[發(fā)明專(zhuān)利]一種多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310319310.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103382549A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃尚鴻;陳強(qiáng);李麗;吳常良;孟濤;曹海燕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)樂(lè)凱集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C16/30
• 分類(lèi)號(hào): C23C16/30;C23C16/44
• 代理公司: 石家莊冀科專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 郭紹華;李羨民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種薄膜的制備方法，特別涉及一種多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

液晶顯示元件、有機(jī)太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能背板、有機(jī)電致發(fā)光元件等應(yīng)用中，需要采用高阻隔性能的高阻隔膜，使其滿(mǎn)足透水、透氧等性能的要求。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)公知的辦法是：用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)在塑料基材上沉積某種無(wú)機(jī)物鍍層，再在無(wú)機(jī)物鍍層上沉積另一層不同性質(zhì)的無(wú)機(jī)物鍍層，如此類(lèi)推直至形成多層疊體。但是，這種方法存在如下缺點(diǎn)：沉積無(wú)機(jī)物鍍層的時(shí)候，容易導(dǎo)致沉積的無(wú)機(jī)物鍍層表面粗糙、不平坦、不密實(shí)，當(dāng)沉積鄰接的多層疊體結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)物鍍層時(shí)，沉積無(wú)機(jī)物鍍層表面的粗糙度會(huì)隨著鍍層的遞增而逐漸增大，結(jié)果越靠后沉積的無(wú)機(jī)鍍層的粗糙度越大，容易出現(xiàn)針孔、裂縫等弊病，導(dǎo)致生產(chǎn)的無(wú)機(jī)物鍍層阻隔性下降，最終導(dǎo)致高阻隔薄膜的質(zhì)量會(huì)下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，其工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投入低，得到的高阻隔膜表面平整，阻隔效果好。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，它包括以下步驟：

a.在透明基材上用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法沉積一層無(wú)機(jī)鍍層；

b.在1～80Pa真空狀態(tài)下，利用具有刻蝕性能的氣體放電形成等離子體對(duì)沉積的無(wú)機(jī)鍍層進(jìn)行刻蝕；

c.在上述被刻蝕的無(wú)機(jī)鍍層表面用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法沉積一層無(wú)機(jī)鍍層；

重復(fù)上述步驟，得到多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜。

上述多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，所述無(wú)機(jī)鍍層可以是氧化物鍍層、氮化物鍍層或碳化物鍍層。

上述多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，所述無(wú)機(jī)鍍層的厚度為20～1000納米。

上述多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，所述刻蝕厚度為5～80納米，優(yōu)選10～30納米。

上述多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，所述氧化物鍍層為氧化硅層、氫化氧氮化硅層。

上述多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，所述氮化物鍍層為氮化鈦層、氮化硅層、氮氧化硅層或氫化氮化硅層。

上述多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，所述碳化物鍍層為碳化硅層、類(lèi)金剛石層或氫碳化硅層。

上述多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，所述具有刻蝕性能的氣體為氧氣、氬氣、氟氣、氖氣、氪氣或氮?dú)狻?/p>

上述多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，所述透明基材是PET、PEN、PE、PA或PP。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的方法通過(guò)對(duì)沉積的無(wú)機(jī)鍍層進(jìn)行真空刻蝕，使無(wú)機(jī)鍍層表面凸起的島狀被刻蝕，達(dá)到平坦化，有效消除無(wú)機(jī)鍍層表觀(guān)不平整引起的問(wèn)題；同時(shí)刻蝕過(guò)程中有少數(shù)的離子（比如氬離子）注入鍍層中，使鍍層原子的相對(duì)距離產(chǎn)生變化，而致原有的針眼變小、甚至消失，從而使得鍍層分子間更密實(shí)，提高阻隔膜的阻隔效果，而且為下一次沉積得更好提供了前提條件，并且通過(guò)多次沉積和刻蝕，得到阻隔性能更好的高阻隔膜。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)高阻隔薄膜的制備方法，制備工藝簡(jiǎn)單、成本低，得到的高阻隔膜膜的表面平整，阻隔性能優(yōu)良。

具體實(shí)施方式

等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(Plasma-enhanced?Chemical?vapor?deposition，簡(jiǎn)PECVD)是借助等離子體使含有薄膜組成原子的氣態(tài)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而在基材上沉積薄膜的一種方法。等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)原理是利用低溫等離子體作能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電(或另加發(fā)熱體)使樣品升溫到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體，氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在樣品表面形成固態(tài)薄膜。PECVD方法區(qū)別于其它CVD方法的特點(diǎn)在于等離子體中含有大量高能量的電子，它們可以提供化學(xué)氣相沉積過(guò)程所需的激活能。電子與氣相分子的碰撞可以促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離過(guò)程，生成活性很高的各種化學(xué)基團(tuán)，因而顯著降低CVD薄膜沉積的溫度范圍，使得原來(lái)需要在高溫下才能進(jìn)行的CVD過(guò)程得以在低溫實(shí)現(xiàn)。目前應(yīng)用的PECVD裝置雖然多種多樣，但基本結(jié)構(gòu)單元都大同小異。若按等離子體發(fā)生方法劃分，可分為直流輝光放電、射頻放電、微波放電等PECVD裝置。