用于向基材的表面提供涂覆层的设备和方法技术

本申请涉及用于向基材(1)的表面(1a)提供ALD涂覆层的设备和方法。该设备包括：用于涂覆基材(1)的表面(1a)的至少一个ALD涂覆单元(2)；用于解绕待涂覆的基材(1)的第一卷筒(3)；用于重新卷绕已涂覆的基材(1)的第二卷筒(4)；一个或多个主支撑结构(5)，一个或多个主支撑结构(5)设置成与待涂覆的表面(1a)或已涂覆的表面(1a)位于基材(1)的同一侧，用于形成从第一卷筒(3)经至少一个主支撑结构(5)到第二卷筒(4)的基材输送路径；以及与一个或多个主支撑结构(5)中的每一者相关的交错网状物(6)。所述交错网状物(8)设置为在基材(1)通过一个或多个主支撑结构(5)时保护待涂覆的表面(1a)或已涂覆的表面(1a)。所述交错网状物(6)设置为沿着基材输送路径的至少一部分与基材(1)一起移动。交错网状物(8)设置于一个或多个主支撑结构(5)中的每一者与待涂覆的表面(1a)或已涂覆的表面(1a)之间，使得待涂覆的表面(1a)或已涂覆的表面(1a)设置为沿着从第一卷筒(3)到第二卷筒(4)的基材输送路径仅与交错网状物(6)接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于向基材的表面提供涂覆层的设备和方法
本专利技术涉及用于向基材的表面提供涂覆层的设备，更特别地，涉及根据权利要求1的前序部分所述的设备。本专利技术还涉及用于向基材的表面提供涂覆层的方法，更特别地，涉及根据权利要求14的前序部分所述的方法。
技术介绍
在现有技术中，若干种类型的设备用于涂覆基材的表面。当在卷对卷式设备中涂覆基材时，基材需要沿着包括辊筒或其他类型的导向元件的输送路径而传输。其上施加有涂覆层的基材表面可能在某些情况下非常敏感，以至于经该路径的输送可能在施加涂覆层之前污染该表面或以其它方式损害该表面，或者已涂覆的表面可能被导向元件损坏。在现有技术中，若干种类型的设备和喷嘴头用于根据原子层沉积方法(ALD)的原理使至少第一前驱体和第二前驱体在基材的表面上进行连续表面反应。在ALD应用中，通常在不同的阶段中将两种气态前驱体引入ALD反应器中。气态前驱体与基材表面有效地反应，从而导致单原子层的沉积。前驱体阶段通常跟随有吹扫阶段或由吹扫阶段分隔开，吹扫阶段在独立地引入其它前驱体之前从基材的表面消除过量的前驱体。因此，ALD过程需要依次地交替变化到基材的表面的前驱体的通量。这种在表面反应和吹扫阶段之间交替变化的重复序列是典型的ALD沉积循环。当制造诸如高质量的阻挡膜的敏感涂覆层时，在施加涂覆层之前不要触摸基材的清洁侧或者在涂覆之后不要触摸已涂覆的表面是非常重要的。在这种应用中，ALD头是沉积头的示例。其他可能的沉积及表面改性的方法和沉积头包括CVD-涂覆层和相关的头、PVD-涂覆层和相关的头、溅射镀膜和相关的头、气溶胶涂覆层和相关的头或者由如火焰或等离子体的高能带实现的涂覆层和相关的头。本专利技术特别涉及一种卷对卷式的应用，其中待涂覆的基材设置于第一卷中，其被解绕并被传输经至少一个涂覆单元，在该涂覆单元中涂覆层被施加于基材的表面上，并且最终基材网状物重新卷绕于第二卷上。基本上不可能在卷对卷式设备中形成这样的输送路径：其中在基材的清洁侧或基材的已涂覆侧不面向任何支撑结构的情况下使基材从解绕设备卷传输至重绕设备卷。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于提供一种设备和一种方法以便解决上述问题，即支撑结构接触基材的清洁表面或已涂覆表面的问题。本专利技术的目的通过以独立权利要求中陈述的内容为特征的设备和方法来实现。本专利技术的优选实施方式在从属权利要求中公开。本专利技术基于如下构思：在基材和面对基材的清洁侧和/或基材的已涂覆侧的主支撑结构之间设置交错网状物，以便保护待与主支撑结构接触的基材。在基材的清洁表面或已涂覆表面面向主支撑结构的传输路径上始终使用交错网状物。主支撑结构是设置成与待涂覆的表面位于基材的同一侧上的支撑结构。在本申请中，设置于基材的与待涂覆表面不同的另一侧上的支撑结构被称作辅助支撑结构。根据本专利技术，用于向基材的表面提供涂覆层的设备包括：用于涂覆基材的表面的至少一个ALD涂覆单元；用于解绕待涂覆的基材的第一卷筒；用于重新卷绕已涂覆的基材的第二卷筒；一个或多个主支撑结构，所述一个或多个主支撑结构设置成与待涂覆的表面或已涂覆的表面位于基材的同一侧上，用于形成从第一卷筒经至少一个主支撑结构到第二卷筒的基材输送路径；以及与一个或多个主支撑结构中的每一者相关的交错网状物。交错网状物设置为在基材通过一个或多个主支撑结构时保护待涂覆的表面或已涂覆的表面。交错网状物设置为沿着基材输送路径的至少一部分与基材一起移动，并且交错网状物设置于一个或多个主支撑结构中的每一者与待涂覆的表面或已涂覆的表面之间，使得待涂覆的表面或已涂覆的表面被设置为沿着从第一卷筒到第二卷筒的基材输送路径仅与交错网状物接触。根据本专利技术的实施方式，用于向基材的表面提供涂覆层的设备根据原子层沉积原理使至少第一前驱体和第二前驱体在基材的表面上进行连续表面反应，以在基材的表面上提供涂覆层。根据本专利技术，涂覆单元为气相涂覆单元或ALD-涂覆单元，在该涂覆单元中根据原子层沉积原理使至少第一前驱体和第二前驱体在基材的表面上进行连续表面反应。根据本专利技术的用于在涂覆单元中向基材的表面提供涂覆层的方法包括以下步骤：通过将一个或多个主支撑结构设置成与待涂覆的表面或已涂覆的表面位于基材的同一侧而形成从第一卷筒到第二卷筒的输送路径；沿着输送路径并经至少一个涂覆单元将基材从第一卷筒输送到第二卷筒；将交错网状物设置为与一个或多个主支撑结构中的每一者相关，以便在基材通过一个或多个主支撑结构时保护待涂覆的表面或已涂覆的表面，其中交错网状物设置于一个或多个主支撑结构中的每一者与待涂覆的表面或已涂覆的表面之间，进而使得待涂覆的表面或已涂覆的表面设置为沿着从第一卷筒到第二卷筒的基材输送路径仅与交错网状物接触；以及将上述交错网状物设置为与基材一起移动。根据本专利技术的一个实施方式，用于向基材的表面提供涂覆层的方法包括根据原子层沉积原理使至少第一前驱体和第二前驱体的在基材的表面上进行连续表面反应以在基材的表面上提供涂覆层的步骤。根据本专利技术，该方法包括通过涂覆单元涂覆基材的表面的步骤，涂覆单元为气相涂覆单元或ALD-涂覆单元，在气相涂覆单元或ALD-涂覆单元中，根据原子层沉积原理，通过使至少第一前驱体和第二前驱体在基材的表面上进行连续表面反应而在基材的表面上提供涂覆层。本专利技术的设备和方法的优势在于可以实现用于基材的高质量的阻挡层、即涂覆层，并且设备的主支撑结构在涂覆层被施加于表面之后可以保持清洁，因此由于主支撑结构不与已涂覆的基材接触，因而降低了对设备进行维护的需要。而已涂覆的基材受到交错网状物的保护。附图说明在下文中，将参照附图、借助优选实施方式，对本专利技术进行更详细地描述，其中：图1示出了本专利技术的一个实施方式；图2示出了本专利技术的另一实施方式；图3示出了本专利技术的又一实施方式；图4示出了本专利技术的又一实施方式。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的设备的实施方式的一个示例，其包括用于涂覆基材1的表面1a的至少一个涂覆单元2，并且在这一特定示例中，设备仅包括一个涂覆单元2。设备还包括：用于解绕待涂覆的基材1的第一卷筒3；用于重新卷绕已涂覆的基材1的第二卷筒4；一个或多个主支撑结构5，在这一示例中仅有一个，主支撑结构5设置成与待涂覆的表面1a或已涂覆的表面1a位于基材1的同一侧上，用于形成从第一卷筒3经至少一个主支撑结构5到第二卷筒4的基材输送路径；以及与一个或多个主支撑结构5中的每一者相关的交错网状物6，该交错网状物6设置为当基材1通过一个或多个主支撑结构5时保护待涂覆的表面1a或已涂覆的表面1a。交错网状物6被设置为与基材1一起移动至少部分输送路径，并且交错网状物6被设置于一个或多个主支撑结构5中的每一者与待涂覆的表面1a或已涂覆的表面1a之间，使得待涂覆的表面1a或已涂覆的表面1a被设置为沿着从第一卷筒3到第二卷筒4的基材输送路径仅与交错网状物6接触。主支撑结构5可以是辊筒或适合输送基材和交错网状物的任何其他类型的支撑结构。涂覆单元2优选是喷嘴头或沉积室。根据本专利技术，设备还可以包括多个涂覆单元。基材从第一卷筒3解绕，并于涂覆层在涂覆单元2中被施加于基材1的表面1a之后重新卷绕至第二卷筒4。在图1所示的示例中，基材1的输送路径非常短，使得仅需要一个主支撑结构5并将该一个主支撑结构5设置于涂覆单元2之后。在这一示例中，未被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向基材(1)的表面(1a)提供涂覆层的设备，所述设备包括：‑至少一个原子层沉积方法‑涂覆单元(2)，在所述至少一个原子层沉积方法‑涂覆单元中，根据原子层沉积原理，使至少第一前驱体和第二前驱体在所述基材(1)的所述表面(1a)上进行连续表面反应，以便涂覆所述基材(1)的所述表面(1a)；‑第一卷筒(3)，所述第一卷筒用于解绕待涂覆的所述基材(1)；‑第二卷筒(4)，所述第二卷筒用于重新卷绕已涂覆的所述基材(1)；‑一个或多个主支撑结构(5)，所述一个或多个主支撑结构设置成与待涂覆的所述表面(1a)或已涂覆的所述表面(1a)位于所述基材(1)的同一侧，用于形成从所述第一卷筒(3)经所述至少一个主支撑结构(5)到所述第二卷筒(4)的基材输送路径；以及‑交错网状物(6)，所述交错网状物(6)与所述一个或多个主支撑结构(5)中的每一者相关，所述交错网状物(6)设置为在所述基材(1)通过所述一个或多个主支撑结构(5)时保护待涂覆的所述表面(1a)或已涂覆的所述表面(1a)，所述交错网状物(6)设置为沿着所述基材输送路径的至少一部分与所述基材(1)一起移动，所述交错网状物(6)设置于所述一个或多个主支撑结构(5)中的每一者与待涂覆的所述表面(1a)或已涂覆的所述表面(1a)之间，使得待涂覆的所述表面(1a)或已涂覆的所述表面(1a)设置为沿着从所述第一卷筒(3)到所述第二卷筒(4)的所述基材输送路径仅与所述交错网状物(6)接触。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.02 FI 201556291.一种用于向基材(1)的表面(1a)提供涂覆层的设备，所述设备包括：-至少一个原子层沉积方法-涂覆单元(2)，在所述至少一个原子层沉积方法-涂覆单元中，根据原子层沉积原理，使至少第一前驱体和第二前驱体在所述基材(1)的所述表面(1a)上进行连续表面反应，以便涂覆所述基材(1)的所述表面(1a)；-第一卷筒(3)，所述第一卷筒用于解绕待涂覆的所述基材(1)；-第二卷筒(4)，所述第二卷筒用于重新卷绕已涂覆的所述基材(1)；-一个或多个主支撑结构(5)，所述一个或多个主支撑结构设置成与待涂覆的所述表面(1a)或已涂覆的所述表面(1a)位于所述基材(1)的同一侧，用于形成从所述第一卷筒(3)经所述至少一个主支撑结构(5)到所述第二卷筒(4)的基材输送路径；以及-交错网状物(6)，所述交错网状物(6)与所述一个或多个主支撑结构(5)中的每一者相关，所述交错网状物(6)设置为在所述基材(1)通过所述一个或多个主支撑结构(5)时保护待涂覆的所述表面(1a)或已涂覆的所述表面(1a)，所述交错网状物(6)设置为沿着所述基材输送路径的至少一部分与所述基材(1)一起移动，所述交错网状物(6)设置于所述一个或多个主支撑结构(5)中的每一者与待涂覆的所述表面(1a)或已涂覆的所述表面(1a)之间，使得待涂覆的所述表面(1a)或已涂覆的所述表面(1a)设置为沿着从所述第一卷筒(3)到所述第二卷筒(4)的所述基材输送路径仅与所述交错网状物(6)接触。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述交错网状物(6)和所述基材(1)一起设置于所述第一卷筒(3)，使得所述交错网状物(6)和所述基材(1)一起从所述第一卷筒(3)上解绕。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括一个或多个主交错解绕卷筒(7)，所述一个或多个主交错解绕卷筒(7)包含所述交错网状物(6)并用于解绕所述交错网状物(6)，所述一个或多个主交错解绕卷筒(7)设置为使得所述交错网状物(6)在第一个所述主支撑结构(5)之前或在第一个所述主支撑结构(5)处与自所述第一卷筒(3)供应的所述基材(1)置于一起，在所述主支撑结构(5)处，所述交错网状物(6)设置于待涂覆的所述表面(1a)和所述主支撑结构(5)之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述交错网状物(6)设置为在使所述交错网状物于所述涂覆单元(2)之前与所述基材(1)分离之前保护待涂覆的所述表面(1a)，或者所述交错网状物(6)设置为在所述涂覆单元(2)之后保护已涂覆的所述表面(1a)。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，利用分离元件(17)来设置与所述基材(1)的所述分离，所述分离元件(17)设置于位于所述涂覆单元(2)之前的最后的所述主支撑结构(5)之后。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述分离元件(17)是辊筒。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括一个或多个主交错重绕卷筒(8)，所述一个或多个主交错重绕卷筒用于在所述交错网状物于所述涂覆单元(2)之前与所述基材(1)分离之后重新卷绕所述交错网状物(6)。8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括一个或多个辅助交错解绕卷筒(9)，所述一个或多个辅助交错解绕卷筒(9)包含所述交错网状物(6)并用于解绕所述交错网状物(6)，所述一个或多个辅助交错解绕卷筒(9)设置为使得所述交错网状物(6)与所述基材(1)在所述涂覆单元(2)之后并且在位于所述涂覆单元(2)之后的第一个所述主支撑结构(5)之前或在位于所述涂覆单元(2)之后的第一个所述主支撑结构(5)处置于一起。9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括一个或多个辅助交错重绕卷筒(10)，所述一个或多个辅助交错重绕卷筒用...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·凯托，
申请(专利权)人：BENEQ有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI