[发明专利]一种功能膜镀膜方法及功能膜镀膜装置

权利要求书

1.一种功能膜镀膜方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供牵引基材膜运动的牵引力；

提供喷向基材膜第一表面的第一气体薄层；第一气体薄层包括至少两路第一先导气层、第一缓冲区气体层以及第一气体隔离面气体层；第一缓冲区气体层在两路第一先导气层之间，第一气体隔离面气体层在第一先导气层及第一缓冲区气体层的四周用于与外界隔离；其中，第一先导气层是工作气体与作为反应物的三甲基铝蒸汽分子和/或四氯化钛蒸汽分子的混合气体，用于与基材膜表/界面的物理化学反应；第一缓冲区气体层以及第一气体隔离面气体层均为工作气体；工作气体为惰性气体；

提供反向基材膜第一表面的第一回收气体层，第一回收气体层依靠气体的流动压力差运动用于对第一先导气层、第一缓冲区气体层以及第一气体隔离面气体层形成气体阻断；所述的第一回收气体层为回收的工作气体；

提供喷向基材膜第二表面的第二气体薄层；第二气体薄层包括至少两路第二先导气层、第二缓冲区气体层以及第二气体隔离面气体层；第二缓冲区气体层在两路第二先导气层之间，第二气体隔离面气体层在第二先导气层及第二缓冲区气体层的四周用于与外界隔离；其中，第二先导气层是工作气体与作为反应物的三甲基铝蒸汽分子和/或四氯化钛蒸汽分子的混合气体，用于与基材膜表/界面的物理化学反应；第一缓冲区气体层以及第一气体隔离面气体层均为工作气体；工作气体为惰性气体；

提供反向基材膜第二表面的第二回收气体层，第二回收气体层对第二先导气层、第二缓冲区气体层以及第二气体隔离面气体层形成气体阻断。

2.根据权利要求1所述的功能膜镀膜方法，其特征在于，第一气体薄层和第二气体薄层的厚度小于200μm；第一气体薄层和第二气体薄层内部反应物分子均匀分布且内部各点压力相同；第一气体薄层和第二气体薄层使得处于中间的基材膜能够无接触夹持以及保持基材膜表面的平整度。

3.根据权利要求1或2所述的功能膜镀膜方法，其特征在于，所述的反应物分子在流动气体内经历三个区域并最终输运到基材膜表面发生表面物理化学反应，三个区域分别为层流对流区、对流扩散区及扩散区；

层流对流区是流动气体在与基材膜的输送平行方向上，保持喷射时的速度，反应物分子靠对流作用进行输运；对流扩散区是流动气体进入基材膜表面的空气动力学界面层后开始减速，反应物分子靠对流及扩散的共同作用进行输运；扩散区是在近基材膜表面，气体流速降低直到物体表面流速降为零，反应物分子最终靠扩散作用输运到物体表面。

4.根据权利要求3所述的功能膜镀膜方法，其特征在于，

反应物分子在流动气体内的输运、表面吸附及生长将按以下方程进行：

其中，c：反应物分子数密度；

t：时间变量；

x：沿基材膜传输方向空间变量；

u：反应物分子沿基材膜传输方向速度分量；

P_e：Péclet数，标定对流与扩散的相对强度；

Q_NCAP：NCAP传输耗尽参数，源于表面吸附，与扩散区厚度、基材膜表面能以及表面拓扑结构相关，Q_NCAP∝σh^-1/2E_Aθ^2/3，其中，σ代表基材膜表面粘滞度，h为空气动力学边界层厚度，E_A为表面吸附驱动能，θ代表基材膜初始表面捕获位拓扑结构系数；

P_NCAP：NCAP工艺控制参数，其定义为,其中η代表初始表面反应或然率，惰性聚合物约为0.53，表面活性聚合物以及活性聚合物约为0.9，k_B为玻尔兹曼常熟，T为反应温度，E_a为表面反应活化能，v_th为反应物分子热移动速度，H为封装层厚度，D为反应物分子与工作气体分子间扩散系数；

ξ：总表面反应几率，与分子散射截面及总分子数有关，在基材膜表面,ξ通常被设定在0.55~0.85范围内；

Ф：NCAP封装膜表面覆盖率。