CN204918748U - 复合卷绕ito柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合卷绕ITO柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备，所述的卷绕柔性薄膜真空沉积系统包括两个分隔开的相互独立的低真空腔体和高真空腔体，所述低真空腔体与高真空腔体之间设置有高低真空隔板；所述低真空度腔体设置有可沿着水平轨道开合的第一移动门；所述高真空度腔体装设有第二移动门。所述高真空腔体内围绕着立式单鼓周围均布了多对立式中频平面的非平衡阴极，每对非平衡阴极均设置有自隔气的整体式的封闭屏蔽罩和各自独立的工艺气体供气系统。本实用新型结构简单，使用方便，常温下可以高效率的工作，该设备能够采用常温物理气相沉积，透明导电薄膜沉积光、电指标稳定，微观结构一致。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空设备领域，具体涉及一种复合卷绕ITO柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备。
背景技术
ITO透明导电薄膜为了满足薄膜高的光学透过率和低的表面电阻的光电指标，在薄膜沉积时就必须使得所沉积的薄膜微观结构达到一定的要求，这就决定了ITO透明导电薄膜的沉积过程必须在较高的温度下进行。目前ITO透明导电薄膜所采用的物理气相沉积法制备ITO透明导电薄膜多在真空条件下，加温到200℃—350℃左右，使得ITO透明导电薄膜目前多只能沉积在玻璃等可以耐一定温度的基体上，而不能沉积在不耐高温的透明塑料薄膜。过多的加热不仅消耗大量的能源，增加成本，对生产设备也提出许多的苛刻的要求。同时，由于在薄膜制备时始终处于高温的状况下，也就极大的限制了ITO透明导电薄膜沉积所用基体材料的选用范围，使得很多价格合理的高透明材料不能作为ITO透明导电薄膜的基体应用，也就相应的提高了ITO透明导电薄膜产品的成本和价格，而且更加限制了ITO透明导电薄膜产品的应用范围。并且，在薄膜制备时始终处于高温的状况下，也会促使ITO透明导电薄膜沉积所用基体材料的变形，改变了ITO透明导电薄膜沉积所用基体材料的某些物理和化学性能，降低了ITO透明导电薄膜产品的成品率。高温设备的操作也给生产安全带来问题，会留下对生产一线人员生命保护和生产设备维护的不可预知的隐患。
目前，缺乏一种能够常温下工作的复合卷绕ITO柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够常温下工作的复合卷绕ITO柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备。
为了实现上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：本实用新型提供了一种复合卷绕ITO柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备，所述的卷绕柔性薄膜真空沉积系统包括两个分隔开的相互独立的低真空腔体和高真空腔体，所述低真空腔体与高真空腔体之间设置有高低真空隔板；
所述低真空度腔体设置有可沿着水平轨道开合的第一移动门；所述高真空度腔体装设有第二移动门；所述第二移动门通过铰链与高真空度腔体铰接连接；
所述高真空腔体内围绕着立式单鼓周围均布了多对立式中频平面的非平衡阴极，每对非平衡阴极均设置有自隔气的整体式的封闭屏蔽罩和各自独立的工艺气体供气系统。
进一步地，所述高真空腔体内设置有非平衡阴极及隔气系统；所述高真空腔体和低真空腔体内均设置有各自独立的相互分开的真空抽气系统。
进一步地，所述低真空腔体内设置有可视实时监控系统。
更进一步地，所述非平衡阴极为七对。
有益效果：本实用新型结构简单，使用方便，常温下可以高效率的工作，该设备能够采用常温物理气相沉积，透明导电薄膜沉积光、电指标稳定，微观结构一致；卷绕机构设有可视实时监控系统，可以进行实时监控；阴极布置和靶材安装以及薄膜沉积的工艺方便。
相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：
(1)采用物理气相沉积技术将透明导电氧化物导电玻璃薄膜在室温的条件下，沉积在PET、PEN、PC等多层复合的柔性透明塑料基体上，并作为柔性光电子基础材料而广泛用于柔性显示器、各种柔性光电电子器件、柔性共形触摸屏等领域。
(2)透明导电薄膜采用直立式阴极靶材布置形式和ITO柔性基材垂直附着在直立的转动鼓的外表面上随鼓同步转动前行的气相沉积过程。从而避免了卧式的薄膜沉积生产结构和方式在薄膜沉积过程中存在的由于各种震动导致腔体上的各种氧化物微粒，以及腔体内表面吸附的众多杂质随时都能掉落在ITO透明导电薄膜的镀膜面上，既破坏了所沉积的薄膜的连续一致性，又阻断了薄膜与柔性基体表面的联结，降低了薄膜的附着力之一不可克服的巨大缺陷，保证了在玻璃的整个表面上所沉积的薄膜均匀一致，附着力牢固可靠。
(3)非平衡阴极布置形式和自隔气的整体式封闭屏蔽罩和各自独立的供气机构，主要是通过低气压等离子体的非均匀放电性形式，是在电磁场与等离子体之间通过欧姆加热、随机加热和二次电子发射加热等诸多电子加热的机制，间接的微小范围内局部暂时提高基体表面的瞬时温度，来达到不对基体进行剧烈加热而保证形成导电薄膜的材料可以最大可能的按要求沉积在基体的表面。
(4)等离子体能在不对基体加热的条件下，通过改善物理气相沉积的工艺参数和采用更加合理的设备结构以及经过优化的磁场布置形式等多种技术和理论的综合，促使形成导电薄膜的材料可以最大可能的按要求沉积在基体的表面。为薄膜在基体表面的生长提供必要而且足够的活化能。实现了温超大面积多层复合卷绕ITO柔性基材全电阻值系列复合卷绕ITO柔性基材全电阻值系列ITO膜的工业化生产。
(5)薄膜真空沉积系统和自控卷绕系统不固定连接，完全分离，极大地减少了真空腔体的开孔和结构复杂性，使得卷绕机构约束少；各个组成部分协调一致，同步运行，工作稳定性好，能够做到独立张紧系统和独立纠偏系统同步控制。实现了多层复合ITO柔性基材安装和拆卸的自动化，减少了对膜层的损伤，提高了生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
1低真空腔体；2高真空腔体；3高低真空隔板；4非平衡阴极及隔气系统；5第二移动门；6第一移动门。
具体实施方式
为了阐明本实用新型的技术方案及技术目的，下面结合图及具体实施方式对本实用新型做进一步的介绍。
实施例1
本实用新型提供了一种复合卷绕ITO柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备，所述的卷绕柔性薄膜真空沉积系统包括两个分隔开的相互独立的低真空腔体1和高真空腔体2，所述低真空腔体1与高真空腔体2之间设置有高低真空隔板3；
所述低真空度腔体1设置有可沿着水平轨道开合的第一移动门5；所述高真空度腔体装设有第二移动门6。所述第二移动门6通过铰链与高真空度腔体1铰接连接。
所述高真空腔体2内围绕着立式单鼓周围均布了多对立式中频平面的非平衡阴极，每对非平衡阴极均设置有自隔气的整体式的封闭屏蔽罩和各自独立的工艺气体供气系统。
所述高真空腔体2内设置有非平衡阴极及隔气系统4；所述高真空腔体2和低真空腔体1内均设置有各自独立的相互分开的真空抽气系统。
所述低真空腔体1内设置有可视实时监控系统。以便于动态跟踪记录整个生产过程中ITO柔性基材的卷绕运行状况。
本实用新型结构简单，使用方便，常温下可以高效率的工作，该设备能够采用常温物理气相沉积，透明导电薄膜沉积光、电指标稳定，微观结构一致；卷绕机构设有可视实时监控系统，可以进行实时监控；阴极布置和靶材安装以及薄膜沉积的工艺方便。
相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：
(1)采用物理气相沉积技术将透明导电氧化物导电玻璃薄膜在室温的条件下，沉积在PET、PEN、PC等多层复合的柔性透明塑料基体上，并作为柔性光电子基础材料而广泛用于柔性显示器、各种柔性光电电子器件、柔性共形触摸屏等领域。
(2)透明导电薄膜采用直立式阴极靶材布置形式和ITO柔性基材垂直附着在直立的转动鼓的外表面上随鼓同步转动前行的气相沉积过程。从而避免了卧式的薄膜沉积生产结构和方式在薄膜沉积过程中存在的由于各种震动导致腔体上的各种氧化物微粒，以及腔体内表面吸附的众多杂质随时都能掉落在ITO透明导电薄膜的镀膜面上，既破坏了所沉积的薄膜的连续一致性，又阻断了薄膜与柔性基体表面的联结，降低了薄膜的附着力之一不可克服的巨大缺陷，保证了在玻璃的整个表面上所沉积的薄膜均匀一致，附着力牢固可靠。
(3)非平衡阴极布置形式和自隔气的整体式封闭屏蔽罩和各自独立的供气机构，主要是通过低气压等离子体的非均匀放电性形式，是在电磁场与等离子体之间通过欧姆加热、随机加热和二次电子发射加热等诸多电子加热的机制，间接的微小范围内局部暂时提高基体表面的瞬时温度，来达到不对基体进行剧烈加热而保证形成导电薄膜的材料可以最大可能的按要求沉积在基体的表面。
(4)等离子体能在不对基体加热的条件下，通过改善物理气相沉积的工艺参数和采用更加合理的设备结构以及经过优化的磁场布置形式等多种技术和理论的综合，促使形成导电薄膜的材料可以最大可能的按要求沉积在基体的表面。为薄膜在基体表面的生长提供必要而且足够的活化能。实现了温超大面积多层复合卷绕ITO柔性基材全电阻值系列复合卷绕ITO柔性基材全电阻值系列ITO膜的工业化生产。
(5)薄膜真空沉积系统和自控卷绕系统不固定连接，完全分离，极大地减少了真空腔体的开孔和结构复杂性，使得卷绕机构约束少；各个组成部分协调一致，同步运行，工作稳定性好，能够做到独立张紧系统和独立纠偏系统同步控制。实现了多层复合ITO柔性基材安装和拆卸的自动化，减少了对膜层的损伤，提高了生产效率。
试验1
将实施例1的柔性卷绕基材固定在放料辊上，并通过各轴连接到收料辊。调节各层膜材的张力同步协调一致，设定好纠偏同步一致性，选择薄膜沉积鼓的设定温度，设定基材的运行速度为3米/分钟。将设定好的多层复合ITO柔性基材自控卷绕系统整体水平移进到低真空度的真空腔体内，抽真空到额定值，通入工艺气体，进行气相沉积，其结果为：复合卷绕ITO柔性基材全电阻值系列ITO膜表面电阻为100Ω，透光率为91％，均匀性为±5％。
试验2
将实施例1的柔性卷绕基材固定在放料辊上，并通过各轴连接到收料辊。调节各层膜材的张力同步协调一致，设定好纠偏同步一致性，选择薄膜沉积鼓的设定温度，设定基材的运行速度为1米/分钟。将设定好的多层复合ITO柔性基材自控卷绕系统整体水平移进到低真空度的真空腔体内，抽真空到额定值，通入工艺气体，进行气相沉积，其结果为：复合卷绕ITO柔性基材全电阻值系列ITO膜表面电阻为40Ω，透光率为88％，均匀性为±3％。
由试验1和试验2可以看出，本实用新型生产的复合卷绕ITO柔性基材全电阻值系列ITO膜的透光率高，均匀性较好，复合卷绕ITO柔性基材全电阻值系列ITO膜表面电阻均匀稳定，一致性好，连续生产重复性好。
尽管本文较多地使用了低真空腔体1、高真空腔体2、高低真空隔板3、非平衡阴极及隔气系统4、第二移动门5、第一移动门6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种复合卷绕ITO柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备，其特征在于：所述的卷绕柔性薄膜真空沉积系统包括两个分隔开的相互独立的低真空腔体和高真空腔体，所述低真空腔体与高真空腔体之间设置有高低真空隔板；
所述低真空度腔体设置有可沿着水平轨道开合的第一移动门；所述高真空度腔体装设有第二移动门；所述第二移动门通过铰链与高真空度腔体铰接连接；
所述高真空腔体内围绕着立式单鼓周围均布了多对立式中频平面的非平衡阴极，每对非平衡阴极均设置有自隔气的整体式的封闭屏蔽罩和各自独立的工艺气体供气系统。
2.根据权利要求1所述的复合卷绕ITO柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备，其特征在于:所述高真空腔体内设置有非平衡非平衡阴极及隔气系统；所述高真空腔体和低真空腔体内均设置有各自独立的相互分开的真空抽气系统。
3.根据权利要求1所述的复合卷绕ITO柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备，其特征在于：所述低真空腔体内设置有可视实时监控系统。
4.根据权利要求1至3任一项所述的复合卷绕ITO柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备，其特征在于：所述非平衡阴极为七对。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520531413.2U CN204918748U (zh) | 2015-07-21 | 2015-07-21 | 复合卷绕ito柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备 |
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| CN201520531413.2U CN204918748U (zh) | 2015-07-21 | 2015-07-21 | 复合卷绕ito柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备 |
Publications (1)
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| CN201520531413.2U Active CN204918748U (zh) | 2015-07-21 | 2015-07-21 | 复合卷绕ito柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105063561A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-18 | 赛柏利安工业技术（苏州）有限公司 | 复合卷绕ito 柔性基材单鼓立式连续磁控溅射真空设备 |
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2015
- 2015-07-21 CN CN201520531413.2U patent/CN204918748U/zh active Active
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