采用扫描式蒸发源的镀膜装置及其镀膜方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及薄膜制备技术，具体设及一种采用扫描式蒸发源的锻膜装置及其锻膜 方法。
【背景技术】
[0002] 真空锻膜方法是制作薄膜产品的一种重要方法，利用真空锻膜方法制备的薄膜产 品已被应用到众多领域。比如，防污膜已应用于触摸屏、镜片和镜头等光学产品。在运些包 含防污膜的光学产品中，基片材料上通常先锻制一些光学薄膜(比如增透膜），然后再蒸锻 防污膜。近年来，随着信息技术的发展，W智能手机、平板电脑为主导的终端产品高度普及， 触摸屏产品需求迅猛增长。为了增加 W触摸屏为主体的多种光电产品的防污、防刮擦效果， 在多种光学产品表面上锻制防污膜已经成为必不可少的工序。
[0003] 防污膜原料为含氣硅烷有机化合物。不论液态还是固体药片形式的防污膜原料， 其价格昂贵。防污膜锻膜可W采用如下方法:首先，将有机防污膜原料溶解于有机溶剂形成 有机溶液;然后，将此有机溶液注入到相蜗中的多孔吸附载体中；其后进行蒸锻。另一种常 用的防污膜真空锻膜方法是:将吸附有防污膜有机膜料的载体进行特殊处理，制成固体药 片作为锻膜原料，然后进行蒸锻。此种方法需要将药片在特定环境条件下保存W保持药片 的锻膜效果，相比于液态防污膜料，其成本较高。
[0004] 对于防污膜的锻膜装置，通常为单腔室的真空锻膜设备，即防污膜的前道膜层锻 膜和防污膜锻膜在同一个锻膜腔室中进行。在真空锻膜时，为了使分布在整个锻膜工件架 上的基片具有较好的膜厚均匀性，通常在锻膜腔室的盛有防污膜原料相蜗上方设置膜厚均 匀性补正板。此补正板的存在遮挡了相当数量膜料分子，使之不能到达工件架的锻膜基片， 造成膜料浪费，增大了锻膜成本;相应地，也延长了锻膜时间，降低了锻膜效率。由于液态防 污膜膜料具有成本低、易于自动化等特点，已经被越来越多地采用。在使用含有机溶剂等溶 媒的液态防污膜膜料进行锻膜前，需要通过预热将有机溶剂挥发。如果预热工序在真空锻 膜室中进行，则需要占用主体锻膜时间，使得锻膜时间变长，影响生产效率；同时，预热时挥 发的有机溶剂也可能达到锻膜基片，影响锻膜质量。
[0005] 基于上述【背景技术】，寻求锻膜效率高和锻膜品质好的防污膜锻膜装置变得日益重 要。比如，可W采用如下技术方案来进行锻膜:在锻膜室中设置多点蒸发源，并使之同时蒸 发;通过对不同蒸发源设置不同的锻膜速率，来实现在不使用膜厚均匀性补正板的情况下， 满足膜厚均匀性要求。不过，运种存在多个蒸发源的锻膜装置需要较高的设备成本，且在加 药自动化、预热、蒸发等方面，具有较高的空间占用成本或控制成本。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供一种采用扫描式蒸发源的锻膜装 置及其锻膜方法，该装置和方法通过设置扫描式蒸发源，即通过相蜗移动导向机构驱动相 蜗，实现W定点、定时、扫描方式蒸发，同时提供与真空锻膜室相对独立的加药腔室，实现加 药腔室中的加药、排气和预热工序与真空锻膜室中的排气、锻膜工序同步进行，提升了生产 效率和膜层质量。
[0007]本发明目的实现由W下技术方案完成： 一种采用扫描式蒸发源的锻膜装置，包括真空锻膜室、蒸发源，所述真空锻膜室内设置 有锻膜工件架，所述锻膜工件架上放置有基片，所述蒸发源位于于所述真空锻膜室，其特征 在于:所述蒸发源为扫描式蒸发源，所述扫描式蒸发源具有相蜗、相蜗移动导向机构，所述 相蜗移动导向机构连接控制所述相蜗，W实现所述相蜗在所述真空锻膜室内的移动。
[000引所述相蜗移动导向机构包括马达、丝杆、丝杆固定机构，所述马达连接驱动所述丝 杆，所述相蜗固定于所述丝杆。
[0009] 所述扫描式蒸发源还具有加药腔室、加药机构、排气机构，所述加药腔室的内腔与 所述真空锻膜室的内腔连通，所述相蜗在所述相蜗移动导向机构的所述丝杆驱动下的移动 区间位于由所述加药腔室和所述真空锻膜室形成的连通空间内。
[0010] 在所述加药腔室与所述真空锻膜室的连通处设置有环形密封面，在所述丝杆上设 置密封法兰，所述密封法兰的口径大于所述环形密封面的内径。
[0011] 所述加药腔室底部设置有排污通道，所述排污通道用于清洗所述加药腔室时的废 液导出;所述加药腔室设置有观察窗口。
[0012] 上述任一项锻膜装置的一种采用扫描式蒸发源的锻膜方法，其特征在于:所述方 法包含下列步骤：当真空锻膜室做好锻膜准备后，扫描式蒸发源的相蜗在相蜗移动导向机 构驱动下开始移动，移动方式为移动-暂停交替进行，移动阶段时不进行蒸发，暂停阶段时 通过相蜗加热控制机构使得所述相蜗中的膜料蒸发，在所述暂停阶段的时间需要使得所述 膜料蒸发的时间满足:在不借助膜厚补正板的情况下，在一个锻膜周期内，锻膜工件架上放 置的所有基片的锻膜厚度满足均匀性要求。
[0013] 所述相蜗的移动行程是，从所述扫描式蒸发源的加药腔室移出，W进入所述真空 锻膜室时的位置为起点，向所述真空锻膜室的中屯、移动，到达设定位置后按原路径返回，如 此往复，直至锻膜结束。
[0014] -种采用扫描式蒸发源的锻膜方法，其特征在于:在所述扫描式蒸发源的加药腔 室与所述真空锻膜室的连通处设置有环形密封面，在所述相蜗移动导向机构的丝杆上设置 密封法兰，所述密封法兰设置于所述相蜗靠近所述真空锻膜室中屯、一侧，并与所述相蜗同 步移动，所述密封法兰的口径大于所述环形密封面的内径；当所述密封法兰被所述马达驱 动到达所述环形密封面处时，所述密封法兰和所述环形密封面一起构成一密封面，使得所 述加药腔室和所述真空锻膜室处于分隔状态。
[0015] 在锻膜过程中，所述相蜗处于所述暂停阶段的蒸发时间的确定依据为用于计算锻 膜厚度的Knudsen余弦定律，通过已知的所述相蜗到所述锻膜工件架上的基片之间的位置 关系来确定在所述相蜗运动路径上各个所述暂停阶段的蒸发时间的初始值，再根据实际锻 膜厚度结果，对各个所述蒸发时间的初始值进行修正，直至满足锻膜厚度均匀性的要求。
[0016] 本发明的优点是：1)可实现在不借助膜厚补正板的情况下，工件架上所有基片的 锻膜厚度满足均匀性要求，提升了膜料利用率和锻膜效率，降低了锻膜成本。2)能够实现 加药腔室中的加药、排气和预热工序与真空锻膜室中的排气、锻膜工序同步进行，提升了生 产效率和膜层质量。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明中采用扫描式蒸发源的锻膜装置的结构示意图I; 图2是本发明中采用扫描式蒸发源的锻膜装置时扫描式蒸发源在暂停阶段蒸发时间的 确定方法示意图； 图3是本发明中采用扫描式蒸发源的锻膜装置的结构示意图n (扫描式蒸发源在加药 腔室中）； 图4是本发明中采用扫描式蒸发源的锻膜装置的结构示意图虹（扫描式蒸发源在真空 锻膜室中）； 图5是本发明中实施例二所述的锻膜工艺流程图。
【具体实施方式】
[0018] W下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，W便 于同行业技术人员的理解： 如图1-5所示，图中标记1-22、41-43分别为:真空锻膜室1、锻膜工件架2、锻膜工件架回 转机构3、基片4、相蜗5、马达6、滚珠丝杆7、滚珠丝杆固定机构8、法兰9、相蜗固定法兰10、相 蜗底座11、丝杆螺母12、陶瓷加热片和热电偶13、固定蒸发源14、固定蒸发源补正板15、加药 腔室16、加药机构17、加药机构法兰18、排气机构19、排污通道20、环形密封面21、密封法兰 22、内圈基片41、中圈基片42、外圈基片43。
[0019] 实施例一:本实施例中的采用扫描式蒸发源的锻膜装置，如图1所示，包括:真空锻 膜室1、扫描式蒸发源。真空锻膜室1内设置有锻膜工件架2,锻膜工件架2可在锻膜工件架回 转机构3的驱动下转动，锻膜工件架2上放置有基片4。扫描式蒸发源通过法兰9固定于真空 锻膜室1的侧壁上，扫描式蒸发源包括相蜗5、相蜗移动导向机构、相蜗加热控制机构。相蜗 移动导向机构包括马达6、滚珠丝杆7、滚珠丝杆固定机构8。滚珠丝杆7远离真空锻膜室1中 屯、一端连接马达6,靠近真空锻膜