CN117460858A - 用于制造复合膜的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

根据本公开内容的一个方面，提供了一种用于制造复合膜(104)的设备(10、20)。所述复合膜(104)包括第一膜(101)、至少一个沉积层(101a)和具有层压层的至少一个第二膜(102、103)。所述设备(10、20)包括：真空腔室(400)；沉积设备(200)，所述沉积设备用于在所述第一膜(101)上沉积所述至少一个沉积层(101a)；以及层压设备(300)，所述层压设备用于将所述至少一个第二膜(102、103)层压到所述第一膜(101)，使得所述至少一个第二膜的所述层压层面向所述至少一个沉积层(101a)，其中所述沉积设备(200)和所述层压设备(300)设置在所述真空腔室(400)内。根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于制造复合膜的方法(30)，包括：提供(32)第一膜；在所述第一膜上沉积(33)至少一个沉积层；提供(34)具有层压层的至少一个第二膜；以及将所述至少一个第二膜层压(36)到所述第一膜，使得所述至少一个第二膜的所述层压层面向所述至少一个沉积层，其中所述沉积(33)和所述层压(36)在同一真空腔室中执行。根据本公开内容的另一方面，提供了一种通过根据本公开内容的各方面的设备和使用根据本公开内容的各方面的方法制造的复合膜。

Description

用于制造复合膜的设备和方法
技术领域
本公开内容的实施方式涉及一种用于制造复合膜的设备。特别地，该复合膜包括第一膜，该第一膜上沉积有至少一个材料层，层压到至少一个第二膜，其中沉积和层压在同一真空腔室中执行。本公开内容的实施方式进一步涉及一种制造复合膜的方法。
背景技术
基板，例如柔性基板，在移动经过处理装备时进行规律的处理。处理可包括用涂覆材料(例如，金属，特别是铝或铜、半导体或介电材料)涂覆柔性基板。特别地，封装工业、半导体工业和其他工业中高度需要金属、半导体或塑料膜或箔的涂覆。执行该任务的系统通常包括沉积滚筒，该沉积滚筒耦接到用于沿基板运输路径移动基板的运输系统，其中在基板在沉积滚筒上被引导的同时，基板的至少一部分被处理。允许基板在沉积滚筒的引导表面上移动的同时被涂覆的所谓的卷对卷(R2R)涂覆系统可提供高吞吐量。
蒸镀工艺，诸如热蒸镀工艺、PVD(物理气相沉积)工艺和/或CVD(化学气相沉积)工艺可用于在柔性基板上沉积涂覆材料的薄层。对卷对卷式沉积系统的需求同样在显示器行业和光伏(PV)行业中正经历强烈增长。例如，触摸面板元件、柔性显示器和柔性PV模块导致对以低制造成本在卷对卷涂布机中沉积合适的层的需求不断增长。这种设备典型地用几层涂覆材料制造，这些涂覆材料可在连续利用几个沉积单元的卷对卷涂覆设备中生产。沉积单元可适用于在基板通过运输系统(例如，辊组件)移动经过沉积单元时用特定涂覆材料涂覆基板。
柔性基板，诸如箔，可包括多个层，这些层被层压在一起以产生复合膜。用于制造复合膜的常见层压技术包括溶剂层压、无溶剂层压和挤出层压。例如，其上沉积有一个或多个材料层的基板随后被层压到另一个层，以便保护沉积层，或改善复合膜的美学或光学性质。在复合膜的制造期间的某个时间点，在一个或多个沉积层的沉积与复合膜的层压之间，暴露的沉积层(例如，阻挡层)可能被损坏或氧化，从而降低完成膜的品质。例如，如果暴露的沉积层接触辊或穿过闸阀，则脆弱的沉积或印刷材料层可能特别容易受到损坏，例如刮擦、摩擦或毁坏。另外，如果暴露的沉积层，特别是金属层，通过含有空气或氧气的处理腔室，则沉积层可能在进一步的保护层可被层压之前氧化。被损坏或氧化的沉积层导致所得的复合膜的品质降低。
鉴于以上内容，仍需要用于制造具有改善的品质的复合膜、特别是用于制造具有一个或多个沉积层的层压复合膜的设备和方法。
发明内容
鉴于以上内容，提供了一种用于制造复合膜的设备。另外，提供了一种用于制造复合膜的方法。本公开内容的另外的方面、益处和特征从权利要求书、说明书和附图中显而易见。
根据本公开内容的一个方面，提供了一种用于制造复合膜的设备。所述复合膜包括第一膜、至少一个沉积层和具有层压层的至少一个第二膜。所述设备包括：真空腔室；沉积设备，所述沉积设备用于在所述第一膜上沉积所述至少一个沉积层；以及层压设备，所述层压设备用于将所述至少一个第二膜层压到所述第一膜，使得所述至少一个第二膜的所述层压层面向所述至少一个沉积层，其中所述沉积设备和所述层压设备设置在所述真空腔室内。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于制造复合膜的方法。所述方法包括：提供第一膜；在所述第一膜上沉积至少一个沉积层；提供具有层压层的至少一个第二膜；以及将所述至少一个第二膜层压到所述第一膜，使得所述至少一个第二膜的所述层压层面向所述至少一个沉积层，其中所述沉积和所述层压在同一真空腔室中执行。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种复合膜，所述复合膜包括第一膜、至少一个沉积层和具有层压层的至少一个第二膜，其中所述复合膜通过根据本公开内容的各方面的设备使用根据本公开内容的各方面的方法制造。
由于避免了一个或多个沉积层的损坏或氧化，本公开内容的各方面允许改善所得的复合膜的品质。本公开内容的另外的方面、优点和特征从从属权利要求、说明书和附图中显而易见。
附图说明
为了可详细地理解本公开内容的上述特征，可参考实施方式来得到上文简要地概述的本公开内容的更特别的描述。附图涉及本公开内容的实施方式并描述如下。典型实施方式在附图中进行描绘并在如下描述中进行详述。
图1示出了根据本文所述的实施方式的用于制造复合膜的设备的示意性侧视图；
图2示出了根据本文所述的实施方式的用于制造复合膜的设备的示意性侧视图；
图3示出了根据本文所述的实施方式的用于制造复合膜的设备的层压设备的示意性侧视图；并且
图4是根据本文所述的实施方式的处理柔性基板的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参考各个实施方式，每个附图中例示了这些实施方式的一个或多个示例。每个示例以解释方式提供而不意在作为限制。例如，被例示或描述为一个实施方式的部分的特征可在任何其他实施方式上或与任何其他实施方式结合来使用以产生又另外的实施方式。意在使本公开内容包括此类修改和变化。
在附图的以下描述中，相同附图标记是指相同或相似部件。一般来讲，仅描述相对于各别实施方式的差异。除非另有指明，否则一个实施方式中的部分或方面的描述亦适用于另一个实施方式中的对应部分或方面。
根据本公开内容的一方面，提供了一种用于制造复合膜的设备。图1示出了根据本文所述的实施方式的用于制造复合膜104的设备10的示意性侧视图。复合膜包括第一膜101、至少一个沉积层101a和至少一个第二膜102、103。至少一个第二膜102、103包括层压层。设备10包括真空腔室400、用于在第一膜101上沉积至少一个沉积层101a的沉积设备200、以及用于将至少一个第二膜102、103层压到第一膜101以使得至少一个第二膜102、103的层压层面向至少一个沉积层101a的层压设备300，其中沉积设备200和层压设备300设置在真空腔室400内。
通过将沉积设备200和层压设备300设置在同一真空腔室400内，减少或避免了在至少一个沉积层101a中导致所得的复合膜104的品质降低的潜在缺陷。例如，具有一个或多个暴露的沉积层101a的第一膜101不通过闸阀从一个真空腔室运输到另一个真空腔室，因此避免了一个或多个暴露的沉积层101a与闸阀之间的潜在破坏性接触。又如，第一膜101可在至少一个沉积层101a沉积在其上之后直接提供给层压设备300，而无需进一步运输或行进通过附加辊，从而防止至少一个沉积层101a与辊之间的接触。相反，可在沉积层101a形成之后直接将至少一个第二层102、103层压在沉积层101a上方，从而保护沉积层101a免受表面颗粒的损坏或脱落。另外，与在大气条件下执行层压的工艺相比，一个或多个暴露的沉积层101a在被层压之前不经受不同处理环境，这避免了暴露的沉积层的氧化。另外，避免了可能引起第一膜101的加热的一个或多个暴露的沉积层101a的放热氧化，从而改善沉积层101a与第一膜101之间的粘附性。由此可见，根据本公开内容的各方面的设备和方法允许制造具有改善的品质的复合膜。
本文所用的术语“膜”应当特别地涵盖柔性基板，诸如塑料膜、卷材、箔或条带。术语膜还应当涵盖其他类型的柔性基板。应当注意，在本文所述的实施方式中使用的膜典型地是可弯曲的。术语“膜”或“柔性基板”可与术语“箔″或术语“卷材”同义地使用。特别地，应当理解，本文所述的处理系统的一些实施方式可用于涂覆任何种类的柔性基板，例如用于制造具有均匀厚度的平坦涂层，或者用于在膜上面或在下面的涂覆结构顶上制造预定形状的涂覆图案或涂覆结构。例如，可通过掩蔽、蚀刻和/或沉积在膜上形成电子器件。例如，本文所述的膜可包括如PET、HC-PET、PE、PI、PU、TaC、OPP、CPP、一种或多种金属、纸、它们的组合以及涂覆的基板(如硬涂PET(例如，HC-PET、HC-TaC)等)的材料。
本文所用的术语“复合膜”应当特别地涵盖包括以生产层状产品的方式联结的多个膜、沉积材料层和/或印刷材料层的结构。多个膜可包括任意数量的膜层，其中至少一个膜层包括在膜层联结之前沉积在其上的材料层。特别地，在本公开内容的上下文中，“复合膜”包括第一膜、沉积在第一膜上的至少一个材料层、以及在至少一个沉积材料层上结合到第一膜的至少一个第二膜。术语“至少一个第二膜”包括要层压到第一膜上的任何数量的“第二”膜。例如，可将单个“第二膜”层压到第一膜以形成由两个膜层形成的复合膜，或者可将三个“第二膜”层压到第一膜以形成由四个膜层形成的复合膜。复合膜的相应层可通过层压、特别是热层压来联结。复合膜还可包括至少一个层压层，例如胶粘层，该至少一个层压层可设置在第二膜的至少一个表面上，特别是将面向沉积在第一膜上的材料层的表面上。
当提到将膜层压到另一个膜上，使得层压层“面向”另一个层，例如沉积层时，术语“面向”不限于层压的复合膜中的层之间的直接接触。相反，所述层(其表面在层压之前被暴露并被布置在层压的复合膜中)取向成彼此相对，使得相应层的表面面向彼此。换句话说，取向在第一膜的顶侧上的沉积层可被说成是“面向”取向在第二膜的底侧上的层压层。所得的复合膜可包括其间的附加层，例如，在被称为彼此“面向”的两个层之间的印刷材料层
复合膜104和/或复合膜104的单个膜101、102、103可在真空腔室400中被处理的同时被运输。例如，第一膜101、至少一个第二膜102、103和/或所得的复合膜104可沿相应膜运输路径运输通过设备，例如第一膜101可运输经过沉积设备200来涂覆第一膜101。在一些实施方式中，第一膜101和/或至少一个第二膜102、103可从至少一个退绕卷轴退绕，可在沉积滚筒的外表面上运输，和/或可沿另外的辊的外表面引导。所得的复合膜104可被卷绕到卷绕卷轴上。
根据本公开内容的各方面的设备可被配置用于制造长度为500米或更大、1000米或更大或几千米的复合膜104。复合膜104的宽度可以是100mm或更大、300mm或更大、500mm或更大或1m或更大。复合膜104的宽度可以是5m或更小，特别是2m或更小。典型地，复合膜104的厚度可以是20μm或更大和1mm或更小，特别是从50μm到200μm。
根据本公开内容的各方面的设备可用于制造用于食品包装的复合膜104。在该应用中，复合膜104的至少一个沉积层101a可包括一个或多个阻挡层，以降低诸如氧气、二氧化碳和水蒸气的气体的渗透速率。通过避免损坏一个或多个阻挡层，阻挡层的性能得到改善，从而提高了包装到复合膜104中的产品的保质期，并且可在更长的时间内保持包装食品的品质。复合膜104的阻挡性质可取决于膜的类型和厚度以及沉积在其上的阻挡层的类型和厚度。被沉积以形成提供蒸气阻挡性质的一个或多个阻挡层的材料可包括铝或氧化铝。然而，本申请不限于此，并且可使用表现出合适的蒸气阻挡性质的任何材料。
根据本公开内容的各方面的设备可用于制造具有改善的美学或光学性质的复合膜104。包括在复合膜104中的一个或多个沉积层101a可以是表现出高反射率的金属层。反射性金属层的损坏或氧化可能会降低所得的复合膜104的美观品质，因为这种损坏或氧化在最终产品中是可见的。另外，一个或多个沉积层101a可具有特定的美学图案，或者复合膜104可包括附加印刷层，例如文本、图像或设计。当暴露时，这种美学层可能是脆弱的，并且损坏这种层可能导致易读性降低或美学品质降低。
所得的复合膜104的品质可进一步取决于在沉积一个或多个沉积层101a之前第一膜101的表面的清洁度。在涂覆之前，碎屑和小颗粒可能存在于第一膜101的表面上。这些颗粒可由沉积层101a覆盖，并且随后可能通过与被配置用于运输第一膜101的设备的辊接触而被机械地去除。在这些缺陷的位置，复合膜104可能不包括沉积层101a，从而导致复合膜104具有例如降低的气体阻挡性质或降低的美学品质。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，至少一个第二膜102、103可包括印刷膜或着色膜。换句话说，在将至少一个第二膜102、103层压到第一膜101之前，可向至少一个第二膜102、103提供印刷材料层，或者至少一个第二膜102、103可由对其施加着色处理(例如，上色处理)的材料形成。印刷膜或着色膜可被预印刷或预着色并装载到设备10中以层压到第一膜101以形成复合膜104。替代地，用于制造复合膜104的设备10可任选地设置有至少一个印刷设备，该印刷设备被配置用于在至少一个第二膜102、103上印刷至少一个材料层。至少一个印刷设备可设置在真空腔室400中，即，与沉积设备200和层压设备300相同的真空腔室400内，或者可设置在该真空腔室400的外部。在同一真空腔室400中提供至少一个印刷设备的优点在于，其上印刷有脆弱印刷材料层的至少一个第二膜102、103可在印刷之后直接层压到第一膜101或至少一个第二膜102、103中的其他膜。因此，类似于至少一个沉积层101a，可避免对印刷材料层的潜在损坏，例如由与辊或闸阀的接触引起的损坏。
在一个实施方式中，复合膜104可包括具有沉积在其上的至少一个沉积层(101a)的第一膜101、在印刷膜102的第一表面上具有层压层并在印刷膜102的相对表面上具有印刷材料层的印刷膜102、以及具有层压层的另外的膜103。将印刷膜102层压到第一膜101，使得印刷膜102的层压层面向至少一个沉积层101a。随后或同时，将另外的膜103层压到印刷膜102上，使得另外的膜103的层压层面向印刷膜102的印刷材料层。因此，印刷膜102被层压在至少一个沉积层101a上方并保护该至少一个沉积层101a，并且另外的膜103被层压在印刷材料层上并保护该印刷材料层。
用于制造复合膜104的设备10包括沉积设备200。在本公开内容中，“沉积设备”可被理解为被配置用于在膜上沉积材料的设备。例如，沉积设备200可以是物理气相沉积(PVD)设备、化学气相沉积(CVD)设备、蒸镀沉积设备或本领域已知的另一沉积设备。
沉积设备200可包括沉积滚筒202。在本公开内容中，“沉积滚筒”可被理解为具有用于接触膜的膜支撑表面的滚筒或辊。特别地，沉积滚筒202可绕旋转轴线旋转并可包括膜引导区域。典型地，膜引导区域是沉积滚筒202的弯曲膜支撑表面，例如，圆柱对称的表面。沉积滚筒的弯曲膜支撑表面可适于在沉积设备200的操作期间(至少部分地)与第一膜101接触。沉积滚筒202可根据待沉积的材料而被加热或冷却。图中示例性示出的沉积设备200包括沉积滚筒202，然而，本公开内容不限于此。例如，第一膜101可通过在两个辊之间横跨第一膜101而被运输经过至少一个沉积单元201。
沉积设备200可包括至少一个沉积单元201。特别地，沉积设备可包括多个沉积单元201。在由沉积滚筒202引导第一膜101经过沉积单元201期间，膜可与沉积滚筒202的基板支撑表面直接接触。当沉积滚筒202旋转时，膜被引导通过朝向沉积滚筒的弯曲膜支撑表面的沉积单元201，使得第一膜101可在以预定速度移动通过沉积单元201的同时涂覆沉积材料层。沉积单元201可包括沉积源，该沉积源被配置用于提供要沉积到第一膜101上的材料。例如，沉积单元201可包括溅射源或蒸镀源。
真空腔室400可处于低于大气压的压力下。例如，处理系统可包括允许在真空腔室400中产生或维持真空的装备。设备10可包括用于在真空腔室400中产生或保持真空的真空泵、抽真空管道、真空密封件等。例如，真空腔室400可具有一个或多个用于抽空真空腔室的真空泵。在一些实施方式中，两个或更多个涡轮真空泵可连接到真空腔室400。
本文所使用的术语“真空”可在具有小于10毫巴、例如10-3毫巴的真空压力的技术真空的意义上理解。典型地，在本文所述的真空腔室中的压力可在10-3毫巴与约10-8毫巴之间、更典型地在10-5毫巴与10-7毫巴之间，并且甚至更典型地在约10-6毫巴与约10-7毫巴之间。
图2示出了根据本文所述的实施方式的用于制造复合膜104的设备20的示意图。真空腔室、沉积设备、层压设备以及运输系统的设置可对应于图1所示的设备10的相应特征，使得可参考以上说明而不重复。根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，设备20可进一步包括：第一退绕卷轴111，该第一退绕卷轴设置在沉积设备200上游，该第一退绕卷轴111被配置用于退绕第一膜101；至少一个第二退绕卷轴112、113，该至少一个第二退绕卷轴设置在层压设备300上游，该至少一个第二退绕卷轴112、113被配置用于退绕至少一个第二膜102、103；以及复合膜卷绕卷轴114，该复合膜卷绕卷轴设置在层压设备300下游，该复合膜卷绕卷轴114被配置用于卷绕复合膜104。
图2示例性示出的沉积设备200包括沉积滚筒202和围绕沉积滚筒202的圆周设置的多个沉积单元201a至201f。例如，沉积设备200可包括多个溅射源或多个蒸镀源。沉积设备200的模块化设计便于通过径向移除沉积单元201a至201f并将另一沉积单元201a至201f装载到沉积设备200中来替换沉积单元201a至201f。可在两个相邻沉积单元201a至201f之间提供气体分隔壁，以便在操作期间分别减少从一个沉积单元到其他沉积单元(例如，到相邻沉积单元)的工艺气体流。因此，有益地，可在邻近沉积单元201a至201f之间提供高度气体分隔。
本文所用的术语“在……上游”和“在……下游”可指相应部件沿膜运输路径相对于另一个部件的位置。例如，在操作期间，例如经由辊组件，沿第一膜运输路径将膜从第一退绕卷轴111引导穿过真空腔室400，经过沉积设备200，并且随后引导到层压设备300。因此，关于第一膜运输路径，沉积设备200布置在层压设备300上游，并且层压设备300布置在沉积设备200下游。在操作期间，当膜首先由第一辊或第一部件引导或运输经过第一辊或第一部件，然后由第二辊或第二部件引导或运输经过第二辊或第二部件时，第二辊或第二部件布置在第一辊或者第一部件下游。
该设备可被配置为用辊组件沿相应膜运输路径运输第一膜101、至少一个第二膜102、103和/或所得的复合膜104，该辊组件包括被配置为在相应的辊表面上引导相应膜的多个引导辊。至少一个辊可以是具有用于旋转辊的驱动器或马达的主动辊。在一些布置中，可提供多于一个主动辊。例如，退绕卷轴111、112、113、沉积滚筒202和/或复合膜卷绕卷轴114可以是主动辊。在一些布置中，辊组件可包括一个或多个被动辊。如图2示例性地示出的，例如，可沿被配置用于退绕第一膜101的第一退绕卷轴111和沉积设备200之间的运输路径设置辊。然而，如图所示的辊的布置不是限制性的，并且辊的任何布置都可被实现为沿设备20中的运输路径引导相应膜。
为了避免对暴露的沉积层101a的损坏，被配置为运输第一膜101的运输系统可被配置为使得辊可不与暴露的沉积膜101a接触。特别地，运输系统被配置为使得在沉积设备200和层压设备300之间沿第一膜101的运输路径没有辊接触第一膜101的涂覆表面，即至少一个沉积层101a。需注意，该限制不排除在沉积设备200和层压设备300之间设置一个或多个辊，该辊接触第一膜101的相对表面，即第一膜101未涂覆的表面，如图2示例性地示出的。
本文所用的“主动”辊或滚子可理解为具有用于主动移动或旋转相应辊的驱动器或马达的辊。例如，可调整主动辊以提供预定扭矩。主动辊可被配置为基板张紧辊，该基板张紧轮被配置用于在操作期间用预定张紧力张紧基板。本文所用的“被动”辊可理解为没有提供用于主动移动或旋转被动辊的驱动器的辊或滚子。被动辊可通过膜的摩擦力而旋转，该膜在操作期间可与外辊表面直接接触。
在本公开内容中，“滚子”或“辊”可被理解为提供表面的设备，在沿设备中的运输路径运输膜的过程中，膜或膜的一部分可与该表面接触。本文所述的辊的至少一部分可包括圆形形状，以用于在运输期间接触膜。基本上圆柱形的形状可围绕笔直纵向轴线形成。根据一些实施方式，辊可以是引导辊，该引导辊适于在膜被运输时引导膜，例如在沉积工艺、层压工艺期间，或者当膜存在于设备中时。辊可被配置为散布辊(即适于为膜提供限定张力的主动辊)、用于在膜上沉积材料时支撑膜的处理辊(例如沉积滚筒)、用于使膜沿运输路径偏转的偏转辊、调节辊、退绕卷轴、卷绕卷轴等。
该设备可被配置为以1m/s或更高、特别是5m/s或更高、更特别是10m/s或更高或甚至15m/s或更高的速度引导相应膜。可提供高速卷对卷(R2R)涂覆系统。相应膜的引导速度可由主动辊(也称为“主辊”)确定，该主动辊可预设为以预定旋转速度旋转。一个或多个另外的主动辊可以是张力控制辊，使得可适当地控制基板的张力，并且可避免过大或不足的基板张力。在其他布置中，例如在被配置用于溅射沉积的设备中，运输系统可被配置用于膜的较低引导速度，例如10m/分钟或更低的引导速度。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，第一退绕卷轴111、至少一个第二退绕卷轴112、113和复合膜卷绕卷轴114中的至少一者可设置在至少一个卷轴腔室401、402、403、404中。例如，被配置用于退绕第一膜101的第一退绕卷轴111可设置在与真空腔室400分隔的第一退绕卷轴腔室401中。类似地，被配置用于退绕至少一个第二膜102、103的至少一个第二退绕卷轴112、113可设置在相应的第二退绕卷轴腔室402、403中，并且/或者被配置用于卷绕复合膜104的复合膜卷绕卷轴114可设置在复合膜卷绕卷轴腔室404中。相应卷轴腔室401、402、403、404可设置有布置在真空腔室400的壁处的闸阀401a、402a、403a、404a以允许将相应的膜运输到真空腔室400中和运输出真空腔室400。特别地，闸阀401a、402a、403a、404a包括密封件，使得相应卷轴腔室401、402、403、404可通气，同时真空腔室400可维持在抽空状态。在单独卷轴腔室内设置退绕和卷绕卷轴促成快速地且高效地装载和卸载相应卷轴，而不使真空腔室400通气。由于第一膜、至少一个第二膜和复合膜与脆弱的暴露的沉积层101a相比的相对坚固性，相应膜可通过相应闸阀，而没有或可忽略损坏，这不会对所得的复合膜的品质造成影响。
替代地，可通过避免相应膜与闸阀之间的任何接触来进一步提高复合膜104的品质。例如，如果第一膜或至少一个第二膜中的一者是容易被刮伤或损坏的材料，则可使用避免与闸阀接触的替代布置。根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，第一退绕卷轴111、至少一个第二退绕卷轴112、113和复合膜卷绕卷轴104中的至少一者可设置在真空腔室400中。换句话说，卷绕和/或退绕卷轴中的至少一者可设置在与沉积设备200和层压设备300相同的真空腔室400中。这种布置允许相应膜在不通过真空腔室闸阀的情况下被运输通过设备，从而减少在沉积之前、层压之前或层压之后相应膜的表面的刮擦、摩擦或损坏的发生。由此，所得的复合膜104的品质进一步提高。然而，在这样的设备中，真空腔室400将通气以用于装载和卸载相应的卷绕和退绕卷轴，这可能增加制造复合膜104的时间。
本公开内容的设备10、20包括层压设备300，如图3的详细视图中示例性地示出的。层压设备300被配置为将第一膜101和至少一个第二膜102、103中的每一者彼此联结以生产复合膜104。根据本公开内容的实施方式的层压设备300可包括一对压紧辊303，该对压紧辊被配置用于使待层压的膜101、102、103中的每一者彼此接触，并且用于向膜101、102、103的堆叠施加压力，使得膜101、102、103的堆叠层压在一起。层压设备300可任选地包括一对输入辊301，该对输入辊被配置用于将膜101、102、103的堆叠引导到层压设备300中。引导辊301可被进一步配置用于向膜101、102、103的堆叠施加压力。压紧辊303和/或引导辊301可被配置为主动辊或被动辊。如示例性地示出的，引导辊301设置在层压设备300的入口处，即在上游侧，并且压紧辊303设置在层压设备300的出口处，即在下游侧。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，层压设备300可包括热层压设备。热层压设备通过施加热和压力将两个或多个膜层压在一起来使用热活化层压层联结两个或更多个膜。热层压可能比普通技术(例如，溶剂层压)更有利，因为不需要管理湿涂覆工艺。例如，热层压可避免提供和储存涂覆溶液或使用复杂的涂覆头或干燥炉，并且还可避免潜在的溶剂飞溅和随后的清理。另外，与普通层压技术相比，热层压具有最少固化时间。层压设备300可包括例如加热器302，该加热器被配置为加热膜101、102、103的堆叠，使得膜101、102、103的堆叠中的每个膜彼此热联结以形成复合膜104。如示例性所示，加热器302可包括非接触式加热器，例如红外加热器。或者，加热器可包括接触式加热器，例如加热辊。特别地，压紧辊303或引导辊301中的一者可以是加热辊。加热器302示例性地示出为设置在引导辊301下游和压紧辊303上游，然而本公开内容不限于此。例如，层压设备300可在压紧辊303下游设置加热器302，或者可在压紧辊303上游和下游都设置加热器302。层压设备300可被容纳在外壳内，如图3中示例性所示，以便阻挡或阻碍来自层压设备300的热加热设备10、20中的其他部件。
替代地，层压设备300可被配置用于使用联结层联结第一膜101和至少一个第二膜102、103。例如，至少一个第二膜102、103可包括联结层，例如胶粘层，该联结层便于联结另外的第二膜102、103。层压设备300可通过经由压紧辊303施加压力和/或通过使用加热器302加热膜的堆叠来将层101、102、103的堆叠和联结层联结以产生复合膜104。
根据本文所述的另一方面，提供了一种用于制造复合膜的方法。如图4图解地所示，方法30从开始31开始并在结束37结束。方法30包括提供32第一膜，在第一膜上沉积33至少一个沉积层，提供34至少一个第二膜，以及在至少一个沉积层上将至少一个第二膜层压36到第一膜，其中沉积33和层压36在同一真空腔室中执行。
在框32中，提供了第一膜。类似地，在框34中，提供至少一个第二膜。例如，可在沉积设备和层压设备上游、在被配置用于退绕第一膜的第一退绕卷轴上提供第一膜。提供32第一膜可包括安装装载有第一膜的第一退绕卷轴，并且使第一膜沿运输路径穿过或经过沉积设备和层压设备，并且将第一膜的端部附接到被配置用于卷绕复合膜的卷绕卷轴，使得第一膜设置在准备好进行处理的初始位置。类似地，提供34至少一个第二膜可包括安装装载有每个相应第二膜的至少一个第二退绕卷轴，并且使至少一个第二膜沿运输路径穿过或经过层压设备，并且将每个相应第二膜的端部附接到被配置用于卷绕复合膜的卷绕卷轴，使得至少一个第二膜设置在准备好进行处理的初始位置。提供32第一膜和/或提供34至少一个第二膜可包括将装载有第一膜的第一退绕卷轴和装载有每个相应第二膜的至少一个第二退绕卷轴安装在单独腔室(例如，退绕腔室)中，该单独腔室可用闸阀附接到真空腔室的壁来将第一膜和/或至少一个第二膜运输通过其中。
在框33中，在第一膜上沉积至少一个沉积层。沉积33至少一个沉积层可包括将第一膜运输经过沉积源，使得材料层可沉积在第一膜的表面上。根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，沉积33至少一个沉积层包括热蒸镀、物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)中的一者。沉积33至少一个沉积层可包括在沉积滚筒、特别是加热的沉积滚筒上运输第一膜。根据可与本文中的其他实施方式结合的实施方式，至少一个沉积层可以是金属层、金属氧化物层、非金属氧化物层或阻挡层。特别地，至少一个沉积层可以是金属阻挡层或金属氧化物阻挡层。更特别地，至少一个沉积层可以是铝阻挡层或氧化铝阻挡层。
在框36中，在至少一个沉积层上方将至少一个第二膜层压到第一膜上。将至少一个沉积层沉积33在第一膜上和将至少一个第二膜层压36到第一膜在同一真空腔室中执行。根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，层压36可包括热层压。层压36可进一步包括在第一膜与至少一个第二膜之间设置至少一个联结层、特别是胶粘层。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，方法30可进一步包括在层压36之前印刷35至少一个第二膜。印刷35可包括在层压36之前将至少一个印刷材料层沉积到至少一个第二膜的表面上，使得至少一个印刷材料层包括在所得的复合膜中。例如，至少一个印刷材料层可包括以设计、文本或图案印刷的油墨层。特别地，印刷35和层压36可在同一真空腔室中执行。类似于在同一真空腔室中执行沉积33和层压36，在同一腔室中执行印刷35和层压36允许避免至少一个印刷材料层的损坏和/或氧化，从而产生具有改善品质的复合膜。印刷35可根据用于将设计、文本或图案印刷到膜或柔性基板上、特别是印刷到塑料膜上的任何印刷方法来执行。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式，方法30可进一步包括提供32第一膜；在第一膜上沉积33至少一个沉积层；提供34至少一个印刷膜，该至少一个印刷膜在印刷膜的第一表面上具有层压层并在印刷膜相对表面上具有印刷材料层；提供具有层压层的至少一个另外的膜；以及将至少一个印刷膜层压36到第一膜并将至少一个另外的膜层压到至少一个印刷膜，使得至少一个第二膜的层压层面向至少一个沉积层，并且至少一个另外的膜的层压层面向至少一个印刷材料层。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种复合膜104，其中通过根据本文所述的方面和实施方式的设备和方法来制造复合膜104。复合膜104包括第一膜101、沉积在第一膜101上的至少一个沉积层101a、以及在至少一个沉积层101a上方层压到第一膜101的至少一个第二膜102、103。至少一个沉积层101a可包括金属层或阻挡层。与通过常规设备制造的复合膜相比，通过根据本文所述的方面和实施方式的设备制造的复合膜104表现出更高品质的至少一个沉积层101a，特别是具有极大减少的刮擦、损坏或损伤和/或极大减少的氧化的沉积层101a。通过直接在沉积至少一个沉积层101a之后在同一真空腔室中在至少一个沉积层101a上方将至少一个第二膜102、103层压到第一膜101，使得保护至少一个沉积层101a免受损坏和/或氧化，而实现该有利效果。
虽然前述内容针对的是本公开内容的实施方式，但是在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可设想本公开内容的其他和进一步实施方式，并且该范围由所附权利要求书确定。

Claims (15)

1.一种用于制造复合膜(104)的设备(10、20)，所述复合膜包括第一膜(101)、至少一个沉积层(101a)和具有层压层的至少一个第二膜(102、103)，所述设备(10、20)包括：
真空腔室(400)；
沉积设备(200)，所述沉积设备用于在所述第一膜(101)上沉积所述至少一个沉积层(101a)；以及
层压设备(300)，所述层压设备用于将所述至少一个第二膜(102、103)层压到所述第一膜(101)，使得所述至少一个第二膜(102、103)的所述层压层面向所述至少一个沉积层(101a)，
其中所述沉积设备(200)和所述层压设备(300)设置在所述真空腔室(400)内。
2.根据权利要求1所述的设备(10、20)，其中所述至少一个沉积层(101a)包括金属层、金属氧化物层、非金属氧化物层或阻挡层、特别是金属阻挡层中的一者。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的设备(10、20)，其中所述层压设备(300)包括热层压设备，并且所述至少一个第二层(102、103)的所述层压层是热活化层压层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(10、20)，其中所述沉积设备(200)包括热蒸镀沉积设备、物理气相沉积设备和化学气相沉积设备中的一者。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备(10、20)，其中所述至少一个第二膜(102、103)包括印刷膜或着色膜。
6.根据权利要求5所述的设备(10、20)，进一步包括至少一个印刷设备，所述至少一个印刷设备被配置用于在所述至少一个第二膜(102、103)上印刷至少一个材料层。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备(20)，进一步包括：
第一退绕卷轴(111)，所述第一退绕卷轴设置在所述沉积设备(200)上游，所述第一退绕卷轴(111)被配置用于退绕所述第一膜(101)；
至少一个第二退绕卷轴(112、113)，所述至少一个第二退绕卷轴设置在所述层压设备(300)上游，所述至少一个第二退绕卷轴(112、113)被配置用于退绕所述至少一个第二膜(102、103)；以及
复合膜卷绕卷轴(114)，所述复合膜卷绕卷轴设置在所述层压设备(300)下游，所述复合膜卷绕卷轴(114)被配置用于卷绕所述复合膜(104)。
8.根据权利要求7所述的设备(20)，其中所述第一退绕卷轴(111)、所述至少一个第二退绕卷轴(112、113)和所述复合膜卷绕卷轴(114)中的至少一者设置在所述真空腔室(400)中。
9.根据权利要求7所述的设备(20)，其中所述第一退绕卷轴(111)、所述至少一个第二退绕卷轴(112、113)和所述复合膜卷绕卷轴(114)中的至少一者设置在至少一个卷轴腔室(401、402、403、404)中。
10.一种用于制造复合膜的方法(30)，所述方法(30)包括：
提供(32)第一膜；
在所述第一膜上沉积(33)至少一个沉积层；
提供(34)具有层压层的至少一个第二膜；以及
将所述至少一个第二膜层压(36)到所述第一膜，使得所述至少一个第二膜的所述层压层面向所述至少一个沉积层，
其中所述沉积(33)和所述层压(36)在同一真空腔室中执行。
11.根据权利要求10所述的方法(30)，其中所述至少一个沉积层是金属层、金属氧化物层、非金属氧化物层或阻挡层、特别是金属阻挡层中的一者。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的方法(30)，其中所述层压(36)包括热层压，并且所述至少一个第二膜的所述层压层是热活化层压层。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法(30)，其中所述沉积(33)至少一个沉积层包括热蒸镀、物理气相沉积和化学气相沉积中的一者。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法(30)，进一步包括：
在所述层压(36)之前在所述至少一个第二膜上印刷(35)至少一个材料层。
15.一种复合膜(104)，所述复合膜包括第一膜(101)、至少一个沉积层(101a)和具有层压层的至少一个第二膜(102、103)，所述复合膜(104)通过根据权利要求1至9中任一项所述的设备(10、20)使用根据权利要求10至14中任一项所述的方法(30)制造。
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