一种连续性水平浸渍镀膜系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于镀膜技术领域，具体涉及一种连续性水平浸渍镀膜系统。
【背景技术】
[0002]薄膜制备设备是指在洁净的衬底上通过制备薄膜的设备将多功能薄膜制备到衬底上并具备某种特殊功能。而浸渍镀膜是指将某一特定衬底浸渍到特定的溶液中，从而在衬底上形成具备一定功能的薄膜制备方式。
[0003]目前国内在浸渍镀膜方面做得相对比较成熟的是采用浸渍提拉镀膜的方式。浸渍提拉镀膜也称垂直提拉镀膜，采用垂直提拉的方式，通过控制提拉速度、提拉时间、镀膜次数和镀膜间隔参数的优化从而实现形成功能膜的作用。垂直提拉方式是目前比较常用的技术，但其存在很多局限性:
[0004]1、功能膜不均匀。垂直提拉镀膜形成的功能膜在上、中、下各区域的薄膜均匀差异性会达到10%左右，甚至更大。尤其是针对大面积的垂直提拉镀膜时，衬底的底部是最早进入到溶液中，最晚离开溶液，导致在同等浸渍镀膜条件下，上、中、下区域所附着的溶液具有很大的差异，从而影响到最终功能膜的光学和电学特性；
[0005]2、目前垂直提拉镀膜均采用的是夹具的方式，夹具夹取玻璃边缘的宽幅最优在10mm左右，在垂直镀膜的过程中，这些夹具底部会浸入到溶液或是清洗液中，导致提拉过程中或后续的风干工艺等处理过程中，均会有残余的水流重新进入到膜面，导致膜面出现大量的缺陷，从而影响到工艺的稳定生产。一般情况下，针对精细镀膜，不允许有夹具触碰到衬底镀膜面，因触碰过的区域无法在溶液中形成镀膜，会影响成品率和最终终端使用；
[0006]3、因面积增大，垂直提拉镀膜形成的功能膜的均匀性会显著下降，因此目前垂直提拉主要还是应用在小面积的科研领域。针对小面积，比如3cm*3cm，垂直提拉镀膜的均匀性不会有影响，而且从科研角度考虑取中间最均匀点即可，无需顾虑整个面的均匀性，而对于大面积，比如1400*1100_的衬底，对其均匀性的要求则极为苛刻，这是目前的垂直提拉方式无法稳定得以实现的；
[0007]4、垂直提拉镀膜方式不适合于不同厚度衬底的快速切换。垂直提拉过程中，溶液槽设计是以扁、高设计，而且基片要整片浸渍到底部，意味着随着玻璃的重量越重，溶液面上升的越高，越容易溢出。比如 1400 (L) *1100 (W) *3 (T) mm和 1400 (L) *1100 (W) *4 (T) mm 的衬底，同等面积下，其重量相差4.5KG，同等溶液槽体体积的情况下，会出现不同程度的溢流，导致不同衬底切换时需要通过额外的装置去不断进行补液，增加额外投资成本；
[0008]5、垂直提拉镀膜的节拍需要很长时间，受不同尺寸、不同厚度玻璃的影响，其提拉速度很慢，否则很容易导致溶液不稳定，溶液不稳定导致最终在衬底上形成的功能膜不稳定、直至影响均匀性。尤其是，大部分浸渍镀膜的功能膜都是需要经过后续的清洗等工序处理的，那么意味着采用垂直提拉清洗的方式会耗费大量的时间，从而无法规模化生产；
[0009]6、垂直提拉镀膜对衬底表面的缺陷及其附着颗粒会很敏感，在垂直提拉过程中，这些缺陷或是附着颗粒在功能膜表面滑动，导致最终在功能膜表面形成缺陷，影响最终的广品良率；
[0010]7、针对建筑一体化的镀膜玻璃，从安全角度考虑，其玻璃厚度均为4mm、6mm或是8mm或是更厚，从外观角度，建筑对玻璃的外观颜色一致性要求极为苛刻，意味着对均匀性的要求更高，因此采用垂直提拉的方式，其局限性会更加凸显；
[0011]8、针对大面积的垂直提拉镀膜，需要设计很深的溶液槽体，比如针对1.4米高的玻璃，意味着槽体需要高于1.4米，而过深的溶液槽，易导致部分功能溶液会沉积到底部，从而引起槽体内溶液从上到下浓度逐步提升，不利于功能膜的均匀性制备。
【实用新型内容】
[0012]为了克服现有技术的缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种连续式水平浸渍镀膜系统，可实现任何面积浸渍镀膜的全自动、高稳定性生产，大幅度降低工序运行和清洗所耗费的时间。
[0013]实现上述目的的技术方案如下:
[0014]一种连续式水平浸渍镀膜系统，包括机器人、机器人控制中心和循环滑轨，机器人与机器人控制中心信号连接，所述机器人滑动式设置在循环滑轨上，循环滑轨用于机器人循环滑动；所述机器人设有操作臂，所述操作臂前端设置数个用于吸附衬底基片的吸盘，机器人带动操作臂动作；循环滑轨侧旁设置有镀膜溶液槽和清洗槽。
[0015]优选的，所述连续式水平浸渍镀膜系统还包括衬底基片预清洗及定位系统，所述衬底基片预清洗及定位系统设置于循环滑轨侧旁，用于对衬底基片进行预清洗并定位，以满足后续镀膜工序的要求。
[0016]优选的，所述连续式水平浸渍镀膜系统还包括干燥系统，所述干燥系统设置在循环滑轨侧旁；优选的，所述干燥系统为烘烤炉或风刀装置。
[0017]优选的，所述机器人的数量至少为一台；更优选的，所述机器人的数量为1?5台。
[0018]优选的，所述镀膜溶液槽的水平截面大于衬底基片的面积。
[0019]优选的，所述镀膜溶液槽中放置镀膜溶液，所述镀膜溶液为聚苯乙烯微球溶液、二氧化硅微球溶液或是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球溶液。
[0020]优选的，所述清洗槽的水平截面大于衬底基片的面积。
[0021]优选的，所述清洗槽中放置清洗液，所述清洗液为去离子水。
[0022]优选的，所述衬底基片为硬质衬底，或沉积有功能薄膜的硬质衬底；
[0023]所述功能薄膜为金属氧化物薄膜或掺杂金属氧化物薄膜；所述功能薄膜的材料为掺铝氧化锌、氧化铟锡、掺硼氧化锌、掺氟氧化锡或掺镓氧化锌，或掺铝氧化锌、氧化铟锡、掺硼氧化锌、掺氟氧化锡与掺镓氧化锌任何两者的混合。
[0024]上述连续式水平浸渍镀膜系统进行镀膜的方法，包括如下步骤:
[0025]S01、吸取衬底基片:起始点处的机器人启动，通过操作臂上的吸盘吸附衬底基片的背面，然后进入下一步工序；
[0026]衬底基片先经预清洗，提高衬底基片的洁净度，然后送至机器人的操作臂可操作的范围内并进行定位，使操作臂的吸盘可顺利的从衬底基片的背面进行吸取。可通过调整吸盘的数量和吸附强度以适应不同厚度、不同尺寸的衬底基片。
[0027]S02、镀膜处理:通过循环滑轨将吸取衬底基片的机器人滑动至镀膜溶液槽附近，使吸取衬底基片的操作臂位于镀膜溶液槽正上方，通过机器人控制中心控制操作臂翻转调整，使衬底基片的正面朝下，然后下降操作臂将衬底基片浸入镀膜溶液中，达到浸渍时间后，抬升操作臂将衬底基片抽离镀膜溶液，然后进入下一步工序；
[0028]在将衬底基片浸入镀膜溶液时，在下降速度比较快的情况下，溶液会引起震动，并对衬底基片正面会有冲击力，会导致最终功能膜不稳定。因此，优选的，所述衬底基片在进入镀膜溶液前，调整操作臂使吸取的衬底基片的正面与水平面具有倾角，衬底基片浸入到镀膜溶液后，将衬底基片的正面调整为水平，达到浸渍时间后，将衬底基片的正面调整为与水平面具有倾角，然后抬升操作臂将衬底基片抽离镀膜溶液。更优选的，所述倾角为3?15度。
[0029]S03、清洗处理:衬底基片经镀膜处理后，通过循环滑轨将吸取衬底基片的机器人滑动至清洗槽附近，使吸取衬底基片的操作臂位于清洗槽正上方，通过机器人控制中心控制操作臂翻转调整，使衬底基片的正面朝下，然后下降操作臂将衬底基片浸入清洗液中，调整操作臂使衬底基片正面平行于水平面，再通过机器人运动带动操作臂，使操作臂吸取的衬底基片在水平面内多向往复平移运动以进行水平清洗，达到清洗时间后，停止水平清洗，抬升操作臂将衬底基片抽离清洗液，然后进入下一步工序；
[0030]优选的，所述水平清洗的时间为0.5?2min ;
[0031]S04、干燥处理:衬底基片经清洗处理后，通过循环滑轨将吸取衬底基片的机器人滑动至干燥系统，将衬底基片放入到干燥系统中进行风干，完成整个水平浸渍镀膜工序；机器人通过循环滑轨返回到起始点，循环进行S01至S04的操作。
[0032]优选的，所述干燥系统为烘烤炉，所述烘烤炉的烘烤温度为40?80°C ;
[0033]烘烤炉的数量不限于1台，根据工序节拍进行数量上的设计。
[0034]定义:衬底基片需进行镀膜处理的一面为正面，与正面相对的一面为背面。
[0035]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0036](1)本实用新型将浸渍镀膜、清洗处理及干燥处理集成为一体，克服现有技术中工序不连贯、耗时长的缺陷，可实现任何面积浸渍镀膜的全自动、高稳定性生产。
[0037](2)本实用新型克服了垂直提拉浸渍在上、中、下区域