用于涂覆平面基板的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用来涂覆平面基板（3）的装置。该装置包括：形成反应空间（4）的沉积室（2）；至少一个雾化器（16），所述至少一个雾化器布置到沉积室（2）中用于将至少一种液体前体雾化成液滴（20）；以及闸门（30，32），平面基板（3）可穿过闸门而被装载到反应空间（4）中以及从反应空间（4）移出。闸门（30，32）包括具有第一长度（A）的细长闸门开口（12），用来使平面基板（3）穿过闸门（30，32）而被装载到反应空间（4）中和/或将平面基板从反应空间卸载。闸门开口（12）横截面的形状和尺寸基本上对应于平面基板（3）横截面的形状和尺寸，以使得当基板（3）行进穿过闸门开口（12）时平面基板（3）基本上关闭闸门开口（12）。
【专利说明】用于涂覆平面基板的装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种用于涂覆平面基板的装置。
【背景技术】
[0002]不同的基板(诸如平玻璃)依照现有技术通过使用涂覆设备进行涂覆，其中一种液体前体被形成为小液滴，这些小液滴被引到待涂覆基板的表面以形成涂覆层。这种气雾辅助式涂覆设备包括沉积室，该沉积室在其内部形成反应空间，液滴在该反应空间中被引导到基板的表面，并且实施涂覆。在沉积室中安装至少一个雾化器，小液滴借助于所述雾化器由一种或多种液体前体产生。沉积室进一步包括一个或多个闸门，基板可以穿过所述闸门被装载到反应空间中以及从反应空间移出。闸门的用途在于将反应空间和周围环境隔离开，以使得没有杂质能够进入反应空间来降低正生产涂层的质量。此外，闸门有助于提供反应空间内部的稳定条件,这改善了涂覆工艺的管理和稳定性，并且由此也改善了正生产涂层的质量。常规地，闸门配备有闸门开口和气幕，所述气幕设置在闸门处或闸门附近，用来阻止气流和杂质从周围环境进入到反应空间中。换言之，在现有技术中，闸门开口借助于气幕来关闭，以将反应空间与环境隔离开。
[0003]在许多现有技术的涂覆应用中，分隔开的待涂覆基板穿过第一闸门而被装载到反应空间中并且穿过第二闸门从反应空间移出，以使得基板行进通过沉积室。这种装置尤其用于平面基板(诸如分隔开的平玻璃)的工业涂覆工艺中，其中分隔开的基板至少被连续地涂覆到一定程度。当将分隔开的基板彼此以一段距离相继地穿过反应空间装载时，气幕在每个基板处中断，并且气幕的闸门气可附着到基板的表面上，由此杂质进入反应空间并且中断反应空间的流动条件。
实用新型内容
[0004]因此，本实用新型的一个目的是开发出一种用于涂覆平面基板的装置，以解决或至少减轻上述问题。本实用新型的目的通过一种用于涂覆平面基板的装置来实现，所述装置的特征在于:闸门包括具有第一长度的细长的闸门开口，用来将所述平面基板穿过所述闸门装载到所述反应空间中和/或从所述反应空间移出，所述闸门开口的横截面的形状和尺寸基本上对应于所述平面基板的横截面的形状和尺寸，以使得当所述平面基板穿过所述闸门开口时所述平面基板基本上关闭所述闸门开口。
[0005]实用新型优选地，所述装置包括用来将所述平面基板引入到所述反应空间中的第一闸门以及用来将所述平面基板从所述反应空间移出的第二闸门，所述第一闸门和第二闸门被布置成使得所述平面基板被传送通过所述反应空间以进行涂覆。
[0006]优选地，所述装置包括传送设备，所述传送设备用来将所述平面基板从所述沉积室的外部传送到所述反应空间中和/或从所述反应空间传送到所述沉积室的外部和/或穿过所述反应空间，所述传送设备布置成将平面基板彼此以第一距离传送通过闸门开口，所述第一距离小于闸门开口的第一长度，从而每次至少一个平面基板关闭闸门开口。[0007]优选地，所述闸门包括用于在闸门中提供气幕的气体喷嘴。
[0008]优选地，所述气体喷嘴设置在所述细长的闸门开口中、在与所述闸门开口的第一端相距第二距离且相距所述闸门开口的第二端相距第三距离处，所述第二距离和第三距离的大小基本相等。
[0009]优选地，所述气体喷嘴被设置为闸门气喷嘴，以用来将所述反应空间与周围环境分隔开，和/或被设置为预处理喷嘴，用来预处理平面基板的表面和/或用来增强涂覆反应或启动涂覆反应。
[0010]优选地，所述闸门开口具有第一高度，所述第一高度比所述平面基板的厚度至多大6mm,优选比平面基板的厚度至多大4mm,以及比平面基板的厚度至多大2mm。
[0011]本实用新型基于配备有设置在沉积室中或者由此与细长的闸门开口相关联的闸门，该闸门开口在基板的行进方向上具有第一长度。将平面基板从周围环境穿过闸门开口传送到反应空间中，反之亦然。闸门开口被设计成使得其垂直于纵向方向的横截面形状呈大致矩形，以使得其基本对应于平面基板的横截面形状。这样，当基板从沉积室的外面被传送到反应空间中时，基板基本上堵塞或关闭闸门开口，反之亦然。在本实用新型的一个实施例中，装置包括传送设备，所述传送设备将平面基板从沉积室的外面传送到反应空间和/或将平面基板远离反应空间传送且从沉积室传送出和/或穿过反应空间。传送设备进一步布置成将平面基板彼此以第一距离传送通过闸门开口，第一距离比闸门开口的第一长度短，在这种情况下，每次至少一个平面基板关闭闸门开口。当相继的基板之间的第一距离短于闸门开口在基板行进方向上的第一长度时，一个基板总会至少部分地位于闸门开口内部。这意味着闸门开口被连续地堵塞或关闭。
[0012]本实用新型提供的优点在于:当关闭闸门开口时，平面基板基本上阻止了反应空间与沉积室周围环境之间的气体交换。同时，反应空间内的气流的压力波动和扰动降低，以及反应空间内的涂覆工艺更可控且更易保持稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]现在将参考附图1-4并且通过优选的实施例更具体地描述本实用新型，附图示出了本实用新型装置的不同实施例。
[0014]图1是本实用新型的通过气雾辅助式涂覆工艺来涂覆平面基板3的装置的一个实施例的侧视图。
[0015]图2示出了本实用新型的第二实施例。
[0016]图3示出了第三实施例。
[0017]图4示出了闸门开口的横截面的形状和尺寸和基板的横截面的形状和尺寸。【具体实施方式】
[0018]图1是本实用新型的通过气雾辅助式涂覆工艺来涂覆平面基板3的装置的一个实施例的侧视图。在本实用新型中，气雾辅助式涂覆工艺指的是一种使用小液滴或微粒在基板3的表面上形成涂层的工艺。然而，应当注意的是，这并非一定意味着将液滴或微粒本身引入到基板3的表面上来形成涂层，而是意味着用来形成涂层的前体在涂覆工艺的某一阶段呈现微粒或液滴的形式。[0019]图1的装置包括沉积室2，在该沉积室内部限定出反应空间4，以实施实际的涂覆工艺。如图1所示，该装置进一步包括传送设备11，利用该传送设备将基板3从沉积室2的外部5传送到反应空间4中和/或从反应空间4传送到沉积室2的外部5和/或穿过沉积室2的反应空间4。沉积室2包括顶部部分7，在图1实施例中，该顶部部分被布置成在传送设备11上方，以使得传送设备11形成反应空间4的底部8并且顶部部分7形成反应空间4的顶壁6。在图1的实施例中，例如，传送设备11可以是传送带，或者传送设备可以包括使基板3移动的辊。沉积室进一步包括供料喷嘴14，前体通过所述供料喷嘴被供给到反应空间4中。沉积室2进一步具有一个或多个雾化器16或喷洒器，利用所述雾化器或喷洒器，由液体前体产生小液滴20以及因此产生包含液滴20的气雾。雾化器16优选地布置在前体的供料喷嘴14中或供料喷嘴14处，或者与供料喷嘴流体连接。然而，前体的供料喷嘴也可以被略去，这种情况下，雾化器16可以将液滴直接供给到反应空间4中。雾化器16优选为气体分散雾化器，在该气体分散雾化器中借助于气体流动形成液滴。气体分散雾化器的优点是液滴20可借助于雾化气体而被引导到基板3的表面，也就是说，雾化气体还可用作载气。为了将液滴20引导到基板3的表面，也可使用一个或多个单独的气体喷嘴来产生载气。然而，应当注意的是，本实用新型不受限于任一种具体的雾化器，而是在本实用新型的装置中也可以使用其它雾化器(诸如超声操作的雾化器)来产生液滴20。
[0020]在图1的装置中，沉积室2具有布置在雾化器16或前体供料喷嘴14的两侧上的出口单元18。在本实施例中，出口单元18优选配备有抽吸设备(未示出)，诸如抽吸泵，用于从基板3的表面除去未发生反应的液滴以及从反应空间4除去载气。在图1的方案中，沉积室2进一步包括闸门气单元23，在闸门气单元中布置有闸门气喷嘴22，用来供给惰性气体以及提供气幕。在不具有闸门气单元22的情况下，也可以为沉积室2提供闸门气喷嘴23。闸门气喷嘴23定位于出口单元18的相对侧上，以使得雾化器16和出口单元18在闸门气喷嘴23的之间，在这种情况下，在通过闸门气喷嘴23提供的气幕之间，存在反应空间4的沉积区域，基板3的表面在沉积区域中经受前体的表面反应来形成涂层。然而，应当注意的是，闸门气喷嘴23和闸门气单元22也可以被略去，或者它们可以以一些其他可替代的方式来实施。
[0021]本实用新型的装置进一步包括至少一个闸门30、32，平面基板3穿过所述至少一个闸门从沉积室2的外部5被引入到反应空间4中和/或从反应空间4移出并且移到沉积室2的外部5。图1、2和3示出了包括第一闸门20和第二闸门32的实施例，第一闸门20和第二闸门32布置在反应空间4的相对侧上，以使得在基板3表面上产生涂层的涂覆工艺中基板3可被传送通过反应空间4。在图1中，基板3穿过左手侧的第一闸门30被引入到反应空间4中，并且基板3穿过右手侧的第二闸门32从反应空间4移出。然而，应当注意的是，沉积室2也可以包括仅仅一个闸门30、32，基板3穿过该仅仅一个闸门被传送到反应空间4中以及从该反应空间传送出。可替代地，沉积室2也可以包括两个或更多个单独的闸门30、32，基板3可穿过所述闸门被传送到反应空间4中以及从该反应空间传送出。
[0022]依照图1，闸门30、32包括闸门开口 12，基板3穿过所述闸门开口被引入到反应空间4中或者从该反应空间移出。依照本实用新型，闸门开口 12被制成为具有第一长度A的细长的开口或通道。闸门开口 12具有在闸门开口的顶壁10和底壁8之间的高度H。在图1的实施例中，闸门开口 12的底壁由传送设备11形成，尤其是由传送设备的顶表面8形成。在一个优选的实施例中，闸门开口的高度H沿闸门开口 12的第一长度A基本恒定。闸门开口 12也具有宽度W，如图4所示。在一个优选的实施例中，宽度W也沿闸门开口 12的第一长度A基本恒定。换言之，闸门开口 12优选为基本矩形的通道或通路。依照本实用新型和图4，闸门开口 12的横截面的形状和尺寸基本上对应基板3的横截面的形状和尺寸，以使得在平面基板3穿过闸门开口 12时基本上关闭或堵塞闸门开口 12。依照图4，基本上平面的基板3的横截面形状大致为和闸门开口 12横截面形状一样的矩形。然而，依照图4，基板的宽度Y比闸门开口 12的宽度W稍小，并且相应地，基板的厚度S比闸门开口 12的高度H稍小，这种情况下，在基板3的壁与闸门开口 12的壁之间存在小间隙，该小间隙允许基板3穿过闸门开口 12，以使得基板3不碰撞闸门开口 12的壁或边缘或者不被俘获在闸门开口 12中。在一个优选的实施例中，闸门开口 12的第一高度H比平面基板3的厚度S至多大6_，优选比平面基板3的厚度S至多大4mm，以及最优选比平面基板3的厚度S至多大2mm。相应地，在一个实施例中，闸门开口 12的宽度W比平面基板3的宽度Y至多大12mm，优选比平面基板3的宽度Y至多大8mm，以及最优选比平面基板3的宽度Y至多大4mm。依照如上所述的内容，当基板3至少部分地位于闸门开口 12内时，基板3关闭或堵塞闸门开口 12，以使得闸门开口 12与基板3—起形成扩散闸门(diffusion gate)。因此，扩散闸门的闸门开口 12的尺寸设计成对应于供给到其中的基板3的形状，以使得当基板3穿过闸门开口时基本上关闭或堵塞闸门开口 12。换言之，闸门开口 12制造成使得基板刚好适合穿过闸门开口12，并且在闸门开口 12的内壁与基板3的外表面之间仅仅存在小间隙以使得基板3能穿过闸门开口 12。由于基板3位于闸门开口 12中，这种扩散闸门由此和基板3 —起形成用来进行关闭的阀，由此基本上阻止气流穿过闸门30、32。
[0023]在本实用新型的一个优选实施例中，传送设备11布置用于将平面基板3从沉积室2的外部5传送到反应空间4中和/或从反应空间4传送到达沉积室2的外部5和/或穿过反应空间4。传送设备11进一步布置成将平面基板3彼此以第一距离B相继地传送通过闸门开口 12。换言之或可替代地，平面基板3被放置在传送设备11上，以使得它们彼此相距第一距离B。换言之，在相继的基板3之间，存在对应于第一距离B的距离。如图1所示，第一距离B是前一基板3的后边缘与后一基板3的前边缘之间的距离。依照本实用新型，相继基板3之间的第一距离B小于闸门开口 12的第一长度A，在这种情况下，当基板3被引入到反应空间4内和/或从反应空间4移出时，每次至少一个平面基板3关闭闸门开口 12。在一实施例中，传送设备11布置成以前述方式连续地传送基板3，以使得基板3不停止，优选在箭头X方向上穿过反应空间4。在一个可替代的实施例中，传送设备11布置为步进式地传送基板3，以此方式使得基板3以特定的时间间隔停止，但使得至少一个基板3总是至少部分地位于闸门开口 12中。如图1所示的第一闸门30，为了给闸门开口 12提供扩散闸门，一个基板3总是至少部分地位于闸门开口 12中就足够了。
[0024]图2示出了本实用新型的第二实施例，其中沉积室2包括底部部分17和顶部部分
7。顶部部分7和图1的实施例中的顶部部分基本上相同，并且其布置用于涂覆基板3的上表面。然而，应当注意的是，顶部部分7和底部部分17的位置可以改变，以此方式使得基板的下表面在沉积室2中被涂覆，或者可替代地，沉积室2可被布置用于涂覆基板3的上表面和下表面。在图2的实施例中，装置包括第一传送设备24(S卩，辊24)，基板3通过第一传送设备在箭头X方向上从沉积室2外部被引入到沉积室2中并且从沉积室2移出。在沉积室2的底部部分17中，进一步设置第二传送设备26以用于将基板3传送到沉积室2中。在本实施例中，第二传送设备26包括传送辊26，但可替代地，它们也可以包括传送带或包括用来移动基板而使它们不与传送设备接触的浮动设备。辊26可以至少部分地被槽轮取代，所述槽轮将基板支撑在侧边缘上，以此方式使得可能进行双面涂覆。第一传送设备24和第二传送设备26 —起工作，以此方式使得它们被布置成将基板3如先前所述地彼此以第一距离B相继地传送。
[0025]图3示出了第三实施例，其中传送设备I基本上对应于图1实施例中的那些传送设备。在本实施例中，闸门气喷嘴22设置在闸门30、32中，以在闸门开口 12中产生气幕，该气幕进一步降低沉积室2的周围环境5与反应空间4之间的气体交换和压力波动，或者进一步加强反应空间4与周围环境5的隔离。闸门气喷嘴22优选地基本供给惰性气体。闸门气喷嘴22也可以供给气体混合物或气雾来处理表面或在启动涂覆反应时具有有益的效果。这种有益的效果可能与涂覆反应中的成核中心的产生频率有关，以及根据最终产品的使用目的，可以使用含水蒸汽、甲烷、它们的组合或其它一些试剂的气体混合物。于是，气体喷嘴22可被设置为预处理喷嘴，利用气体喷嘴，基板3的表面可以被处理或预处理，或者可加强涂覆反应或者其启动。在一个实施例中，气体喷嘴22可既用作闸门气喷嘴又用作预处理喷嘴。在一个实施例中，在基板3进入反应空间的进入方向上的第一气体喷嘴是预处理喷嘴，以及在进入方向上的第二气体喷嘴是闸门喷嘴。换言之，第一闸门30可包括预处理喷嘴，而第二闸门32包括闸门气喷嘴。图3示出了一个优选实施例，其中气体喷嘴22位于细长的闸门开口 12中，在与闸门开口 12的第一端13相距第二距离C且与闸门开口 12的第二端15相距第三距离D处，第二距离C和第三距离D在长度上基本相等。换言之，气体喷嘴22基本上位于细长的闸门开口 12的第一长度A的中间来提供可能的最好闸门性能。在图3的实施例中，在反应空间4中没有提供气幕，但应当注意的是，除了闸门30、32之外，气幕也可设置在那里。
[0026]对于本领域技术人员来说显而易见的是，随着技术发展，可以以很多不同方式来实施本实用新型的基本构思。因此，本实用新型及其实施例不受限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内改变。
【权利要求】
1.一种用于涂覆平面基板的装置，所述装置包括: -沉积室(2)，所述沉积室布置用于形成反应空间(4)； -至少一个雾化器(16)，所述至少一个雾化器布置在所述沉积室(2)中，用来将在涂覆平面基板(3)时所使用的至少一种液体前体雾化成液滴(20)，以及用来朝向反应空间(4)中的平面基板(3)的表面引导所述液滴(20)； -闸门，所述平面基板穿过所述闸门从沉积室(2)的外部(5)被引入到所述反应空间(4)中和/或从所述反应空间(4)移出并且移到所述沉积室(2)的外部(5)， 其特征在于，闸门包括具有第一长度(A)的闸门开口(12)，用来将所述平面基板(3)穿过所述闸门引入到所述反应空间(4)中和/或从所述反应空间(4)移出，所述闸门开口(12)的横截面的形状和尺寸基本上对应于所述平面基板(3)的横截面的形状和尺寸，以使得当所述平面基板(3)穿过所述闸门开口(12)时所述平面基板(3)基本上关闭所述闸门开口(12)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括用来将所述平面基板(3)引入到所述反应空间(4)中的第一闸门(30)以及用来将所述平面基板(3)从所述反应空间(4)移出的第二闸门(32)，所述第一闸门(30)和第二闸门(32)被布置成使得所述平面基板(3)被传送通过所述反应空间(4)以进行涂覆。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括传送设备(11、24、26)，所述传送设备用来将所述平面基板(3)从所述沉积室(2)的外部(5)传送到所述反应空间(4)中和/或从所述反应空间(4)传送到所述沉积室(2)的外部(5)和/或穿过所述反应空间(4)，所述传送设备(11、24、26)布置成将平面基板(3)彼此以第一距离(B)传送通过闸门开口(12)，所述第一距离(B)小`于闸门开口(12)的第一长度(A)，从而每次至少一个平面基板(3)关闭闸门开口(12)。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括传送设备(11、24、26)，所述传送设备用来将所述平面基板(3)从所述沉积室(2)的外部(5)传送到所述反应空间(4)中和/或从所述反应空间(4)传送到所述沉积室(2)的外部(5)和/或穿过所述反应空间(4)，所述传送设备(11、24、26)布置成将平面基板(3)彼此以第一距离(B)传送通过闸门开口(12)，所述第一距离(B)小于闸门开口(12)的第一长度(A)，从而每次至少一个平面基板(3)关闭闸门开口(12)。
5.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述闸门包括用于在闸门中提供气幕的气体喷嘴(22)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述气体喷嘴(22)设置在所述闸门开口(12)中、在与所述闸门开口(12)的第一端(13)相距第二距离(C)且与所述闸门开口(12)的第二端相距第三距离(D)处，所述第二距离(C)和第三距离(D)的大小基本相等。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述气体喷嘴(22)被设置为闸门气喷嘴，以用来将所述反应空间(4)与周围环境(5)分隔开，和/或被设置为预处理喷嘴，用来预处理平面基板的表面和/或用来增强涂覆反应或启动涂覆反应。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述气体喷嘴(22)被设置为闸门气喷嘴，以用来将所述反应空间(4)与周围环境(5)分隔开，和/或被设置为预处理喷嘴，用来预处理平面基板的表面和/或用来增强涂覆反应或启动涂覆反应。
9.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述闸门开口(12)具有第一高度(H)，所述第一高度比所述平面基板(3)的厚度(S)至多大6mm。
10.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述闸门开口(12)具有第一高度(H)，所述第一高度比所述平面基板(3)的厚度(S)至多大4mm。
11.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述闸门开口(12)具有第一高度(H)，所述第一高度比 所述平面基板(3)的厚度(S)至多大2mm。
【文档编号】B05B15/12GK203648766SQ201320732470
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2012年10月4日
【发明者】E·塞佩莱宁 申请人:Beneq有限公司