CN108495719A - 改进的气溶胶涂布装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涂布方法和一种用于实现所述方法的装置,所述涂布方法改进沉降在较复杂物体上的涂层的均匀性,较复杂物体如多孔衬底或具有空洞或曲线形式的衬底。所述涂布装置包含沉积腔室和装载结构,所述装载结构被配置成将物体装载到所述沉积腔室的某个位置中以及从所述沉积腔室卸载所述物体。所述涂布装置包含处于所述沉积腔室的底部部分中的雾化元件,所述雾化元件在所述沉积腔室中形成气溶胶体积,所述气溶胶体积包含处于所述沉积腔室的顶部部分中的浮动气溶胶区域。所述装载结构被配置成将所述物体装载到所述沉积腔室中的所述浮动气溶胶区域中的某个位置中。

Description

改进的气溶胶涂布装置和方法
技术领域
本发明涉及如独立权利要求的序文中所定义的涂布装置和涂布方法。
发明背景
在许多现有技术涂布系统中,气溶胶射流指向衬底,以使得气溶胶射流的小滴冲击待涂布的衬底的表面。典型地,雾化头被布置成面向待涂布的表面,使得气溶胶射流指向衬底的表面上的冲击区域。气溶胶接着在衬底的表面上行进到另一点,在所述另一点处,移除尚未参与涂布过程的气溶胶的部分。
在其它现有技术解决方案中,两个雾化的气溶胶射流彼此相对地定向,使得气溶胶在所述气溶胶射流的碰撞点处产生。借助于吹到碰撞点的气体流,所产生的气溶胶朝着待涂布的衬底移动。
然而,已经证明难以利用这些现有技术方法来控制足够均匀的涂层,在所述现有技术方法中,沉积主要基于冲击。对于许多应用,衬底表面上的涂层的厚度趋向于变化非常大。
为了克服这个问题,在一些另外现有技术解决方案中,在沉积腔室中的大气状态下形成了饱和的气溶胶混合物,并且允许饱和的气溶胶小滴由于重力而朝着衬底沉降。沉积腔室的容积被保持在饱和状态下,以使得涂层均匀地散布在大的平面表面上,并且在衬底表面上产生均匀分布的液体薄膜。在沉积时间之后,涂布后的衬底被移到独立的干燥室中,在干燥室中,液体薄膜以可管理方式干燥。所述方法已成功地应用于各种用途,但是已经发现,气溶胶小滴由于重力而沉降的系统最适合涂布在水平方向上、即垂直于重力延伸的平面表面。显然需要改进沉降在较复杂物体上的涂层的均匀性,较复杂物体如多孔衬底,或具有空洞或曲线形式的衬底。
对这类物体的涂布有问题,这是因为各涂布后的表面应当均匀地暴露于冲击喷雾。这意谓着,涂布装置应当包含根据物体的形状改变涂布后的物体相对于冲击喷雾的定向的机构。实现这些定向改变机构是复杂的,尤其对于较大型物体来说。此外,即使具有这些移动机构,均匀薄膜的产生仍具有挑战性。为了确保所有表面部分会暴露,尽管喷雾和待喷涂的当前部分之间存在可能的介入形式,许多部分仍可多次地或更长时间地暴露于喷雾,或两种情况都有。因此,涂布后的表面上的膜的厚度趋向于显著地改变。
原子层沉积(Atomic layer deposition,ALD)方法是基于气相化学过程的使用,其中前驱物以顺序的自限制方式一次一种地和材料的表面反应。通过重复的反应,形成了涂布膜。所得膜在复杂表面上非常均匀一致,但是所述过程缓慢并且不容易扩张到对大型物体的涂布。
发明概要
本发明的目标是提供一种具有简单装置配置的系统,所述系统使得在非平面的大型物体上也能够形成均匀的涂布膜。
本发明的涂布装置的特征在于独立权利要求1的定义。在从属权利要求2到16中定义了所述涂布装置的一些实施方案。
本发明的涂布方法的相应特征在于独立权利要求17的定义。在从属权利要求18到23中定义了所述涂布方法的一些实施方案。
在所公开的实施方案中,所述涂布装置包含:沉积腔室,所述沉积腔室包围底部部分和顶部部分,其中所述底部部分在所述顶部下面;装载元件,所述装载元件被配置成将物体装载到所述沉积腔室中以及从所述沉积腔室卸载所述物体;以及在所述沉积腔室内的气溶胶源。所述气溶胶源被配置成将包含在气体中的固体或液体粒子的气溶胶流送料到所述沉积腔室的所述底部部分中。所述装载元件被配置成将所述物体装载到所述沉积腔室的所述顶部部分中。所述气溶胶源经过调整而产生在所述沉积腔室中逆着所述粒子的重力沉积的方向上升的体积流。所述体积流经过调整而使所述顶部部分中的所述粒子的终端沉降速度减到最小,从而形成浮动气溶胶。
在所公开的实施方案中,所述涂布方法包括在沉积腔室中涂布物体,所述沉积腔室包围底部部分和顶部部分,其中所述底部部分在所述顶部下面。所述方法还包括将包含在气体中的固体或液体粒子的气溶胶流送料到所述沉积腔室的所述底部部分中,从而在所述沉积腔室的所述底部部分中产生在所述沉积腔室中逆着所述粒子的重力沉积的方向上升的体积流。所述体积流经过调整而使所述顶部部分中的所述粒子的终端沉降速度减到最小,以使得形成浮动气溶胶。将所述物体装载到所述沉积腔室的所述顶部部分中,接着在沉积时段之后从所述沉积腔室卸载所述物体。
关于下文中所描述的实施方案来更详细地讨论其它优点。
图式简单说明
在下文中,将通过参考附图来更详细地描述本发明,在附图中:
图1图示了涂布装置的示例性实施方案;
图2示出了配置成供固体粒子使用的涂布装置的又一实施方案;
图3图示了包含三个连续沉积腔室的涂布装置的示例性实施方案。
具体实施方式
以下实施方案是示例性的。虽然说明可提及“一”、“一个”或“一些”实施方案,但是这未必意谓着,各此类引用是关于同一实施方案,或特征仅适用于单个实施方案。不同实施方案的单个特征可经过组合而提供另外实施方案。
在下文中,将关于装置架构的简单实例来描述本发明的特征,本发明的各种实施方案可利用所述装置架构来实现。仅详细地描述了相关的用于说明所述实施方案的元件。本领域技术人员通常已知的涂布装置的各种组件在本文中可以不加以具体描述。
图1图示了适用于平面和非平面物体的均匀涂布的涂布装置100的示例性实施方案。涂布装置100包含沉积腔室102,形成具有非零容积的封闭式空间的固体结构。术语封闭式(enclosed)在这里意谓沉积腔室的固体结构能够形成不受干扰或仅有来自外部的渐进干扰的容积单元。沉积腔室内的状况因此主要由沉积腔室中的容积的初始状态、在沉积腔室中发生的物理和化学事件以及受控的对沉积腔室的输入操作和来自沉积腔室的输出操作来决定。沉积腔室可包含开口104,所述开口实现要在沉积腔室沉积的物体的装载和卸载。所述开口可永久地打开,或包含关闭机构,所述关闭机构能够在每种情况下打开和关闭开口104,然而,被布置成实现沉积腔室中的气溶胶体积和环境大气的最小无意交换。
涂布装置还包含装载元件108,所述装载元件被配置成将物体106装载到沉积腔室102中,以及从沉积腔室102卸载物体106。在图1中,已经用线转移系统来图示装载结构108,所述线转移系统包含能够可拆卸地附接到物体的竖直式线连接器110,并且滚动机构112允许竖直式线连接器110的线伸长或缩短,由此实现物体在竖直方向上的下降和提升。滚动机构112还可包含例如旋转滑件的滑件,所述滑件实现竖直式线连接器沿着水平线连接器114的转移。然而,图1中所示的线转移系统仅是示例性的。在本发明范围内可使用适用于将待涂布的物体转移到沉积腔室中的任何装载机构。举例来说,沉积腔室102可包含具一个或多个开口(例如,舱口,或门,或类似物)的侧壁,所述开口允许在水平方向上将物体装载到沉积腔室中。
涂布装置100还包含气溶胶源,所述气溶胶源被配置成将包含在气体中的固体或液体粒子的气溶胶流送料到沉积腔室的底部部分中。在图1的示例性实施方案中,借助于具有在沉积腔室102内的入口的雾化元件120来图示所述气溶胶源。可认为沉积腔室包围了底部部分126和顶部部分128,其中所述底部部分在所述顶部下面。如果指出竖直方向Y对应于重力的方向,那么当沉积腔室在使用中时,沉积腔室的底部部分128是在竖直方向上最下面(最接近地面)的沉积腔室的部分。当沉积腔室在使用中时,顶部部分在竖直方向上和底部部分相反。雾化元件120的进料被布置到沉积腔室的底部部分中的位置。雾化器适合产生具有极小粒子的气溶胶,所述粒子分散到容积单元中。终端沉降速度小的较大粒子趋向于落回到沉积腔室的底部部分,并且能够被收集并且作为液体再次进料到雾化元件120。然而,终端沉降速度很长的较小粒子在行为上或多或少地类似气溶胶气体的气体分子,分散到容积单元中,并且和其它粒子以及所述气体分子碰撞。
术语气溶胶在这里指的是固体或液体粒子在悬浮气体中的胶体系统。液体或固体粒子具有大部分小于1μm的直径。在沉积腔室中,气溶胶的粒子经历重力沉降并且趋向于达到终端沉降速度。因此,当气溶胶源处在沉积腔室的顶部部分中或气溶胶源不存在时,沉积腔室内的粒子趋向于在重力方向上线性地向下沉降。当气溶胶源处在沉积腔室的底部部分中,所述气溶胶源形成径向地分散到封闭腔室容积并且在沉积腔室中逆着粒子的重力沉降的方向上升的体积流。举例来说,我们假设,图1的柱形腔室的直径是38cm,即腔室的截面面积是A=11.34dm2。如果气溶胶输入的速率是V=30dm3/min,那么体积流大致上升v=V/A=4.4mm/s。
现在已经检测到,借助于对沉积腔室的底部部分中的气溶胶输入的预定义调整,沉积腔室的顶部部分中的粒子的终端沉降速度能够可控地减慢,以使得替代线性地经历重力沉降,粒子实际上在悬浮气体中浮动,或以极慢的速度向下沉降。在这些条件下,粒子主要受到粒子聚集的复杂粒子间相互作用,因此,粒子的运动方向主要是随机的。顶部部分中的粒子因此在所有方向上实际上均匀地移动。因此,当物体被封闭到沉积腔室的顶部部分中时,粒子从所有方向上靠近所述物体,而不是仅从上方线性地靠近。浮动在气溶胶中的粒子的随机运动还使得粒子能够渗透到物体的空腔和孔,不管所述粒子关于重力如何定向。均匀涂层因此沉积在物体的所有表面上。
因此,所述气溶胶源经过调整而产生在所述沉积腔室中逆着所述粒子的重力沉积的方向上升的体积流。体积流的形成经过调整而使所述顶部部分中的所述粒子的终端沉降速度减到最小,从而形成浮动气溶胶。在所述浮动气溶胶中,所述粒子的随机运动模式胜过所述粒子的重力沉降模式。已经检测到,这个非预期的非冲击式沉积模式在粒子的终端沉降速度被控制到低于1mm/s的范围时会实现。
在这个范围中,沉积腔室的顶部部分中的浮动气溶胶的粒子可被视为在行为上和气溶胶气体的分子相同。这意谓着由于气溶胶中的粒子和气体分子之间的碰撞,粒子的运动是随机的,并且,粒子接近待涂布的物体的方向是类似随机的。因此,粒子相当均匀地分布在所述物体的所有表面上,而不管表面是否水平。由于气溶胶比空气密度大,因此气溶胶还取代待涂布的物体的表面中的开口空穴或凹部中的空气,这进一步增强粒子朝着物体的非线性表面或甚至到多孔物体的表面中的输送。有利地,在使用时,沉积腔室的顶部部分充满一定量的浮动气溶胶,并且维持粒子的恒定浓度,以使得形成固定的不间断涂布单元,所述涂布单元包含高浓度的在所有方向上具有高机械迁移率的粒子。在液体粒子的情况下,沉积腔室中的条件经过有利地布置以维持蒸气-液体均衡的饱和状态,在蒸气-液体均衡时,在分子水平上,蒸发的速率等于凝聚的速率,以使得从蒸气到液体和从液体到蒸气的净整体转化实际上为零。浮动气溶胶的这种固定的不间断涂布单元的存在通常可从视觉上确定,因为浮动气溶胶形成雾状的物质云,所述雾状的物质云在已填充沉积腔室的顶部部分之后,由于减到最小的终端沉降速度而在沉积腔室中保持实际上不变。
在图1中,借助于雾化设备来说明气溶胶源,所述雾化设备提供在气体中包含液滴的气溶胶。例如在申请人的早期专利申请公开WO2015033027A1中公开了类似布置。所述设备包含两个雾化器,其中第一雾化器122用于产生第一雾化气溶胶射流,并且第二雾化器124用于产生第二雾化气溶胶射流。所述雾化气溶胶射流可从一种或多种液体前驱物产生,并且通过雾化器中的排出开口从雾化器排出。各雾化器可包含雾化头,液体在所述雾化头中雾化成雾化气溶胶射流。所述雾化器还可包含被布置成限制雾化的气溶胶射流以用于提供正点气溶胶射流的聚焦部件,所述聚焦部件直接从雾化头延伸。第一雾化器122和第二雾化器124可经过布置而形成雾化器对,其中成对雾化器的聚焦部件指向彼此。结果,所述第一气溶胶射流和所述第二气溶胶射流彼此碰撞并且形成大小具有相对窄的标准偏差的微米和纳米级小滴。气溶胶射流的碰撞产生压力点,平面气溶胶区从所述压力点散开,从而形成气溶胶流。小滴的密度在固定式沉积腔室中均衡并且形成先前所描述的上升体积流。
图2示出了配置成供固体粒子使用的气溶胶源的又一图解。在示例性实施方案中,涂布装置包含用于气态或雾化液体原材料的喷嘴160。变成固体粒子的蒸发凝聚可能利用受热气体或通过喷涂物质的燃烧以受控方式来实现。也有可能例如通过液体火焰喷射法在独立腔室中产生固体粒子,然后通过喷嘴160将所述固体粒子用受控体积的气体进料到沉积腔室的底部部分中。
应当注意,所示的气溶胶源元件仅是示例性的。如本领域技术人员众所周知的,有许多替代方法来形成具有所要数目或质量浓度的固体或液体微尺度粒子的气溶胶。任何此类方法在本发明范围内可适用。
返回图1,涂布装置还可包含均衡元件130,所述均衡元件被布置到雾化元件120和沉积腔室102的顶部部分之间的某个位置,待涂布的物体在沉积期间保持在所述位置中。均衡元件130可用于使粒子的水平散布加快,由此加强所要固定式单元的形成,从而实现到沉积腔室的顶部部分128的均匀粒子分布。均衡元件130可包含:水平壁,所述水平壁用于在水平方向上分散所述形成的气溶胶;和流通通道,所述流通通道用于在所述沉积腔室中将所述形成并且分散的气溶胶引导到所述均衡元件上方的区域。在图1的示例性结构中,用遍及容积单元水平地延伸的穿孔板来图示均衡元件130,并且形成于雾化元件120中的气溶胶被布置成通过所述均衡元件而流到沉积腔室中。在本发明范围内可使用能够加快粒子的散布的其它结构。
在使用期间,待涂布的物体108可通过图1所示的状态I)、II)以及III)。在状态I)下,待涂布的物体在沉积腔室外。在状态II)下,待涂布的物体被插入到沉积腔室102的顶部部分中的均匀浮动气溶胶的体积中,并且保持在其中达到限定时间段。在这个时间期间,沉积腔室内的粒子从随机方向朝着物体的表面输送,并且实际上无重力沉淀或碰撞地收集在那些表面上。在最终黏附到表面时可涉及多种沉积机制,单独地或组合地。这些沉积机制的实例包含热泳、涡泳、扩散泳以及电泳。
在图1的示例性实施方案中,沉积腔室102的开口104展示为打开的。在沉积腔室中和沉积腔室外的温度和压力状况类似的情况下,沉积腔室内的浮动气溶胶的体积和环境空气之间的相互作用通常是可接受的,即使具有永久地打开的开口。然而,为了减少来自外部,例如来自环境空气的杂散空气波,的任何可能的无意相互作用,可在开口上安装额外的保护组件。举例来说,舱口或可拆卸减速器可适用于所述目的。
对浮动气溶胶粒子组成的目的性选择使得非常简单且容易的方法能够在任何形式和大小的物体上形成均匀的薄涂层。依照惯例,非平面物体的薄涂布需要使用最先进技术的系统,如原子层沉积。这些方法通常需要真空反应腔室和对高度反应性的前驱物组合的小心控制。利用浮动气溶胶,涂布能够在正常大气条件下进行,而无需复杂且昂贵的控制布置。也可能调整涂布物质并且使沉积腔室内的物体的温度相对于彼此稳定,以使得涂布层的厚度实际上仅和所选择的沉积时间成比例。这样也明显简化了涂布装置的使用。
在一方面,所述涂布装置可包含两个或更多个沉积腔室。图3示出了包含三个连续沉积腔室300、310、320的涂布装置的示例性实施方案。装载结构(未示出)因此可配置成将物体308相继地输送到两个或更多个沉积腔室中。图3示出了处在物体308被装载到连续沉积腔室中的过程的各种阶段中的同一物体。第一物质的第一浮动气溶胶能够在第一沉积腔室300的顶部部分中形成,第二物质的第二浮动气溶胶能够在第二沉积腔室310的顶部部分中形成,并且第三物质的第三浮动气溶胶能够在第三沉积腔室320的顶部部分中形成。
有利地,第一物质、第二物质以及第三物质具有不同组成,从而实现对涂布过程或其结果的所要影响。举例来说,可能期望所定义的涂布类型或过程持续时间的减小。
在一方面,第一浮动气溶胶和第二浮动气溶胶的物质可经选择而具有化学反应性。反应性可为永久的,或至少在从第一沉积腔室卸载物体之后的限定时间段内有效。举例来说,在液滴的情况下,沉积在第一沉积腔室中的薄涂层仅在所述薄涂层保持在第一沉积腔室的饱和浮动气溶胶中时可保持对第二反应腔室中的物质的反应性,并且通过在从第一沉积腔室卸载物体之后进行干燥而变成非反应性的。在这种情况下,装载结构可被配置成在所述限定时间段之前将物体从第一沉积腔室装载到第二沉积腔室,以使得相互反应的物质之间的反应被引发。
或者,第一浮动气溶胶的物质的沉积过程可包含例如化学反应。第二浮动气溶胶的物质可布置成为所述化学反应中的催化剂。此外,催化性质可以是永久的,或在从第一沉积腔室装载物体之后至少持续限定时间段。所述装载结构因而可被配置成在所述限定时间段之前将物体从第一沉积腔室装载到第二沉积腔室,以使得所述化学反应和由此引起的第一物质的沉积加快。应当理解,可应用催化剂以使沉积过程的其它部分,例如粒子的凝聚、色彩色度的显现等,加快。
作为又一替代例,相继的两个或更多个沉积腔室300、310、320可包含各自分开地沉积到物体上的物质。由于物体在沉积腔室中相继地暴露于浮动气溶胶,因此在物体上形成了均匀且薄的涂层膜的分层聚合膜。
在图3的示例性实施方案中,第一沉积腔室300的第一浮动气溶胶可包含液体染色混合物(liquid coloring mixture)的小滴,第二沉积腔室310的第二浮动气溶胶可包含适用于使色彩显现所要色度的催化剂混合物的小滴,并且第三沉积腔室320的第三浮动气溶胶可包含适用于在彩色层上形成透明保护层的树脂混合物的小滴。
作为另一实例,第一沉积腔室300的第一浮动气溶胶可包含第一液体物质的小滴,第二沉积腔室310的第二浮动气溶胶可包含与第一液体物质反应的第二液体物质的小滴。在第一沉积腔室中,第一液体物质均匀地散布在物体的表面上,但是不会凝固而形成耐久涂层。在第二沉积腔室中,第二液体物质也均匀地散布在物体的表面上,并且所述物质发生反应,从而在物体的所有表面上形成固体涂层。第三沉积腔室320的第三浮动气溶胶可再次用于在由第一液体物质和第二液体物质的反应产生的所述层上形成透明保护层。
作为又一实例,第一沉积腔室300的第一浮动气溶胶可包含第一液体物质的小滴,并且第二沉积腔室310的第二浮动气溶胶可包含固体颜料粒子。在第一沉积腔室中,第一液体物质均匀地散布在物体的表面上,并且在所述表面上提供黏附层。在第二沉积腔室中,颜料粒子也均匀地散布在物体的表面上,并且黏附到第一层,从而在物体的所有表面上形成均匀染色的涂层。第三沉积腔室320的第三浮动气溶胶可再次用于在由第一液体物质和第二液体物质的反应产生的层上形成透明保护层。或者,第三沉积腔室320的第三浮动气溶胶可包含另一色彩的固体颜料粒子,以使得物体的表面上的最终色彩由第二沉积腔室310和第三沉积腔室320的颜料粒子产生。
沉积腔室包围提供所述体积流的截面面积的周边通路。如先前所讨论的,从气溶胶源进料的气溶胶可被视为首先水平地分散到沉积腔室内的可用体积,并且体积流的上升速率因此取决于腔室容积的截面面积。通过调整体积流的截面面积,有可能控制沉积腔室中的随机粒子移动的状况发生所在的位置。举例来说,当体积流的截面面积随距所述气溶胶源的距离而增大时,气溶胶流的上升速率相应地减慢。如果来自气溶胶源的流动速率难以控制,那么能够装载物体以暴露于随机移动的粒子的点能够通过沉积腔室的设计来控制。截面面积的所要增大可通过将周边通路设计成具有截头锥体的形式来实现。
容易理解,本发明的基本思想能够以各种方式实现,从而在平面或非平面和多孔或不可渗透的物体上借助于一种或多种组成物质形成均匀薄层。由于所述布置非常简单,因此还可以利用本文中所描述的涂布装置对较大尺度的物体,例如大约运输工具组件或空气调节通道进行涂布。此外,沉积腔室不必以单向的连续顺序施加。控制装载顺序和/或各装载状态的持续时间的算法可被应用,以实现所得涂布膜的所要组成。
本领域技术人员显然知道,随着技术进步,本发明的基本思想能够以各种方式实现。本发明以及其实施方案因此不限于以上实例,但是本发明以及其实施方案在权利要求的范围内可改变。

Claims (23)

1.一种涂布装置,所述涂布装置包含:
沉积腔室,所述沉积腔室包围底部部分和顶部部分,其中所述底部部分在所述顶部下面;
装载元件,所述装载元件被配置成将物体装载到所述沉积腔室中以及从所述沉积腔室卸载所述物体;
在所述沉积腔室内的气溶胶源,特征在于,
所述气溶胶源被配置成将包含在气体中的固体或液体粒子的气溶胶流送料到所述沉积腔室的所述底部部分中;
所述装载元件被配置成将所述物体装载到所述沉积腔室的所述顶部部分中;
所述气溶胶源经过调整而产生在所述沉积腔室中逆着所述粒子的重力沉积的方向上升的体积流;
所述体积流的所述上升经过调整而使所述顶部部分中的所述粒子的终端沉降速度减到最小,从而形成浮动气溶胶。
2.如权利要求1所述的涂布装置,其中在所述浮动气溶胶中,所述粒子的随机运动模式胜过所述粒子的重力沉降模式。
3.如权利要求1或2所述的涂布装置,其中所述体积流经过调整而使所述顶部部分中的所述粒子的所述终端沉降速度减小到低于1mm/s。
4.如权利要求1、2或3所述的涂布装置,其中所述沉积腔室包围提供所述体积流的截面面积的周边通路。
5.如权利要求4所述的涂布装置,其中在所述周边通路的至少部分中,所述体积流的所述截面面积随距所述气溶胶源的距离而增大。
6.如权利要求4所述的涂布装置,其中所述周边通路具有截头锥体的形式。
7.如前述权利要求中任一项所述的涂布装置,其中所述气溶胶中的粒子是液滴。
8.如权利要求7所述的涂布装置,其中所述气溶胶源包含:
第一雾化器,所述第一雾化器用于产生第一气溶胶射流;
第二雾化器,所述第二雾化器用于产生第二气溶胶射流;
所述第一雾化器的所述第一气溶胶射流和所述第二雾化器的所述第二气溶胶射流经过布置而碰撞以形成所述气溶胶的液滴。
9.如前述权利要求中任一项所述的涂布装置,其中
所述涂布装置包含均衡元件;
所述均衡元件包含:水平壁,所述水平壁用于在水平方向上分散所述形成的气溶胶;和流通通道,所述流体通道用于在所述沉积腔室中将所述形成并且分散的气溶胶引导到所述均衡元件上方的区域。
10.如前述权利要求中任一项所述的涂布装置,其中所述沉积腔室被布置成维持所述沉积腔室的所述上部部分中的蒸气-液体均衡的饱和状态。
11.如前述权利要求中任一项所述的涂布装置,其中所述浮动气溶胶中的粒子是固体粒子。
12.如前述权利要求中任一项所述的涂布装置,其中所述涂布装置包含两个或更多个沉积腔室,并且所述装载元件被配置成将所述物体相继地插入到所述两个或更多个沉积腔室中。
13.如权利要求12所述的涂布装置,其中第一气溶胶源被配置成将第一气溶胶送料到所述第一沉积腔室的所述底部部分中,并且第二气溶胶源被配置成将第二气溶胶送料到所述第二沉积腔室的所述底部部分中。
14.如权利要求13所述的涂布装置,其中至少在从所述第一沉积腔室卸载所述物体之后的限定时间段内,所述第一气溶胶的物质和所述第二气溶胶的物质具有化学反应性。
15.如权利要求13所述的涂布装置,其中至少在从所述第一沉积腔室装载所述物体之后的限定时间段内,所述第二气溶胶的所述物质是所述第一气溶胶的所述物质的沉积过程中的催化剂。
16.如权利要求12或13所述的涂布装置,其中所述装载元件被配置成在所述限定时间段之前将所述物体从第一沉积腔室装载到所述第二沉积腔室。
17.一种涂布方法,其包括:
在沉积腔室中涂布物体,所述沉积腔室包围底部部分和顶部部分,其中所述底部部分在所述顶部下面;特征在于:
将包含在气体中的固体或液体粒子的气溶胶流送料到所述沉积腔室的所述底部部分中,从而在所述沉积腔室的所述底部部分中产生在所述沉积腔室中逆着所述粒子的重力沉积的方向上升的体积流;
调整所述体积流的速率,以使所述顶部部分中的所述粒子的终端沉降速度减到最小,从而形成浮动气溶胶;
将所述物体装载到所述沉积腔室的所述顶部部分中;
在沉积时段之后从所述沉积腔室卸载所述物体。
18.如权利要求17所述的方法,其中在所述浮动气溶胶中,所述粒子的随机运动模式胜过所述粒子的重力沉降模式。
19.如权利要求17或18所述的方法,其中所述体积流经过调整而使所述顶部部分中的所述粒子的所述终端沉降速度减小到低于1mm/s。
20.如前述权利要求17到19中任一项所述的涂布方法,其中将所述物体相继地装载到两个或更多个沉积腔室中。
21.如权利要求20所述的涂布方法,其中将所述物体装载到第一沉积腔室中的一种物质的第一气溶胶中,之后将所述物体装载到第二沉积腔室中的另一种物质的第二气溶胶中。
22.如权利要求21所述的涂布方法,其中至少在从所述第一沉积腔室卸载所述物体之后的限定时间段内,所述第一气溶胶的所述物质和所述第二气溶胶的所述物质具有化学反应性,并且所述方法包括在所述限定时间段之前将所述物体从所述第一沉积腔室装载到所述第二沉积腔室。
23.如权利要求21所述的涂布方法,其中至少在从所述第一沉积腔室装载所述物体之后的限定时间段内,所述第二气溶胶的所述物质是所述第一气溶胶的所述物质的沉积过程中的催化剂,并且所述方法包括在所述限定时间段之前将所述物体从所述第一沉积腔室装载到所述第二沉积腔室。
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