柔性卷绕镀膜真空隔离技术

目前柔性透明导电薄膜沉积技术已经在触摸屏行业广泛推广，柔性透明导电膜通过卷绕镀膜设备镀制，柔性透明导电薄膜基材都是PET（Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯）等柔性材料。为攻克柔性卷绕镀膜中生产完一卷膜后全部破真空产能低的难题，在柔性卷绕镀膜设备放卷室和工艺真空室、收卷室和工艺真空室之间各增加一个隔离阀，这样在生产完一卷膜材后只需对放卷室和收卷室进行破真空处理，大大缩减了工艺真空室的抽气时间，提高生产产能。

柔性ITO导电镀膜生产流程见图1。

图1    卷绕镀膜生产流程图

溅射的先决条件就是真空，溅射镀膜的基础是辉光放电：低压气体中显示辉光的气体放电（空气中的电子大概在1 000对/cm，由于高压放电现象在低气压状态下会产生辉光现象）现象，即稀薄气体中的自持放电（自激导电）现象。指的是不依赖外界电离条件，仅由外施电压作用即可维持的一种气体放电。本司工艺是待设备本底真空度达到2.3×10-6hPa时，充入工艺气体至工艺真空，打开阴极和传动辊开始镀膜；PET基材经过等离子设备预处理后，工艺室的阴极依次镀制SiOx、Nb2O5、SiO2、ITO膜系。

溅射镀膜真空隔离技术：（1）上料，首先需关闭放卷室隔离阀对放卷室进气，待放卷室达到1.0×103hPa时方可打开放卷室门并安装卷材，卷材安装完毕后，真空泵会对放卷室抽真空，当放卷室真空度达到一定数值时（放卷室与溅射镀膜室真空度相当），放卷室隔离阀打开；此时放卷室、溅射镀膜室同步抽真空。当本底真空≤2.3×10-6hPa时，方可通入溅射气、工艺气体进行生产制作。（2）卸料：一卷膜溅射镀膜完毕后，关闭收卷室隔离阀对收卷室进气，待放卷室达到1.0×103hPa时方可打开收卷室门，并卸料。卸料完毕后真空泵会对收卷室抽真空，当收卷室真空度达到一定数值时（收卷室与溅射镀膜室真空度相当），收卷室隔离阀打开。（3）真空隔离阀：由硅胶管、固定管、抽气泵电磁阀等组成。该装置装在卷绕镀膜设备放卷室与工艺真空室、收卷室与工艺真空室之间。工作时是在需要进行真空密封时通过压缩气的充入使硅胶管膨胀，从而达到密封的效果，不需要密封时通过抽气泵抽气把硅胶管内的压缩气抽离，从而达到打开的状态。硅胶管采用整注的方式进行加工，表面光洁度可以保证，其次就是硅胶可以很规律的进行填充。如图2所示。

图2    镀膜设备结构示意图

此工艺采用真空卷绕磁控溅射技术，具有以下特点：

①溅射所获得的薄膜与基片结合较好；

②溅射所获得的薄膜纯度高、致密性好、成膜均匀性好；

③能够精准控制镀层的厚度，同时可通过改变参数条件控制组成薄膜的颗粒大小。

隔离阀应用效果比较分析：（1）收、放卷室进气时真空度变化，隔离阀使用前后，收、放卷室进气时，溅射镀膜室的真空度变化见图3。

图3    收、放卷室进气时溅射镀膜室的真空度变化

从图3中可见，隔离阀使用后，收、放卷室进气时，真空波动较小从2.6×10-6hPa升至6.3×10-6hPa然后减低到4.6×10-6hPa。中间镀膜室真空也会出现波动，但是波动曲线平稳，真空度落点也相对较低。

（2）收、放卷室换卷后抽气时真空变化，隔离阀使用前后，收、放卷室换卷后抽气时，溅射镀膜室的真空变化见图4。

图4    收、放卷室抽气时溅射镀膜室的真空变化

从图4中可见，隔离阀使用后，收、放卷室抽气时，中间镀膜室真空起点低，抽气时长22min左右真空从4.6×10-6hPa逐步减低到2.8×10-6hPa，图中曲线对比，若溅射室真空达到镀膜工艺真空点2.3×10-6hPa时，使用此隔离技术后每次抽气时间可缩短15 min左右，每卷膜需收放卷室各进气、抽气一次，测每生产一卷膜可节约30 min时间。按每卷膜900 m、身缠速度4 m/min计算，可提升产能约13.33%。

ITO Film在国内市场具有较大的发展空间，其市场份额在不断扩大。对于国内的ITO Film生产商，将是一个良好的发展契机。但ITO Film的市场竞争压力也是非常之大，目前国内ITO Film生产项目比比皆是；而且来自国外厂家的竞争更为明显。国内生产ITO Film的厂家更为明显的劣势是产品质量以及设备产能。因此，要在ITO Film行业里提升自己的竞争力，就必须增加设备产能抢占市场份额，提高产品质量开发具有较强性价比的ITO Film产品，才能在未来的竞争市场中获胜。卷绕镀膜设备采用此种装置可以提高产能，达到降低生产成本的目的，而且中间工艺真空室在做完一卷膜后不需要进行破真空处理，也保证了真空环境从而达到提高产品质量的目的。