专利名称：涂布方法和涂布装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种涂布方法。本申请还涉及一种涂布装置。
背景技术：
许多产品，例如食物、电子部件等，都需要保护它们免于湿气、氧、氢和/或其他物质的影响的外壳(封装)。包含交替有机和无机层的阻挡层已被证实适合用作外壳。无机层中的材料对所述物质提供了最高的屏蔽，但是这些层通常具有缺陷，通过缺陷这些物质仍会发生渗漏。有机层与无机层互相分离(隔绝，decouple)，使得所述物质仅可以经由曲折的路径渗透，这可抑制扩散。US 5，725，909描述了一种利用丙烯酸酯与氧阻挡层以连续的工艺对薄片状基材进行涂布的装置和方法。在参见图4中所描述的装置中，片材沿着可转动的滚筒(圆筒)前进。在被绕滚筒引导时，丙烯酸酯层通过闪蒸器(flash evaporator)而被沉积在片材上， 并通过UV源聚合。另外的沉积阶段(station)沉积阻挡材料，例如通过等离子体沉积、真空沉积等。接着通过另外的蒸发器来沉积另外的丙烯酸酯层，随后将其聚合。已知装置与方法的缺点是其仅可以施加相对薄的有机层，例如，小于1微米。而且，为了能够将UV-固化应用于丙烯酸酯层，该层除了包含丙烯酸酯单体或其他前体外，还包含光引发剂。这些组分应被同时蒸发，这暗示了要求它们具有可比较的蒸汽压。需要相对较厚的有机层，因为它们可以更好地覆盖无机层的不平整(不均勻)。此外，相当厚的有机层，例如厚于约10 μ m，非常适合于包埋的功能性粒子(颗粒)，例如消气材料和光活化粒子，例如显微透镜(microlenses)或散射粒子。US5，725，909还提到了利用喷涂方法以施加较厚的丙烯酸酯层，例如25μπι。然而，当通过喷涂喷嘴代替图4的闪蒸器时，喷射的物质也会分布在真空室的气氛中，使得不再满足用于沉积氧阻挡层材料的条件。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于在连续工艺中利用至少第一有机层和第一无机层来涂布柔性基材的改进装置。本发明的另一个目的是提供一种用于在连续工艺中利用至少第一有机层和第一无机层来涂布柔性基材的改进方法。根据本发明的第一方面，提供了一种利用至少第一有机层和第一无机层来涂布柔性基材的装置，该装置包括-第一室和第二室，-位于第一室和第二室之间的空气隔绝槽(气氛隔离槽，空气隔离槽，atmosphere decoupling slot)，-设置在该第一室内的沉积设备，用于在基材上沉积可固化混合物，该可固化混合物包含聚合物、低聚物或聚合物网络中的至少一种前体，和/或聚合引发剂作为其组分，
-设置在该第一室内的固化设备，用于固化沉积的混合物，并与其形成至少第一有机层，-设置在该第二室内的气相沉积设备，用于在设置有该至少第一有机层的基材上沉积该至少第一无机层，-用于将柔性基材从第一室和第二室之一经由所述空气隔绝槽引导至该第一室和第二室中的另一个的设备。根据本发明的第二方面，提供了一种利用至少第一有机层和第一无机层来涂布柔性基材的涂布方法，包括以下步骤-提供柔性材料的柔性基材，-引导该柔性基材通过第一室和第二室之一，-将该柔性基材经由空气隔绝槽引导至该第一室和该第二室中的另一个，-在所述第一室内在该基材上沉积可固化混合物层，该可固化混合物包含聚合物、 低聚物或聚合物网络中的至少一种前体，和/或聚合引发剂作为其组分，-在所述第一室内固化经印刷的层，以形成该至少第一有机层，
-使该柔性基材经由空气隔绝槽弓I导至第二室，-在所述第二室内通过气相沉积方法施加该至少第一无机层。空气隔绝槽能够使随后施加与无机层和有机层不同的涂布技术在不同的大气压力范围下操作。在一种实施方式中，一个室为第一室，而另一室为第二室，并且该至少第一无机层被施加在该至少第一有机层上。在另一种实施方式中，一个室为第二室，而另一室为第一室，并且该至少第一有机层被施加于该至少第一无机层。室可以具有不同的隔室(compartment)。例如，第一室可被分成用于印刷的第一隔室和用于固化的第二隔室。在随后的隔室之间可以存在另外的空气隔绝槽。如果基材已具有层的堆叠，则也可以使用根据本发明的第一方面和第二方面的装置和方法。例如，该装置可首先用来提供具有第一阻挡结构的基材，该第一阻挡结构具有至少第一有机层和第一无机层。随后可在如此获得的基材上应用电子器件(电子装置)，例如 (0)LED、光伏电池、电致变色器件(electro chrome device)或者电池。然后，可利用根据本发明第一和第二方面的装置和方法以将具有至少第一有机层和第一无机层的第二阻挡结构施加在电子器件上方。然后，通过该第一和第二阻挡层来封装该电子器件。柔性基材可以是PET、PEN或任何种类的柔性材料。可选地，柔性基材可以首先涂布有机印刷层。用于聚合物、低聚物或聚合物网络的前体是在随后的固化步骤之后可转化为聚合物、低聚物或聚合物网络的物质。固化的步骤在供应能量的影响下由混合物中存在的引发剂而引发。供应能量刺激引发剂以产生活化的物质。这些活化的物质引发混合物的可聚合组分的聚合，该过程通常被称为“固化”。固化后，混合物的可聚合组分发生交联以形成固体表面涂层。该涂层可以包括添加剂，例如稳定剂、改性剂、增韧剂、消泡剂、勻染剂(平整剂)、增厚剂、阻燃剂、抗氧化剂、颜料、染料、填料以及它们的组合。基于聚合物的UV可固化涂层组合物可被配制为不含任何溶剂。这是有利的。当使用时，溶剂需要具有相对较低的蒸汽压，这意味着慢的蒸发速度。这就需要非常慢地输送柔性基材，和/或使柔性基材的相对长的部分经受蒸发过程。
在一种实施方式中，组分的混合物在实施本方法期间具有至多10毫巴的蒸汽压。 这可以使第一室容易排空至这样的压力水平，在该压力水平下通过空气隔绝槽发生的流动为分子流动。优选地，所述组分的混合物在室温(20°C )下具有在所述范围内的蒸汽压，使得不必冷却第一室。将蒸汽压降低至低于1毫巴将需要严格地限制用于混合物的组分的选择，或者需要冷却第一室，并且不会导致真空设备的实际简化。沉积设备可以是喷涂装置，但优选为印刷设备，最优选是接触印刷装置。接触印刷，例如凹版印刷涂布和丝网涂布限制了待印刷混合物在第一室的气氛中的分布。在一种实施方式中，组分的混合物在实施本方法期间具有在10到IOOOmPa. s之间范围的粘度。这是用于大多数印刷方法的合适的粘度范围。优选地，组分的混合物在室温 (200C )下具有在该范围内的粘度，使得第一室的温度控制是不必要的。应当注意，一些方法如旋转丝网印刷(rotary screen printing)也适合于可达10. OOOmpa. s的相当高的粘度,例如 3000mPa. s。在根据本发明第二方面的方法中，可以以各种方式供应能量，例如，通过供应热、 通过热感应等。最优选地，能量通过辐照，优选光子辐照，优选UV辐照来供应。通过经由辐照供应用于活化引发剂的能量，实现了印刷的有机层的快速固化。尤其是，利用UV辐照的固化是一种快速工艺。这使得可以使基材可被快速输送通过第一室，并且第一室可以具有相对较小的体积。出于经济原因，快速输送基材是很有吸引力的。具有相对小体积的第一室可容易地保持排空。印刷混合物中缺乏溶剂能够使得在印刷过程中具有较低的蒸汽压，使得柔性基材可以经由空气隔绝槽被直接输送至第二室，在该第二室中进行无机层的真空沉积。 空气隔绝槽在本文中被定义为具有这样的横截面的狭缝，即足够高和宽以允许柔性基材通过，但又足够窄和长以空气地隔离室。空气隔绝应被理解为使得第二室中的压力显著低于第一室中的压力，即，至少低100倍。空气隔绝槽需要具有大于箔材(薄片，foil)的厚度的高度，以防止空气隔绝槽与基材之间发生摩擦而损坏基材和基材上涂布的层。优选地，该空气隔绝槽的高度X在柔性基材厚度的2至4倍的范围内。如果高度实质上小于2倍，例如小于1. 5倍，则需要非常精确的校准(对准)以防止空气隔绝槽与柔性基材和其上涂布的层之间发生摩擦。为了能够容易地进行校准，不必选择基本上大于箔材厚度的4倍，例如大于5倍的空气隔绝槽的高度。此外，由于空气隔绝槽的摩尔电导(molar conductance)大约与槽高度的平方成比例， 因此这需要相对长的槽长度。空气隔绝槽的长度L除以高度χ优选在100至5000之间的范围内。长度小于高度的100倍需要强大的泵送设备以从经由空气隔绝槽穿过的第一室除去污染物。为了实用目的，长度最多为高度的5000倍。尽管进一步增加长度导致空气隔绝的进一步改善，但这也伴随着非常窄的制造公差(manufacturing tolerance)和对空气隔绝槽的校准的严格要求。根据第一方面的装置的一种实施方式的特征在于，印刷设备为接触印刷配置。接触印刷的实例是轮转丝网印刷和轮转凹版印刷。接触印刷使与空气接触的混合物的量最低化，从而有助于排空第一室。所述装置的一种实施方式的特征在于，空气隔绝槽包括一个或多个结合至排空装置的排空通道。通过在空气隔绝槽中提供额外的排空，可以使关于空气隔绝槽的尺寸的要求稍微放松，例如空气隔绝槽可以更短或更高，从而使柔性基材更容易地通过空气隔绝槽输送。根据本发明第一方面的装置的一种实施方式进一步包括在设置在第一室与空气隔绝槽之间的冷凝通道。气化物质会在该冷凝通道中冷凝并且从而避免到达第二室。从而可放宽对空气隔绝槽的要求。在根据本发明第一方面的装置的一种实施方式中，空气隔绝槽包括一对或多对圆柱形辊，柔性基材在它们之间被引导。这样，柔性基材可容易地通过空气隔绝槽，而阻挡来自第一室的气态物质。在根据第二方面的方法的一种实施方式中，可固化混合物优选为包含至少一种阳离子可固化化合物和阳离子光引发剂，和/或至少一种自由基可固化化合物和自由基光引发剂的光可固化组合物。该至少一种阳离子可固化化合物可包括至少一种阳离子可固化化合物或树脂， 其特征在于其具有能够经由开环机制发生反应或作为开环机制的结果以形成聚合物网络的官能团。这样的官能团的实例包括分子中的环氧乙烷_(环氧化物)环、氧杂环丁烷(oxetane)环、四氢呋喃环以及内酯环。这样的化合物可具有脂肪族、芳香族、脂环族、 芳脂族(araliphatic)或杂环结构，并且它们可以包含环基团作为侧基(side group), 或者环氧化物基团可以形成脂环族或杂环环体系的一部分。光可固化组合物还可包含至少一种阳离子光引发剂。该阳离子光引发剂可选自那些常用于引发阳离子光聚合的光引发剂。实例包括具有低亲核性的阴离子的鐺盐，例如卤鐺盐、氧碘盐(iodosyl salt)、硫鐵盐、氧硫鐵盐(sulfoxonium salt)、或重氮盐(diazonium salt)。茂金属盐也适合用作光引发剂。鐺盐和茂金属盐光引发剂描述在美国专利第3，708，四6号； J. V Crivello,"Photoinitiated Cationic polymerization", UV Curing :Science & Technology, (S. P Pappas, ed. , Technology Marketing Corp. 1978)以及 J. V Crivello 禾口 K. Dietliker, " Photoinitiators for Cationic Polymerisation, " Chemistry and Technology of UV & EV Formulation for Coatings, Inks&Paints 327-478(P. K. Oldring，ed.，SITA Technology Ltd 1991)中，其中的每一篇通过引用结合于本文中。光可固化组合物可以可替代地或另外地包括一种或多种自由基可聚合(含有丙烯酸酯)化合物。在根据本发明第二方面的方法中使用的含丙烯酸酯的化合物优选为烯属不饱和的。更优选地，含丙烯酸酯的化合物为(甲基)丙烯酸酯。“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，或它们的混合物。含丙烯酸酯的化合物可包括至少一种聚(甲基)丙烯酸酯，例如2-官能团、3-官能团、4-官能团、或5-官能团单体或低聚脂肪族、脂环族、或芳香族(甲基)丙烯酸酯。可替代地或另外地，光可固化组合物包括至少一种自由基光引发剂。该自由基光引发剂可以选自那些常用于引发自由基光聚合的光引发剂。自由基光引发剂的实例包括苯偶姻类，例如苯偶姻、苯偶姻醚类如苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻苯基醚、以及苯偶姻乙酸酯；苯乙酮类，例如苯乙酮、2，2_ 二甲氧基苯乙酮、以及1，1_ 二氯苯乙酮；苯偶酰缩酮类，例如苯偶酰二甲基缩酮和苯偶酰二乙基缩酮；蒽醌类，例如2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌和2-戊基蒽醌； 三苯膦；苯甲酰基氧化膦类(benzoylphosphine oxides)，例如2，4，6_三甲基苯甲酰-二苯基氧化膦(Luzirin ΤΡ0) ；二酰基氧化膦类；二苯甲酮类，例如二苯甲酮和4，4'-双(N， N’-二甲基氨基)苯甲酮；噻吨酮类(硫杂蒽酮类，thioxanthones)和咕吨酮类(氧杂蒽酮类，xanthones)；吖啶衍生物；吩嗪衍生物；喹喔啉衍生物；苯基_1，2_丙二酮2_0_苯甲酰基肟；4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-丙基)酮(Irgacure ^59) ；1-氨基苯基酮或1-羟基苯酮，例如1-羟基环己基苯酮、2-羟基异丙基苯酮、苯基1-羟基异丙基酮、以及4-异丙基苯基1-羟基异丙基酮。本发明的光可固化组合物可额外地包括其他组分，例如，稳定剂、改性剂、增韧剂、 消泡剂、勻染剂、增厚剂、阻燃剂、抗氧化剂、颜料、染料、填料、以及它们的组合。可以加入到光可固化组合物中以避免在使用过程中粘度增加的稳定剂包括丁基化羟甲苯(“BHT”)、2，6-二-叔丁基-4-羟基甲苯、受阻胺类如苄基二甲胺(“BDMA”)、 N，N-二甲基苄胺、以及硼络合物(boron complex)。这些前体的优点是它们在室温下具有相当低的蒸汽压。此外，混合物可包含颗粒，例如无机颗粒。例如，该无机颗粒可以为Ti02、 SiO2或Al2O3颗粒以及它们的组合。在发光产品中，例如具有由涂布基材形成的封装的LED，加入颗粒可以有助于改善光外耦合(outcoupling)。用于所述至少一个无机层的合适的材料包括，但不限于，金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氮氧化物、金属硼氧化物，以及它们的组合。金属氧化物优先选自氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡、氧化钽、氧化锆、氧化铌，以及它们的组合。 金属氮化物优先选自氮化铝、氮化硅、氮化硼、以及它们的组合。金属氮氧化物优先选自氮氧化铝、氮氧化硅、氮氧化硼、以及它们的组合。在一些阻挡堆叠中也可以使用不透光的阻挡层。不透光的阻挡材料包括，但不限于，金属、陶瓷、聚合物、以及金属陶瓷(合金陶瓷， cermet)。不透光金属陶瓷的实例包括，但不限于，氮化锆、氮化钛、氮化铪、氮化钽、氮化铌、 二硅化钨、二硼化钛、以及二硼化锆。
参照附图更详细地描述本发明的这些和其他方面。其中图1示出了根据本发明的装置的第一实施方式，图IA示出了在如图1中的IA所示的第一制造阶段中的柔性基材的截面，图IB示出了在如图1中的IB所示的第二制造阶段中的柔性基材的截面，图IC示出了在如图IB中的IC所示的第二制造阶段中的柔性基材的俯视图，图ID示出了在如图1中的IC所示的第三制造阶段中的柔性基材的截面，图IE示出了在如图1中的ID所示的第四制造阶段中的柔性基材的截面，图2示出了根据本发明的装置的第二实施方式，图3示出了图2装置的实施方式的第一细节，图4示出了图2装置的实施方式的第二细节，图4A示出了图4中所示的细节的放大部分，图4B示出了根据本发明的装置的第三实施方式的细节，图5示出了如在第二制造阶段中所获得的测量结果，图6示出了根据本发明的装置的第四实施方式的细节，
图7示出了根据本发明的装置的第五实施方式的细节，图8示意性地示出了根据本发明的装置的第六实施方式。
具体实施例方式在以下的详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。然而，本领域技术人员应理解，本发明可在没有这些特定细节的情形下实施。在其他的情况下，对于公知的方法、程序(步骤)以及组分并没有详细描述，以免混淆本发明的方面。在附图中，为清楚起见，层和区域的尺寸和相对大小可能被放大。应该理解，尽管在本文中使用了术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但是这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅仅是用来将一个(一种)元素(要素)、组分、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。因此，在不背离本发明的教导的情况下，下文中所述的第一元件、组分、区域、层或部分可以被称为第二元件、组分、区域、层或部分。本发明的实施方式在本文中参照截面示图来描述，这些示图是理想化实施方式 (和中间结构)的示意图。这样，作为例如制造技术和/或公差的结果的示图的形状的变化是可以预期的。因此。本发明的实施方式不应被视为限于本文中所示的特定形状的区域， 而是应包括例如由制造所引起的形状偏差。除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。进一步应理解的是，例如那些在常用字典中已定义的术语应被理解为具有与相关领域的背景相一致的含义，而不应被理解为理想化的或过于表面的含义，除非本文中明确地如此限定。本文中提到的所有出版物、专利申请、专利、以及其他参考文献的全部内容均通过引用并入到本文中。在冲突的情况下，则以本发明说明书(包括定义)为准。此外，材料、方法和实例均仅为举例说明， 而不是用于进行限制。图1示出了根据本发明的利用至少第一有机层和第一无机层来涂布柔性基材1的装置的第一实施方式。所示的装置包括第一室10和第二室20以及位于第一室10和第二室20之间的空气隔绝槽30。第一室10通过第一排空泵12经由第一排空管13排空以维持在第一压力水平Pl。第二室20通过第二排空泵22经由第二排空管23排空以维持在第二压力水平P2。第一压力水平与第二压力水平之间的比率P1/P2至少为1000。第一压力被维持在例如在1至10毫巴的范围，例如5毫巴的水平。第二压力被维持在例如0. 005至 0. 05毫巴，例如0. 01毫巴的水平。利用罗茨泵(root pump)可以实现约10_3至10_4毫巴的真空。对于更低的真空， 可以使用例如可达1(Γ6毫巴的涡轮分子泵(turbo molecular pump)。印刷设备40设置于第一室10中。设置印刷设备40以用于利用包含聚合物的至少一种前体和光引发剂和/或没有敏化剂的混合物来印刷柔性基材1。此外，具有UV辐照源50a、50b、50c的固化设备50设置在第一室10中。UV辐照源50a、50b、50c均由汞灯 (Hg-bulb)构成，每一辐照源均具有300W/in的功率。然而，UV LED也可适用于此目的。该装置额外地具有设置于第一室10内的另外的印刷设备45以及另外的固化设备55。气相沉积设备60设置在第二室20中，用于沉积无机层。在所示的实施方式中，气相沉积设备包括冷却筒61和多个蒸发装置62a_d，用于蒸发用于沉积的无机材料。该装置进一步包括设备70、7h_k、74，用于在连续工艺中沿着印刷设备40，沿着固化设备50，以及经由空气隔绝槽30沿着气相沉积设备60引导柔性基材1。更特别地，用于引导柔性基材1的设备包括解绕辊(展开辊，退绕辊，解绕辊，unwind roller)70，其包括未处理的柔性基材1 ；以及重绕辊(反绕辊，复绕辊，复卷辊，rewind roller) 74，用于重绕已处理的柔性基材。第一引导辊沿着涂布有粘性材料的无端带(循环带，endless tape) 80 引导基材，以在处理前从基材上除去灰尘。引导辊72b、c、d将基材引导至印刷设备40和固化设备50。经由引导辊72e、72f，基材现在被沿着另一印刷设备45和另一固化设备55引导。利用引导辊72g和72h，基材1通过空气隔绝槽30引导至第二室20。在第二室20中， 基材1被沿着等离子体清洁单元82引导然后沿着蒸发装置62a-d在冷却筒61上输送。接着，基材1被引导通过第二室外的空气隔绝槽32，并进一步经由辊7 被引导至重绕辊74。 在另一种实施方式中，可将重绕辊设置在第二室20内。应注意的是，可以重复施加至少一个有机层和至少一个无机层的工艺。除了首先施加有机层然后施加无机层之外，可替代地，也可以首先施加无机层。现在描述根据本发明的利用至少第一有机层和第一无机层涂布柔性基材的方法的实例。在第一步骤中，提供柔性材料的基材。例如，用于基材1的合适的材料是聚碳酸酯(PC)、聚乙烯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、 以及聚酰亚胺如KAPTON 。其他实例是高温聚合物，例如聚醚砜(PEQ、聚酰亚胺，或 Transphan (—种高 Tg 环烯烃聚合物，可购自德国 Lofo High Tech Film, GMBH of Weil am Miein)。基材优选具有在25-500 μ m之间的范围的厚度。薄于25 μ m的基材在实践中太脆，而厚于500 μ m的基材在实践中太硬。优选地，基材具有在范围50-200 μ m,例如100 μ m 的厚度。基材可以具有几十厘米到几米的宽度，例如，在30cm至: 范围中的宽度。优选被设置在辊上的基材可以具有几百米到几千米的长度。在所示的实施方式中，基材是由解绕辊(unwind roller) 70提供的。图IA示出了基材1从解绕辊70解绕(展开，unwound)时的截面(根据图1中的1A)。当基材1从解绕辊70解绕(展开)，并经由带80清洁后，基材1在第一室10被沿着印刷设备40引导。要注意的是，也可将解绕辊70与具有带80的清洁设备设置在第一室内。印刷设备40利用包含至少一种可光聚合的前体和光引发剂作为其组分的混合物来印刷层2。所述组分的混合物在执行本方法的过程中具有最多10毫巴的蒸汽压。在下一步骤中，利用印刷设备40印刷的层2利用来自固化设备50的辐照源50a_c 的光子辐射而被固化。图IB示出了具有固化的有机层2的基材。该有机层可如图IC所示被图案化，其中图IC示出了根据示图IC的图IB的表面的一部分。有机层2优选具有在 ΙΟμπι至30μπι范围的厚度，例如20μπι。在所示的实施方式中，基材1沿着另外的印刷设备45和另外的固化设备55被引导，以将第二有机层3施加在第一有机层2上，如图ID所 示。在其上已涂布有第一和第二有机层的基材现在沿着引导辊72f、72g和7 通过空气隔绝槽30被弓I导至第二室20。在此，使经涂布的基材1的自由表面通过等离子体枪82被调节。接着，引导基材经过冷却筒61上方，并且通过气相沉积方法将至少一个无机层4 (图 1E)施加在经涂布的基材1的自由表面处。在所示出的实施方式中，无机层4通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)而施加，产生图IE所示的产品。可替代地，可以采用其他的气相沉积方法，例如物理气相沉积(PVD)、混合物理化学气相沉积(HPCVD)、气相外延(VPE)。在该实施方式中，利用PECVD工艺沉积a-SiNx:H层，其中电子密度在IO15nT3的数
量级。蒸发装置62a.....62d包括喷头顶部电极(莲蓬头式顶部电极)(直径M2mm)，反
应气体通过该电极进入第二室。利用Pfeiffer ADS 602H罗茨泵将第二室排空。基础压力(底压，base pressure)低于10_3毫巴。蒸发装置的喷头顶部电极和作为底部电极的旋转筒61之间的距离是20mm。喷头电极利用600W 13. 56MHz RF发生器驱动，同时可利用 Advanced Energy LF-5发生器向底部电极61施加500瓦50kHz_460kHz的LF功率。在沉积过程中可采用脉冲操作。在没有施加偏压的情况下，使底部电极接地，这对于使离子加速朝向基材来说是很重要的(等离子体电位总是正的)。可将底部电极加热至可达400°C。举例来说，出于安全性的原因，利用在N2中稀释的NH3和SiH4(4. 75% )的气体混合物作为前体来沉积a-SiNx:H层。队同样也用来进一步稀释工艺气体混合物，并与第二室 20通气。在气体通过喷头电极进入室前将其预先混合。典型的气体流为几百标准立方厘米/分钟(sccm)的数量级。通常在0. 1-1.0毫巴的范围内的工艺压力利用节流阀来保持。 表1中列出了标准沉积设定的实例。在60W的等离子体面积和体积功率密度分别为IOmW/ cm2和110mW/cm3的数量级。表1 设定
权利要求
1.一种利用至少第一有机层( 和第一无机层(4)来涂布柔性基材(1)的装置，所述装置包括-第一室和第二室(10，20)，-位于所述第一室与第二室之间的空气隔绝槽(30)，-设置在所述第一室(10)中的沉积设备(40)，用于沉积可固化混合物，所述可固化混合物包含聚合物、低聚物或聚合物网络中的至少一种前体和/或聚合引发剂作为其组分，-设置在所述第一室(10)中的固化设备(50)，用于固化沉积的混合物，与其形成至少第一有机层(2)，-设置在所述第二室00)中的气相沉积设备(60)，用于沉积至少第一无机层0)，-设备(70)，用于将所述柔性基材(1)从所述第一室(10)和所述第二室00)中的一个经由所述空气隔绝槽(30)引导至所述第一室(10)和所述第二室00)中的另一个，其特征在于，所述空气隔绝槽的长度L除以所述空气隔绝槽的高度(χ)在100到5000之间的范围内。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，一个室为所述第一室，而另一个室为所述第二室，并且其中至少第一无机层施加于至少第一有机层。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，一个室为所述第二室，而另一个室为所述第一室，并且其中至少第一有机层施加于至少第一无机层。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述沉积设备GO)是印刷设备。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述印刷设备00)是接触印刷设备。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空气隔绝槽(30)包括一个或多个耦接至排空装置的排空通道(37)。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括设置在所述第一室(10)与所述空气隔绝槽 (30)之间的冷凝通道(36)。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述空气隔绝槽(30)包括一对或多对圆柱形辊 (38A，38B ；38C，38D)，在所述一对或多对圆柱形辊之间引导所述柔性基材(1)。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述空气隔绝槽具有在所述柔性基材的厚度的 1.5至5倍范围内的高度(χ)。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述空气隔绝槽的长度L除以所述空气隔绝槽的高度(χ)在100到5000之间的范围内。
11.利用至少第一有机层和第一无机层来涂布柔性基材的涂布方法，包括以下步骤-提供柔性材料的柔性基材，-引导所述柔性基材通过第一室和第二室中的一个，-将所述柔性基材经由空气隔绝槽引导至所述第一室和所述第二室中的另一个，所述槽的长度L除以所述槽的高度(χ)在100到5000之间的范围内，-在所述第一室中在所述基材上印刷可固化混合物层，所述可固化混合物包含聚合物、 低聚物或聚合物网络中的至少一种前体，和/或聚合引发剂作为其组分，-在所述第一室中固化经印刷的层以形成至少第一有机层，-在所述第二室中通过气相沉积方法将至少第一无机层施加至设置有至少第一有机层的基材的表面。
12.根据权利要求11所述的涂布方法，其中，一个室为所述第一室，而另一个室为所述第二室，并且其中，将至少第一无机层施加于至少第一有机层。
13.根据权利要求11所述的涂布方法，其中，一个室为所述第二室，而另一个室为所述第一室，并且其中，将至少第一有机层施加于至少第一无机层。
14.根据权利要求11所述的涂布方法，在执行所述方法期间，所述组分的混合物具有至多10毫巴的蒸汽压。
15.根据权利要求11所述的涂布方法，在执行所述方法期间，所述组分的混合物具有至多IOOOOmPa. s的粘度。
16.根据权利要求11所述的涂布方法，其中，所述可固化混合物包含光可固化组合物， 所述光可固化组合物包含但不限于(a)阳离子可固化化合物和阳离子光引发剂，和/或(b)自由基可固化化合物和自由基光引发剂，固化所述光可固化组合物的步骤通过光固化或电子束固化来进行。
17.根据权利要求11所述的涂布方法，其中，所述混合物另外包含颗粒。
18.根据权利要求11所述的涂布方法，其中，所述第一室中的压力在1至10毫巴的范围内。
全文摘要
描述了利用至少第一有机层(2)和第一无机层(4)来涂布柔性基材(1)的装置。该装置包括第一室和第二室(10，20)以及位于该第一和第二室之间的空气隔绝槽(30)。印刷设备(40)设置在第一室(10)中，用于利用包含用于聚合物、低聚物或聚合物网络的至少一种前体以及聚合引发剂的混合物来印刷该柔性基材。固化设备(50)设置在第一室(10)中，用于固化沉积的混合物，并与其形成所述至少第一有机层(2)。气相沉积设备(60)设置在第二室(20)中，用于在设置有至少第一有机层(2)的基材(1)上沉积至少第一无机层(4)。所述装置包括用于沿着印刷设备(40)，沿着固化设备(50)并经由空气隔绝槽(30)沿着气相沉积设备(60)引导该柔性基材(1)的设备(70)。
文档编号B05D7/04GK102574156SQ201080047302
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月6日 优先权日2009年9月7日
发明者伯恩哈德·塞勒, 埃米莉·加兰德, 埃里克·德克姆佩内尔, 安东尼厄斯·马里亚·贝尔纳杜斯·范默尔, 彼得·范德魏耶尔, 爱德华·威廉·艾伯特·扬, 理查德·弗兰茨, 穆罕默德·祖贝尔·沙尔卡维, 赫伯特·里夫卡, 迪米特尔·卢博米罗维·科特泽韦 申请人:亨斯迈先进材料(瑞士)有限公司, 荷兰应用科学研究会(Tno)