CN104174547A - 狭缝喷嘴及使用该狭缝喷嘴的狭缝涂覆设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种狭缝喷嘴及使用该狭缝喷嘴的狭缝涂覆设备。所述狭缝喷嘴包括：第一喷嘴主体部分；以及第二喷嘴主体部分，被安装为以预定间隔与第一喷嘴主体部分分隔开并且在第一喷嘴主体部分和第二喷嘴主体部分之间设置有分隔构件，从而使涂覆液通过其排出的狭缝形的开口形成在第一喷嘴主体部分和第二喷嘴主体部分之间。在该狭缝喷嘴中，第二喷嘴主体部分包括与第一喷嘴主体部分的一个区域一起形成所述开口的台部，台部的中央部分在涂覆液的排出方向上的长度被形成为比台部的每个端部在涂覆液的排出方向上的长度长。因此，能够防止排出的涂覆液在狭缝喷嘴的宽度方向上的流速不均匀性，从而使基体材料的涂覆失败最少化。

Description

狭缝喷嘴及使用该狭缝喷嘴的狭缝涂覆设备

本申请要求于2013年5月24日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0058854号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用被全文包含于此。

技术领域

本发明的一方面涉及一种狭缝喷嘴及一种使用该狭缝喷嘴的狭缝涂覆设备，更具体地说，涉及一种能够使涂覆液从其均匀排出的狭缝喷嘴及一种使用该狭缝喷嘴的狭缝涂覆设备。

背景技术

具有各种形式和方法的涂覆设备存在于若干工业中，包括半导体制造领域、液晶显示器领域、电池领域等。在这些涂覆设备中，通过狭缝形的喷嘴将涂覆液以表面形状均匀地涂覆的狭缝涂覆设备被用作具有高生产速度和优良品质的涂覆设备。

涂覆液在狭缝喷嘴上的注射在狭缝喷嘴的中央处执行。在这种情况下，在根据狭缝喷嘴的宽度方向上的长度的坐标处，在宽度方向上的涂覆液分别做不同的运动。因此，如果涂覆液在狭缝喷嘴中的流动方向不是无限长的，则涂覆液的排出压力根据狭缝喷嘴的宽度方向是不相等的，因此，排出的涂覆液的流速沿狭缝喷嘴的宽度方向变得不相等。当涂覆液涂覆在基体材料上时，这种不均匀性引起工艺失败。

此外，当狭缝喷嘴的宽度方向上的长度加长时，这种不均匀性变得更严重。然而，狭缝喷嘴的宽度方向上的长度应该被加长，以增加其上涂覆有涂覆液的基体材料的产量。因此，需要防止排出的涂覆液在宽度方向上的流速不均匀性随着狭缝喷嘴的宽度方向上的长度的加长而增加。

发明内容

实施例提供一种可以防止排出的涂覆液在狭缝喷嘴的宽度方向上的流速不均匀性的狭缝喷嘴及使用该狭缝喷嘴的狭缝涂覆设备。

根据本发明的一方面，提供一种狭缝喷嘴，所述狭缝喷嘴包括：第一喷嘴主体部分；以及第二喷嘴主体部分，被安装为以预定间隔与第一喷嘴主体部分分隔开并且在第一喷嘴主体部分和第二喷嘴主体部分之间设置有分隔构件，从而使涂覆液通过其排出的狭缝形的开口形成在第一喷嘴主体部分和第二喷嘴主体部分之间，其中，第二喷嘴主体部分包括与第一喷嘴主体部分的一个区域一起形成所述开口的台部，台部的中央部分在涂覆液的排出方向上的长度被形成为比台部的每个端部在涂覆液的排出方向上的长度长。

台部的中央部分的所述长度和台部的每个端部的所述长度之间的差可以是使用下述因素中的至少一个所确定的值：在涂覆液进入到台部上之前在宽度方向上的压力差、涂覆液的平均排出流速、所述开口的高度和涂覆液的绝对粘度。

平均排出流速可以是使用下述因素中的至少一个所确定的值：涂覆液的涂覆厚度、所述开口的高度和将涂覆液涂覆于其上的基体材料的移动速度。

在台部的宽度方向上的压力差可以是指涂覆液进入到台部的中央部分上之前的压力和涂覆液进入到台部的每个端部上之前的压力之间的差。

在台部的宽度方向上的压力差可以是使用下述因素所确定的值：台部的参考宽度、根据参考宽度预先计算出的在宽度方向上的压力差和台部的在宽度方向上的长度。

第二喷嘴主体部分还可以包括入口，涂覆液通过所述入口流到第二喷嘴主体部分中。

第二喷嘴主体部分可以包括临时储存涂覆液并形成在台部和所述入口之间的空腔。

台部的涂覆液从空腔进入到其上的中央部分可以被形成为在空腔的方向上突出。当从第一喷嘴主体部分观看时，涂覆液从空腔进入到其上的部分的形状可以是三角形、梯形或半椭圆形。

根据本发明的一方面，提供了一种狭缝涂覆设备，所述狭缝涂覆设备包括：辊，被构造为传送基体材料；狭缝喷嘴，在与辊分隔开预定间隔的同时安装在辊的一侧；以及喷嘴支撑部分，被构造为将狭缝喷嘴支撑为位于预定的高度处，其中，狭缝喷嘴包括：第一喷嘴主体部分；以及第二喷嘴主体部分，被安装为以预定间隔与第一喷嘴主体部分分隔开并且在第一喷嘴主体部分和第二喷嘴主体部分之间设置有分隔构件，从而使涂覆液通过其排出的狭缝形的开口形成在第一喷嘴主体部分和第二喷嘴主体部分之间，其中，第二喷嘴主体部分包括与第一喷嘴主体部分的一个区域一起形成所述开口的台部，台部的中央部分在涂覆液的排出方向上的长度被形成为比台部的每个端部在涂覆液的排出方向上的长度长。

根据本发明，能够防止排出的涂覆液在狭缝喷嘴的宽度方向上的流速不均匀性，从而使基体材料的涂覆失败最少化。

附图说明

现在，将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将把示例实施例的范围充分地传达给本领域技术人员。

在附图中，为了示出的清楚，可以夸大尺寸。将理解的是，当元件被称作“在”两个元件“之间”时，该元件可以是这两个元件之间唯一的元件，或者也可以存在一个或更多个中间元件。同样的附图标记始终指示同样的元件。

图1是示意性地示出根据本发明实施例的狭缝涂覆设备的图。

图2是根据本发明实施例的狭缝喷嘴的透视图。

图3是根据本发明实施例的狭缝喷嘴的中央部分的剖开截面图。

图4是根据本发明实施例的第二喷嘴主体部分的平面图。

图5是根据本发明另一实施例的第二喷嘴主体部分的平面图。

图6是根据本发明又一实施例的第二喷嘴主体部分的平面图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，简单地通过举例说明的方式仅示出并描述了本发明的特定示例性实施例。如本领域技术人员所将认识到的，描述的实施例可以以各种不同的方式修改，而都没有脱离本发明的精神或范围。因此，附图和描述将被认为本质上是说明性的而非限制性的。此外，当元件被称作“在”另一元件“上”时，它可以直接地在所述另一元件上，或者可以在它们之间设置一个或更多个中间元件而间接地在所述另一元件上。此外，当元件被称作“连接到”另一元件时，它可以直接地连接到所述另一元件，或者可以在它们之间设置一个或更多个中间元件而间接地连接到所述另一元件。这里，同样的附图标记指示同样的元件。

图1是示意性地示出根据本发明实施例的狭缝涂覆设备的图。

参照图1，狭缝涂覆设备可以包括辊110、狭缝喷嘴120、喷嘴支撑部分130和涂覆液供应部分140。

辊110使得其上涂覆有涂覆液的基体材料102沿一个方向移动。狭缝喷嘴120可以安装在辊110的一侧，同时与辊110分隔开预定的间隔。狭缝喷嘴120在宽度方向上的长度可以对应于基体材料102的宽度。稍后将参照图2详细描述狭缝喷嘴120。喷嘴支撑部分130将狭缝喷嘴120支撑为位于预定的高度处，涂覆液供应部分140向狭缝喷嘴120供应涂覆液。

图2是根据本发明实施例的狭缝喷嘴的透视图。

参照图2，狭缝喷嘴120可以包括第一喷嘴主体部分200和与第一喷嘴主体部分200分隔开预定间隔的第二喷嘴主体部分210，从而使涂覆液通过其排出的狭缝形的开口250形成在第一喷嘴主体部分200和第二喷嘴主体部分210之间。

图3是根据本发明实施例的狭缝喷嘴的中央部分的剖开截面图。

参照图3，第二喷嘴主体部分210以预定间隔与第一喷嘴主体部分200分隔开并且在第一喷嘴主体部分200和第二喷嘴主体部分210之间设置有分隔构件220。

第二喷嘴主体部分210包括与第一喷嘴主体部分200的一个区域一起形成开口250的平坦的台部（land portion）211。入口213形成在第二喷嘴主体部分210中，涂覆液可以通过入口213流到第二喷嘴主体部分210中。作为可以临时储存涂覆液的储存空间的空腔215形成在台部211和入口213之间。

因此，通过入口213流到第二喷嘴主体部分210中的涂覆液临时地储存在空腔215中，然后沿台部211移动，以通过开口250被排出。

图4是根据本发明实施例的第二喷嘴主体部分的平面图。

参照图4，涂覆液通过形成在第二喷嘴主体部分210的中央处的入口213被注射到第二喷嘴主体部分210中，然后散布在空腔215中。因此，在涂覆液进入到台部211上之前，在第二喷嘴主体部分210的宽度W的方向上出现压力差。这里，在涂覆液进入到台部211上之前在宽度方向上的压力差是指涂覆液进入到台部211的中央部分上之前的压力P1与涂覆液进入到台部211的两端上之前的压力P2之间的差。在这种情况下，从入口213到台部211的中央部分的距离比从入口213到台部211的每个端部的距离小，因此，压力P1大于压力P2。

在涂覆液进入到台部211的中央部分上之前的涂覆液的流速和在涂覆液进入到台部211的每个端部上之前的涂覆液的流速之间的差是由宽度方向上的压力差所引起。因此，出现基体材料102的涂覆失败。

为了解决该问题，台部211的中央部分在涂覆液的排出方向上的长度L1被形成为比台部211的每个端部在涂覆液的排出方向上的长度L2长。即，台部211的涂覆液从空腔215进入到其上的中央部分可以被形成为沿空腔215的方向突出。因此，当从第一喷嘴主体部分200观看时，台部211的涂覆液从空腔215进入到其上的该部分的形状是三角形的形状。台部211的中央部分的长度L1被形成为比台部211的每个端部的长度L2长，从而可以防止由在涂覆液进入到台部211上之前在宽度方向上的压力差而导致的涂覆液在宽度方向上的流速不均匀性。

更具体地说，与进入到台部211的每个端部上的涂覆液相比，进入到台部211的中央部分上的涂覆液进一步前进，直到该涂覆液被排出。因此，进入到台部211的中央部分上的涂覆液的压力的减小量变得比进入到台部211的每个端部上的涂覆液的压力的减小量大。结果，能够消除在涂覆液进入到台部211上之前在宽度方向上的压力差。

为了消除在宽度方向上的流速不均匀性，台部211的中央部分的长度L1和台部211的每个端部的长度L2之间的差可以使用下述因素中的至少一个来确定：在涂覆液进入到台部211上之前在宽度方向上的压力差、涂覆液的平均排出流速、作为第一喷嘴主体部分200和第二喷嘴主体部分210之间的分离间隔的开口250的高度h，以及涂覆液的绝对粘度。所述差可以由下面的等式1表示。

等式1

$\mathrm{\ΔL}=\frac{\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{c\υ}}{D}^2}{3\mathrm{\μU}}$

这里，ΔL表示台部211的中央部分的长度L1和台部211的每个端部的长度L2之间的差，ΔP_cυ表示在涂覆液进入到台部211上之前在宽度方向上的压力差，D表示开口250的高度h的一半，μ表示涂覆液的绝对粘度，U表示涂覆液的平均排出流速。

在这种情况下，平均排出流速是指从台部211排出到基体材料102上的涂覆液的平均流速。平均排出流速可以使用下述因素中的至少一个来确定：涂覆液在基体材料102上的涂覆厚度、开口250的高度和基体材料102的移动速度。涂覆液的平均排出流速可以由下面的等式2表示。

等式2

U=TD²υ

这里，T表示涂覆液的涂覆厚度、υ表示基体材料102的移动速度。在本发明的狭缝涂覆设备中，基体材料102移动，因此υ被定义为基体材料102的移动速度。然而，在通过移动狭缝喷嘴来执行涂覆的狭缝涂覆设备的情况下，υ可以被定义为狭缝喷嘴的移动速度。

根据实施例，在涂覆液进入到台部211上之前在宽度方向上的压力差（ΔP_cυ）可以通过测量涂覆液进入到台部211的中央部分上之前的压力P1和涂覆液进入到台部211的每个端部上之前的压力P2来计算。

根据另一实施例，在宽度方向上的压力差（ΔP_cυ）可以使用下述因素来确定：台部的参考宽度、根据参考宽度预先计算出的在宽度方向上的压力差，以及将要实际设计的台部的在宽度方向上的长度。在宽度方向上的压力差可以由下面的等式3表示。

等式3

$\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{c\υ}}=\frac{P_{\mathrm{st}}W}{W_{\mathrm{st}}}$

这里，W_st表示台部的参考宽度，P_st表示根据参考宽度的在宽度方向上的压力差，W表示将要实际设计的台部的在宽度方向上的长度。

例如，在狭缝涂覆设备中的台部的宽度从600mm增加到1200mm以制造宽的宽度的狭缝涂覆设备的情况下，当台部的宽度被设计为1200mm时在宽度方向上的压力差可以使用当台部的宽度被设计为600mm时在宽度方向上的压力差来估算。因此，在宽度方向上的压力差可以使用等式3来估算，而不需要实际制造狭缝喷嘴。此外，台部211的中央部分的长度L1和台部211的每个端部的长度L2之间的差可以使用估算出的在宽度方向上的压力差以及等式1和2来计算，以消除涂覆液在宽度方向上的流速不均匀性。

图5是根据本发明另一实施例的第二喷嘴主体部分的平面图。图6是根据本发明又一实施例的第二喷嘴主体部分的平面图。除了台部的形状之外，图5和图6中示出的第二喷嘴主体部分具有与前述实施例相同的组件，因此，为了避免冗余，将省略相同的组件的描述。

参照图5，当从第一喷嘴主体部分观看时，台部311的涂覆液进入其上的部分的形状可以是四边形的形状（例如，梯形）。参照图6，当从第一喷嘴主体部分观看时，台部411的涂覆液进入其上的部分的形状可以是椭圆形的形状（例如，半椭圆形）。即，为了消除在涂覆液进入到台部上之前在宽度方向上的压力差，台部211、311或411的形状被形成为使得台部211、311或411的中央部分的长度比台部211、311或411的每个端部的长度长。除图4到图6中的形状之外，只要中央部分的长度被形成得长，台部的形状就可以被形成为各种形状。

已经在此公开了示例实施例，虽然采用了特定的术语，但是这些术语仅是以一般的且描述性的意思来使用和解释，而不是为了限制的目的。在某些情况下，如本领域普通技术人员将清楚的，自提交本申请之时起，除非另外特别地指出，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独地使用或者与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求中所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种狭缝喷嘴，所述狭缝喷嘴包括：

第一喷嘴主体部分；以及

第二喷嘴主体部分，被安装为以预定间隔与第一喷嘴主体部分分隔开并且在第一喷嘴主体部分和第二喷嘴主体部分之间设置有分隔构件，从而使涂覆液通过其排出的狭缝形的开口形成在第一喷嘴主体部分和第二喷嘴主体部分之间，

其中，第二喷嘴主体部分包括与第一喷嘴主体部分的一个区域一起形成所述开口的台部，台部的中央部分在涂覆液的排出方向上的长度被形成为比台部的每个端部在涂覆液的排出方向上的长度长。

2.如权利要求1所述的狭缝喷嘴，其中，台部的中央部分的所述长度和台部的每个端部的所述长度之间的差是使用下述因素中的至少一个所确定的值：在涂覆液进入到台部上之前在宽度方向上的压力差、涂覆液的平均排出流速、所述开口的高度和涂覆液的绝对粘度。

3.如权利要求2所述的狭缝喷嘴，其中，平均排出流速是使用下述因素中的至少一个所确定的值：涂覆液的涂覆厚度、所述开口的高度和将涂覆液涂覆于其上的基体材料的移动速度。

4.如权利要求2所述的狭缝喷嘴，其中，在台部的宽度方向上的压力差是指涂覆液进入到台部的中央部分上之前的压力和涂覆液进入到台部的每个端部上之前的压力之间的差。

5.如权利要求2所述的狭缝喷嘴，其中，在台部的宽度方向上的压力差是使用下述因素所确定的值：台部的参考宽度、根据参考宽度预先计算出的在宽度方向上的压力差和台部的在宽度方向上的长度。

6.如权利要求1所述的狭缝喷嘴，其中，第二喷嘴主体部分还包括入口，涂覆液通过所述入口流到第二喷嘴主体部分中。

7.如权利要求6所述的狭缝喷嘴，其中，第二喷嘴主体部分包括临时储存涂覆液并形成在台部和所述入口之间的空腔。

8.如权利要求7所述的狭缝喷嘴，其中，台部的涂覆液从空腔进入到其上的中央部分被形成为在空腔的方向上突出。

9.如权利要求8所述的狭缝喷嘴，其中，当从第一喷嘴主体部分观看时，涂覆液从空腔进入到其上的部分的形状是三角形、梯形或半椭圆形。

10.一种狭缝涂覆设备，所述狭缝涂覆设备包括：

辊，被构造为传送基体材料；

根据权利要求1至9中的任一项所述的狭缝喷嘴，在与辊分隔开预定间隔的同时安装在辊的一侧；以及

喷嘴支撑部分，被构造为将狭缝喷嘴支撑为位于预定的高度处。