CN114100958B - 狭缝涂布模头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种狭缝涂布模头,其包括上模、下模和位于上模和下模之间的垫片;下模设置有至少一个进料通道、至少一个排气通道和物料腔,排气通道位于进料通道的上方;排气通道和进料通道分别与物料腔相连通;进料通道用于供涂布料液进入;排气通道用于排出物料腔内的气体;下模还具有第一突起部;上模具有与第一突起部相对应的第二突起部;垫片设置有开口和凹槽,凹槽与开口相连通;所述上模、凹槽和下模之间形成狭缝通道;物料腔与狭缝通道相连通,用于涂布料液流通;第一突起部、开口和第二突起部之间形成狭缝通道出料口,用于供涂布料液流出并进行涂布。本发明的狭缝涂布模头可以排除模头腔体内部的气体,可以改善所得薄膜的厚度的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂覆模具,尤其涉及一种狭缝涂布模头。
背景技术
在印刷涂膜工艺的研究领域,主流的涂膜技术主要以旋涂匀胶,真空蒸镀和磁控溅射为主。在商业化量产领域主要以丝网印刷,涂布,喷墨打印和真空蒸镀为主。狭缝涂布技术属于涂布中的一种,能够以非接触式涂覆方式制备高质量高精度的薄膜,在精密功能薄膜制作领域具有非常重要的意义。
传统的狭缝涂布技术的成膜质量存在无法满足高精度的要求现象。特别是狭缝涂布过程中,通常会出现流体在模头腔体内部容易混杂气泡的情况,进而引起涂布薄膜出现孔洞,厚度不均匀等现象,进而会影响最终产品的性能。目前存在的一些技术方案,比如,增加机械装置使模头倒置排气,但是,该方案调节幅度有限,且工序复杂影响正常操作流程,无法彻底解决由于气泡而产生的薄膜有孔洞、厚度不均匀等的问题。
因此,亟需提供一种双孔可排气的狭缝涂布模头,以实现高效排除模头腔体内部的气体,进而提高涂膜精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种狭缝涂布模头。本发明的狭缝涂布模头可实现高效排除模头腔体内部的气体,以解决由于气泡而产生的薄膜有孔洞、厚度不均匀等的问题,进而提高涂膜精度。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的。
本发明提供一种狭缝涂布模头,其包括上模、下模和位于上模和下模之间的垫片;
所述下模设置有至少一个进料通道、至少一个排气通道和物料腔,所述排气通道位于所述进料通道的上方;所述排气通道和所述进料通道分别与所述物料腔相连通;所述进料通道用于供涂布料液进入;所述排气通道用于排出物料腔内的气体;
所述下模还具有第一突起部;
所述上模具有与所述第一突起部相对应的第二突起部;
所述垫片设置有开口和凹槽,所述凹槽与所述开口相连通;
所述上模、凹槽和下模之间形成狭缝通道;所述物料腔与所述狭缝通道相连通,用于涂布料液流通;
所述第一突起部、开口和第二突起部之间形成狭缝通道出料口,用于供涂布料液流出并进行涂布。这样有利于将涂布模头内腔的气体排出,而提高涂膜精度,使得涂布薄膜的厚度更均匀。
本发明经过研究和实验发现,通过设置位于进料通道上方的排气通道,可以实现涂布模头内腔的气体的排出,可使得涂布薄膜厚度更均匀,提高了涂膜精度。本发明的狭缝涂布模头所得到的薄膜厚度很薄。薄膜厚度在300nm至30μm。所述涂布模头内腔为上膜、下模和垫片之间形成的腔体,包括所述狭缝通道。本发明可以避免原先的模头倒置排气的工艺,因为模头倒置会破坏已调试好的零点位置参数,且经常装卸影响工序时间,造成不必要的损失。
在本发明中,当涂布模头正置使用(即上模在上方,下模在下方)或倒置时,排气通道均位于进料通道的上方即可。也就是说,当涂布模头在不同的使用状态(比如倒置)下,进料通道可能成为排气通道,而排气通道可能成为进料通道。
根据本发明的一个实施方式,所述下模设置有一个进料通道和一个排气通道,所述排气通道位于所述进料通道的上方。
在本发明中,垫片可以是金属材料,复合高分子材料或特种高分子材料(如PEEK)等制成的。垫片的开口设置于垫片的边缘,垫片的凹槽设置于垫片的中部,且凹槽与开口相连通。凹槽的形状可以根据涂布料液的流动性能进行调整。比如,涂布料液的流动性太好或者太差,则需要设计不同的凹槽,比如更改长度或宽度,斜面的长度或角度等等,以保证在狭缝通道出料口出来的涂布料液是稳定的,易于调控的。
根据本发明的一个具体实施方式,凹槽由大V形部和长方形部构成,大V形部和长方形部相连通。
在某些实施方案中,所述上模上设置有用于调节狭缝通道出料口宽度的组件,用于实现微小调节狭缝通道出料口的出液宽度。所述用于调节狭缝通道出料口宽度的组件的结构没有特别限定,本领域已知的哪些即可。
根据本发明的狭缝涂布模头,优选地,所述下模具有顶面部、底面部、定位紧固面部和斜面部,且所述顶面部与所述底面部相对设置,所述定位紧固面部与所述斜面部相对设置;所述顶面部和所述斜面部之间相交并形成第一突起部;
所述垫片与所述顶面部贴合;
所述物料腔设置于所述顶面部上;
所述定位紧固面部上设置有进料孔和排气孔;所述排气孔位于所述进料孔的上方;
所述进料孔与所述物料腔相连通,并形成所述进料通道;
所述排气孔与所述物料腔相连通,并形成所述排气通道。这样有利于将涂布模头内腔的气体排出,而提高涂膜精度。
根据本发明的一个实施方式,所述下模具有顶面部、底面部、定位紧固面部、斜面部、第一侧面部和第二侧面部,且所述顶面部与所述底面部相对设置,所述定位紧固面部与所述斜面部相对设置;所述顶面部和所述斜面部之间相交并形成第一突起部;第一侧面部和第二侧面部相对设置;所述顶面部、底面部、定位紧固面部和斜面部形成截面为梯形的结构。
根据本发明的一个具体实施方式,所述垫片位于所述下模的顶面部和所述上模之间。
在本发明中,所述排气通道用于将物料腔内的气体以及狭缝通道内的气体排出。
在本发明中,所述物料腔为在所述下模的顶面部上设置的凹陷结构。
根据本发明的狭缝涂布模头,优选地,所述物料腔上设置有进料口和排气口;所述进料孔与所述进料口相连通,并形成所述进料通道;所述排气孔与所述排气口相连通,并形成所述排气通道。这样有利于在不影响进料的情况下,将涂布模头内腔的气体排出。
在某些实施方案中,所述进料口朝向所述狭缝通道的一侧设置为圆弧形结构。这样的结构可以起到一定的导流作用,缓解涂布料液在进料口处的阻力不均匀的因素。
根据本发明的狭缝涂布模头,优选地,还包括双通开关,所述双通开关与所述排气孔相连,用于控制排气通道的开闭。这样有利于控制涂布模头内腔的气体的排出时机,提高涂膜精度。
在本发明中,双通开关为二通阀。
在本发明中,双通开关开启时,排气孔出液阻力远小于狭缝通道出料口的出液阻力,在不需要堵塞涂布模头的狭缝通道的条件下,可实现狭缝涂布模头内腔的气体排出。双通开关关闭时,可正常实现涂布工作。
根据本发明的狭缝涂布模头,优选地,还包括连接块和转换接头;其中,
所述连接块设置于所述定位紧固面部上,且所述连接块上设置有与所述进料孔和所述排气孔相对应的连接孔;
所述转换接头分别设置于所述连接孔上;
所述双通开关与排气孔对应的转换接头相连,用于控制排气通道的开闭。这样有利于双通开关的安装和固定。
在本发明中,通过在所述定位紧固面部上设置连接块,连接块上设置有与所述进料孔和所述排气孔相对应的连接孔;并通过在连接孔上设置转换接头,从而方便连接双通开关。
在某些实施方案中,所述连接块与所述定位紧固面部之间设置有硅胶垫,用于密封以及保护定位紧固面部;硅胶垫上设置有分别与进料孔和排气孔相对应的硅胶垫孔。
根据本发明的狭缝涂布模头,优选地,所述物料腔的横截面呈椭圆形、U形、方形或V形。
根据本发明的一个实施方式,所述物料腔的横截面呈V形。根据本发明的一个具体实施方式,V形的夹角为大于0度小于180度,且V形夹角的顶点靠近定位紧固面部。
根据本发明的狭缝涂布模头,优选地,还包括卡扣和压条;
所述下模和所述上模分别还具有第一侧面部和第二侧面部,第一侧面部和第二侧面部相对设置;所述第一侧面部和第二侧面部上分别设置有卡扣;
所述压条设置于卡扣与所述第一侧面部或第二侧面部之间,用于密封所述狭缝通道出料口的两侧。
在某些实施方案中,所述压条为硅胶条。在另一些实施方案中,所述压条为高分子化合物密封胶条。
在本发明中,卡扣的结构没有特别限制,本领域已知的那些即可。
根据本发明的狭缝涂布模头,优选地,所述上模和所述下模的横截面均呈梯形,所述上模和所述下模对称设置;所述上模、垫片和下模之间通过螺栓固定连接。这样有利于形成性能稳定的狭缝涂布模头。
根据本发明的一个实施方式,所述上模的截面呈梯形,所述上模与所述下模相对称。
在本发明中,为了实现上模和下模的装配精度和可靠性,可以设置多个定位孔而供螺栓穿过固定。
根据本发明的狭缝涂布模头,优选地,还包括进料泵,所述进料泵与所述进料孔相连通,用于将涂布料液泵入至所述进料通道;所述进料泵选自活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵或叶片泵中的一种。
在某些实施方案中,所述狭缝涂布模头还包括进料泵,所述进料泵与所述进料孔相连通,用于将涂布料液泵入至所述进料通道。
根据本发明的一个具体实施方式,所述进料泵为活塞泵。
在本发明中,所述进料泵还与料液储存容器相连。开启进料泵后,进料泵可以将料液储存容器内的涂布料液泵入至进料通道。
根据本发明的狭缝涂布模头,优选地,所述垫片的厚度为0.1~0.5mm。
在某些实施方案中,垫片的厚度为0.1mm。在另一些实施方案中,垫片的厚度为0.15mm。在再一些实施方案中,垫片的厚度为0.2mm。
本发明的狭缝涂布模头可实现高效排除模头腔体内部的气体(主要为物料腔内的气体),以解决由于气泡而产生的薄膜有孔洞、薄膜厚度不均匀等问题,进而提高涂膜精度。进一步地,本发明可根据狭缝涂布模头的使用状态,可将原来的进料通道作为排气通道,而同时将原来的排气通道换为进料通道,进一步提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的一种狭缝涂布模头的截面的示意图。
图2为本发明的一种狭缝涂布模头的一种实施方式的垫片的示意图。
图3为本发明的一种狭缝涂布模头的下模的侧面示意图。
图4为本发明的一种狭缝涂布模头的正面示意图。
图5为本发明中采用实施例4和比较例1的狭缝涂布模头所得的薄膜的厚度的相关数据的对比图。
附图标记说明如下:
100-上模;110-用于调节狭缝通道出料口宽度的组件;200-下模;201-顶面部;202-底面部;203-定位紧固面部;204-斜面部;205-第一突起部;210-进料通道;211-进料孔;220-排气通道;221-排气孔;230-物料腔;300-垫片;310-开口;320-凹槽;10-狭缝通道出料口;30-螺栓孔;40-垫片螺孔;50-紧固面锁紧螺栓。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
图1为本发明的一种狭缝涂布模头的截面的示意图。图2为本发明的一种狭缝涂布模头的一种垫片的示意图。图3为本发明的一种狭缝涂布模头的下模的侧面示意图。图4为本发明的一种狭缝涂布模头的正面示意图。
如图1~图4所示,狭缝涂布模头包括上模100、下模200、位于上模100和下模200之间的垫片300和双通开关。
下模200设置有至少一个进料通道210、至少一个排气通道220和物料腔230。排气通道220位于进料通道210的上方。排气通道220和进料通道210分别与物料腔230相连通。进料通道210用于供涂布料液进入。排气通道220用于排出物料腔230内的气体。本实施例的狭缝涂布模头正置使用,进料通道就是图1中的进料通道210。
下模200还具有第一突起部205。下模200具有顶面部201、底面部202、定位紧固面部203、斜面部204、第一侧面部和第二侧面部,且顶面部201与底面部202相对设置,定位紧固面部203与斜面部204相对设置;第一侧面部和第二侧面部相对设置。顶面部201和斜面部204之间相交并形成所述第一突起部205。
物料腔230设置于顶面部201上。物料腔230的横截面呈V形。物料腔230上设置有进料口和排气口。
定位紧固面部203上设置有进料孔211和排气孔221。排气孔221位于进料孔211的上方。进料孔211与物料腔230的进料口相连通,并形成进料通道210。排气孔221与物料腔230的排气口相连通,并形成排气通道220。
垫片300与顶面部201贴合。开口210与第一突起部205靠近。
上模100具有与第一突起部205相对应的第二突起部。上模100和下模200的形状一致,上模100和下模200的横截面均呈梯形,上模100和下模200对称设置。
垫片300设置有开口310和凹槽320,凹槽320与开口310相连通。如图2所示,凹槽320由大V形部和长方形部构成,大V形部和长方形部相连通。上模100、凹槽320和下模200之间形成狭缝通道。物料腔230与狭缝通道相连通,用于涂布料液流通。
第一突起部205、开口310和第二突起部之间形成狭缝通道出料口,用于供涂布料液流出并进行涂布。
上模100、垫片300和下模200之间通过螺栓固定连接。垫片上设置有垫片螺孔40,下模设置有螺栓孔30,用于穿过螺栓而固定垫片300。垫片300上的垫片螺孔40未全部示出。上模100设置有用于调节狭缝通道出料口宽度的组件110。上模100和下模200还通过紧固面锁紧螺栓50紧固。
双通开关与排气孔221相连,用于控制排气通道220的开闭。本实施例的双通开关为二通阀。
实施例2
除了以下结构之外,其余与实施例1相同:
狭缝涂布模头还包括连接块和转换接头。连接块设置于定位紧固面部203上,且连接块上设置有与进料孔211和排气孔221相对应的连接孔。转换接头分别设置于连接孔上。双通开关与排气孔相对应的转换接头相连,用于控制排气通道220的开闭。
实施例3
除了以下结构之外,其余与实施例2相同:
所述狭缝涂布模头还包括卡扣和压条。上模100和下模200的第一侧面部和第二侧面部上分别设置有卡扣。压条设置于卡扣与第一侧面部之间,压条还设置于卡扣和第二侧面部之间,用于密封所述狭缝通道出料口10的两侧。
实施例4
除了以下结构之外,其余与实施例3相同:
所述狭缝涂布模头还包括进料泵。进料泵与进料孔211相连通,用于将涂布料液泵入至进料通道210。进料泵为活塞泵。
比较例1
与实施例4的区别仅在于,狭缝涂布模头未设置排气通道220。
实验例
分别采用实施例4和比较例1的狭缝涂布模头进行涂布,得到薄膜。将分别得到的薄膜在80cm×80cm范围内均匀取点测量膜厚度(薄膜厚度的单位为nm),见表1。将实施例4的薄膜所测得膜厚数据取平均值,然后将所测得的膜厚数据与平均值的差取绝对值。将比较例1的薄膜所测得膜厚数据取平均值,然后将所测得的膜厚数据与平均值的差取绝对值。将上述两组绝对值做柱形图,如图5所示。
实施例4和比较例1中所用垫片的厚度均为0.15mm。
图5中,实施例4-1代表本发明采用本发明实施例4的具有排气通道的狭缝涂布模头所得的数据结果。比较例1-1代表比较例1未采用具有排气通道的狭缝涂布模头所得的数据结果。
表1
从表1和图5可以看出,采用本发明的狭缝涂布模头所得的薄膜的厚度更均匀,说明本发明的狭缝涂布模头可以排除模头腔体内部的气体,可以改善所得薄膜的厚度的均匀性,提高涂膜精度。
本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
Claims (8)
1.一种狭缝涂布模头,其特征在于,包括上模、下模和位于上模和下模之间的垫片;
所述下模设置有至少一个进料通道、至少一个排气通道和物料腔;所述排气通道和所述进料通道分别与所述物料腔相连通;所述进料通道用于供涂布料液进入;所述排气通道用于排出物料腔内的气体;所述排气通道相对设置于所述进料通道的上方,即所述排气通道和所述进料通道能根据涂布模头的使用状态相互转换,使所述排气通道均位于所述进料通道的上方;其中,使用状态包括正置使用或倒置使用;
所述下模还具有第一突起部;
所述上模具有与所述第一突起部相对应的第二突起部;
所述垫片设置有开口和凹槽,所述凹槽与所述开口相连通;凹槽由大V形部和长方形部构成,大V形部和长方形部相连通;
所述上模、凹槽和下模之间形成狭缝通道;所述物料腔与所述狭缝通道相连通,用于涂布料液流通;
所述第一突起部、开口和第二突起部之间形成狭缝通道出料口,用于供涂布料液流出并进行涂布;
所述上模上设置有用于调节狭缝通道出料口宽度的组件,用于实现微小调节狭缝通道出料口的出液宽度;
所述下模具有顶面部、底面部、定位紧固面部和斜面部,且所述顶面部与所述底面部相对设置,所述定位紧固面部与所述斜面部相对设置;所述顶面部和所述斜面部之间相交并形成所述第一突起部;
所述垫片与所述顶面部贴合;
所述物料腔设置于所述顶面部上;
所述定位紧固面部上设置有进料孔和排气孔;所述排气孔位于所述进料孔的上方;
所述进料孔与所述物料腔相连通,并形成所述进料通道;
所述排气孔与所述物料腔相连通,并形成所述排气通道;
所述模头还包括双通开关,所述双通开关与排气孔相连,用于控制排气通道的开闭。
2.根据权利要求1所述的狭缝涂布模头,其特征在于,所述物料腔上设置有进料口和排气口;所述进料孔与所述进料口相连通,并形成所述进料通道;所述排气孔与所述排气口相连通,并形成所述排气通道。
3.根据权利要求1所述的狭缝涂布模头,其特征在于,还包括连接块和转换接头;其中,
所述连接块设置于所述定位紧固面部上,且所述连接块上设置有与所述进料孔和所述排气孔相对应的连接孔;
所述转换接头分别设置于所述连接孔上;
所述双通开关与排气孔对应的转换接头相连,用于控制排气通道的开闭。
4.根据权利要求2所述的狭缝涂布模头,其特征在于,所述物料腔的横截面呈椭圆形、U形、方形或V形。
5.根据权利要求2所述的狭缝涂布模头,其特征在于,所述上模和所述下模的横截面均呈梯形,所述上模和所述下模对称设置;所述上模、垫片和下模之间通过螺栓固定连接。
6.根据权利要求1所述的狭缝涂布模头,其特征在于,还包括卡扣和压条;
所述下模和所述上模分别还具有第一侧面部和第二侧面部,第一侧面部和第二侧面部相对设置;所述第一侧面部和第二侧面部上分别设置有卡扣;
所述压条设置于卡扣与所述第一侧面部或第二侧面部之间,用于密封所述狭缝通道出料口的两侧。
7.根据权利要求2~6任一项所述的狭缝涂布模头,其特征在于,还包括进料泵;所述进料泵与所述进料孔相连通,用于将涂布料液泵入至所述进料通道;所述进料泵选自活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵或叶片泵中的一种。
8.根据权利要求7所述的狭缝涂布模头,其特征在于,所述垫片的厚度为0.1~0.5mm。
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