专利名称：一种卷绕镀膜机上在线监测残余气体的方法
技术领域：
本发明公开了一种在卷绕镀膜机上在线快速监测残留气体的方法，涉及真空镀膜领域与气体分析领域。
背景技术：
真空卷绕镀膜技术就是在真空室内通过热蒸发或者磁控溅射等方法在卷料基材表面制备一层或者多层具有一定性能的薄膜的技术。真空卷绕镀膜设备主要技术特征是 其一，被镀基材为柔性基材，即具有可卷绕性；其二，镀膜过程具有连续性，即在一个工作周期内镀膜是连续进行的；其三，镀膜过程在高真空环境中进行。所以真空卷绕镀膜设备的基本结构必须有卷绕转动，有卷材(基材)的放卷和收卷。在放卷和收卷过程中基材被镀上薄膜。镀膜的结构就是真空卷绕镀膜设备的工作部。它位于基材的收放卷之间。工作部的工作原理可以是电阻蒸发、感应蒸发、电子束蒸发、磁控溅射或者是其它真空镀膜方法中的任意一种。本发明所涉及的是磁控溅射原理。由于柔性基材具有连续生产简单、容易运输、可方便裁切成任意形状、可弯曲包裹等优势一直是磁控溅射技术发展的一个重要方向。近年来随着对柔性基底镀膜材料的广泛需求和柔性基材上磁控溅射技术本身的飞速发展，各种高性能光学膜在大面积柔性基底上镀制成功。柔性基材广泛用于有机半导体工艺、透明电极以及触摸屏当中。柔性材料聚对苯二甲酸乙二醇酯(Positron Emission Computed Tomography)表面很容易吸附空气中的水气，当卷材在放卷真空室中展开并且向真空镀膜室快速移动的过程中，基材表面的水气很难用加热烘烤，等离子刻蚀等方法去除干净。在镀膜的过程当中， 如果PET表面有残留的水气存在，镀膜之后薄膜的结构会受到比较大的破坏，其光学性能也会受到很大影响，例如散射，吸收较大，导电性能下降，更致命的缺点是附着力降低。传统的卷绕镀膜设备中没有引入在线进行残余气体压强监控功能，也就没有办法准确评估PET 膜片含水量，只能估算大概。所以后端溅射制备所得的薄膜成膜质量就没有保证。随着卷绕镀膜设备的发展以及显示技术的不断提高，对薄膜质量的要求也越来越高。因此传统的卷绕镀膜方法很难客服这一瓶颈，因此迫切需要一种新的在线监测残留气体的方法来解决这一问题。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于描述一种在卷绕镀膜机上在线快速监测残留气体的方法。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种卷绕镀膜机上在线监测残余气体的方法，由以下步骤完成
A)、在卷绕镀膜机上的残余气体分析仪与感应探头以及计算机相连接；
B)、所述步骤A中的感应探头伸入到卷绕镀膜机上的放卷真空室中，对展开后快速移动的PET卷材预处理后产生的气体进行及时的收集；所述的放卷真空室包括基材卷料、红外加热器、等离子刻蚀、张力隔离鼓； 所述红外加热器，将基材卷料进行加热处理，使基材表面的水分子蒸发。所述的等离子刻蚀，对基材卷料进行等离子体刻蚀，去除基材薄膜表面的残留气体分子。所述的张力隔离鼓，在基材卷料上施加一定的拉力，使基材薄膜保持一定的平整度。C)、通过步骤B收集的气体通过残余气体分析仪将待测气体的质谱图显示出来， 并与标准气体库进行对比，就可确定气体的成分和含量。该方法是在卷绕镀膜机的放卷真空室中放置感应探头，探头与残留气体分析仪 RGA相连，对展开后快速移动的PET卷材进行加热、等离子刻蚀等处理，再用残留气体分析仪RGA对气体及时进行收集，并将收集到得质谱气体信息与标准气体库中的信息进行对比，分析残余气体的成分及含量大小比对，从而达到在线监测、调整的目的。除了对残余气体进行分析以外，残留气体分析仪RGA还有真空系统本底状态鉴定和气体检漏的功能。在系统达到极限真空时，测定残余气体的种类和量值，从而确定真空室的本底真空状态。另外，如果真空室内有冷却水管道或其它进气管道断裂，发生漏水、漏气的情况，残留气体分析仪RGA也可以对其进行收集鉴定，发出预警信号。正常情况下水气分压强Pp<10-9 mbar, 总压强PT>10-4mbar，如果测得Pp>10_6 mbar则需要进行放卷收卷抽真空处理，此时应禁止生产。残留气体分析仪RGA由离子源、四极滤质器、法拉第杯FC、传感器、电子倍增器EM 和探测器组成。本发明的有益效果为
当待测气体进入残留气体分析仪RGA以后，由离子源将其电离产生一束离子流，然后由四极滤质器根据荷质比将混合的离子流分离开，法拉第杯FC用来捕集离子，用电子倍增器EM放大由传感器产生的信号，最后用探测器接收输出电流。通过软件将待测气体的质谱图显示出来，并与其标准气体库进行对比，就可确定气体的成分和含量，即PET膜片的气体残余量是否符合镀膜标准，从而达到快速一体化的效果。
图1为本发明为改进以后的系统结构图。
具体实施例方式为了详细叙述本发明专利的上述特点，优势和工作原理，下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明做进一步的说明，但本发明所保护的范围并不局限于此。一种卷绕镀膜机上在线监测残余气体的方法，由以下步骤完成
A)、在卷绕镀膜机上的残余气体分析仪1与感应探头3以及计算机4相连接；
B)、所述步骤A中的感应探头3伸入到卷绕镀膜机上的放卷真空室2中，对展开后快速移动的PET卷材预处理后产生的气体进行及时的收集；
所述的放卷真空室2包括基材卷料5、红外加热器6、等离子刻蚀7、张力隔离鼓8 ； 所述红外加热器6，将基材卷料5进行加热处理，使基材表面的水分子蒸发。所述的等离子刻蚀7，对基材卷料5进行等离子体刻蚀，去除基材薄膜表面的残留气体分子。所述的张力隔离鼓8，在基材卷料5上施加一定的拉力，使基材薄膜保持一定的平整度。C)、通过步骤B收集的气体通过残余气体分析仪1将待测气体的质谱图显示出来， 并与标准气体库进行对比，就可确定气体的成分和含量。残余气体分析仪1，是本发明专利的主要检测设备，也使本专利新技术方案的关键所在。它的功能是在线搜集卷绕镀膜设备当中的水蒸气及其它残余气体，通过连接计算机将气体成分分析出来，达到在线监测的目的。红外加热器6，将其放置于基材薄膜附近，用于去除附着于基材表面的水分子，由于是真空放卷室，所以用红外加热器通过红外热辐射进行加热可以达到很好的去除PET表面水分子的效果。是等离子体刻蚀7，其原理是采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散到基材薄膜表面，并与被刻蚀物质反应，形成挥发性反应物然后用抽真空的方法将其除去。张力隔离鼓8，为了保证所镀膜层的均勻性，就要做到卷绕系统线速度的恒定，那么每个张力隔离鼓上就需要装有自控马达来调节隔离鼓的转动线速度；为了保证基材薄膜在快速移动中不因为受力不均而被拉伤，每个张力隔离鼓上还需要安装张力传感器，从而对张力进行很好的控制；此外，还要保证基材的平整度和收卷时不会跑偏，卷绕系统还需要有展平装置。感应探头3，伸入放卷真空室内部，对真空室内的气体进行时刻的收集与监控，确保真空室内的气体质量达到镀膜标准。
权利要求
1. 一种卷绕镀膜机上在线监测残余气体的方法，其特征在于，由以下步骤完成A)、在卷绕镀膜机上的残余气体分析仪(1)与感应探头(3)以及计算机(4)相连接；B)、所述步骤A中的感应探头(3)伸入到卷绕镀膜机上的放卷真空室(2)中，对展开后快速移动的PET卷材预处理后产生的气体进行及时的收集；所述的放卷真空室(2)包括基材卷料(5)、红外加热器(6)、等离子刻蚀(7)、张力隔离鼓(8)；所述红外加热器(6)，将基材卷料(5)进行加热处理，使基材表面的水分子蒸发； 所述的等离子刻蚀(7)，对基材卷料(5)进行等离子体刻蚀，去除基材薄膜表面的残留气体分子；所述的张力隔离鼓(8)，在基材卷料(5)上施加一定的拉力，使基材薄膜保持一定的平整度；C)、通过步骤B收集的气体通过残余气体分析仪(1)将待测气体的质谱图显示出来，并与标准气体库进行对比，就可确定气体的成分和含量。
全文摘要
本发明公开了一种在卷绕镀膜机上在线快速监测残留气体的方法，涉及真空镀膜领域与气体分析领域。由以下步骤完成A)在卷绕镀膜机上的残余气体分析仪与感应探头以及计算机相连接；B)所述步骤A中的感应探头伸入到卷绕镀膜机上的放卷真空室中，对展开后快速移动的PET卷材预处理后产生的气体进行及时的收集；所述的放卷真空室包括基材卷料、红外加热器、等离子刻蚀、张力隔离鼓；C)通过步骤B收集的气体通过残余气体分析仪将待测气体的质谱图显示出来，并与标准气体库进行对比，就可确定气体的成分和含量。
文档编号C23C14/52GK102304695SQ20111031136
公开日2012年1月4日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者于甄, 蔡荣军, 郭东升 申请人:南昌欧菲光科技有限公司