柔性卷绕镀膜真空隔离技术
目前柔性透明导电薄膜沉积技术已经在触摸屏行业广泛推广,柔性透明导电膜通过卷绕镀膜设备镀制,柔性透明导电薄膜基材都是PET(Polyethyleneterephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)等柔性材料。为攻克柔性卷绕镀膜中生产完一卷膜后全部破真空产能低的难题,在柔性卷绕镀膜设备放卷室和工艺真空室、收卷室和工艺真空室之间各增加一个隔离阀,这样在生产完一卷膜材后只需对放卷室和收卷室进行破真空处理,大大缩减了工艺真空室的抽气时间,提高生产产能。
柔性ITO导电镀膜生产流程见图1。
图1卷绕镀膜生产流程图
溅射的先决条件就是真空,溅射镀膜的基础是辉光放电:低压气体中显示辉光的气体放电(空气中的电子大概在1000对/cm,由于高压放电现象在低气压状态下会产生辉光现象)现象,即稀薄气体中的自持放电(自激导电)现象。指的是不依赖外界电离条件,仅由外施电压作用即可维持的一种气体放电。本司工艺是待设备本底真空度达到2.3×106hPa时,充入工艺气体至工艺真空,打开阴较和传动辊开始镀膜;PET基材经过等离子设备预处理后,工艺室的阴较依次镀制SiOx、Nb2O5、SiO2、ITO膜系。
溅射镀膜真空隔离技术:(1)上料,首先需关闭放卷室隔离阀对放卷室进气,待放卷室达到1.0×103hPa时方可打公开卷室门并安装卷材,卷材安装完毕后,真空泵会对放卷室抽真空,当放卷室真空度达到一定数值时(放卷室与溅射镀膜室真空度相当),放卷室隔离阀打开;此时放卷室、溅射镀膜室同步抽真空。当本底真空≤2.3×106hPa时,方可通入溅射气、工艺气体进行生产制作。(2)卸料:一卷膜溅射镀膜完毕后,关闭收卷室隔离阀对收卷室进气,待放卷室达到1.0×103hPa时方可打开收卷室门,并卸料。卸料完毕后真空泵会对收卷室抽真空,当收卷室真空度达到一定数值时(收卷室与溅射镀膜室真空度相当),收卷室隔离阀打开。(3)真空隔离阀:由硅胶管、固定管、抽气泵电磁阀等组成。该装置装在卷绕镀膜设备放卷室与工艺真空室、收卷室与工艺真空室之间。工作时是在需要进行真空密封时通过压缩气的充入使硅胶管膨胀,从而达到密封的效果,不需要密封时通过抽气泵抽气把硅胶管内的压缩气抽离,从而达到打开的状态。硅胶管采用整注的方式进行加工,表面光洁度可以保证,其次就是硅胶可以很规律的进行填充。如图2所示。
图2镀膜设备结构示意图
此工艺采用真空卷绕磁控溅射技术,具有以下特点:
①溅射所获得的薄膜与基片结合较好;
②溅射所获得的薄膜纯度高、致密性好、成膜均匀性好;
③能够准确控制镀层的厚度,同时可通过改变参数条件控制组成薄膜的颗粒大小。
隔离阀应用效果比较分析:(1)收、放卷室进气时真空度变化,隔离阀使用前后,收、放卷室进气时,溅射镀膜室的真空度变化见图3。
图3收、放卷室进气时溅射镀膜室的真空度变化
从图3中可见,隔离阀使用后,收、放卷室进气时,真空波动较小从2.6×106hPa升至6.3×106hPa然后减低到4.6×106hPa。中间镀膜室真空也会出现波动,但是波动曲线平稳,真空度落点也相对较低。
(2)收、放卷室换卷后抽气时真空变化,隔离阀使用前后,收、放卷室换卷后抽气时,溅射镀膜室的真空变化见图4。
图4收、放卷室抽气时溅射镀膜室的真空变化
从图4中可见,隔离阀使用后,收、放卷室抽气时,中间镀膜室真空起点低,抽气时长22min左右真空从4.6×106hPa逐步减低到2.8×106hPa,图中曲线对比,若溅射室真空达到镀膜工艺真空点2.3×106hPa时,使用此隔离技术后每次抽气时间可缩短15min左右,每卷膜需收放卷室各进气、抽气一次,测每生产一卷膜可节约30min时间。按每卷膜900m、身缠速度4m/min计算,可提升产能约13.33%。
ITOFilm在国内市场具有非常大的发展空间,其市场份额在不断扩大。对于国内的ITOFilm生产商,将是一个良好的发展契机。但ITOFilm的市场竞争压力也是非常之大,目前国内ITOFilm生产项目比比皆是;而且来自国外厂家的竞争更为明显。国内生产ITOFilm的厂家更为明显的劣势是产品质量以及设备产能。因此,要在ITOFilm行业里提升自己的竞争力,就必须增加设备产能抢占市场份额,提高产品质量开发具有较强性价比的ITOFilm产品,才能在未来的竞争市场中获胜。卷绕镀膜设备采用此种装置可以提高产能,达到降低生产成本的目的,而且中间工艺真空室在做完一卷膜后不需要进行破真空处理,也保证了真空环境从而达到提高产品质量的目的。
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