CN110709976A - 基材涂覆设备和方法 - Google Patents

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Abstract

基材涂覆设备可以包括容器，所述容器包括储器和可调节坝，所述可调节坝限定了储器的可调节深度。设备还可以包括相对于容器以可转动方式安装的辊。辊的一部分外周界可以布置在储器的可调节深度内。对基材进行涂覆的方法可以包括用液体填充容器的储器，以及使得辊的一部分外周界与液体以接触角发生接触。方法还可以包括改变储器内的液体的自由表面的高程，从而改变接触角。方法还可以包括绕着转轴转动辊，从而将液体从储器转移到基材的主表面。

Description

基材涂覆设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年03月29日提交的美国临时申请序列第62/478,284号的优先权，其全文通过引用结合入本文，如下所详述。
技术领域
本公开一般地涉及基材涂覆设备和方法，更具体地，涉及包含可调节坝的基材涂覆设备以及基材涂覆方法，所述方法包括改变储器内的液体的自由表面的高程。
背景技术
用设计成对基材的主表面进行蚀刻的蚀刻剂来涂覆基材的主表面是已知的。希望提供的设备和方法能够控制液体(例如，蚀刻剂)到基材(例如，玻璃片)的主表面的转移速率。
发明内容
下面简要归纳本公开的内容，以便提供对详述部分所描述的一些实施方式的基本理解。
实施方式1：基材涂覆设备可以包括容器，所述容器包括储器和可调节坝，所述可调节坝限定了储器的可调节深度。设备还可以包括相对于容器以可转动方式安装的辊。辊的一部分外周界可以布置在储器的可调节深度内。
实施方式2：如实施方式1所述的基材涂覆设备，其中，设备还可以包括布置在储器中的液体，液体的自由表面在可调节坝的上边缘的上方延伸，以及辊与液体以接触角发生接触。
实施方式3：如实施方式2所述的基材涂覆设备，其中，液体可以包括蚀刻剂。
实施方式4：如实施方式2或3所述的基材涂覆设备，其中，对可调节坝进行调节可以改变自由表面的高程。
实施方式5：如实施方式2-4中任一项所述的基材涂覆设备，其中，接触角可以是90°至小于180°。
实施方式6：如实施方式2-5中任一项所述的基材涂覆设备，其中，所述辊的一部分外周界可以延伸到浸入深度，所述浸入深度比自由表面低了0.5mm至辊直径的50％。
实施方式7：如实施方式1-5中任一项所述的基材涂覆设备，其中，辊直径可以是约20mm至约50mm。
实施方式8：如实施方式1-7中任一项所述的基材涂覆设备，其中，辊的外周界可以被多孔材料所限定。
实施方式9：如实施方式1-8中任一项所述的基材涂覆设备，其中，储器可以包括第一端部和与第一端部相对的第二端部，以及所述第二端部可以至少部分被可调节坝所限定。
实施方式10：如实施方式9所述的基材涂覆设备，其中，在从第一端部到第二端部的方向上，储器对应于可调节坝的经过调节的位置的深度可以是增加的。
实施方式11：如实施方式9所述的基材涂覆设备，其中，辊的转轴可以以从第一端部到第二端部的方向延伸。
实施方式12：如实施方式9-11中任一项所述的基材涂覆设备，其中，设备还可以包括入口端口，所述入口端口通向储器的第一端部。
实施方式13：如实施方式12所述的基材涂覆设备，其中，设备还可以包括出口端口，所述出口端口通向储器的第二端部。
实施方式14：如实施方式12所述的基材涂覆设备，其中，可调节坝的位置可以是在出口端口与入口端口之间。
实施方式15：对基材进行涂覆的方法可以包括用液体填充容器的储器。方法还可以包括使得液体与辊的一部分外周界以接触角发生接触。方法还可以包括改变储器内的液体的自由表面的高程，从而改变接触角。方法还可以包括绕着转轴转动辊，从而将液体从储器转移到基材的主表面。
实施方式16：如实施方式15所述的方法，其中，辊的转动可以从储器举起转移的液体，从而与基材的主表面接触。
实施方式17：如实施方式15或16所述的方法，其中，基材的主表面可以以高于自由表面的方式间隔开并且面朝自由表面。
实施方式18：如实施方式15-17中任一项所述的方法，其中，接触角可以是90°至小于180°。
实施方式19：如实施方式15-18中任一项所述的方法，其中，一部分的转移液体可以将基材与辊间隔开不发生接触，同时将液体从储器转移到基材的主表面。
实施方式20：如实施方式15-19中任一项所述的方法，其中，改变自由表面的高程可以包括对可调节坝的高度进行调节。
实施方式21：如实施方式15-19中任一项所述的方法，其中，方法还可以包括通过升高可调节坝的上边缘来减小接触角，从而增加液体转移速率。
实施方式22：如实施方式15-19中任一项所述的方法，其中，方法还可以包括通过降低可调节坝的上边缘来增加接触角，从而减小液体转移速率。
实施方式23：如实施方式22所述的方法，其中，可以响应基材的尾端接近辊，来执行减小液体转移速率。
实施方式24：如实施方式20-23中任一项所述的方法，其中，来自储器的液体量可以持续地在可调节坝的上边缘溢出。
实施方式25：如实施方式15-24中任一项所述的方法，其中，改变自由表面的高程可以包括如下任意一种或两种：改变填充储器的输入液体的填充速率，以及改变离开储器的输出液体的离开速率。
实施方式26：如实施方式15-25中任一项所述的方法，其中，基材可以包括玻璃。
实施方式27：如实施方式15-26中任一项所述的方法，其中，液体可以包括蚀刻剂。
实施方式28：对基材进行涂覆的方法可以包括用液体填充容器的储器。液体的自由表面可以在可调节坝的上边缘的上方延伸。来自储器的液体量可以持续地在可调节坝的上边缘溢出。方法还可以包括使得液体与辊的一部分外周界以接触角发生接触。方法还可以包括调节可调节坝的上边缘以改变储器内的液体的自由表面的高程，从而改变接触角。方法还可以包括绕着转轴转动辊，从而将液体从储器转移到基材的主表面。
实施方式29：如实施方式28所述的方法，其中，辊的转动可以从储器举起转移的液体，从而与基材的主表面接触。
实施方式30：如实施方式28或29所述的方法，其中，基材的主表面可以以高于自由表面的方式间隔开并且可以面朝自由表面。
实施方式31：如实施方式28-30中任一项所述的方法，其中，接触角可以是90°至小于180°。
实施方式32：如实施方式28-31中任一项所述的方法，其中，一部分的转移液体可以将基材与辊间隔开不发生接触，同时将液体从储器转移到基材的主表面。
实施方式33：如实施方式28-32中任一项所述的方法，其中，方法还可以包括通过升高可调节坝的上边缘来减小接触角，从而增加液体转移速率。
实施方式34：如实施方式28-32中任一项所述的方法，其中，方法还可以包括通过降低可调节坝的上边缘来增加接触角，从而减小液体转移速率。
实施方式35：如实施方式34所述的方法，其中，可以响应基材的尾端接近辊，来执行减小液体转移速率。
实施方式36：如实施方式28-35中任一项所述的方法，其中，改变自由表面的高程还可以包括如下任意一种或两种：改变填充储器的输入液体的填充速率，以及改变离开储器的输出液体的离开速率。
实施方式37：如实施方式28-36中任一项所述的方法，其中，基材可以包括玻璃。
实施方式38：如实施方式28-37中任一项所述的方法，其中，液体可以包括蚀刻剂。
附图说明
参考附图阅读下文详细描述时，更好地理解这些和其他方面、实施方式和优点，其中：
图1显示根据本公开实施方式的基材涂覆设备的示意图；
图2是图1的基材涂覆设备沿线2-2的横截面示意图，可调节坝位于伸出取向，以提供处于上高程的自由表面；
图3显示图1的视图2的基材涂覆设备的放大图，液体的自由表面位于上高程；
图4显示类似于图2的基材涂覆设备的横截面示意图，但是显示可调节坝位于缩回取向，以提供处于下高程的自由表面；
图5显示类似于图3的基材涂覆设备的放大图，但是显示液体的自由表面位于下高程；以及
图6-11显示当基材横穿过一系列的辊时的基材涂覆方法的实施方式。
具体实施方式
现在，下文将参照附图更完整地描述实施方式，其中，附图中显示了示例性实施方式。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是，本公开可以以许多不同的形式实施，不应被解读成局限于在此提出的实施方式。
图1是根据本公开实施方式的基材涂覆设备101的示意图。基材涂覆设备101可以用液体107涂覆基材105的第一主表面103a。如所示，基材105还可以包括与第一主表面103a相对的第二主表面103b。可以在第一主表面103a与第二主表面103b之间定义基材105的厚度“T”。取决于具体应用，可以提供宽范围的厚度。例如，厚度“T”可以包括如下基材厚度：约50微米(微米，μm)至约1厘米(cm)，例如约50微米至约1毫米(mm)，例如约50微米至500微米，例如约50微米至300微米。
如所示，基材105的厚度“T”可以沿着基材105的长度是基本恒定的(参见图1)，例如沿着基材105的整个长度是基本恒定的(参见图6-8)。如图2和4进一步所示，基材105的厚度“T”可以沿着基材105的宽度是基本恒定的，所述宽度会是垂直于长度。如进一步所示，基材105的厚度“T”可以是沿着基材105的整个宽度是基本恒定的。在一些实施方式中，厚度“T”可以是沿着基材105的整个长度和整个宽度是基本恒定的。虽然未示出，但是在其他实施方式中，基材105的厚度“T”可以沿着基材105的长度和/或宽度发生变化。例如，可能在宽度的相对外边缘处存在增厚的边缘部分(边缘珠)，这可能是由于一些基材(例如，玻璃带)的成形工艺所产生的。此类边缘珠通常包括的厚度可能大于玻璃带的高质量中心部分的厚度。但是，如图2和4所示，如果基材105形成有此类边缘珠的话，已经从基材105分离掉了它们。
如图6-8所示，基材105可以包括片材，所述片材包含前端105a和尾端105b，其中，基材105的长度在前端105a与尾端105b之间延伸。在其他实施方式中，基材105可以包括带材，可以从带材源提供所述带材。在一些实施方式中，带材源可以包括带轴，可以对其进行解绕从而通过基材涂覆设备101进行涂覆。例如，可以从带轴持续地解绕带材，同时用基材涂覆设备101对带材的下游部分进行涂覆。此外，(未示出的)后续下游工艺可以将带材分隔成片材或者可以最终将经过涂覆的带材卷绕到储存轴上。在其他实施方式中，带材源可以包括形成基材105的成形装置。在此类实施方式中，可以从成形装置持续地拉制带材，并用基材涂覆设备101进行涂覆。随后，在一些实施方式中，然后可以将经过涂覆的带材分隔成一个或多个片材。或者，随后可以将经过涂覆的带材卷绕到储存轴上。
在一些实施方式中，基材105可以包含硅(例如，硅晶片或者硅片)、树脂或者其他材料。在其他实施方式中，基材105可以包含氟化锂(LiF)、氟化镁(MgF2)、氟化钙(CaF2)、氟化钡(BaF2)、蓝宝石(Al2O3)、硒化锌(ZnSe)、锗(Ge)或者其他材料。在其他实施方式中，基材105可以包括玻璃(例如，铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃等)、玻璃陶瓷或者包含玻璃的其他材料。在一些实施方式中，基材105可以包括玻璃片或者玻璃带，并且可以是挠性的，具有约50微米至约300微米的厚度“T”，但是在其他实施方式中，也可以提供其他范围的厚度和/或非挠性构造。在一些实施方式中，基材105(例如，包含玻璃或者其他光学材料)可以用于各种显示器应用，例如：液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管显示器(OLED)、等离子体显示面板(PDP)或者其他应用。
取决于所需属性，基材涂覆设备101可以用来在基材105的第一主表面103a上涂覆各种类型的液体107。例如，在一些实施方式中，涂料可以包括：漆、去污剂、层叠、表面处理、密封剂、清洗剂(例如，水)、化学强化材料、保护剂材料或者其他涂覆材料。在其他实施方式中，涂料可以包括设计成对基材105的第一主表面103a进行蚀刻的蚀刻剂。蚀刻剂可以包括设计成对形成基材105的第一主表面103a的特定材料进行蚀刻的材料蚀刻剂。在一些实施方式中，蚀刻剂可以包括玻璃蚀刻剂，其在第一主表面103a处对包含玻璃的基材105进行蚀刻。在其他实施方式中，蚀刻剂可以包括适合在第一主表面103a处对包含硅的基材105进行蚀刻的蚀刻剂。在其他实施方式中，蚀刻剂可以设计成蚀刻掉基材105的第一主表面103a的未掩蔽区域。事实上，在一些实施方式中，蚀刻剂可以设计成蚀刻掉硅晶片上的导电层的未掩蔽部分，以形成半导体。在其他实施方式中，蚀刻剂可以设计成为基材105的第一主表面103a提供所需的表面粗糙度(例如，玻璃基材所需的表面粗糙度)。例如，可以对基材105的未掩蔽部分或者整个第一主表面103a进行蚀刻以使得表面粗糙化，从而防止相互接触的两个基材表面之间的不合乎希望的直接键合(例如，共价键合)。在其他实施方式中，蚀刻可以用来对进行蚀刻的基材105或者基材105的未掩蔽部分的光学性质进行改性。除此之外，蚀刻可以用来降低基材105的厚度“T”，用来清洁基材105的第一主表面103a，或者用来提供其他属性。
基材涂覆设备101还包括容器109，所述容器109包括储器111，其中，可以在容器109的储器111中装纳液体107。如图1所示，基材涂覆设备101可以包括多个容器109(同样参见图6-11中的109a-e)，它们沿着基材105的传递方向113串联布置。虽然在未示出的实施方式中可能提供单个容器109，但是多个容器109可以增加改变储器111内的液体107的高程的响应时间，并且还可以实现沿着传递方向113移动的基材105的不同部分的选择性涂覆速率。
参见图2，容器109还可以包括可调节坝201，所述可调节坝201包括上边缘203。如所示，储器111可以包括第一端部111a和与第一端部111a相对的第二端部111b。如所示，储器111的第二端部111b可以至少部分被可调节坝201所限定。事实上，如所示，可调节坝201可以作为容器109的围墙211的至少一部分，其中，可以通过对可调节坝201的高度“H”进行调节(参见图2和4)，来调节储器111内的液体107的自由表面205的高程。事实上，液体107的自由表面205可以在可调节坝201的上边缘203的上方延伸，并且由此可以溢出可调节坝201进入溢流收容区域207。
基材涂覆设备101还可以包括通向储器111的第一端部111a的入口端口208a。如所示，入口端口208a可以提供穿过容器109的围墙211的液体入口路径。或者，虽然未示出，但是入口端口208a可以包括位置在自由表面205上方的端口，其倾倒液体107或者以任意其他方式将液体107引入储器111。如图1所示，泵115可以驱使液体107从供给罐117通过连接到入口端口208a的入口管道119，所述入口管道119可以与每个储器111相关联。在运行时，泵115可以持续地泵送液体107，从入口管道119流入储器111的第一端部111a。如图2所示，然后过量的液体107可以在可调节坝201的上边缘203上流动，然后溢出作为液体的溢流物流210。任选地，在对基材105的第一主表面103a进行涂覆的整个过程中，溢流收容区域207可以收集会持续地溢出可调节坝201的液体的溢流物流210。任选地，如图2所示，可调节坝201的位置可以是在出口端口208b与入口端口208a之间。事实上，可调节坝201在入口端口208a与出口端口208b之间为液体107提供了阻碍。由于可调节坝201的位置可以在入口端口208a与出口端口208b之间，仅溢出(例如，持续溢出)可调节坝201的上边缘203的液体107可以从入口端口208a抵达出口端口208b。
出口管道121可以连接到出口端口208b，所述出口端口208b可以与每个储器111相关联。在运行时，液体可以通过重力进料或者任意其他方式，借助出口管道121的方式从出口端口208b返回到供给罐117。如图2所示，出口端口208b的位置可以是在入口端口208a的下游，从而液体107可以在储器111内以从入口端口208a到出口端口208b的方向213流动。图3和5示意性显示出口端口208b的位置相比于第二侧壁303更靠近第一侧壁301，而入口端口208a的位置相比于第一侧壁301更靠近第二侧壁303。在其他实施方式中，入口端口208a、出口端口208b和/或出口端口208c的位置可以是沿着竖向平面305，并且可以任选地穿过第一侧壁301与第二侧壁303之间的中点。
在一些实施方式中，基材涂覆设备101可以包括通向储器111的第二端部111b的另一个出口端口208c。如所示，出口端口208c可以提供穿过容器109的围墙211的液体路径。如图2示意性所示，如果提供的话，出口端口208c可以任选地提供盖子215，其设计成堵住出口端口208c从而防止液体107离开储器111。或者，出口端口208c可以提供收集容器217，从储器111排出液体107。事实上，在充分使用一段时间之后，可能希望冲洗系统从而从容器109去除所有的液体107。在一个实施方式中，为了冲洗系统，可以从出口端口208c去除盖子215，并且液体107可以从容器109排出进入收集容器217用于处置或再循环。
在其他实施方式中，换能器设备219可以提供有换能器221和盖子223。换能器221可以插入储器111中，并通过盖子223固定到位，所述盖子223啮合住出口端口208c从而防止液体107从储器111排出。换能器221可以发射超声波穿过液体107从而增强基材105的第一主表面103a的涂覆和/或增强用来自储器111的液体107对基材105的第一主表面103a进行涂覆所实现的功能性。
在其他实施方式中，泵225可以连接到出口端口208c，从而脉冲或者任意其他方式引入液体107通过出口端口208c。引入液体107(例如，脉冲液体107)通过出口端口208c可以强化储器111中的液体107混合和/或流动特性。
由于可调节坝201可以提供可调节的高程，所以可以为液体107提供可调节的深度D1、D2。出于本申请的目的，将液体107的深度视为限定在液体107的自由表面205的位置与容器109的围墙211的下部内表面209的对应位置之间，所述下部内表面209至少部分限定了储器111的下部程度，其中，所述下部内表面209的对应位置与所述自由表面205的位置在重力方向上对齐。在一些实施方式中，如图2所示，在从第一端部111a到第二端部111b的方向213上，对应于可调节坝201的经过调节的位置的液体107的深度可以是增加的，从第一端部111a的第一深度“D1”增加到第二端部111b的第二深度“D2”，所述第二深度“D2”可以大于第一深度“D1”。在一些实施方式中，如图2所示，下部内表面209可以在重力方向和方向213上发生向下倾斜。如所示，此类方向213上的向下倾斜可以是(如所示的)直的连续倾斜或者是弯曲的连续倾斜。在其他实施方式中，可以提供方向213上的步阶状或者其他向下倾斜构造，但是方向213上的连续向下倾斜可以避免死空间，液体107留在其中而没有在储器111中进行适当循环。相比于向上倾斜或者没有倾斜的实施方式，方向213上的向下倾斜可以帮助促进液体107以方向213流动，并且还可以帮助促进液体107在储器111中的循环和混合。
如图2进一步所示，基材涂覆设备101还可以包括辊227，所述辊227以相对于容器109可转动的方式安装。驱动机制229可以连接到转杆231，所述转杆231沿着辊227的转轴233延伸。驱动机制229可以向转杆231施加扭矩，从而使得辊227以绕着转轴233的方向123转动(参见图3)。驱动机制229可以包括驱动马达，其可以通过连接直接连接到转杆231，或者可以通过驱动带或者驱动链间接连接到转杆。在一些实施方式中，可以提供单个驱动马达，其中，一个或多个驱动带或驱动链使得所述多个辊227以相同的转速绕着每个相应的转轴233同时转动。或者，单驱动马达可以与每个相应的转杆231相关联，从而实现辊227相对于彼此的独立转动。
如图2进一步所示，在一些实施方式中，辊227的转轴233可以以方向213从第一端部111a延伸到第二端部111b。由此，辊的取向可以是使得辊的第一端部227a与第二端部227b之间的辊227的长度取向成液体从第一端部111a流动到第二端部111b的方向213。如所示，辊227的此类长度方向上的取向可以使得液体以方向213流动的抗性最小化。除此之外，如图3所示，在辊227的第一侧的自由表面205a可以维持与辊227的第二侧的自由表面205相同或者近似相同的高程。提供维持相同或者近似相同高程的自由表面205a、205b可以强化辊从储器111举起液体107到达基材105的第一主表面103a的功能性。
如图2所示，辊227的外周界235可以被多孔材料限定。尽管开孔多孔材料可以容易地吸收一定量的液体来增强从储器111到基材105的第一主表面103a的液体转移速率，但是多孔材料也可以包括闭孔多孔材料。限定了辊227的外周界235的材料可以包括由聚氨酯、聚丙烯或者其他材料制造的刚性或挠性材料。此外，在一些实施方式中，辊227的外周界可以是光滑的，没有孔或者其他表面不连续性。在其他实施方式中，辊227的外周界可以是图案化的，具有爪状物、凹槽、压纹或者其他表面图案。在其他实施方式中，外周界可以包括织物的辊绒毛和/或可以包括诸如纤维、毛或丝之类的突出物。
在一些实施方式中，辊227可以包括连续组成且构造成贯穿整个辊的单体式圆柱体。在其他实施方式中，如所示，辊227可以包括内芯体237和布置在内芯体237上的外层239，其限定了辊227的外周界235。如所示，内芯体237可以包括实心内芯体，但是在其他实施方式中，可以提供空心内芯体。内芯体可以促进扭矩传输以转动辊227，而外层239可以由这样的材料制造，所述材料设计成提供所希望的从储器举起液体107并在基材105的第一主表面103a上涂覆液体。
参见图3，辊227的直径307可以是约20mm至约50mm，但是在其他实施方式中，可以提供具有其他直径的辊。如进一步所示，辊227的外周界235的一个部分309可以布置在液体的可调节深度内，并且可以延伸到低于自由表面205的浸入深度“Ds”，所述浸入深度“Ds”是0.5mm至辊27的直径307的50％。在一些实施方式中，浸入深度“Ds”可以是约0.5mm至约25mm，例如约0.5mm至约10mm，但是在其他实施方式中，可以提供其他浸入深度。出于本申请的目的，浸入深度“Ds”被视为是辊227的最低部分延伸低于自由表面205的深度。如图3所示，浸入深度“Ds”是最大深度平面311偏离自由表面205的距离，其中，最大深度平面311平行于自由表面205且延伸成与所示的圆形圆柱体辊227的最低点相切。
如图3和5进一步所示，辊227与液体107以宽范围的接触角A1、A2发生接触。在一些实施方式中，接触角A1、A2可以是90°至小于180°，从而提供所需的从储器111到基材105的第一主表面103a的液体转移速率。出于本申请的目的，接触角被视为是这样的角度，其面对朝向基材的第一主表面103a的方向315，在接触平面313与竖向平面305之间，穿过辊227的转轴233。出于本公开的目的，接触平面313被认为是这样的平面，其与转轴233以及自由表面205的高程的延长319和辊227的外周界235的相交线319相交。事实上，如图3和5所示，自由表面205的延长317与辊227的外周界235在相交线319处相交。接触平面313被视为是包含相交线319和转轴233的平面。如图3所示，在辊227的每侧上，自由表面205a、205b可以是相同的。因此，辊227的每侧的接触角可以是相互一致的。在其他实施方式中，如果自由表面205a、205b处于不同高程的话，则可能在辊227的每侧提供两个不同的接触角。
现在将描述与基材105发生接触的方法。对基材105进行涂覆的方法可以包括用液体107(例如，蚀刻剂)填充容器109的储器111。在一些实施方式中，对储器111进行填充可以包括通过入口端口208a导入液体。在其他实施方式中，泵115可以通过入口管道119的方式从供给罐117向入口端口208a提供液体。在一些实施方式中，可以在用液体涂覆基材105的第一主表面103a的同时(所述液体是通过辊227转移到第一主表面103a的)，用液体107持续地填充容器109的储器111。
对基材105进行涂覆的方法还可以包括使得辊227的外周界235的一部分与液体107以接触角A1、A2发生接触。在一些实施方式中，如图3和5所示，接触角可以是90°至小于180°。方法还可以包括改变液体107的自由表面205的高程。出于本申请的目的，参照图4，液体107的自由表面205的高程“E”被视为是相对于参考高程401而言，所述参考高程401低于处于任何可能的经过调节的高程的自由表面205的高程。在自由表面205的任何经过调节的高程总是高于海平面的实施方式中，可以任选地将参考高程401视为是海平面。
可以以宽范围的各种方式实现高程的变化方法。例如，改变自由表面205的高程“E”可以包括：改变(例如，通过入口端口208a的方式)对储器111进行填充的输入液体的填充速率和/或改变(例如，通过可调节坝201的方式)离开储器的输出液体的离开速率。在其他实施方式中，可以用可调节坝201实现具有更高的液体高程“E”水平变化程度的增加的响应时间。因此，本公开的任意实施方式可以包括通过调节可调节坝201来调节液体高程“E”。
通过可调节坝201来改变液体高程“E”的方法可以包括：当液体的自由表面205在可调节坝201的上边缘203的上方延伸时，填充储器(例如，持续地填充储器)。来自储器的液体量210持续地在可调节坝201的上边缘203溢出。为了快速降低如图2所示的自由表面205的高程，致动器241可以以向下方向243缩回可调节坝201，导致上边缘203从图2所示的上部位置移动到图4所示的下部位置。响应可调节坝201的较为快速的缩回，自由表面205的高程可以快速下降到图4所示的高程“E”。
参见图4，如果希望增加自由表面205的高程“E”，则致动器241可以以向上方向403伸出可调节坝201，从图4所示的下部位置到图2所示的上部位置。作为结果，(例如，通过入口端口208a的方式)持续填充进入储器的液体107持续填充储器111，从而增加液体107的自由表面205的高程“E”直至实现稳定状态(其中，液体持续溢出可调节坝201，如图2所示)。
因此，改变自由表面205的高程“E”改变了接触角A1、A2。事实上，使得可调节坝201伸出到图2所示的上部位置增加了自由表面205的高程“E”，从而使接触角降低至图3所示的“A1”。较小的接触角“A1”可以提供从储器111到基材105的第一主表面103a的较高的液体转移速率。另一方面，使得可调节坝201缩回到图4所示的下部位置降低了自由表面205的高程“E”，从而使接触角增加至图5所示的“A2”。较大的接触角“A2”可以提供从储器111到基材105的第一主表面103a的较低的液体转移速率。
方法还可以包括绕着转轴233转动辊227，从而将液体从储器111转移到基材105的第一主表面103a。例如，如图3所示，辊227可以以方向123转动，以促进基材105以方向113位移，同时从储器111举起转移的液体321，与基材105的第一主表面103a发生接触并从而用转移的液体321的层323涂覆基材105的第一主表面103a。在所示的实施方式中，基材105的第一主表面103a可以以高于液体107的自由表面205的方式间隔开并且面朝自由表面205。在其他实施方式中，辊227可以没有与基材105的第一主表面103a发生机械接触。相反地，如图3所示，转移液体的一部分325可以将基材105与辊227间隔开不发生接触，同时将液体321从储器111转移到基材105的第一主表面103a。作为结果，基材105可以浮在每个辊227的顶部的转移液体的部分325上，基材105可以进行涂覆并沿着方向113位移。
如上文所述，可以通过升高可调节坝201的上边缘203来减小接触角，从而增加液体转移速率。事实上，在图2所示的伸出位置中，可调节坝201导致自由表面升高至图2和3所示的高程。对于图3所示的减小的接触角“A1”，举起到辊227的外周界235上的转移液体321的层的膜厚度“F”可能相比于较高的接触角是较厚的。由此，如图3所示，可以实现从储器111到基材105的第一主表面103a的转移液体321的转移速率的增加。在此类例子中，如图3所示，可以在基材105的第一主表面103a上涂覆转移液体321的较厚的层323。
如上文进一步所述，可以通过降低可调节坝201的上边缘203来增加接触角，从而减小液体转移速率。事实上，在图4所示的缩回位置中，可调节坝201导致自由表面下降至图4和5所示的高程。对于图5所示的增加的接触角“A2”，举起到辊227的外周界235上的转移液体321的层的膜厚度“F”可能相比于较小的接触角是较薄的。由此，如图5所示，可以实现从储器111到基材105的第一主表面103a的转移液体321的转移速率的降低。在此类例子中，如图5所示，可以在基材105的第一主表面103a上涂覆转移液体321的较薄的层323。
增加或降低转移液体的转移速率对于实现基材105的不同部分的选择性涂覆会是有利的。例如，图6-11显示这样的例子，其中，可以响应基材105的尾端105b接近辊227，来执行减小液体转移速率。如图6-11示意性所示，基材涂覆设备101可以包括沿着以方向113移动的基材105的移动路径相互间隔开的多个传感器601、701、801、901、1001。如图6所示，尾端105b接近第一传感器601，并且最终可以被第一传感器601检测到。然后，第一传感器601可以通过通讯路径将信号传递到控制器125(参见图1)。作为响应，控制器125可以将信号传递到致动器241，所述致动器241将第一容器109a的可调节坝201以向下方向243从图2所示的位置缩回到图4所示的缩回位置。作为响应，第一容器109a中的液体107的自由表面205的高程“E”从图6所示的高程快速跌落到图7所示的高程。由于高程“E”的快速跌落，接触角增加(例如，增加到A2)，从而降低了当尾端105b通过与第一容器109a相关联的辊227时的从储器111举起转移液体321到基材的第一主表面103a的速率。转移液体321的转移速率的降低可以降低液体泼溅，否则的话，当尾端105b通过与第一容器109a相关联的辊227时，可能不合乎希望地着落在基材105的第二主表面103b上。由此，辊可以提供与较小接触角“A1”相关的转移液体321的转移速率的增加，通过辊为第一主表面103a提供充足的涂覆，同时还提供较大接触角“A1”以降低当尾端105b通过辊时被举起的转移液体321的速率，从而避免液体不合乎希望地溅落到基材105的第二主表面103b。
如图7所示，然后尾端105b接近第二传感器701，并且最终可以被第二传感器701检测到。然后，第二传感器701可以通过通讯路径将信号传递到控制器125。作为响应，控制器125可以将信号传递到致动器241，所述致动器241将第二容器109b的可调节坝201以向下方向243从图2所示的位置缩回到图4所示的缩回位置。作为响应，第二容器109b中的液体107的自由表面205的高程“E”从图7所示的高程快速跌落到图8所示的高程。由于高程“E”的快速跌落，接触角增加(例如，增加到A2)，从而降低了当尾端105b通过与第二容器109b相关联的辊227时的从储器111举起转移液体321到基材的第一主表面103a的速率。转移液体321的转移速率的降低可以降低液体泼溅，当尾端105b通过与第二容器109b相关联的辊227时，所述液体泼溅可能不合乎希望地着落在第二主表面103b上。
以相似的方式，如图8-11所证实，然后尾端105b依次接近传感器801、901、1001，并且可以最终被它们依次检测到。然后，传感器801、901、1001可以通过通讯路径将对应的信号传递到控制器125。响应每个依次信号，控制器125可以分别将依次信号传递到与第三、第四和第五容器109c、109d、109e中的每一个相关联的致动器241，从而依次缩回第三、第四和第五容器109c、109d、109e的可调节坝201。然后，可调节坝201依次以向下方向243从图2所示的位置缩回到图4所示的缩回位置。作为响应，在第三、第四和第五容器中的液体107的自由表面205的高程“E”依次快速跌落。由于高程“E”的快速跌落，接触角增加(例如，增加到A2)，从而降低了当基材105的尾端105b通过与每个依次容器109c、109d、109e相关联的每个依次辊227时的从储器111举起转移液体321到基材的第一主表面103a的速率。转移液体321的转移速率的降低可以降低液体泼溅，当尾端105b通过与容器109c、109d、109e中的每一个相关联的对应辊227时，所述液体泼溅可能不合乎希望地着落在第二主表面103b上。
虽然未示出，但是一旦基材105的尾端105通过辊227，可调节坝201可以再次伸出到达如图4所示的位置以升高液体的自由表面205的高程，从而提供增加的液体转移速率，准备用于以与方向113相反的方向返回的基材或者准备用于接收新的基材。事实上，基材可以沿着方向113以及与113相反的方向来回通过，从而实现基材103的第一主表面103a的所希望的涂覆或处理。在蚀刻应用中，在每次接连通过期间可以施加新的蚀刻剂，从而在每次通过期间提供额外蚀刻(可能具有清洗或者其他加工中间步骤)，直到实现所希望的蚀刻水平。
应理解的是，虽然已经参照某些示意性和具体例子描述了各种实施方式，但是并不应该认为本公开内容限于此，因为可以对公开的特征进行许多改进和组合，这没有背离所附权利要求的范围。

Claims (38)

1.一种基材涂覆设备，其包括：
包括储器和可调节坝的容器，所述可调节坝限定了储器的可调节深度；和
以相对于容器可转动的方式安装的辊，所述辊的一部分外周界布置在储器的可调节深度内。
2.如权利要求1所述的基材涂覆设备，其包括：
布置在储器内的液体，所述液体的自由表面在可调节坝的上边缘的上方延伸，以及辊与液体以接触角发生接触。
3.如权利要求2所述的基材涂覆设备，其中，液体包括蚀刻剂。
4.如权利要求2或3所述的基材涂覆设备，其中，对可调节坝进行调节改变了自由表面的高程。
5.如权利要求2-4中任一项所述的基材涂覆设备，其中，接触角是90°至小于180°。
6.如权利要求2-5中任一项所述的基材涂覆设备，其中，所述辊的一部分外周界延伸到浸入深度，所述浸入深度比自由表面低了0.5mm至辊直径的50％。
7.如权利要求1-5中任一项所述的基材涂覆设备，其中，辊直径是约20mm至约50mm。
8.如权利要求1-7中任一项所述的基材涂覆设备，其中，辊的外周界被多孔材料所限定。
9.如权利要求1-8中任一项所述的基材涂覆设备，其中，储器包括第一端部和与第一端部相对的第二端部，以及所述第二端部至少部分被可调节坝所限定。
10.如权利要求9所述的基材涂覆设备，其中，在从第一端部到第二端部的方向上，储器对应于可调节坝的经过调节的位置的深度发生增加。
11.如权利要求9所述的基材涂覆设备，其中，辊的转轴以从第一端部到第二端部的方向延伸。
12.如权利要求9-11中任一项所述的基材涂覆设备，其还包括入口端口，所述入口端口通向储器的第一端部。
13.如权利要求12所述的基材涂覆设备，其还包括出口端口，所述出口端口通向储器的第二端部。
14.如权利要求12所述的基材涂覆设备，其中，可调节坝的位置是在出口端口与入口端口之间。
15.一种对基材进行涂覆的方法，其包括：
用液体填充容器的储器；
使得液体与辊的一部分外周界以接触角发生接触；
改变储器内的液体的自由表面的高程，从而改变接触角；以及
绕着转轴转动辊，从而将液体从储器转移到基材的主表面。
16.如权利要求15所述的方法，其中，辊的转动从储器举起转移液体，从而与基材的主表面接触。
17.如权利要求15或16所述的方法，其中，基材的主表面以高于自由表面的方式间隔开并且面朝自由表面。
18.如权利要求15-17中任一项所述的方法，其中，接触角是90°至小于180°。
19.如权利要求15-18中任一项所述的方法，其中，一部分的转移液体将基材与辊间隔开不发生接触，同时将液体从储器转移到基材的主表面。
20.如权利要求15-19中任一项所述的方法，其中，改变自由表面的高程包括对可调节坝的高度进行调节。
21.如权利要求15-19中任一项所述的方法，其还包括通过升高可调节坝的上边缘来减小接触角，从而增加液体转移速率。
22.如权利要求15-19中任一项所述的方法，其还包括通过降低可调节坝的上边缘来增加接触角，从而减小液体转移速率。
23.如权利要求22所述的方法，其中，响应基材的尾端接近辊，来执行减小液体转移速率。
24.如权利要求20-23中任一项所述的方法，其中，来自储器的液体量持续地在可调节坝的上边缘溢出。
25.如权利要求15-24中任一项所述的方法，其中，改变自由表面的高程包括如下任意一种或两种：改变填充储器的输入液体的填充速率，以及改变离开储器的输出液体的离开速率。
26.如权利要求15-25中任一项所述的方法，其中，基材包括玻璃。
27.如权利要求15-26中任一项所述的方法，其中，液体包括蚀刻剂。
28.一种对基材进行涂覆的方法，其包括：
用液体填充容器的储器，所述液体的自由表面在可调节坝的上边缘的上方延伸，并且来自储器的液体量持续地在可调节坝的上边缘溢出；
使得液体与辊的一部分外周界以接触角发生接触；
调节可调节坝的上边缘以改变储器内的液体的自由表面的高程，从而改变接触角；以及
绕着转轴转动辊，从而将液体从储器转移到基材的主表面。
29.如权利要求28所述的方法，其中，辊的转动从储器举起转移液体，从而与基材的主表面接触。
30.如权利要求28或29所述的方法，其中，基材的主表面以高于自由表面的方式间隔开并且面朝自由表面。
31.如权利要求28-30中任一项所述的方法，其中，接触角是90°至小于180°。
32.如权利要求28-31中任一项所述的方法，其中，一部分的转移液体将基材与辊间隔开不发生接触，同时将液体从储器转移到基材的主表面。
33.如权利要求28-32中任一项所述的方法，其还包括通过升高可调节坝的上边缘来减小接触角，从而增加液体转移速率。
34.如权利要求28-32中任一项所述的方法，其还包括通过降低可调节坝的上边缘来增加接触角，从而减小液体转移速率。
35.如权利要求34所述的方法，其中，响应基材的尾端接近辊，来执行减小液体转移速率。
36.如权利要求28-35中任一项所述的方法，其中，改变自由表面的高程还包括如下任意一种或两种：改变填充储器的输入液体的填充速率，以及改变离开储器的输出液体的离开速率。
37.如权利要求28-36中任一项所述的方法，其中，基材包括玻璃。
38.如权利要求28-37中任一项所述的方法，其中，液体包括蚀刻剂。
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