[发明专利]一种镀膜系统及其制备柔性薄膜的方法

说明书

本发明公开了一种镀膜系统及其制备柔性薄膜的方法，该镀膜系统包含：真空室；用于对真空室抽真空的真空系统；有机蒸发系统，其至少包含：密闭腔体，该密闭腔体由可控阀门控制密闭状态，腔体内放置需要蒸镀的有机蒸发原料，其外部还设置有加热装置；无机蒸发系统，其至少包含：坩埚，及，坩埚挡板；离子源；及，工件盘。采用本发明的镀膜系统可进行有机/无机薄膜的交替制备，不仅有效解决了单独镀制无机薄膜存在缺陷、开裂等问题和单独镀制有机薄膜存在耐候性差、光学设计难度大等问题，而且可实现具有柔性或挠性的多功能复合薄膜制备，拓展了传统光学薄膜的应用领域，为空间、地面、海洋等领域器件的制作、封装及防护等提供一种解决途径。

技术领域

本发明属于空间柔性薄膜及其制造技术领域，具体涉及一种镀膜系统及其制备柔性薄膜的方法。

背景技术

随着薄膜制备技术发展，尤其的纳米技术的出现，无论有机薄膜还是无机薄膜在军用、民用领域都得到广泛应用，如空间太阳电池减反射膜，海洋领域涉及的耐腐蚀防护涂层、光学镜头表面的功能薄膜、柔性显示领域涉及的透明封装薄膜等。

有机薄膜大多表现出优异的柔韧性能，无机薄膜则大多表现出优异的环境稳定性及功能性。但在大多实际应用中，既要求薄膜具有优异的环境稳定性和功能性，又要求其具有良好的柔韧性，如柔性阻水汽、阻氧气薄膜，柔性器件用原子氧防护涂层和热控涂层等。因此，单一类型的薄膜将无法满足这些需求，从而限制其应用范围。而且随着器件的轻质化、薄膜化、柔性化发展，这一限制更为显著。因此，有机/无机交替制备成为国内外研究热点，如兰州510所李中华课题组采用等离子体聚合先在透明聚酰亚胺表面镀制有机硅氧烷，然后进一步采用磁控溅射镀制ITO（氧化铟锡）形成柔性导电复合薄膜，实现超高压静电防护，该制备工艺十分复杂，难以实现多层有机/无机薄膜的交替镀制。韩国学者采用原子沉积法（ALD）先在柔性基底上镀制氧化铝薄膜或氧化硅薄膜，然后在涂覆有机薄膜，交替制备了数十层复合阻水汽、阻氧气薄膜，极大地提高了柔性有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode, OLED）封装性能及使用寿命，但由于有机薄膜无法实现ALD制备，无法同时制备，因此，该方法难以得到推广和应用。

发明内容

本发明的目的是如何实现无机薄膜、有机薄膜的同时制备，以及交替镀制无机薄膜和有机薄膜，以适合工业化的需要。

为了达到上述目的，本发明提供了一种镀膜系统，其包含：

真空室；

用于对真空室抽真空的真空系统；

设置于真空室内的用于蒸镀有机薄膜的有机蒸发系统，其至少包含：密闭腔体，该密闭腔体由可控阀门控制密闭状态，腔体内放置需要蒸镀的有机蒸发原料；该密闭腔体的外部还设置有加热装置，用于对腔体进行加热；

设置于真空室内的用于蒸镀无机薄膜的无机蒸发系统，其至少包含：用于放置需要蒸镀的无机蒸发原料的坩埚，及，用于隔断坩埚内原料蒸镀的坩埚挡板；

设置于真空室内的离子源；

设置于真空室内的用于固定待镀膜衬底的工件盘。

较佳地，所述的可控阀门还可用于控制密闭腔体内有机薄膜沉积、暂停沉积或终止沉积；该可控阀门选择电磁阀、插板阀（机械式地隔断方式）、气动阀中的任意一种。

较佳地，所述的无机蒸发系统选择电子束蒸发系统或电阻蒸发系统。

较佳地，该镀膜系统还包含：设置在真空室内的膜厚监控仪，用于监测薄膜沉积厚度及沉积速率。

本发明还提供了一种采用上述的镀膜系统制备柔性薄膜的方法，其包含以下步骤：