用于涂布玻璃基板的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于使用一种或多种液态初始材料来涂布基板（15）的设备和方法。该基板通过下述方式进行涂布：将一种或多种液态初始材料雾化成微滴（3），在初始材料与基板（15）表面发生反应之前，在沉积腔室（16）内使微滴（3）汽化。根据本发明专利技术，在使微滴（3）汽化之前，利用电场力将微滴（3）朝向基板（15）引导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于涂布玻璃基板的设备，更特别地涉及一种根据权利要求I的前序部分所述的设备。本专利技术还涉及一种用于涂布玻璃基板的方法，更特别地涉及一种根据权利要求18的前序部分所述的方法。
技术介绍
以下述方式使用用于涂布玻璃的液态初始材料通常已知的是将液态初始材料雾化成微滴，并且将所形成的微滴导引到待涂布的玻璃基板表面上以产生涂布层。换句话说， 根据现有技术，微滴作为液态微滴被带到待涂布的基板表面上，由此在基板表面上形成涂布层，使得被带到表面上的微滴首先被热解或者可汽化的微滴物被汽化，以在基板表面上提供涂布层。上述提到的现有技术的问题在于涂布层的生成率缓慢，这是由下述事实引起的被带到玻璃表面上的液态微滴在玻璃表面上产生液态膜。液态膜的热解和汽化很慢。缓慢的生成率限制了该涂布方法在许多应用场合(诸如在移动的片材玻璃上产生涂布层时)的应用。再者，在该现有技术的涂布方法中，所产生的涂布层的均匀性难以控制，这是因为所产生的涂布层的均匀性依赖于微滴在玻璃基板上的均匀沉积。而且，微滴的沉积效率依赖于微滴在玻璃基板上的有效引导，这在现有技术中无法实现。另一种用于在玻璃基板上提供涂布层的现有技术方法是使用已知的汽化沉积方法，诸如化学气相沉积法(CVD)。在这些传统的汽化沉积方法中，待涂布的玻璃基板表面遭遇气态初始材料，该气态初始材料与玻璃表面发生反应或者彼此发生反应，以在玻璃表面上形成涂布层。这些传统的现有技术汽化沉积方法的问题在于远离于待涂布的基板表面使初始材料汽化，而且汽化的初始材料通过运载气体传送到基板。汽化的初始材料的长传送距离导致在汽化的初始材料的传送期间形成不期望的颗粒。不期望形成的颗粒直到待涂布的基板表面才终止，因而降低所产生的涂布层的质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于克服上述问题的设备和方法。本专利技术的目的通过根据权利要求I的特征部分所述的设备来实现。本专利技术的目的还通过根据权利要求18的特征部分所述的方法来实现。在从属权利要求中公开了本专利技术的优选实施例。本专利技术是基于将初始材料以液态微滴供应到沉积腔室中并且将微滴朝向待涂布的玻璃表面引导的构思。沉积腔室还设置有至少一个热反应器，用于在微滴接触玻璃表面之前或者在初始材料在基板表面上发生反应之前使微滴汽化。热反应器可利用火焰或利用等离子体形成，或者形成为利用加热设备(诸如电加热装置)产生的热区。优选地，热反应器设置成充分靠近基板表面。在另一个实施例中，将玻璃基板以一温度引入涂布方法中，以使得玻璃基板的热能能够产生热区且在充分靠近玻璃基板的表面处使微滴汽化。汽化的初始材料在基板表面上发生反应以在基板上产生所期望的涂布层或膜。由于在靠近基板表面处使初始材料汽化时，初始材料在基板表面处的汽化压力很大，因而产生高的涂布层生成率。本专利技术的涂布方法和涂布设备的优点在于它们结合了现有技术的涂布方法的优点，以使得与现有技术的涂布方法有关的问题得以解决。本专利技术的涂布方法和涂布设备相对于现有技术的方法提供了增大的涂布层生成率，在本专利技术的方法中，由于在使初始材料汽化时发生表面反应，初始材料以液态微滴被带到玻璃基板表面上。再者，由于液态微滴的汽化发生在充分靠近待涂布的基板表面，可避免产生不期望的颗粒，这是因为汽化的初始材料不必被长距离传送到基板表面。将初始材料以微滴 供应到沉积腔室中需要比将初始材料以气态供应到沉积腔室中更为简单的装备。这使得涂布方法能够轻易地应用于不同类型的应用场合中，诸如生产线和工艺线。为了解决与涂布层的不均匀性和将微滴朝向基板表面有效引导相关的问题，利用电场力将微滴朝向玻璃基板表面引导。所形成的微滴在雾化过程期间或之后首先被进行电力加电荷，进一步地使用一个或多个电场将已电力加电荷的微滴朝向基板表面导引。对微滴加电荷提高了涂布层的均匀性，这是因为由于电荷的排斥力而彼此产生电荷排斥，已电力加电荷的微滴提供均匀的微滴流。附图说明下面，借助于参照附图(所附的图)的优选实施例，更详细地描述本专利技术，附图中图I示意性显示出根据本专利技术的第一实施例；图2示意性显示出根据本专利技术的第二实施例；图3示意性显示出根据本专利技术的第三实施例；图4示意性显示出根据本专利技术的第四实施例；图5示意性显示出根据本专利技术的沉积腔室的一个实施例；以及图6A和6B示意性显示出根据本专利技术的加电荷腔室的一个实施例。具体实施例方式大体上，图I显示出本专利技术的第一实施例，其中，在玻璃基板15上形成涂布层在涂布设备中进行。平的玻璃基板15具有典型的尺寸IlOOmmX 1400mm,由右往左移动。玻璃基板15首先进入包括加热器25的加热炉24。加热器25可以基于辐射、对流或类似方式。在加热炉24中，玻璃基板15被加热至高于玻璃基板15的退火点(退火温度)的温度。退火点依赖于玻璃基板15的组成，对于混成钠钙玻璃(soda-lime glass)典型的是约500°C，而对于熔炼石英(fused silica)典型的是约1100°C。玻璃基板15接着进入涂布单元26中，在涂布单元中，微滴3沉积在玻璃基板15上，或者在沉积腔室16中被朝向玻璃基板15导引。气浮设备27通过气体喷吹运动而使玻璃基板15浮动，该气体经由导管28供应。微滴3通过双流体雾化器(two-fIuidatomizer)2形成。前体(precursor)液体通过导管29被供应到雾化器2，而雾化用气体通过导管31被供应到雾化器2。雾化用气体经过电晕加电荷器电极32，高电压从电源35供应到电晕加电荷器电极。电晕电极32通过电绝缘器36与涂布单元26的壳体分隔开。对应电极37优选地形成为加电荷喷嘴的一部分，其表面形成喷嘴的内壁。当雾化用气体流动通过电晕电极32时，对其进行电力加电荷。该电晕加电荷使得可能同时实现高的电荷密度、均匀的加电荷电场以及使发生故障的不利条件最小化。再者，电晕加电荷使得可能借助于同一设备既产生带正电荷的微滴又产生带负电荷的微滴。在雾化器2中，有利的是使用雾化用气体的非常高的流速，该流速有利地从50m/s至音速。高的气体流速有若干优点，首先，因为例如所产生的离子从电晕附近快速地飘离，从加电荷的观点来看是非常有利的。由离子所导致的空间电荷的排斥减小用于衰减放电和围绕电晕电极32形成的电场，而且从而还减小所需的电晕电压。例如，通过导管31以在电晕电极32附近大致150m/s的流速供应作为雾化用气体的氮气，可能使用接近5kV的电压作为电晕电极32的加电荷电压。第二，高的流速减小损失到雾化器2周围的离子损失，带 电荷的气体在雾化器内的优选滞留时间为lm/s或更短；第三，在雾化器2的出口喷嘴处的高流速减小微滴尺寸。大体上，图2显示出本专利技术的第二实施例，其中，以与图I所示的之前的实施例相同的方式进行玻璃的加热、移动和涂布。另外，第二电晕加电荷器33用于对在气浮设备27内使用的空气进行加电荷。第二电晕电极33配备有第二电绝缘器34以及配备有第二对应电极39。图2显不出一个实施例,其中，第二电晕加电荷器33与第一电晕加电荷器32使用同一电源35。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，也可使用具不同电压的另一电源。对于本专利技术的必要的是用于支持玻璃基板15的空气以与被加电荷的微滴3相同的极性对玻璃基板15的底表面加电荷。具有相同极性的电荷所导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·拉贾拉，K·扬卡，S·考皮宁，A·霍维宁，
申请(专利权)人：BENEQ有限公司，
类型：
国别省市：