本實(shí)用新型涉及柔性基材鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，柔性基材的鍍膜需求越來越大。柔性基材膜不但具有硬質(zhì)襯底膜的光電特性，而且具有重量輕、可折疊、不易破碎、便于運(yùn)輸、設(shè)備投資少等優(yōu)點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于高性能汽車貼膜、等離子電視平板顯示、觸摸屏、太陽能電池等領(lǐng)域。根據(jù)不同的應(yīng)用需求，對所鍍膜層的功能性要求也不同，但是總體上，目前各行業(yè)對柔性基材膜的功能性要求有越來越高的趨勢，膜系結(jié)構(gòu)也趨向于越來越復(fù)雜。

目前，磁控濺射法制備柔性薄膜的工藝比較成熟、生產(chǎn)效率也較高。但在實(shí)際生產(chǎn)中，磁控濺射法制備柔性薄膜的生產(chǎn)線中仍存在以下問題：

(1)生產(chǎn)線一般設(shè)有多個(gè)鍍膜室對柔性基材表面進(jìn)行多次鍍膜或進(jìn)行多層不同種類膜層鍍膜，多個(gè)鍍膜室一般采用直線式結(jié)構(gòu)并排安裝，其設(shè)備體積大，占地面積也大，設(shè)備成本較高。

(2)對柔性基材進(jìn)行鍍膜前，一般會(huì)采用離子源對其表面進(jìn)行處理，清除基材表面雜質(zhì)和改善其表面形貌，但由于鍍膜室的真空度要求，離子源的工作氣體常常得不到有效排出，容易影響設(shè)備中其它工作機(jī)構(gòu)的工作氣氛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜設(shè)備，該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小，設(shè)備成本也低。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜設(shè)備，包括真空室、柔性基材卷繞機(jī)構(gòu)、磁控濺射裝置、加熱器和離子源，真空室內(nèi)設(shè)有分區(qū)隔板，分區(qū)隔板將真空室內(nèi)的空間分隔成卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)，分區(qū)隔板上設(shè)有供柔性基材通過用的通孔，柔性基材貫穿于整個(gè)真空室中，加熱器和離子源設(shè)于卷繞區(qū)內(nèi)，磁控濺射裝置設(shè)于鍍膜區(qū)內(nèi)；鍍膜區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)單元隔板，多個(gè)單元隔板將鍍膜區(qū)內(nèi)的空間分隔成一個(gè)柔性基材輸送單元和多個(gè)鍍膜單元。其中，分區(qū)隔板將真空室的內(nèi)腔分隔成相互獨(dú)立的卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)，外接高真空抽氣系統(tǒng)后，可分別對卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)進(jìn)行單獨(dú)抽真空，避免兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的工作氣氛相互影響，相對于直線式鍍膜設(shè)備，該結(jié)構(gòu)也得到簡化。而單元隔板將鍍膜區(qū)內(nèi)的空間分隔成相互獨(dú)立的一個(gè)柔性基材輸送單元和多個(gè)鍍膜單元，柔性基材輸送單元主要是提供空間，供柔性基材與卷繞區(qū)進(jìn)行相互傳送，多個(gè)鍍膜單元相互獨(dú)立，可以根據(jù)工藝需要鍍制不同的膜層，能有效防止不同工作氣氛之間的影響。

作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述真空室為矩形腔體結(jié)構(gòu)，分區(qū)隔板豎直設(shè)于真空室內(nèi)，并將真空室內(nèi)的空間按左右并排的結(jié)構(gòu)方式分隔成卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)。

作為另一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述真空室為矩形腔體結(jié)構(gòu)，分區(qū)隔板水平設(shè)于真空室內(nèi)，并將真空室內(nèi)的空間按上下層疊的結(jié)構(gòu)方式分隔成卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)。

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)線的場地要求，真空室也可設(shè)計(jì)為圓筒形或其他形狀的腔體結(jié)構(gòu)。

所述柔性基材卷繞機(jī)構(gòu)包括依次連接的放卷輥、收卷輥和主輥，放卷輥和收卷輥設(shè)于卷繞區(qū)內(nèi)，主輥設(shè)于鍍膜區(qū)內(nèi)，放卷輥與主輥之間設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向輥，主輥與收卷輥之間也設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向輥；分區(qū)隔板上的通孔包括進(jìn)片通孔和出片通孔，放卷輥和主輥之間的柔性基材由進(jìn)片通孔通過，主輥與收卷輥之間的柔性基材由出片孔通過。

所述鍍膜區(qū)中，各單元隔板圍繞著主輥的外圓周分布，且各單元隔板與主輥的外表面之間留有供柔性基材通過用的間隙，多個(gè)鍍膜單元呈扇形狀分布于主輥外周。該結(jié)構(gòu)緊湊，相比傳統(tǒng)的直線式鍍膜設(shè)備，可較大程度的節(jié)約設(shè)備成本。

所述離子源為矩形離子源，設(shè)于放卷輥輸出端的柔性基材外側(cè)，離子源的電離氣體覆蓋住柔性基材寬度方向的表面(即在柔性基材的寬度方向上，離子源電離氣體的覆蓋范圍應(yīng)大于或等于柔性基材的寬度)，可均勻地去除附著于柔性基材表面的雜質(zhì)，并改善柔性基材的表面形貌，有利于提高柔性基材表面膜層的質(zhì)量及膜層與柔性基材之間的結(jié)合力。而且離子源置于與鍍膜區(qū)分隔開的卷繞區(qū)內(nèi)，因此離子源的工作氣氛不會(huì)與鍍膜區(qū)的工作氣氛相互影響。

所述加熱器包括多組加熱管組件，卷繞區(qū)內(nèi)，從放卷輥到分區(qū)隔板的進(jìn)片通孔之間，柔性基材在多個(gè)導(dǎo)向輥上呈豎直平行的纏繞狀態(tài)，多組加熱管組件并排分布于上下兩個(gè)導(dǎo)向輥之間的柔性基材外側(cè)，且各組加熱管組件覆蓋住柔性基材寬度方向的表面(即在柔性基材的寬度方向上，各組加熱管組件的寬度應(yīng)大于或等于柔性基材的寬度)。在對柔性基材進(jìn)行鍍膜前，通過加熱器對柔性基材進(jìn)行預(yù)熱處理，一方面可起到除氣的作用，結(jié)合離子源清理柔性基材的表面，可使得到的膜層成分更純凈，另一方面，較高溫度的柔性基材能提高到達(dá)柔性基材表面的膜料分子擴(kuò)散速率，使膜層更加均勻，膜層和柔性基材的結(jié)合力更高；同時(shí)，多組加熱管覆蓋整個(gè)柔性基材寬度方向的表面，其加熱效果均勻，可有效防止柔性基材變形。

所述磁控濺射裝置包括多組濺射陰極，每個(gè)鍍膜單元內(nèi)設(shè)有至少一組濺射陰極。根據(jù)鍍膜工藝的實(shí)際需要，該結(jié)構(gòu)可完成多層膜系鍍膜，且各膜層之間的膜料不會(huì)互相影響。

所述卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)分別外接高真空抽氣系統(tǒng)。高真空抽氣系統(tǒng)與傳統(tǒng)鍍膜設(shè)備所以的高真空抽氣系統(tǒng)相同，一般包括依次連接的擴(kuò)散泵機(jī)組(或分子泵，或低溫泵)和分子泵。

所述收卷輥的輸入端還設(shè)有電阻率測量儀和透過率測量儀，電阻率測量儀和透過率測量儀均設(shè)于卷繞區(qū)內(nèi)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測鍍膜后柔性基材的透過率和電阻率，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。

通過上述設(shè)備實(shí)現(xiàn)一種緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜方法，包括以下步驟：

(1)分別對真空室內(nèi)的卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)進(jìn)行抽真空，直至各區(qū)域的真空度達(dá)到預(yù)定值；

(2)放卷輥放出柔性基材，柔性基材先經(jīng)過卷繞區(qū)，在卷繞區(qū)內(nèi)由離子源進(jìn)行離子處理，由加熱器進(jìn)行預(yù)加熱；

(3)柔性基材送入鍍膜區(qū)，按柔性基材的輸送方向，由多個(gè)鍍膜單元依次進(jìn)行濺射鍍膜；

(4)柔性基材完成鍍膜后，送至卷繞區(qū)，由收卷輥進(jìn)行收卷。

本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

本緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜設(shè)備與傳統(tǒng)的鍍膜設(shè)備相比較，僅采用一個(gè)真空腔體，其結(jié)構(gòu)緊湊，便于布置，有效提高空間利用率，節(jié)約設(shè)備成本。另外，將真空腔體分隔成相互獨(dú)立的卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)，并將鍍膜區(qū)分隔成相互獨(dú)立的多個(gè)鍍膜單元，可根據(jù)不同鍍膜工藝的需求設(shè)置不同類型的濺射裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，卻可有效防止不同工藝階段的工作氣氛相互影響。

本緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜設(shè)備中，在柔性基材卷繞機(jī)構(gòu)的放卷側(cè)設(shè)有加熱器，其中各加熱管組件排布密集且可覆蓋整個(gè)柔性基材表面，通過加熱器對柔性基材進(jìn)行預(yù)熱處理，一方面可起到除氣的作用，結(jié)合離子源清理柔性基材的表面，可使得到的膜層成分更純凈，另一方面，較高溫度的柔性基材能提高到達(dá)柔性基材表面的膜料分子擴(kuò)散速率，使膜層更加均勻，膜層和柔性基材的結(jié)合力更高；同時(shí)，多組加熱管覆蓋整個(gè)柔性基材寬度方向的表面，其加熱效果均勻，可有效防止柔性基材變形。

本緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜設(shè)備中，在柔性基材卷繞機(jī)構(gòu)的放卷側(cè)設(shè)有矩形離子源，可均勻地去除附著于柔性基材表面的雜質(zhì)，并改善柔性基材的表面形貌，有利于提高柔性基材表面膜層的質(zhì)量及膜層與柔性基材之間的結(jié)合力。而且離子源置于與鍍膜區(qū)分隔開的卷繞區(qū)內(nèi)，因此離子源的工作氣氛不會(huì)與鍍膜區(qū)的工作氣氛相互影響。

本緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜設(shè)備中，在柔性基材卷繞機(jī)構(gòu)的收卷側(cè)增設(shè)電阻率測量儀和透過率測量儀，可實(shí)現(xiàn)柔性基材電阻率和透過率的實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜設(shè)備的原理示意圖。

圖2為離子源的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為單組加熱管組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

上述各圖中，1為真空室，2為主輥，3為放卷輥，4為收卷輥，5為導(dǎo)向輥，6為加熱管組件，7為離子源，8為濺射陰極，9為透過率測量儀，10為電阻率測量儀，11為分區(qū)隔板，12為單元隔板，13為卷繞區(qū)，14為鍍膜區(qū)，14-1為柔性基材輸送單元，14-2為鍍膜單元。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

本實(shí)施例一種緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜設(shè)備，如圖1所示，包括真空室、柔性基材卷繞機(jī)構(gòu)、磁控濺射裝置、加熱器和離子源，真空室內(nèi)設(shè)有分區(qū)隔板，分區(qū)隔板將真空室內(nèi)的空間分隔成卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)，分區(qū)隔板上設(shè)有供柔性基材通過用的通孔，柔性基材貫穿于整個(gè)真空室中，加熱器和離子源設(shè)于卷繞區(qū)內(nèi)，磁控濺射裝置設(shè)于鍍膜區(qū)內(nèi)；鍍膜區(qū)內(nèi)設(shè)有多個(gè)單元隔板，多個(gè)單元隔板將鍍膜區(qū)內(nèi)的空間分隔成一個(gè)柔性基材輸送單元和多個(gè)鍍膜單元。其中，分區(qū)隔板將真空室的內(nèi)腔分隔成相互獨(dú)立的卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)，外接高真空抽氣系統(tǒng)后，可分別對卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)進(jìn)行單獨(dú)抽真空，避免兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的工作氣氛相互影響，相對于直線式鍍膜設(shè)備，該結(jié)構(gòu)也得到簡化。而單元隔板將鍍膜區(qū)內(nèi)的空間分隔成相互獨(dú)立的一個(gè)柔性基材輸送單元和多個(gè)鍍膜單元，柔性基材輸送單元主要是提供空間，供柔性基材與卷繞區(qū)進(jìn)行相互傳送，多個(gè)鍍膜單元相互獨(dú)立，可以根據(jù)工藝需要鍍制不同的膜層，能有效防止不同工作氣氛之間的影響。

其中，真空室為矩形腔體結(jié)構(gòu)，分區(qū)隔板豎直設(shè)于真空室內(nèi)，并將真空室內(nèi)的空間按左右并排的結(jié)構(gòu)方式分隔成卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)。

柔性基材卷繞機(jī)構(gòu)包括依次連接的放卷輥、收卷輥和主輥，放卷輥和收卷輥設(shè)于卷繞區(qū)內(nèi)，主輥設(shè)于鍍膜區(qū)內(nèi)，放卷輥與主輥之間設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向輥，主輥與收卷輥之間也設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向輥；分區(qū)隔板上的通孔包括進(jìn)片通孔和出片通孔，放卷輥和主輥之間的柔性基材由進(jìn)片通孔通過，主輥與收卷輥之間的柔性基材由出片孔通過。

鍍膜區(qū)中，各單元隔板圍繞著主輥的外圓周分布，且各單元隔板與主輥的外表面之間留有供柔性基材通過用的間隙，多個(gè)鍍膜單元呈扇形狀分布于主輥外周。該結(jié)構(gòu)緊湊，相比傳統(tǒng)的直線式鍍膜設(shè)備，可較大程度的節(jié)約設(shè)備成本。

離子源為矩形離子源，設(shè)于放卷輥輸出端的柔性基材外側(cè)，離子源的電離氣體覆蓋住柔性基材寬度方向的表面(即在柔性基材的寬度方向上，離子源電離氣體的覆蓋范圍應(yīng)大于或等于柔性基材的寬度)，可均勻地去除附著于柔性基材表面的雜質(zhì)，并改善柔性基材的表面形貌，有利于提高柔性基材表面膜層的質(zhì)量及膜層與柔性基材之間的結(jié)合力。而且離子源置于與鍍膜區(qū)分隔開的卷繞區(qū)內(nèi)，因此離子源的工作氣氛不會(huì)與鍍膜區(qū)的工作氣氛相互影響。本實(shí)施例中，矩形離子源采用目前市面通用的矩形離子源即可，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

加熱器包括多組加熱管組件，卷繞區(qū)內(nèi)，從放卷輥到分區(qū)隔板的進(jìn)片通孔之間，柔性基材在多個(gè)導(dǎo)向輥上呈豎直平行的纏繞狀態(tài)，多組加熱管組件并排分布于上下兩個(gè)導(dǎo)向輥之間的柔性基材外側(cè)，且各組加熱管組件覆蓋住柔性基材寬度方向的表面(即在柔性基材的寬度方向上，各組加熱管組件的寬度應(yīng)大于或等于柔性基材的寬度)。在對柔性基材進(jìn)行鍍膜前，通過加熱器對柔性基材進(jìn)行預(yù)熱處理，一方面可起到除氣的作用，結(jié)合離子源清理柔性基材的表面，可使得到的膜層成分更純凈，另一方面，較高溫度的柔性基材能提高到達(dá)柔性基材表面的膜料分子擴(kuò)散速率，使膜層更加均勻，膜層和柔性基材的結(jié)合力更高；同時(shí)，多組加熱管覆蓋整個(gè)柔性基材寬度方向的表面，其加熱效果均勻，可有效防止柔性基材變形。本實(shí)施例中，加熱管組件采用目前市面通用的加熱管組件即可，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

磁控濺射裝置包括多組濺射陰極，每個(gè)鍍膜單元內(nèi)設(shè)有至少一組濺射陰極。根據(jù)鍍膜工藝的實(shí)際需要，該結(jié)構(gòu)可完成多層膜系鍍膜，且各膜層之間的膜料不會(huì)互相影響。

卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)分別外接高真空抽氣系統(tǒng)。高真空抽氣系統(tǒng)與傳統(tǒng)鍍膜設(shè)備所以的高真空抽氣系統(tǒng)相同，一般包括依次連接的擴(kuò)散泵機(jī)組(或分子泵，或低溫泵)和分子泵。

收卷輥的輸入端還設(shè)有電阻率測量儀和透過率測量儀，電阻率測量儀和透過率測量儀均設(shè)于卷繞區(qū)內(nèi)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測鍍膜后柔性基材的透過率和電阻率，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。

通過上述設(shè)備實(shí)現(xiàn)一種緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜方法，包括以下步驟：

(1)分別對真空室內(nèi)的卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)進(jìn)行抽真空，直至各區(qū)域的真空度達(dá)到預(yù)定值；

(2)放卷輥放出柔性基材，柔性基材先經(jīng)過卷繞區(qū)，在卷繞區(qū)內(nèi)由離子源進(jìn)行離子處理，由加熱器進(jìn)行預(yù)加熱；

(3)柔性基材送入鍍膜區(qū)，按柔性基材的輸送方向，由多個(gè)鍍膜單元依次進(jìn)行濺射鍍膜；

(4)柔性基材完成鍍膜后，送至卷繞區(qū)，由收卷輥進(jìn)行收卷。

實(shí)施例2

本實(shí)施例一種緊湊型柔性基材磁控濺射鍍膜設(shè)備，與實(shí)施例1相比較，其不同之處在于：真空室為矩形腔體結(jié)構(gòu)，分區(qū)隔板水平設(shè)于真空室內(nèi)，并將真空室內(nèi)的空間按上下層疊的結(jié)構(gòu)方式分隔成卷繞區(qū)和鍍膜區(qū)。

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)線的場地要求，真空室也可設(shè)計(jì)為圓筒形或其他形狀的腔體結(jié)構(gòu)。

如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；即凡依本實(shí)用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實(shí)用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。