镀膜组件及镀膜装置的制作方法

[0001]
本申请涉及镀膜技术领域，具体而言，涉及镀膜组件及镀膜装置。


背景技术：

[0002]
随着真空镀膜技术的发展，柔性导电材料的生产工艺由真空镀膜逐步取代了传统的电镀、涂覆和化学处理方法，减少了传统工艺方法产生的污染，且拥有镀层纯度高、结合力好、均匀性好的优点。
[0003]
市面上有两种类型的镀膜设备，一种是贴辊式蒸镀设备，另一种是悬浮式蒸镀设备。贴辊式蒸镀设备存在基材出现褶皱和镀空线的问题，悬浮式蒸镀设备存在传热差、沉积效率低的问题。


技术实现要素：

[0004]
本申请的目的在于提供镀膜组件及镀膜装置，以改善现有镀膜设备存在镀空线或传热差、沉积效率低的技术问题。
[0005]
第一方面，本申请实施例提供了一种镀膜组件，包括第一辊、第一冷却辊和蒸发机构。第一冷却辊沿膜材的传送路径设置于第一辊的下游，第一冷却辊设置于膜材的上方，第一辊与第一冷却辊之间的膜材限定为悬浮膜材。蒸发机构设置于悬浮膜材和第一冷却辊的下方，且被配置为能够同时对至少部分悬浮膜材和部分贴合于第一冷却辊上的膜材进行镀膜。
[0006]
该镀膜组件使得沉积镀膜的膜材中，一部分膜材为悬浮状态，一部分为贴鼓状态，贴合于第一冷却辊上的膜材能够进行冷却，导出膜材的热量，有助于降低膜材的温度，避免膜材出现热损伤，同时能够提高镀膜的膜材的传热效率，提高沉积效率。
[0007]
在一种可能的实现方式中，第一冷却辊的包角为30-330度。
[0008]
蒸镀的膜材一部分为悬浮状态，一部分为贴鼓状态，使得膜材与第一冷却辊贴合的更紧，提高冷却效果。当第一冷却辊的包角为30-330度，该包角范围能够对膜材进行较好的冷却。
[0009]
在一种可能的实现方式中，第一辊为展平辊或冷却辊，第一辊的包角为30-180度。
[0010]
该包角范围有助于第一辊具有较好的展平或冷却效果，同时为了使得第一辊与第一冷却辊之间具有较优的配合作用。
[0011]
在一种可能的实现方式中，悬浮膜材相对水平面倾斜设置，悬浮膜材靠近第一辊的一端的高度高于悬浮膜材靠近第一冷却辊的一端的高度。
[0012]
该结构使得蒸发机构与第一蒸镀区的距离大于蒸发机构与第二蒸镀区的距离，即镀膜初始阶段的膜材与蒸发机构的距离较远，使得受到的蒸汽量较少，吸收的热量较少，形成的镀层较薄，能够蒸镀耐热性较差的膜材。随着膜材的运动，膜材与蒸发机构的距离逐渐减小，镀层的厚度逐渐增加至达到一定厚度，不会影响蒸镀效果。
[0013]
在一种可能的实现方式中，悬浮膜材相对水平面倾斜的角度为5-60度。
[0014]
该倾斜角度范围能够减少膜材在蒸镀前期吸收的热量，降低膜材受到热损伤的概率。
[0015]
在一种可能的实现方式中，悬浮膜材包括未镀膜区和第一镀膜区，蒸发机构贴合于第一冷却辊上的膜材的区域为第二镀膜区，第一辊、第一冷却辊和蒸发机构被配置为使第一镀膜区的膜材的长度和第二镀膜区的膜材的长度之和与未镀膜区的膜材长度的比值为1:9-3:7。
[0016]
在镀膜过程中，未镀膜区的预热的膜材长度、第一镀膜区的仅蒸镀的膜材长度以及第二镀膜区的蒸镀、冷却的膜材长度均会影响膜材的蒸镀效果。该长度比值范围能够使得膜材的预热阶段、蒸镀阶段和蒸镀、冷却阶段适宜，使得膜材的蒸镀效果较佳。
[0017]
在一种可能的实现方式中，第一镀膜区的膜材的长度与第二镀膜区的膜材的长度的比值为1:2-2:1。
[0018]
该结构使得膜材吸收的热量和冷却导出的热量适宜，在具有较好的蒸镀质量的基础上，较大程度的减少膜材的热损伤概率。
[0019]
在一种可能的实现方式中，第一辊与第一冷却辊之间的膜材的长度为 200-2000mm
[0020]
现有的悬浮式蒸镀设备中的两辊之间的蒸镀膜的长度一般为 600-1500mm，自由膜长度较长，易出现褶皱等问题。并且该长度远大于蒸发机构的蒸镀长度，为了避免蒸发机构对非蒸镀部分的作用，一般设置盖板等结构，造成设备结构复杂，操作繁琐。本申请的镀膜组件的结构不需要考虑对蒸镀区域两侧膜材的影响，能够缩短第一辊与第一冷却辊之间的膜材的长度，使其长度为200-2000mm。该结构能够简化蒸发机构结构，避免自由膜长度较长而产生的褶皱问题，有助于提高膜材的蒸镀效果和展平。
[0021]
在一种可能的实现方式中，还包括第二冷却辊，第一辊为展平辊，第一辊、第二冷却辊以及第一冷却辊沿传送路径依次设置。
[0022]
该结构能够对蒸镀前的膜材进行展平和冷却，使得膜材具有较好的平整性，在镀膜的过程中能够吸收较多的热量而不出现热损伤。
[0023]
第二方面，提供了一种镀膜装置，包括真空室、放卷机构、收卷机构以及上述镀膜组件，放卷机构、镀膜组件以及收卷机构沿传送路径依次设置于真空室的内部。
[0024]
该镀膜装置包括镀膜组件，能够提高镀膜的膜材的传热效率，导出更多的热量，提高沉积效率。降低悬浮状态的膜材的温度，进而能够提高镀膜的量，增大镀层的厚度。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]
图1为本申请实施例提供的镀膜组件的第一种结构示意图；
[0027]
图2为本申请实施例提供的镀膜组件的第二种结构示意图；
[0028]
图3为本申请实施例提供的镀膜组件的第三种结构示意图；
[0029]
图4为本申请实施例提供的镀膜组件的第四种结构示意图。
[0030]
图标：100-镀膜组件；101-膜材；110-第一辊；120-第一冷却辊；130
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蒸发机构；140-第二冷却辊；150-过辊。
具体实施方式
[0031]
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0032]
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，以及指示位置或次序。
[0033]
现有的常见的两种镀膜设备为贴辊式蒸镀设备和悬浮式蒸镀设备。贴辊式蒸镀设备在镀膜过程中基材的背面与低温的大辊贴紧进行冷却，该镀膜方式存在基材在进入冷却辊前未充分展开或贴合不紧，造成基材进入冷却辊后冷却效果差，蒸镀时受热出现褶皱和镀空线的外观异常。悬浮式蒸镀设备在镀膜过程中基材呈悬空状态，在镀膜完成后进行冷却，可以解决镀空线的问题，但在基材承受蒸发沉积速率增大或速度较低时容易出现受热断膜的情况，且悬浮式镀膜设备膜面容易出现穿孔，同时悬浮镀膜设备膜面热量不能及时传递，沉积效率低。
[0034]
本申请发明人通过对镀膜方式调整，采用蒸镀机构同时对悬浮的膜材和贴合于冷却辊的膜材进行蒸镀，既解决了膜材出现褶皱和镀空线的问题，又提高了膜材的热量传递，提高了沉积效率。下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。
[0035]
请参照图1、图2和图3，图1-图3为本实施例提供的三种镀膜组件100 的结构示意图。本实施例提供一种镀膜组件100，用于对膜材101进行蒸镀。在本申请实施例中，膜材101可以为塑料柔性薄膜、复合薄膜、纸张、布料等，塑料柔性薄膜的材质可以为pet聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚酰亚胺(pi)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)，聚苯硫醚(pps)等，塑料柔性薄膜可以为柔性导电材料、柔性聚合物膜等。
[0036]
镀膜组件100包括第一辊110、第一冷却辊120和蒸发机构130。第一辊110和第一冷却辊120沿传送路径依次设置，即第一冷却辊120沿膜材 101的传送路径设置于第一辊110的下游。由于蒸发机构130设置于膜材 101的下方，为了避免第一冷却辊120本体对蒸镀的影响，第一冷却辊120 设置于膜材101的上方。在本实施例中，第一辊110也设置于膜材101的上方，在本申请的其他实施例中，第一辊110可以设置于膜材101的下方。第一辊110与第一冷却辊120之间的膜材101限定为悬浮膜材101，即运动至第一辊110与第一冷却之间的膜材101为悬浮状态。请参照图1和图2，本申请中的蒸发机构130可以为蒸发舟、坩埚或电子枪
等，蒸发舟、坩埚的设置个数可以根据基材幅宽的需要进行调整，如一个或50个。
[0037]
与现有技术不同，本申请实施例中的蒸发机构130设置于悬浮膜材101 和第一冷却辊120的下方，且被配置为能够同时对至少部分悬浮膜材101 和部分贴合于第一冷却辊120上的膜材101进行镀膜。请参照图1，在一种可能实现的方式中，悬浮膜材101包括未镀膜区和第一镀膜区，即悬浮膜材101的前段为未镀膜区，后段为第一镀膜区。贴合于第一冷却辊120上的膜材101包括第二镀膜区，第二镀膜区与第一镀膜区连接。
[0038]
该结构使得膜材101从第一辊110向第一冷却辊120运动时，未镀膜区的膜材101受到蒸发机构130的辐射热进行预热，膜材101预热后具有较好的展平效果，有助于提高膜材101的平整性，有利于进行蒸镀。预热后的膜材101运动至蒸发机构130的上方，蒸发机构130对第一镀膜区的膜材101进行蒸镀。蒸镀过程中，膜材101受热，表面生成镀层。膜材101 继续运动至第一冷却辊120，刚进入第一冷却辊120时，膜材101仍然进行蒸镀，使得膜材101持续受热、温度升高，同时进入第一冷却辊120的膜材101贴合在第一冷却辊120表面进行冷却，导出膜材101的热量，有助于降低膜材101的温度，避免膜材101出现热损伤。该镀膜组件100使得膜材101能够吸较多的热量，有助于提高膜材101的镀层的厚度，提高沉积效率。
[0039]
相比贴辊式蒸镀设备，该结构减少了膜材101在第一冷却辊120上的包角，在膜材101受到的拉力不变的情况下，膜材101的压强增大(压强＝膜材101受到的张力/受力面积)，使得膜材101与第一冷却辊120贴合的更紧，提高冷却效果，进而提高导热量、提高散热效果，有助于提高膜材101 的吸热量，提高沉积效率。在本申请的部分实施例中，第一冷却辊120的包角为30-330度，可选地，第一冷却辊的包角为120-270度，该包角范围能够对膜材101进行较好的冷却。其中，第一冷却辊120的包角可以为30 度、60度、90度、120度、150度、160度、180度、200度、220度、250 度或270度。
[0040]
在镀膜过程中，未镀膜区的预热的膜材101长度、第一镀膜区的仅蒸镀的膜材101长度以及第二镀膜区的蒸镀、冷却的膜材101长度均会影响膜材101的蒸镀效果。为了使得膜材101的预热阶段、蒸镀阶段和蒸镀、冷却阶段适宜，使得膜材101的蒸镀效果较佳，在本申请的部分实施例中，第一镀膜区的膜材101的长度和第二镀膜区的膜材101的长度之和与未镀膜区的膜材101长度的比值为1:9-3:7。可选的，第一镀膜区的膜材101的长度和第二镀膜区的膜材101的长度之和与未镀膜区的膜材101长度的比值为1:9、2:9、1:8、1:4或3:7。
[0041]
进一步地，在本申请的部分实施例中，第一镀膜区的膜材101的长度与第二镀膜区的膜材101的长度的比值为1:2-2:1。该结构使得膜材101吸收的热量和冷却导出的热量适宜，在具有较好的蒸镀质量的基础上，较大程度的减少膜材101的热损伤概率。可选的，第一镀膜区的膜材101的长度与第二镀膜区的膜材101的长度的比值为1:2、2:3、1:1、3:2或2:1。即第一镀膜区的膜材101的面积可以大于、等于或小于第二镀膜区的膜材101 的面积，具体的设置方式可以根据实际需要进行调整。
[0042]
现有的悬浮式蒸镀设备中的两辊之间的蒸镀膜的长度一般为 600-1500mm，自由膜长度较长，易出现褶皱等问题。并且该长度远大于蒸发机构130的蒸镀长度，为了避免蒸发机构130对非蒸镀部分的作用，一般设置盖板等结构，造成设备结构复杂，操作繁琐。本申请的镀膜组件100 的结构不需要考虑对蒸镀区域两侧膜材101的影响，因此能够缩短第一辊 110与第一冷却辊120之间的膜材101的长度，简化蒸发机构130结构，避免自由膜长度较长而产生的褶皱问题，有助于提高膜材101的蒸镀效果和展平。在本申请的部分实施例中，
第一辊110与第一冷却辊120之间的膜材101的长度为200-2000mm。进一步地，第一辊110与第一冷却辊120之间的膜材101的长度为300-900mm。可选的，第一辊110与第一冷却辊120 之间的膜材101的长度为200mm、300mm、500mm、600mm、800mm、900mm、 1000mm、1500mm或2000mm。
[0043]
请参照图2，在一种可能实现的方式中，悬浮膜材101为第一镀膜区，即蒸发机构130对悬浮膜材101进行蒸镀，贴合于第一冷却辊120上的膜材101包括第二镀膜区，第二镀膜区与第一镀膜区连接。贴合于第一辊110 上的膜材101为未镀膜区或不设置未镀膜区。该结构有助于缩短第一辊110 与第一冷却辊120之间的膜材101的长度，该结构中的第一镀膜区的膜材 101的长度与第二镀膜区的膜材101的长度的比值为1:2-2:1。可选的，第一镀膜区的膜材101的长度与第二镀膜区的膜材101的长度的比值为1:2、2:3、 1:1、3:2或2:1。
[0044]
现有的悬浮式镀膜设备中的蒸镀膜材101均为水平设置，该设置方式有助于提高蒸镀的膜材101的受热均匀性，较大程度保证蒸镀效果。请参照图1和图2，本申请实施例中的悬浮膜材101可以水平设置，但由于水平设置的悬浮膜材101与蒸镀机构的距离一致，使得在蒸镀的初始阶段，作用于膜材101的蒸汽量较多，使得膜材101在短时间内吸收较多的热量，不利于蒸镀耐热性较差的膜材101。
[0045]
请参照图3，图3为本申请实施例提供的镀膜组件100的第三种结构示意图。由于本申请蒸镀方式的不同，本申请实施例中的悬浮膜材101可以相对水平面倾斜设置，且悬浮膜材101靠近第一辊110的一端的高度高于悬浮膜材101靠近第一冷却辊120的一端的高度。该结构使得蒸发机构130 与第一蒸镀区的距离大于蒸发机构130与第二蒸镀区的距离，即镀膜初始阶段的膜材101与蒸发机构130的距离较远，使得受到的蒸汽量较少，吸收的热量较少，形成的镀层较薄，能够蒸镀耐热性较差的膜材101。随着膜材101的运动，膜材101与蒸发机构130的距离逐渐减小，镀层的厚度逐渐增加至达到一定厚度，不会影响蒸镀效果。相对水平面倾斜设置时，膜材101自第一辊110至第一冷却辊120下降的过程中，膜面未镀膜区和第一镀膜区膜面受热可逐步变化，热量由小逐渐增大，而不是一下就承受很大的镀膜热量，使镀膜时膜面质量更佳。
[0046]
请参照图3，在本申请的部分实施例中，悬浮膜材101相对水平面倾斜的角度α为5-60度，即悬浮膜材101与蒸发源的夹角为5-60度。可选的，悬浮膜材101相对水平面倾斜的角度α为10度、20度、30度、45度、50 度或60度。本申请实施例中的源基距(膜材101与蒸发源之间的距离)在本技术领域的常规范围内。其中，最小源基距(膜材101与蒸发源的最小距离)可以为150-200mm。
[0047]
在本申请的部分实施例中，第一辊110可以为展平辊或冷却辊，展平辊用于对蒸镀前的膜材101进行展平，使得膜材101在展平状态下进行蒸镀，保证蒸镀效果。冷却辊用于对蒸镀前的膜材101进行冷却，降低膜材 101的温度，使得膜材101能够吸收较多的热量。为了使得第一辊110具有较好的展平或冷却效果，同时为了使得第一辊110与第一冷却辊120之间具有较优的配合作用，在本申请的部分实施例中，第一辊110的包角为 30-180度。可选地，第一辊的包角为40-130度。其中，第一辊110的包角可以为30度、40度、45度、60度、80度、90度、100度、120度或130 度。需要说明的是，本申请实施例中第一辊110和第一冷却辊120的辊径可以相同也可以不相同。
[0048]
请参照图4，图4为本申请实施例提供的镀膜组件100的第四种结构示意图。在一种
可能实现的方式中，镀膜组件100还包括第二冷却辊140和过辊150，第一辊110为展平辊，第一辊110、第二冷却辊140、第一冷却辊120和过辊150沿传送路径依次设置。该结构能够对蒸镀前的膜材101 进行展平和冷却，使得膜材101具有较好的平整性，在镀膜的过程中能够吸收较多的热量而不出现热损伤。
[0049]
工作原理：膜材101从放卷机构放出后，经过展平辊展开，运动至第二冷却辊140，膜材101贴合在第二冷却辊140上进行第一次冷却。继续运动经过蒸发机构130上方进行镀膜。由于有预冷的处理，膜材101在镀膜的过程中可以吸收更多的热量而不至于出现热损伤。膜材101运动至第一冷却辊120，贴合于第一冷却辊120的膜材101进行第二次冷却。同时，蒸发机构130对部分贴合在第一冷却辊120上的膜材101进行镀膜，该镀膜方式使得沉积镀膜的膜材101中，一部分膜材101为悬空状态，一部分为贴鼓状态，提高镀膜的膜材101的传热效率，降低悬浮状态的膜材101的温度，进而能够提高镀膜的量，增大镀层的厚度。同时该结构减少了薄膜在第一冷辊上的包角，使薄膜与冷辊贴合效果更紧，冷却效果更佳，导出更多的热量，提高沉积效率。与现有的悬浮式镀膜设备相比，本申请提供的镀膜装置的沉积效率能够提高5-20％。
[0050]
本申请实施例还提供了一种镀膜装置(图未示)，包括真空室、放卷机构、收卷机构以及镀膜组件100，放卷机构、镀膜组件100以及收卷机构沿膜材101的传送路径依次设置于真空室的内部。膜材101卷设于放卷机构，由放卷机构放出，经过镀膜组件100进行蒸镀，蒸镀后的膜材101运动至收卷机构进行收卷。本申请中的放卷机构和收卷机构为本技术领域的常用部件，也可以采用其他具有放卷和收卷功能的组件，本申请对其不做限定。
[0051]
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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