高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法与流程
本公开特别涉及一种高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法。
背景技术：
在现有的曲面和折叠面板制造中，pi膜的生产已成为此领域的关键。pi膜的生产工艺一般包括：pi浆料合成、pi浆料涂敷、pi浆料亚胺化成膜三个步骤。传统非透明pi的成膜方法有浸渍法、流延法、流延拉伸法等，但此类方法并不适合薄膜均一性要求极高的透明pi薄膜的生产。现有的透明pi的成膜方法有旋涂、刮涂、狭缝涂膜等。其中，由于狭缝涂敷成膜均一性良好、适用更大的基板尺寸、生产效率高等优点，已成为柔性面板pi涂敷的主要选择。狭缝涂敷一般分两种方式片式涂敷和卷对卷涂敷。片式涂敷以硬质玻璃为基底，而卷对卷涂敷需要柔性基材做基底，且卷对卷涂敷均一性相对片式涂敷较差，国际上的主流选择为片式涂敷。
片式涂敷大致可分为三步预涂、涂膜、清洗刀头。预涂：即设备启动后，供液系统、分配刀头已填料完毕，分配刀头运动至预涂区，开始进行涂敷操作，由于开始涂膜状态并不稳定，涂敷进行一段时间，液膜形状及均一性达到要求，该预涂操作即完成。涂膜：预涂操作完成之后，设备已进入稳定的涂膜状态，分配刀头运动至玻璃基板上方，开始正式进行涂膜操作。清洗刀头：涂膜操作完成以后，分配刀头运动至清洗区进行清洗。
然而，片式涂敷设备常常用于面板生产中的光刻胶涂敷生成，光刻胶的粘度一半在50cps以下，清洗剂能快速溶解带走残留的光刻胶，但pi浆料的粘度基本都大于7000cps，溶剂对pi浆料的溶解速度也偏慢，使得利用片式涂敷生产pi膜时，存在预涂区不能快速清理高粘度材料残留、需要使用大量的清洗剂的问题以及涂膜均一性变差的问题。
技术实现要素：
本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种能快速清理高粘度材料残留、减少清洗剂的使用量并提高涂膜均一性的高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法。
为此，本公开第一方面提供了一种适用于研发的高粘度材料的涂膜装置，其特征在于：包括：供料模块，其包括用于输出高粘度材料的分配刀头、设置在所述分配刀头且用于监测分配刀头内腔压力的刀头压力监控器、用于存储所述高粘度材料的储液罐、供液泵、设置在所述供液泵且用于监测供液泵内腔压力的泵压力监控器、用于控制所述储液罐与所述供液泵之间的第一管路通断的吸料阀、用于控制所述储液罐与所述供液泵之间的第二管路通断的出料阀、用于控制所述供液泵与所述分配刀头之间管路通断的连接阀和用于控制所述分配刀头与所述储液罐之间管路通断的控制阀；预涂模块，其包括用于承载所述分配刀头输出的高粘度材料的柔性基材、用于支撑所述柔性基材的支撑部和用于缠绕所述柔性基材的收卷滚轮和放卷滚轮，若收卷滚轮转动，所述柔性基材自所述放卷滚轮经所述支撑部向所述收卷滚轮移动；涂覆模块，其包括基板承载平台和设置在所述基板承载平台上的基板，所述基板用于承载所述分配刀头输出的高粘度材料；清洗模块，其包括刀头清洗槽和设置于所述刀头清洗槽内部且用于固定所述分配刀头的刀头清洗夹，所述刀头清洗夹向所述分配刀头喷射清洗剂和干燥空气以完成所述分配刀头的清洗，以及控制模块，其被配置为基于所述泵压力监控器的压力值、所述刀头压力监控器的压力值、所述泵压力监控器的压力值的波动和所述刀头压力监控器的压力值的波动，控制所述吸料阀、所述出料阀、所述连接阀和所述控制阀的开闭，并控制所述分配刀头在所述柔性基材上或所述基板上的移动和移动速率。在本公开中，预涂模块利用收卷滚轮和放卷滚轮缠绕柔性基材，用支撑部支撑柔性基材，若收卷滚轮转动，所述柔性基材自所述放卷滚轮经所述支撑部向所述收卷滚轮移动。由此，能够快速清理高粘度材料残留，方便高粘度材料的清洗与回收。控制模块基于泵压力监控器的压力值及其波动、刀头压力监控器的压力值及其波动控制供料模块的分配刀头的移动和移动速率并控制供料模块的吸料阀、出料阀、连接阀和控制阀的开闭。由此，能够确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。清洗模块利用刀头清洗夹固定分配刀头，并向分配刀头喷射清洗剂和干燥空气以完成分配刀头的清洗。由此，能够减少清洗剂的使用量。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述分配刀头位于所述预涂模块时为预涂过程，所述分配刀头位于所述涂覆模块时为涂膜过程，在所述预涂过程中，计算所述泵压力监控器的压力值与所述刀头压力监控器的压力值的差值，若所述差值满足预设差值且所述泵压力监控器的压力值的波动和所述刀头压力监控器的压力值的波动在预设波动范围内，则在预涂过程完成时，所述控制模块控制所述分配刀头自所述预涂模块移动至所述涂覆模块执行涂膜过程，完成涂膜后所述控制模块控制所述分配刀头移动至所述清洗模块进行清洗，否则，在预涂过程完成时，所述控制模块控制所述分配刀头在所述预涂模块重复执行预涂过程。由此，能够基于泵压力监控器的压力值及其波动与所述刀头压力监控器的压力值及其波动利用控制模块判断预涂是否满足涂膜均一性的要求。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述控制模块打开所述吸料阀保持其他阀门关闭直至所述供液泵完成进料，进料完成后，所述控制模块打开所述出料阀关闭其他阀门排出所述供液泵中的气体，气体排出完成后，所述控制模块关闭所述出料阀并控制所述分配刀头移动至所述预涂模块的支撑部上方，所述供液泵进行轻微挤料操作，若所述泵压力监控器的压力值达到预设值，所述控制模块打开所述连接阀和控制阀，所述分配刀头内腔压力逐渐增加，若所述刀头压力监控器的压力值达到预设值，所述控制模块关闭所述控制阀，所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行预涂，预涂过程完成后，所述泵压力监控器的压力值和所述刀头压力监控器的压力值为正，所述供液泵进行轻微吸料操作直至所述泵压力监控器的压力值为零，所述控制模块关闭所述连接阀并打开所述吸料阀，所述供液泵开始进料，进料完成后，所述供液泵进行轻微挤料操作，至所述泵压力监控器的压力值达到预设值，若执行涂膜过程，则所述控制模块打开所述连接阀，所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行涂膜，若重复执行预涂过程，则所述控制模块打开所述连接阀，所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行预涂，并重复上述预涂过程完成后的步骤。由此，能够利用所述控制模块控制各个阀门的关闭，避免高粘度材料倒流现象和气泡的产生，并确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述支撑部为柔性基材承载平台或柔性基材支撑滚轮，所述柔性基材承载平台为大理石或金属材质，所述柔性基材支撑滚轮为金属材质。由此，能够利用柔性基材承载平台或柔性基材支撑滚轮支撑柔性基材。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述柔性基材承载平台上设置有多个均匀分布且与真空泵连接的小孔，所述小孔用于在预涂过程中吸附所述柔性基材。由此，能够更好地吸附固定柔性基材。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述储液罐、所述供液泵与所述分配刀头之间的各个管路直径相等。由此，能够避免高粘度材料在管路中流动时的压力速度变化。
本公开第二方面提供了一种适用于量产的高粘度材料的涂膜装置，其特征在于：包括：供料模块，其包括用于输出高粘度材料的分配刀头、设置在所述分配刀头且用于监测分配刀头内腔压力的刀头压力监控器、用于存储高粘度材料的储液罐、第一供液泵、设置在所述第一供液泵且用于监测第一供液泵内腔压力的第一泵压力监控器、第二供液泵、设置在所述第二供液泵且用于监测第二供液泵内腔压力的第二泵压力监控器、用于控制所述储液罐与所述第一供液泵之间的第一管路通断的第一吸料阀、用于控制所述储液罐与所述第一供液泵之间的第二管路通断的第一出料阀、用于控制所述储液罐与所述第二供液泵之间的第三管路通断的第二吸料阀、用于控制所述储液罐与所述第二供液泵之间的第四管路通断的第二出料阀、用于控制所述第一供液泵与所述分配刀头之间管路通断的第一连接阀、用于控制所述第二供液泵与所述分配刀头之间管路通断的第二连接阀和用于控制所述分配刀头与所述储液罐之间管路通断的控制阀；第一涂覆模块，其包括第一基板承载平台和设置在所述第一基板承载平台上的第一基板，所述第一基板用于承载所述分配刀头输出的高粘度材料；第二涂覆模块，其包括第二基板承载平台和设置在所述第二基板承载平台上的第二基板，所述第二基板用于承载所述分配刀头输出的高粘度材料；清洗模块，其包括刀头清洗槽和设置于所述刀头清洗槽内部且用于固定所述分配刀头的刀头清洗夹，所述刀头清洗夹向所述分配刀头喷射清洗剂和干燥空气以完成所述分配刀头的清洗，所述清洗模块设置于所述第一涂覆模块与所述第二涂覆模块之间；以及控制模块，其被配置为基于所述第一泵压力监控器的压力值、所述第二泵压力监控器的压力值、所述刀头压力监控器的压力值、所述第一泵压力监控器的压力值的波动、所述第二泵压力监控器的压力值的波动和所述刀头压力监控器的压力值的波动，控制所述第一吸料阀、所述第一出料阀、所述第一连接阀、所述第二吸料阀、所述第二出料阀、所述第二连接阀和所述控制阀的开闭，并控制所述分配刀头在所述第一基板上或第二基板上的移动和移动速率。在本公开中，控制模块基于第一泵压力监控器的压力值及其波动、第二泵压力监控器的压力值及其波动、刀头压力监控器的压力值及其波动控制供料模块的分配刀头的移动和移动速率以及控制供料模块的各个阀门的开闭状态。由此，能够确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。清洗模块利用刀头清洗夹固定分配刀头，并向分配刀头喷射清洗剂和干燥空气以完成分配刀头的清洗。由此，能够减少清洗剂的使用量。通过第一涂覆模块和第二涂覆模块进行涂膜，省略预涂模块，能够提高高粘度材料利用率，并提高涂膜的生产效率。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述控制模块打开所述第一吸料阀和第二吸料阀保持其他阀门关闭直至所述第一供液泵和第二供液泵完成进料，进料完成后，所述控制模块打开所述第一出料阀和第二出料阀关闭其他阀门排出所述第一供液泵和第二供液泵中的气体，气体排出完成后，所述控制模块关闭所述第一出料阀和第二出料阀并控制所述分配刀头移动至所述第一涂覆模块的第一基板上方，然后所述第一供液泵和第二供液泵进行轻微挤料操作，若所述第一泵压力监控器和所述第二泵压力监控器的压力值达到预设值，所述控制模块打开所述第一连接阀和控制阀，所述分配刀头内腔压力逐渐增加，若所述刀头压力监控器的压力值达到预设值，所述控制模块关闭所述控制阀，所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行涂膜，在所述第一涂覆模块的涂膜完成后，所述第一泵压力监控器的压力值和所述刀头压力监控器的压力值为正，所述第一供液泵进行轻微吸料操作直至所述第一泵压力监控器的压力值为零，所述控制模块关闭所述第一连接阀，并将所述分配刀头移动至所述第二涂覆模块的第二基板上方，所述控制模块打开所述第一吸料阀和所述第二连接阀，所述第一供液泵开始进料，所述第二供液泵以预设输出速率向所述分配刀头提供所述高粘度材料以使所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行涂膜，在所述第二供液泵提供所述高粘度材料的过程中，所述第一供液泵进料完成后进行轻微挤料操作，若所述第一泵压力监控器的压力值达到预设值，所述第一供液泵停止轻微挤料操作并等待所述分配刀头完成涂膜，在所述第二涂覆模块的涂膜完成后，所述第二泵压力监控器的压力值和所述刀头压力监控器的压力值为正，所述第二供液泵进行轻微吸料操作直至所述第二泵压力监控器的压力值为零，所述控制模块关闭所述第二连接阀，并将所述分配刀头移动至所述第一涂覆模块的第一基板上方，所述控制模块打开所述第一连接阀和第二吸料阀，所述第二供液泵开始进料，所述第一供液泵以预设输出速率向所述分配刀头提供所述高粘度材料以使所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行涂膜，在所述第一供液泵提供所述高粘度材料的过程中，所述第二供液泵进料完成后进行轻微挤料操作，若所述第二泵压力监控器的压力值达到预设值，所述第二供液泵停止轻微挤料操作等待所述分配刀头完成在所述第一涂覆模块的涂膜，并重复上述所述第一涂覆模块的涂膜完成后的步骤。由此，能够基于第一泵压力监控器的压力值、第二泵压力监控器的压力值及其波动与刀头压力监控器的压力值及其波动利用控制模块确定分配刀头在第一涂覆模块与第二涂覆模块之间的切换时机以确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述储液罐、所述第一供液泵、所述第二供液泵与所述分配刀头之间的各个管路直径相等。由此，能够避免高粘度材料在管路中流动时的压力速度变化。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述涂膜装置包括多个机械臂，所述第一涂覆模块完成涂膜后，通过所述机械臂转运出已完成涂膜的第一基板，并放置未进行涂膜的第一基板，所述第二涂覆模块完成涂膜后，通过所述机械臂转运出已完成涂膜的第二基板，并放置未进行涂膜的第二基板。由此，能够提高涂膜的生产效率。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述高粘度材料为pi浆料、paa浆料或uv胶中的一种。由此，能够获得具有较高均一性的pi膜、paa膜或uv膜。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述分配刀头包括呈弧形或倒三角形的输料口。由此，能够减少高粘度材料在分配刀头处的积累。
在本公开所涉及的涂膜装置中，可选地，所述刀头清洗夹包括用于喷射清洗剂的清洗剂喷射针头、用于喷射干燥空气的空气喷射针头和刮料夹。由此，能够更好地清洗分配刀头残留的高粘度材料，节约清洗剂。
本公开第三方面提供了一种适用于研发的高粘度材料的涂膜方法，应用于上述的涂膜装置中，其特征在于：所述涂膜方法包括：(a)准备高粘度材料，打开吸料阀保持其他阀门关闭，所述高粘度材料进入供液泵，若所述供液泵完成进料则打开出料阀关闭其他阀门以排出所述供液泵中的气体，气体排出后，关闭所述出料阀并控制分配刀头移动至预涂模块的支撑部上方，所述供液泵进行轻微挤料操作以使泵压力监控器的压力值达到预设值，打开连接阀和控制阀，若分配刀头内腔压力逐渐增加至预设值，关闭控制阀，则所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行预涂；(b)在预涂过程中，计算所述泵压力监控器的压力值与所述刀头压力监控器的压力值的差值，若所述差值满足预设差值且所述泵压力监控器的压力值的波动和所述刀头压力监控器的压力值的波动在预设波动范围内，则在预涂完成时，控制所述分配刀头自所述预涂模块移动至所述涂覆模块进行涂膜，否则，在预涂完成时，控制所述分配刀头继续在所述预涂模块中进行预涂；预涂完成时，所述泵压力监控器的压力值和所述刀头压力监控器的压力值为正，所述供液泵进行轻微吸料操作直至所述泵压力监控器的压力值为零，关闭所述连接阀并打开所述吸料阀，所述供液泵开始进料，进料完成后，所述供液泵进行轻微挤料操作，至所述泵压力监控器的压力值达到预设值；并且(c)若进行涂膜，则打开所述连接阀，所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行涂膜，完成涂膜后对所述分配刀头进行清洗，若重复进行预涂，则打开所述连接阀，所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行预涂，并重复步骤(b)和(c)。在本公开中，基于泵压力监控器的压力值及其波动、刀头压力监控器的压力值及其波动控制分配刀头的移动和移动速率并控制吸料阀、出料阀、连接阀和控制阀的开闭。由此，能够判断预涂是否满足涂膜均一性的要求、避免高粘度材料倒流现象和气泡的产生、且确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。
在本公开所涉及的涂膜方法中，可选地，对所述分配刀头进行清洗包括：所述分配刀头进入刀头清洗槽，所述刀头清洗夹卡住所述分配刀头下沿并从所述分配刀头左沿运动至所述分配刀头右沿，同时对所述分配刀头喷射清洗剂和喷射干燥空气，以完成对所述分配刀头的清洗。由此，能够更好地清洗分配刀头残留的高粘度材料，节约清洗剂。
在本公开所涉及的涂膜方法中，可选地，若支撑部为柔性基材承载平台，所述分配刀头自所述柔性基材承载平台一侧移动至另一侧并输出高粘度材料进行预涂，若支撑部为柔性基材支撑滚轮，所述分配刀头设置于所述柔性基材支撑滚轮的上方并输出所述高粘度材料，所述柔性基材支撑滚轮、所述收卷滚轮和所述放卷滚轮以相同的线速度转动进行预涂。由此，能够快速清理高粘度材料残留，方便高粘度材料的清洗与回收。
在本公开所涉及的涂膜方法中，可选地，所述高粘度材料为pi浆料、paa浆料或uv胶中的一种。由此，能够利用pi浆料、paa浆料或uv胶中的一种进行涂膜以获得具有较高均一性的pi膜、paa膜或uv膜。
本公开第四方面提供了一种适用于量产的高粘度材料的涂膜方法，应用于上述的涂膜装置中，其特征在于：包括：(u)准备高粘度材料，打开第一吸料阀和第二吸料阀保持其他阀门关闭，所述高粘度材料进入第一供液泵和第二供液泵，若第一供液泵和第二供液泵完成进料则打开所述第一出料阀和第二出料阀关闭其他阀门以排出所述第一供液泵和第二供液泵中的气体，气体排出后，关闭所述第一出料阀和第二出料阀并控制所述分配刀头移动至第一涂覆模块的第一基板上方，然后所述第一供液泵和第二供液泵进行轻微挤料操作以使第一泵压力监控器和第二泵压力监控器的压力值达到预设值，打开第一连接阀和控制阀，若分配刀头内腔压力逐渐增加至预设值，关闭控制阀，所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行涂膜；(v)在所述第一涂覆模块的涂膜完成后，所述第一泵压力监控器的压力值和所述刀头压力监控器的压力值为正，所述第一供液泵进行轻微吸料操作直至所述第一泵压力监控器的压力值为零，关闭所述第一连接阀，并将所述分配刀头移动至所述第二涂覆模块的第二基板上方，打开所述第一吸料阀和所述第二连接阀，所述第一供液泵开始进料，所述第二供液泵以预设输出速率向所述分配刀头提供所述高粘度材料以使所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行涂膜，在所述第二供液泵提供所述高粘度材料的过程中，所述第一供液泵进料完成后进行轻微挤料操作，若所述第一泵压力监控器的压力值达到预设值，所述第一供液泵停止轻微挤料操作并等待所述分配刀头完成涂膜；(w)在所述第二涂覆模块的涂膜完成后，所述第二泵压力监控器的压力值和所述刀头压力监控器的压力值为正，所述第二供液泵进行轻微吸料操作直至所述第二泵压力监控器的压力值为零，关闭所述第二连接阀，并将所述分配刀头移动至所述第一涂覆模块的第一基板上方，打开所述第一连接阀和第二吸料阀，所述第二供液泵开始进料，所述第一供液泵以预设输出速率向所述分配刀头提供所述高粘度材料以使所述分配刀头以预设输出速率输出所述高粘度材料进行涂膜，在所述第一供液泵提供所述高粘度材料的过程中，所述第二供液泵进料完成后进行轻微挤料操作，若所述第二泵压力监控器的压力值达到预设值，所述第二供液泵停止轻微挤料操作等待所述分配刀头完成在所述第一涂覆模块的涂膜，并重复步骤(v)和(w)；并且(x)在所述第一涂覆模块完成预设次数的涂膜后，对所述分配刀头进行清洗。
在本公开中，基于第一泵压力监控器的压力值及其波动、第二泵压力监控器的压力值及其波动、刀头压力监控器的压力值及其波动控制分配刀头的移动和移动速率以及控制各个阀门的开闭状态。由此，能够避免高粘度材料倒流现象和气泡的产生、且确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性，基于第一涂覆模块与第二涂覆模块的交替涂膜，能够提高高粘度材料利用率，并提高涂膜的生产效率。
在本公开所涉及的涂膜方法中，可选地，清洗步骤包括：所述分配刀头进入刀头清洗槽，所述刀头清洗夹卡住所述分配刀头下沿并从所述分配刀头左沿运动至所述分配刀头右沿，同时对所述分配刀头喷射清洗剂和喷射干燥空气，以完成对所述分配刀头的清洗。由此，能够快速清理高粘度材料残留，方便高粘度材料的清洗与回收。
在本公开所涉及的涂膜方法中，可选地，所述高粘度材料为pi浆料、paa浆料或uv胶中的一种。由此，能够利用pi浆料、paa浆料或uv胶中的一种进行涂膜以获得具有较高均一性的pi膜、paa膜或uv膜。
根据本公开，能够提供一种能快速清理高粘度材料残留、减少清洗剂的使用量并提高涂膜均一性的高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法。
附图说明
图1示出了本公开的示例所涉及的适用于研发的高粘度材料的涂膜装置的框图。
图2示出了本公开的示例所涉及的适用于研发的高粘度材料的涂膜装置的部分结构示意图。
图3示出了本公开的示例所涉及的适用于研发的高粘度材料的涂膜装置的预涂模块的变形例的结构示意图。
图4示出了本公开的示例所涉及的适用于研发的高粘度材料的涂膜装置的供料模块的结构示意图。
图5示出了本公开的示例所涉及的适用于研发的高粘度材料的涂膜方法的流程图。
图6示出了本公开的示例所涉及的适用于量产的高粘度材料的涂膜装置的框图。
图7示出了本公开的示例所涉及的适用于量产的高粘度材料的涂膜装置的部分结构示意图。
图8示出了本公开的示例所涉及的适用于量产的高粘度材料的涂膜装置的供料模块的结构示意图。
图9示出了本公开的示例所涉及的适用于量产的高粘度材料的涂膜装置的供料模块的分配刀头的侧视图。
图10示出了本公开的示例所涉及的适用于量产的高粘度材料的涂膜方法的流程图。
具体实施方式
以下，参考附图，详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
[第一实施方式]
本实施方式公开一种能快速清理高粘度材料残留、减少清洗剂的使用量并提高涂膜均一性的高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法。本实施方式涉及的高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法是适用于研发的高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法。适用于研发的高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法可以简称为涂膜装置和涂膜方法。
图1示出了本公开的示例所涉及的适用于研发的高粘度材料的涂膜装置1的框图。在本实施方式中，如图1所示，涂膜装置1可以包括供料模块、预涂模块、涂覆模块、清洗模块和控制模块。其中，预涂模块可以包括收卷滚轮和放卷滚轮，由此，能够快速清理高粘度材料残留，方便高粘度材料的清洗与回收。供料模块包括分配刀头110、多个阀门和多个压力监控器，控制模块可以基于压力监控器的压力值及其波动控制供料模块的分配刀头110的移动和移动速率并控制各个阀门的开闭。由此，能够确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。清洗模块包括刀头清洗夹，由此，能够减少清洗剂的使用量。
图2示出了本公开的示例所涉及的适用于研发的高粘度材料的涂膜装置1的部分结构示意图。
在一些示例中，如上所述，涂膜装置1可以包括涂覆模块。涂覆模块可以用于进行涂膜。具体而言，涂覆模块可以提供涂膜区域，供料模块的分配刀头110(后续描述)可以在涂膜区域进行涂膜。
在一些示例中，如图2所示，涂覆模块可以包括基板承载平台101和基板102。基板102可以设置在基板承载平台101上。基板承载平台101可以为大理石或金属材质。基板102的材料可以是玻璃。基板承载平台101上可以设置有多个均匀分布且与真空泵连接的小孔。小孔可以用于在涂膜过程中吸附基板102。由此，能够更好地吸附固定基板102。但本公开的示例不限于此，小孔的分布可以是非均匀的。
在一些示例中，基板102上可以设置有涂膜区域。分配刀头110可以在涂膜区域输出高粘度材料103进行涂膜。涂膜时分配刀头110自涂膜区域的一侧以预设速度移动至涂膜区域的另一侧。在一些示例中，如图2所示，基板102可以用于承载分配刀头110(后续描述)输出的高粘度材料103。在另一些示例中，涂膜区域可以为基板102的上表面。也即分配刀头110输出高粘度材料103可以完全覆盖基板102。
在一些示例中，如上所述，涂膜装置1可以包括预涂模块。预涂模块可以用于进行预涂。
现有的预涂模块中，预涂模块中的预涂轮用于承载高粘度材料，也即分配刀头直接在预涂轮上进行预涂操作。预涂时，高粘度材料会黏附在预涂轮上，已涂覆的部分旋转至预涂轮下方进行清洗。由于高粘度材料溶解慢且难以清洗，涂覆有高粘度材料的部分会再次旋转至分配刀头的下方，使预涂操作不能快速进入稳定的涂膜状态，且预涂轮上的高粘度材料和清洗剂的混合物也会堵塞并污染分配刀头，本实施方式的预涂模块能够有效地避免已涂覆有高粘度材料的部分再次到达分配刀头的下方，进而使得预涂操作快速进入稳定的涂膜状态，且避免预涂轮上的高粘度材料和清洗剂的混合物堵塞并污染分配刀头。
在一些示例中，如图2所示，预涂模块可以包括柔性基材105。柔性基材105可以用于承载分配刀头110输出的高粘度材料103。
在一些示例中，柔性基材105可以上可以设置有预涂区域。分配刀头110可以在预涂区域输出高粘度材料103进行预涂。
在一些示例中，预涂模块可以包括支撑部。支撑部可以用于支撑柔性基材105。
在一些示例中，如图2所示，支撑部可以为柔性基材承载平台106。柔性基材承载平台106可以为大理石或金属材质。由此，能够利用柔性基材承载平台106支撑柔性基材105。在一些示例中，柔性基材承载平台106的长度可以比基板承载平台101的长度短。
在一些示例中，柔性基材承载平台106上可以设置有多个均匀分布且与真空泵连接的小孔。小孔可以用于在预涂过程中吸附柔性基材105。由此，能够更好地吸附固定柔性基材105。但本公开的示例不限于此，小孔的分布可以是非均匀的。
在一些示例中，位于柔性基材承载平台106上的柔性基材105上可以设置有预涂区域。预涂时分配刀头110自预涂区域的一侧以预设速度移动至预涂区域的另一侧。
在一些示例中，如图2所示，预涂模块可以包括收卷滚轮104和放卷滚轮107。收卷滚轮104和放卷滚轮107可以用于缠绕柔性基材105。若收卷滚轮104转动，柔性基材105自放卷滚轮107经支撑部(例如柔性基材承载平台106)向收卷滚轮104移动。由此，能够方便高粘度材料的清洗与回收。
图3示出了本公开的示例所涉及的适用于研发的高粘度材料的涂膜装置1的预涂模块的变形例的结构示意图。变形例中的预涂模块能够解决高粘度材料溶解慢难以清洗的问题，且避免预涂不连续较慢进入稳定的涂膜状态的问题。
在变形例中，预涂模块可以是卷对卷形式。具体而言，如图3所示，预涂模块可以包括收卷滚轮301、放卷滚轮302、柔性基材303和支撑部。其中，支撑部为柔性基材支撑滚轮304。由此，能够利用柔性基材支撑滚轮304支撑柔性基材303。
在变形例中，柔性基材支撑滚轮304可以为金属材质。柔性基材支撑滚轮304可以具有良好的直线度。
在变形例中，收卷滚轮301和放卷滚轮302可以用于缠绕柔性基材303。若收卷滚轮301转动，柔性基材303自放卷滚轮302经柔性基材支撑滚轮304向收卷滚轮301移动。
在变形例中，分配刀头110与柔性基材支撑滚轮304相对位置不变，分配刀头110向柔性基材支撑滚轮304输出高粘度材料，柔性基材支撑滚轮304、收卷滚轮301和放卷滚轮302可以以相同的线速度转动进行预涂。例如，控制模块(后续描述)控制分配刀头110运动至柔性基材支撑滚轮304的正上方且位于柔性基材支撑滚轮304的径向方向上，然后控制分配刀头110下降至预设位置，分配刀头110的下沿(即输料口)与柔性基材支撑滚轮304上的柔性基材303之间不接触。收卷滚轮301、放卷滚轮302、柔性基材支撑滚轮304同时以相同的线速度转动，带动柔性基材303以恒定的速度运动，同时分配刀头110以预设输出速率输出高粘度材料，进行预涂操作。预设位置可以根据实际需求设置。
在变形例中，柔性基材303的速度和分配刀头110的预设输出速率可以根据不同的高粘度材料进行调整。预涂时间与柔性基材303的速度、分配刀头110的预设输出速率以及不同的高粘度材料有关。
图4示出了本公开的示例所涉及的适用于研发的高粘度材料的涂膜装置1的供料模块的结构示意图。
在一些示例中，如上所述，涂膜装置1可以包括供料模块。供料模块可以用于提供高粘度材料103。
在一些示例中，如图2或图4所示，供料模块可以包括分配刀头110。分配刀头110可以用于输出高粘度材料103。具体而言，在进行预涂或进行涂膜时，分配刀头110可以以预设输出速率输出高粘度材料103。分配刀头110在柔性基材105上或基板102上的移动和移动速率受控制模块(后续描述)控制。分配刀头110位于预涂模块时为预涂过程，分配刀头110位于涂覆模块时为涂膜过程。
在一些示例中，分配刀头110包括呈弧形或倒三角形的输料口。由此，能够减少高粘度材料103在分配刀头110处的积累。优选地，分配刀头110的输料口呈倒三角形。由此，能够降低加工成本。
在一些示例中，分配刀头110的输料口的尺寸可以调节。输料口的尺寸可以根据高粘度材料的粘度、涂膜图案要求确定。由此，能够有助于控制高粘度材料在基板102上的分配或输出速率。
在一些示例中，分配刀头110至基板102的高度可以通过涂膜装置1的高度调节模块(未图示)调节。由此，能够确保分配刀头110的输料口准确地保持在基板102上方的最小高度，且不接触基板102的表面。
在一些示例中，分配刀头110可以固定在气浮龙门装置(未图示)下方，随气浮龙门做线性运动。其中，气浮龙门装置可以包括高度控制机构。气浮龙门装置中的高度控制机构通过龙门根据检测到的基板102相对于分配刀头110的高度的变化对分配刀头110的高度进行精确地调整。高度控制机构可以替代涂膜装置1的高度调节模块。
在一些示例中，如图4所示，供料模块可以包括刀头压力监控器402。刀头压力监控器402可以设置在分配刀头110且用于监测分配刀头内腔压力。刀头压力监控器402监测的压力值可以输出至控制模块。
在一些示例中，如图4所示，供料模块可以包括储液罐403。储液罐403可以用于存储高粘度材料103。储液罐403与分配刀头110通过管路连通。
在一些示例中，高粘度材料103可以为pi(聚酰亚胺)浆料、paa(聚酰胺酸)浆料或uv胶(无影胶)中的一种。由此，能够获得具有较高均一性的pi膜、paa膜或uv膜。但本公开的示例不限于此，高粘度材料103可以是其他浆料。高粘度材料的粘度可以为5000cps以上。例如高粘度材料的粘度可以为5000-10000cps，例如可以是6000cps、7000cps、8000cps、9000cps。
在一些示例中，如图4所示，供料模块可以包括供液泵405。供液泵405与储液罐403通过多条管路连通。例如，供液泵405与储液罐403通过两条管路连通。两条管路可以包括第一管路和第二管路。其中，供液泵405通过第一管路获取储液罐403中的高粘度材料103。供液泵405通过第二管路向储液罐403排出空气或高粘度材料。但本示例不限于此，供液泵405与储液罐403通过三条及以上管路连通。也即，供液泵405可以通过多条管路获取储液罐403中的高粘度材料。供液泵405可以通过多条管路向储液罐403排出空气或高粘度材料。
在一些示例中，如图4所示，供液泵405与分配刀头110通过管路连通。由此，供液泵405可以通过管路向分配刀头110输出高粘度材料。在一些示例中，供液泵405可以是隔膜泵。隔膜泵能够进行精密控制。由此，能够更加准确的控制供液泵405向分配刀头110输出高粘度材料103。
在一些示例中，如图4所示，供料模块可以包括泵压力监控器404。泵压力监控器404可以设置在供液泵405且用于监测供液泵内腔压力。泵压力监控器404监测的压力值可以输出至控制模块。
在一些示例中，如图4所示，供料模块可以包括吸料阀406。吸料阀406可以设置在储液罐403与供液泵405之间的第一管路上。吸料阀406可以用于控制储液罐403与供液泵405之间的第一管路通断。吸料阀406接收来自控制模块的信号进行打开或关闭操作。
在一些示例中，如图4所示，供料模块可以包括出料阀408。出料阀408可以设置在储液罐403与供液泵405之间的第二管路上。出料阀408可以用于控制储液罐403与供液泵405之间的第二管路通断。出料阀408接收来自控制模块的信号进行打开或关闭操作。
在一些示例中，如图4所示，供料模块可以包括连接阀407。连接阀407可以设置在供液泵405与分配刀头110之间。连接阀407可以用于控制供液泵405与分配刀头110之间管路通断。
在一些示例中，如图4所示，供料模块可以包括控制阀409。控制阀409可以设置在储液罐403与分配刀头110之间。控制阀409可以用于控制分配刀头110与储液罐403之间管路通断。
在一些示例中，储液罐403、供液泵405与分配刀头110之间的各个管路直径相等。由此，能够避免高粘度材料在管路中流动时的压力速度变化进而避免涂膜状态的不稳定。
在一些示例中，如上所述，涂膜装置1可以包括清洗模块。清洗模块可以用于清洗分配刀头110。
在一些示例中，如图2所示，清洗模块可以包括刀头清洗槽108和设置于刀头清洗槽108内部且用于固定分配刀头110的刀头清洗夹109。刀头清洗夹109向分配刀头110喷射清洗剂和干燥空气以完成分配刀头110的清洗。
在一些示例中，刀头清洗夹109可以包括用于喷射清洗剂的清洗剂喷射针头、用于喷射干燥空气的空气喷射针头和刮料夹。由此，能够更好地清洗分配刀头110残留的高粘度材料103，节约清洗剂。但本实施方式不限于此，用于喷射清洗剂或干燥空气的可以是其他的喷射设备。
在一些示例中，刮料夹可以设置于清洗剂喷射针头的前端。在喷射清洗剂之前，可以先利用刮料夹刮除分配刀头110的输料口上聚集的高粘度材料，以便清洗剂更好清洗，节约清洗剂。
在一些示例中，如上所述，涂膜装置1可以包括控制模块。控制模块可以用于控制分配刀头110的移动和供料模块的各个阀门的开闭。
现有的涂膜装置中，供液泵和分配刀头通过管路连接，由于高粘度材料的粘度较高，高粘度材料在供液泵、管路和分配刀头内部阻力较大，且在分配刀头出料和供液泵吸料时，储液罐、供液泵和分配刀头之间存在较大的压力差，若忽略压力差，稳定的涂膜状态会被破坏且造成高粘度材料倒流混料等现象，在本实施方式的涂膜装置1中，利用控制模块实时监测泵压力监控器404的压力值和刀头压力监控器402的压力值以避免涂膜状态的稳定性被破坏以及高粘度材料倒流混料等现象的产生。
在一些示例中，控制模块可以接收泵压力监控器404的压力值和刀头压力监控器402的压力值，并监测泵压力监控器404的压力值的波动和刀头压力监控器402的压力值的波动。
在一些示例中，控制模块可以被配置为基于泵压力监控器404的压力值、刀头压力监控器402的压力值、泵压力监控器404的压力值的波动和刀头压力监控器402的压力值的波动，控制分配刀头110在柔性基材105上或基板102上的移动和移动速率。具体而言，在预涂过程中，控制模块可以计算泵压力监控器404的压力值与刀头压力监控器402的压力值的差值，若差值满足预设差值且泵压力监控器404的压力值的波动和刀头压力监控器402的压力值的波动在预设波动范围内，则在预涂过程完成时，控制模块控制分配刀头110自预涂模块移动至涂覆模块执行涂膜过程，完成涂膜后控制模块控制分配刀头110移动至清洗模块进行清洗，否则，在预涂过程完成时，控制模块控制分配刀头110在预涂模块重复执行预涂过程。由此，能够基于泵压力监控器404的压力值及其波动与刀头压力监控器402的压力值及其波动利用控制模块判断预涂是否满足涂膜均一性的要求。另外，预涂的次数可以取决于高粘度材料的经验配方驱动公式。
在一些示例中，差值为泵压力监控器404的压力值减去刀头压力监控器402的压力值的压差值。在这种情况下，预设差值为正值且数值接近于0。预设波动范围可以满足相邻时刻的压力值的波动接近于0。若差值满足预设差值且泵压力监控器404的压力值的波动在预设波动范围内、刀头压力监控器402的压力值的波动在预设波动范围内，则预涂完成(即预涂满足涂膜均一性的要求)。另外，在涂膜过程中，若差值满足预设差值且泵压力监控器404的压力值的波动在预设波动范围内、刀头压力监控器402的压力值的波动在预设波动范围内，则涂膜状态稳定，涂覆的膜均一性较高。
在一些示例中，控制模块可以被配置为基于泵压力监控器404的压力值、刀头压力监控器402的压力值、泵压力监控器404的压力值的波动和刀头压力监控器402的压力值的波动，控制吸料阀406、出料阀408、连接阀407和控制阀409的开闭。
具体而言，控制模块打开吸料阀406保持其他阀门关闭直至供液泵405完成进料。进料完成后，控制模块打开出料阀408关闭其他阀门排出供液泵405中的气体。气体排出完成后，控制模块关闭出料阀408并控制分配刀头110移动至预涂模块的支撑部上方。供液泵405进行轻微挤料操作，若泵压力监控器404的压力值达到预设值，控制模块打开连接阀407和控制阀409，分配刀头110内腔压力逐渐增加，若刀头压力监控器402的压力值达到预设值，控制模块关闭控制阀409，分配刀头110以预设输出速率输出高粘度材料进行预涂。预涂过程完成后，泵压力监控器404的压力值和刀头压力监控器402的压力值为正，供液泵405进行轻微吸料操作直至泵压力监控器404的压力值为零。由此，能够避免出现高粘度材料倒流的现象和细微气泡的产生。
泵压力监控器404的压力值为零时，控制模块关闭连接阀407并打开吸料阀406，供液泵405开始进料。进料完成后，供液泵405进行轻微挤料操作，至泵压力监控器404的压力值达到预设值。由此，能够避免供液泵405内负压引起的分配刀头110内部压力波动，破坏稳定的涂膜状态，且能够减少预涂时间，并减少预涂过程中高粘度材料的出料量，进而节约高粘度材料。
若执行涂膜过程，则控制模块打开连接阀407，分配刀头110以预设输出速率输出高粘度材料103进行涂膜。另外，在涂膜过程，分配刀头110同时以预设的恒定的移动速率在涂膜区域移动，由此，能够确保在基板102上均匀的涂膜。
若重复执行预涂过程，则控制模块打开连接阀407，分配刀头110以预设输出速率输出高粘度材料进行预涂，并重复上述预涂过程完成后的步骤。由此，能够利用控制模块控制各个阀门的关闭，避免高粘度材料倒流现象和气泡的产生，并确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。其中，预设值的设置与高粘度材料有关。
在本公开中，预涂模块利用收卷滚轮和放卷滚轮缠绕柔性基材，用支撑部支撑柔性基材，若收卷滚轮转动，柔性基材自放卷滚轮经支撑部向收卷滚轮移动。由此，能够快速清理高粘度材料残留，方便高粘度材料的清洗与回收。控制模块基于泵压力监控器404的压力值及其波动、刀头压力监控器402的压力值及其波动控制供料模块的分配刀头110的移动和移动速率并控制供料模块的吸料阀406、出料阀408、连接阀407和控制阀409的开闭。由此，能够确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。清洗模块利用刀头清洗夹109固定分配刀头110，并向分配刀头110喷射清洗剂和干燥空气以完成分配刀头110的清洗。由此，能够减少清洗剂的使用量。
在本实施方式中公开一种适用于研发的高粘度材料的涂膜方法，涂膜方法应用于上述的涂膜装置1中。图5示出了本公开的示例所涉及的适用于研发的高粘度材料的涂膜方法的流程图。
在本实施方式中，如图5所示，适用于研发的高粘度材料的涂膜方法可以包括预涂步骤(步骤s110)、处理步骤(步骤s120)和涂膜步骤(步骤s130)。
在步骤s110中，预涂步骤具体包括：准备高粘度材料103，打开吸料阀406保持其他阀门关闭，高粘度材料103进入供液泵405，若供液泵405完成进料则打开出料阀408关闭其他阀门以排出供液泵405中的气体，气体排出后，关闭出料阀408并控制分配刀头110移动至预涂模块的支撑部上方，供液泵405进行轻微挤料操作以使泵压力监控器404的压力值达到预设值，打开连接阀407和控制阀409，若分配刀头内腔压力逐渐增加至预设值，关闭控制阀409，则分配刀头110以预设输出速率输出高粘度材料103进行预涂。
在步骤s110中，高粘度材料103存储在储液罐403。高粘度材料103可以为pi浆料、paa浆料或uv胶中的一种。由此，能够利用pi浆料、paa浆料或uv胶中的一种进行涂膜以获得具有较高均一性的pi膜、paa膜或uv膜。
在步骤s110中，若支撑部为柔性基材承载平台106，分配刀头110自柔性基材承载平台106一侧移动至另一侧并输出高粘度材料103进行预涂，若支撑部为柔性基材支撑滚轮304，分配刀头110设置于柔性基材支撑滚轮304的上方并输出高粘度材料103，柔性基材支撑滚轮304、收卷滚轮301和放卷滚轮302以相同的线速度转动进行预涂。由此，能够快速清理高粘度材料残留，方便高粘度材料的清洗与回收。
在步骤s120中，处理步骤具体包括：在预涂过程中，计算泵压力监控器404的压力值与刀头压力监控器402的压力值的差值，若差值满足预设差值且泵压力监控器404的压力值的波动和刀头压力监控器402的压力值的波动在预设波动范围内，则在预涂完成时，控制分配刀头110自预涂模块移动至涂覆模块进行涂膜，否则，在预涂完成时，控制分配刀头110继续在预涂模块中进行预涂；预涂完成时，泵压力监控器404的压力值和刀头压力监控器402的压力值为正，供液泵405进行轻微吸料操作直至泵压力监控器404的压力值为零，关闭连接阀407并打开吸料阀406，供液泵405开始进料，进料完成后，供液泵405进行轻微挤料操作，至泵压力监控器404的压力值达到预设值。其中，差值、预设差值和预设波动范围可以参见上述涂膜装置1中的描述。
在步骤s130中，涂膜步骤具体包括：若进行涂膜，则打开连接阀407，分配刀头110以预设输出速率输出高粘度材料103进行涂膜，完成涂膜后对分配刀头110进行清洗，若重复进行预涂，则打开连接阀407，分配刀头110以预设输出速率输出高粘度材料103进行预涂，并重复步骤s120和步骤s130。
另外，在步骤s130中，对分配刀头110进行清洗时，现有的清洗剂吹洗处理并不能快速溶解高粘度材料，且需要使用大量的清洗剂进行清洗，从而造成清洗剂的浪费以及工艺时间增长，在本实施方式的在步骤s130中，对分配刀头110进行清洗可以包括控制分配刀头110进入刀头清洗槽，刀头清洗夹109卡住分配刀头110的下沿(即输料口)并从分配刀头110左沿运动至分配刀头110右沿，同时对分配刀头110喷射清洗剂和喷射干燥空气，以完成对分配刀头110的清洗。由此，能够更好地清洗分配刀头110残留的高粘度材料103、节约清洗剂并减少工艺时间。
在本实施方式的涂膜方法中，基于泵压力监控器404的压力值及其波动、刀头压力监控器402的压力值及其波动控制分配刀头110的移动和移动速率并控制吸料阀406、出料阀408、连接阀407和控制阀409的开闭。由此，能够判断预涂是否满足涂膜均一性的要求、避免高粘度材料倒流现象和气泡的产生、且确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。
在本实施方式的涂膜方法中，从步骤s110至步骤s130的处理可以视为完成一次涂膜处理。也即每次涂膜处理前需要进行预涂处理。两次涂膜处理之间的时间为停留时间。
但本实施方式不限于此，若选择的高粘度材料可以在停留时间内保持稳定的涂膜状态，则在进行下一次涂膜时可以省去预涂操作和清洗操作。在一些示例中，停留时间为当前涂膜处理完成至下次涂膜处理开始的时间间隔。停留时间可以用t1表示，停留时间t1满足：
[第二实施方式]
本实施方式公开一种能够减少清洗剂的使用量、提高高粘度材料利用率，并提高涂膜的生产效率的高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法。本实施方式涉及的高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法是适用于量产的高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法。适用于量产的高粘度材料的涂膜装置和涂膜方法可以简称为涂膜装置和涂膜方法。
图6示出了本公开的示例所涉及的适用于量产的高粘度材料的涂膜装置2的框图。在本实施方式中，如图6所示，涂膜装置2可以包括供料模块、第一涂覆模块、第二涂覆模块、清洗模块和控制模块。其中，通过第一涂覆模块和第二涂覆模块进行涂膜，省略预涂模块，能够提高高粘度材料利用率，并提高涂膜的生产效率。清洗模块包括刀头清洗夹，由此，能够减少清洗剂的使用量。控制模块包括分配刀头、多个阀门和多个压力监控器，控制模块基于压力监控器的压力值及其波动控制供料模块的分配刀头的移动和移动速率以及控制各个阀门的开闭。由此，能够确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。
图7示出了本公开的示例所涉及的适用于量产的高粘度材料的涂膜装置2的部分结构示意图。
在一些示例中，如上所述，涂膜装置2可以包括第一涂覆模块。第一涂覆模块可以用于进行涂膜。具体而言，第一涂覆模块可以提供第一涂膜区域200，供料模块的分配刀头206(后续描述)可以在第一涂膜区域200进行涂膜。
在一些示例中，如图7所示，第一涂覆模块可以包括第一基板承载平台201和第一基板202。第一基板202可以设置在第一基板承载平台201上。如图7所示，第一基板202可以用于承载分配刀头206输出的高粘度材料203。第一基板202的材料可以是玻璃。
在一些示例中，第一基板202上可以设置有第一涂膜区域200。分配刀头206可以在第一涂膜区域200以预设输出速率输出高粘度材料203进行涂膜。另外，涂膜时分配刀头206自第一涂膜区域200的一侧以预设的恒定的移动速率运动至第一涂膜区域200的另一侧。由此，能够确保在基板上均匀的涂膜。
在一些示例中，如上所述，涂膜装置2可以包括第二涂覆模块。第二涂覆模块可以用于进行涂膜。具体而言，第二涂覆模块可以提供第二涂膜区域207，供料模块的分配刀头206(后续描述)可以在第二涂膜区域207进行涂膜。
在一些示例中，如图7所示，第二涂覆模块可以包括第二基板承载平台208和第二基板210。第二基板210可以设置在第二基板承载平台208上。如图7所示，第二基板210可以用于承载分配刀头206输出的高粘度材料209。其中，本公开中的高粘度材料209和高粘度材料203是同一种材料。第二基板210的材料可以是玻璃。
在一些示例中，第一基板承载平台201和第二基板承载平台208可以为大理石或金属材质。第一基板承载平台201和第二基板承载平台208上可以设置有多个均匀分布且与真空泵连接的小孔。小孔可以用于在涂膜过程中分别吸附第一基板202和第二基板210。由此，能够更好地吸附固定第一基板202和第二基板210。但本公开的示例不限于此，小孔的分布可以是非均匀的。
在一些示例中，第二基板210上可以设置有第二涂膜区域207。分配刀头206可以在第二涂膜区域207以预设输出速率输出高粘度材料209进行涂膜。另外，涂膜时分配刀头206自第二涂膜区域207的一侧以预设的恒定的移动速率运动至第二涂膜区域207的另一侧。由此，能够确保在基板上均匀的涂膜。
在一些示例中，如上所述，涂膜装置2可以包括清洗模块。清洗模块可以设置于第一涂覆模块与第二涂覆模块之间。清洗模块可以用于清洗分配刀头206(参见图7)。
在一些示例中，如图7所示，清洗模块可以包括刀头清洗槽204和设置于刀头清洗槽204内部且用于固定分配刀头206的刀头清洗夹205。刀头清洗夹205向分配刀头206喷射清洗剂和干燥空气以完成分配刀头206的清洗。
在一些示例中，刀头清洗夹205可以包括用于喷射清洗剂的清洗剂喷射针头、用于喷射干燥空气的空气喷射针头和刮料夹。由此，能够更好地清洗分配刀头206残留的高粘度材料，节约清洗剂。但本实施方式不限于此，用于喷射清洗剂或干燥空气的可以是其他的喷射设备。
在一些示例中，刮料夹可以设置于清洗剂喷射针头的前端。在喷射清洗剂之前，可以先利用刮料夹刮除分配刀头206的输料口上聚集的高粘度材料，以便清洗剂更好清洗，节约清洗剂。
图8示出了本公开的示例所涉及的适用于量产的高粘度材料的涂膜装置2的供料模块的结构示意图。图9示出了本公开的示例所涉及的适用于量产的高粘度材料的涂膜装置2的供料模块的分配刀头206的侧视图。在一些示例中，如上所述，涂膜装置2可以包括供料模块。供料模块可以用于提供高粘度材料。
在一些示例中，如图7或图8所示，供料模块可以包括分配刀头206。分配刀头206可以用于输出高粘度材料。具体而言，在第一涂膜区域200或第二涂膜区域207进行涂膜时，分配刀头206可以以预设输出速率输出高粘度材料。分配刀头206在第一基板202或第二基板210上的移动和移动速率受控制模块(后续描述)控制。
在一些示例中，分配刀头206可以包括呈弧形或倒三角形的输料口。由此，能够减少高粘度材料在分配刀头206处的积累。优选地，输料口呈弧形。另外，与倒三角形的输料口相比，弧形的输料口能够进一步避免在输料口的两侧黏附高粘度材料，进而避免分配刀头206的积料问题，降低清洗难度。
在一些示例中，如图9所示，输料口2061呈弧形。当分配刀头206沿第一基板202以预设速度运动，并以预设输出速率输出高粘度材料203时，分配刀头206和第一基板202保持适当的距离，高粘度材料203与输料口2061的接触点不超过弧形区域，从而避免高粘度材料203在输料口2061以上积料，减少了清洗操作以使量产涂膜更为便利，并节约高粘度材料和清洗剂。在一些示例中，分配刀头206的输料口的尺寸可以调节。输料口的尺寸可以根据高粘度材料的粘度、涂膜图案要求确定。由此，能够有助于控制高粘度材料在第一基板202或第二基板210上的分配或输出速率。
在一些示例中，分配刀头206至第一基板202或第二基板210的高度可以通过涂膜装置2的高度调节模块(未图示)调节。由此，能够确保分配刀头206的输料口准确地保持在第一基板202或第二基板210上方的最小高度，且不接触第一基板202或第二基板210的表面。
在一些示例中，分配刀头206可以固定在气浮龙门装置(未图示)下方，随气浮龙门做线性运动。其中，气浮龙门装置可以包括高度控制机构。气浮龙门装置中的高度控制机构通过龙门根据检测到的第一基板202或第二基板210相对于分配刀头206的高度的变化对分配刀头206的高度进行精确地调整。高度控制机构可以替代涂膜装置2的高度调节模块。
在一些示例中，如图8所示，供料模块可以包括刀头压力监控器501。刀头压力监控器501可以设置在分配刀头206且用于监测分配刀头内腔压力。刀头压力监控器501监测的压力值可以输出至控制模块。
在一些示例中，如图8所示，供料模块可以包括储液罐505。储液罐505可以用于存储高粘度材料。储液罐505与分配刀头206通过管路连通。
在一些示例中，高粘度材料可以为pi浆料、paa浆料或uv胶中的一种。由此，能够获得具有较高均一性的pi膜、paa膜或uv膜。高粘度材料的粘度可以为5000cps以上。例如高粘度材料的粘度可以为5000-10000cps，例如可以是6000cps、7000cps、8000cps、9000cps。
在一些示例中，如图8所示，供料模块可以包括第一供液泵503。第一供液泵503与储液罐505可以通过多条管路连通。例如，第一供液泵503与储液罐505通过两条管路连通。两条管路可以包括第一管路和第二管路。其中，第一供液泵503通过第一管路获取储液罐505中的高粘度材料。第一供液泵503通过第二管路向储液罐505排出空气或高粘度材料。但本示例不限于此，第一供液泵503与储液罐505通过三条及以上管路连通。也即，第一供液泵503可以通过多条管路获取储液罐505中的高粘度材料。第一供液泵503可以通过多条管路向储液罐505排出空气或高粘度材料。
在一些示例中，如图8所示，第一供液泵503与分配刀头206通过管路连通。由此，第一供液泵503可以通过管路向分配刀头206输出高粘度材料。在一些示例中，第一供液泵503可以是隔膜泵。隔膜泵能够进行精密控制。由此，能够更加准确的控制第一供液泵503向分配刀头206输出高粘度材料。
在一些示例中，如图8所示，供料模块可以包括第一泵压力监控器504。第一泵压力监控器504可以设置在第一供液泵503且用于监测第一供液泵内腔压力。第一泵压力监控器504监测的压力值可以输出至控制模块。
在一些示例中，如图8所示，供料模块可以包括第二供液泵506。第二供液泵506与储液罐505可以通过多条管路连通。例如，第二供液泵506与储液罐505通过两条管路连通。两条管路可以包括第三管路和第四管路。其中，第二供液泵506通过第三管路获取储液罐505中的高粘度材料。第二供液泵506通过第四管路向储液罐505排出空气或高粘度材料。但本示例不限于此，第二供液泵506与储液罐505通过三条及以上管路连通。也即，第二供液泵506可以通过多条管路获取储液罐505中的高粘度材料。第二供液泵506可以通过多条管路向储液罐505排出空气或高粘度材料。
在一些示例中，如图8所示，第二供液泵506与分配刀头206通过管路连通。由此，第二供液泵506可以通过管路向分配刀头206输出高粘度材料。在一些示例中，第二供液泵506可以是隔膜泵。隔膜泵能够进行精密控制。由此，能够更加准确的控制第二供液泵506向分配刀头206输出高粘度材料。
在一些示例中，如图8所示，供料模块可以包括第二泵压力监控器507。第二泵压力监控器507可以设置在第二供液泵506且用于监测第二供液泵内腔压力。第二泵压力监控器507监测的压力值可以输出至控制模块。
在一些示例中，如图8所示，供料模块可以包括第一吸料阀511和第二吸料阀508。第一吸料阀511可以设置在储液罐505与第一供液泵503之间的第一管路上。第一吸料阀511可以用于控制储液罐505与第一供液泵503之间的第一管路通断。第一吸料阀511接收来自控制模块的信号进行打开或关闭操作。第二吸料阀508可以设置在储液罐505与第二供液泵506之间的第三管路上。第二吸料阀508可以用于控制储液罐505与第二供液泵506之间的第三管路通断。第二吸料阀508接收来自控制模块的信号进行打开或关闭操作。
在一些示例中，如图8所示，供料模块可以包括第一出料阀513和第二出料阀510。第一出料阀513可以设置在储液罐505与第一供液泵503之间的第二管路上。第一出料阀513可以用于控制储液罐505与第一供液泵503之间的第二管路通断。第一出料阀513接收来自控制模块的信号进行打开或关闭操作。第二出料阀510可以设置在储液罐505与第二供液泵506之间的第四管路上。第二出料阀510可以用于控制储液罐505与第二供液泵506之间的第四管路通断。第二出料阀510接收来自控制模块的信号进行打开或关闭操作。
在一些示例中，如图8所示，供料模块可以包括第一连接阀512和第二连接阀509。第一连接阀512可以设置在第一供液泵503与分配刀头206之间。第一连接阀512可以用于控制第一供液泵503与分配刀头206之间管路通断。第二连接阀509可以设置在第二供液泵506与分配刀头206之间。第二连接阀509可以用于控制第二供液泵506与分配刀头206之间管路通断。
在一些示例中，如图8所示，供料模块可以包括控制阀514。控制阀514可以设置在储液罐505与分配刀头206之间。控制阀514可以用于控制分配刀头206与储液罐505之间管路通断。
在一些示例中，储液罐505、第一供液泵503、第二供液泵506与分配刀头206之间的各个管路直径相等。由此，能够避免高粘度材料在管路中流动时的压力速度变化进而避免涂膜状态的不稳定。
在一些示例中，如上所述，涂膜装置2可以包括控制模块。控制模块可以用于控制分配刀头206的移动和供料模块的各个阀门的开闭。
现有的涂膜装置中，供液泵和分配刀头通过管路连接，由于高粘度材料的粘度较高，高粘度材料在供液泵、管路和分配刀头内部阻力较大，且在分配刀头出料和供液泵吸料时，储液罐、供液泵和分配刀头之间存在较大的压力差，若忽略压力差，稳定的涂膜状态会被破坏且造成高粘度材料倒流混料等现象，在本实施方式的涂膜装置2中，利用控制模块实时监测第一泵压力监控器504的压力值、第二泵压力监控器507的压力值和刀头压力监控器501的压力值以避免涂膜状态的稳定性被破坏以及高粘度材料倒流混料等现象的产生。
在一些示例中，控制模块可以接收第一泵压力监控器504的压力值、第二泵压力监控器507的压力值和刀头压力监控器501的压力值，并监测第一泵压力监控器504的压力值的波动、第二泵压力监控器507的压力值的波动和刀头压力监控器501的压力值的波动。
在一些示例中，控制模块可以被配置为基于第一泵压力监控器504的压力值、第二泵压力监控器507的压力值、刀头压力监控器501的压力值、第一泵压力监控器504的压力值的波动、第二泵压力监控器507的压力值的波动和刀头压力监控器501的压力值的波动，控制第一吸料阀511、第一出料阀513、第一连接阀512、第二吸料阀508、第二出料阀510、第二连接阀509和控制阀514的开闭，并控制分配刀头206在第一基板202上或第二基板210上的移动和移动速率。
具体而言，控制模块打开第一吸料阀511和第二吸料阀508保持其他阀门关闭直至第一供液泵503和第二供液泵506完成进料，进料完成后，控制模块打开第一出料阀513和第二出料阀510关闭其他阀门排出第一供液泵503和第二供液泵506中的气体，气体排出完成后，控制模块关闭第一出料阀513和第二出料阀510并控制分配刀头206移动至第一涂覆模块的第一基板202上方，然后第一供液泵503和第二供液泵506进行轻微挤料操作，若第一泵压力监控器504和第二泵压力监控器507的压力值达到预设值，控制模块打开第一连接阀512和控制阀514，分配刀头内腔压力逐渐增加，若刀头压力监控器501的压力值达到预设值，控制模块关闭控制阀514，分配刀头206以预设输出速率输出高粘度材料进行涂膜，在第一涂覆模块的涂膜完成后，第一泵压力监控器504的压力值和刀头压力监控器501的压力值为正，第一供液泵503进行轻微吸料操作直至第一泵压力监控器504的压力值为零。由此，能够避免出现高粘度材料倒流的现象和细微气泡的产生。
第一泵压力监控器504的压力值为零时，控制模块关闭第一连接阀512，并将分配刀头206移动至第二涂覆模块的第二基板210上方，控制模块打开第一吸料阀511和第二连接阀509，第一供液泵503开始进料，第二供液泵506以预设输出速率向分配刀头206提供高粘度材料以使分配刀头206以预设输出速率输出高粘度材料进行涂膜，在第二供液泵506提供高粘度材料的过程中，第一供液泵503进料完成后进行轻微挤料操作，若第一泵压力监控器504的压力值达到预设值，第一供液泵503停止轻微挤料操作并等待分配刀头206完成涂膜。由此，能够避免第一供液泵503内负压引起的分配刀头内部压力波动，破坏稳定的涂膜状态，且能够减少预涂时间，并减少预涂过程中高粘度材料的出料量，进而节约高粘度材料。其中，预设值的设置与高粘度材料有关。
在第二涂覆模块的涂膜完成后，第二泵压力监控器507的压力值和刀头压力监控器501的压力值为正，第二供液泵506进行轻微吸料操作直至第二泵压力监控器507的压力值为零，控制模块关闭第二连接阀509，并将分配刀头206移动至第一涂覆模块的第一基板202上方，控制模块打开第一连接阀512和第二吸料阀508，第二供液泵506开始进料，第一供液泵503以预设输出速率向分配刀头206提供高粘度材料以使分配刀头206以预设输出速率输出高粘度材料进行涂膜，在第一供液泵503提供高粘度材料的过程中，第二供液泵506进料完成后进行轻微挤料操作，若第二泵压力监控器507的压力值达到预设值，第二供液泵506停止轻微挤料操作等待分配刀头206完成在第一涂覆模块的涂膜，并重复上述第一涂覆模块的涂膜完成后的步骤。由此，能够基于第一泵压力监控器504的压力值、第二泵压力监控器507的压力值及其波动与刀头压力监控器501的压力值及其波动利用控制模块确定分配刀头206在第一涂覆模块与第二涂覆模块之间的切换时机以确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。
在一些示例中，在第一涂覆模块涂膜或第二涂覆模块涂膜的过程中，可以计算第一泵压力监控器504的压力值与刀头压力监控器501的压力值的第一差值。第二泵压力监控器507的压力值与刀头压力监控器501的压力值的第二差值。若差值(第一差值或第二差值)为泵压力监控器(第一泵压力监控器504或第二泵压力监控器507)的压力值减去刀头压力监控器501的压力值的压差值。若差值满足预设差值且泵压力监控器的压力值的波动在预设波动范围内、刀头压力监控器501的压力值的波动在预设波动范围内，预设差值为正值且数值接近于0，预设波动范围可以满足相邻时刻的压力值的波动接近于0，则涂膜状态稳定，涂覆的膜均一性较高。另外，基于第一差值或第二差值可以确定分配刀头206在第一涂覆模块与第二涂覆模块之间的切换时机以确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。
在本公开中，控制模块基于第一泵压力监控器504的压力值及其波动、第二泵压力监控器507的压力值及其波动、刀头压力监控器501的压力值及其波动控制供料模块的分配刀头206的移动和移动速率以及控制供料模块的各个阀门的开闭状态。由此，能够确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性。清洗模块利用刀头清洗夹205固定分配刀头206，并向分配刀头206喷射清洗剂和干燥空气以完成分配刀头206的清洗。由此，能够减少清洗剂的使用量。通过第一涂覆模块和第二涂覆模块进行涂膜，省略预涂模块，能够提高高粘度材料利用率，并提高涂膜的生产效率。
另外，在本实施方式中，涂膜装置2可以包括多个机械臂。机械臂可以用于转运已完成涂膜基板和放置未进行涂膜的基板。具体而言，第一涂覆模块完成涂膜后，通过机械臂转运出已完成涂膜的第一基板202，并放置未进行涂膜的第一基板202，第二涂覆模块完成涂膜后，通过机械臂转运出已完成涂膜的第二基板210，并放置未进行涂膜的第二基板210。由此，能够提高涂膜的生产效率。
在本实施方式中公开一种适用于量产的高粘度材料的涂膜方法，涂膜方法应用于上述的涂膜装置2中。图10示出了本公开的示例所涉及的适用于量产的高粘度材料的涂膜方法的流程图。
在本实施方式中，如图10所示，适用于量产的高粘度材料的涂膜方法可以包括首次涂膜步骤(步骤s210)、切换涂膜步骤(步骤s220)、重复涂膜步骤(步骤s230)和清洗步骤(步骤s240)。
在步骤s210中，首次涂膜步骤具体包括：准备高粘度材料，打开第一吸料阀511和第二吸料阀508保持其他阀门关闭，高粘度材料进入第一供液泵503和第二供液泵506，若第一供液泵503和第二供液泵506完成进料则打开第一出料阀513和第二出料阀510关闭其他阀门以排出第一供液泵503和第二供液泵506中的气体，气体排出后，关闭第一出料阀513和第二出料阀510并控制分配刀头206移动至第一涂覆模块的第一基板202上方，然后第一供液泵503和第二供液泵506进行轻微挤料操作以使第一泵压力监控器504和第二泵压力监控器507的压力值达到预设值，打开第一连接阀512和控制阀514，若分配刀头内腔压力逐渐增加至预设值，关闭控制阀514，分配刀头206以预设输出速率输出高粘度材料进行涂膜。
在步骤s210中，高粘度材料为pi浆料、paa浆料或uv胶中的一种。由此，能够利用pi浆料、paa浆料或uv胶中的一种进行涂膜以获得具有较高均一性的pi膜、paa膜或uv膜。
在步骤s220中，切换涂膜步骤具体包括：在第一涂覆模块的涂膜完成后，第一泵压力监控器504的压力值和刀头压力监控器501的压力值为正，第一供液泵503进行轻微吸料操作直至第一泵压力监控器504的压力值为零，关闭第一连接阀512，并将分配刀头206移动至第二涂覆模块的第二基板210上方，打开第一吸料阀511和第二连接阀509，第一供液泵503开始进料，第二供液泵506以预设输出速率向分配刀头206提供高粘度材料以使分配刀头206以预设输出速率输出高粘度材料进行涂膜，在第二供液泵506提供高粘度材料的过程中，第一供液泵503进料完成后进行轻微挤料操作，若第一泵压力监控器504的压力值达到预设值，第一供液泵503停止轻微挤料操作并等待分配刀头206完成涂膜。
在步骤s230中，重复涂膜步骤具体包括：在第二涂覆模块的涂膜完成后，第二泵压力监控器507的压力值和刀头压力监控器501的压力值为正，第二供液泵506进行轻微吸料操作直至第二泵压力监控器507的压力值为零，关闭第二连接阀509，并将分配刀头206移动至第一涂覆模块的第一基板202上方，打开第一连接阀512和第二吸料阀508，第二供液泵506开始进料，第一供液泵503以预设输出速率向分配刀头206提供高粘度材料以使分配刀头206以预设输出速率输出高粘度材料进行涂膜，在第一供液泵503提供高粘度材料的过程中，第二供液泵506进料完成后进行轻微挤料操作，若第二泵压力监控器507的压力值达到预设值，第二供液泵506停止轻微挤料操作等待分配刀头206完成在第一涂覆模块的涂膜，并重复步骤s220和步骤s230。
其中，第二涂覆模块的涂膜完成至第一涂覆模块的涂膜开始的时间间隔或者是第一涂覆模块的涂膜完成至第二涂覆模块的涂膜开始的时间间隔为停留时间。停留时间与高粘度材料的性质有关。
在步骤s240中，清洗步骤具体包括：在第一涂覆模块完成预设次数的涂膜后，对分配刀头206进行清洗。其中，预设次数与高粘度材料的粘度、溶解性、溶剂挥发性有关。
另外，在步骤s240中，对分配刀头206进行清洗时，现有的清洗剂吹洗处理并不能快速溶解高粘度材料，且需要使用大量的清洗剂进行清洗，从而造成清洗剂的浪费以及工艺时间增长，在本实施方式的步骤s240中，对分配刀头206进行清洗可以包括分配刀头206进入刀头清洗槽204，刀头清洗夹205卡住分配刀头206下沿并从分配刀头206左沿运动至分配刀头206右沿，同时对分配刀头206喷射清洗剂和喷射干燥空气，以完成对分配刀头206的清洗。由此，能够快速清理高粘度材料残留，方便高粘度材料的清洗与回收。
在本公开的涂膜方法中，基于第一泵压力监控器504的压力值及其波动、第二泵压力监控器507的压力值及其波动、刀头压力监控器501的压力值及其波动控制分配刀头206的移动和移动速率以及控制各个阀门的开闭状态。由此，能够避免高粘度材料倒流现象和气泡的产生、且确保涂膜时状态的稳定以提高涂膜均一性，基于第一涂覆模块与第二涂覆模块的交替涂膜，能够提高高粘度材料利用率，并提高涂膜的生产效率。另外，在本实施方式的涂膜方法下，由于减少了预涂操作，可以避免5％左右的高粘度材料的浪费以提高材料利用率，能够节约预涂操作所需的清洗剂且能够节省工艺成本和工艺时间。另外，上一片基板的涂膜可以看做是当前基板涂膜的预涂处理，由此，能够获得良好的涂膜效果，并节约材料。
在本公开的涂膜装置1或涂膜装置2的供料模块，使高粘度材料形成闭路循环。在这种情况下，有助于控制高粘度材料的稳定，例如温度、粘度、纯度等指标的稳定，并且可以防止出现例如高粘度材料停滞引起的细菌滋生。在分配刀头进行涂膜时，该循环可根据具体要求控制停止或开启。
在本公开的涂膜方法中，可以保持预设的工艺变量或参数不变。例如分配刀头移动速度、停留时间、基板和高粘度材料的温度、供液泵内部压力和分配刀头内部压力。在预设的工艺变量或参数不变的情况下，其他工艺参数变化，也可以生产出符合要求的膜产品。其他工艺参数例如可以是高粘度材料的化学固含量和化学特性、清洗液的纯度、基底材料特性。
虽然以上结合附图和实施方式对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。
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