CN116786353A - 用于大面积涂布的涂布装置 - Google Patents

Abstract

本公开描述一种用于大面积涂布的涂布装置，其包括基台、供料机构、干燥机构、以及驱动机构，供料机构包括分配浆料的分配部，干燥机构包括供应气体的供应部、设置在分配部与供应部之间的挡风部、以及设置在供应部上游的气流导引部，出风口以气流流向朝向上游且与承载在基台上的涂布对象呈预定角度的方式向承载在基台上的涂布对象输送气流，出风口输送的气流流经气流导引部与涂布对象之间，驱动机构驱动供料机构和干燥机构沿着基台由上游至下游移动，当经过承载在基台上的涂布对象时，供料机构的移动速度大于或等于干燥机构的移动速度。根据本公开，能够提供一种可提高膜厚的一致性的用于大面积涂布的涂布装置。

Description

用于大面积涂布的涂布装置

技术领域

本发明大体涉及涂布技术领域，具体涉及一种用于大面积涂布的涂布装置。

背景技术

涂布装置是一种常用于对薄膜类制品进行表面涂布工艺处理的设备。涂布装置可以在薄膜类制品的表面涂布一层具有预定功能的例如胶、涂料、油墨等材料。近年来涂布装置也逐渐应用于生产锂电池的隔膜和太阳能电池的功能涂层等。

以钙钛矿太阳能电池为例，目前正处于从实验室研发走向量产的阶段，与实验室研发阶段相比，在钙钛矿太阳能电池的量产阶段中，作为核心层的钙钛矿膜层的面积明显变大，例如从0.2m*0.2m变大至2m*2m，甚至是大至10m*10m。对于大面积的钙钛矿膜层，通常是采用狭缝成膜法进行制备，其工艺流程是通过狭缝涂膜设备涂布钙钛矿前驱体于刚性或柔性基地上制备前驱体液膜，之后通过风刀干燥除去溶剂，进而形成均匀分布的钙钛矿膜层，如果溶剂除去速率较慢，可能会导致钙钛矿晶体结晶不均匀。

在现有技术中，使用风刀对液膜进行干燥的过程中，风刀一般会提供高压强冲击力的气流薄片对液膜进行吹扫，从风刀吹出来的气流薄片风速较高，可能会引起风刀与涂刀间隔的部分压力波动，使风刀与涂刀之间形成微负压区域，而涂刀运动方向的前部压力通常是恒定的，在这种情况下，可能造成涂刀与基板之间形成的液帘出现波动，从而导致前后方形成的膜层的厚度一致性不高。此外，若钙钛矿前后膜层干燥的速度不一致，也可能会造成钙钛矿膜层的厚度不均匀。

因此，需要一种能够提高膜厚的一致性的大面积涂布用的涂布装置。

发明内容

本公开是有鉴于上述现有技术的状况而提出的，其目的在于提供一种能够提高膜厚的一致性的大面积涂布用的涂布装置。

为此，本公开提供一种用于大面积涂布的涂布装置，其包括基台、供料机构、干燥机构、以及驱动机构，所述基台用于承载涂布对象，所述供料机构包括分配浆料的分配部，所述分配部包括具有容纳浆料的腔室的壳体、以及连通于所述腔室的出料口，所述干燥机构包括供应气体且设置在所述分配部上游的供应部、设置在所述分配部与所述供应部之间的挡风部、以及设置在所述供应部上游的气流导引部，所述供应部包括风机、出风口和通风管，所述风机所产生的气流经由所述通风管而由所述出风口输出，所述出风口以气流流向朝向上游且与承载在所述基台上的涂布对象呈预定角度的方式向承载在所述基台上的涂布对象输送气流，所述气流导引部朝向上游延伸，所述出风口向承载在所述基台上的涂布对象输送的气流流经所述气流导引部与所述涂布对象之间，所述驱动机构包括驱动所述供料机构的第一驱动部、以及驱动所述干燥机构的第二驱动部，所述供料机构和所述干燥机构沿着所述基台由上游至下游移动，并且当经过承载在所述基台上的涂布对象时，所述供料机构的移动速度大于或等于所述干燥机构的移动速度。

在本公开中，涂布装置包括承载涂布对象的基台、供料机构、干燥机构、以及驱动机构，供料机构通过向涂布对象供应浆料以形成膜层，在供应浆料的过程中，供料机构的出料口与涂布对象之间形成液帘；干燥机构的供应部位于供料机构的上游且向涂布对象输送气流以进行干燥，通过设置在分配部与供应部之间的挡风部，能够在供应部向涂布对象输出气流进行吹扫的过程中起到阻挡作用，从而减小由于压力波动对供料机构的液帘产生的影响，进而提高涂布形成的膜层的膜厚的一致性；其次，通过设置朝向上游延伸的气流导引部，能够对干燥装置向涂布对象输送的气流进行引导，使其流经气流导引部与所述涂布对象之间，能够增加气流吹扫膜液的次数(即增大空气与液膜的能量交换)，加快膜液的挥发，从而提高液膜干燥的速率；另外，通过将供料机构的移动速度配置为大于等于干燥机构的移动速度，能够在对涂布对象进行干燥的过程中增加干燥机构的作用时间，从而有利于膜液均匀干燥。由此，通过本公开的涂布装置，能够提高涂布形成膜层的膜厚的一致性。

另外，在本公开所涉及的涂布装置中，可选地，所述气流导引部具有第一部分和第二部分，所述第一部分呈平板状且与承载在所述基台上的涂布对象的上表面平行，所述第二部分呈管状且朝向上方延伸，所述出风口向承载在所述基台上的涂布对象输送的气流流经所述第一部分与所述涂布对象的上表面之间并随后流入所述第二部分。在这种情况下，通过第一部分和第二部分引导对液膜进行干燥后的气流远离液膜以减少气流中的溶剂被液膜吸收，由此能够提高液膜干燥的速率。

另外，在本公开所涉及的狭缝涂布装置中，可选地，所述第二部分靠近所述第一部分的壁与所述第一部分连续连接，且远离所述第一部分的壁的下底端与所述涂布对象之间相距预定间距。由此，能够便于引导气流流入第二部分以减少携带有溶剂的气流向外扩散。

另外，在本公开所涉及的涂布装置中，可选地，所述第二部分远离所述第一部分的壁的下部朝向下游弯曲。由此，能够便于引导气流流入第二部分。

另外，在本公开所涉及的涂布装置中，可选地，在沿着正交于所述涂布对象的上表面的方向进行投影，所述第一部分覆盖所述涂布对象。在这种情况下，通过第一部分能够有助于引导干燥气流流经涂布对象的整个上表面，由此有利于液膜均匀干燥，且能够提高液膜干燥的速率。

另外，在本公开所涉及的涂布装置中，可选地，所述挡风部呈板状并且所述挡风部的下底端距所述涂布对象的上表面的距离不小于所述出料口距所述涂布对象的上表面的距离且不大于所述出风口距所述涂布对象的上表面的距离。在这种情况下，通过将挡风部设置在出料口与出风口之间且沿着竖直方向位于出料口的下方，由此能够有效减小出风口所产生的气压波动对出料口所产生的液帘的不利影响。

另外，在本公开所涉及的涂布装置中，可选地，所述预定角度为15度至75度。在这种情况下，气流以预定角度流出出风口并朝向上游，由此能够有利于气流沿着预定方向流动。

此外，在本公开所涉及的涂布装置中，可选地，所述浆料为液态或熔融态的钙钛矿。由此，能够向涂布对象涂布钙钛矿膜层。

此外，在本公开所涉及的涂布装置中，可选地，所述干燥机构还包括输出高温气流且设置在所述尾气收集管上游的辅助风刀，所述辅助风刀输出的气流的流速小于所述供应部输出的气流的流速。由此，能够有利于进一步提高液膜干燥的速率。

此外，在本公开所涉及的涂布装置中，可选地，所述干燥机构具有用于调节所述供应部与涂布对象的间距的调节部，所述调节部具有分别设置在所述供应部的左右两端的平衡气缸以使所述供应部的左右两端位于同一水平面。在这种情况下，通过调节部能够使得供应部的左右两端与涂布对象的间距一致，能够有利于提高干燥的一致性。

根据本公开的涂布装置，能够适用于大面积涂布并且能够提高涂布形成膜层的膜厚的一致性。

附图说明

现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开，其中：

图1是示出了本公开示例所涉及的涂布装置的示意图。

图2是示出了本公开示例所涉及的分配部的示意图。

图3是示出了本公开示例所涉及的供应部的示意图。

图4是示出了本公开示例所涉及的调节部的示意图。

图5是示出了本公开示例所涉及的辅助风刀的示意图。

附图标记说明：

100…涂布装置，

10…基台，

20…供料机构，

21…分配部，211…腔室，212…壳体，213…出料口，

214…传感器，

30…干燥机构，

31…供应部，311…风机，312…出风口，313…通风管，

33…气流导引部，331…第一部分，332…第二部分，

32…挡风部，

34…调节部，341…平衡气缸，

342…底座，343…滚珠丝杠，344…伺服电机，

35…辅助风刀，351…分配腔，352…隔板，353…减缓腔，354…降压减涡流装置，355…发展腔，356…过滤器，

40…驱动机构，

5…涂布对象，51…液膜。

具体实施方式

以下，参考附图，详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。

需要说明的是，本公开中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，例如所包括或所具有的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括或具有没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本公开中，“一侧”、“相对的另一侧”、“向上”、“向下”、“上表面”、“下表面”等相对方位术语或相对方向术语，是参考通常操作姿态，并且不应当被理解为限定性的。

本公开涉及一种涂布装置，是用于在涂布对象的表面涂布浆料以形成膜层的涂布装置。本公开所涉及的涂布装置，能够用于涂布大面积的膜层，并且能够提涂布形成膜层的膜厚的一致性。

本实施方式所涉及的用于大面积涂布的涂布装置可以简称为涂布装置，也可以称为涂布设备、涂覆设备、涂敷设备等。应当理解的是，上述各名称都是为表示本实施方式所涉及的用于在涂布对象的表面涂布浆料以在表面形成膜的设备，并且不应当理解为限定性的。

需要说明的是，在本公开中，“液膜”指代的是位于涂布对象上的还未干燥的浆料；“膜层”指代的是形成在涂布对象上的已经干燥的浆料，也就是说，“液膜”与“膜层”是位于涂布对象上的浆料的不同形态。

本实施方式所涉及的涂布装置可以应用于显示屏的制作领域、太阳能电池的功能涂层的制备领域、电池隔膜生产领域、柔性及印刷电子领域等领域，主要用于对涂布对象进行涂膜。本公开所涉及的涂布对象可以为玻璃基板、显示器面板、光伏硅片、钙钛矿太阳能电池、芯片晶圆、刚性及柔性基板等。

在本公开中，大面积的膜层可以是例如面积大于300mm*300mm的膜层。例如，在本公开中大面积的膜层面积可以为0.4m*0.4m、1m*1m、1m*2m、2m*2m、5m*5m或10m*10m等。另外，需要说明的是，本公开的涂布装置当然也可以适用于涂布面积较小的膜层。当本公开的涂布装置用于涂布面积较小的膜层时，也有利于提高涂布精度，即提高涂布形成膜层的膜厚的一致性。

在本实施方式中，涂布对象可以为片式材料、块状材料、条状材料等。稍后以片状涂布对象为例，对本公开涉及的涂布装置进行说明。

以下，结合附图，对本公开涉及的涂布装置进行说明。

图1是示出了本实施方式示例所涉及的涂布装置100的示意图。在图1中，各个箭头示意性地表示气流的流向。

在本实施方式中，涂布装置100可以包括基台10、以及供料机构20(参见图1)。基台10可以用于承载涂布对象5，供料机构20可以用于向涂布对象5供应浆料。

在一些示例中，涂布装置100可以包括干燥机构30(参见图1)。干燥机构30可以向位于基台10上的涂布对象5输送气流，从而于加快位于涂布对象5上的浆料干燥成膜的速度。

在一些示例中，涂布装置100还可以包括驱动机构40(参见图1)。驱动机构40可以驱动供料机构20和干燥机构30移动。例如，在图1所示的示例中，驱动机构40可以驱动供料机构20沿着D2方向移动，当供料机构20经过位于基台10上的涂布对象5的上方时可以向涂布对象5供应浆料，从而在涂布对象5的表面形成膜层。

在一些示例中，如上所述，涂布装置100可以包括用于承载涂布对象5的基台10。在一些示例中，基台10可以具有承载涂布对象5的承载面。

在一些示例中，基台10可以具有穿过承载面的气体通路、以及与气体通路连通的吸附部(未图示)。在这种情况下，通过吸附部能够经由气体通路抽吸气体，由此能够提供一种负压吸附机制以便于更稳固地承载涂布对象5。

在一些示例中，基台10还可以具有由承载面内凹而形成的凹部(未图示)。在这种情况下，当涂布对象5承载于承载面时并且吸附部抽吸气体时，通过凹部能够形成更大面积的负压区域，从而更稳固地对涂布对象5进行承载。在一些示例中，凹部可以包括形成在承载面上的多个点状凹部。在另一些示例中，凹部也可以包括形成在承载面上的多个沟槽状凹部。在一些示例中，凹部可以均匀分布于承载面。由此，能够在承载面上形成更均匀的负压。

在一些示例中，基台10可以具有加热功能(例如，红外线加热)。由此，能够对承载于基台10上的涂布对象5进行加热。

在一些示例中，基台10可以由大理石、不锈钢、铝合金、或多孔陶瓷等材料制备而成。

图2是示出了本公开示例所涉及的分配部21的示意图。

在一些示例中，供料机构20可以包括分配浆料的分配部21(参见图2)。在一些示例中，分配部21可以包括具有容纳浆料的腔室211的壳体212、以及连通于腔室211的出料口213(参见图2)。腔室211可以用于容纳浆料，并且位于腔室211内的浆料可以通过出料口213而离开腔室211。

在一些示例中，分配部21的出料口213可以朝向基台10。在这种情况下，容纳于分配部21内的浆料可以通过朝向基台10的出料口213而被供应至位于基台10的涂布对象5。

在一些示例中，出料口213可以呈狭缝状。在这种情况下，能够便于形成片状的膜层。在一些示例中，出料口213的长度方向可以正交于基台10的延伸方向。在这种情况下，通过将出料口213的长度方向设置成正交于基台10的延伸方向，能够便于向涂布对象5供应浆料时在其表面形成连续不间断的膜层，而且有利于提高膜厚的一致性。

在一些示例中，在供应浆料的过程中，供料机构20的出料口213与涂布对象5之间形成液帘(参见图2)。

在一些示例中，出料口213的长度可以不小于涂布对象5的外径。在一些示例中，出料口213的长度可以大致等于涂布对象5的外径。在另一些示例中，出料口213的长度可以大于涂布对象5的外径。但本实施方式的示例不限于此，在一些示例中，出料口213的长度也可以小于涂布对象5的外径。在这种情况下，可以根据实际需求对出料口213的长度进行调整，从而能够调节从出料口213输出的液膜51的宽度。

在一些示例中，分配部21可以可移动地设置于基台10，驱动机构40可以驱动分配部21沿着基台10的延伸方向移动。其中，基台10的延伸方向可以是指其长度方向，例如，如图1所示的D1和D2方向。

在一些示例中，出料口213沿着规定方向由基台10的延伸方向移动时所形成的方形涂布区可以覆盖涂布对象5。也就是说，在出料口213沿着规定方向由基台10的延伸方向移动的过程中，出料口213在基台10上所形成的投影面可以覆盖涂布对象5。在这种情况下，通过驱动支承部带动分配部21沿着基台10的延伸方向移动，并使其所形成的方形涂布区覆盖涂布对象5，能够提供一种适用于对涂布对象5进行涂布的涂布机制。

在一些示例中，在出料口213的一侧可以设有传感器214。传感器214可以用于感应与基台10表面的距离。例如，传感器214可以为激光传感器214。由此，能够有利于提高涂布精度。

在一些示例中，供料机构20还可以包括支承部(未图示)。支承部可以用于支承分配部21。具体来说，支承部可以具有呈拱状的主体部、以及形成在主体部的两端的两个支脚；在基台10的两侧可以设有导轨，主体部可以位于基台10上方，且两个支脚可以分别布置在基台10的相对两侧的导轨上，分配部21的壳体212可以由支承部的主体部支承。在这种情况下，驱动机构40可以驱动支承部沿着基台10的延伸方向移动，从而带动被支承部支承的分配部21沿着基台10的延伸方向移动以向位于基台10上的涂布对象5供应浆料。

在一些示例中，主体部的跨度可以大于基台10的宽度，并且拱高可以大于基台10的高度。由此，能够便于支承部相对于基台10移动。

在一些示例中，如上所述，涂布装置100可以包括干燥机构30。干燥机构30可以包括供应气体的供应部31(参见图1)。在这种情况下，通过向涂布对象5供应气流，能够加快位于涂布对象5上的液膜51干燥的速度。

图3是示出了本公开示例所涉及的供应部31的示意图。在图3中，各个箭头示意性地表示气流的流向。

在一些示例中，供应部31可以包括风机311、出风口312和通风管313(参见图3)。风机311所产生的气流可以经由通风管313而由出风口312输出。

在一些示例中，供应部31可以设置在分配部21的上游。在这种情况下，在分配部21向涂布对象5供应浆料形成液膜51后，供应部31能够向涂布对象5上的液膜51供应气流以进行干燥。

在一些示例中，出风口312可以呈狭缝状。在这种情况下，出风口312吹出的气流形态为薄片状(可以称为气流薄片)，能够便于对面积较大的液膜51进行干燥。

一般来说，气流流经涂布对象5上的液膜51后会携带有溶剂，若携带有溶剂的气体与已干燥的液膜51(即膜层)接触，其中的溶剂容易被已干燥的液膜51吸收，对膜层表面造成破坏，影响前后形成的膜层厚度的一致性。

在一些示例中，出风口312以气流流向朝向上游且与承载在基台10上的涂布对象5呈预定角度的方式向承载在基台10上的涂布对象5输送气流。例如，在如图1所示的示例中，涂布对象5可以水平放置在基台10上，出风口312可以朝向上游且与涂布对象5具有预定夹角α。在这种情况下，从出风口312输出的气流流向朝向上游，从液膜51中挥发出的溶剂分子大部分被气流携带而朝向上游移动，能够以减少气流中的溶剂被上游已干燥的液膜51(即膜层)吸收，由此能够提高液膜51干燥的速率，进而能够有利于提高前后方膜层膜厚的一致性。

在一些示例中，预定角度可以为15度至75度。换言之，出风口312与涂布对象5的预定夹角α可以为15度至75度。例如，预定角度可以为15度、30度、45度、60度、或75度。在这种情况下，气流以预定角度流出出风口312并朝向上游，由此能够有利于气流沿着预定方向流动。

在一些示例中，干燥机构30还可以包括设置在分配部21与供应部31之间的挡风部32(参见图1)。出风口312输出干燥气流时，由于出风口312处的压强小于周围环境中的压强，此时在出风口312处形成微负压区域。在这种情况下，通过设置挡风部32能够有效减小出风口312所产生的气压波动对出料口213与涂布对象5之间的液帘的不利影响；另外，通过设置挡风部32能够使出风口312输出气流形成的微负压区域引起的压力波动的更多地作用于该区域的上方，使位于挡风部32左侧的该区域上方的空气在微负压区域的吸引下向下方流动至微负压区域(参见图1)，并与出风口312输出的干燥气流合流对液膜51进行干燥。由此，能够提高涂布形成的膜层的膜厚的一致性，并且能够提高液膜51的干燥速率。

在一些示例中，挡风部32可以呈板状，并且挡风部32的下底端距涂布对象5的上表面的距离不小于出料口213距涂布对象5的上表面的距离且不大于出风口312距涂布对象5的上表面的距离。液帘位于出料口213与涂布对象5的上表面之间，在这种情况下通过将挡风部32设置在出料口213与出风口312之间且沿着竖直方向位于出料口213的下方，由此能够有效减小出风口312所产生的气压波动对出料口213与涂布对象5之间的液帘的不利影响。

在一些示例中，挡风部32可以采用耐腐蚀的材料制成。例如，挡风部32可以采用耐腐蚀塑料材质PEEK、耐腐蚀钢材等材料制成。在这种情况下，挡风部32的硬度适中，能够抵抗负压区域的引力，不会发生较大的形变，从而能够起到阻挡作用，并且选择耐腐蚀的材料其使用寿命也较长。

一般而言，风干的原理为通过向液膜51供应气流，气流的动能通过气液分子碰撞而传递给液膜51，从而加快液膜51分子的运动，且从液膜51中挥发出的溶剂分子也将被气流带走，因此能够加快液膜51干燥。

在一些示例中，干燥机构30还可以包括设置在所述供应部31上游的气流导引部33(参见图1)。气流导引部33可以设置在供应部31的上游并且朝向上游延伸，出风口312向承载在所述基台10上的涂布对象5输送的气流可以流经气流导引部33与涂布对象5之间。在这种情况下，通过设置气流导引部33能够对气流的流向进行引导，使其在气流导引部33与涂布对象5之间发生多次碰撞，增加气流吹扫液膜51的次数(即增大空气与液膜51的能量交换)，从而加快液膜51中溶剂的挥发，由此，能够有利于提高液膜51干燥的速率，提升涂布装置100整体的涂布效率。

在如图1和图3所示的示例中，从供应部31的出风口312吹出的气流首先是斜向下方运动与液膜51发生碰撞，然后斜向上方反弹冲击气流导引部33，在气流导引部33的作用下再次斜向下方运动与液膜51发生碰撞，如此反复多次，能够增加气流吹扫膜液的次数，从而加快液膜51中溶剂的挥发，能够有效加快液膜51干燥的速率。

在一些示例中，气流导引部33可以具有第一部分331和第二部分332(参见图1)。出风口312向承载在基台10上的涂布对象5输送的气流流经第一部分331与涂布对象5的上表面之间并随后流入第二部分332。在这种情况下，通过第一部分331和第二部分332引导对液膜51进行干燥后的气流远离液膜51以减少气流中的溶剂被液膜51吸收，由此，能够提高液膜51干燥的速率，进而有利于提高涂布形成膜层前后方的膜厚的一致性。

在一些示例中，第一部分331呈平板状且与承载在基台10上的涂布对象5的上表面平行。在这种情况下，能够适配于涂布面积较大的膜层，且便于对气流进行引导。

在一些示例中，在沿着正交于所述涂布对象5的上表面的方向进行投影，所述第一部分331覆盖所述涂布对象5。在这种情况下，通过第一部分331能够有助于引导干燥气流流经涂布对象5的整个上表面，由此有利于液膜51均匀干燥，且能够提高液膜51干燥的速率。

在一些示例中，第二部分332呈管状且朝向上方延伸。由此，能够便于引导含溶剂的气体远离液膜51。

在一些示例中，第二部分332靠近第一部分331的壁与第一部分331连续连接，且远离第一部分331的壁的下底端与涂布对象5之间相距预定间距d(参见图3)。在这种情况下，能够便于引导气流流入第二部分332以减少携带有溶剂的气流向外扩散，从而能够有利于提高涂布形成膜层前后方的膜厚的一致性。

在一些示例中，预定间距d的范围可以在0至1mm之间。由此，能够便于收集气体。

在一些示例中，第二部分332和第一部分331可以一起以相同速度朝向下游(即沿着D2方向)运动。由此，能够便于对气流进行引导。

在一些示例中，第二部分332远离第一部分331的壁的下部朝向下游弯曲(参见图1)。一般来说，气流经过在第一部分331与液膜51之间多次反弹冲击后，在靠近第二部分332时流向趋于平稳，此时通过将第二部分332的壁配置为朝向下游弯曲，能够便于引导气流流入第二部分332。

在一些示例中，第二部分332远离液膜51的一端可以连接有抽风机(未图示)。在这种情况下，通过抽风机进行抽吸，能够便于引导气流流入第二部分332。

图4是示出了本公开示例所涉及的调节部34的示意图。在图4中，箭头示意性地表示供应部31吹出的气流方向，虚线示意性地表示从供应部31的左右两端吹出的气流的扩散轨迹。

一般来说，气体从离开出风口312后，随着逐渐远离出风口312，气流薄片的截面积逐渐变大，风速逐渐降低，而气流与液膜51接触的截面积以及风速会对气流动能与液膜51分子的能量交换效率造成影响，若出风口312的左右两端与涂布对象5的表面之间的间距差别过大，会影响到出风口312左右两端对应处的液膜51的干燥速率，从而影响到膜厚的一致性。

在一些示例中，干燥机构30还可以具有用于调节供应部31与涂布对象5的间距的调节部34(参见图4)。调节部34可以支承供应部31使其位于涂布对象5的上方。调节部34可以具有分别设置在供应部31的左右两端的平衡气缸341(即图4中的平衡气缸341a和平衡气缸341b)以使供应部31的左右两端位于同一水平面。在这种情况下，通过调节部34能够使得供应部31的左右两端与涂布对象5的间距一致，能够有利于提高干燥的一致性，从而能够提高涂布形成膜层的膜厚一致性。

在如图4所示的示例中，供应部31左端与右端吹出的气流与涂布对象5的间距分别为L1、L2，气流流动至涂布对象5时的截面积分别为S1、S2，通过调节部34使供应部31的左右两端位于同一水平面，即与供应部31的出风口312平行312于涂布对象5，L1等于L2，S1等于S2，在这种情况下，供应部31的左右两端对应的液膜51的干燥速度也基本一致，由此，能够提高涂布形成膜层的膜厚一致性。

在一些示例中，调节部34还可以具有底座342、设置于底座342的滚珠丝杆343、以及驱动滚珠丝杆343的伺服电机344(参见图4)。在这种情况下，通过伺服电机344驱动滚珠丝杆343旋转带动供应部31上下移动，能够对供应部31与涂布对象5的间距进行调节。另外，在驱动滚珠丝杆343旋转时，还可以通过编码器对其进行监控，并且结合平衡气缸341对供应部31的左右两端的位置进行感应，能够对供应部31与涂布对象5的间距进行微米级(例如10微米以下)调节，从而有利于提高涂布精度，从而提高涂布形成膜层的膜厚的一致性。

图5是示出了本公开示例所涉及的辅助风刀35的示意图。在图5中，箭头示意性地表示气体的流动方向。

在一些示例中，干燥机构30还包括输出高温气流且设置在尾气收集管上游的辅助风刀35(参见图1)。辅助风刀35输出的气流的流速小于所述供应部31输出的气流的流速。如前所述，第二部分332相对靠近涂布对象5的壁与涂布对象5之间存在预定间距d，可能会有部分携带有溶剂的气流从第二部分332相对靠近涂布对象5的壁与液膜51之间的缝隙流向上游，此时通过设置辅助风刀，能够快速稀释从缝隙中泄露带有溶剂的空气，同时高温气流可以进一步降低膜层溶剂含量，促进晶核的形成，由此能够提高液膜51干燥的速率，进而能够有利于提高前后方膜层膜厚的一致性。

在一些示例中，辅助风刀35输出的高温气流可以为层流运动。在这种情况下，能够减少由于气流流速过高对液膜51的不利影响(例如吹散液膜51)，从而能够有利于提高前后方膜层膜厚的一致性。

在一些示例中，优选地，辅助风刀35可以结合前述的具有加热功能的基台10，相互配合对位于基台10上的涂布对象5的上下方同时加热。在这种情况下，能够对涂布对象5进行退火，进一步降低膜层溶剂含量，促进晶核的形成，改善膜层的结晶状态，从而提高其机械强度和粘附效果。

在一些示例中，辅助风刀35可以包括自顶部起朝向下方依次设置分配腔351、隔板352、减缓腔353、降压减涡流装置354、发展腔355、以及过滤器356(参见图5)。其中，分配腔351、减缓腔353、以及发展腔355均为中空的腔体，分配腔351的两侧具有进气口，隔板352上具有多个均匀分布的开孔，减缓腔353的截面逐渐增大。

参见图5，气体可以经由进气口进入分配腔351，经由隔板352上的开孔流入减缓腔353，由于减缓腔353的截面逐渐增大，气体在流经减缓腔353时平均流速逐渐降低，再经过降压减涡流装置354消除局部的涡流湍流，同时降低气体压力，随后气体流动至发展腔355，在发展腔355内与过滤器356接触，经过过滤器356过滤粉尘，输出做层流运动的高温气流以对液膜51进行干燥。

在一些示例中，辅助风刀35可以与供应部31一起以相同的速度朝向下游移动。在另一些示例中，辅助风刀35也可以以小于供应部31的速度朝向下游移动。在这种情况下，辅助风刀35能够充分作用于液膜51。

在一些示例中，驱动机构40可以包括驱动供料机构20的第一驱动部(未图示)。第一驱动部可以驱动供料机构20沿着基台10由上游至下游移动。当供料机构20经过位于基台10上的涂布对象5时，可以向涂布对象5供应浆料以在其的表面形成膜层。

在一些示例中，驱动机构40可以包括驱动干燥机构30的第二驱动部(未图示)。第二驱动部可以驱动干燥机构30沿着基台10由上游至下游移动。当干燥机构30经过位于基台10上的涂布对象5时，可以向涂布对象5供应气流以对位于涂布对象5表面的液膜51进行干燥，从而形成膜层。

在一些示例中，当经过承载在基台10上的涂布对象5时，供料机构20的移动速度可以大于干燥机构30的移动速度。在这种情况下，能够在对涂布对象5进行干燥的过程中增加干燥机构30的作用时间，从而有利于膜液均匀干燥，形成均匀的膜层，由此，能够提高涂布形成膜层的膜厚的一致性。

在一些示例中，当经过承载在基台10上的涂布对象5时，供料机构20的移动速度也可以等于干燥机构30的移动速度。需要说明的是，一般为了提高涂布效率，供料机构20通常具有较快的移动速度，此时若干燥机构30与供料机构20一样以较快的速度移动，可能会造成液膜51的上下表面未完全干燥，进而可能导致结晶不均匀，形成的膜层厚度不一致。因此，在本发明中，供料机构20的移动速度也可以等于干燥机构30的移动速度实际上指的是，干燥机构30的移动速度适配于浆料的干燥所需，供料机构20的移动速度又设置为与干燥机构30的移动速度一致。在这种情况下，能够有利于形成均匀干燥，膜厚一致性较好的膜层。

在一些示例中，浆料的粘度范围可以为0-30000cps。在一些示例中，浆料的粘度范围可以为1-10000cps。另外，在一些示例中，浆料在涂布对象5的表面所形成的膜厚可以为10nm-450μm。在一些示例中，浆料在涂布对象5的表面所形成的膜厚可以为10nm-100μm。

在一些示例中，浆料可以为液态或熔融态的钙钛矿。在这种情况下，通过本公开的涂布装置100能够向涂布对象5涂布钙钛矿浆料以形成钙钛矿膜层。通过本公开的涂布装置100涂布钙钛矿浆料时，能够有利于形成均匀的钙钛矿膜层。

另外，当浆料为钙钛矿时，钙钛矿浆料的黏度可以小于10cps，在涂布对象5的表面形成的钙钛矿液膜的厚度可以小于或等于5μm。在这种情况下，涂布对象5对于钙钛矿液膜的表面具有较大的束缚作用，从而能够有利于减轻干燥机构30向钙钛矿液膜表面输送气流时对钙钛矿液膜表面产生的不利影响(例如由于风速过高吹散液膜等)。

在一些示例中，涂布装置100还可以包括预涂部(未图示)。预涂部可以布置在出料口213的下方且位于出料口213朝向基台10的移动路径上。例如，预涂部可以位于涂布对象5的上游，供料机构20在经由出料口213向涂布对象5供应浆料之前可以预先向预涂部供应浆料。在这种情况下，在向涂布对象5供应浆料之前，通过预先向预涂部供应浆料以将出料口213中的气体排出并充盈浆料，由此能够有利于更均匀地涂布。

综上所述，根据本公开，能够提供一种能够提高膜厚的一致性的大面积涂布用的涂布装置100。

虽然以上结合附图和示例对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种用于大面积涂布的涂布装置，其特征在于：

包括基台、供料机构、干燥机构、以及驱动机构，

所述基台用于承载涂布对象，

所述供料机构包括分配浆料的分配部，所述分配部包括具有容纳浆料的腔室的壳体、以及连通于所述腔室的出料口，

所述干燥机构包括供应气体且设置在所述分配部上游的供应部、设置在所述分配部与所述供应部之间的挡风部、以及设置在所述供应部上游的气流导引部，

所述供应部包括风机、出风口和通风管，所述风机所产生的气流经由所述通风管而由所述出风口输出，所述出风口以气流流向朝向上游且与承载在所述基台上的涂布对象呈预定角度的方式向承载在所述基台上的涂布对象输送气流，

所述气流导引部朝向上游延伸，所述出风口向承载在所述基台上的涂布对象输送的气流流经所述气流导引部与所述涂布对象之间，

所述驱动机构包括驱动所述供料机构的第一驱动部、以及驱动所述干燥机构的第二驱动部，所述供料机构和所述干燥机构沿着所述基台由上游至下游移动，并且当经过承载在所述基台上的涂布对象时，所述供料机构的移动速度大于或等于所述干燥机构的移动速度。

2.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：

所述气流导引部具有第一部分和第二部分，所述第一部分呈平板状且与承载在所述基台上的涂布对象的上表面平行，所述第二部分呈管状且朝向上方延伸，所述出风口向承载在所述基台上的涂布对象输送的气流流经所述第一部分与所述涂布对象的上表面之间并随后流入所述第二部分。

3.如权利要求2所述的涂布装置，其特征在于：

所述第二部分靠近所述第一部分的壁与所述第一部分连续连接，且远离所述第一部分的壁的下底端与所述涂布对象之间相距预定间距。

4.如权利要求3所述的涂布装置，其特征在于：

所述第二部分远离所述第一部分的壁的下部朝向下游弯曲。

5.如权利要求2所述的涂布装置，其特征在于：

在沿着正交于所述涂布对象的上表面的方向进行投影，所述第一部分覆盖所述涂布对象。

6.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：

所述挡风部呈板状并且所述挡风部的下底端距所述涂布对象的上表面的距离不小于所述出料口距所述涂布对象的上表面的距离且不大于所述出风口距所述涂布对象的上表面的距离。

7.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：

所述预定角度为15度至75度。

8.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：

所述浆料为液态或熔融态的钙钛矿。

9.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：

所述干燥机构还包括输出高温气流且设置在所述尾气收集管上游的辅助风刀，所述辅助风刀输出的气流的流速小于所述供应部输出的气流的流速。

10.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于：

所述干燥机构具有用于调节所述供应部与涂布对象的间距的调节部，所述调节部具有分别设置在所述供应部的左右两端的平衡气缸以使所述供应部的左右两端位于同一水平面。