发明名称 连续进料之涂布机
摘要 一种连续进料涂布机,系以蒸气化或喷洒之材料来涂布一定长度的基板。一种具体的实例系卷轴对卷轴式涂布机,系包括两个下方供应滚轮,用以支撑两个未涂布材料之薄片,以及两个上方卷收滚轮,系用以支撑经过涂布后之薄片。有一薄片支撑件构成用以做为沉积罩体或腔室之沉积空间,藉由使两薄片彼此极为靠近来构成该沉积空间之两个较大壁体。薄片之端部系利用侧边堰部来加以密封,以形成具有长方形截面形状之罩体,而使蒸气不会由材料之边缘散逸出去。欲沉积在卷状材料上之蒸气化涂布物成份,以由位在沉积空间底部之涂布材料供应源来将其导入至沉积空间中,并且经由沉积空间的顶部来加以排出。该沉积空间之两个较大表面积的壁体系由欲涂布材料所构成,而形成具有极佳涂布效率的涂布系统。沉积空间之顶部系包括口排气系统,具有一细孔板,该细孔板系具有复数个在沉积空间宽度上隔开的细孔。这些细孔系可以限制气体的排放,以提供气体及蒸气在欲涂布材料上的停留时间。藉由进一步控制细孔之彼此相对关系,便可以控制在沉积空间之宽度上的差压,以进一步在基板材料之两薄片宽度上来提供均匀的涂布。在此亦揭露两个不同的薄片处理实施例,以做为一连续的基板系统。
申请公布号 TW514557 申请公布日期 2002.12.21
申请号 TW090122820 申请日期 2001.09.14
申请人 希普列公司 发明人 安卓T 杭特;温尼 尼尔森;米欧崔克 欧杰卡;爱德华J 利尔登;辛-俊安 杰 黄;威廉D 丹尼尔森;詹姆士D 哈金斯;大卫E 班;爱恩H 肯见尔;苏意彬
分类号 B05B17/00;C23C16/54 主分类号 B05B17/00
代理机构 代理人 洪武雄 台北市博爱路八十号六楼;陈昭诚 台北市博爱路八十号六楼
主权项 1.一种沉积空间,其包含: 该沉积空间的内部壁体; 至少两壁体系由连续性或间歇性移动材料之基板 所构成;以及 涂布装置,系与该沉积空间连结在一起,以将涂布 材料导引至该移动材料上。2.如申请专利范围第1 项之沉积空间,该沉积空间的至少三个壁体系由连 续性或间歇性移动材料之基板所构成,且该涂布装 置系将该涂布材料导引至该移动材料上。3.如申 请专利范围第1项之沉积空间,其中该涂布装置系 在该沉积空间中的第一位置处提供蒸气型式的涂 布材料,并且在该沉积空间中提供一压力差,使得 该蒸气系可被抽吸至该沉积空间中的第二位置,且 该涂布材料系流经该沉积空间,且紧贴在该连续性 或间歇性移动材料之基板上,藉此涂布该基板。4. 如申请专利范围第3项之沉积空间,其中该涂布装 置系包含一火焰供应源,其系可以由一前躯体化学 溶液来产生该蒸气型式之涂布材料。5.如申请专 利范围第3项之沉积空间,其中该基板系藉由一外 部加热源来加热,且该蒸气型式之涂布材料系会在 该基板上分解,而在该移动材料上形成一涂布物。 6.如申请专利范围第3项之沉积空间,其中在移动材 料之每一壁体上,该涂布材料系沉积在其中一表面 ,且每一该表面系加热以分解该涂布材料,而移动 材料之每一该壁体的另一表面则系加以冷却。7. 如申请专利范围第3项之沉积空间,其进一步包含 排气装置,系配置在该沉积空间之第二位置,用以 产生该压力差,藉此抽引该涂布材料通过该沉积空 间,并且紧贴在该连续性或间歇性移动材料之基板 上,以涂布该基板。8.如申请专利范围第3项之沉积 空间,其包含一额外装置,系用以导引该蒸氮化涂 布材料朝向该移动材料之壁体。9.如申请专利范 围第8项之沉积空间,其中该用以导引之额外装置 系包含与该沉积空间相连结之气体流动装置。10. 如申请专利范围第8项之沉积空间,其中该用以导 引之额外装置系包含一配置在沉积空间中之导流 板。11.如申请专利范围第1项之沉积空间,其中该 涂布装置系提供一液态涂布材料之喷口,其可以涂 布该位在沉积空间中之基板。12.如申请专利范围 第1项之沉积空间,其中连续性或间歇性移动材料 之基板系构成该沉积空间之内部壁体之至少40%的 总面积。13.如申请专利范围第12项之沉积空间,其 中连续性或间歇性移动材料之基板系构成该沉积 空间之内部壁体之至少50%的总面积。14.如申请专 利范围第13项之沉积空间,其中连续性或间歇性移 动材料之基板系构成该沉积空间之内部壁体之至 少75%的总面积。15.如申请专利范围第14项之沉积 空间,其中连续性或间歇性移动材料之基板系构成 该沉积空间之内部壁体之至少95%的总面积。16.如 申请专利范围第15项之沉积空间,其中连续性或间 歇性移动材料之基板系构成该沉积空间之内部壁 体之至少99%的总面积。17.如申请专利范围第12项 之沉积空间,其中该基板系一种可挠性薄片材料。 18.如申请专利范围第17项之沉积空间,其中该薄片 系以连续方式移动,使得该涂布材料可以均匀地沉 积在该薄片上。19.如申请专利范围第18项之沉积 空间,其中该薄片材料系以间歇方式移动,使得连 续部分被馈进至沉积空间中,然后加以涂布之后便 移出该沉积空间。20.如申请专利范围第1项之沉积 空间,其中该基板系包含至少一坚硬的板片材料。 21.如申请专利范围第15项之沉积空间,其中该基板 系包含复数个坚硬的板片材料。22.如申请专利范 围第21项之沉积空间,其中该坚硬板片系彼此连接 在一起,并且以连续方式通过该沉积空间。23.如申 请专利范围第21项之沉积空间,其中该坚硬板片系 彼此连接在一起,并且以间歇性方式通过该沉积空 间,使得连续的板片被馈进至该沉积空间中,然后 加以涂布后便移出该沉积空间。24.如申请专利范 围第20项之沉积空间,其中该至少一坚硬板片材料 系可在沉积涂布物之后,由该沉积空间中移出,然 后以另一个未经涂布之坚硬板片材料来更替之。 25.一种用以涂布两卷薄片材料型式之两基板的设 备,该设备包含: 两供应装置,系用以供应及支撑该薄片基板之个别 未涂布部分; 两薄片处理部分,系用以导引该个别薄片基板通过 一涂布区域,该薄片基板系在该涂布区域中彼此靠 近而构成一沉积空间; 两回收装置,系用以支撑该薄片基板之个别已经涂 布的部分,并且驱动个别薄片基板而使其由供应滚 轮驱动通过该涂布区域,然后到达该收取装置;以 及 一涂布材料供应源,系用以供应涂布材料至该沉积 空间。26.如申请专利范围第25项之设备,其中该薄 片系垂直地定位在该沉积空间中,该涂布材料供应 源系定位在沉积空间的底部,且该设备系在沉积空 间的顶部包括一排气系统,使得在两薄片之间的涂 布材料系会由沉积空间的底部流动至沉积空间的 顶部。27.如申请专利范围第26项之设备,其中该两 薄片处理部分系皆包括复数个拱形杆,每一拱形杆 系沿一水平线来支撑个别薄片,藉此在个别薄片上 形成弯角,其中当涂布材料流经弯角时,该涂布材 料系会被重新导向,而在沉积空间中形成漩流部位 。28.如申请专利范围第27项之设备,其中: 位在其中一薄片处理部分之每一拱形杆系与位在 另一薄片处理部分之拱形杆相连结,使得该拱形杆 系以成对方式相对齐; 最上方及最下方成对的拱形杆系以一第一间距而 隔开; 中间成对的拱形杆则系以一第二间距而隔开,该第 二间距系小于该第一间距;以及 在中间成对之拱形杆与该最上方及最下方成对之 拱形杆之间的成对拱形杆,则系以一第三间距而隔 开,其中该第三间距系大于该第二间距但小于该第 一间距。29.如申请专利范围第28项之设备,其中每 一该拱形杆系沿着该水平线而包括复数个开孔,该 开孔系在每一拱形杆与个别薄片之间提供加压气 体,藉此形成一低磨擦力的空气支承件。30.如申请 专利范围第27项之设备,其中两薄片处理部分系皆 包括一真空夹头,每一真空夹头系支撑该个别薄片 ,使得该薄片可以紧贴在该真空夹头上,藉此,当薄 片移动通过该沉积空间时,个别的薄片将不会皱缩 。31.如申请专利范围第27项之设备,其中该排气系 统系具有一宽度,其系平行于该薄片的宽度,该排 气系统系在沉积空间的宽度上包括复数个相互隔 开的动轮转子,每一动轮转子系包含: 一流量计;以及 一位在流量计中之滑动阀,该滑动阀系可加以调整 ,以改变流经该流量计之涂布材料的量値,使得在 沉积空间之宽度方向上的压力差可加以控制,而在 薄片上提供更均匀的涂布物。32.如申请专利范围 第31项之设备,其中每一动轮转子系进一步在该流 量计中包含一动轮转子静压感测器。33.如申请专 利范围第32项之设备,其中每一动轮转子系进一步 在该流量计中包含一动轮转子温度感测器。34.如 申请专利范围第33项之设备,其中该排气系统进一 步包含一排气系统静压感测器,该动轮转子静压感 测器、该动轮转子温度感测器以及该排气系统静 压感测器,系可提供该滑动阀的回馈控制。35.如申 请专利范围第25项之设备,其进一步包含: 一骨架,该骨架系包括第一及第二侧边板体,其系 藉由复数个横杆而相互连接在一起;以及 四个腿部,其中两腿部系支持该第一侧边板体,而 另两个腿部则系支撑第二侧边板体;其中: 该两供应装置、两薄片处理部分以及两收取装置 系藉由第一及第二侧边板体所连接,并且由该第一 及第二侧边板体所支撑。36.如申请专利范围第35 项之设备,其中两供应装置及两收取装置皆系滚轮 ,其系利用分别设置在滚轮之每一端部上之一第一 及第二调整机构而可转动地连接至该第一及第二 侧边板体,而使得该调整机构可以调整在该滚轮之 端部与个别侧边板体之外缘之间的距离,以将该薄 片之歪斜加以调整。37.如申请专利范围第36项之 设备,其中每一调整机构系包含: 一台架,系连接至个别侧边板体的外侧边缘; 一支承块,其系可滑动地安装在该台架之顶部;以 及 一螺纹扣件,系安装在一位于个别之侧边板体之外 侧边缘之螺纹穿孔中,该螺纹扣件系包括一与该支 承块靠接之端部; 其中将该螺纹扣件旋入及旋出该螺纹穿孔,便可以 调整在支承块与该个别侧边板体之外侧边缘之间 的距离,以调整该薄片的歪斜度。38.如申请专利范 围第25项之设备,其进一步包含两个薄片温度控制 器,其系用以在薄片进入至沉积空间之前,调整该 薄片之温度。39.如申请专利范围第38项之设备,其 中该两薄片温度控制器系皆由一预先加热器所构 成。40.如申请专利范围第38项之设备,其中该两薄 片温度控制器系皆由一预先冷却器所构成。41.如 申请专利范围第25项之设备,其中该收取装置系包 含被动式卷收滚轮,且该设备系进一步包含两个薄 衬片滚轮,系用以供应一薄衬片至该被动式卷收滚 轮,该薄衬片系被卷绕在该被动式卷收滚轮上而位 于相邻之已涂布薄片基板层之间。42.如申请专利 范围第25项之设备,其中该两薄片处理部分系皆包 括一上方及下方切线滚轮,以导引个别的薄片基板 ,而由两供装置所传送之薄片基板系被卷绕在该下 方切线滚轮上,并且通过该沉积空间,且绕过该上 方切线滚轮而到达该收取装置。43.如申请专利范 围第42项之设备,其中该上方及下方切线滚轮系可 转动地安装至该第一及第二侧边板体。44.如申请 专利范围第42项之设备,其中该上方及下方切线滚 轮系包括复数个开孔,该开孔系可以在上方及下方 切线滚轮与个别薄片之间提供加压气体,以藉此形 成一低磨擦力的空气式支承件。45.如申请专利范 围第42项之设备,其中两薄片处理部分系皆包括一 进料滚轮,该进料滚轮系定位在下方切线滚轮下方 与供应装置之间,由供应装置所传送出来之个别薄 片系绕过该进料滚轮而到达该下方切线滚轮,藉此 形成一用以将涂布材料传送至沉积空间中的帐蓬 状入口区域。46.如申请专利范围第45项之设备,其 中该进料滚轮系可转动地安装在该第一及第二侧 边板体上。47.如申请专利范围第45项之设备,其中 该进料滚轮系包括复数个开孔,该开孔系可在该进 料滚轮与个别薄片之间产生加压气体,藉此形成一 种低磨擦力的空气式支承件。48.如申请专利范围 第45项之设备,其中该帐蓬状入口区域系包括第一 及第二下方侧边堰部,系用以将蒸气化涂布材料传 送至该沉积空间中。49.如申请专利范围第25项之 设备,其中该沉积空间系进一步包含第一及第二侧 边空气堰部,系用以将涂布材料保持在两薄片之间 ,该第一及第二空气堰部及两薄片便因此构成该沉 积空间的四个最内侧的壁体。50.如申请专利范围 第25项之设备,其中该涂布材料供应源系包含一起 泡器,其可使涂布材料蒸气化。51.如申请专利范围 第25项之设备,其中该涂布材料供应源系包含一昇 华器,其可使该涂布材料蒸气化。52.如申请专利范 围第25项之设备,其中该涂布材料供应源系包含一 蒸发器。53.如申请专利范围第25项之设备,其中该 涂布材料供应源系包含一喷雾器。54.如申请专利 范围第25项之设备,其中该涂布材料供应源系包含 至少一燃烧式化学蒸气沉积喷嘴。55.如申请专利 范围第54项之设备,其中该涂布材料供应源系包含 至少两个燃烧式化学蒸气沉积喷嘴。56.如申请专 利范围第55项之设备,其中该涂布材料供应源系进 一步包含一气体喷口。57.如申请专利范围第55项 之设备,其中该至少两燃烧式化学蒸气沉积喷嘴系 以一特定角度而指向朝上并且朝向彼此,且该气体 喷口系指向朝上且介于该两燃烧式化学蒸气沉积 喷嘴之间,以藉此将该蒸气化涂布材料导引至该沉 积空间中。58.如申请专利范围第54项之设备,其中 该涂布材料供应源进一步包含: 一支撑板,该至少一化学蒸气沉积喷嘴系安装在该 支撑板上; 一隔离板,该隔离板系安装在该至少一化学蒸气沉 积喷嘴上方,且包括一定位在中央部位的开口,以 藉由该开口而将蒸气化涂布材料喷入至沉积空间 中,该至少一化学蒸气沉积喷嘴系安装在该定位在 中央部位之开口的正下方;以及 一移动机构,该支撑板及该隔离板系安装在该移动 机构上;其中该移动机构系可以将该支撑板、该至 少一化学蒸气沉积喷嘴以及隔离板,在沉积空间之 宽度方向上来回地加以移动,以藉此使该蒸气化涂 布材料可以均匀地通过该薄片。59.如申请专利范 围第58项之设备,其中该涂布材料供应源系包含至 少两个燃烧式化学蒸气沉积喷嘴。60.如申请专利 范围第59项之设备,其中该涂布材料供应源系进一 步包含一气体喷口,该气体喷口系安装在该支撑板 上。61.如申请专利范围第60项之设备,其中该至少 两燃烧式化学蒸气沉积喷嘴系以一特定角度而指 向朝上并且朝向彼此,且该气体喷口系指向朝上且 介于该两燃烧式化学蒸气沉积喷嘴之间,以藉此将 该蒸气化涂布材料导引至该沉积空间中。62.如申 请专利范围第61项之设备,其中该至少两化学蒸气 沉积喷嘴及该气体喷口系经由可挠性供应管体来 供应其个别的沉积预成体及其他气体,该可挠性供 应管系由一可挠性导管所包围,使得当移动机构来 回地移动该支撑板、该至少一化学蒸气沉积喷嘴 、该气体喷口以及该隔离板时,该可挠性导管可以 保护该可挠性供应管体。63.如申请专利范围第62 项之设备,其进一步包含一薄片扫描检查系统,该 检查系统系在薄片离开该沉积空间之后且在薄片 由该回收装置加以收取之前,用以在该两薄片的宽 度方向上进行扫描。64.如申请专利范围第63项之 设备,其中该薄片扫描检查系统系包括: 第一轨道及一第二轨道;以及 第一检查滑梭,其系安装在该第一轨道,以及一第 二检查滑梭,其系安装在该第二轨道上;其中 该第一及第二检查滑梭系会分别沿着其个别的轨 道,而在个别薄片之宽度方向上来回移动;且 该第一及第二滑梭系包括仪器,其可以检查在该薄 片上之涂布物的至少一个以下的性质;涂布物的深 度、涂布物的外表特性;以及涂布物的光滑度。65. 如申请专利范围第25项之设备,其进一步包含: 薄片速度指示装置; 涂布材料流量率指示装置; 两个驱动装置,其系用以驱动两个收取装置,该驱 动装置系由所联结的驱动控制回路所加以控制; 涂布材料流动控制回路; 薄片检查装置;以及 一电脑式控制系统;其中 该电脑式控制系统系会由该薄片速度指示装置、 该涂布材料流量率指示装置以及该薄片检查装置 接收信号,并且根据这些信号而提供控制信号至该 驱动系统回路及该涂布材料流动控制回路。66.如 申请专利范围第65项之设备,其中: 该涂布材料供应源系进一步包含至少一个化学蒸 气沉积喷嘴、一支撑板,该至少一个化学蒸气沉积 喷嘴系安装在该支撑板上,以及一隔离板,该隔离 板系安装在该至少一个化学蒸气沉积喷嘴上方,且 包括一个定位在中央部位的开口,以藉由该开口而 将蒸气化涂布材料喷入至沉积空间中,该至少一个 化学蒸气沉积喷嘴系安装在该定位在中央部位之 开口的正下方,且包含一移动机构,该支撑板及该 隔离板系安装在该移动机构上,该移动机构系可以 将该支撑板、该至少一个化学蒸气沉积喷嘴以及 隔离板,在沉积空间之宽度方向上来回地加以移动 ,以藉此使该蒸气化涂布材料可以均匀地通过该薄 片;且 该电脑式控制系统系控制该移动马达,以藉此控制 该支撑板、至少一个化学蒸气沉积喷嘴以及该隔 离板在沉积空间的宽度方向上来回移动的速率。 67.一种流体流动控制排气系统,该排气系统系具有 一宽度,且包括复数个动轮转子彼此隔开地配置在 该宽度上,每一动轮转子系包含: 一流量计;以及 一滑动阀,系位在该流量计中,该滑动阀系可加以 调整以改变流体流经该流量计的量値,使得在该排 气系统的宽度上所形成的差压可以被控制,以在排 气系统之宽度上提供一特定的差异流动模式。68. 如申请专利范围第67项之流体流动控制排气系统, 其中每一动轮转子系进一步在该流量计中包含一 动轮转子静压感测器。69.如申请专利范围第68项 之流体流动控制排气系统,其中每一动轮转子系进 一步在该流量计中包含一动轮转子温度感测器。 70.如申请专利范围第69项之流体流动控制排气系 统,其中该排气系统进一步包含一排气系统静压感 测器,该动轮转子静压感测器、该动轮转子温度感 测器以及该排气系统静压感测器,系可提供该滑动 阀的回馈控制。71.如申请专利范围第70项之流体 流动控制排气系统,其中该排气系统系进一步包含 一排气风扇、该排气风扇系可根据由该排气系统 静压感测器之信号来加以控制。72.一种涂布卷状 薄片材料型式基板之设备,该设备包含: 一供应装置,系用以供应及支撑该薄片基板之未涂 布部分; 一薄片处理部分,系用以导引该薄片基板通过一涂 布区域,该薄片基板系在该涂布区域中靠近一表面 而构成一沉积空间; 一收取装置,系用以支撑该薄片基板之已经涂布的 部分,并且驱动薄片基板而使其由供应滚轮躯动通 过该涂布区域,然后到达该卷收滚轮;以及 一涂布材料供应源,系用以供应涂布材料至该沉积 空间。73.如申请专利范围第72项之设备,其中该供 应装置系位在该收取装置下方,使得当薄片位在该 沉积空间中时,该薄片系大致呈垂直的。74.如申请 专利范围第73项之设备,其中该薄片基板系朝向该 表面而由沉积空间之底部朝向该沉积空间的中央 部位逐渐地收敛,并且由该沉积空间之中央部位朝 向该沉积空间的顶部而逐渐地发散,藉此在该沉积 空间中形成一中央流量计部位。75.一种用以涂布 线材或线带的设备,该设备系包含: 一垂直管体; 至少一个沉积蒸气供应源; 至少一个供应装置,系用以支撑及供应该线材或线 带之未经涂布的部分通过一漏斗部及垂直管体;以 及 至少一个收取装置,系用以在该线材或线带离开该 垂直管体之后,支撑及回收该线材或线带已涂布之 部分。76.如申请专利范围第75项之设备,其进一步 包含一蒸气导引装置,系用以将沉积蒸气由至少一 沉积蒸气供应源导引至该垂直管体中。77.如申请 专利范围第76项之设备,其中该蒸气导引装置系包 含一漏斗部。图式简单说明: 第1图系本发明之卷轴对卷轴式涂布机之正视图。 第2图系第1图之卷轴对卷轴式涂布机之左侧视图 。 第3图系第1图之卷轴对卷轴式涂布机之右侧视图 。 第4图系沿第1图之剖面线4-4所取之截面视图,其中 显示卷轴对卷轴式涂布机之相对的薄片结构。 第5图系沉积腔室之放大视图,其中显示卷轴对卷 轴式涂布机之薄片支撑装置之第一实施例。 第6图系沉积腔室之放大视图,其中显示卷轴对卷 轴式涂布机之薄片支撑装置之第二实施例。 第7图系用以可转动地固持该薄片支撑卷轴之其中 一可调整机构及支承件的放大视图。 第8图系沿着第2图之剖面线8-8所取之卷轴对卷轴 式涂布机之沉积空间的截面放大视图,其中显示沉 积空间内部之细部结构。 第9图系卷轴对卷轴式涂布机之电脑式控制系统的 方块图。 第10图系构成一沉积空间之复数移动薄片阵列的 俯视图。 第11图系第10图之薄片阵列的截面视图。 第12图系第11图所示之气体导引空气流动管之一部 分的放大视图。 第13图系利用一机械式气体导引装置之薄片阵列 的部分截面视图。 第14图系藉由一转动式喷洒装置来加以涂布之薄 片阵列的部分截面视图。 第15图系第14图之转动式喷洒装置之另一实施例的 仰视图。 第16图系一用以涂布该薄片之喷洒装置之平板状 偏向器实施例的侧视图。 第17图系一用以涂布该薄片之喷洒装置之锥状偏 向器实施例的侧视图。 第18图系用以涂布该薄片之喷洒装置之风扇型偏 向器之俯视图。 第19图系一截面视图,其中显示该薄片之另一种传 送方法以及数个漩流形成装置。 第20图系本发明之连续进料之线材/带体涂布机之 概要视图。
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