[发明专利]一种氧化物高阻隔膜、制备的方法以及真空卷绕镀膜设备

说明书

本发明公开了一种氧化物高阻隔膜、制备的方法以及真空卷绕镀膜设备，包括将柔性基底置于机械轴或者气胀轴上，通过卷绕路径进行穿膜；开启真空泵将卷绕区域抽至1‑10Pa时，镀膜系统继续抽真空，开启预处理离子源，通过粒子轰击对基底表面进行清洗以及增强基底与镀膜的结合强度；之后继续抽真空至10^‑2～10^‑3Pa，开启镀膜；镀膜结束后回温，恢复真空至真空度达到1‑10Pa时，用后处理的离子源对膜层进行轰击，提高其致密度与阻隔性能。本发明的后处理与前处理所使用的离子源为同一参数，一次完整的镀膜流程即可实现高阻隔膜的制备，提高了产品的阻隔性能与致密度，降低成本，加快速率，提高产能。

技术领域

本发明涉及薄膜以及真空卷绕镀膜设备技术领域，具体为一种氧化物高阻隔膜、制备的方法以及真空卷绕镀膜设备。

背景技术

薄膜类高阻隔包装材料主要在日本和欧美国家应用较多，这类包装材料通过在薄膜表面沉积氧化物(如氧化硅、氧化铝)来提高薄膜的阻隔性能，该类薄膜具有使用方便和阻隔性能好等优点。

高阻隔薄膜制备工艺趋向于单次制备完成，以减少镀制次数和可能产生的缺陷，提高生产效率。基于PVD和CVD的真空镀膜技术制备高阻隔薄膜在未来中国市场上的应用将有一个快速提升过程。采用氧化铝、氧化硅、氧化钛和类金刚石等作为阻隔层，产品性能符合当今社会对阻隔膜高性能的要求，且资源广、成本低，绿色环保等。采用ALD，PA—ALD制备的高阻隔薄膜在OLED和太阳能电池方面市场需求巨大，应用意义更为重大。

卷对卷是解决薄膜生产中产能与价格的关键技术，但是由于国内起步较晚，在产能与性能方面仍旧有着不小的差距，特别是在阻隔性能。

为了解决上述问题，本案由此而生。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氧化物高阻隔膜、制备的方法以及真空卷绕镀膜设备，能够一次性完成镀膜，经离子源电离后轰击薄膜，使得膜材的氧含量上升，致密度增加，透明度增加，性能更加优异，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种氧化物高阻隔膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、将柔性基底按照卷绕路径进行穿膜，开启自动抽真空系统并达到预定值后，开启卷绕；

S2、开启预处理离子源预处理离子源对柔性基底进行清洗以及轰击，在基底全部进行了离子轰击后继续抽真空至预设值；

S3、对柔性基底进行镀膜，镀膜方式为膜材通过蒸镀、溅射、化学气相沉积中任意一种(市面上常见的真空卷绕镀膜设备均可进行此步改造)；镀膜后的膜层应为SiOx、AlOx、TiOx等，对应于不同的化学气相沉积单体、靶材、镀料等。

S4、镀膜结束后回温，恢复真空至真空度达到预定值，在收卷过程中通过离子源进行后处理。若使用e型枪电子束蒸发SiO原材料，经后处理，SiOx中x的值在1.5左右，阻隔性能小于0.5g/m²/day。

优选的，卷绕路径包括将柔性基底穿至放卷轴，通过导辊、镀膜辊、导辊、收卷辊的路径进行穿膜。

优选的，步骤S1和步骤S4卷绕系统的真空系统预定值在1-10Pa，步骤S2卷绕系统的真空系统预设值为10^-2～10^-3Pa。

优选的，步骤S2和步骤S4中，预处理与后处理使用的离子源为同一型号，便于正反镀膜时进行交换；预处理与后处理的离子源互通或者不互通，通入气体不同，预处理离子源中通入的气体为氩气，后处理离子源中通入的气体为氩氧混合气体。