真空巻きとコーティング技術

- May 18, 2019-

真空巻きとコーティング技術

本論文では、真空巻線被覆技術の開発をシステム構造、パラメータ制御および被覆方法の観点からレビューした。 構造によると、それはシングルチャンバー、ダブルチャンバーおよびマルチチャンバー真空巻き取りシステムに分割することができ、後者の2つは巻き出しおよび収縮の問題を解決し、巻き取りおよびコーティングチャンバーの真空度をそれぞれ制御することができる。 巻き取り張力制御のテーパー、間接および直接制御モデルは、フィルムの折り畳みおよび半径方向力の不均一分布の問題を解決することができる。 間接張力制御にセンサーは必要ありません。テンション制御モジュールを内蔵したベクトルコンバーターに置き換えることができます。 直接張力制御はテンションセンサーを通して正確に張力値を測定しますが、慣性モーメントや角速度のような様々なパラメータを必要とします。真空コイリングコーティングは主に真空蒸着、マグネトロンスパッタリングおよび他の方法を含みます。フィルム、グラフェンなどのナノ材料、およびフレキシブル太陽電池などの半導体デバイス。 真空巻線被覆技術の研究状況と工業化への移行に存在する問題を考慮して、最後に簡単な分析と展望をした。

 

真空コイリングコーティング(ロールツーロール)は、真空下で様々な方法によってフレキシブル基板上に連続コーティングを実現するための技術である。 それは真空取得、電気機械制御、高精度透過率および表面分析をカバーしています。 重要な点は、巻取り速度を改善し、コーティングの安定性を制御し、そしてコーティングの品質を保証することを前提としてオンラインモニタリングを実施することである。 ロールツーロール技術は、低コスト、容易な操作性、可撓性基材との適合性、高生産性および連続多層コーティングの利点を有する。 最初の真空蒸着コイリングおよびコーティング機は1935年に製造され、現在のメッキ幅は500〜2500 mmにすることができます。 近年、ロール・ツー・ロール技術の応用は、包装および装飾用フィルムから、将来のフレキシブルエレクトロニクス産業における主流技術の1つであるレーザー偽造防止フィルム、導電性フィルムおよび他の機能性フィルムへと徐々に拡大している。

 

1.真空巻線装置の分類

 

コイル機器への真空コイルは、真空ポンプ、巻線、コーティングおよび電気制御システムからなる。 バッフルのない真空室によると、それはシングルチャンバー、ダブルチャンバーとマルチチャンバー構造に分けることができます。 シングルチャンバーローラーと同じ部屋のローラー、シンプルな構造ですが巻き戻し空気は真空環境を汚染します。 二重チャンバ構造は、システムをバッフルプレートを有する巻き取りおよびコーティングチャンバに分割し、ローラとバッフルプレートとの間の間隙は約1.5mmであり、これは同様の巻き戻し収縮の問題を回避する。 マルチチャンバーはしばしば複合フィルムを製造するために使用される。 二重室に基づいて、隣接するコーティング領域は干渉を避けるためにバッフルによって分離されている。 例えば、Krebs et al。 2つのマグネトロンスパッタリングターゲットの間にケープマグロFlexibles ABバッフルを固定し、プレートの両側に50 m銅層をコーティングした。

バッフルと真空チャンバの壁との間のギャップが小さければ小さいほどよい。 コーティングローラーの動作によると、単一のメインロールとマルチメインロールの巻線コーティング機に分かれています。 モーターの数に従って、それは2つのモーター、3つのモーターおよび4つのモーター駆動システムに分けることができます。

 

 

まとめと見通し

その大面積、低コスト、連続性および他の特性のために、真空巻きコーティングは間欠コーティングよりも大きな利点を有し、そして国内外の研究者および企業によって広く懸念されている。 現在のところ、巻き取りおよびコーティング技術は急速な進歩を遂げ、そして中空線、白い縞および折り目のような問題を解決した。 グラフェン、有機太陽電池、透明導電膜などの新しい機能性媒体やデバイスの製造に使用されています。 そのため、製膜工程や製膜品質に対する要求が高まっている。 真空ユニットの主ポンプは大排気速度ディフューザーポンプからオイルフリー超高真空分子ポンプおよび極低温ポンプまで開発され、大きなラップアングルを有する二重冷却ロールコーティング機が開発された。フィルムの引張変形 ピンチ誘起張力を考慮した巻線モデルと単スパン非線形動的モデルは張力制御に広く用いられている。

 

現在のところ、巻き取りおよびコーティングの精密制御は改善される必要がある。 例えば、グラフェンが転写されるとき、基材とグラフェンとの間の熱分解性接着剤を完全に除去することは困難であり、過度の巻き取り速度または硬い基材によって引き起こされる剪断応力はグラフェン層に亀裂または穴を生じさせる。 別の例として、髪を真空巻きすることによって調製された有機フィルムの表面欠陥は多く、そしてキャリア移動度は低く、これはデバイスの光電特性に深刻な影響を及ぼす。 将来的には、膜応力などの測定および制御ユニットを追加する必要があります。また、CVD、イオンプレーティング、高圧静電紡糸、真空注入、およびその場重合などの成膜技術を統合して、新しい有機および無機複合機能性フィルムおよびデバイスの開発。