專利名稱：柔性基材表面處理裝置和處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柔性基材加工領(lǐng)域，特別是涉及一種柔性基材表面處理裝置和處理方法。
背景技術(shù)：
觸摸屏產(chǎn)品的觸摸屏用復(fù)合薄膜的制備，一般是以PET (Polyethyleneterephthalate,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)基材等柔性基材為基礎(chǔ),對(duì)柔性基材的表面進(jìn)行處理后再進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)工藝。目前常用的柔性基材的結(jié)構(gòu)為HCXhard coating，硬涂層)/PET，此柔性基材在進(jìn)行后期的生產(chǎn)工藝前，要先進(jìn)行脫氣處理。傳統(tǒng)柔性基材脫氣處理的方法是在基材表面沒有經(jīng)過處理的情況下，把柔性基材置于真空腔室內(nèi)，采用紅外線加熱管升溫，通過輻射傳遞熱量來達(dá)到脫氣的目的，脫氣效果由加熱器輻射能量來保證。由于真空腔室內(nèi)能量轉(zhuǎn)換方式為熱輻射，能量轉(zhuǎn)換效率低，脫氣時(shí)間長，因此，處理效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種柔性基材脫氣處理效率較高的處理裝置。一種柔性基材表面處理裝置，包括控制系統(tǒng)、電源、傳輸裝置、真空腔體以及在所述真空腔體內(nèi)相對(duì)設(shè)置的陰極板和陽極板，所述控制系統(tǒng)控制所述電源的輸出電壓和輸出電流，所述傳輸裝置可攜帶所述柔性基材從所述陰極板及所述陽極板中間穿過；所述陰極板及所述陽極板上分別設(shè)有冷卻水管，所述陰極板上設(shè)有與所述真空腔體連通的工藝氣體管。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電源的輸出電壓恒定，電壓范圍為600V 3000V。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電源的輸出功率恒定，為O. 2^1. 5KW。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述真空腔體的工作環(huán)境的真空度為2 8E_2Torr。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述工藝氣體管有兩個(gè)，分別設(shè)在所述陰極板與所述陽極板相對(duì)的一側(cè)的兩端。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述工藝氣體管中通入的工藝氣體為氬氣，向所述真空腔體中通入的所述氬氣的流量為10(T700sccm。上述柔性基材表面處理裝置利用高壓在陽極板與陰極板之間形成高能粒子，利用此高能粒子轟擊柔性基材，一方面可以在柔性基材表面為后期生產(chǎn)工藝提供懸鍵；另一方面高能粒子轟擊在柔性基材表面，利用高能粒子發(fā)光時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)柔性基材進(jìn)行烘烤，加快柔性基材表面吸附水的脫離，增加了原膜的脫氣效果，較之傳統(tǒng)的熱輻射脫氣處理，能力轉(zhuǎn)換效率高，可以顯著加快柔性基材的表面處理時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。一種使用上述的柔性基材表面處理裝置的柔性基材表面處理方法，包括如下步驟將所述柔性基材置于所述真空腔體內(nèi)所述陽極板及所述陰極板之間，而且所述柔性基材向同一個(gè)方向移動(dòng)；向所述真空腔體內(nèi)通入工藝氣體，同時(shí)啟動(dòng)所述冷卻水管對(duì)所述陽極板及所述陰極板進(jìn)行冷卻處理；通過所述控制系統(tǒng)控制電源的輸出電壓和輸出功率，在所述陽極板及所述陰極板之間形成電壓將所述工藝氣體電離，其中帶負(fù)電的高能電子轟擊所述柔性基材，從而對(duì)所述柔性基材進(jìn)行表面處理。該處理方法利用上述柔性基材表面處理裝置，處理過程簡單，生產(chǎn)效率高。


圖I為一實(shí)施方式的柔性基材表面處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為一實(shí)施方式的柔性基材表面處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)柔性基材表面處理裝置和處理方法進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖I所不,一實(shí)施方式的柔性基材表面處理裝置100包括控制系統(tǒng)(圖未不)、電源(圖未示)、傳輸裝置110，真空腔體120、限極板130及陽極板140。陰極板130與陽極板140相對(duì)設(shè)置。此外，在本實(shí)施方式中，陰極板130及陽極板140上分別設(shè)有冷卻水管150和冷卻水管160。限極板130上設(shè)有與真空腔體120連通的工藝氣體管170。該柔性基材表面處理裝置100主要用于對(duì)柔性基材，如PET基材進(jìn)行表面處理。以下以PET基材200為例進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)主要用于控制電源的輸出電壓和輸出功率?？刂葡到y(tǒng)中設(shè)有兩種工作模式，電壓模式和功率模式。其中電壓模式保證在PET基材表面處理過程中陰極板130及陽極板140之間的輸出電壓穩(wěn)定，而可以控制輸出電流的變化，如輸出電壓為600V 3000V不等，輸出電流可以為1A。處于電壓模式下，可以使得后續(xù)對(duì)PET基材處理時(shí)，轟擊到PET層表面的高能粒子的能量比較穩(wěn)定，從而有利于維持整個(gè)PET基材的溫度穩(wěn)定，便于其表面處理時(shí)間的控制。功率模式及電源的輸出功率恒定，如可以O(shè). 2 I. 5KW不等，可以保證作用在基材表面的高能粒子的濃度比較平均，有利于整個(gè)PET基材均勻脫去水汽。傳輸裝置110可攜帶PET基材200從陰極板130及陽極板140中間穿過。用于本處理裝置表面處理的PET基材200包括層疊設(shè)置的硬涂層和PET層。傳輸裝置110攜帶PET基材200并使其PET與陰極板130相對(duì)，硬涂層與陽極板140相對(duì)。本實(shí)施方式的真空腔體120用于將工作氣體束縛在工作區(qū)域內(nèi)，其在使用之前需對(duì)真空腔體所處的環(huán)境進(jìn)行抽真空處理，再通入工作氣體使腔體120的環(huán)境真空度控制在2 8E々orr。陰極板130與陽極板140相對(duì)設(shè)置在真空腔體120內(nèi)。陰極板130及陽極板140中各設(shè)有冷卻水管150和冷卻水管160。冷卻水管150包括進(jìn)水管152和出水管154 ;冷卻水管160包括進(jìn)水管162和出水管164。冷卻水管150及冷卻水管160分別貫穿陰極板130及陽極板140。可以理解，在其他實(shí)施方式中，陰極板及陽極板上的冷卻水管不限于只有一組進(jìn)水管和出水管，如還可以為多組平行設(shè)置的進(jìn)水管和出水管等。
本實(shí)施方式的工藝氣體管170有兩根,分別設(shè)在陰極板130與陽極板140相對(duì)的一側(cè)的兩端。工藝氣體管170中通入有對(duì)PET基材200進(jìn)行表面處理的工藝氣體。在本實(shí)施方式中，工藝氣體為氬氣，通入流量為10(T700SCCm?？梢岳斫?，在其他實(shí)施方式中，工藝氣體管的數(shù)量不限于兩根，如還可以為I根，3根等，且工藝氣體也不限于氬氣，如還可以為其他惰性氣體等。當(dāng)在陰極板130及陽極板140之間接上高壓，通入真空腔室內(nèi)的氬氣會(huì)被電離，形成氬氣離子和電子，電子在高壓電場的作用下變成了帶電高能粒子向陽極板140運(yùn)動(dòng)，當(dāng)將PET基材面向陰極板時(shí)，高能粒子會(huì)轟擊在PET基材表面，一方面加熱PET基材，對(duì)PET基材進(jìn)行烘烤，以脫去水汽，另一方面會(huì)在PET基材表面有有機(jī)聚合飽和共價(jià)鍵或化成單鏈不飽和共價(jià)鍵，PET基材的化學(xué)式為-
η-,將PET基材鍍膜面的有機(jī)聚合飽和共價(jià)鍵活化成單鏈-
-不飽和共價(jià)鍵，從而為后期生產(chǎn)工藝提供懸鍵。利用高能粒子發(fā)光時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)PET基材進(jìn)行烘烤，加快PET表面吸附水的脫 離，增加了原膜的脫氣效果，較之傳統(tǒng)的熱輻射脫氣處理，能力轉(zhuǎn)換效率高，可以顯著加快PET基材的表面處理時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。此外，本實(shí)施方式還提供了一種PET基材表面處理方法，包括如下步驟步驟S210，將PET基材置于真空腔體內(nèi)陽極板及陰極板之間；步驟S220，向真空腔體內(nèi)通入工藝氣體，同時(shí)啟動(dòng)冷卻水管對(duì)陽極板及陰極板進(jìn)行冷卻處理；步驟S230，通過控制系統(tǒng)控制電源的輸出電壓和輸出電流，在陽極板及陰極板之間形成電壓將工藝氣體電離，其中帶負(fù)電的高能電子轟擊PET基材的PET層，從而對(duì)PET基材進(jìn)行表面處理。該處理方法利用上述PET基材表面處理裝置，處理過程簡單，生產(chǎn)效率高。以下為兩個(gè)具體實(shí)施例實(shí)施例I工藝參數(shù)如下設(shè)定工作電壓為1500V，氬氣流量為200Sccm，功率為O. 3KW，真空腔體所處環(huán)境的真空度為6. 0E_2Torr，柔性基材的移動(dòng)速度為I. 6m/min。實(shí)施例2工藝參數(shù)如下設(shè)定工作電壓為1500V，氬氣流量為450Sccm，功率為O. 45KW，真空腔體所處環(huán)境的真空度為5. 8E_2Torr，柔性基材的移動(dòng)速度為I. 45m/min。處理的效果除了功率和真空度有關(guān)，還基材的走速有關(guān)，走速越慢單位表面積上處理的能量越高，脫氣越快，表面改性越明顯。表面改性效果可以用達(dá)因值來評(píng)判，在使用實(shí)施例I和實(shí)施例2兩種工藝條件下處理之前基材表面的達(dá)因值小于36，處理之后基材表面的達(dá)因值大于56。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種柔性基材表面處理裝置，其特征在于，包括控制系統(tǒng)、電源、傳輸裝置、真空腔體以及在所述真空腔體內(nèi)相對(duì)設(shè)置的陰極板和陽極板，所述控制系統(tǒng)控制所述電源的輸出電壓和輸出電流，所述傳輸裝置可攜帶所述柔性基材從所述陰極板及所述陽極板中間穿過；所述陰極板及所述陽極板上分別設(shè)有冷卻水管，所述陰極板上設(shè)有與所述真空腔體連通的工藝氣體管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性基材表面處理裝置，其特征在于，所述電源的輸出電壓恒定，電壓范圍為600V 3000V。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性基材表面處理裝置，其特征在于，所述電源的輸出功率恒定，為O. 2 I. 5KW。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性基材表面處理裝置，其特征在于，所述真空腔體的工作環(huán)境的真空度為2 8E_2Torr。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性基材表面處理裝置，其特征在于，所述工藝氣體管有兩個(gè)，分別設(shè)在所述陰極板與所述陽極板相對(duì)的一側(cè)的兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性基材表面處理裝置，其特征在于，所述工藝氣體管中通入的工藝氣體為氬氣，向所述真空腔體中通入的所述氬氣的流量為10(T700SCCm。
7.一種使用如權(quán)利要求f 6中任一項(xiàng)所述的柔性基材表面處理裝置的柔性基材表面處理方法，其特征在于，包括如下步驟 將所述柔性基材置于所述真空腔體內(nèi)所述陽極板及所述陰極板之間，而且所述柔性基材向同一個(gè)方向移動(dòng)； 向所述真空腔體內(nèi)通入工藝氣體，同時(shí)啟動(dòng)所述冷卻水管對(duì)所述陽極板及所述陰極板進(jìn)行冷卻處理； 通過所述控制系統(tǒng)控制電源的輸出電壓和輸出功率，在所述陽極板及所述陰極板之間形成電壓將所述工藝氣體電離，其中帶負(fù)電的高能電子轟擊所述柔性基材，從而對(duì)所述柔性基材進(jìn)行表面處理。
全文摘要
一種柔性基材表面處理裝置，包括直流電源、真空裝置、傳輸裝置和置于真空裝置中的陰極板和陽極板，陰極板正對(duì)陽極板，每塊極板的外側(cè)都分別設(shè)置有冷卻水管，冷卻水管包括進(jìn)水管和出水管；陰極板正對(duì)陽極板的一側(cè)設(shè)置有工藝氣管。利用粒子轟擊產(chǎn)生的熱量直接作用于柔性基材進(jìn)行烘烤脫氣，加快柔性基材表面吸附水的脫離，縮短了脫氣時(shí)間的同時(shí)還增加了柔性基材膜的脫氣效果，克服了傳統(tǒng)的因使用輻射傳遞熱能的方式而導(dǎo)致脫氣效率低的問題。同時(shí)由于電子對(duì)柔性基材的轟擊，使得柔性基材的有機(jī)聚合飽和共價(jià)鍵活化成單鏈不飽和共價(jià)鍵，改變了原柔性基材的表面特性。
文檔編號(hào)B29C71/04GK102909871SQ20121037580
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者李章國, 夏國濤, 柳錫運(yùn), 鐘欣, 江成軍, 余俊佼, 胡健, 杜圣峰 申請(qǐng)人:深圳南玻顯示器件科技有限公司