CN110461478A - 用于配送粒状材料的配料装置、将粒状材料施用于基板的喷涂装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于配送粒状材料(16)的配料装置(10)，其包含用于储存粒状材料(16)的储集器(12)、配料盘(20)及抽吸装置(24)。该配料盘(20)可围绕旋转轴线(22)旋转。该储集器(12)具有面向该配料盘(20)的配料开口(14)且该配料开口(14)经配置于该配料盘(20)上方，以使得在该配料盘(20)的表面与环绕该配料开口(14)的表面(26)之间形成配料间隙。该配料开口(14)经配置为相对于该旋转轴线(22)偏心。该抽吸装置(24)具有面向该配料盘(20)的开口(25)，该开口(25)经配置于该配料盘(20)上方且同样经配置为相对于该旋转轴线(22)偏心。选择该配料间隙的尺寸以使得将该粒状材料(16)的粒子(17)的单层(18)从该储集器(12)经由该配料开口(14)配送至该配料盘(20)的表面上。构建且配置该抽吸装置(24)以使得当通过旋转该配料盘(20)将该粒子(17)输送至该抽吸装置(24)时将粒子(17)的单层(18)抽吸至该抽吸装置(24)中且与气流混合。本发明的其他方面涉及一种包含此类配料装置的喷涂装置及一种用于将粒状材料施用于基板的方法。

Description

用于配送粒状材料的配料装置、将粒状材料施用于基板的喷 涂装置及方法
本发明涉及一种用于配送粒状材料的装置，其包含用于储存粒状材料的储集器、配料盘及抽吸装置。本发明的其他方面涉及包含此类配料装置的喷涂装置及一种用于将粒状材料施用于基板表面的方法。
R.Baetens等人“Properties,requirements and possibilities of smartwindows for dynamic daylight and solar energy control in buildings:A state-of-the-art review”,Solar Energy Materials&Solar Cells 94(2010)第87-105页的综述文章描述可着色智能型窗。智能型窗可利用用于调制光的透射率的数种技术，诸如基于电致变色的装置、液晶(LC)装置及电泳或悬浮粒子装置。基于液晶的装置采用通过施用引起其透射率改变的电场而发生的液晶分子在两个导电电极之间的定向的变化。
诸如LCD显示器装置的已知液晶装置包含两个基板和具有包夹在两个基板之间的液晶层。为保持液晶层的适当的厚度，将间隔物分布在间隙内部。通常，间隔物呈直径为4μm至50μm的球形，其中对于LCD显示器，通常使用4μm至5μm的间隔物直径且对于LC窗通常使用10μm至50μm的间隔物直径。
US 7,692,758B2描述用于分布间隔物的方法及设备。设备包含接地载物台(stage)及可将分布有间隔物的基板放置于该载物台上。将可移动的喷嘴单元配置于载物台上方。用诸如空气或氮气的气体的空气流将呈精细粉末形式的间隔物载运至喷嘴。喷嘴末端的电极在空气中产生阴离子且使间隔物带电。通过彼此之间的斥力将带电间隔物以有规则的间隔分布于接地基板上。典型的间隔物密度在每mm2 10至2000个粒子范围内。
为实现有规则的间隔物分布，有必要将间隔物均匀供应至喷嘴。从DE 42 37 111A1已知用于用精细粉末层涂布对象的设备。将粉末从储集器递送至进行振荡以将粉末递送至料斗中的平板上。将粉末及空气供应至混合腔室中且随后将包含粉末的空气流供应至与混合腔室连接的喷嘴中。
包括LC窗的窗通常大于典型的LCD显示器且面积可超过数平方米。对于基于液晶的智能型窗，由于大尺寸且由于容易在窗中检测到光学缺陷，所以实现均匀分布的间隔物具有挑战性。
基于液晶的智能型窗需要间隔物以有规则的方式分布且每单位面积间隔物数目的标准偏差是低的且不具有或至少实质上不具有间隔物群集。应直接可见且必须避免数个间隔物的群集。此外，间隔物数目的标准偏差应是低的以避免导致造成视觉假影(visualartifact)的间隙尺寸变化的具有极少或不具有间隔物的区域。
用于分布间隔物的已知设备不实现必要的每单位面积间隔物数目的低标准偏差及所需的间隔物群集的低数目。因此，需要用于配送粒状材料的粒子的改进配料设备，诸如用于液晶装置的间隔物。此外，需要可缩短递送用于涂布基板的所需量的间隔物所需的时间(节拍时间)的配料装置。
提出用于配送粒状材料的配料装置。配料装置包含用于储存粒状材料的储集器、配料盘及抽吸装置。配料盘可围绕旋转轴线旋转。储集器具有面向配料盘的配料开口且配料开口经配置于配料盘上方以使得在配料盘的表面与环绕配料开口的表面之间形成配料间隙。配料开口经配置为相对于旋转轴线偏心。抽吸装置具有面向配料盘的开口，且抽吸装置的开口经配置于配料盘上方且同样经配置为相对于旋转轴线偏心。选择配料间隙的尺寸以使得将粒状材料的粒子的单层从储集器经由配料开口配送至配料盘的表面上，且构建且配置抽吸装置以使得当通过旋转配料盘将粒子输送至抽吸装置时将粒子的单层抽吸至抽吸装置中且与气流、优选与恒定气流混合。
将粒状材料的粒子从储集器经由配料开口递送至配料盘上。当配料开口配置于配料盘上方时，借助于重力使粒子落至配料盘上。可借助于配置于储集器中的搅动器支撑粒子的递送。
若配料开口的形状为圆形，则配料开口的直径优选选自2mm至20mm且尤其优选5至10mm。可替代地，配料开口可呈任何其他形状，其中配料开口的尺寸定义为最大尺寸且优选定向最大尺寸以使得延伸穿过此尺寸的线与配料盘的旋转轴线交叉。例如，配料开口可呈椭圆形状。
配料开口的中心经配置为相对于配料盘的旋转轴线偏心。配料开口的中心与旋转轴线之间的距离优选在10mm至50mm范围内。抽吸装置的开口的中心的距离经选择为与配料开口的中心的距离相同。使抽吸装置的开口的直径适于配料开口的尺寸以使得抽吸装置的开口的直径与配料开口的直径相同或略微地大于配料开口的直径。通过选择大于配料开口的直径的抽吸装置的开口的直径，环境气体(空气)的吸入增加。
通过旋转配料盘将递送至配料盘上的粒子输送至抽吸装置。环绕配料开口的壁与配料盘的表面之间的距离界定配料间隙的尺寸。选择配料间隙的尺寸以使得仅可通过配料盘输送单层的粒子。配料开口的表面如同刮板(squeegee)一样起作用，其阻挡任何其他层的粒子跟随配料盘旋转且因此阻挡输送其他粒子至抽吸装置。仅将单层的粒子递送至具有规定宽度及高度的配料盘上。随后将此单层输送至抽吸装置。单层的宽度是由配料开口的直径界定且高度是由粒子的尺寸界定。
粒子的尺寸定义为粒子的直径。若粒子不呈球形，则粒子的尺寸可定义为最大可能性圆周的粒子的直径。理想地，粒状材料的所有粒子具有相同尺寸。通常，粒状材料的粒子具有一定的尺寸分布。在下文中，术语“粒子的尺寸”是指粒子的平均尺寸。在间隔物用于光学装置的情况下，粒径仅具有通常为标称粒径的±1.0％的低公差。
配料盘具有扁平表面且配料开口相对于配料盘配置以使得当旋转配料盘时配料间隙的尺寸变化小于10μm、优选变化小于5μm且尤其优选变化小于2μm。
配料盘的旋转速度优选在5至20rpm范围内。
配料盘的表面粗糙度Ra优选在0.1至4μm范围内，尤其优选在2至3.5μm范围内。Ra为沿线轮廓(line profile)测量的表面粗糙度的算术平均值。
表面粗糙度必须不过大以便保持配料间隙尺寸的变化在优选限值内。然而，配料盘与粒状材料的粒子之间的一定摩擦被视为有利的，以便防止粒子滑出配料盘。通过提供具有规定粗糙度的表面来防止粒子在更高的旋转速度下旋转脱离。
用于配料盘的合适的材料为不锈钢。
配料盘的表面优选经图案化以使得表面具有多个凹痕，其中选择凹痕的形状以使得粒状材料的恰好一个粒子装入(fit in)凹痕中之一中。若粒状材料的粒子呈球形，则对于深度为粒径的50％或超过50％的凹痕，凹痕优选呈直径等于或略微地大于粒子的直径的球形。对于深度小于粒径的50％的凹痕，所以凹痕的直径可选择为小于粒径。
通过使用具有图案化表面的配料盘来进一步提高单层的粒子的均匀性。各凹痕界定用于粒状材料的恰好一个粒子的空间。另外，环绕配料开口的壁充当刮板且拭去任何额外层的粒子。
若配料盘的表面并未经图案化，则间隙的尺寸由配料盘的表面与环绕配料开口的壁之间的最短距离界定。若配料盘的表面经图案化，则必须考虑凹痕的深度以使得间隙的尺寸由配料盘的表面与环绕配料开口的壁之间的最短距离及凹痕的深度的总和界定。若并非所有的凹痕具有相同深度，则随后使用平均深度。
为允许仅将单层的粒子从配料开口下方输送至抽吸装置，配料间隙的尺寸选择为大于粒子的平均直径且小于或等于粒子的平均直径的两倍。
抽吸装置优选经构建为文氏喷嘴(Venturi nozzle)。当将诸如空气或氮气的空气流施用于文氏喷嘴时，将粒子抽吸至文氏喷嘴中作为通过面向配料盘的开口的侧流。该流可由压力及流动速率界定。空气流的压力优选在0.1至2巴范围内，尤其优选在0.25至1巴范围内。
每时间单位配送粒子的量优选通过选择选自以下的参数来控制：配料盘的旋转速度、配料开口的尺寸及形状、旋转轴线与配料开口的中心之间的距离及这些参数中的至少两者的组合。
储集器优选包含用于搅拌粒状材料的粒子且因此支撑将粒子递送至配料盘上的搅动器。搅动器优选经配置于配料开口附近。
此外，优选地，至少配料开口附近的内壁的储集器的材料是由诸如聚合物的非导电材料制成。搅动器可刮擦储集器内壁且因此释放其他粒子。通过使用非导电材料来避免污染具有导电粒子的粒状材料。在配料间隔物用于制造液晶盒的情况下，此为有利的，因为避免盒的两个基板之间的不合需要的电性短路(electrical shortcut)。
配料装置优选经配置于外壳中且配料盘优选容纳于诸如氮气的干燥及/或惰性氛围中。干燥环境防止或至少减少粒子团聚。诸如氮气的惰性氛围可用于确保安全的干燥环境。
本发明的另一方面提供一种用于将粒状材料施用于基板表面的喷涂装置。喷涂装置包含所描述的配料装置中之一。配料装置供应包含粒状材料的气流。喷涂装置进一步包含至少一个喷嘴、至少一个将配料装置连接至至少一个喷嘴的供应管线及用于相对于至少一个喷嘴移动基板的构件。
用于相对于至少一个喷嘴移动基板的构件可例如为输送机，其中输送机经构建且经配置以移动基板。输送机可为任何滚筒、同轴辊及/或(多-单)带式输送机。可替代地，用于移动基板的构件可经构建作为基板载体，诸如真空夹盘或浮动台。在浮动台中，通过气流提升且移动基板。
喷涂装置可包含喷涂棒且可在喷涂棒上安装至少一个喷嘴。用于相对于至少一个喷嘴移动基板的构件可经构建作为移动喷涂棒的平移载物台。若安装至少一个喷嘴而无喷涂棒，则可将至少一个喷嘴安装至平移载物台。
此外，可将喷涂棒安装在平移载物台上。在此类实施方案中，首先通过使用如上文所描述的用于移动基板的构件将基板输送至喷涂腔室中且输送出喷涂腔室。在施用粒状材料期间，基板保持静止且平移载物台用作相对于至少一个喷嘴移动基板的构件。
用于移动基板的构件优选经构建以使得基板相对于至少一个喷嘴的移动速度在2m/min至6m/min范围内。
喷涂装置优选包含用于以静电方式使粒状材料的粒子带电的构件。
用于以静电方式使粒子带电的构件优选包含至少一个供应管线且至少一个供应管线至少部分由导电材料构建以使得通过与供应管线的导电材料的碰撞来使粒子带电。导电材料优选与地面电位连接。粒子在其从配料装置行进至至少一个喷嘴期间同时与供应管线的导电材料的壁碰撞从而以静电方式带电(摩擦电效应)。有利地，具有相同电荷的粒子展现防止粒子群集或团聚的粒子之间的斥力。
基板优选在喷涂装置中经电绝缘。粒子粘附于基板表面上。即使当基板上下颠倒且轻打时，其还粘附。据信范德华力是粒子粘附性的原因。
喷涂装置优选包含振动系统。振动系统经构建且经配置以对至少一个喷嘴施用振动。有利地，阻塞喷嘴的风险通过振动喷嘴来降低。优选将至少一个喷嘴安装至喷涂棒且使喷涂棒附接至振动系统。有利地，仅需要一个振动系统以将振动施用于附接至喷涂棒的所有喷嘴。
喷涂装置优选包含用于调节至少一个喷嘴至基板的距离的构件。因为喷嘴可安装至喷涂棒，所以用于调节距离的构件可经构建且经配置以使得喷涂棒至基板的距离得以调节。可优选将至少一个喷嘴至基板的距离调节在25mm至500mm范围内，优选在100mm至300mm范围内且最优选在150至250mm范围内。
至少一个喷嘴具有界定包含离开喷嘴的粒子的气流的形状的开口角。优选地选择至少一个喷嘴的开口角、至少一个喷嘴至基板的距离及若存在超过一个喷嘴的两个喷嘴之间的距离以使得由至少一个喷嘴产生的包含粒状材料的气溶胶喷雾(aerosol spray)覆盖基板的整个宽度。若存在超过一个喷嘴，则优选在由两个喷嘴产生的气溶胶喷雾之间不存在重叠。两个喷嘴之间的距离也称为喷嘴缝(nozzle stitch)。
若使用超过一个喷嘴，则避免两个喷嘴的气溶胶喷雾之间的重叠，因为递送至基板的粒子的浓度在重叠区域中增大。同样，应避免两个喷嘴的两个气溶胶喷雾之间的间隙，因为没有粒子应递送或仅降低浓度的粒子递送至间隙区域。
若配料装置包含两个或超过两个喷嘴，则优选经由单独的供应管线将喷嘴中的各者连接至配料装置。优选将分布器连接至配料装置且将供应管线中的各者连接至分布器。此外，所有喷嘴的所有供应管线优选具有相等长度。通过选择相等长度的所有供应管线，避免不同喷嘴之间的不规则且实现粒子更均匀分布于基板上。
为避免污染具有粒状材料的粒子的环境，喷涂装置优选包含喷涂腔室。喷涂腔室经构建以容纳基板。至少一个喷嘴及用于相对于至少一个喷嘴移动基板的构件位于喷涂腔室内。喷涂腔室优选经密封以便在喷涂腔室内部含有任何过量粒子。
此外，喷涂腔室经优选地构建以使得可易于清洁喷涂腔室。为易于清洁，喷涂腔室优选具有经抛光的表面，诸如经电抛光的不锈钢或具有类似品质的表面。为避免粒子粘附于喷涂腔室表面，喷涂腔室优选为抗静电的或如同粒子一样同样带电以便产生排斥效应。
在本发明的另一方面中，提供一种用于将粒状材料施用于基板表面的方法。该方法包括以下步骤：将粒状材料及基板供应至所描述的喷涂装置中之一及使用喷涂装置将粒状材料施用于基板表面。
待加工的基板优选为诸如液晶盒的光学装置的基板。粒状材料的粒子优选为用于分离光学装置的两个基板的间隔物。
光学装置可为可切换窗，特别是包含液晶盒的可切换液晶窗。此外，光学装置可为液晶显示器(LCD)。基板优选呈矩形形状，其中矩形各侧的长度可在5cm至500cm范围内，尤其优选在40cm至400cm范围内且最优选在100cm至250cm范围内。基板可呈任意形状，其中考虑矩形形状以产生最高粒子效率。例如，三角形比矩形具有更多的“间隙”，尽管两个基板具有相同的起始宽度。
与用于将粒状材料施用于基板表面的喷涂装置及方法相比，本发明的装置及方法能够以更高的速率递送粒状材料。这允许缩短节拍时间。节拍时间为将粒状材料递送至基板而具有所需粒子分布所需的时间。例如，基于在基板上方多次旋转间隔物喷嘴以便实现可接受分布的已知装置能够在约14分钟节拍时间内加工1.8m2基板。所提出的装置及方法容许在约30秒节拍时间内加工1.8m2基板。
优选使粒状材料与氮气在喷涂装置的配料装置中混合。为确保干燥环境，氮气是优选的。可替代地，也可使用压缩的洁净干燥空气。当压缩的干燥空气适用作推进剂时，使用氮气作为推进剂的额外效益为因不存在氧气而防止产生潜在的(粉尘)燃烧。
所提出的配料装置、所提出的喷涂装置及所提出的方法均可用于由例如尤其聚合物、玻璃或金属的合成材料制成的大范围的球形及非球形颗粒。在单片材或辊对辊应用中合适的基板为例如玻璃、塑料、木材、金属、纸、纸板、PCB、LCD等。
附图简述
图显示：
图1呈示意性截面视图的配料装置，
图2呈透视图的配料装置，
图3粒子向配料盘上的递送，
图4粒子向经图案化配料盘上的递送，
图5喷涂装置的示意性概览图，
图6液晶盒的横截面图，及
图7基板上的间隔物分布及测试场。
图1描绘呈示意性截面视图的配料装置10。配料装置10包含储集器12、配料盘20及抽吸装置24。储集器12及抽吸装置24经配置于配料盘20上方。配料盘20可围绕垂直旋转轴线22旋转。
储集器12包含通向配料开口14的漏斗部分13。配料开口14面向配料盘20的上表面。粒状材料16储存于储集器12内部。借助于重力将粒状材料16经由配料开口14递送至配料盘20上。在图1的实施方案中，将搅动器28安装于储集器12内以便支撑粒状材料16的递送。为避免因搅动器28刮擦储集器12的内壁15而产生导电粒子，搅动器28附近的内壁15的至少部分优选由非导电材料制成。
将粒状材料16以粒状材料16的单层18形式递送至配料盘20上。借助于旋转配料盘20将单层18从配料开口14的底面输送至抽吸装置24。
抽吸装置24具有面向配料盘20的开口25。在抽吸装置24内部，气体压力相对于配料盘20附近的气体压力降低以使得将气体流抽吸至抽吸装置中。气体流将单层18的粒子拖曳向前至抽吸装置24中，产生气体与粒子的混合物。气体为例如干燥空气或氮气。
借助于单层18，将限定量的粒状材料16的粒子输送至抽吸装置24且随后与限定量的气体混合，以使得形成具有偏差较低的限定粒子密度的气体与粒子的混合物。
如从图1可见，配料开口14的平面以及抽吸装置24的开口25的平面平行于配料盘20的平面定向。此外，储集器12以及抽吸装置24经配置为相对于旋转轴线22偏心。配料开口14的中心及抽吸装置24的开口25的中心距旋转轴线22的距离相同。
图2显示配料装置10的透视图。储集器12及抽吸装置24经安装于配料盘20上方。储集器将粒状材料的单层18递送至配料盘20上。借助于旋转配料盘20从储集器12下方朝向抽吸装置24下方的位置输送粒状材料的单层18。诸如空气或氮气的气流流入抽吸装置24中且将单层18的粒子加载抽吸装置24中。
图3显示递送粒子至配料盘20上的放大的示意图。储集器12的漏斗部分13通向配置于配料盘20表面上方的配料开口14。将配料开口14安装在距配料盘20表面距离30处且形成配料间隙。
粒状材料的粒子17经由配料开口14从储集器12落至配料盘20表面上。借助于旋转配料盘20，移动粒子17远离配料开口14下方。旋转方向由箭头23指示。在图3中所示的实例中，粒子17呈球形，以使得其尺寸由其直径界定。
选择配料间隙的尺寸以使得仅可通过配料盘20输送粒子17的单层18。环绕配料开口14的表面26如同刮板一样起作用。刮板阻挡任何其他层的粒子17跟随配料盘20旋转且因此阻挡其他粒子输送至抽吸装置24。
配料间隙的尺寸优选地经选择以使得配料开口14与配料盘20的表面26之间的距离大于粒子17的直径且小于或等于粒子17的直径的两倍。由于配料间隙的经选择尺寸，所以表面26或刮板拭去超过形成单层18的那些粒子17的任何粒子17。
在图3中所示的实施方案中，配料盘20的表面具有粗糙度32以便提供充分的摩擦以使得当旋转配料盘20时粒子17停留在适当位置。配料盘20的表面粗糙度Ra优选在0.1至4μm范围内，尤其优选在2至3.5μm范围内。Ra为沿线轮廓测量的表面粗糙度的算术平均值。
在图4中，显示配料盘20的替代实施方案。配料盘20的表面经图案化且特征在于多个凹痕34。凹痕34匹配粒状材料的粒子17的形状以使得恰好一个粒子17装入凹痕34中之一中。从凹痕底部至配料开口14测量配料开口14至配料盘20的表面的距离。
如关于图2已所描述，如由箭头23指示来旋转配料盘20且将粒子17从配料开口14下方输送至抽吸装置24。环绕配料开口14的表面26拭去可形成超过单层18的额外层的任何过量粒子。
图5显示包含配料装置10、分布器120及喷涂腔室102的喷涂装置100。在喷涂腔室102内部，数个喷嘴108经安装至喷涂棒106上。此外，输送机114经配置于喷涂腔室102内部且经设置(configure)以容纳基板112且输送基板112通过喷涂腔室102。
将各喷嘴108经由独立的供应管线104连接至分布器120。将配料装置10连接至分布器120且将气体与粒状材料的粒子17的混合物供应至分布器120。
喷嘴108中的各者经设置以生成具有规定开口角的气溶胶喷雾110。选择喷嘴108与基板112之间的距离116以及两个喷嘴108之间的距离118以使得气溶胶喷雾110覆盖基板112的整个宽度，同时避免两个喷嘴108的气溶胶喷雾110之间的重叠或气溶胶喷雾110之间的间隙。
为以粒状材料的粒子17涂布基板112的表面，借助于输送机114移动基板112通过气溶胶喷雾110。基板112的表面上的粒子17的密度可通过调节所供应的气体与粒子的混合物且通过调节输送机114的移动速度来控制。
涂布基板112的表面的过程在喷涂腔室102内部进行。喷涂腔室102含有并未递送至基板112的任何过量粒子以避免污染环境。
图6显示液晶装置200的实例。液晶装置200包含第一基板202、第二基板204及包夹在两个基板202与204之间的液晶层206。将粒子17放置于两个基板202与204之间且充当间隔物210以保持具有恒定宽度的两个基板202与204之间的间隙。液晶位于成形间隙内部。液晶装置200另外包含闭合间隙的密封件208。
图7显示充当第一基板202上的间隔物的粒子17的分布。间隔物的分布必须为均匀的以便保证液晶装置200中的恒定间隙宽度。对于分析，九个测试场301至309已遍及第一基板202的表面而分布。测试场301至309中的各者中的粒子17数目通过拍摄对应测试场的显微镜图像且计数显微镜图像中的粒子17来确定。
分析每一测试场中的粒子17的数目及分布。若场中的粒子17数目过低，则施加至液晶装置200上的力可压缩此场中的间隙。随后间隙的宽度小于导致液晶装置200的可见缺陷的期望宽度。若测试场中的粒子17数目过高，则会干扰环绕粒子的液晶的特性，导致液晶装置的可见的光学缺陷。
此外，必须避免粒子17的群集。群集为两个或超过两个粒子17的团聚物。这些群集通常较大而足以为肉眼可见且因此为可见的光学缺陷。在场#309中，描绘了4个粒子17的群集。
实施例
具有16个喷嘴配置于喷涂棒上的喷涂装置用于以测试粉末涂布玻璃基板。两个喷嘴之间的距离(喷嘴间距)设定成94mm。因此，可用此测试装备涂布的基板的最大宽度为约1500mm。粉末粒子位于配料装置的储集器中。配料装置用于向喷涂装置提供气体与间隔物粒子的混合物。
将配料开口及配料装置的抽吸装置的开口安装在距旋转轴线20mm距离处。配料盘的旋转速度、配料盘与配料开口的表面之间的配料间隙的尺寸为可调节的。至于抽吸装置，文氏喷嘴与可调节的文氏压力一起使用。
喷嘴与玻璃基板之间的距离为可调节的。输送带用于相对于喷嘴移动玻璃基板。
对于所实现的粒子分布的分析，将成像约5mm2面积的显微镜相机放置于基板上的不同位置上。使用USB显微镜获得显微镜相机的图像且接着分析。在记录框架中，计算每一经测试位置的粒子数目。此外，记录群集的超过一个粒子的存在。
使尺寸400mm×400mm的四个玻璃基板涂布有聚酰亚胺。摩擦聚酰亚胺以便产生用于液晶的配向层。
在此实施例中，可购自KSL staubtechnik gmbh,Germany的吸墨粉(anti set-offpowder)S5/20用作测试粉末。此所用粉末是基于天然淀粉。中值粒度为20.6μm且尺寸小于10μm的粒子的量为6.3体积％。
使用16个喷嘴且喷嘴至基板玻璃的距离设定成200mm，且输送机的速度设定成以6m/min速度相对于喷嘴移动玻璃基板。
在配料盘的旋转速度设定成5rpm且配料间隙的尺寸为30μm的情况下操作配料装置。文氏压力设定成0.45巴。
成像面积为约5mm2的九个测量场在玻璃基板的表面上均匀地分布成三行(A、B、C)及三列(1、2、3)。统计各场中的间隔物数目且记录群集。测量结果列于表1至4中。每一个基板的场中的粒子的平均数目以及对应的标准偏差在表5中给出。并未观察到粒子群集。
表1
1 2 3
C 4 9 6
B 6 5 7
A 4 5 3
表2
1 2 3
C 8 4 6
B 10 4 6
A 10 14 12
表3
1 2 3
C 12 10 13
B 11 11 5
A 12 9 6
表4
基板数目 粒子的平均数目 标准偏差
1 9.4 3.5
2 5.4 1.7
3 8.2 3.3
4 9.9 2.6
表5
参考数字列表
10 配料装置
12 储集器
13 漏斗
14 配料开口
15 内壁
16 粒状材料
17 粒状材料的粒子
18 粒状材料的单层
20 配料盘
22 旋转轴线
23 旋转方向
24 抽吸装置
25 开口
26 表面
28 搅动器
30 配料间隙
32 表面粗糙度
34 凹痕
100 喷涂装置
102 喷涂腔室
104 供应管线
106 喷涂棒
108 喷雾嘴
110 气溶胶喷雾
112 基板
114 输送机
116 喷嘴至基板的距离
118 喷嘴缝
120 分布器
200 液晶装置
202 第一基板
204 第二基板
206 液晶层
208 密封件
210 间隔物

Claims (19)

1.一种用于配送粒状材料(16)的配料装置(10)，其包含
用于储存该粒状材料(16)的储集器(12)、
配料盘(20)及
抽吸装置(24)，其中
该配料盘(20)可围绕旋转轴线(22)旋转，
该储集器(12)具有面向该配料盘(20)的配料开口(14)，
该配料开口(14)配置于该配料盘(20)上方以使得在该配料盘(20)的表面与环绕该配料开口(14)的表面(26)之间形成配料间隙，该配料开口(14)经配置为相对于该旋转轴线(22)偏心，
该抽吸装置(24)具有面向该配料盘(20)的开口(25)，该开口(25)经配置于该配料盘(20)上方且同样经配置为相对于该旋转轴线(22)偏心，
选择该配料间隙的尺寸以使得将该粒状材料(16)的粒子(17)的单层(18)从该储集器(12)通过该配料开口(14)配送至该配料盘(20)的表面上，
构建且配置该抽吸装置(24)，以使得当通过旋转该配料盘(20)将该粒子(17)输送至该抽吸装置(24)时，将该粒子(17)的单层(18)抽吸至该抽吸装置(24)中且与气流混合。
2.根据权利要求1的配料装置(10)，其特征在于该配料盘(20)的表面扁平度在0至5μm范围内和/或表面粗糙度在0.1至4μm范围内。
3.根据权利要求1或2的配料装置(10)，其特征在于使该配料盘(20)的表面经图案化以使得该表面具有多个凹痕(34)，选择该凹痕(34)的形状以使得该粒状材料(16)的恰好一个粒子(17)装入该凹痕(34)中之一中。
4.根据权利要求1至3中任一项的配料装置(10)，其特征在于该配料间隙的尺寸大于该粒子(17)的平均直径且小于或等于该粒子(17)的平均直径的两倍。
5.根据权利要求1至4中任一项的配料装置(10)，其特征在于该抽吸装置(24)为文氏喷嘴。
6.根据权利要求1至5中任一项的配料装置(10)，其特征在于配送粒子(17)的量是通过选择选自该配料盘(20)的旋转速度、该配料开口(14)的形状、该旋转轴线(22)与该配料开口(14)的中心之间的距离的参数及这些参数中的至少两者的组合来控制。
7.根据权利要求1至6中任一项的配料装置(10)，其特征在于该储集器(12)包含用于搅拌该配料开口(14)附近的粒状材料(16)的粒子(17)的搅动器(28)。
8.一种用于将粒状材料(16)施用于基板(112)的表面的喷涂装置(100)，该喷涂装置(100)包含根据权利要求1至7中任一项的配料装置(10)，该配料装置(10)供应包含该粒状材料(16)的气流；至少一个喷嘴(108)；将该配料装置(10)连接至该至少一个喷嘴(108)的至少一个供应管线(104)；及用于相对于该至少一个喷嘴(108)移动基板(112)的构件。
9.根据权利要求8的喷涂装置(100)，其特征在于该喷涂装置(100)包含用于以静电方式使该粒状材料(16)的粒子(17)带电的构件。
10.根据权利要求9的喷涂装置(100)，其特征在于该至少一个供应管线(104)至少部分由导电材料构建，以使得该粒子(17)通过与该至少一个供应管线(104)的导电材料碰撞而带电。
11.根据权利要求8至10中任一项的喷涂装置(100)，其特征在于该喷涂装置(100)包含经构建且经配置以向该至少一个喷嘴(108)施用振动的振动系统。
12.根据权利要求8至11中任一项的喷涂装置(100)，其特征在于该至少一个喷嘴(108)至该基板(112)的距离为25mm至500mm。
13.根据权利要求8至12中任一项的喷涂装置(100)，其特征在于选择该至少一个喷嘴(108)的开口角、该至少一个喷嘴(108)至该基板(112)的距离及若存在超过一个喷嘴，两个喷嘴(108)之间的距离，以使得由该至少一个喷嘴(108)产生包含该粒状材料(16)的气溶胶喷雾(110)，其中该气溶胶喷雾(110)覆盖该基板(112)的整个宽度，且其中若存在超过一个喷嘴(108)，则由两个喷嘴(108)产生的气溶胶喷雾(110)之间不存在重叠。
14.根据权利要求8至13中任一项的喷涂装置(100)，其特征在于该喷涂装置(100)包含至少两个喷嘴(108)，其中各喷嘴(108)经由供应管线(104)连接至该配料装置(10)且其中所有喷嘴(108)的供应管线(104)具有相等长度。
15.根据权利要求8至14中任一项的喷涂装置(100)，其特征在于该喷涂装置(100)包含喷涂腔室(102)，其中该至少一个喷嘴(108)位于该喷涂腔室(102)内部，该喷涂腔室(102)经构建以容纳该基板(112)且该喷涂腔室(102)经构建以含有该粒状材料(16)的过量粒子。
16.一种用于将粒状材料(16)施用于基板(112)的表面的方法，该方法包括以下步骤：
将该粒状材料(16)及该基板(112)供应至根据权利要求8至15中任一项的喷涂装置(100)，及
使用该喷涂装置(100)将该粒状材料(16)施用于该基板(112)的表面。
17.根据权利要求16的方法，其特征在于该基板(112)为光学装置(200)的基板且该粒状材料(16)的粒子(17)为用于分离该光学装置(200)的两个基板的间隔物(210)。
18.根据权利要求16或17的方法，其特征在于使该粒状材料(16)与氮气在该喷涂装置(100)的配料装置(10)中混合。
19.根据权利要求16至18中任一项的方法，其特征在于该基板(112)为可切换窗的基板。
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