采用掃描式蒸發(fā)源的鍍膜裝置及其鍍膜方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及薄膜制備技術，具體設及一種采用掃描式蒸發(fā)源的鍛膜裝置及其鍛膜 方法。
【背景技術】
[0002] 真空鍛膜方法是制作薄膜產品的一種重要方法，利用真空鍛膜方法制備的薄膜產 品已被應用到眾多領域。比如，防污膜已應用于觸摸屏、鏡片和鏡頭等光學產品。在運些包 含防污膜的光學產品中，基片材料上通常先鍛制一些光學薄膜(比如增透膜），然后再蒸鍛 防污膜。近年來，隨著信息技術的發(fā)展，W智能手機、平板電腦為主導的終端產品高度普及， 觸摸屏產品需求迅猛增長。為了增加 W觸摸屏為主體的多種光電產品的防污、防刮擦效果， 在多種光學產品表面上鍛制防污膜已經成為必不可少的工序。
[0003] 防污膜原料為含氣硅烷有機化合物。不論液態(tài)還是固體藥片形式的防污膜原料， 其價格昂貴。防污膜鍛膜可W采用如下方法:首先，將有機防污膜原料溶解于有機溶劑形成 有機溶液;然后，將此有機溶液注入到相蝸中的多孔吸附載體中；其后進行蒸鍛。另一種常 用的防污膜真空鍛膜方法是:將吸附有防污膜有機膜料的載體進行特殊處理，制成固體藥 片作為鍛膜原料，然后進行蒸鍛。此種方法需要將藥片在特定環(huán)境條件下保存W保持藥片 的鍛膜效果，相比于液態(tài)防污膜料，其成本較高。
[0004] 對于防污膜的鍛膜裝置，通常為單腔室的真空鍛膜設備，即防污膜的前道膜層鍛 膜和防污膜鍛膜在同一個鍛膜腔室中進行。在真空鍛膜時，為了使分布在整個鍛膜工件架 上的基片具有較好的膜厚均勻性，通常在鍛膜腔室的盛有防污膜原料相蝸上方設置膜厚均 勻性補正板。此補正板的存在遮擋了相當數量膜料分子，使之不能到達工件架的鍛膜基片， 造成膜料浪費，增大了鍛膜成本;相應地，也延長了鍛膜時間，降低了鍛膜效率。由于液態(tài)防 污膜膜料具有成本低、易于自動化等特點，已經被越來越多地采用。在使用含有機溶劑等溶 媒的液態(tài)防污膜膜料進行鍛膜前，需要通過預熱將有機溶劑揮發(fā)。如果預熱工序在真空鍛 膜室中進行，則需要占用主體鍛膜時間，使得鍛膜時間變長，影響生產效率；同時，預熱時揮 發(fā)的有機溶劑也可能達到鍛膜基片，影響鍛膜質量。
[0005] 基于上述【背景技術】，尋求鍛膜效率高和鍛膜品質好的防污膜鍛膜裝置變得日益重 要。比如，可W采用如下技術方案來進行鍛膜:在鍛膜室中設置多點蒸發(fā)源，并使之同時蒸 發(fā);通過對不同蒸發(fā)源設置不同的鍛膜速率，來實現在不使用膜厚均勻性補正板的情況下， 滿足膜厚均勻性要求。不過，運種存在多個蒸發(fā)源的鍛膜裝置需要較高的設備成本，且在加 藥自動化、預熱、蒸發(fā)等方面，具有較高的空間占用成本或控制成本。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是根據上述現有技術的不足，提供一種采用掃描式蒸發(fā)源的鍛膜裝 置及其鍛膜方法，該裝置和方法通過設置掃描式蒸發(fā)源，即通過相蝸移動導向機構驅動相 蝸，實現W定點、定時、掃描方式蒸發(fā)，同時提供與真空鍛膜室相對獨立的加藥腔室，實現加 藥腔室中的加藥、排氣和預熱工序與真空鍛膜室中的排氣、鍛膜工序同步進行，提升了生產 效率和膜層質量。
[0007]本發(fā)明目的實現由W下技術方案完成： 一種采用掃描式蒸發(fā)源的鍛膜裝置，包括真空鍛膜室、蒸發(fā)源，所述真空鍛膜室內設置 有鍛膜工件架，所述鍛膜工件架上放置有基片，所述蒸發(fā)源位于于所述真空鍛膜室，其特征 在于:所述蒸發(fā)源為掃描式蒸發(fā)源，所述掃描式蒸發(fā)源具有相蝸、相蝸移動導向機構，所述 相蝸移動導向機構連接控制所述相蝸，W實現所述相蝸在所述真空鍛膜室內的移動。
[000引所述相蝸移動導向機構包括馬達、絲桿、絲桿固定機構，所述馬達連接驅動所述絲 桿，所述相蝸固定于所述絲桿。
[0009] 所述掃描式蒸發(fā)源還具有加藥腔室、加藥機構、排氣機構，所述加藥腔室的內腔與 所述真空鍛膜室的內腔連通，所述相蝸在所述相蝸移動導向機構的所述絲桿驅動下的移動 區(qū)間位于由所述加藥腔室和所述真空鍛膜室形成的連通空間內。
[0010] 在所述加藥腔室與所述真空鍛膜室的連通處設置有環(huán)形密封面，在所述絲桿上設 置密封法蘭，所述密封法蘭的口徑大于所述環(huán)形密封面的內徑。
[0011] 所述加藥腔室底部設置有排污通道，所述排污通道用于清洗所述加藥腔室時的廢 液導出;所述加藥腔室設置有觀察窗口。
[0012] 上述任一項鍛膜裝置的一種采用掃描式蒸發(fā)源的鍛膜方法，其特征在于:所述方 法包含下列步驟：當真空鍛膜室做好鍛膜準備后，掃描式蒸發(fā)源的相蝸在相蝸移動導向機 構驅動下開始移動，移動方式為移動-暫停交替進行，移動階段時不進行蒸發(fā)，暫停階段時 通過相蝸加熱控制機構使得所述相蝸中的膜料蒸發(fā)，在所述暫停階段的時間需要使得所述 膜料蒸發(fā)的時間滿足:在不借助膜厚補正板的情況下，在一個鍛膜周期內，鍛膜工件架上放 置的所有基片的鍛膜厚度滿足均勻性要求。
[0013] 所述相蝸的移動行程是，從所述掃描式蒸發(fā)源的加藥腔室移出，W進入所述真空 鍛膜室時的位置為起點，向所述真空鍛膜室的中屯、移動，到達設定位置后按原路徑返回，如 此往復，直至鍛膜結束。
[0014] -種采用掃描式蒸發(fā)源的鍛膜方法，其特征在于:在所述掃描式蒸發(fā)源的加藥腔 室與所述真空鍛膜室的連通處設置有環(huán)形密封面，在所述相蝸移動導向機構的絲桿上設置 密封法蘭，所述密封法蘭設置于所述相蝸靠近所述真空鍛膜室中屯、一側，并與所述相蝸同 步移動，所述密封法蘭的口徑大于所述環(huán)形密封面的內徑；當所述密封法蘭被所述馬達驅 動到達所述環(huán)形密封面處時，所述密封法蘭和所述環(huán)形密封面一起構成一密封面，使得所 述加藥腔室和所述真空鍛膜室處于分隔狀態(tài)。
[0015] 在鍛膜過程中，所述相蝸處于所述暫停階段的蒸發(fā)時間的確定依據為用于計算鍛 膜厚度的Knudsen余弦定律，通過已知的所述相蝸到所述鍛膜工件架上的基片之間的位置 關系來確定在所述相蝸運動路徑上各個所述暫停階段的蒸發(fā)時間的初始值，再根據實際鍛 膜厚度結果，對各個所述蒸發(fā)時間的初始值進行修正，直至滿足鍛膜厚度均勻性的要求。
[0016] 本發(fā)明的優(yōu)點是：1)可實現在不借助膜厚補正板的情況下，工件架上所有基片的 鍛膜厚度滿足均勻性要求，提升了膜料利用率和鍛膜效率，降低了鍛膜成本。2)能夠實現 加藥腔室中的加藥、排氣和預熱工序與真空鍛膜室中的排氣、鍛膜工序同步進行，提升了生 產效率和膜層質量。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明中采用掃描式蒸發(fā)源的鍛膜裝置的結構示意圖I; 圖2是本發(fā)明中采用掃描式蒸發(fā)源的鍛膜裝置時掃描式蒸發(fā)源在暫停階段蒸發(fā)時間的 確定方法示意圖； 圖3是本發(fā)明中采用掃描式蒸發(fā)源的鍛膜裝置的結構示意圖n (掃描式蒸發(fā)源在加藥 腔室中）； 圖4是本發(fā)明中采用掃描式蒸發(fā)源的鍛膜裝置的結構示意圖虹（掃描式蒸發(fā)源在真空 鍛膜室中）； 圖5是本發(fā)明中實施例二所述的鍛膜工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0018] W下結合附圖通過實施例對本發(fā)明特征及其它相關特征作進一步詳細說明，W便 于同行業(yè)技術人員的理解： 如圖1-5所示，圖中標記1-22、41-43分別為:真空鍛膜室1、鍛膜工件架2、鍛膜工件架回 轉機構3、基片4、相蝸5、馬達6、滾珠絲桿7、滾珠絲桿固定機構8、法蘭9、相蝸固定法蘭10、相 蝸底座11、絲桿螺母12、陶瓷加熱片和熱電偶13、固定蒸發(fā)源14、固定蒸發(fā)源補正板15、加藥 腔室16、加藥機構17、加藥機構法蘭18、排氣機構19、排污通道20、環(huán)形密封面21、密封法蘭 22、內圈基片41、中圈基片42、外圈基片43。
[0019] 實施例一:本實施例中的采用掃描式蒸發(fā)源的鍛膜裝置，如圖1所示，包括:真空鍛 膜室1、掃描式蒸發(fā)源。真空鍛膜室1內設置有鍛膜工件架2,鍛膜工件架2可在鍛膜工件架回 轉機構3的驅動下轉動，鍛膜工件架2上放置有基片4。掃描式蒸發(fā)源通過法蘭9固定于真空 鍛膜室1的側壁上，掃描式蒸發(fā)源包括相蝸5、相蝸移動導向機構、相蝸加熱控制機構。相蝸 移動導向機構包括馬達6、滾珠絲桿7、滾珠絲桿固定機構8。滾珠絲桿7遠離真空鍛膜室1中 屯、一端連接馬達6,靠近真空鍛膜