是可变的，并且可大于或小于图 4中所示的两个。凹腔和入口端口的数量可经过选择，W控制槽歧管的制造复杂性和来自槽 的涂料流的均匀性。
[0043] 在槽歧管中，在内部凹腔之间的壁可保持尽可能的薄。运个壁影响了其直接附近 的材料在槽唇上的流动。通过保持壁尽可能的薄，从而最大限度地减小影响。
[0044] 利用该装置涂覆的方法可包括W下步骤。首先可选地通过增加有待涂覆的表面的 表面能可为涂层准备好衬底，因而通过表面张力使涂料可能均匀地散布在衬底表面上。在 一个实施例中，衬底是玻璃，并且通过用水和/或机械刷有力地冲洗增加表面能。在其它实 施例中，衬底表面可利用气体等离子体例如氧气或通过用气体火焰处理而准备好。运里进 一步描述了其它预处理。
[0045] 作为初始步骤，衬底经过预处理或预清洗，W除去表面杂质并通过产生新鲜表面 或表面上新的黏结位置而激活表面。衬底预处理步骤可提供均匀的溶胶散布和沉淀，在衬 底和涂料之间有效的相互黏结作用，W用于形成Si-O-Si交联，并防止由于不均匀的散布 和/或由于表面不均匀性减少了相互黏结作用而在涂层-衬底接口处造成的缺陷和不完整 性。
[0046] 具体地说，需要通过衬底表面的预处理或清洗增加衬底的表面能，从而形成"激活 的"表面。例如激活的表面可为具有许多裸露的Si-OH半族的表面。激活的表面减小了溶 胶的接触角，并可实现表面上的溶胶的有效润湿。在某些实施例中，物理抛光或清洗和/或 化学蚀刻的组合足W提供均匀的溶胶润湿。在需要进一步降低表面张力的情况下，衬底， 例如玻璃可用稀释的表面活性剂溶液（低分子量的表面活性剂，例如Sudynol;长链醇，例 如正己醇或辛醇；低分子量的氧化乙締或环氧丙締；或商用洗碟机洗涂剂，例如CASCADE, FINI甜或ELECTRAS0L)进行预处理，从而进一步帮助溶胶更好地散布在玻璃表面上。
[0047] 因此，表面准备可设及表面的化学和物理处理的组合。化学处理步骤可包括（1) 利用溶剂或溶剂、洗涂剂、弱碱例如碳酸钢或碳酸锭的组合清洗表面，（2)利用溶剂与磨砂 垫一起清洗表面，（3)可选地W化学方法腐蚀表面，和（4)用水清洗表面。物理处理步骤可 包括（1)利用溶剂或溶剂的组合清洗表面，（2)利用溶剂与磨砂颗粒一起清洗表面，和（3) 用水清洗表面。应该懂得，衬底可通过仅仅利用化学处理步骤或仅通过物理处理步骤进行 预处理。或者，化学和物理处理步骤可用于任何组合。应该懂得，在清洁刷或磨砂垫和表面 之间的物理清洗摩擦作用可为表面准备的重要方面。
[0048] 在第一化学处理步骤中，表面利用溶剂或具有可变疏水性的溶剂组合进行处理。 使用的典型的溶剂是水、乙醇、异丙醇、丙酬和下酬。商用玻璃清洁剂（例如WINDE讶也可 用于运个目的。表面可利用单独的溶剂分开地或通过利用溶剂混合物进行处理。在第二步 骤中，磨砂垫（例如SC0TCHBRIT巧在表面上借助于溶剂进行擦拭，注意运可结合第一步骤 或在第一步骤之后单独地执行。在最后的步骤中，表面用水进行冲洗或洗涂。
[0049] 通过运种方法准备衬底的一个示例设及利用有机溶剂例如乙醇、异丙醇或丙酬清 洗表面，W除去有机表面杂质、污物、灰尘和/或润滑脂（在有或没有磨砂垫的条件下），之 后用水清洗表面。另一示例设及用下酬（在有或没有磨砂垫的条件下）清洗表面，之后用 水清洗表面。另一示例基于利用乙醇和丙酬的1 :1混合物除去有机杂质，之后用水清洗表 面。
[0050] 在某些情况下，可能需要通过浓硝酸、硫酸或水虎鱼溶液巧6%的硫酸和30%的&〇2 的1 :1混合物）对表面进行化学腐蚀的额外的可选的步骤，从而使表面适合黏结到沉淀的 溶胶上。通常运个步骤将在最后用水洗涂表面的步骤之前执行。在一个实施例中，衬底可 放置在水虎鱼溶液中20分钟，之后浸泡在去离子水中5分钟。然后可将衬底传递给保持新 鲜的去离子水的另一容器，并浸泡另一个5分钟。最后，用去离子水冲洗衬底并进行风干。
[0051] 衬底可备选地或额外地通过物理处理进行准备。在物理处理的情况下，该表面可 简单地用溶剂和清洁刷或磨砂垫的力学作用进行清洗，可选地，表面活性剂或洗涂剂可添 加至溶剂中，之后用水冲洗衬底并进行风干。在另一实施例中，表面首先用水清洗，之后将 粉末状磨粒，例如二氧化姉、二氧化铁、氧化错、氧化侣、侣娃酸盐、二氧化娃、氨氧化儀、氨 氧化侣颗粒、金刚砂或其组合添加到衬底的表面上，从而在表面上形成浆体或膏剂。磨砂介 质可采用粉末的形式，或者其可采用浆体、散剂、悬浮液、感光乳胶或膏剂的形式。磨砂的粒 径可从0. 1至10微米之间变化，并且在某些实施例中从1至5微米之间变化。衬底可利用 磨砂浆体通过与磨砂垫（例如SC0TCHBRITE磨砂垫）、布、泡沫或纸垫的摩擦进行抛光。或 者，衬底可通过放置在抛光器的转盘上进行抛光，之后将磨砂浆体应用于表面上并随着衬 底在转盘上旋转时用磨砂垫擦拭。另一备选方法包括使用电子抛光器，其可用作擦拭垫，结 合磨砂浆体W抛光表面。用浆体抛光的衬底通过加压的喷水进行清洗和风干。
[0052] 接下来，有待涂覆的衬底可经过定位，使其边缘对准并平行于分布刮片的底部边 缘。分布刮片的底部边缘可能与衬底的顶部边缘轻微地重叠。重叠的数量依赖于涂层要求， 但可能至少0. 1mm，并且在一个优选的实施例中可W是大约3mm。分布刮片的末端可轻微地 延伸出衬底的左边缘和右边缘之外，在各个侧面在2至IOOmm之间。在一个实施例中，其在 各个侧面延伸10mm。衬底可相对于水平倾斜60°至85°的角度。在柔初的薄的分布刮片 的情况下，在衬底的表面和分布刮片的表面之间的角度可在0°至5°之间。衬底可被轻微 地推到分布刮片上，从而将压力应用于接触区域上，使得分布刮片适应衬底的任何不规则 性或平整度的偏差。在刚性分布刮片的情况下，衬底可经过定位，使其前表面平行于分布刮 片的背面，并且夹紧机械可将衬底保持在分布刮片上，从而在分布刮片的平整的背面上消 除衬底的任何翅曲或平整度偏差。在一个实施例中，涂覆头是固定的，并将衬底带至涂覆头 上。然而，在其它实施例中，衬底可为固定的，并且涂覆头移动就位，或者运两个元件可共同 移动，到达最后涂覆位置。运两个元件还可为彼此相对固定的，但相对于更大的涂层系统而 移动。
[0053] 接下来，衬底的前表面可用预湿溶液完全润湿。运种预湿溶液W快速润湿整个衬 底表面的方式，例如在小于30秒内进行分配。在一个实施例中，多个定位在可旋转的机构 上，位于衬底的前表面上方和前方，并且沿着其长度对准涂覆头的扇形喷嘴开始喷涂预湿 溶液，使其首先沿着其整个长度润湿分布刮片。然后喷嘴组件旋转，使得预湿溶液的扇形射 流从喷嘴向下移动至衬底，从其顶部边缘移动至其底部边缘，并且在该过程中使预湿溶液 沉淀在分布刮片和衬底的全部表面上。当采用时，预湿步骤将涂料完全润湿衬底的时间降 低至1至25秒之间；将衬底上的涂料的分布均匀性按每单位面积体积计量提高至±25%， 并且将完全涂覆衬底所需要的涂料数量减少高达90%。预湿溶液的成分经过选择，从而提 供许多属性：粘度在涂料粘度的±50%的范围内，更优选在± 10%的范围内，甚至更优选在 ±2%的范围内，并且/或者表面张力在涂料表面张力的±50%的范围内，更优选在± 10%的 范围内，甚至更优选在±2%的范围内，并且蒸汽压力在涂料蒸汽压力的±50%的范围内，更 优选在± 10%的范围内，甚至更优选在±2%的范围内。在一个实施例中，预湿溶液包括相 同的溶剂混合物，其按照与涂料相同的比率进行混合。例如，预湿溶液可能由90%的异丙醇 和10%的水组成，其与溶胶凝胶涂料中的异丙醇和水的比率大致匹配。在一个备选实施例 中，预湿溶液可为非离子的、阳离子的或阴离子的表面活性剂，例如十二烷基硫酸钢或全氣 控基横酸盐。
[0054] 接下来或在预湿步骤开始之后不久，预定数量的涂料可从涂覆头分配至衬底上。 涂料流下衬底，完全覆盖衬底的前表面。过量的涂料可滴落底部边缘，或者通过毛细管作用 从底部边缘带走到为该目的而设计的机构上。在某些实施例中，过量的涂料可收集在衬底 的底部，W便重复使用。是否重复使用运种材料的决定依赖于涂料和衬底的成分。例如，如 果涂料是相当稳定的，并且在其沿着衬底向下移动期间不会显著地变化，并且如果衬底不 会污染涂料，那么可能做出重复使用从底部边缘收集的过量材料的决定。
[00巧]接下来，可选地在已经完成涂料的分配之后可能有1至600秒之间的间歇，同时过 量的涂料能够排出内部凹腔，并从润湿的分布刮片的表面排出到衬底上。运个间歇的长度 可经过优化，W便减少在从涂覆头上除去衬底之后从分布刮片滴落的可能性。在某些实施 例中，运个间歇可能足够长，W容许分布刮片和/或衬底的顶部区域干燥或部分干燥。
[0056] 接下来，可从涂覆头上撤回衬底。在某些实施例中，如果涂覆头仍然是湿的，那么 滴落保护装置可快速地移动到衬底和分布刮片的底部边缘之间的位置。运种滴落保护装置 可选地接触刮片的底部边缘，从而带走过量的材料，在运种情况下，滴落保护装置的表面可 具有与分布刮片的前表面相似的表面特征，W促进涂料很容易地从分布刮片上流走。
[0057] 最后，衬底可容许W某种方式进行干燥，其容许涂料经历凝胶化，从而在衬底表面 上形成均匀的高品质的涂层。
[0058] 运种由新颖的涂覆头设计所实现的涂覆方法可具有若干个W下超越备选涂覆技 术的优势。首先，通过同时跨整个衬底宽度分配材料可极大地缩短分配的时间。其次通过 使衬底预湿，可极大地缩短涂料流下衬底的时间量，并且极大地减少了完全润湿衬底表面 所需要的涂料数量。第=，如果不在衬底底部收集涂料用于重复使用，那么只有新鲜的（未 用过的）材料可沉淀在衬底上，所W可极大地提高涂料纯度和成分的控制。第四，通过利用 分布刮片，结合恰当尺寸的槽式分配器，可W非常低的成本并利用非常简单的系统极大地 增加衬底上的材料的流动均匀性。第五，该技术可W极大地容忍衬底上的平整度偏差，而不 需要任何精确的机械控制或设计。第六，该方法不一定带来任何极大的化学适应性挑战，其 可能难W标识关键的涂层成分，该成分具有对涂料不敏感或不污染涂料的属性。最后，该方 法可为天生单面的，容许根据需要涂覆衬底的单面或双面（在第二涂覆步骤中）。
[0059] 还应该懂得，在某些实施例中，涂料的配方将对薄膜的均匀性具有极大的影响。具 体地说，在溶胶凝胶涂料中，固体或颗粒含量相对溶剂的比率结合干燥期间的环境条件可 能影响薄膜形成时所发生的凝胶化工艺。运些元件的仔细控制将增强最终薄膜的均匀性， 尤其在衬底的从顶部至底部的方向上。
[0060] 图7a显示了前向漉涂装置的简化的示意图。图化显示了反向漉涂装置的简化的 示意图。在运两个图中，平整的衬底（160)都从左至右进行输送。反压力漉子（163)从底 部支撑衬底，并在与衬底运动互补的方向上移动。涂料（164)沉淀在储槽中，储槽产生于刮 刀漉（16?和施料漉（161)之间。刮刀漉到施料漉的压力或间距控制了传递给施料漉的涂 料数量。刮刀漉和施料漉的表面可为平滑的或具有织纹的，软的或硬的。漉子表面不需要 是相同的。例如，刮刀漉可为屈从的并具有织纹的，而施料漉可为坚硬的和平滑的，并且反 之亦然。施料漉将涂料传递给衬底的表面。在施料漉和衬底表面之间压力或距离是可调整 的，从而促进最终润湿的涂层厚度和/或衬底上的材料的均匀性的控制。在前向漉涂中，施 料漉（161)按照与衬底的运动方向相同的方向移动。在反向漉涂中，施料漉（161)按照与 衬底的运动方向相反的方向移动。
[0061] 衬底可为连续的，例如一卷聚合物片材或钢卷，或者其可为不连续的，例如离散的 玻璃片或木材或单独的太阳能面板。在不连续的衬底的情况下，施料漉组件可在竖直方向 上移动，使其在衬低进入漉涂器中时向下接触衬底的前缘，之后在衬底离开漉涂器时从后 缘上抬高。运种技术可能减少了前缘和后缘上的均匀性。
[0062] 在漉涂器中与液体涂料发生接触的材料的选择是个考虑因素。在某些实施例中， 涂料可为腐蚀性的，具有高或低的抑值。在一个实施例中，涂料的抑值在1. 8至2. 8之 间。另外，在某些实施例中，涂料包含有机溶剂，例如等丙醇、甲醇、乙醇、丙二醇单甲酸、丙 二醇单甲酸醋酸盐等等。所有材料可经过选择，W承受所使用的有机溶剂和pH值条件。对 于金属构件，不诱钢是优选的，例如锻铭钢。在选择用于管道、配件