刮刀装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种刮刀装置，适于形成膜层。刮刀装置包括移动式基板、旋转件、自调式刮刀、注射器以及流道。旋转件设置于移动式基板的上方。自调式刮刀连接旋转件，以在移动式基板上呈单摆运动。注射器装盛流体且设置于移动式基板的上方。流道设置于注射器的下方，且流体通过流道而分布于移动式基板上。膜层的厚度由移动式基板带动流体所形成的剪应力与自调式刮刀与流体接触时所施加的作用力达到力矩平衡时决定。本实用新型所形成的膜层厚度可由数十纳米至数百纳米之间，且具有低设备成本与使用灵活度高的优势。
【专利说明】
刮刀装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种刮刀装置，尤其涉及一种用于制作有机发光二极管的刮刀装置。
【背景技术】
[0002]刮刀技术属于整面涂布技术，相较于凹版技术采用多个微小点在连成面的涂布，有容易形成均匀膜厚的薄膜的优点。然而，刮刀技术的缺点是不容易保持刮刀与基板数微米的距离。为了解决上述的问题，现有的通过增设昂贵的设备来固定刮刀涂布所需要的高度，但若所需要的膜厚不同时，则又必须要费时调整设备的高度，因而使用灵活度不高。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种刮刀装置，其所形成的膜层厚度可由数十纳米至数百纳米之间，且具有低设备成本与使用灵活度高的优势。
[0004]本实用新型的一种刮刀装置，适于形成膜层。刮刀装置包括移动式基板、旋转件、自调式刮刀、注射器以及流道。旋转件设置于移动式基板的上方。自调式刮刀连接旋转件，以在移动式基板上呈单摆运动。注射器装盛流体且设置于移动式基板的上方。流道设置于注射器的下方，且流体通过流道而分布于移动式基板上。膜层的厚度由移动式基板带动流体所形成的剪应力与自调式刮刀与流体接触时所施加的作用力达到力矩平衡时决定。
[0005]在本实用新型的一实施例中，上述的刮刀装置还包括红外线灯管，设置于移动式基板的上方，且位于自调式刮刀相对远离流道的一侧旁。
[0006]在本实用新型的一实施例中，上述的流道具有彼此相对的第一开口与第二开口。第一开口邻近注射器，且第一开口的第一开口面积大于第二开口的第二开口面积。
[0007]在本实用新型的一实施例中，上述的第一开口面积为第二开口面积的4倍或15倍。
[0008]在本实用新型的一实施例中，上述的刮刀装置还包括配重块，设置于旋转件上，其中自调式刮刀设置于配重块相对邻近流道的一侧上。
[0009]在本实用新型的一实施例中，上述的自调式刮刀包括矩形玻璃片或矩形硅芯片。
[0010]在本实用新型的一实施例中，上述的刮刀装置还包括二导流组件，设置于自调式刮刀相对远离配重块的一侧上。二导流组件覆盖自调式刮刀的四个角落，而于自调式刮刀的表面定义出二倾斜面，且每一倾斜面与移动式基板之间具有锐角，每一导流组件与移动式基板之间具有第一距离。
[0011 ]在本实用新型的一实施例中，上述的刮刀装置还包括二吸收组件，设置于自调式刮刀相对远离配重块的一侧上。二吸收组件至少覆盖自调式刮刀相对邻近移动式基板的二个角落，且每一吸收组件与移动式基板之间具有第二距离。
[0012]在本实用新型的一实施例中，上述的刮刀装置还包括二辅助移动式基板，设置于移动式基板的相对两侧旁，且每一辅助移动式基板与移动式基板之间具有缝隙。
[0013]在本实用新型的一实施例中，上述的自调式刮刀为金属圆柱状刮刀。
[0014]基于上述，由于本实用新型的自调式刮刀是连接于旋转件上，以在移动式基板上作单摆运动，因此本实用新型的刮刀装置所形成的膜层的厚度，可由移动式基板带动流体所形成的剪应力与自调式刮刀与流体接触时所施加的作用力达到力矩平衡时决定。如此一来，本实用新型的刮刀装置其所形成的膜层厚度可由数十纳米至数百纳米之间，且具有低设备成本与使用灵活度高的优势。
[0015]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0016]图1显不为本实用新型的一实施例的一种刮刀装置的不意图；
[0017]图2A显示为图1的刮刀装置的一实施例的一种流道的立体示意图；
[00?8]图2B显不为图1的刮刀装置的另一实施例的一种流道的立体不意图；
[0019]图3显示为本实用新型的一实施例的另一种刮刀装置的示意图；
[0020]图4显不为本实用新型的一实施例的另一种刮刀装置的局部不意图；
[0021]图5显示为本实用新型的一实施例的另一种刮刀装置的局部示意图；
[0022]图6显示为本实用新型的一实施例的另一种刮刀装置的局部示意图。
[0023]附图标记:
[0024]10:膜层
[0025]100a、100b、100c、10cU 10e:刮刀装置
[0026]110:移动式基板
[0027]115:辅助移动式基板
[0028]120:旋转件
[0029]130a、130b:自调式刮刀
[0030]140:注射器
[0031]142:流体
[0032]150a、150，:流道
[0033]152、152，:第一开口
[0034]154、154，:第二开口
[0035]160:红外线灯管
[0036]170:配重块
[0037]180:导流组件
[0038]190:吸收组件
[0039]A1、A2:锐角
[0040]C1、C2、C3、C4:角落
[0041]D1、D2:距离
[0042]G:缝隙
[0043]L:方向
[0044]S1、S2:倾斜面
【具体实施方式】
[0045]图1显示为本实用新型的一实施例的一种刮刀装置的示意图。请参考图1，在本实施例中，刮刀装置10a适于形成膜层10，且刮刀装置10a包括移动式基板110、旋转件120、自调式刮刀130a、注射器140以及流道150a。旋转件120设置于移动式基板110的上方。自调式刮刀130a连接旋转件120，以在移动式基板110上呈单摆运动。注射器140装盛流体142且设置于移动式基板110的上方。流道150a设置于注射器140的下方，且流体142通过流道150a而分布于移动式基板110上。膜层10的厚度由移动式基板110带动流体142所形成的剪应力与自调式刮刀130a与流体142接触时所施加的作用力达到力矩平衡时决定。
[0046]详细来说，本实施例的刮刀装置10a适于形成例如是有机发光二极管的空穴传输层(Hole Transporting Layer，HTL)与发光层(Emiss1n Layer，EL)等膜层 10。移动式基板110可通过驱动装置的控制而持续地沿着一方向L移动，其中移动式基板110的材质例如是玻璃或塑料。旋转件120适于以一轴心进行旋转，而自调式刮刀130a是固定于旋转件120上，且通过旋转件120而相对于移动式基板110作单摆运动。此处，如图1所示，自调式刮刀130a具体化为金属圆柱状刮刀，但并不此为限。注射器140例如是点胶针筒，且注射器140适于装盛流体142，其中流体142例如是有机材料，如聚氯噻吩聚合物(PED0T:PSS)、聚芴(polyf luorene，PF0)或，聚(3_己烧基噻吩)(poly(3-hexylth1phene)，P3HT)。流道150a具体化是位于注射器140的正下方，且流体142通过流道150a而分布于移动式基板110上。
[0047]具体来说，请同时参考图1与图2A，在本实施例中，流道150a具有彼此相对的第一开口 152与第二开口 154，其中第一开口 152邻近注射器140，且第一开口 152的第一开口面积大于第二开口 154的第二开口面积。较佳地，第一开口 152的第一开口面积为第二开口 154的第二开口面积的15倍。此处，流道150a的长度例如是70毫米，高度是50毫米，而第一开口 152的宽度例如是1.5毫米，且第二开口 154的宽度例如是0.1毫米。当流体142，例如是聚氯噻吩聚合物(PEDOT: PSS)，通过注射器140而滴入流道150a时，利用流体142在微小间距(即由第一开口 152至第二开口 154)时所产生的毛细力，使流体142蓄积成线条状平均的流出第二开口 154，即可达到流体142点线转换的目的。
[0048]于另一实施例中，请参考图2B，当流体142，例如是聚芴(polyf luorene，PF0)或，聚(3-己烧基噻吩)(poly(3-hexylth1phene)，P3HT)，亦可改变流道150a的设计，而使流道150a’的长度例如是70毫米，高度是50毫米，而第一开口 152’的宽度例如是0.4毫米，且第二开口 154 ’的宽度例如是0.1毫米。较佳地，流道150a ’的第一开口 152 ’的第一开口面积为第二开口 154 ’的第二开口面积的4倍。
[0049]在流道150a、流道150a’的工艺上，是将二载玻片靠拢并将适当厚度的厚薄规来分别夹持在出口端与入口端(即第一开口 152、第一开口 152’及第二开口 154、第二开口 154’)而形成狭缝，且在夹持厚薄规的信道侧面注入热溶胶，并将其溢出的热溶胶削去，以确保其断面为平整。接着，在注入热溶胶的两侧涂上适量的环氧树脂，以确保环氧树脂无渗入信道内。最后，放置一天待环氧树脂完全固化后，将裹覆有环氧树脂的信道放入甲苯中，并进行超声波震荡，而将信道内的热溶胶去除，即完成流道150a、流道150a’制作。由于流道150a、流道150a’的制作方式非常简易且价格便宜，再者由于流道150a、流道150a’的材质是玻璃，因此使用者可非常容易的对流道150a、流道150a’进行表面改质，来达到理想流体行为。
[0050]此外，本实施例的刮刀装置10a还包括红外线灯管160，其中红外线灯管160设置于移动式基板110的上方，且位于自调式刮刀130a相对远离流道150a的一侧旁。当流体142通过流道150a而分布于移动式基板110上时，是先通过移动式基板110带动流体142而形成的剪应力与自调式刮刀130a与流体142接触时所施加的作用力(即自调式刮刀130a的重量)力矩平衡达到湿薄膜微米膜厚的涂布，再经由红外线灯管160使得溶剂挥发而达到数十纳米到数百纳米膜厚的干薄膜，而完成膜层10的制作。需说明的是，本实施例的旋转轴120、注射器140、流道150a、以及红外线灯管160的位置都是固定的，只有移动式基板110会移动以及自调式刮刀130a会呈单摆运动。
[0051 ]由于本实施例的刮刀装置10a的自调整式刮刀130a是固定于旋转轴120上，使自调式刮刀130a能够像单摆般斜靠在流体142表面，且对流体142施了一个额外的作用力(SP自调式刮刀130a的重量)，通过与移动式基板110带动流体142而形成的剪应力达到力矩平衡，而达到膜层10的膜厚控制的目的。因此，本实施例利用了刮刀整面涂布的优点，以改进凹版涂布的不足。同时，使用自调式刮刀130a的涂布解决现有的需要购买昂贵设备来固定刮刀的高度以及需要费时调整机台的高度以符合所需的膜厚等缺点。简言之，本实施例的刮刀装置10a可具有高性能薄膜涂布功能(即数十纳米至数百纳米膜厚的均匀涂布)、低设备成本且方便工艺调整等优势。
[0052]在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的组件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的组件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
[0053]图3显示为本实用新型的一实施例的另一种刮刀装置的示意图。请参考图3，本实施例的刮刀装置10b与图1的刮刀装置10a相似，二个主要差异在于:本实施例的自调式刮刀130b具体化为矩形玻璃片或矩形硅芯片，且刮刀装置10b还包括配重块170，设置于旋转件120上，其中自调式刮刀130b设置于配重块170相对邻近流道150a的一侧上。
[0054]由于本实施例的自调式刮刀130b的材质是玻璃或是硅芯片，因此其重量具有一定的限制，故可以通过增设配重块170的方式来增加自调式刮刀130b施加于流体142上的作用力。此外，由于玻璃或硅芯片在加工后的平整度优于金属，因此玻璃或硅芯片材质的自调式刮刀130b其表面平整度优于金属材质的自调式刮刀130a，故可以改善金属材质的自调式刮刀130a因加工误差所导致涂布结果有缺陷所产生的暗纹问题，进而可提升膜层10的膜厚均勾度。
[0055]图4显示为本实用新型的一实施例的另一种刮刀装置的局部示意图。为了方便说明起见，图4省略显示部分构件，其中图4中未显示的构件可参图3。请参考图4，本实施例的刮刀装置10c与图3的刮刀装置10b相似，二个主要差异在于:本实施例的刮刀装置10c还包括二导流组件180，设置于自调式刮刀130b相对远离配重块170的一侧上。导流组件180覆盖自调式刮刀130b的四个角落角落Cl、角落C2、角落C3、角落C4，而于自调式刮刀130b的表面定义出二倾斜面倾斜面S1、倾斜面S2，且每一倾斜面SI与移动式基板110之间具有锐角Al、锐角A2，使多余的流体142在流至自调式刮刀130b的边缘时能够被引流至移动式基板110外，可以避免产生流体142回流的现象。如图4所示，导流组件180的外型具体化为直角三角形，其中直角处分别邻近于角落C3、角落C4，且导流组件180的边缘与自调式刮刀130b的边缘不切齐。此处，导流组件180的材质例如是玻璃、压克力板或环氧树脂。为了具有较佳的导流效果，导流组件180不可接触移动式基板110，且与移动式基板110相隔第一距离Dl，此第一距离Dl例如是0.5毫米。
[0056]图5显示为本实用新型的一实施例的另一种刮刀装置的局部示意图。为了方便说明起见，图5省略显示部分构件，其中图5中未显示的构件可参图3。请参考图5，本实施例的刮刀装置10d与图3的刮刀装置10b相似，二个主要差异在于:本实施例的刮刀装置10d还包括二吸收组件190，设置于自调式刮刀130b相对远离配重块170的一侧上，其中吸收组件190至少覆盖自调式刮刀130b相对邻近移动式基板110的二个角落角落Cl、角落C2，以使多余的流体142在流至自调式刮刀130b的边缘时能够被吸收，可避免产生流体142回流的现象。如图5所示，吸收组件190的外型具体化为直角三角形，且吸收组件190覆盖自调式刮刀的四个角落角落Cl、角落C2、角落C3、角落C4，其中吸收组件190的材质例如是棉。为了具有较佳的吸收效果，吸收组件190不可接触移动式基板110，且与移动式基板110相隔第二距离D2，此第二距离D2例如是0.5毫米。
[0057]图6显示为本实用新型的一实施例的另一种刮刀装置的局部示意图。为了方便说明起见，图6省略显示部分构件，其中图6中未显示的构件可参图3。请参考图6，本实施例的刮刀装置10e与图3的刮刀装置10b相似，二个主要差异在于:本实施例的刮刀装置10e还包括二辅助移动式基板115，设置于移动式基板110的相对两侧旁，且每一辅助移动式基板115与移动式基板110之间具有缝隙G，以利用毛细力将自调式刮刀130b的边缘的多于流体142吸引至缝隙G中，来避免产生流体142的回流现象。
[0058]综上所述，由于本实用新型的自调式刮刀是连接于旋转件上，以在移动式基板上作单摆运动，因此本实用新型的刮刀装置所形成的膜层的厚度，可由移动式基板带动流体所形成的剪应力与自调式刮刀与流体接触时所施加的作用力达到力矩平衡时决定。如此一来，本实用新型的刮刀装置其所形成的膜层厚度可由数十纳米至数百纳米之间，且具有低设备成本与使用灵活度高的优势。
[0059]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种刮刀装置，适于形成膜层，其特征在于，包括: 移动式基板； 旋转件，设置于所述移动式基板的上方； 自调式刮刀，连接所述旋转件，以在所述移动式基板上呈单摆运动； 注射器，装盛流体，且设置于所述移动式基板的上方；以及 流道，设置于所述注射器的下方，且所述流体通过所述流道而分布于所述移动式基板上，其中所述膜层的厚度由所述移动式基板带动所述流体所形成的剪应力与所述自调式刮刀与所述流体接触时所施加的作用力达到力矩平衡时决定。2.根据权利要求1所述的刮刀装置，其特征在于，还包括: 红外线灯管，设置于所述移动式基板的上方，且位于所述自调式刮刀相对远离所述流道的一侧旁。3.根据权利要求1所述的刮刀装置，其特征在于，所述流道具有彼此相对的第一开口与第二开口，所述第一开口邻近所述注射器，且所述第一开口的第一开口面积大于所述第二开口的第二开口面积。4.根据权利要求3所述的刮刀装置，其特征在于，所述第一开口面积为所述第二开口面积的4倍或15倍。5.根据权利要求1所述的刮刀装置，其特征在于，还包括: 配重块，设置于所述旋转件上，其中所述自调式刮刀设置于所述配重块相对邻近所述流道的一侧上。6.根据权利要求5所述的刮刀装置，其特征在于，所述自调式刮刀包括矩形玻璃片或矩形硅芯片。7.根据权利要求6所述的刮刀装置，其特征在于，还包括: 二导流组件，设置于所述自调式刮刀相对远离所述配重块的一侧上，其中所述二导流组件覆盖所述自调式刮刀的四个角落，而于所述自调式刮刀的表面定义出二倾斜面，且每一所述倾斜面与所述移动式基板之间具有锐角，每一所述导流组件与所述移动式基板之间具有第一距离。8.根据权利要求6所述的刮刀装置，其特征在于，还包括: 二吸收组件，设置于所述自调式刮刀相对远离所述配重块的一侧上，其中所述二吸收组件至少覆盖所述自调式刮刀相对邻近所述移动式基板的二个角落，每一所述吸收组件与所述移动式基板之间具有第二距离。9.根据权利要求6所述的刮刀装置，其特征在于，还包括: 二辅助移动式基板，设置于所述移动式基板的相对两侧旁，且每一所述辅助移动式基板与所述移动式基板之间具有缝隙。10.根据权利要求1所述的刮刀装置，其特征在于，所述自调式刮刀为金属圆柱状刮刀。
【文档编号】B05C11/04GK205628489SQ201620355085
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】邱创弘, 黄彦余, 郑荣伟, 杨子庆
【申请人】中华映管股份有限公司