CN101892466A - 一种离线大面积镀膜生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离线大面积镀膜生产线，包括反应前驱液气化系统(9)、气相沉积装置(1)、以及一组与气相沉积装置相配合的辊道(4)，其特征在于：在辊道(4)下部设有波形板(2)，其上表面设置一组半圆弧面与对应的辊道(4)呈同心圆配合；辊道(4)之间分别设置一盖砖(3)，盖砖(3)两侧面边与辊道(4)圆柱面呈间隙配合。另外在气化系统中设有定量气化装置(9)和气体分配装置(7)。本发明结构简单，采用合适的气态前驱物可以在移动的大尺寸热玻璃表面均匀沉积一种或几种功能性薄膜，且薄膜厚度均匀，无明显的光学干涉条纹。

Description

一种离线大面积镀膜生产线

技术领域

本发明涉及一种离线大面积镀膜工艺及装置，它是利用常压化学气相沉积法(APCVD)，在移动的热玻璃表面沉积一种或几种氧化物功能薄膜，这些功能性薄膜包括低辐射(Low-E)薄膜、透明导电金属氧化物(TCO)薄膜、光催化自洁二氧化钛薄膜、智能热致变色氧化钒薄膜等。

背景技术

利用常压化学气相沉积法在大尺寸玻璃基板表面镀膜是目前实现玻璃功能化最常用的方法。这种方法制得的膜层致密，与基体结合牢固，沉积性好，膜厚且比较均匀，膜层质量比较稳定，易于实现大批量生产，国内外很多专利和文献涉及了这方面的工艺。

中国发明专利CN1145882A阐述了一种玻璃涂层的方法，在移动的630～640℃的玻璃基板上沉积氧化锡基低辐射功能薄膜，但它没有涉及反应器结构及气化系统的描述。中国发明专利CN1792926A涉及一种浮法玻璃在线镀膜装置，利用该装置可以在线生产高质量和多功能的镀膜玻璃，但这种装备很难保证膜层的均匀性；美国专利US20040175500A涉及用常压化学气相沉积法制备FTO透明导电膜的工艺，但没有涉及对沉积用气体分配器及控制系统方面的描述。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的膜层均匀性控制困难的缺陷，提供一种离线大面积镀膜生产线。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种离线大面积镀膜生产线，包括反应前驱液气化系统、气相沉积装置、以及一组与气相沉积装置相配合的辊道，其特征在于：在辊道上设置一套辊道气体隔断装置，该装置包括设置的在辊道下部的波形板，波形板上表面设置一组半圆弧面，每个半圆弧面与辊道呈同心圆配合，两弧面间隙2-10毫米；在每两个相邻辊道之间上部，设置一盖砖与辊道配合，盖砖断面呈倒置梯形，其两侧边与辊道圆柱面侧面间隙配合。

在上述基本技术方案的基础上，还可以有以下进一步的技术方案：

反应前驱液在气化系统中设有定量气化装置，包括储料罐以及与储料罐相连接的输入料管，另设有一个防腐料桶，防腐料桶设置在一个带有压力传感器的托盘上，防腐料桶通过输入料管与所述的储料罐连接，防腐料桶上设有输出料管，输出料管上依次设有输料泵以及流量阀，流量阀与一个用于控制流量阀的驱动电机相连接，所述的压力传感器和驱动电机通过各自的导线分别与主控制器连接。

输入料管上设有电磁控制阀，电磁控制阀通过导线与主控制器连接。

所述的气体分配装置，它包括一个温度控制腔，温度控制腔上下部分别设有进气管和出气管，温度控制腔内设有主进气管，主进气管的两侧分别通过相应的气体通道分别与一个气体分配管连接，两个气体分配管分别与Y形汇合通道的型腔相连接，在Y形汇合通道内部的每个气体分配管壁上设有一组通气孔与Y形汇合通道的型腔相通，Y形汇合通道的型腔下端与气相沉积装置中的进气通道相通。

本发明结构简单，采用合适的气态前驱物可以在移动的大尺寸热玻璃表面均匀沉积一种或几种功能性薄膜，且薄膜厚度均匀，无明显的光学干涉条纹。

附图说明

图1是本发明提供的一种离线大面积镀膜生产线的系统组成图；

图2是图1中的定量气化装置的系统组成图；

图3是图1中气体分配装置系统组成图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图3中的进气管和支气管的俯视图。

具体实施方式：

参照图1，本发明提供的一种离线大面积镀膜生产线，包括反应前驱液气化系统、气相沉积装置1、以及一组与气相沉积装置相配合的辊道4，反应前驱液在气化系统9中定量气化，接着由载气(如氮气等)携带通过管道输送系统8输送至气体分配装置7，然后由进气通道5进入反应区域10在移动的热玻璃11表面沉积成膜，传动方式为传动辊传送，且传动速度无级可调，最后废气由排气通道6引风排出。在本发明中，管道输送系统8需要进行全程管道伴热及保温，使管道温度维持在一个适当的温度范围，管道伴热方式包括导热油加热、电加热等。

为了能够精确的对反应气流进行引导，阻止辊道4之间气流上下流动，本发明提供了一种辊道间气体隔断装置，包括设置的在辊道4下部的波形板2，波形板2上表面设置一组半圆弧面，每个半圆弧面与辊道4呈同心圆配合，两弧面间隙2-10毫米；在每两个相邻辊道4之间上部，设置一盖砖3与辊道4配合，盖砖3断面呈倒置梯形，其两侧边与辊道4圆柱面侧面间隙配合。

波形板2安装在传动辊道4下方，固定在其下的钢结构上；盖砖3安装在传动辊道4之间，通过销钉固定在波形板2上。盖砖上平面比传动辊顶面低2～5mm，盖板采用上大下小的形状设计，侧面和辊道4相切，此结构可有效隔绝传动辊上下气体的流通，使反应区域10中的镀膜气体只在辊道4和盖板组成的封闭平面上水平流动，始终保持稳定的气流走向。

如图2所示，本发明中的定量气化装置9，不仅保证了前驱液输送的计量精度，解决了输送腐蚀性原料所产生的腐蚀性问题，同时对提高化学气相沉积反应的连续性和稳定性具有重要意义。

定量气化装置9包括储料罐31以及与储料罐相连接的输入料管22，另设有一个防腐料桶23，防腐料桶设置在一个带有压力传感器25的托盘24上，防腐料桶通过输入料管与所述的储料罐连接，防腐料桶23上设有输出料管26，输出料管上依次设有输料泵27以及流量阀29与气体分配装置7相连，流量阀与一个用于控制流量阀的驱动电机28相连接，所述的压力传感器25和驱动电机28通过各自的导线分别与主控制器30连接。输入料管22上设有电磁控制阀21，电磁控制阀21通过导线与主控制器30连接。

反应前驱液贮存于防腐料桶内，防腐料桶置于压力传感器上，这样可以保证压力传器和输送的原料(可能有腐蚀性)是非接触的，避免了腐蚀性问题。前驱液原料由隔膜泵27输送至气体分配装置7中的蒸发器中，流量大小由步进电机28驱动的流量控制电动阀29进行调节，调节方式分自动和手动两种，步进电机由单片机、触摸屏、压力传感器组成的电气主控制器30控制的。流量控制的范围为0.01-10kg/min，显示分辨率为0.001kg/min，控制精度为0.005kg/min，蒸发器23类型有喷雾蒸发器、薄膜蒸发器等。

如图3、图4及图5所示，本发明中的气体分配装置7不仅保证了反应性气体在整个玻璃基板宽度方向上的均匀性，而且很好的控制了镀膜前质气体在到达基板表面前发生预反应的可能。

气体分配装置7的主视图参照图3，它包括一个温度控制腔18，温度控制腔上下部分别设有进气管18a和出气管18b，温度控制腔18内设有主进气管12，主进气管12的两侧分别通过相应的气体通道12a、12b分别与一个气体分配管13、14连接，两个气体分配管分别与Y形汇合通道19连接，在Y形汇合通道19内部的每个气体分配管壁上设有一组通气孔14a、13a，Y形汇合通道的型腔下端与气相沉积装置1中的进气通道5联通。其中主进气管12连接图1中的管道输送系统8，从进气管18a通入高温热气，由出气管18b流出，对温度控制腔18内设有主进气管12以及气体分配管13、14进行加热保温。温度控制腔内可以根据实际生产的需要通入不同的循环介质。阻隔了镀膜器外界温度对镀膜气体温度的影响，保证了镀膜前质气体的温度在控制范围内。该气体分配装置不仅保证了镀膜反应器内的气体在整个基板宽度方向上的均匀性，而且很好的控制了镀膜气体在到达基板表面前发生预反应的可能。

图4是气体分配装置截面示意图，总进气管12在两端分别分出支进气管13和支气管14，形成一分为二的结构，这样可以形成两端进气的方式。支气管13和支进气管14上面开有一定数量的不等距分布的通气孔14a、13a，保证了镀膜气体在支进气管13和支进气管14的长度方向上流量分配的均匀性。通气孔14a、13a方向为斜向下一定的角度，形成相互交叉的方式，以增加气体的混合，保证了镀膜前质气体本身成分的均匀性，气体通过支进气管13和支进气管14上的通气孔出来之后汇合向下，再经过一段较短的气体通道19与待镀膜基板表面接触。

Claims (4)

1.一种离线大面积镀膜生产线，包括反应前驱液气化系统、气相沉积装置(1)以及一组与气相沉积装置相配合的辊道(4)，其特征在于：在辊道(4)上设置一套辊道气体隔断装置，该装置包括设置的在辊道(4)下部的波形板(2)，波形板(2)上表面设置一组半圆弧面，每个半圆弧面与对应的辊道(4)的圆柱面呈同心圆配合，两弧面间隙2-10毫米；在每两个相邻的辊道(4)之间，分别设置一盖砖(3)与辊道(4)配合，盖砖(3)断面形状呈倒置梯形，其两侧面与辊道(4)圆柱面呈间隙配合。

2.根据权利要求1所述的一种离线大面积镀膜生产线，其特征在于：反应前驱液气化系统中设有定量气化装置(9)，它包括储料罐(31)以及防腐料桶(23)，防腐料桶设置在一个托盘(24)上，托盘下面设有相配合的压力传感器(25)，防腐料桶通过输入料管(22)与储料罐连接，防腐料桶(23)上还设有输出料管(26)，输出料管上依次设有输料泵(27)以及流量阀(29)与气体分配装置(7)相连，流量阀与一个驱动电机(28)相连接，所述的压力传感器(25)和驱动电机(28)通过各自的导线分别与主控制器(30)连接。

3.根据权利要求2所述的一种离线大面积镀膜生产线，其特征在于：输入料管(22)上设有电磁控制阀(21)，电磁控制阀(21)通过导线与主控制器(30)连接。

4.根据权利要求1所述的一种离线大面积镀膜生产线，其特征在于：反应前驱液在气化系统中设有气体分配装置(7)，它包括一个温度控制腔(18)，温度控制腔(18)上下部分别设有进气管(18a)和出气管(18b)，温度控制腔(18)内设有主进气管(12)，主进气管(12)的两侧分别通过相应的气体通道(12a、12b)分别与一个气体分配管(13、14)连接，两个气体分配管分别与Y形汇合通道(19)连接，在Y形汇合通道(19)内部的每个气体分配管壁上设有一组通气孔(14a、13a)，Y形汇合通道的型腔下端与气相沉积装置(1)中的进气通道(5)联通。

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