一種低溫沉積柔性基材ito膜鍍膜裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，是將可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的基材卷繞機(jī)構(gòu)、離子源和非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)分別設(shè)于容器體內(nèi)，離子源設(shè)于基材卷繞機(jī)構(gòu)中放卷組件的外側(cè)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)設(shè)于基材卷繞機(jī)構(gòu)中主輥的外側(cè)；容器體外接高真空抽氣機(jī)構(gòu)，基材卷繞機(jī)構(gòu)的輸入端外接工件輸送機(jī)構(gòu)，基材卷繞機(jī)構(gòu)的主輥一端外接冷熱交換機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了低溫沉積較高質(zhì)量的柔性基材ITO膜，其產(chǎn)品質(zhì)量高、適用范圍廣。
【專利說(shuō)明】一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及ITO薄膜的鍍膜技術(shù)，特別涉及一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍
膜裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]透明導(dǎo)電(TCO)薄膜是一種對(duì)可見光平均透過率高(T>80%)、電阻率低(Ρ〈10_3Ω.cm)，兼具透明、導(dǎo)電兩大特性的特殊物質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于平板顯示、觸摸屏、太陽(yáng)能電池、光電子器件等領(lǐng)域。其中，ITO透明導(dǎo)電薄膜是目前研究和應(yīng)用較多的高質(zhì)量TCO薄膜之一，ITO透明導(dǎo)電薄膜具有高可見光透過率、低電阻率、對(duì)襯底附著性好，以及高硬度、耐磨性、耐化學(xué)腐蝕特性等特點(diǎn)。
[0003]與硬質(zhì)襯底ITO膜相比，柔性基材ITO膜不但具有硬質(zhì)襯底ITO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)。2008年日本Seiren公司通過化學(xué)鍍膜法在透明PET薄膜上形成的線寬25 μ m左右的銅網(wǎng)圖案的ITO薄膜，能夠屏蔽40dB以上的電場(chǎng)(頻率為IOM?IGHz)，可見光的透過率為80%，可作為透明電磁屏蔽材料使用。近年來(lái)美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家己率先使用柔性基材ITO膜研制并生產(chǎn)出塑料液晶顯示器，且已獲得多種應(yīng)用。
[0004]目前，柔性ITO薄膜的制備方法主要有磁控濺射法、化學(xué)氣相沉積法、噴霧熱分解法和溶膠一凝膠法，其中，磁控濺射法工藝成熟，已用于柔性基材ITO膜的生產(chǎn)。但傳統(tǒng)的磁控濺射法中，為了提高柔性基材ITO膜的成膜質(zhì)量，一般需要對(duì)柔性基材進(jìn)行加熱處理，但存在諸多缺點(diǎn):(1)柔性基材不耐高溫，遇熱易變形；(2)高溫條件下，基材在濺射過程中會(huì)有放氣現(xiàn)象，放出的雜質(zhì)元素進(jìn)入容易ITO膜，會(huì)嚴(yán)重影響薄膜質(zhì)量，使其導(dǎo)電性和可見光區(qū)透射率都不夠理想；(3)高溫環(huán)境對(duì)于設(shè)備工件的耐熱性要求高，增加設(shè)備成本。因此，探討在低溫條件下制備高質(zhì)量柔性基材ITO膜的鍍膜裝置及方法具有實(shí)際的意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)在常溫下沉積出高質(zhì)量的ITO透明導(dǎo)電膜。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，包括可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的基材卷繞機(jī)構(gòu)、離子源、非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)以及容器體，基材卷繞機(jī)構(gòu)、離子源和非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)分別設(shè)于容器體內(nèi)，離子源設(shè)于基材卷繞機(jī)構(gòu)中放卷組件的外側(cè)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)設(shè)于基材卷繞機(jī)構(gòu)中主輥的外側(cè)；容器體外接高真空抽氣機(jī)構(gòu)，基材卷繞機(jī)構(gòu)的輸入端外接工件輸送機(jī)構(gòu)，基材卷繞機(jī)構(gòu)的主輥一端外接冷熱交換機(jī)構(gòu)。
[0007]所述基材卷繞機(jī)構(gòu)包括依次連接的放卷組件、主輥和收卷組件，放卷組件和收卷組件對(duì)稱設(shè)于主輥的兩側(cè)；按照柔性基材的輸送方向，放卷組件包括依次連接的放卷輥、第一導(dǎo)輥、第一檢測(cè)輥、第二導(dǎo)輥和第三導(dǎo)輥，收卷組件包括依次連接的第四導(dǎo)輥、第五導(dǎo)輥、第二檢測(cè)棍、第六導(dǎo)棍和收卷棍，其中，第三導(dǎo)棍和第四導(dǎo)棍之間設(shè)置主棍，第一檢測(cè)棍和第二檢測(cè)輥分別外接伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控機(jī)構(gòu)。
[0008]所述容器體為橫置的圓筒狀結(jié)構(gòu)，主輥設(shè)于容器體下部的空間內(nèi)，放卷輥和收卷輥分別設(shè)于容器體上部的空間內(nèi)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)設(shè)于主輥下方，離子源設(shè)于放卷組件外側(cè)的容器體內(nèi)壁上。在容器體下部的空間內(nèi)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)周圍形成鍍膜區(qū)域。
[0009]所述非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)包括至少一對(duì)陰極組，每對(duì)陰極組獨(dú)立配置一個(gè)中頻交流電源；各陰極組分別包括兩個(gè)濺射陰極；各濺射陰極分別包括靶材、陰極體和磁鐵，靶材固定在陰極體上，陰極體設(shè)于主輥的外側(cè)，在陰極體內(nèi)設(shè)置多個(gè)并排分布的磁鐵，各磁鐵的兩極端面分別與靶材和陰極體內(nèi)的導(dǎo)磁塊垂直連接；相鄰兩個(gè)磁鐵之間的磁極極性相反。
[0010]所述陰極組中的兩個(gè)濺射陰極為孿生排列結(jié)構(gòu)，兩個(gè)陰極體中的磁鐵并排分布，但相鄰兩個(gè)位于不同濺射陰極內(nèi)的磁鐵之間的磁極極性相反。
[0011]所述非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)包括多對(duì)陰極組時(shí)，相鄰的兩對(duì)陰極組之間，相鄰兩個(gè)濺射陰極的陰極體內(nèi)的磁鐵之間的磁極磁性相同。
[0012]傳統(tǒng)的磁控濺射沉積原理是:首先在濺射陰極上加入一個(gè)高壓電場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了真空放電即輝光放電，由于磁場(chǎng)約束電子運(yùn)動(dòng)的影響，使得電子不斷與充入容器體內(nèi)的工作氣體產(chǎn)生碰撞，然后產(chǎn)生電離，形成穩(wěn)定的等離子放電。等離子體中的離子在電場(chǎng)的吸引下轟擊陰極靶材，實(shí)現(xiàn)了靶材的濺射沉積。
[0013]而本鍍膜裝置中的非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)，其工作原理是:采用每個(gè)陰極組配置一個(gè)中頻交流電源，使兩個(gè)濺射陰極互為正負(fù)，形成交變電場(chǎng)和磁場(chǎng)，擴(kuò)大等離子體區(qū)域范圍，另外加入非平衡磁場(chǎng)使得閉合磁場(chǎng)不再只局限于單個(gè)濺射陰極表面，而是多濺射陰極之間的形成一個(gè)大區(qū)域的閉環(huán)空間磁場(chǎng)，進(jìn)一步擴(kuò)大了等離子區(qū)域。由于等離子區(qū)覆蓋了基片表面，同時(shí)在交變電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下，等離子體區(qū)域內(nèi)的電子高速震蕩運(yùn)動(dòng)，電子不斷轟擊基材表面，從而對(duì)沉積膜層進(jìn)行電子轟擊及表面加熱處理，改善膜層的結(jié)晶度，提高膜層導(dǎo)電性和可見光區(qū)透射率。因此無(wú)需對(duì)柔性基材加熱，可實(shí)現(xiàn)在低溫條件下沉積較高質(zhì)量的柔性ITO膜。
[0014]所述高真空抽氣機(jī)構(gòu)包括擴(kuò)散泵機(jī)組和分子泵機(jī)組，擴(kuò)散泵機(jī)組設(shè)于容器體的一端，分子泵機(jī)組設(shè)于容器體的底部；擴(kuò)散泵機(jī)組包括擴(kuò)散泵和第一前級(jí)泵，擴(kuò)散泵一端與容器體連接，擴(kuò)散泵另一端通過管道與第一前級(jí)泵連接，擴(kuò)散泵與第一前級(jí)泵連接的管道上設(shè)有閥門；分子泵機(jī)組包括分子泵和第二前級(jí)泵，分子泵一端與容器體底部連接，分子泵另一端與第二前級(jí)泵連接；第一前級(jí)泵和第二前級(jí)泵均為機(jī)械真空泵。其中，分子泵機(jī)組主要對(duì)容器體的上腔體進(jìn)行抽真空，分子泵機(jī)組主要對(duì)容器體下部的鍍膜區(qū)域進(jìn)行抽真空；運(yùn)用抽氣能力大的擴(kuò)散泵機(jī)組和分子泵機(jī)組相結(jié)合對(duì)容器體進(jìn)行抽真空，可確保整個(gè)容器體內(nèi)獲得高真空，避免使用傳統(tǒng)抽真空機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的上腔體真空度不足的現(xiàn)象。
[0015]本實(shí)用新型通過上述裝置可實(shí)現(xiàn)一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜方法，包括以下步驟:
[0016](I)工件輸送機(jī)構(gòu)將柔性基材送入容器體內(nèi)的基材卷繞機(jī)構(gòu)中；
[0017](2)啟動(dòng)高真空抽氣機(jī)構(gòu)對(duì)容器體進(jìn)行抽真空；[0018](3)當(dāng)容器體內(nèi)的真空度達(dá)到預(yù)定真空度后，啟動(dòng)基材卷繞機(jī)構(gòu)，對(duì)柔性基材進(jìn)行放卷和收卷的傳送；
[0019](5)柔性基材放卷后，先通過離子源對(duì)柔性基材進(jìn)行離子表面處理；
[0020](6)柔性基材傳送至主輥處時(shí)，通過非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)進(jìn)行濺射，在柔性基材表面沉積ITO層。
[0021]其中，所述步驟(6)中，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)進(jìn)行濺射后，若柔性基材表面的ITO層厚度未達(dá)到產(chǎn)品所要求的厚度，則基材卷繞機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)對(duì)柔性基材表面進(jìn)行二次濺射。
[0022]所述柔性基材為耐高溫材料或不耐高溫材料；不耐高溫材料如PET等。
[0023]柔性基材的寬度為300?2500mm，柔性基材的卷繞直徑為200?1000mm。
[0024]在基材卷繞機(jī)構(gòu)傳送柔性基材的過程中，第一檢測(cè)輥或第二檢測(cè)輥可通過外接伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控機(jī)構(gòu)來(lái)控制柔性基材傳送的張力和速度。
[0025]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0026](I)本低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置中，濺射系統(tǒng)運(yùn)用了非平衡中頻磁控濺射技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)低溫沉積高質(zhì)量的柔性ITO膜。無(wú)需在裝置中加入大量加熱器件，不僅降低了設(shè)備的制造成本，而且可適用于不耐高溫、低成本的基材(如PET薄膜)鍍膜。
[0027](2)本低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置中，可通過伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控機(jī)構(gòu)來(lái)控制柔性基材傳送的張力和速度，由于伺服電機(jī)是個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)，它可準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)監(jiān)控張力及轉(zhuǎn)速，使柔性基材張力適中、轉(zhuǎn)速平緩，從而提高薄膜均勻度。
[0028](3)本低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置中，基材卷繞機(jī)構(gòu)在放卷側(cè)設(shè)有離子源，離子源電離氣體，并將電離產(chǎn)生的離子附著于基材表面，從而提高基材表面膜層的附著力，提高柔性ITO膜的成品質(zhì)量。
[0029](4)本低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置中，主輥外接冷熱交換機(jī)構(gòu)，通過冷熱交換機(jī)構(gòu)不斷地向主輥通入循環(huán)冷卻液體，可防止在濺射鍍膜過程中柔性基材變形，保證產(chǎn)
品質(zhì)量。
[0030](5)本低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置中，采用高真空抽氣機(jī)構(gòu)對(duì)容器體進(jìn)行抽真空。由于傳統(tǒng)分子泵對(duì)鍍膜區(qū)抽高真空時(shí)，會(huì)產(chǎn)生上腔體真空度不足的現(xiàn)象，而且柔性基材在濺射過程中有放氣現(xiàn)象，運(yùn)用抽氣能力大的擴(kuò)散泵機(jī)組和分子泵機(jī)組相結(jié)合對(duì)容器體進(jìn)行抽真空，可確保整個(gè)容器體內(nèi)獲得高真空。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置中非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為本低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置中基材卷繞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為本低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置中高真空抽氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5為本低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置中主輥外接冷熱交換機(jī)構(gòu)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0037]實(shí)施例1
[0038]本實(shí)施例一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，如圖1所示，包括可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的基材卷繞機(jī)構(gòu)、離子源、非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)以及容器體I，基材卷繞機(jī)構(gòu)、離子源和非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)分別設(shè)于容器體內(nèi)，離子源設(shè)于基材卷繞機(jī)構(gòu)中放卷組件的外側(cè)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)設(shè)于基材卷繞機(jī)構(gòu)中主輥的外側(cè)；容器體外接高真空抽氣機(jī)構(gòu),基材卷繞機(jī)構(gòu)的輸入端外接工件輸送機(jī)構(gòu)2，如圖5所示，基材卷繞機(jī)構(gòu)的主輥3 —端外接冷熱交換機(jī)構(gòu)14。其中，工件輸送機(jī)構(gòu)可采用傳統(tǒng)的薄膜工件輸送系統(tǒng)，冷熱交換機(jī)構(gòu)可采用傳統(tǒng)的冷熱交換機(jī)組。
[0039]如圖3所示，基材卷繞機(jī)構(gòu)包括依次連接的放卷組件、主輥3和收卷組件，放卷組件和收卷組件對(duì)稱設(shè)于主輥的兩側(cè)；按照柔性基材的輸送方向，放卷組件包括依次連接的放卷輥4、第一導(dǎo)輥5、第一檢測(cè)輥6、第二導(dǎo)輥7和第三導(dǎo)輥8，收卷組件包括依次連接的第四導(dǎo)輥9、第五導(dǎo)輥10、第二檢測(cè)輥11、第六導(dǎo)輥12和收卷輥13，其中，第三導(dǎo)輥和第四導(dǎo)輥之間設(shè)置主輥，第一檢測(cè)輥和第二檢測(cè)輥分別外接伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控機(jī)構(gòu)。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控機(jī)構(gòu)可采用傳統(tǒng)的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控器。
[0040]如圖3所示，容器體I為橫置的圓筒狀結(jié)構(gòu)，主輥設(shè)于容器體下部的空間內(nèi)，放卷輥和收卷輥分別設(shè)于容器體上部的空間內(nèi)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)設(shè)于主輥下方，離子源設(shè)于放卷組件外側(cè)的容器體內(nèi)壁上。在容器體下部的空間內(nèi)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)周圍形成鍍膜區(qū)域。
[0041]如圖2所示，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)包括至少一對(duì)陰極組15，每對(duì)陰極組獨(dú)立配置一個(gè)中頻交流電源16 ;各陰極組分別包括兩個(gè)濺射陰極17 ;各濺射陰極分別包括靶材18、陰極體19和磁鐵20，靶材固定在陰極體上，陰極體設(shè)于主輥的外側(cè)，在陰極體內(nèi)設(shè)置多個(gè)并排分布的磁鐵，各磁鐵的兩極端面分別與靶材和陰極體內(nèi)的導(dǎo)磁塊垂直連接；相鄰兩個(gè)磁鐵之間的磁極極性相反。
[0042]其中，陰極組中的兩個(gè)濺射陰極為孿生排列結(jié)構(gòu)，兩個(gè)陰極體中的磁鐵并排分布，但相鄰兩個(gè)位于不同濺射陰極內(nèi)的磁鐵之間的磁極極性相反。
[0043]本實(shí)施例中，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)包括兩對(duì)陰極組時(shí)，相鄰的兩對(duì)陰極組之間，相鄰兩個(gè)濺射陰極的陰極體內(nèi)的磁鐵之間的磁極磁性相同。
[0044]傳統(tǒng)的磁控濺射沉積原理是:首先在濺射陰極上加入一個(gè)高壓電場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了真空放電即輝光放電，由于磁場(chǎng)約束電子運(yùn)動(dòng)的影響，使得電子不斷與充入容器體內(nèi)的工作氣體產(chǎn)生碰撞，然后產(chǎn)生電離，形成穩(wěn)定的等離子放電。等離子體中的離子在電場(chǎng)的吸引下轟擊陰極靶材，實(shí)現(xiàn)了靶材的濺射沉積。
[0045]而本鍍膜裝置中的非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)，其工作原理是:采用每個(gè)陰極組配置一個(gè)中頻交流電源，使兩個(gè)濺射陰極互為正負(fù)，形成交變電場(chǎng)和磁場(chǎng)，擴(kuò)大等離子體區(qū)域范圍，另外加入非平衡磁場(chǎng)使得閉合磁場(chǎng)不再只局限于單個(gè)濺射陰極表面，而是多濺射陰極之間的形成一個(gè)大區(qū)域的閉環(huán)空間磁場(chǎng)，進(jìn)一步擴(kuò)大了等離子區(qū)域。由于等離子區(qū)覆蓋了基片表面，同時(shí)在交變電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下，等離子體區(qū)域內(nèi)的電子高速震蕩運(yùn)動(dòng)，電子不斷轟擊基材表面，從而對(duì)沉積膜層進(jìn)行電子轟擊及表面加熱處理，改善膜層的結(jié)晶度，提高膜層導(dǎo)電性和可見光區(qū)透射率。因此無(wú)需對(duì)柔性基材加熱，可實(shí)現(xiàn)在低溫條件下沉積較高質(zhì)量的柔性ITO膜。
[0046]如圖4所示，高真空抽氣機(jī)構(gòu)包括擴(kuò)散泵機(jī)組和分子泵機(jī)組，擴(kuò)散泵機(jī)組設(shè)于容器體的一端，分子泵機(jī)組設(shè)于容器體的底部；擴(kuò)散泵機(jī)組包括擴(kuò)散泵21和第一前級(jí)泵22，擴(kuò)散泵一端與容器體I連接，擴(kuò)散泵另一端通過管道23與第一前級(jí)泵連接，擴(kuò)散泵與第一前級(jí)泵連接的管道上設(shè)有閥門24 ;分子泵機(jī)組包括分子泵25和第二前級(jí)泵26，分子泵一端與容器體底部連接，分子泵另一端與第二前級(jí)泵連接；第一前級(jí)泵和第二前級(jí)泵均為機(jī)械真空泵。其中，分子泵機(jī)組主要對(duì)容器體的上腔體進(jìn)行抽真空，分子泵機(jī)組主要對(duì)容器體下部的鍍膜區(qū)域進(jìn)行抽真空；運(yùn)用抽氣能力大的擴(kuò)散泵機(jī)組和分子泵機(jī)組相結(jié)合對(duì)容器體進(jìn)行抽真空，可確保整個(gè)容器體內(nèi)獲得高真空，避免使用傳統(tǒng)抽真空機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的上腔體真空度不足的現(xiàn)象。
[0047]實(shí)施例2
[0048]本實(shí)施例通過實(shí)施例1所述裝置實(shí)現(xiàn)一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜方法，包括以下步驟:
[0049]( I)工件輸送機(jī)構(gòu)將柔性基材送入容器體內(nèi)的基材卷繞機(jī)構(gòu)中；
[0050](2)啟動(dòng)高真空抽氣機(jī)構(gòu)對(duì)容器體進(jìn)行抽真空；
[0051](3)當(dāng)容器體內(nèi)的真空度達(dá)到預(yù)定真空度后，啟動(dòng)基材卷繞機(jī)構(gòu)，對(duì)柔性基材進(jìn)行放卷和收卷的傳送；
[0052](5)柔性基材放卷后，先通過離子源對(duì)柔性基材進(jìn)行離子表面處理；
[0053](6)柔性基材傳送至主輥處時(shí)，通過非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)進(jìn)行濺射，在柔性基材表面沉積ITO層。
[0054]其中，步驟(6)中，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)進(jìn)行濺射后，若柔性基材表面的ITO層厚度未達(dá)到產(chǎn)品所要求的厚度，則基材卷繞機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)對(duì)柔性基材表面進(jìn)行二次濺射。
[0055]柔性基材為耐高溫材料或不耐高溫材料；不耐高溫材料如PET等。
[0056]柔性基材的寬度為300?2500mm，柔性基材的卷繞直徑為200?1000mm。
[0057]在基材卷繞機(jī)構(gòu)傳送柔性基材的過程中，第一檢測(cè)輥或第二檢測(cè)輥可通過外接伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控機(jī)構(gòu)來(lái)控制柔性基材傳送的張力和速度。
[0058]對(duì)上述方法制得的ITO膜的膜厚、結(jié)晶率、電阻率、透過率及表面形貌進(jìn)行表征測(cè)試，其結(jié)晶率高，電阻率達(dá)到1.5Χ10_4Ω.Cm，透過率大于80%，均勻度為±5%。
[0059]在基材卷繞機(jī)構(gòu)傳動(dòng)柔性基材的過程中，離子源電離氣體(如氧氣、氬氣)，并將電離產(chǎn)生的離子附著于基材表面，從而提高基材表面膜層的附著力，提高柔性ITO薄膜的成品質(zhì)量；伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控機(jī)構(gòu)對(duì)第一檢測(cè)輥和第二檢測(cè)輥進(jìn)行監(jiān)控，將第一檢測(cè)輥和第二檢測(cè)輥采集的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)第一檢測(cè)輥和第二檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控張力及轉(zhuǎn)速，使基材張力適中轉(zhuǎn)速平緩，從而提高薄膜均勻度；非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)鍍膜時(shí)會(huì)引起基材升溫，設(shè)置冷熱交換機(jī)構(gòu)與主輥連通，冷熱交換機(jī)構(gòu)不斷地向主輥通入循環(huán)冷卻液體，防止柔性基材變形。
[0060]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(lái)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。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，其特征在于，包括可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的基材卷繞機(jī)構(gòu)、離子源、非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)以及容器體，基材卷繞機(jī)構(gòu)、離子源和非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)分別設(shè)于容器體內(nèi)，離子源設(shè)于基材卷繞機(jī)構(gòu)中放卷組件的外側(cè)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)設(shè)于基材卷繞機(jī)構(gòu)中主輥的外側(cè)；容器體外接高真空抽氣機(jī)構(gòu)，基材卷繞機(jī)構(gòu)的輸入端外接工件輸送機(jī)構(gòu)，基材卷繞機(jī)構(gòu)的主輥一端外接冷熱交換機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，其特征在于，所述基材卷繞機(jī)構(gòu)包括依次連接的放卷組件、主輥和收卷組件，放卷組件和收卷組件對(duì)稱設(shè)于主輥的兩側(cè)；按照柔性基材的輸送方向，放卷組件包括依次連接的放卷輥、第一導(dǎo)輥、第一檢測(cè)輥、第二導(dǎo)輥和第三導(dǎo)輥，收卷組件包括依次連接的第四導(dǎo)輥、第五導(dǎo)輥、第二檢測(cè)輥、第六導(dǎo)輥和收卷輥，其中，第三導(dǎo)輥和第四導(dǎo)輥之間設(shè)置主輥，第一檢測(cè)輥和第二檢測(cè)輥分別外接伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，其特征在于，所述容器體為橫置的圓筒狀結(jié)構(gòu)，主輥設(shè)于容器體下部的空間內(nèi)，放卷輥和收卷輥分別設(shè)于容器體上部的空間內(nèi)，非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)設(shè)于主輥下方，離子源設(shè)于放卷組件外側(cè)的容器體內(nèi)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，其特征在于，所述非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)包括至少一對(duì)陰極組，每對(duì)陰極組獨(dú)立配置一個(gè)中頻交流電源；各陰極組分別包括兩個(gè)濺射陰極；各濺射陰極分別包括靶材、陰極體和磁鐵，靶材固定在陰極體上，陰極體設(shè)于主輥的外側(cè)，在陰極體內(nèi)設(shè)置多個(gè)并排分布的磁鐵，各磁鐵的兩極端面分別與靶材和陰極體內(nèi)的導(dǎo)磁塊垂直連接；相鄰兩個(gè)磁鐵之間的磁極極性相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，其特征在于，所述陰極組中的兩個(gè)濺射陰極為孿生排列結(jié)構(gòu)，兩個(gè)陰極體中的磁鐵并排分布，但相鄰兩個(gè)位于不同濺射陰極內(nèi)的磁鐵之間的磁極極性相反。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，其特征在于，所述非平衡中頻磁控濺射機(jī)構(gòu)包括多對(duì)陰極組時(shí)，相鄰的兩對(duì)陰極組之間，相鄰兩個(gè)濺射陰極的陰極體內(nèi)的磁鐵之間的磁極磁性相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低溫沉積柔性基材ITO膜鍍膜裝置，其特征在于，所述高真空抽氣機(jī)構(gòu)包括擴(kuò)散泵機(jī)組和分子泵機(jī)組，擴(kuò)散泵機(jī)組設(shè)于容器體的一端，分子泵機(jī)組設(shè)于容器體的底部；擴(kuò)散泵機(jī)組包括擴(kuò)散泵和第一前級(jí)泵，擴(kuò)散泵一端與容器體連接，擴(kuò)散泵另一端通過管道與第一前級(jí)泵連接，擴(kuò)散泵與第一前級(jí)泵連接的管道上設(shè)有閥門；分子泵機(jī)組包括分子泵和第二前級(jí)泵，分子泵一端與容器體底部連接，分子泵另一端與第二前級(jí)泵連接；第一前級(jí)泵和第二前級(jí)泵均為機(jī)械真空泵。
【文檔編號(hào)】C23C14/35GK203487223SQ201320510087
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】朱剛毅, 朱剛勁, 江紹基 申請(qǐng)人:肇慶市騰勝真空技術(shù)工程有限公司, 中山大學(xué)