗戶包括電致發(fā)光層時實施。
在考慮以下詳細描述和后附權(quán)利要求并且參照附圖時，本發(fā)明的 其它目的和優(yōu)點將變得明顯。


圖1表示結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的原理的塑料汽車窗戶的汽車的局部側(cè) 視圖。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，構(gòu)成塑料汽車窗戶的各 層的示意圖。
圖3是示出根據(jù)使用薄膜內(nèi)嵌模塑(FIM)工藝的本發(fā)明的另一個 實施方案，構(gòu)成塑料汽車窗戶的各層的示意圖。
圖4在該圖的上部和下部分別提供了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施 方案的部件載體和膨脹熱等離子體PECVD反應(yīng)器系統(tǒng)的水平(側(cè)面)視圖和垂直(頂面)視圖。
圖5顯示了說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于將耐磨層沉積 在包括電致發(fā)光層的塑料汽車窗戶上的方法的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的各個實施方案提供一種用于將耐磨層施加到塑料汽車窗 戶上的方法或工藝。該汽車窗戶是多層玻璃窗系統(tǒng)，所述多層玻璃窗 系統(tǒng)具有塑料面板、電致發(fā)光層、耐候?qū)雍湍湍?。如下進一步論述, 可以將電致發(fā)光層沉積在塑料面板的表面上，或者通過使用薄膜內(nèi)嵌 模塑(FIM)方法封裝為塑料面板的一部分。
圖1顯示了具有根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的塑料汽車窗戶100 的汽車的局部側(cè)視圖。盡管可以將塑料汽車窗戶IOO安置在汽車的各 個位置，但是如圖所示，它位于汽車的結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和B之間。汽車窗 戶100包括兩個表面，即，第一表面IO和第二表面20。如在此所用 的，第一表面10面向汽車的外部，而第二表面20面向汽車的內(nèi)部。
在本發(fā)明的一個實施方案中，汽車窗戶100包括塑料面板30，在 所述塑料面板30上，設(shè)置電致發(fā)光層40使之定向為朝向窗戶的第二 表面20，如圖2中所示。在本發(fā)明的另一個實施方案中，將電致發(fā)光 層40沉積在塑料面板30上以朝向窗戶的第一表面10定向，如圖3 中所示。
電致發(fā)光層40是在施加電場時經(jīng)歷電致發(fā)光，例如發(fā)射光的多層 系統(tǒng)。電致發(fā)光層40可以是圍繞窗戶的一部分或全部的邊框或框架， 或者可以是設(shè)計(例如美術(shù)圖和/或字)、或被安置成框架或邊框的一部 分的固體帶或線，或者進入或穿過窗戶的透明可視區(qū)域的過渡區(qū) (transition)。可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何技術(shù)，包括但不 限于絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、膜圖案轉(zhuǎn)印以及掩模噴涂(mask and spray) 來沉積或者印刷電致發(fā)光層。
電致發(fā)光層40可以包括幾個子層，例如磷光體子層、電介質(zhì)子層、 傳導(dǎo)糊子層、裝飾性油墨子層或其它子層。磷光體子層是在橫貫它施加電場時負責(zé)發(fā)光的子層，而電介質(zhì)子層提供必需的電容，并且傳導(dǎo)
糊子層提供橫貫上述所有子層的最佳傳熱。在2005年12月23日提交 的題目為"發(fā)光塑料玻璃窗(Light Emissive Plastic Glazing)"的 美國專利申請11/317， 587中更詳細地描述了電致發(fā)光層，該專利申請 的內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的 模塑方法如薄膜內(nèi)嵌模塑(FIM)將電致發(fā)光層40封裝在塑料面板30 和塑料膜70之間。薄膜內(nèi)嵌模塑方法是指包括一系列子工藝，包括但 不限于，通過擠出或其它方法形成膜，絲網(wǎng)印刷電致發(fā)光層40到膜 70上，任選將膜熱成型為一個模具表面的幾何形狀，修整膜，將膜內(nèi) 嵌入模腔中，以及注入將與塑料膜70熔融粘結(jié)的熔融塑料樹脂，以及 通過冷卻使塑料樹脂凝固成塑料面板30。絲網(wǎng)印刷子工藝也可以包 括使用電介質(zhì)油墨(dielectric ink)印刷另外的任選子層，例如 圖形到電致發(fā)光層40上。熱成型子工藝包括將電致發(fā)光層40成型為 適當(dāng)?shù)剡m合模腔的幾何形狀。熱成型子工藝的實例包括但不限于，真 空成型以及壓力輔助成型。修整子工藝除去多余的塑料膜70，這對于 確保將膜精確地內(nèi)嵌入注射模塑工具中是必需的。修整子工藝的實例 包括但不限于，金屬對《奮整(match-metal trimming)，刳削(routering) 以及激光修整。注射模塑子工藝包括迫使塑料樹脂層與置于模腔中的 電致發(fā)光層40和塑料膜70接觸。將熔融的塑料樹脂射入模具中，從 而使塑料膜70與通過冷卻熔融的塑料樹脂而凝固的塑料面板熔融粘 結(jié)。在本發(fā)明的一個實施方案中，注射模塑工藝是在低于約85。C的模 塑溫度下進行的。
可以通過使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何濕法涂布工藝施加耐候 層50，這樣的方法包括但不限于噴涂、浸涂、流涂、旋涂、輥涂以及 簾式涂布工藝。如圖2和3中所示，將耐候?qū)?0沉積在電致發(fā)光層 40、塑料面板30和塑料膜70上。耐候?qū)拥氖┘觾?yōu)選對窗戶的內(nèi)側(cè) 20(第二表面)和窗戶的外側(cè)IO(第一表面)進行，或者只對窗戶的外側(cè) 10 (第一表面)進行。因此，在窗戶的內(nèi)側(cè)20(第二表面)上的耐候?qū)邮侨芜x的。
耐候?qū)?0可以包舍但不限于硅樹脂、聚氨酯、丙烯酸類樹脂、聚 芳酯、環(huán)氧樹脂以及它們的混合物或共聚物?？梢詫⒛秃?qū)?0擠出或 流延成薄膜、或者施涂成不連續(xù)涂層。耐候?qū)?0可以包含多個子涂層， 例如丙烯酸類樹脂底涂層以及硅樹脂硬涂層或聚氨酯涂層，以增強塑 料面板的保護。包含多個子涂層的耐候?qū)?0的一個具體實例包括丙烯 酸類樹脂底涂層53(SHP401， GE Silicones, Waterford, NY)和硅樹 脂硬涂層56(AS4000， GE Silicones)的組合。各種添加劑可以被加入 到耐候?qū)?0中，例如，著色劑(色調(diào))、流變控制劑、抗氧化劑、紫外 線吸收(UVA)分子和IR吸收或者反射顏料等。
塑料面板30和塑料膜70可以由任何熱塑性或熱固性聚合物樹脂 組成。塑料面板30或塑料膜70應(yīng)當(dāng)是基本上透明的，但是可以含有 半透明或不透明的區(qū)域，例如但不限于不透明的框架或邊框。聚合物 樹脂可以包括但不限于，聚碳酸酯、丙烯酸類樹脂、聚芳酯、聚酯、 聚砜、聚氨酯、硅樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰胺、聚亞烷基(polyalkenes) 和丙烯腈-丁二烯-笨乙烯(ABS),以及它們的共聚物、配混物和混合物。 優(yōu)選的透明熱塑性樹脂包括但不限于，聚碳酸酯、丙烯酸類樹脂、聚 芳酯、聚酯和聚砜，以及它們的共聚物和混合物。塑料面板還可以包 含各種添加劑，例如著色劑、流變性控制劑、脫模劑、抗氧化劑、UVA 分子和IR吸收或者反射顏料等。
耐磨層60包含多個子層的組合，其中子層的數(shù)量至少為2。優(yōu)選 將第一耐磨子層63施加到耐候?qū)?0的表面上。將第二耐磨子層66 施加到第一耐磨子層63的表面上。
耐磨層60可以由以下材料組成氧化鋁、氟化鋇、氮化硼、氧化 鉿、氟化鑭、氟化鎂、氧化鎂、氧化鈧、 一氧化硅、二氧化硅、氮化 硅、氧氮化硅、氧碳化硅、氫化氧碳化硅、碳化硅、氣化鉭、氧化鈦、 氧化錫、氧化錫銦、氧化釔、氧化鋅、硒化鋅、硫化鋅、氧化鋯、鈥 酸鋯或者它們的混合物或配混物。優(yōu)選地，耐磨層60由一氧化硅、二 氧化硅、氧碳化硅或氫化氧碳化硅的組合物(compos i t ion)組成。因此，
8可以將耐磨層60稱為"玻璃狀"涂層。可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何真空沉積技術(shù)施加耐磨層 60，這樣的方法包括但不限于，等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)、 膨脹熱等離子體PECVD、離子輔助等離子體沉積、磁控濺射、電子束 蒸發(fā)以及離子束濺射，其中優(yōu)選PECVD,并且特別優(yōu)選膨脹熱等離子 體PECVD。在本發(fā)明的一個實施方案中，第一耐磨子層63比第二耐磨子層 66更"像有機物"。盡管在該實施方案中的兩個子層包含硅、碳、氫 和氧原子的混合物，但是與第二耐磨子層66相比，第一耐磨子層63 包含更大量的碳和氫原子。與第二耐磨子層66相比，這種更大含量 或數(shù)目的碳和氫原子使得第一耐磨子層63更"像有機物，，，以增強在 該層和下面的耐候?qū)?0之間的粘附性。在本發(fā)明的一個實施方案中，第二耐磨子層66是提供良好的耐磨 性的"無機物狀"層。與第一耐磨子層63相比，第二耐磨子層66包 含更多的氧和硅原子，以及更少的碳和氫原子，由此提供提高或增強 的耐磨性。通過本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的材料表征和表面分析技術(shù)，例 如TEM、 SIMS和Auger，可以容易地確定構(gòu)成每一個耐磨子層的各種 原子的化學(xué)性質(zhì)以及數(shù)目或含量。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，使用膨脹熱等離子體PECVD反 應(yīng)器系統(tǒng)沉積耐磨層。該反應(yīng)器系統(tǒng)包括被設(shè)計成在汽車窗戶100的 第一和第二表面上預(yù)熱并且施加耐磨層60的各個室。在美國專利申請 10/881,949 (06/28/2004 提交)和美國專利申請 11/0"， 343 (03/08/2005提交)中也已說明了在圖4中示意性地示出的 膨脹熱等離子體PECVD反應(yīng)器系統(tǒng)200,該美國專利申請的全部內(nèi)容 通過引用結(jié)合在此。在膨脹熱等離子體PECVD工藝中，在惰性氣體環(huán) 境中，在高于"OTorr的壓力，例如近大氣壓下，通過將直流(DC)電 壓施加到與相應(yīng)的陽極板產(chǎn)生電弧的陰極上產(chǎn)生等離子體。然后近大 氣壓熱等離子體以超聲波方式膨脹至等離子體處理室，其中處理壓力小于等離子體發(fā)生器中的壓力，例如約20至約lOOmTorr。9圖4提供了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的部件載體202和膨脹熱 等離子體PECVD反應(yīng)器系統(tǒng)200的水平(側(cè)面)視圖和垂直(頂面)視圖。 部件載體202運送部件，例如，部分制得的塑料汽車窗戶100穿過反 應(yīng)器系統(tǒng)。膨脹熱等離子體PECVD反應(yīng)器系統(tǒng)200包括加載互鎖(load lock)室204、預(yù)熱室206、多個涂布沉積室208、 210以及退出互鎖 (exit lock)室212。涂布沉積室包括用于沉積第一耐磨子層63的 室208,以及用于沉積第二耐磨子層66的室210。如果使用多于兩個 的子層構(gòu)成耐磨層60，則另外的涂布沉積室是必需的。每一個沉積室 包括多個電弧振蕩器(arcs)214， 216。部件栽體202運送塑料汽車窗戶IOO穿過膨脹熱等離子體PECVD 反應(yīng)器系統(tǒng)200的各個室。部件載體202首先進入加載互鎖室204。 加載互鎖室204包括加栽互鎖泵，該加栽互鎖泵降低加栽互鎖室204 中的壓力，以產(chǎn)生基本上類似于涂布沉積室208、 210中存在的環(huán)境的 真空度。部件載體202然后將塑料汽車窗戶移動到預(yù)熱室206中。在預(yù)熱室206中，通過使用各種加熱元件加熱塑料汽車窗戶100。 加熱元件的實例包括但不限于紅外線、微波、電阻和非反應(yīng)性等離子 流。在本發(fā)明的一個實施方案中，預(yù)熱室206包括沿著反應(yīng)器壁放置 的加熱棒(電阻加熱)。在加熱塑料汽車窗戶IOO的表面之后，部件載 體202移動汽車窗戶穿過第一涂布沉積室208。在本發(fā)明的一個實施方案中，分別在涂布沉積室208和210中施 加第一耐磨子層63和第二耐磨子層66。每一個沉積室包括電弧振蕩 器卜4、 216的陣列。每一個電孤振蕩器包括具有居中的陰極尖端的陰 極板，以及陽極板。在氣體或氣體混合物的存在下，通過將直流電壓 施加到與相應(yīng)的陽極板產(chǎn)生電弧的陰極板上產(chǎn)生等離子體。氣體的實 例包括氬氣、氮氣、氨、氧氣、氫氣或它們的組合。在高于約150Torr 的壓力下產(chǎn)生等離子體。等離子體然后從電弧振蕩器214、 216以超聲 波方式發(fā)射，然后膨脹至涂布沉積室208、 210中。在本發(fā)明的一個實 施方案中，涂布沉積室208、210具有在例如約20mTorr至約lOOmTorr 的范圍內(nèi)的低壓。將反應(yīng)性試劑在等離子體中氧化、分解和聚合，并且沉積在塑料汽車窗戶IOO上以形成耐磨層60。反應(yīng)性試劑的實例包 括但不限于八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、四甲基二硅氧烷(TMDSO)、六甲基 二硅氧烷(HMDSO)或其它揮發(fā)性的有機硅化合物。最后，運送涂布有耐磨層60的塑料汽車窗戶100的部件載體202 移動至退出互鎖室212中。退出互鎖室212包括用于抽真空的退出互 鎖泵，該退出互鎖泵類似于存在于加載互鎖室204中的泵。在部件栽 體202進入排出鎖室212中時，該室處在與涂布沉積室208、 210相同 的壓力水平。 一旦部件載體202在排出鎖室212內(nèi)部，壓力就增加至 大氣壓，并且允許部件載體退出膨脹熱等離子體PECVD反應(yīng)器系統(tǒng) 200。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，存在于電致發(fā)光層40內(nèi)的多個界面對耐磨層 60的施加高度敏感。更具體而言，在施加耐磨層60時，之前已經(jīng)遇 到在電致發(fā)光層40內(nèi)的各個界面之間的突變粘附失效。根據(jù)在沉積耐 磨層60過程中所用的條件，在礴光體/電介質(zhì)子層、傳導(dǎo)/電介質(zhì)子層 或電介質(zhì)子層和塑料面板之間可能發(fā)生粘附失效。在電致發(fā)光層40 內(nèi)的各個界面之間的粘附失效導(dǎo)致理想的電致發(fā)光性能的顯著損失。 本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，保持橫貫電致發(fā)光層40的多個子層的均勻加熱曲線 (profile)對于在施加耐磨層60之中和之后保持層間粘附是必要的。 發(fā)現(xiàn)在沉積第一耐磨子層63之前，通過將塑料汽車窗戶預(yù)熱至35。C至力5x:之間，優(yōu)選約so。c的溫度，可以均勻地加熱。在圖4所示的膨脹熱等離子體PECVD反應(yīng)器系統(tǒng)中，在窗戶進入第一涂布沉積室208 之前，在反應(yīng)器系統(tǒng)的預(yù)熱室206中進行塑料汽車窗戶100的預(yù)熱。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，在耐候?qū)拥氖┘雍凸袒^程中，或者在薄膜內(nèi) 嵌模塑工藝過程中，限制電致發(fā)光層40的溫度暴露提高了層的粘附完 整性，并且有助于保持電致發(fā)光功能。因此，耐候?qū)拥氖┘雍凸袒瘧?yīng) 當(dāng)優(yōu)選限于低于約125。C的溫度。當(dāng)采用薄膜內(nèi)嵌模塑(FIM)方法時， 應(yīng)當(dāng)將模具表面的溫度保持在不超過約851C的溫度。圖5顯示了說明根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的用于將耐磨層 60沉積在塑料汽車窗戶IOO上的方法的流程圖，該方法保持了電致發(fā)ii光層40的完整性(例如，在子層之間的粘附)和功能。在步驟300中， 釆用薄膜內(nèi)嵌模塑方法。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)將塑料膜70和電致發(fā)光 層40被暴露其下的模具的表面溫度保持在不超過約85X:的溫度。因 為并非總采用薄膜內(nèi)嵌模塑方法，因此這種工藝步驟300是任選的。在步驟302，將耐候?qū)?0施加到塑料汽車窗戶100上。在本發(fā)明 的該實施方案中，施加耐候?qū)?0并且在低于約125。C的溫度下將其固 化，固化時間在約30和約75分鐘之間，特別優(yōu)選少于約60分鐘。該 工藝步驟302也被認為是任選的，因為它會提高電致發(fā)光層40的完整 性和功能，但是不像下列三個工藝步驟304-308那樣關(guān)鍵。在步驟304，在沉積第一耐磨子層63之前預(yù)熱塑料汽車窗戶100。 特別是，將塑料汽車窗戶IOO預(yù)熱至在約35r至約65匸的范圍內(nèi)的表 面溫度，特別優(yōu)選約50。C的表面溫度。在步驟306，保持橫貫電致發(fā)光層的均勻溫度不超過約85°C，將 第一耐磨子層63施加到耐候?qū)?0的表面上。在其中使用膨脹熱等離 子體PECVD反應(yīng)器系統(tǒng)200沉積耐磨層60的本發(fā)明的一個優(yōu)選實施 方案中，當(dāng)使用在約30安培/電弧至約45安培/電弧的范圍內(nèi)的電弧 電流、在約110標(biāo)準立方厘米/分鐘(sccm)至約140sccm的范圍內(nèi)的反 應(yīng)性試劑(例如，八曱基環(huán)四珪氧烷，D4)流、以及在約250sccm至約 3S0sccm的范圍內(nèi)的氧流，特別優(yōu)選約37安培/電弧、約125sccm的 反應(yīng)性試劑以及約300sccm的氧流沉積第一耐磨子層63時，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生 均勻的溫度。當(dāng)在步驟306施加第一耐磨子層63時，如在步驟304 所述的預(yù)熱溫度防止塑料汽車窗戶100的表面溫度增加到超過約85 。C。在步驟308，保持橫貫電致發(fā)光層的均勻溫度不超過約110。C，將 第二耐磨子層66施加到第一耐磨子層63上面。在其中使用膨脹熱等 離子體PECVD反應(yīng)器系統(tǒng)沉積耐磨層60的本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方 案中，當(dāng)使用在約30安培/電弧至約40安培/電弧的范圍內(nèi)的電弧電 流、在約110 sccm至約140sccm的范圍內(nèi)的反應(yīng)性試劑(例如，爿\甲 基環(huán)四硅氧烷，D々)流、以及在約700sccm至約900sccm的范圍內(nèi)的氧12流，特別優(yōu)選約34安培/電弧、約125sccm的反應(yīng)性試劑以及約 800sccm的氧流沉積第二耐磨子層66時，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生均勻的溫度。如在 步驟304所述的預(yù)熱溫度，以及在步驟306中沉積第一耐磨子層63 后低于約85。C的溫度，防止在步驟308中施加第二耐磨子層66時塑料汽車窗戶ioo的表面溫度增加到超過約iiox:。本發(fā)明的各種實施方案提供了用于將包含至少兩個子層63、 66 的耐磨層"施加到包含電致發(fā)光層40的塑料汽車窗戶IOO上的有利 方法和工藝。如本發(fā)明中所述的多層玻璃窗系統(tǒng)同時確立了電致發(fā)光 子層之間的粘附完整性，以及用作發(fā)光汽車窗戶所必需的外部耐磨性。 而且，通過在薄膜內(nèi)嵌模塑工藝中限制模具表面的溫度，通過限制用 于固化耐候?qū)拥臏囟?，以及通過在沉積耐磨層60之前預(yù)熱塑料汽車窗 戶，降低或消除了在電致發(fā)光層40的子層之間的任何粘附性損失的發(fā) 生。
權(quán)利要求
1. 一種通過對塑料汽車窗戶真空沉積而施加耐磨層的方法，所述方法包括提供塑料汽車窗戶(100)，其具有塑料面板(30)、沉積在所述塑料面板(30)的表面上的電致發(fā)光層(40)，以及沉積在所述電致發(fā)光層(40)和所述塑料面板(30)的表面上的耐候?qū)?50)；將所述塑料汽車窗戶(100)預(yù)熱至在約35℃至約65℃范圍內(nèi)的表面溫度；在保持所述汽車窗戶(100)的表面溫度低于約85℃的同時，將第一耐磨子層(63)施加在所述耐候?qū)?50)的表面上；以及在保持所述汽車窗戶(100)的表面溫度低于約110℃的同時，將第二耐磨子層(66)施加在第一耐磨子層(63)的表面上。
2. 權(quán)利要求1所述的方法，其中制造所述塑料汽車窗戶(100)的步 驟包括保持模具表面溫度低于約85°C,將塑料膜(70)沉積在所述塑 料面板(70)的表面上，將所述塑料膜(70)熔融粘結(jié)到所述塑料面板(30) 的一側(cè)上，并且通過將所述塑料汽車窗戶(IOO)暴露在低于約125。C的 溫度下少于75分鐘使所述耐候?qū)?50)固化。
3. 權(quán)利要求1或2所述的方法，其中將所述塑料汽車窗戶(100) 預(yù)熱至約50"C的表面溫度。
4. 權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述塑料面板(30)選自以下 材料中的一種聚碳酸酯、丙烯酸類樹脂、聚芳酯、聚酯、聚酰胺、 熱塑性聚氨酯和聚砜，以及它們的共聚物和混合物。
5. 權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述耐候?qū)?50)選自以下材 料中的一種硅樹脂、聚氨酯、丙烯酸類樹脂、聚芳酯、環(huán)氧樹脂以 及它們的混合物或共聚物。
6. 權(quán)利要求1或2所述的方法，其中第一耐磨子層(63)選自一氧 化硅、二氧化硅、氧碳化硅或氫化氧碳化硅中的一種。
7. 權(quán)利要求1或2所述的方法，其中第二耐磨子層(66)選自一氧化硅、二氧化硅、氧碳化硅或氫化氧碳化硅中的一種。
8. 權(quán)利要求1或2所述的方法，其中第一耐磨子層(63)包含比第 二耐磨子層(66)更大數(shù)目的碳和氫原子。
9. 權(quán)利要求1或2所述的方法，其中第二耐磨子層(66)包含比第 一耐磨子層(63)更大數(shù)目的硅和氧原子。
10. 權(quán)利要求1或2所述的方法，所述方法還包括以下步驟將所 述耐候?qū)?50)固化的溫度限制在低于約125'C的溫度，時間少于約75 分鐘。
11. 權(quán)利要求1或2所述的方法，所述方法還包括通過膨脹熱等離 子體PECVD系統(tǒng)施加第一和第二耐磨子層(63， 66)的步驟。
12. 權(quán)利要求IO所述的方法，其中使用在約30安培/電弧至約45 安培/電孤的范圍內(nèi)的電弧電流，在約110標(biāo)準立方厘米/分(sccm)至 約140sccm的范圍內(nèi)的反應(yīng)性試劑流，以及在約250sccm至約350sccm 的范圍內(nèi)的氧流施加第一耐磨子層(63)。
13. 權(quán)利要求11所述的方法，其中使用約37安培/電弧的電弧電 流，約lUsccm的反應(yīng)性試劑流，以及約300sccm的氧流施加第一耐 磨子層(63)。
14.權(quán)利要求IO所述的方法，其中使用在約30安培/電弧至約40 安培/電弧的范圍內(nèi)的電孤電流，在約110 sccm至約140sccm的范圍 內(nèi)的反應(yīng)性試劑流，以及在約700sccm至約900sccm的范圍內(nèi)的氧流 施加第二耐磨子層(66)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過真空沉積技術(shù)將耐磨層(60)施加到塑料汽車窗戶(100)上的方法。所述塑料汽車窗戶(100)包含塑料面板(30)、電致發(fā)光層(40)，以及耐候?qū)?50)。然后將第一耐磨子層(63)安置在所述耐候?qū)?50)上面，然后將第二耐磨子層(66)施加到第一耐磨子層(63)上。所述耐磨子層(63、66)的沉積是在降低所述電致發(fā)光層(40)內(nèi)的粘附性損失并且保持該層(40)的電致發(fā)光功能的受控溫度條件下進行的。
文檔編號B60Q3/02GK101522469SQ200780027595
公開日2009年9月2日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者李成濤, 猛 陳 申請人:?？税⑻┛擞邢挢?zé)任公司