CN103741121A

CN103741121A - 软基材双面镀膜装置

Info

Publication number: CN103741121A
Application number: CN201310722396.6A
Authority: CN
Inventors: 陈立国; 李海燕; 吕旭东; 张受业; 陈伟岸; 贺艳; 赵萌; 朱惠钦
Original assignee: BEIJING BEIYIN EAST ORIENT NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Beijing Beiyin East Orient New Materials Technology Co ltd
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2033-12-24
Also published as: CN103741121B

Abstract

本发明提供了一种软基材双面镀膜装置。该软基材双面镀膜装置包括：预处理室，待镀膜软基材设置在预处理室内；镀膜室，设置在预处理室的出料口，镀膜室内设置有放电电极对，放电电极对包括第一放电电极和第二放电电极，待镀膜软基材穿设在第一放电电极和第二放电电极之间，并由第一放电电极和第二放电电极进行双面镀膜；收料室，设置在镀膜室的出料口，并收集镀膜后的软基材。根据本发明的软基材双面镀膜装置，能够实现软基材的双面镀膜，防止软基材表面薄膜出现表面摩擦、局部脱落、表面裂纹等问题，保证整体薄膜的阻隔性。

Description

软基材双面镀膜装置

技术领域

本发明涉及气体放电技术领域，具体而言，涉及一种软基材双面镀膜装置。

背景技术

PECVD借助于气体辉光放电产生的低温等离子体，增强反应位置的化学活性。促进了气体间的化学反应，从而在低温下也能在基材上形成固体膜。固体膜可以敷在软基材、或片式基材上。固态薄膜沉积在基膜上以高其阻隔性。固态薄膜在沉积的过程中，单面沉积薄膜的阻隔性要明显低于双面沉积的薄膜的阻隔性。通常以12um厚度PET薄膜（耐高温聚酯薄膜）为例，氧气透过率(Oxygen Transmission Rate,简称OTR,透氧率)为128cc/m².day以上；其WVTR（水蒸汽透过率）为32.9cc/m².day以上。在PET薄膜上蒸镀单层SiO_X薄膜，其OTR可降低为3cc/m².day以下；其WVTR为5cc/m².day以下。而通过单面多层蒸镀的SiO_X薄膜,其OTR可降低到2cc/m².day以下；其WVTR为2cc/m².day以下。而采用双面分别单层蒸镀的SiO_X薄膜，其OTR可降低为0.5cc/m².day以下；其WVTR为0.5cc/m².day以下。单面沉积多层薄膜后，其阻隔性下降不明显。而采用双面多层沉积的薄膜，阻隔性下降明显。一般的镀膜设备可以实现单面镀膜，要想实现双面镀膜，只能再把镀一面膜的基材放到设备中间，在薄膜的另一面上沉积薄膜。两次镀膜中存在薄膜被多次拉伸的情况，导致第一次沉积的薄膜出现表面摩擦、局部脱落、表面裂纹等问题，以至于导致整体薄膜的阻隔性下降。

发明内容

本发明旨在提供一种软基材双面镀膜装置，能够实现软基材的双面镀膜，防止软基材表面薄膜出现表面摩擦、局部脱落、表面裂纹等问题，保证整体薄膜的阻隔性。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种软基材双面镀膜装置，包括：预处理室，待镀膜软基材设置在预处理室内；镀膜室，设置在预处理室的出料口，镀膜室内设置有放电电极对，放电电极对包括相对设置的第一放电电极和第二放电电极，待镀膜软基材穿设在第一放电电极和第二放电电极之间，并由第一放电电极和第二放电电极进行双面镀膜；收料室，设置在镀膜室的出料口，并收集镀膜后的软基材。

进一步地，软基材双面镀膜装置还包括导向轮，软基材绕设在导向轮上，软基材与导向轮之间的包角小于或等于90度。

进一步地，导向轮为多个，多个导向轮两两为一组，多组导向轮上下间隔并依次错位设置。

进一步地，放电电极对为多组，相邻的两组导向轮之间设置有至少一组放电电极对。

进一步地，第一放电电极和第二放电电极平行设置，第一放电电极包括朝向第二放电电极的第一汇流电极，第二放电电极包括朝向第一放电电极的第二汇流电极，第一汇流电极和第二汇流电极上分别具有对应设置的放电突起。

进一步地，第一汇流电极上设置有第一放电突起、第二放电突起和第三放电突起，第二汇流电极上设置有与第一放电突起对应设置的第四放电突起、与第二放电突起对应设置的第五放电突起以及与第三放电突起对应设置的第六放电突起。

进一步地，镀膜室的侧壁上设置有通气口，通气口朝向相邻的两个突起之间。

进一步地，对应设置的放电突起之间的间距为10至70mm。

进一步地，预处理室、镀膜室和收料室之间为真空密封连接。

进一步地，软基材双面镀膜装置还包括用于对预处理室、镀膜室和/或收料室抽真空的排气装置。

应用本发明的技术方案，软基材双面镀膜装置包括：预处理室，待镀膜软基材设置在预处理室内；镀膜室，设置在预处理室的出料口，镀膜室内设置有放电电极对，放电电极对包括相对设置的第一放电电极和第二放电电极，待镀膜软基材穿设在第一放电电极和第二放电电极之间，并由第一放电电极和第二放电电极进行双面镀膜；收料室，设置在镀膜室的出料口，并收集镀膜后的软基材。在对软基材进行镀膜时，第一放电电极和第二放电电极可以同时对待镀膜软基材的两个相对侧进行镀膜，避免了多次镀膜所带来的软基材表面薄膜出现表面摩擦、局部脱落、表面裂纹等问题，使得软基材表面可以形成高阻隔性薄膜，并可以提高成膜效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的软基材双面镀膜装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的软基材双面镀膜装置的第一种放电电极对的结构示意图；

图3示出了根据本发明的实施例的软基材双面镀膜装置的第二种放电电极对的结构示意图；

图4示出了根据本发明的实施例的软基材双面镀膜装置的第三种放电电极对的结构示意图；以及

图5示出了根据本发明的实施例的软基材双面镀膜装置的第一放电电极的纵剖结构示意图。

附图标记：10、预处理室；20、镀膜室；30、收料室；40、放电电极对；50、软基材；60、导向轮；01、第一软基材段；02、第二软基材段；03、第三软基材段；04、第四软基材段；05、第五软基材段；11、放卷机构；12、第一排气装置；21、第二排气装置；31、收卷机构；32、第三排气装置；41、第一放电电极；411、第一放电突起；412、第二放电突起；413、第三放电突起；42、第二放电电极；421、第四放电突起；422、第五放电突起；423、第六放电突起；43、通气口。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明尤其适用于采用PECVD技术进行放电的镀膜装置。

如图1至图5所示，根据本发明的实施例，软基材双面镀膜装置包括：预处理室10，待镀膜软基材50设置在预处理室10内；镀膜室20，设置在预处理室10的出料口，镀膜室20内设置有放电电极对40，放电电极对40包括相对设置的第一放电电极41和第二放电电极42，待镀膜软基材50穿设在第一放电电极41和第二放电电极42之间，并由第一放电电极41和第二放电电极42进行双面镀膜；收料室30，设置在镀膜室20的出料口，并收集镀膜后的软基材50。

在对软基材进行镀膜时，第一放电电极和第二放电电极可以同时对待镀膜软基材的两个相对侧进行镀膜，避免了多次镀膜所带来的软基材表面薄膜出现表面摩擦、局部脱落、表面裂纹等问题，使得软基材表面可以形成高阻隔性薄膜，并可以提高成膜效率。

优选地，预处理室10、镀膜室20和收料室30之间为真空密封连接，可以防止在对软基材50进行预处理时软基材与外界空气发生接触而污染软基材的待镀膜表面，保证软基材50的镀膜质量。

预处理室10内设置有放卷机构11，待镀膜的软基材50缠绕在放卷机构11上，并通过放卷机构11向外放料。

镀膜室20密封连接在预处理室10的出料口，软基材50在预处理室10内进行预处理之后，进入到镀膜室20内进行镀膜。在镀膜室20内设置有导向轮60，用于对软基材50形成导向作用，使得软基材50可以在镀膜室内按照预定的路径运动，能够较好地完成镀膜。软基材50绕设在导向轮60上，在收料室30的收料作用下向收料室30运动，并在运动的过程中进行镀膜。优选地，软基材50与导向轮60之间的包角小于或等于90度。软基材50与导向轮60之间的包角小于或等于90度，不仅能够减小镀膜的拉伸力，同时还可以减小镀膜起皱的风险。

结合参见图1所示，在本实施例中，导向轮60为多个，多个导向轮60两两为一组，多组导向轮60上下间隔并依次错位设置。优选地，位于同一组的两个导向轮60处于同一水平方向上，使得软基材50绕设在导向轮60上时，不会由于相邻的两个导向轮设置位置的不合理而导致软基材50与导向轮60之间的包角过大，从而降低在镀膜过程中由于软基材50与导向轮60之间的摩擦过大而对镀膜造成损伤的危险，此外由于多组导向轮60是上下间隔错位设置，也使得软基材50在镀膜室20内具有足够的移动空间，可以完成对软基材50的多重镀膜。

优选地，在镀膜室20内，放电电极对40为多组，相邻的两组导向轮60之间设置有至少一组放电电极对40。第一放电电极41和第二放电电极42平行设置，第一放电电极41包括朝向第二放电电极42的第一汇流电极，第二放电电极42包括朝向第一放电电极41的第二汇流电极，第一汇流电极和第二汇流电极上分别具有对应设置的放电突起。

通常在第一放电电极41与第二放电电极42中间形成放电区对软基材50进行电离镀膜。软基材50通过放电区区域，放电区域将通过通入的气体电离，从而产生等离子体。等离子体与通入的反应气体发生碰撞，产生新的带点粒子，两种以上的带点粒子沿着磁场的方向运动，在运动的过程中，不同带电粒子在运动的过程中结合，部分产生新的物质粒子，这种新的物质粒子在磁场的轨迹的控制下，沉积到薄膜上形成了新的固态薄膜层。

为了保证软基材50表面镀膜的一致性，通常软基材50经过放电区域是匀速的，从而保证单次镀膜过程中成膜的一致性。放电区域由第一放电电极41、第二放电电极42及电源组成。第一放电电极41与第二放电电极42平行排布形成一组放电电极对40。成对的放电电极，可以与水平面的夹角为任意角度。当调整了放电电极对40的角度时，通气口的位置也需要相应发生变化。

结合参见图2所示，第一汇流电极上设置有第一放电突起411、第二放电突起412和第三放电突起413，第二汇流电极上设置有与第一放电突起411对应设置的第四放电突起421、与第二放电突起412对应设置的第五放电突起422以及与第三放电突起413对应设置的第六放电突起423。第一放电突起411与第四放电突起421形成放电区域，第二放电突起412与第五放电突起422形成放电区域，第三放电突起413与第六放电突起423形成放电区域。两个汇流电极则为放电突起所组成的电极对传递电信号。为了防止放电过程中电信号传递受到干扰引起波形发生变化或放电不稳，汇流电极通常为铜、铝或不锈钢等导电性好的金属材质，而放电突出的部分通常为导电的磁材料。

三组放电突起的搭配关系可以为多种，在本实施例中给出了三种组合方式。

结合参见图2所示，为三组放电突起的第一种组合方式，具体表现为N-N相对方式，在镀膜过程中，这种组合方式可以保证结合完的粒子在磁场力的作用下，被源源不断的推到软基材50或固态薄膜表面上，从而提高成膜速率。

结合参见图3所示，为三组放电突起的第二种组合方式，具体表现为N-S-N-S-N-S多路闭环式磁场，采用此种组合方式，可以兼顾成膜速率与成膜的均匀性。

结合参见图4所示，为三组放电突起的第三种组合方式，具体表现为S-S相对方式，在镀膜过程中，这种组合方式可以保证结合完的粒子在磁场力的闭回路的作用下，被源源不断的沉积到软基材50或固态薄膜表面上，从而提高成膜速率。

结合参见图5所示，各放电突起可以为矩形条状磁铁、圆弧型条状磁铁，梯形条状磁铁或不规则条状磁铁。在本实施例中，选用的是圆弧型条状磁铁。

软基材双面镀膜装置还包括用于对预处理室10、镀膜室20和/或收料室30抽真空的排气装置，可以对软基材双面镀膜装置进行抽真空处理，使预处理室10、镀膜室20和收料室30的真空度满足3.0E-3Pa或更高的真空度。该排气装置可以为一个，也可以为多个。当该排气装置为一个时，可以连接在三个腔室中的任一个上。在本实施例中，排气装置为三个，包括连接在预处理室10上的第一排气装置12、连接在镀膜室20上的第二排气装置21以及连接在收料室30上的第三排气装置32，三个排气装置分别用于相应的腔室抽真空。

在镀膜室20的侧壁上设置有通气口43，用于向镀膜室20内通入反应气体，以使等离子体与反应气体发生反应，产生新的带电粒子。优选地，通气口43朝向相邻的两个突起之间。在本实施例中，通气口43为多个，设置在各放电突起的同一侧。例如，第一放电电极41的三个放电突起均对应一个通气口43，第一放电突起411的上侧靠近第一放电突起411的位置设置有一个通气口43，第二放电突起412与第一放电突起411之间的位置设置有一个通气口43，在第三放电突起413与第二放电突起412之间的位置处也设置有一个通气口43。第二放电电极42采用相同设计。通气口43也可以设置在另一侧位置，并不局限于本实施例中的描述。优选地，对应设置的放电突起之间的间距为10至70mm。

收料室30内设置有收卷机构31，用于对完成镀膜的软基材50进行收料。

在使用本发明的软基材双面镀膜装置进行镀膜时，首先将待镀膜的软基材50放置到放卷机构11上，然后经放卷机构11放卷，在预处理室10内进行预处理之后，形成第一软基材段01。第一软基材段01经过导向轮60，进入第一放电电极41和第二放电电极42之间的区域，此时经过的区域在放电过程中成为放电区。第一软基材段01经过第一组放电电极对40的放电区域后，在软基材50的两个表面上已经沉积了一层固态薄膜，此时，软基材50经过第一次沉积薄膜形成了第二软基材段02，第二软基材段02经过导向轮60导向后通过第二组放电电极对40所形成的的第二放电区。第二软基材段02经过第二放电区后表面又沉积了一层固态薄膜，从而形成了二次沉积薄膜之后的第三软基材段03。第三软基材段03经过导向轮60进入第三组放电电极对40的放电区域，然后经该放电区域放电之后，在软基材50表面上沉积了第三层薄膜，此时软基材50经三次沉积薄膜后形成第四软基材段04，第四软基材段04经过导向轮60进入第四组放电电极对的放电区域，经过第四次沉积薄膜形成第五软基材段05，经过四次放电形成四层薄膜后，完成软基材50的双面镀膜。完成镀膜之后的第五软基材段05经过导向轮60进入到收料室30内，经收料室30内的收卷机构31收料，完成整个镀膜。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：采用本发明的技术方案，可以在不增加任何设备成本、制作工艺的基础上一次实现软基材的双面镀膜，在完成高阻隔性薄膜的同时，提高了的成膜效率。同时，采用发明中提出的突出放电电极结构，可以在不降低成膜速率的基础上，降低放电电源的功率，因而可以降低生产能耗，提高生产效率。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种软基材双面镀膜装置，其特征在于，包括：

预处理室（10），待镀膜软基材（50）设置在所述预处理室（10）内；

镀膜室（20），设置在所述预处理室（10）的出料口，所述镀膜室（20）内设置有放电电极对（40），所述放电电极对（40）包括相对设置的第一放电电极（41）和第二放电电极（42），所述待镀膜软基材（50）穿设在所述第一放电电极（41）和所述第二放电电极（42）之间，并由所述第一放电电极（41）和所述第二放电电极（42）进行双面镀膜；

收料室（30），设置在所述镀膜室（20）的出料口，并收集镀膜后的所述软基材（50）。

2.根据权利要求1所述的软基材双面镀膜装置，其特征在于，所述软基材双面镀膜装置还包括导向轮（60），所述软基材（50）绕设在所述导向轮（60）上，所述软基材（50）与所述导向轮（60）之间的包角小于或等于90度。

3.根据权利要求2所述的软基材双面镀膜装置，其特征在于，所述导向轮（60）为多个，所述多个导向轮（60）两两为一组，多组所述导向轮（60）上下间隔并依次错位设置。

4.根据权利要求3所述的软基材双面镀膜装置，其特征在于，所述放电电极对（40）为多组，相邻的两组所述导向轮（60）之间设置有至少一组所述放电电极对（40）。

5.根据权利要求1所述的软基材双面镀膜装置，其特征在于，所述第一放电电极（41）和所述第二放电电极（42）平行设置，所述第一放电电极（41）包括朝向所述第二放电电极（42）的第一汇流电极，所述第二放电电极（42）包括朝向所述第一放电电极（41）的第二汇流电极，所述第一汇流电极和所述第二汇流电极上分别具有对应设置的放电突起。

6.根据权利要求5所述的软基材双面镀膜装置，其特征在于，所述第一汇流电极上设置有第一放电突起（411）、第二放电突起（412）和第三放电突起（413），所述第二汇流电极上设置有与所述第一放电突起（411）对应设置的第四放电突起（421）、与所述第二放电突起（412）对应设置的第五放电突起（422）以及与所述第三放电突起（413）对应设置的第六放电突起（423）。

7.根据权利要求6所述的软基材双面镀膜装置，其特征在于，所述镀膜室（20）的侧壁上设置有通气口（43），所述通气口（43）朝向相邻的两个所述突起之间。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的软基材双面镀膜装置，其特征在于，对应设置的放电突起之间的间距为10至70mm。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的软基材双面镀膜装置，其特征在于，所述预处理室（10）、所述镀膜室（20）和所述收料室（30）之间为真空密封连接。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的软基材双面镀膜装置，其特征在于，所述软基材双面镀膜装置还包括用于对所述预处理室（10）、所述镀膜室（20）和/或所述收料室（30）抽真空的排气装置。