CN1748874A

CN1748874A - 液体涂覆的方法和设备

Info

Publication number: CN1748874A
Application number: CN200510099932.7A
Authority: CN
Inventors: C·奥特曼; F·福格斯; K·班格; K·布兰德斯; P·赖歇特
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2025-09-13
Also published as: CN100534632C; EP1634655A2; DE102004044576A1; EP1634655A3; DE102004044576B4

Abstract

为了节省材料而又均匀地在基底上进行涂覆，本发明提供一种液体涂覆方法。按照这种方法，由一个横向开口的导槽(5)和面向这个导槽(5)横向开口(47)的基底(9)表面(91)形成一个蓄料器(6)，该蓄料器由流体涂覆材料(35)填充，在导槽(5)和基底(9)表面(91)之间保持一个间隙(7)，流体涂覆材料(35)的液面(36)在基底(9)的表面(91)形成一个弯月形。涂覆过程中，基底(9)沿着一个具有垂直分量的方向(42)移动经过导槽(5)，或者，导槽(5)沿着一个具有垂直分量的方向(42)移动经过基底(9)。

Description

液体涂覆的方法和设备

技术领域

本发明一般涉及用液体涂覆涂层材料制造涂层，特别涉及有机电光学元件的制造。

背景技术

在制造有机发光装置(OLEDs)的膜层时，特别的要求是膜层的均匀性和膜层厚度。为在有机发光装置上涂覆极薄的功能膜层，通常采用蒸发涂覆施加这种膜层，特别是在显示器应用中。然而，在这种情况所用的有机基底的分子量不能太高。

与之相反，在使用液体涂覆时，可以施加具有较高稳定性的聚合物膜层。与真空涂覆相比，液体涂覆的优点在于：可以简单而便宜地涂覆大的表面。几平方米的平板的真空涂覆将要求不经济的大型真空装置。因此，液体涂覆特别适合于照明区域的有机发光装置，与显示器制造相比，在这种情况往往有更大的照明表面被涂覆。

现已有许多种液体涂覆工艺，如浸渍涂覆、旋转涂覆、毛细涂覆、缝隙式涂覆、浇注涂覆、瀑布式涂覆或幕式涂覆。各种印刷工艺，如丝网印刷、喷墨印刷，也用于液体涂覆。

然而，另一方面，液体涂覆存在的问题是如何制造薄而均匀的膜层。有机发光装置功能膜层的膜层厚度在纳米或微米范围。已经发现，使用浸渍涂覆时发生的厚度波动通常与涂层厚度本身无关，或至少没有明显关系。这意味着，在薄的膜层情况，厚度的相对波动明显提高。这种效应对有机发光装置发光面的发光强度有不利影响，膜层中的发光强度与电发光膜层的膜层厚度成比例。浸渍涂覆的另一问题是必须在浸渍涂覆容器中夹持大量流体涂覆材料。在希望很小的膜层厚度情况下，这些大量的材料消耗十分缓慢，因此，尤其有可能导致夹杂、污染和老化，例如，溶液中的聚合物逐渐团聚。此外，在大多数情况下，只须对基底的一个侧面进行涂覆，而标准的浸渍涂覆本身就意味着把基底的全部表面浸渍到浸渍溶液中进行涂覆。特别的是，有机发光装置功能膜层所要求的涂覆材料极为昂贵，这对于制造成本是不利的。

旋转涂覆的缺点在于只能均匀地涂覆较小的基底。在离旋转中心较远距离处的径向速度的提高导致在试样表面上方的气氛中不同程度的湍流，因而在膜层形成时导致湿膜干燥性能的变化，这同样将导致不同的膜层厚度。而且，这个工艺不适合经济性的批量制造，因为在旋转涂覆中大量的涂覆材料，高达95％，被抛出脱离基底，而基本上被损耗。但这特别适合于有机聚合物发光二极管的制造，因为在这种情况下，污染对电光聚合物有特别不利的影响，只有通过抛出相当多的材料才可避免这种不利影响。

缝隙式涂覆是液体涂覆中比较省料的一种工艺。在这种工艺中，被涂基底沿缝隙式喷嘴被引导，涂覆材料同时在此通过。这种工艺也不适合有机发光装置所要求的均匀而极薄的涂层的制造。在缝隙式涂覆中，牵引速率、涂覆材料的流量、缝隙和被涂表面间的距离都必须保持极为均匀一致，这都是在实践中待解决的问题。

施加涂层的喷墨印刷工艺是一种比较复杂的技术，主要适合于涂覆材料的花纹涂覆应用中。在制造均匀大面积涂层时，这种工艺也存在如何实现均匀膜层厚度的问题。另外，作为一种局部应用的工艺，喷墨印刷工艺比液体涂覆的其他工艺进行得更为缓慢，要求很高的工艺经费投入，通过许多并列的印刷头的工作，以加速其工艺进程，这就导致制造成本的提高。

其他印刷工艺，如丝网印刷的缺点特别在于：要接触被涂产品的表面，当使用敏感基底时，如涂到有机发光装置这种基底是典型的，将导致废品率的提高。而且，所施加的膜层受到印刷机磨耗而污染。同时，印刷机大的表面可能导致涂覆溶液快速干燥，因而导致已干燥的材料污染所施加的膜层。

最后，浇注工艺，如幕式涂覆，不适合用于施加薄的膜层，因为单位时间内要施加大量的涂覆材料。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于液体涂覆基底的涂覆设备和方法，以便可以均匀地在基底一侧产生薄的涂层，而只消耗小量的涂覆材料。

采用独立权利要求书所述的一种液体涂覆基底的方法和涂覆设备，可以非常简单地实现这个目的。有益的结构及改进成为权利要求书各从属权利要求的主题。

因此，本发明提供一种液体涂覆工艺，在这个工艺中，一个横向开口导槽和面向这个导槽横向开口的基底的一个表面共同形成一个蓄料器，该蓄料器由液体涂覆材料填充，导槽和基底的表面之间保持一个间隙，流体涂覆材料的液面在基底表面处呈弯月形，在这个工艺过程中，基底和导槽沿着一个具有垂直分量的方向移动而相互经过对方。

在这里，引导基底和导槽相互经过对方意思是指一种相对运动，在这种相对运动中，可以移动基底，或移动导槽，或同时移动两者。

在牵引和沉积过程中，被涂基底表面和导槽在间隙区域内没有接触，这就形成了一个蓄料器的一个向下的开口。这防止了被涂表面受损伤，例如防止了与导槽接触而被刮伤。

也可以设置一种密封装置，用以在底部密封该间隙。例如，这种类型的一种密封装置包括一个密封唇或一个密封滚筒。如果导槽和被涂基底表面之间夹持一个间隙，采用一种软的密封唇和一个沿基底表面滚动的密封滚筒基本上可以避免基底表面的损伤。

如果基底与导槽以很小的间隙距离相互移动经过对方，将是特别有益的，因为间隙足够小，流体涂覆材料的表面张力和/或毛细管力可以防止涂覆材料在导槽和基底表面之间流出。这两种力至少使底部被密封的间隙和蓄料器的区域实现无接触涂覆。

液体表面和间隙下端的大气压差也有助于实现间隙的无接触式密封。

而且，也可以借助于一个适当的装置在位于间隙处的流体材料上施加一个静电力，或在相应的磁改伸缩液体的情况施加一个磁力，以防止液体流出导槽。

已经证明，间隙距离在5-500μm范围是适宜的，最好在20-100μm范围。

这种工艺特别适合于涂覆平板基底。所用的基底材料可以是玻璃、塑料板或薄板、陶瓷板或表面、金属薄板或箔，以及包括上述材料的复合材料，如玻璃/塑料层压板。基底也可以预涂覆。例如，在有机发光装置制造中，在其基底被涂表面上可以有一种导电透明涂层，特别是一种铟锡氧化物膜层。

对可以使用的基底的厚度实际上没有任何限制。例如，厚度在0.4-10mm范围的平板玻璃，甚至厚度在0.03-0.4mm范围的超薄玻璃，都可用作有机发光装置的玻璃基底。

一种特别适合进行上述权利要求所述的方法的，用于对基底进行液体涂覆的相应设备包括：

至少一个用于容纳流体涂覆材料的横向开口的导槽；

一个用于面向导槽横向开口的基底的夹持架；

一个引导被夹持的基底和导槽沿一个具有垂直分量的方向彼此相互经过对方的装置，并在导槽和面向导槽的基底表面之间维持一个间隙。

基底和导槽按这样一种方式被引导相互经过对方：基底表面沿着从液体体积到其表面的一个方向相对于流体涂覆材料移动。因此，当基底和导槽被引导相互经过对方时，被涂的基底表面相对液体表面向上移动，按照与浸渍涂覆同样的方式，在被涂基底表面的弯月形上方沉积流体涂覆材料的膜层。

按照本发明另一个实施例，引导基底和导槽相互经过对方包括：移动基底通过导槽。为此，使基底和导槽移动相互经过对方的装置是一种使基底沿一个具有垂直分量的方向移动的装置。

然而，特别当使用具有很大表面积的基底时，如果移动导槽通过基底可能更为方便。这就消除了对用于大型基底的可移动的夹持架进行复杂设计的必要性。为此，在按本发明这种方法的实施例设计的一种设备中，移动基底和导槽相互经过对方的装置是一种使导槽沿一个具有垂直分量的方向移动的装置。

按照本发明的一个有利改进，还设有一种把流体涂覆材料输送到导槽的装置。在涂覆过程中，供应涂覆材料可以防止导槽被排空。为此，这种填充装置可以有效地设计为：其填充操作不会造成膜层厚度的任何变化。这种装置在涂覆过程开始时也可用于填充空的导槽。

这种导槽最好是涂覆头的一部分，或者在涂覆头中机加工而成。在一个这样的实施例中，导槽的横向开口可以方便地形成涂覆头密封面的一个开口。在这种情况，密封表面面向被涂的一个基底，在涂覆操作时，这个密封表面与基底之间维持一个间隙。

如果液体表面的弯月形状基本上不受导槽边缘的影响也是很有好处的，这样，弯月形状完全由所涉及材料的表面张力确定。因此，按照本发明的一个最佳实施例，导槽设计应宽于在被涂基底表面和自由的液面形成的弯月形的宽度。另一方面，在窄导槽的情况，导槽形状可能影响弯月形的形成。导槽宽度优选地设计为至少是这类弯月形宽度的两倍。如果导槽足够深，导槽和基底间的距离，或者其间隙距离对弯月形的形成没有明显影响。

在这些条件下，通过预定牵引速率、流体涂覆材料的粘度、它的填充因子(液体中的固体含量)、移动方向与垂直方向的夹角，以及导槽上方的大气性能，可以确定成品膜层所要求的膜层厚度，特别是凝固膜层所要求的膜层厚度。

本发明另一个实施例设置基底和导槽在基本垂直方向移动而相互经过对方。为此，夹持其基底，使被涂基底表面基本上垂直定位，即具有水平法向矢量。

按照本发明另一个实施例，导槽和基底不在垂直方向而在一个倾斜方向移动而互相经过对方，这时，应这样夹持基底：使被涂表面倾斜定位。在这种实施例中，对于相同的牵引速率，液体表面和被涂基底表面成钝角比垂直牵引可以实现较大的膜层厚度。另一方面，如果这两个表面成锐角的话，可能产生较薄的膜层。

本发明的这种方法特别适合用于有机发光装置的制造。例如，这种方法适于从液相沉积有机发光装置的电光膜层。为此，借助一种导槽为这种基底提供涂覆，按照本发明，使用一种至少部分地包含电发光材料的流体涂覆材料。在这里，优选地使用聚合物材料，或由这类聚合物组成的材料。然而，与通常借助昂贵的真空涂覆工艺进行涂覆的相比，对于可能蒸发且克分子质量较低的小分子量有机基底，当然，在这里也可以按本发明的方法进行沉积。

使用本发明的导槽涂覆方法也可以对有机发光装置沉积另外的功能膜层。例如，可以为这种基底配备一种至少包括有机发光装置功能层材料成分的流体涂覆材料，特别是空穴注入、空穴导电、电位匹配、电子阻滞、空穴阻滞、电子导电或电子注入膜层。

当然，这种方法也适合于施加其他涂层。例如，按照本发明另一个实施例，采用一种光阻材料涂覆其基底。基底上的这种类型的光阻膜层也可用于有机发光装置的制造，例如为了接着构成光阻膜层图案并施加其他膜层，这些膜层以本专业技术人员已知的方法通过消除下面的已构图的光阻膜层而随后构图。这种构图的光阻膜层也可以作为有机发光装置构件的膜层序列中的一种绝缘膜层，以便局部影响按打靶的方式所产生的光强度。

按照本发明，也可采用适当的流体涂覆材料施加类似于光波干涉膜层的功能膜层，如溶胶凝胶膜层、或有机和无机抗反射膜层、防擦伤膜层、不粘或防尘膜层。

按照本发明一个实施例，提供一个真空夹持架夹持其基底。这种类型的一个夹持架可以简单固定，并成功地使基底水平定位可重复。

这种夹持架也可以包括一个粘结面，利用粘结力把基底粘结到这个粘结面上。这种类型的夹持架特别适合于重量较小的薄基底。本专业技术人员都很清楚，也可以有各种类型的彼此相互结合的夹持架。例如，真空夹持架也可具有一个粘结面。例如，借助于合适的粘结剂，或者在基底表面相应材料与相应的夹持架之间直接进行粘结，可以实现把基底粘结到夹持架的粘接表面上。为按本发明进行涂覆，另一种选择是由静电力把基底固定到夹持架上。

还有一种方案是由一种夹紧装置把基底夹紧固定到夹持架上。

优选地，导槽与基底之间的距离保持恒定。这可以手动或自动实现。

为了能够维持导槽和基底之间的一个预定距离并监控其工艺顺序，优选地，用一个可以记录导槽和面向导槽的被夹持的基底表面之间水平距离的装置测量这个距离。

可记录水平距离的装置至少包括接触传感器、光传感器、超声传感器或全压力传感器中的一种传感器。

为实现均匀涂覆并防止导槽中的流体涂覆材料通过基底和导槽间的间隙流出，优选地，对基底和导槽之间的水平距离进行控制。特别是可以作为一种接近度测量的函数控制这个距离。

为此，按照一种有利的改进，本发明一种设备包括一个用于控制导槽和面向这个导槽并被夹持的基底表面之间水平距离的装置。

在这种情况，采用相应的装置可以控制导槽的水平位置及基底的水平位置。当然，也可设置用于控制这两个位置的装置。

而且，由于上述原因，沿导槽维持恒定的间隙宽度是有益的。为此，按照本发明的一种结构，采用一个适当的装置控制导槽和面向这个导槽并被夹持的基底表面之间的夹角和/或水平平行度。

按照本发明另一个实施例，产生一个气垫，作用在基底一个表面上特别作用在被涂的基底表面上。一种这样的动态气垫可以很好地用简单的方式设定或控制基底和导槽之间的距离，在这种情况，这个距离基本上由流体力学的伯努利定律确定。

也经常需要在一种可控气氛中进行涂覆。例如，有机发光装置应用中的许多膜层材料是湿敏的，因此干燥气氛是有利的。可控气氛的饱和度，包括涂覆溶液的饱和度，也可以特别按照一种限定的方式设定和控制。因此，在本发明另一种结构中，引导被涂基底表面至少通过一个向着被夹持的基底开口的蓄气器。在这种情况，把蓄气器安排在导槽上方是特别有利的，这样，基底表面被引导通过导槽并被涂覆后，再通过一种可控气氛。

为在蓄气器中产生并维持气体气氛的控制状态，也可以为蓄气器至少提供一个输气装置。在这方面，术语“输气装置”意思指可以输入或排出气体气氛中的单个成分或多个成分，适合于影响气体气氛的成分和/或密度。

而且，为控制涂覆操作和沉积膜层质量，应采用一种适当的装置至少测量下列参数中的一个参数：

涂覆的膜层厚度，

基底温度，

导槽温度，

导槽上方气氛中的气体成分，

涂覆材料温度，和

牵引速率。

已经证明，对于有机发光装置均匀膜层的制造，牵引速率在以下范围是有利的：具体在0.05-50mm/s(毫米/秒)，优选地在0.1-10mm/s，更优选地在0.1-0.6mm/s范围内。而且，已经证明，按上述牵引速率，流体涂覆材料粘度在以下范围适于制造所要求的薄的膜层：在0.1-400mPa·s，优选地在0.5-100mPa·s，更优选地在5-100mPa·s。

为实现均匀涂覆，尽可能避免振动是有利的，特别是避免基底与导槽之间的振动以及整个系统的振动，因为这种振动可以传递到导槽的涂覆材料中。为此，可以设置一种减振装置。这种减振可以是被动的，也可是主动的。

附图说明

下面将根据最佳实施例并参照附图更详细地说明本发明，图中相同的或类似的零件采用相同的标号。

图1是本发明的液体涂覆设备带有一个被夹持的基底的一个示范

实施例的图解视图；

图2是导槽的一个放大图；

图3是本发明的设备的涂覆头的一个示范实施例的一个透视图；

图4是图1中示范实施例的一个改型；

图5和图6是本发明的具有密封间隙用的密封装置的设备的示范

实施例的零件图；

图7是本发明的具有提供可控气氛的蓄气室的实施例；

图8是本发明的具有产生气流垫的装置的实施例的零件；

图9和图10是涂覆头另一个实施例的一个横截面视图和一个透视图；

图11和图12是具有斜牵引方向的示范实施例。

具体实施方式

下面内容参考图1和图2。图1是用于对基底进行液体涂覆的设备的示范实施例的一个图解视图，这个设备总体上由标号1代表。这个设备包括一个导槽块形的涂覆头3，其上有一个导槽5形式的切口，该导槽的横向和顶部都是开口的。

图2是示于图1的涂覆头3及安排在涂覆头3前面的基底9的一个放大的横截面视图。

涂覆头3合适的材料实例是不锈钢，特别是V4A钢，或者工具钢。也可以使用玻璃、玻璃陶瓷、塑料、或者包括这些材料的复合材料作为涂覆头的材料。

这个设备也包括一个平面基底9用的夹持架23，这个基底9面向导槽的横向开口，并具有两个侧面91、92。对于有机发光装置照明元件，这种基底可以是透明玻璃或塑料基底。

导槽5和面向导槽横向开口的、基底9的表面91构成一个用于容纳流体涂覆材料35且顶部开口的蓄料器6，涂覆材料35引入该蓄料器并沿导槽5均匀分布。

按照本发明一个实施例，夹持架23包括一个真空夹持架，用以夹持基底9的表面92。例如，这种夹持架可以有一块包含多孔烧结材料、凹坑和/或孔的板，该板连接到远离基底的一侧的一个合适真空源。真空夹持架可以快速而简单地更换基底。这种对全部表面的夹持防止了基底相对于夹持架发生振动的可能性。

按照本发明另外两个实施例，借助于夹持架23的一个粘结面，通过粘结力或静电力夹持基底9的表面92。

为了涂覆面向导槽5的、基底9的第一表面91，还设置一个使被夹持的基底9和导槽5沿垂直方向42相互移动而通过对方的装置，并且在导槽5和面向导槽5的、基底9的表面91之间保持一个间隙7。在图1所示的示范实施例中，这种装置包括一个总体标号为29的牵引装置，该牵引装置29具有一个从动滚轮31和一根连接在夹持架23上的缆索33。因此，在本发明这个示范实施例中，基底9移动通过垂直固定的导槽。

例如，为引导夹持架而设置了引导滚子27，引导滚子27与夹持架23相连并沿着与牵引方向42平行的导轨25滚动，在本实施例中，这个方向基本是垂直的，同时基底9在牵引方向42移动通过导槽5。当然，也可以使用技术人员熟知的其他装置引导夹持架23。

由图1可见，横向开口的导槽5与面向导槽的、基底9的表面91共同构成一个可由流体涂覆材料35填充的蓄料器。

按照本发明，按照这样一种方式引导基底9和导槽5相互通过对方，也就是夹持导槽5和面向导槽5的、基底9的表面91之间的间隙7，并移动它们相互通过。按照这个示范实施例，导槽和基底甚至没有接触而移动相互通过。这表明表面91不与涂覆头3或导槽块接触。

导槽5由流体涂覆材料35填充，因此，涂覆材料液面36的表面张力在面向导槽5的、被涂基底9的表面91处形成弯月形37。

由于间隙7的毛细效应，这个间隙也由涂覆材料35填充，并在间隙下端形成另一个弯月形。

沿着方向42垂直向上移动基底9，使导槽和基底相互通过对方，因此，基底的表面91沿远离液体体积向着液面的方向相对于流体涂覆材料35而移动。这样，按照与浸渍涂覆相同的方式，在弯月形37的上方的表面91上施加一层流体涂覆材料膜层40，然后，例如采用干燥和/或交联等方法，使这种膜层凝固。为了使在基底9上的电发光聚合物材料凝固的涂覆的膜层厚度为80μm，其牵引速率应这样设定：使每150mm²的基底表面一般涂覆1-2mL(毫升)的涂覆材料，相当于每一平方米基底表面涂覆40-90mL的涂覆材料。

按照Landau和Levich[L.D.Landau和B.G.Levich，苏联物理化学学报，1942，17卷，P42-54]，以及L.E.Scriven[L.E.Scriven，材料研究学会学术会论文集，1988，121卷，P717-729]的理论，由乘积μ*v确定膜层40的膜层厚度，其中μ为粘度，v为牵引速率。

为在这种情况施加均匀厚度的膜层40，可以在不同粘度情况下调整牵引速率，使乘积μ*v恒定。

按照上述关系式，按照下列各组数值可以得到相等的膜层厚度。

在120mPa·s时，牵引速率为0.05mm/s，

在60mPa·s时，牵引速率为0.1mm/s，

在10mPa·s时，牵引速率为0.6mm/s，

在0.1mPa·s时，牵引速率为50mm/s。

例如，如果使用浓度为5-10g/L(克/升)的电发光“Super Yellow”(超黄)染料的甲苯溶液，这种“Super Yellow”染料可由CovionOrganic Semiconductor GmbH，D-65926Frankfurt am Main(Covion有机半导体有限公司)购得，则在5.0g/L时粘度为10-12mPa·s，在7.5g/L时粘度为20-30mPa·s。

而且，在施加涂层40时，可以测量下列一个或几个参数，和/或用这些参数和其他参数进行控制：

—施加膜层40的膜层厚度，

—基底9的温度，

—导槽5的温度，

—导槽5上的气氛的气体成分，

—涂覆材料35的温度，

—牵引速率。例如，可以采用牵引速率测量和控制施加膜层40的膜层厚度。

为防止流体涂覆材料35通过导槽5和表面91之间的间隙流出，基底9和导槽5移动相互经过对方时夹持间隙7的间隙距离足够小是有效的，这样，流体涂覆材料35的表面张力和间隙7中的流体涂覆材料的毛细力就可防止这些涂覆材料通过导槽5和基底9表面91之间的间隙7流出。在这方面，已经证明，5-500μm范围的间隙距离，特别是20-100μm范围，适合于许多流体涂覆材料。

而且，按照本发明的一种改型，可以在间隙下端和蓄料器6中的流体涂覆材料35的液面36之间产生一个大气压差，在这种情况，一个较低的压力作用在液面36上。因此，由间隙7中流体涂覆材料重量引起的压差至少部分地被抵消，以防止流体涂覆材料通过间隙7流出。

为保持足够小的间隙距离，也设置了一个可以确定基底9和导槽5之间水平距离的装置。特别的是，不仅在于确定这个距离，而且用适当的测量值控制这个距离。借助于合适的调整装置，可以手动或自动实现基本的设定。

在图1所示实施例中，为了保持这个间隙距离，控制导槽5和基底9之间水平距离的这种装置包括一个控制导槽5水平位置的装置。为此，通过一个装置13把导槽5可移动地连接到设备1的固定底座11上，以便水平位移涂覆头3或涂覆头3的导槽5。装置13有一个支承台15和一个与涂覆头3连接的滑动架17。因此，滑动架17在支承台15上的移动导致涂覆头3或导槽5水平位置的变化。

按照图1所示的实施例，导槽5和基底9之间的水平距离作为接近度测量的函数而实现。为此，设有一个用于记录导槽5和面向导槽5的、基底9的表面91之间水平距离的装置45。使涂覆头3水平位移的装置13和记录水平位置的装置45构成用于控制导槽5水平位置的装置的组件，装置45提供接近度测量值用作定位涂覆头3和保持导槽5及表面91之间恒定距离的参数。代替导槽5和基底9之间距离的自动控制或者在该自动控制外还可设置一种手动调节这个距离的装置。

例如，记录水平距离的这种装置45可以至少包括接触传感器、光传感器、超声传感器、或全压力传感器中的一种传感器。可以使用的光传感器的例子包括三角传感器和自动聚焦传感器。接触传感器优选地固定在导槽5的端部，并应使这种传感器的扫描线不与由导槽5覆盖的表面91的区域重叠，以避免损伤或污染基底9或被涂表面区的涂层。

为确保导槽5和表面91之间的距离沿间隙7不发生变化，导槽5和表面91必须尽可能平行。为此，在固定底座11和涂覆头3之间还设置一个旋转装置19。借助于旋转装置19，涂覆头3可以绕转轴21转动。特别还设置一个控制导槽5和面向导槽5的基底9表面91之间角度的装置，以保证在整个涂覆过程中尽可能精确地设定这个角度。例如，这个装置包括两个在平行于导槽5的方向安装的接近度测量装置45。导槽5相对于表面91的瞬变角度可根据距离测量值之差计算，导槽和基底91的角度或水平平行度可以根据旋转装置19相应的手动或自动的设定而控制。

为了用涂覆材料35填充导槽，并补偿导槽5中液面的下降，在图1所示本发明设备1的实施例中，还设置了一种输送流体涂覆材料的装置43。例如，这个装置包括一种滴落或喷雾装置44，许多杯形容器或收集器46沿导槽排列，毛细管48把杯形容器46连接到导槽5上。已经从装置44喷雾或滴落到杯形容器46的涂覆材料经由毛细管48通入导槽5。由于图1是一个侧视图，只可能看见一个杯形容器46和一个毛细管48。合适的滴落或喷雾装置44的一个例子是一种喷墨印刷头，它可以高精度地提供流体涂覆材料。

其他可能的输送涂覆材料的方法包括一种连续软管进料或一种浇注系统，例如以一种计量器安排的形式。

然而，如不采用这些装置输送和分配流体涂覆材料，也可以手工引入涂覆材料，例如，在这种情况，可以为基底9的整个涂覆操作方便地添加足够数量的涂覆材料。

设备1可以有效地包括一种减振装置，以避免基底9和导槽5之间5的振动。例如，设备1可以安装在阻尼底座上，以减少地板振动传递到设备1中。振动敏感元件，如夹持架或涂覆头也可以通过阻尼元件安装。为避免振动，设备1有足够高的质量也是非常有利的。在这方面，设备和/或其构件具有良好的扭转刚性也是有益的。

如果移动导槽和基底相互移动通过对方，即：基底9和具有导槽5的涂覆头相互相对按预定的速度变化规律相对移动，将是很有益的。涂覆工艺开始时，特别应平稳提高速率，避免因开始时速度突然变化而引起振动。由于同样的原因，在涂覆工艺终结时应缓慢而连续地降低牵引速率。

为避免振动，对设备1从外部进行屏蔽防止空间声音和结构声音，也是很方便的，例如，用环绕设备1的防音壁进行屏蔽。按照图1和图2所示实施例的一种改型，本发明的设备1也可以具有多个彼此上下安排的导槽5，这样可以施加多膜层涂层。

图3示出涂覆头3的一个示范实施例的透视图。在涂覆头3中机加工出导槽5，导槽5的横向开口47在涂覆头3的表面49形成一个开口。特别这个开口47在其顶部也是开口的，这样在表面49中形成一个切口。在对基底进行涂覆时，具有开口47的表面49面对被涂基底表面，并作为一个密封表面；被涂基底表面和涂覆头3的表面49互不接触，保持一个间隙。构成表面49的一部分的两个终端表面51、52在其端部对导槽5进行密封。凸台53、54的端面在其端部限定导槽5。涂覆头3还包括一个流体涂覆材料输送和分配系统，由杯形容器46和把这些杯形容器连接到导槽5的毛细管(图中未示出)构成。

为把导槽5和基底之间的间隙减至最小，按照本发明一个实施例，密封表面应平整并进行抛光。例如，表面49涂上疏水涂层也可改进密封作用。又如，表面49也可以有含水特氟隆涂层(聚四氟乙烯涂层)。

压靠在被涂基底表面的、导槽5中的流体涂覆材料的液面应尽可能不受扰动，并不受导槽边缘的影响，以防止按本发明施加的膜的膜层厚度受导槽几何形状的影响。因此，按照本发明一个最佳实施例，导槽5的宽度B应宽于在被涂基底表面和未受约束液面形成的新月形宽度。优选地，导槽5的宽度B至少为未受扰动的弯月形宽度的两倍。

图4示出图1中的本发明示范实施例的一种改型。在这个改型中，基底9由一个夹紧装置56夹紧而夹持。而且，在这个示范实施例中，基底9被夹持在一个固定位置，导槽被移动经过这个基底。为此，与图1所示实施例一样，也设置一个牵引装置29，但是，在这种情况下，这种牵引装置固定在由导轨25上的引导滚子27引导而垂直位移的底座11上。因此，在这种情况，选定向下的牵引方向进行涂覆，这样，基底9的表面91相对于流体涂覆材料35从液体体积向着其表面的方向移动。

图5和图6示出具有用于密封间隙的密封装置的示范实施例的零件，其主要部分与图2相当。在图5的实施例中，密封装置包括一个密封唇58，而图6实施例中的密封装置包括一个密封滚筒59。在这些示范实施例中，虽然导槽和基底之间的移动并不接触，但被涂基底9的表面91只与软的密封唇58接触，或与沿表面91滚动的密封滚筒59接触。因此，在这种情况下也避免了与涂覆头3的接触。

图7示出本发明设备1的另一个实施例。这种设备1包括一个向着基底9开口的容器63，因此构成了一个向着基底9表面91开口的蓄气器61。容器63这样设计：当基底9和导槽5相互移动经过时，在容器63和被涂基底9的表面91之间保持很小的间隙，避免施加的涂层40和容器64之间的接触。因此，除间隙64以外蓄气器被密封与环境隔离。

蓄气器61可以设有可控气氛的，以便按所需要的方式影响膜层形成和凝固的状态。

作为举例，可以在蓄气器61中设定一种可控湿度，适用于在基底9上施加溶胶凝胶涂层。

在聚合物涂层的情况，蓄气器61中包围的气氛可以具有添加的一种溶剂成分，防止膜层40过快和/或不均匀干燥。

作为举例，按照本发明，如果施加湿敏的和对氧化敏感的材料，也可以在蓄气器61中提供一种基本上无水和无氧气氛。特别地，这是有机发光装置所用的许多材料的情况。

为了产生所需要的气体气氛成分，也可以为蓄气器61设置一种输气装置。在图7所示示范实施例中，输气装置包括一种溶剂蒸发器65，使溶剂汽化或蒸发进入蓄气器61。

然而，输气装置也可包括一种无水的保护气体的输送和/或循环装置，用于湿敏和氧化敏感的涂层。

另一方面，也可以故意地输送可与涂覆材料起反应的气体，以促进或抑制交联反应。

图8示出本发明具有产生气垫的装置的设备的实施例的零件图。这个产生气垫的装置包括一个喷嘴装置69，其喷嘴71在喷嘴装置69的正面73张开。喷嘴装置的正面73面向被夹持基底的表面91。喷嘴装置69连接到涂覆头3。气体通过喷嘴被吹入正面73和表面91之间的空间，并逸散到喷嘴装置69的侧面，因此形成一个动态气垫或气流垫72。作为一种合适夹持器并具有恒定气流的气垫72夹持基底9离正面73为一恒定距离，因而距涂覆头3和导槽5也为一恒定距离。也可设置一个全压力传感器75测量距离的数值，这些测量值可以依次用作距离控制的参数。

图9示出具有涂覆头3的涂覆头另一个实施例的图解横截面视图。图10示出其透视图。

与上述示范实施例不同，这种涂覆头没有连续的密封表面49。导槽5是倾斜形，其边缘面向基底9，倾斜面在尖锐边缘50处终止。在这种情形下，表面91的涂覆这样进行：导槽5和表面91移动相互经过对方时，在它们之间夹持一个间隙，因此，在尖锐边缘50和表面91之间保持一个间隙7。与上述示范实施例相类似，设有终端表面51、52在导槽5的端部横向密封蓄料器6。此外，经过预先确定及控制涂覆头中涂料溶液的液面，可以设定垂直于基底9的液体表面36的宽度，因此借助弯月形状37的变化来影响所沉积的液体膜层40的厚度。

图11和图12示出示范实施例的零件，其中，基底9和导槽5沿倾斜的牵引方向42移动相互经过，或者它们沿这个倾斜方向相互相对移动经过对方；例如，与图1的设备1的情况相似，基底9相对于固定的导槽移动。与上述实施例一样，在这种情况，移动在具有一个垂直分量的方向42发生。在上述实施例中，垂直移动意指移动方向与其垂直分量一致。在倾斜牵引方向或移动方向42的情况，如图11和图12所示例子，垂直分量82与移动方向不同。

每种情况涂覆头3都有一个倾斜正面49，基底9和导槽5沿该正面49移动相互经过对方。

在图11中，流体涂覆材料的液面36与被涂表面91相互成钝角；而在图12中，这两个表面相互成锐角。在相同的牵引速率下，图11中相互成钝角的两个表面之间延伸的弯月形将比垂直牵引方向导致较厚的涂层。而图12中的结构在基底表面91施加的涂层将比垂直牵引方向导致的涂层薄。

本发明可用于在一个宽范围的不同的基底产生涂层。

例如，它的可能应用领域包括照明或信号标识应用的，或显示器应用的有机发光装置，如用于移动电话或个人数据助理(PDA)的，以及用于掌上电脑的液晶显示器的背光照明。

也可以均匀地以省料方式制造照相平版印刷中的光阻涂层，如在半导体或显示器应用中的涂层。

而且，可以采用本发明制造光学元件，如干扰滤波器。

而且，也可以考虑施加单层或多层功能涂层。例如，本发明适于制造抗反射涂层、耐擦伤涂层、不粘涂层或防尘涂层。

本专业技术人员都很清楚，本发明不受上述实施例限制，可以进行各种改型。特别也可以相互结合各单个示范实施例的零部件。

零部件名称及其标号表

1 液体涂覆设备

3 涂覆头

5 导槽

6 流体涂覆材料(35)的蓄料器

7 间隙

9 基底

11 底座

13 涂覆头(3)的水平位移装置

15 涂覆头的水平位移装置的支承台

17 涂覆头的水平位移装置的滑动架

19 旋转装置

21 旋转装置的转轴

23 基底夹持架

25 导轨

27 引导滚子

29 牵引装置

31 滚轮

33 缆索

35 流体涂覆材料

36 液面

37 液面弯月形

38 间隙下层弯月形

40 流体涂覆材料在基底第一表面上的膜层

42 牵引方向

43 输送流体涂覆材料的装置

44 滴落或喷雾装置

45 接近度测量装置

46 杯形容器

47 导槽的横向开口

48 毛细管

49 涂覆头的密封表面

50 尖锐边缘

51，52终端表面

53，54凸台

56 夹紧装置

58 密封唇

59 密封滚筒

61 蓄气器

63 容器

65 溶剂蒸发器

67 溶剂

69 喷嘴装置

71 喷嘴

72 气垫

73 喷嘴装置的正面

75 全压力传感器

82 牵引方向的垂直分量

91 基底的第一表面

92 基底的第二表面

Claims

1.一种液体涂覆方法，其中有一个横向开口(47)的导槽(5)和面向这个导槽(5)的横向开口(47)的基底(9)的表面(91)形成一个蓄料器(6)，所述的蓄料器由流体涂覆材料(35)填充，导槽(5)和基底(9)的表面(91)之间保持一个间隙(7)，流体涂覆材料(35)的液面(36)在基底(9)表面(91)处形成一个弯月形(37)，在所述的方法中，基底(9)和导槽(5)沿具有一个垂直分量的方向(42)移动相互经过对方。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底和导槽这样移动相互经过对方：基底(9)表面(91)相对于流体涂覆材料(35)沿着从流体体积向着其表面(36)的一个方向移动。

3.按照上述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，基底和导槽移动相互经过对方，是在没有相互接触的情形下进行的。

4.按照上述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，基底(9)和导槽(5)移动相互经过对方，基底和导槽间的间隙距离要足够小，使间隙(7)中的流体涂覆材料(35)的表面张力或毛细力防止涂覆材料(35)从导槽(9)和基底(9)的表面(91)之间流出。

5.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底(9)和导槽(5)移动相互经过对方，其间的间隙距离在5-500μm范围，特别在20-100μm范围。

6.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底(9)移动经过导槽(5)。

7.按照权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，导槽(5)移动经过基底(9)。

8.按照以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底和导槽沿一个基本垂直的方向移动相互经过对方。

9.按照权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，基底和导槽沿一个倾斜的方向移动相互经过对方。

10.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为基底(9)配备一种流体涂覆材料，其中至少应包括一种电发光材料成分。

11.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底(9)设有一种流体涂覆材料，其中至少应包括一种有机发光装置的功能膜层材料成分，特别是空穴注入膜层、电位匹配膜层、电子阻滞膜层、空穴阻滞膜层、电子导电膜层或电子注入膜层。

12.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底(9)用一种光阻材料涂覆。

13.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底(9)设有一种功能膜层，特别是抗反射膜层、防擦伤膜层、不粘膜层或防尘膜层。

14.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底(9)用一种真空夹持架夹持。

15.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底(9)由静电力夹持。

16.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底通过粘结到一个粘结面而夹持。

17.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底(9)通过夹紧而夹持。

18.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，控制基底(9)和导槽(5)之间的水平距离。

19.按照权利要求18所述的方法，其特征在于，控制导槽(5)的水平位置。

20.按照权利要求18或19所述的方法，其特征在于，控制基底的水平位置。

21.按照权利要求18-20中任一项所述的方法，其特征在于，水平距离作为接近度测量的函数而被控制。

22.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，控制基底(9)和导槽之间的水平平行度或夹角。

23.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括产生一个作用在基底表面(91，92)上的气垫。

24.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基底(9)的表面(91)被引导至少经过一个向着基底(9)开口的蓄气器(61)。

25.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少应测量下列的一种参数：

所施加膜层(40)的厚度，

基底(9)温度，

导槽(5)温度，

在导槽(5)上方的气氛中的气体成分，

涂覆材料(35)温度，

牵引速率。

26.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，采用0.1-10mm/s的牵引速率进行涂覆。

27.按照上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，采用的流体涂覆材料的粘度为0.1-400mPa·s，优选地为0.5-100mPa·s，更优选地为5-100mPa·s。

28.一种用于对基底(9)进行液体涂覆的设备(1)，特别适合进行上述权利要求所述的方法，所述的设备包括：

至少一个用于容纳流体涂覆材料(35)的、横向开口的导槽(5)，

一个用于面向导槽(5)的基底(9)的夹持架，

一个引导装置，引导被夹持的基底(9)和导槽(5)沿一个具有垂直分量的方向(42)相互经过对方，并在导槽(5)和面向这个导槽(5)的基底的(9)表面(9)之间保持一个间隙(7)。

29.按照权利要求28所述的设备，其特征在于，引导基底(9)和导槽(5)相互经过对方的装置包括一个使基底(9)沿一个具有垂直分量的方向移动的装置。

30.按照权利要求28或29所述的设备，其特征在于，引导基底(9)和导槽(5)相互经过对方的装置包括一个使导槽(5)沿一个具有垂直分量的方向(42)移动的装置。

31.按照权利要求28-30中任一项所述的设备，其特征在于，包括一个输送流体涂覆材料到导槽(5)的装置(43)。

32.按照权利要求28-31中任一项所述的设备，其特征在于，导槽(5)是涂覆头(3)的一部分，或者是在涂覆头(3)中机加工而成的。

33.按照权利要求32所述的设备，其特征在于，导槽的横向开口(47)形成涂覆头(3)的密封表面(49)的一个开口。

34.按照权利要求28-33中任一项所述的设备，其特征在于，包括一个位置控制装置，用于控制导槽(5)和面向这个导槽(5)的被夹持的基底(9)的表面(91)之间的水平位置。

35.按照权利要求28-34中任一项所述的设备，其特征在于，包括一个角度控制装置，用于控制导槽(5)和面向这个导槽(5)的被夹持的基底(9)表面(91)之间的夹角或水平平行度。

36.按照权利要求28-35中任一项所述的设备，其特征在于，包括一个记录导槽(5)和面向这个导槽(5)的被夹持的基底(9)的表面(91)之间水平距离的装置。

37.按照权利要求36所述的设备，其特征在于，所述的记录水平距离的装置至少包括下列传感器中的一种传感器：接触传感器、超声传感器、光传感器、全压力传感器。

38.按照权利要求28-37中任一项所述的设备，其特征在于，夹持架包括一个真空夹持架。

39.按照权利要求28-38中任一项所述的设备，其特征在于，夹持架包括一个静电夹持架。

40.按照权利要求28-39中任一项所述的设备，其特征在于，夹持架包括一个粘结面。

41.按照权利要求28-40中任一项所述的设备，其特征在于，夹持架包括一种夹紧装置。

42.按照权利要求28-41中任一项所述的设备，其特征在于，至少设置一个其开口对着被夹持的基底的蓄气器(61)。

43.按照权利要求42所述的设备，其特征在于，包括至少一个向蓄气器(61)输气的输气装置。

44.按照权利要求28-43中任一项所述的装置，其特征在于，包括一个测量装置，用于至少测量下列参数中的一个参数：

所施加膜层(40)的膜层厚度，

基底(9)温度，

导槽(5)温度，

导槽(5)上方气氛中的气体成分，

涂覆材料(35)温度，

牵引速率。

45.按照权利要求28-45中任一项所述的设备，其特征在于，包括一个减振装置。

46.按照权利要求28-45中任一项所述的设备，其特征在于，包括一个密封装置以密封间隙(7)。

47.上述权利要求所述的工艺和设备用于制造有机发光二极管，特别是有机光电设备，用于施加有机功能膜层，如液晶显示器或类似显示器背光照明的，或有机光致电压设备用的发光表面、照明表面、信号标识产品。

48.上述权利要求所述的工艺和设备用于制造光阻涂层、滤光器膜层、干涉涂层或防擦伤涂层。