薄膜群、薄膜粒子以及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过物理蒸镀方法生产的薄膜群、薄膜粒子以及制造方法。
[0002]物理蒸镀还可称为干式镀膜，相较于湿式方法，是自然环保且无害的方法，因此是使用于各种领域的薄膜形成方法之一。
【背景技术】
[0003]最近，在各个领域广泛使用利用纳米粒子或微粒来制造产品的技术。
[0004]使用微粒及其制造方法的领域和产品为如下所述。作为用于制造导电性糊剂的材料使用由银(Ag)或铜(Cu)或银铜复合层构成的微粒，而且还使用于制造在绿色产品LED芯片的水泥浆、油漆和油墨中混合的颜料、化妆品原料、防晒霜粒子、色素粒子、烧结粒子、电池活性物质、太阳能电池、热电元件、绝缘元件、催化剂微粒、纳米复合物质等的重要材料和技术中。
【发明内容】
[0005]所述微粒或纳米粒子为了提高其质量和纯度及所要实现的特性而优选使用通过物理蒸镀工序的干式镀膜方法。但是所述通过物理蒸镀工序的干式镀膜方法大部分是在真空容器内完成，因此生产性降低，而成本变高。因此，在生产工地使用通过化学湿式工序的微粒生产方法而不是所述物理蒸镀方法。
[0006]因不得已的理由而通过物理蒸镀方法生产微粒时，其生产性非常低而产品的成本非常高，因此使用领域或产品受限制。
[0007]用于解决所述问题的先行技术大致分为两类，所述两类皆在原位(IN SITU)状态下涂抹大面积或多量的薄膜层后，将其卸到真空容器外部，并进行粉碎，制造薄膜群或薄膜粒子。
[0008]以下详细进行技术分析。
[0009]首先，第一类是如艾利丹尼森公司的美国专利6398999BI形态，在原位状态下利用多层薄膜层制造所要获取的薄膜层后，利用该薄膜层获取薄膜群或薄膜粒子，如上为了制造多层薄膜，在薄膜层和薄膜层之间通过蒸镀方法蒸镀可溶性(或离型性)薄膜层来制造交替排列多层所要获取的薄膜层和可溶性薄膜层的多层薄膜群后，将其卸到真空容器外部，进行一次粉碎后，为了溶解所述可溶性薄膜层而在溶剂内进行溶化后进一步进行粉碎，由此获取薄膜粒子。
[0010]第二类是如宝丽来公司的美国专利4168986形态，在蒸镀所要获取的薄膜层之前，首先在真空容器内将可溶性(或离型性)薄膜层蒸镀在被涂层基材的上面后，蒸镀所述所要获取的薄膜层，并为了在原位状态下，从被涂层材料分离所述薄膜层，传送至分离腔，在溶剂内溶解所述蒸镀的可溶性(或离型性)薄膜层进行分离后，将被涂层材料重新移动至蒸镀腔侧，重新蒸镀可溶性薄膜层和所要获取的薄膜层，并反复该工序，从而大量生产薄膜粒子。
[0011]所述两种大量生产方法通过物理蒸镀方法一定提高薄膜粒子的生产性，且降低成本，但因以下问题而实际上不能适用到生产工地上或严重受限。
[0012]先行技术中的所述第一种方法，交替所述所要获取的薄膜层和可溶性薄膜层而依次蒸镀，而且是在一个循环期间同时蒸镀的方式，因此，除了用于蒸发所要获取的薄膜层的蒸发源(EVAPORAT1N SOURCE)之外，还另外需要用于蒸发可溶性薄膜层的蒸发源、用于供应所述蒸发源能量的蒸发用电源装置及/或结合于蒸发源的蒸发遮板(SHUTTER)等附加装置，因此真空装置的制造和结构非常复杂且大型化，而且工序的实施和运营管理也很困难。
[0013]更大问题在于，为了交替所述所要获取的薄膜层蒸镀和可溶性薄膜层蒸镀，需要在一个循环周期内同时蒸发所述两个物质。同时蒸发两个物质时，必然在相同的真空容器内使所述两个物质的蒸汽相互扩散并干涉，由此导致在各个薄膜层中含有不同的物质。这大大降低各个薄膜层的纯度、质量和特性。
[0014]除了所述问题之外，所述可溶性薄膜层主要利用蒸汽压高的有机物来形成，因所述无机物蒸汽导致的真空容器内部和真空排管以及真空栗系统等的污染随着时间的流逝将会逐渐变严重，由此会影响整体系统。
[0015]通过如上过程，因所述污染源而污染真空栗和系统时，最终会导致完全损坏生产装置功能的结果。因此，所述第一种方法需要解决对于所述装置和薄膜的污染问题和薄膜特性降低等问题。
[0016]先行技术中的所述第二种方法，在蒸镀所述所要获取的薄膜层之前，首先在被涂层基材上面蒸镀可溶性薄膜层后，在所述蒸镀有可溶性薄膜层的被涂层基材上面蒸镀所要获取的薄膜层，然后传送到用于分离薄膜的分离容器区域，利用指定溶剂从所述被涂层基材分离所述所要获取的薄膜层后，将分离薄膜层的被涂层基材重新传送到蒸镀区域，反复蒸镀和分离工序，从而能够在完成所述分离工序的分离容器内大量收集薄膜粒子。所述薄膜粒子生产方法虽然概念想法出色，但在实施过程中具有各种问题，因此，因其装置的制造或运行和产品的质量污染等问题而难以实现。
[0017]所述两种大量生产方法使用以蒸汽状态蒸镀可溶性薄膜层的工序，因此为了提高所述可溶性物质的蒸汽压，需要加热到高温的加热工序。为了实施所述加热工序，需要增加加热源来供电，因此伴随有浪费能量问题。
[0018]更大问题在于，为了分离所述可溶性薄膜层，不仅需要将完成薄膜层蒸镀的被涂层基材传送到分离容器区域，还为了将完成薄膜分离的被涂层基材重新传送到蒸镀容器区域，所述蒸镀容器和分离容器其真空度可不同，但真空环境和空间需要相同。因此，为了分离所述可溶性薄膜层而使用的溶剂其蒸汽达到严重水准，并扩散到所述蒸镀容器区域而成为污染源，从而在各种部分和区域引发问题。
[0019]为了解决所述问题，本发明提供薄膜群制造方法、由此制造的薄膜群及薄膜粒子，为了通过不引发以上问题的方法提高生产性和质量，在原位状态下生产大量的薄膜群，并由此制造薄膜群和薄膜。在薄膜层和薄膜层之间插入被涂层材料的方法，其使用去除因所述各个物质的高的蒸汽压导致的污染问题的方法，从而不引发以上问题，而且能够获取薄膜层和被涂层材料被混合的薄膜群。
[0020]本发明具有如下效果。S卩，作为具有非常高的质量和特性，且环保无害的薄膜生产方法使用物理蒸镀方法，由此能够以低廉价格大量供应薄膜群和薄膜。
[0021]在制造所述薄膜群和薄膜粒子时，不仅能够减小真空装置的大小、结构及成本，还能大大减小生产时需要的空间和面积，因此能够生产成本低的经济型薄膜。
[0022]在制造所述薄膜群和薄膜粒子时，提高产品本身的质量，并大大减少真空装置的污染现象和故障率，大幅度减少维修时需要的人力、零件费和时间。
【附图说明】
[0023]图1(甲)是在支撑基材5上交替涂抹有被涂层材料3和薄膜层I的状态图。
[0024]图1 (乙)是在图1 (甲)的状态下去除被涂层材料3的状态图。
[0025]图1 (丙)是在图1 (乙)的状态下薄膜层I被粉碎I次以上的状态图。
[0026]图2(甲)是在被涂层材料3的一面上一次蒸镀薄膜层I的状态图。
[0027]图2 (乙)是图2 (甲)的状态下朝被涂层材料3内推入薄膜层I进行混合的状态图。
[0028]图2(丙)是在图2(乙)状态下的被涂层材料3上二次蒸镀薄膜层I的状态图。
[0029]图2( 丁)是在图2 (丙)的状态下朝被涂层材料3内推入进一步蒸镀的薄膜层I进行混合的状态图。
[0030]图2(戊)是在图2(丁)状态下的被涂层材料3上三次蒸镀薄膜层I的状态图。
[0031]图2(己)是在图2 (戊)的状态下朝被涂层材料3内推入进一步蒸镀的薄膜层I进行混合的状态图。
[0032]图2(庚)是在图2 (己)状态下的被涂层材料3上四次蒸镀薄膜层I的状态图。
[0033]图3(甲)是支撑基材5上蒸镀具备被涂层材料3的薄膜层I的状态图。
[0034]图3(乙)是在图3(甲)的状态下分离薄膜层I而在另外的空间进行收集的状态图。
[0035]图3(丙)是在图3(乙)状态下的被涂层材料3上重新蒸镀薄膜层I的状态图。
[0036]图3( 丁)是在图3(丙)的状态下分离薄膜层I而在另外的空间与图3(乙)中收集的薄膜层I一起进行收集的状态图。
[0037]图3(戊)是在图3(丁)状态下的被涂层材料3上重新蒸镀薄膜层I的状态图。
[0038]图3(己)是在图3(戊)的状态下分离薄膜层I而在另外的空间与图3(乙)中收集的薄膜层I一起进行收集的状态图。
[0039]图4(甲)是具备有被涂层基材7的状态图。
[0040]图4(乙)是在被涂层基材的一个上蒸镀有薄膜层I的状态图。
[0041]图4(丙)是在蒸镀的薄膜层上接合分离材料9的状态图。
[0042]图4(丁)是蒸镀的薄膜层和分离材料同时从被涂层基材分离的状态图。
[0043]图4(戊)是在被涂层基材上重新蒸镀有薄膜层I的状态图。
[0044]图4(己)在蒸镀的薄膜层上接合有分离材料的状态图。
[0045]图4(庚)是蒸镀的薄膜层和分离材料同时从被涂层基材分离的状态图。
[0046]附图标记:
[0047]1:薄膜层，3:被涂层材料，5:载体(支撑基材)，7:被涂层基材，9:分离材料
[0048]用于实施发明的最佳形态
[0049]为了解决所述问题，本发明的一形态的薄膜群，其包括在原位状态下通过混合的被涂层材料而以分离状态存在的至少两层薄膜层和在所述至少两层薄膜层之间混有的一层以上被涂层材料，所述薄膜层在蒸镀状态下其最大长度为薄膜层厚度的100倍以上，与所述被涂层材料混合的薄膜层其长度和厚度之比为2倍以上。<