[發明專利]一種薄膜噴涂機及薄膜制備方法

有效

• 申請號: 201110458523.7
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102553753A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 侯林濤;王標;劉彭義
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: B05B9/04
• 分類號: B05B9/04;B05B12/00;B05B15/00;B05B15/10;B05D3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 廖繼海

技術領域

本發明涉及薄膜制備及后處理領域，具體是一種薄膜噴涂機及薄膜制備方法。

背景技術

噴涂技術是利用噴槍等噴射工具把涂料霧化后，噴射到被涂工件上的涂裝方法。一般用在五金、塑膠、家私、軍工、船舶等領域。近年來，在大面積有機光伏薄膜制備領域也有廣泛應用。但是，已有的噴涂裝置都有其特定的使用對象，在改變薄膜形貌領域存在局限性，不適用于制備有機光伏薄膜。如先進功能材料（Adv.?Funct.?Mater,?2010,?20,?3538）文獻所示，靜電噴涂方法制備的薄膜在原子力顯微鏡下觀測一般是大顆粒島狀形貌，見圖1，這種結構不利于電荷載流子的分離，而使用另一種溶劑氣體進行薄膜表面后處理，可以消除這種相分離結構，見圖2，薄膜變的致密緊湊，器件效率提高了9倍，大大提高有機光伏器件性能。但是，一般獲得溶劑氣氛的方法有兩種：一種是用蘸有溶劑的濾紙包裹薄膜基片，通過溶劑自蒸發方式對薄膜表面進行改性，另一種是把基片放于盛有溶劑的燒杯內，再把燒杯放于普通超聲波清洗機里產生溶劑氣氛，這兩種方法操作非常繁瑣且條件不易控制。

申請號為02150786.4的中國發明專利公開了一種噴涂掃描大面積均勻透明導電薄膜的掃描裝置。噴涂沉積大面積均勻透明導電薄膜掃描裝置屬于太陽能應用領域。完成加熱過程和噴涂過程的主單元、完成退火功能的輔助單元、具有預加熱功能的輔助單元依次并列或L行排列，具有預加熱功能的輔助單元位于完成加熱過程和噴涂過程的主單元一側，完成退火功能的輔助單元位于完成加熱過程和噴涂過程的主單元的另一側，由機械手完成玻璃襯底在各單元之間的傳輸，主單元包括：襯底加溫部分、噴頭部分，這兩部分是相互分離的。采用該發明得到的SnO₂透明導電薄膜的方塊電阻可達4W/?，透過率達90%，薄膜中心和邊緣的膜厚、電學性質不均勻度小于10%，采用襯底加溫部分和噴頭部分（二）配合的裝置可獲得膜厚、電學性質不均勻度小于5%的超均勻的透明導電薄膜。

申請號為200810012913.X的中國發明專利公開了一種噴涂成型復合質子交換膜的設備，包括工作臺、基膜控制系統、噴槍傳動系統、噴涂及供料系統和輔助系統。基膜控制系統包括鋼框、汽缸、支撐桿和伺服電機；噴槍傳動系統包括伺服電機、絲桿、機械臂；噴涂及供料系統包括噴槍、料槽、電磁閥、液體泵和供氣系統；輔助系統包括加熱平臺和真空泵；傳動框架支腳、加熱平臺和汽缸固定在工作臺上。該發明的優點是：工藝路線簡單，便于實現大規模化生產，生產效率高，膨體聚四氟乙烯微孔薄膜的控制技術簡單；使用噴涂設備成型的復合質子交換膜對質子交換膜的厚度和結構可以實現精確的控制，具有較高的重復性。

申請號為201010126040.2的中國發明專利公開了一種液體材料薄膜的噴涂裝置及其噴涂方法，屬于半導體器件生產技術領域。為解決得到足夠細的超聲霧化液體顆粒的同時保證足夠的霧化流量，所述噴涂裝置包括：霧化容器；超聲波振蕩器，用于進行超聲霧化操作；液體材料輸入裝置，用于通入液體原料；載氣輸入裝置，用于通入載氣，所述載氣用于與所述液體材料霧化后行成的顆粒混合形成霧氣；霧氣輸出裝置，用于輸出所述霧氣；噴嘴，用于接收霧氣并將其噴涂在待噴涂晶片上。該技術方案具備特征：方案中各功能模塊獨立設置，提高裝置整體的工作能力以及效率；大大減少液體材料的浪費，進而減少環境污染；可得到更薄更均勻的噴涂效果，產生更薄，均勻度更好的液體薄膜；可噴涂臺階面。

申請號為201010129104.4的中國發明專利公開了一種基于超聲波振動臺的液體材料薄膜噴涂裝置及方法，屬于半導體技術領域。為提高涂敷薄膜的均勻度，該發明提供一種基于超聲波振動臺的液體材料涂敷裝置，包括噴嘴移動機構用于移動超聲霧化噴嘴，超聲霧化噴嘴用于霧化液體形成微細液滴；器件吸附機構件設置于超聲波霧化噴嘴下方，用于吸附固定待噴涂基片器件；超聲波振動構件設置于器件吸附構件下端，用于對待噴涂基片器件進行上下方向的振動。通過該方法，涂布于晶片的光刻膠的均勻性增加的同時，所用光刻膠的使用量大大減小，而由此產生的環境問題也減少了。

現有的薄膜噴涂機中，有的采用超聲波振動噴頭增強霧化效果，有的采用超聲波振動基片臺增加薄膜均勻度，但均未設置溶劑浸潤功能單元改變薄膜表面形貌，所成薄膜需要移到具有溶劑蒸氣氛圍的密閉環境才能進行溶劑后處理，在移動所成薄膜基片過程中可能人為損壞薄膜，影響薄膜質量。

發明內容

本發明針對現有技術不足，提供一種成膜溫度均勻、薄膜形貌可控的薄膜噴涂機。

本發明還提供一種薄膜制備方法。