CN108138315B - 真空涂布系统中涂布超长片型基材，特别是玻璃板，装置及方法 - Google Patents
真空涂布系统中涂布超长片型基材，特别是玻璃板，装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明是关于在真空涂布系统中涂布超长片型基材，特别是玻璃板，的装置与方法，所述系统具有下列特征：a)设置在入口侧上的一系列连接的腔室，其由每一基材平板(9)通过，即锁定腔室(1)、缓冲腔室(2)以及传送腔室(3)，其中这些腔室中的每一个腔室的入口处可通过止回阀(8、11、15)以气密方式关闭，其中所述传送腔室(3)之后是处理腔室(4)的区域，且所述处理腔室(4)之后是出口侧系列连接的传送腔室(5)、缓冲腔室(7)与锁定腔室(8)；b)建构在辊子上的输送装置(10)；c)在缓冲腔室(2)的区域中具有适配凸缘(14)的单个高能真空泵(13)；d)在缓冲腔室(2)的区域中的至少2个流动挡板(12)；e)用于所述流动挡板(12)的纵向位移的系统(16)，和用于所述流动挡板(12)的高度调整的系统(17)；f)用于控制动态过程的组件。
Description
技术领域
本发明与在真空涂布系统中涂布超长平面板基材(特别是玻璃板)的装置和方法有关。
背景技术
磁场支撑阴极雾化(磁控溅镀)已进入现代表面技术的许多领域。从半导体电子学的应用出发，今日的磁场支撑阴极雾化技术已被建立作为建筑玻璃、平面屏幕、光学玻璃、条形材料、工具、装饰对象和功能性组件的工业涂布方法。
最大的真空涂布系统，因此通常也是需要最多能量的系统，是用于建筑玻璃涂层的典型水平式在线系统(in-line system)。
在开发过程中，已经建立了涂布以及进一步加工和物流的标准窗格格式(standard pane format)。涂布系统通常被想到用于标准窗格格式(例如，6.00m长x3.21m宽)。
在涂布系统中可另外涂布超大窗格格式。这些超大窗格格式在整体产量上之百分率比例较为次要，因此在无重大投资下，要通过技术和控制技术适应来实现也涂布超长窗格格式(例如，12.00m长x3.21m宽)之机率。
根据背景技术，特定的真空泵组件或真空泵单元组件、和真空腔室内的流动挡板分别被用以供涂布系统可为标准窗格以及超长窗格格式两者所用。
现将参照下列背景技术公开文件：
EP 1 571 234 B1中描述了一种用于操作在线涂布系统的方法。
为了平面基材，特别是玻璃板，待涂布的基材在真空系统中是在真空条件下被涂布，其中从靶材移除的材料被沉积在各自的基材上。在此所导入的方法是根据可通过仅一个涂布系统而涂布正常基材以及超长基材两者的目的。
在此方法的情况中，在专利权利请求1的前序部分中提及了下述背景技术。所述背景技术从一种操作在线涂布系统的方法开始，所述在线涂布系统具有负载锁定腔室、邻近前者的缓冲腔室、邻近后者的处理腔室、邻近处理腔室的另一缓冲腔室、以及邻近后续缓冲腔室的卸除锁定腔室。在此方法的情况中，可被打开和关闭的门是设置在腔室之间，其中所述负载锁定腔室、所述缓冲腔室、和所述卸除锁定腔室是预定为相同类型的模块，且是用于接收达一预定最大尺寸的基材。
为了实现所述目标，在专利权利要求1的特征部分中主张的是，为涂布比模块大的基材，在负载锁定腔室与缓冲腔室之间的门、以及在缓冲腔室与卸除锁定腔室之间的门、以及在缓冲腔室与卸除锁定腔室之间的门可被打开，而缓冲腔室的、负载锁定腔室的、以及卸除锁定腔室的各自压力条件可彼此适应。
WO 2009/004048 A1是关于一种用于在真空涂布系统中将超长基材移动通过锁定的方法与装置。在这种方法的情况中，通常是使用三腔室真空涂布系统、或五腔室真空涂布系统。相对于五腔室涂布系统，三腔室涂布系统不具有任何缓冲腔室。
在此公开文件中虽未陈述具体目的，然可从说明中得出，特别是在第5页上方，除了使用此方法通过标题中所述锁定系统内的解耦压力来涂布超长基材以外，锁定系统的泵送次数及因而所述系统的循环次数会比三腔室系统的操作为少。
WO 2009/004048 A1的专利权利要求1中主张一种通过锁定而于真空涂布系统中负载/卸除基材的方法，其中在此系统中，缓冲腔室与锁定腔室相邻，而且处理区域与所述缓冲腔室相邻，锁定腔室和缓冲腔室通过在每一个情况中的一个可关闭的中间门而彼此分隔，且锁定腔室包括第一泵系统，且缓冲腔室包括第二泵系统，所述方法包括下列方法步骤：
a)将基材输送通过打开的入口侧的门而至加长的锁定腔室中，所述门可以真空密闭方式关闭，加长的锁定腔室是由在打开的中间门的情况中的锁定腔室和缓冲腔室所形成，其中在出口侧关闭所述加长的锁定腔室的门是以真空密闭方式关闭；
b)关闭入口侧的门，并且通过使用设置在所述加长的锁定腔室中的流动阻抗来设定所述加长的锁定腔室中的压力条件，以于所述锁定腔室和所述缓冲腔室之间具有压力差，在缓冲腔室中有较低的压力；以及
c)打开出口侧的门，并将所述基材输送出所述加长的锁定腔室。
在WO 2009/004048 A1所描述的真空涂布系统中，缺点是在锁定腔室中需要有第一泵系统，且在缓冲腔室中需要有第二泵系统，每一个泵系统是由许多泵所组成。一般而言，由本文所述锁定腔室和缓冲腔室所形成的整个空间是先由锁定腔室的泵系统排空至p<20毫帕的压力。然后缓冲腔室的泵系统接手，且进一步将体积排空至p<0.02毫帕的压力。
发明内容
本发明的目的在于实现大量减少泵数量的成本有效且可靠的可能性，其中生产率可被维持，且系统的可靠性和安全性可被提升。
此目的是通过如下所述的装置实现，
一种用于在真空涂布系统中涂布超长平板基材，特别是玻璃板，的装置，所述装置具有下列特征：
a)设置在入口侧上的一系列腔室，待由各自的基材平板(9)通过，特别是锁定腔室(1)、缓冲腔室(2)以及传送腔室(3)，其中在所述入口侧处的这些腔室中的每一个腔室可通过瓣阀(8、11、15)以气密方式关闭，而且其中所述传送腔室(3)之后是处理腔室(4)的区域，且所述处理腔室(4)之后是出口侧系列的传送腔室(5)、缓冲腔室(6)与锁定腔室(7)；
b)建构在辊子上的输送装置(10)；
c)在缓冲腔室(2)的区域中具有适配凸缘的单个高输出真空泵(13)；
d)在缓冲腔室(2)的区域中的至少一个流动挡板(12)；
e)用于所述流动挡板(12)的纵向位移的装配(16)，和用于所述流动挡板(12)的高度调整的装配(17)；以及
f)用于控制运动过程的组件；进一步主张的是，设有用于监测用于所述流动挡板(12)的纵向位移的装配(16)，和/或用于所述流动挡板(12)的高度调整的装配(17)的传感器(19)；并且也主张设有光场传感器(20)，以供整体涂布处理的控制技术管理；
或是通过如下所述的方法来实现，
一种在真空涂布系统中涂布超长平面基材，特别是玻璃板的方法，包括下列方法步骤：
a)在打开入口侧锁定腔室(1)的入口侧瓣阀(8)之后，通过输送装置(10)将待涂布的基材平板(9)输送到所述锁定腔室(1)中，其中，在超长基材平板(9)的情况中，在所述锁定腔室(1)之后的缓冲腔室(2)的入口侧瓣阀(11)被同时打开，而且其中在后传送腔室(3)的入口侧瓣阀(15)被关闭；
b)在所述基材平板(9)已经通过所述瓣阀(8)的区域后，所述瓣阀(8)被关闭；
c)然后，通过装配(16)和装配(17)执行安装的流动挡板的纵向位移和高度调整，从而取决于基材平板(9)之后者的长度和厚度方面的尺寸；
d)在高输出真空泵(13)的操作之后，所述基材平板(9)被输送到处理腔室(4)的区域中；
e)在涂布处理之后，通过传送腔室(5)、缓冲腔室(6)与锁定腔室(7)将所述基材平板(9)传送到所述真空涂布系统的出口；进一步主张的是，设有传感器(19)以监测用于流动挡板(12)的纵向位移的装配(16)和/或用于流动挡板(12)的高度调整的装配(17)；设有光场传感器(20)以供整体涂布处理的控制技术管理；以及一种计算器软件程序，具有当所述软件程序于计算器中执行时用于实施所述的方法步骤的程序代码；以及一种机器可读载体，具有计算器软件程序的程序代码，所述程序代码当所述软件程序于计算器中执行时用于实施所述的方法。
附图说明
以下将更详细说明根据本发明的装置，详见图式中：
图1以纵截面示出了根据本发明的装置；
图2示出了根据本发明的真空涂布系统的入口区域的截面图；
图3示出了缓冲腔室的区域的截面图；以及
图4示出了适配凸缘的设计实施方式。
具体实施方式
图1以纵截面示出了根据本发明的装置。在处理方向中的整个真空涂布系统是由入口侧锁定腔室1(待涂布的基材从正常大气的区域进入其中)、之后的缓冲腔室2、以及在这两个腔室之后的传送腔室3所组成。在涂布处理的进一步过程中，基板进入进行涂布的实际处理所在的两个处理腔室4的区域中。一旦涂布已经执行，基材以与入口侧腔室1、2、3的区域相反的顺序通过出口侧传送腔室5再次被引导到出口侧缓冲腔室6，且然后进入出口侧锁定腔室7。已涂布的基材在离开出口侧锁定腔室7时再次到达正常大气的区域。
图2示出了根据本发明之真空涂布系统的入口区域的截面图，其中在图2上部中的锁定腔室1的区域、随后的缓冲腔室2、以及进一步随后的传送腔室3的一部分是通过相应识别的区域限制来标记。
在这里，可见基材平板9在输送装置10的截面中，其中输送装置10是通过在截面上呈圆形的惰辊子来进行符号表示，基材平板9留在以相对于正常大气的真空密闭方式关闭真空涂布系统入口区域的区域后方。此入口区域是通过锁定腔室1的入口侧瓣阀8而由正常大气所形成。在所示此示例中的基材平板9的整体长度可被识别为超长，因为所述基材平板9在其长度上是从锁定腔室1的开始延伸其整体长度至几乎相邻缓冲腔室2的末端。在本文中基材平板9的移动方向是通过锁定腔室1中的箭头来标示。设置在缓冲腔室2的开始处的瓣阀11是由图2中虚线所示，且因此是标示为打开的，因为基材平板9的超长度需要所述瓣阀11被打开。
平行于基材平板9的两个表面部分区域而延伸的流动挡板12是以缓冲腔室2的区域中的两线来表示，其中流动挡板12与这两个表面之间的间隔能够以可变化方式加以设定。
流动挡板降低了要输送通过真空涂布系统的基材平板周围的开放截面，使得相邻腔室区域中的气体交换被阻止，从而取决于压力条件，并可因此防止压力的等化。根据一个或多个流动挡板的位置，可以产生不同增量的压力差，其在锁定系统内有一个或多个压力水平。这样的挡流板具有如下效果：在涂布超长基材平板9的情况下，在锁定室1和缓冲室2的区域中产生压力差，缓冲室2通过打开的瓣阀11连接，所述压差对应于在关闭的瓣阀11的情况下的压力条件。
在缓冲腔室2的区域中进一步描述的是供高输出真空泵13操作用的适配凸缘14、以及传送腔室的入口侧瓣阀15。
图3示出了缓冲腔室的区域的截面图。特别是，在此更详细描述了流动挡板12周围的条件。正如从图2说明的上下文中已经提及，流动挡板12与要涂布的基材平板9的两个表面之间的间隔是被设计为可变化的，这可由流动挡板12的高度调整的装配17来进行。这一方面用于使流动挡板12适应相应的基材平板9的厚度。另一方面，两个流动挡板12与基材平板9的两个表面之间的间隔影响锁定系统内由流动挡板12的布置所引起的压力差。增加或减小流动挡板12在水平方向上的面积的装配16也可以达到同样的目的，因此以这种方式可以纵向平行于相应的基板9的表面移动。设计成可以在另一个紧贴在前者上的片型金属袋中水平移动的片型金属面可以作为这种布置的机构。服务器马达(未详细示出)是作为用于一个或多个流动挡板12的垂直和水平可移动性的驱动器。这些服务器马达的控制是由用于测量流动挡板12的间隔和纵向调整的传感器19所支持。所述流动挡板12的可调整性的相应调整机构的结构设计实施方式是熟习本领域技术者所已知的。在图3中以示例性方式示出的光场传感器20用于整体涂布处理的进一步控制技术管理。
关于所使用的这些光场传感器20，参考所谓的微型透镜的发展，其以数百个微型透镜的形式根据光场原理收集光学信息项目，然后所述光学信息项目能够通过数据技术而被组装以形成具有期望分辨率和/或期望视角的影像。这种微型透镜具有3D功能，生产成本低廉，并且是以昆虫眼睛的原理为基础。除了正常的可枢转性之外，借助于这些光场传感器30，即可以纯电子方式获得影像细节的期望视角和/或期望放大。
图4示出了适配凸缘的设计实施方式。从图2的描述中已知的适配凸缘14是通过环形连接器18而固定至入口侧缓冲腔室2，并且具有与低流动阻抗的高输出真空泵13抗衡的截面，在此优选考虑双曲线柱体的形状。目前，具有相对于大气压力而操作的初级泵和下游螺杆泵或罗茨泵(Roots pump)的双级真空系统被使用作高输出真空泵13，所述高输出真空泵13具有1013毫巴(mbar)至0.003毫巴的操作压力范围，而且在此能够递送2700至5700m3/h的引入体积流量，在个别情况下还可以提供高达20,000m3/h的附加动态体积流量。
用于控制移动过程的配置，特别是输送装置(10)，瓣阀的启动，流动挡板的调整以及高输出真空泵的启动，即不分别标示。
所述运动序列的复杂控制需要特殊控制软件程序。
附图标记
1 入口侧锁定腔室的区域
2 入口侧缓冲腔室的区域
3 入口侧传送腔室的区域
4 处理腔室的区域
5 出口侧传送腔室的区域
6 出口侧缓冲腔室的区域
7 出口侧锁定腔室的区域
8 锁定腔室的入口侧瓣阀
9 基材平板(超大尺寸)
10 输送装置
11 缓冲腔室的入口侧瓣阀
12 流动挡板
13 高输出真空泵
14 适配凸缘
15 传送腔室的入口侧瓣阀
16 流动挡板的纵相位移装配
17 流动挡板的高度调整装配
18 适配凸缘14的环形连接器
19 用于测量间隔的传感器
20 光场传感器
Claims (8)
1.一种用于在真空涂布系统中涂布超长平面基材的装置，所述装置具有下列特征：
a)设置在入口侧上的一系列腔室，其由各自的基材平板(9)通过，这些腔室包含锁定腔室(1)、缓冲腔室(2)以及传送腔室(3)，其中在所述入口侧处的这些腔室中的每一个腔室可通过瓣阀(8、11、15)以气密方式关闭，而且其中所述传送腔室(3)之后是处理腔室(4)的区域，且所述处理腔室(4)之后是出口侧系列的传送腔室(5)、缓冲腔室(6)与锁定腔室(7)；
b)建构在辊子上的输送装置(10)；
c)在所述缓冲腔室(2)的区域中具有适配凸缘(14)的单个高输出真空泵(13)；
d)在所述缓冲腔室(2)的所述区域中的至少一个流动挡板(12)；
e)用于所述流动挡板(12)的纵向位移的装配(16)，和用于所述流动挡板(12)的高度调整的装配(17)；以及
f)用于控制运动过程的组件。
2.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于：
用于监测用于所述流动挡板(12)的所述纵向位移的装配(16)，和/或用于所述流动挡板(12)的所述高度调整的装配(17)的传感器(19)。
3.根据权利要求1及2中任一项所述的装置，
其特征在于：
设有光场传感器(20)，以供整体涂布处理的控制技术管理。
4.一种在真空涂布系统中涂布超长平面基材的方法，包括下列方法步骤：
a)在打开入口侧锁定腔室(1)的入口侧瓣阀(8)之后，通过输送装置(10)将待涂布的基材平板(9)输送到所述锁定腔室(1)中，其中，在超长基材平板(9)的情况中，在所述锁定腔室(1)之后的缓冲腔室(2)的入口侧瓣阀(11)被同时打开，而且其中在后传送腔室(3)的入口侧瓣阀(15)被关闭；
b)在所述基材平板(9)已经通过所述瓣阀(8)的区域后，所述瓣阀(8)被关闭；
c)然后，通过装配(16)和装配(17)执行安装的流动挡板的纵向位移和高度调整，从而根据所述基材平板(9)的长度和厚度而取决于所述基材平板(9)的尺寸；
d)在高输出真空泵(13)的操作之后，所述基材平板(9)被输送到处理腔室(4)的区域中；
e)在所述涂布处理之后，通过传送腔室(5)、缓冲腔室(6)与锁定腔室(7)将所述基材平板(9)传送到所述真空涂布系统的出口。
5.根据权利要求4所述的方法，
其特征在于：
设有传感器(19)以监测用于所述流动挡板(12)的所述纵向位移的所述装配(16)和/或用于所述流动挡板(12)的所述高度调整的所述装配(17)。
6.根据权利要求4与5中任一项所述的方法，
其特征在于：
设有光场传感器(20)以供整体涂布处理的控制技术管理。
7.一种计算器软件程序，具有当所述软件程序于计算器中执行时用于实施根据权利要求4至6中其中一项所述的方法步骤的程序代码。
8.一种机器可读载体，具有计算器软件程序的程序代码，所述程序代码当所述软件程序于计算器中执行时用于实施根据权利要求4至6中其中一项所述的方法步骤。
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