CN207592174U - 薄膜涂布系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种薄膜涂布系统，其包含至少一个第一支承圆柱、涂布装置以及至少一个干燥装置。至少一个第一支承圆柱配置成基于转动中心轴转动；涂布装置具有开口，开口朝向第一支承圆柱，其中涂布装置配置成经由开口沿着第一方向朝第一支承圆柱涂布可流动介电质；干燥装置在第一方向上位于转动中心轴靠近涂布装置的一侧，且配置成干燥可流动介电质。借此，本实用新型的薄膜涂布系统，由于包含干燥装置，因此当可流动介电质涂布于可挠性基板之后不需静置至可流动介电质的流动性消失后再进行后续工艺，而是借由干燥装置在可流动介电质涂布于可挠性基板上的时间点就可即时达到干燥效果，金属氧化物溶液可被应用于属于连续工艺的卷轴式工艺中。

Description

薄膜涂布系统
技术领域
本实用新型是关于一种薄膜涂布系统。
背景技术
一般而言，可挠性电子装置是在塑胶薄片及/或金属薄片的软性基板或可弯曲(conformal)基板上形成各种元件所制造出的。可挠性电子装置中所使用的材质包含非晶硅、低温多晶硅、及有机半导体材料等半导体材料。此外，印刷电子中所使用的材质包含薄膜硅、无机或有机半导体以制作薄膜电晶体。印刷电子可包含卷轴式(roll to roll,R2R)工艺，借以克服如同硅晶片所具有的一些特性，例如非软性、易脆或厚度太厚等特性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种薄膜涂布系统，在可流动介电质涂布于可挠性基板上的时间点就可即时达到干燥效果。
依据本实用新型的一实施方式，一种薄膜涂布系统包含至少一个第一支承圆柱、涂布装置以及至少一个干燥装置。至少一个第一支承圆柱配置成基于转动中心轴转动；涂布装置具有开口，开口朝向第一支承圆柱，其中涂布装置配置成经由开口沿着第一方向朝第一支承圆柱涂布可流动介电质；以及至少一个干燥装置在第一方向上位于转动中心轴靠近涂布装置的一侧，且至少一个干燥装置配置成干燥可流动介电质。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，在转动中心轴的延伸方向上，开口具有第一宽度，而干燥装置具有第二宽度，第一宽度大于第二宽度。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，薄膜涂布系统还包含至少一个第二支承圆柱，至少一个第二支承圆柱位于转动中心轴远离干燥装置的一侧，并配置成支承可流动介电质所涂布的可挠性基板。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，可流动介电质的材质为金属氧化物。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，干燥装置包含红外线加热装置。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，涂布装置的开口沿着第一方向在第一支承圆柱上对应有投影，红外线加热装置与投影之间的距离介于1毫米与100毫米之间。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，干燥装置包含抽风装置，抽风装置具有至少一个进风口以及至少一个出风口，其中涂布装置的开口沿着第一方向在第一支承圆柱上对应有第一投影，抽风装置沿着第二方向朝向第一支承圆柱，并沿着第二方向在第一支承圆柱上对应有第二投影，第二投影涵盖第一投影，且第二方向与第一方向相交。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，至少一个出风口的数量为多个，多个出风口沿着转动中心轴的延伸方向等间距地开设于抽风装置上。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，干燥装置与第一投影之间的距离介于10毫米与50毫米之间。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，第二方向实质上垂直于第一方向。
依据本实用新型的另一实施方式，一种应用薄膜涂布系统的可挠性基板的制造方法，包含：利用基于转动中心轴转动的第一支承圆柱卷动可挠性基板；利用涂布装置沿着第一方向涂布可流动介电质于可挠性基板上；以及利用干燥装置干燥可流动介电质，其中在第一方向上干燥装置位于转动中心轴靠近涂布装置的一侧。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，前述的干燥装置包含红外线加热装置。利用干燥装置干燥可流动介电质包含利用红外线加热装置对可流动介电质进行加热工艺。加热工艺的制程温度介于约40℃与约250℃之间。
在本实用新型的一个或多个实施方式中，前述的干燥装置包含抽风装置。抽风装置具有至少一个进风口以及至少一个出风口。涂布装置的开口沿着第一方向在第一支承圆柱上具有第一投影。利用干燥装置干燥可流动介电质包含利用抽风装置的进风口朝开口的第一投影抽气。抽风装置沿着第二方向在第一支承圆柱上具有第二投影。抽风装置的第二投影涵盖开口的第一投影。第二方向与第一方向相交。
综上所述，本实用新型的薄膜涂布系统，可流动介电质在可挠性基板的厚度方向上可均匀地形成于可挠性基板上。此外，由于薄膜涂布系统包含干燥装置，因此当可流动介电质涂布于可挠性基板之后不需静置至可流动介电质的流动性消失后再进行后续工艺，而是借由干燥装置在可流动介电质涂布于可挠性基板上的时间点就可即时达到干燥的效果。借此，金属氧化物溶液可被应用于属于连续工艺的卷轴式工艺中。
附图说明
图1绘示依据本实用新型一实施方式的薄膜涂布系统以及可挠性显示器的立体图。
图2绘示依据本实用新型一实施方式的薄膜涂布系统以及可挠性显示器的剖视图。
图3绘示依据本实用新型一实施方式的可挠性显示器的制造方法的流程图。
图4绘示依据本实用新型另一实施方式的薄膜涂布系统以及可挠性显示器的立体图。
图5绘示依据本实用新型另一实施方式的薄膜涂布系统以及可挠性显示器的剖视图。
图6绘示依据本实用新型另一实施方式的可挠性显示器的制造方法的流程图。
具体实施方式
请参照图1以及图2。图1绘示依据本实用新型一实施方式的薄膜涂布系统1以及可挠性显示器3的立体图。图2绘示依据本实用新型一实施方式的薄膜涂布系统1以及可挠性显示器3的剖视图。如图所示，在本实施方式中，薄膜涂布系统1包含至少一个支承圆柱(绘示为三个，即，第一支承圆柱10a、第二支承圆柱10b以及第三支承圆柱10c)、涂布装置12以及至少一个红外线加热装置(infrared radiation heater,IR heater)16(绘示为一个)。在本实施方式中，红外线加热装置16是作为干燥装置，但本实用新型不以此限。在其他实施方式中，任何可用以干燥可流动介电质32的装置皆可应用于本实用新型。
如图1以及图2所示，第一支承圆柱10a配置成基于转动中心轴100自转。第二支承圆柱10b以及第三支承圆柱10c位于转动中心轴100远离涂布装置12以及红外线加热装置16的一侧。在本实施方式中，可挠性基板30卷绕并贴附于第一支承圆柱10a、第二支承圆柱10b以及第三支承圆柱10c的部分外表面，并配置成随着第一支承圆柱10a转动，进而卷动于第一支承圆柱10a、第二支承圆柱10b以及第三支承圆柱10c的部分外表面。详细而言，可挠性基板30的一部位卷绕并贴附于第二支承圆柱10b靠近第三支承圆柱10c的外表面。接着，可挠性基板30的另一部位进一步卷绕并贴附于第一支承圆柱10a远离第二支承圆柱10b以及第三支承圆柱10c的外表面。接着，可挠性基板30的再一部位进一步卷绕并贴附于第三支承圆柱10c远离第二支承圆柱10b的外表面。
在本实施方式中，可挠性基板30为薄膜状。在一些实施方式中，可挠性基板30的材质可包含聚对苯二甲酸(polyethylene terephthalate,PET)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)、铜或其他任何适合的材料。
在图1以及图2中，涂布装置12具有本体部120以及开设于本体部120上的开口122。涂布装置12的本体部120容置可流动介电质32。涂布装置12的开口122开设于本体部120，朝向第一支承圆柱10a，且涂布装置12的开口122在转动中心轴100的延伸方向上具有第一宽度W1(见图1)。可流动介电质32经由开口122连通至涂布装置12外。在本实施方式中，涂布装置12的开口122沿着第一方向D1在第一支承圆柱10a上具有第一投影124(见图2)。涂布装置12配置成经由其开口122沿着第一方向D1朝第一支承圆柱10a涂布可流动介电质32。
借此，如图2所示，在可挠性基板30随着第一支承圆柱10a顺时钟转动，而依据顺时钟方向被第一支承圆柱10a带动而卷动于第一支承圆柱10a、第二支承圆柱10b以及第三支承圆柱10c的部分外表面的期间，可挠性基板30上经过第一投影124(见图2)的部位会被涂布可流动介电质32。
在本实施方式中，红外线加热装置16在第一方向D1上位于转动中心轴100靠近涂布装置12的一侧，即，红外线加热装置16位于转动中心轴100远离第二支承圆柱10b以及第三支承圆柱10c的一侧。红外线加热装置16在转动中心轴100的延伸方向上具有第二宽度W2(见图1)，且配置成干燥可流动介电质32。在本实施方式中，红外线加热装置16的第二宽度W2大于开口122的第一宽度W1(见图1)，以确保红外线加热装置16的作用范围可涵盖可流动介电质32所涂布的区域。在本实施方式中，红外线加热装置16与开口122的投影124(见图2)之间的距离介于约1毫米(mm)与约100毫米(mm)之间，但本实用新型不以此为限。
在本实施方式中，红外线加热装置16是利用辐射热传，因而加热并干燥可流动介电质32。此外，本实施方式的红外线加热装置16可均匀地对可流动介电质32加热，使得不同位置的可流动介电质32的干燥程度可较为一致，进而确保可挠性显示器3的稳定性。举例来说，本实施方式的红外线加热装置16为陶瓷加热器。陶瓷加热器采用陶瓷管，并结合电阻材料作为发热器。红外线加热装置16的对称轴心与转动中心轴100平行。在陶瓷加热器通电之后，陶瓷加热器的陶瓷管吸收电阻材料所辐射的可见光及/或近红外光，使陶瓷管温度升高而产生纯硅氧键的分子振动以辐射远红外线，进而加热并干燥可流动介电质32。
在实际应用中，红外线加热装置16所使用的电源的功率可介于约50瓦(W)与约2000瓦(W)之间，而电源的电压可介于约12伏特(V)与380伏特(V)之间，但本实用新型不以此为限。本实施方式的红外线加热装置16的温度可借由改变电源的电压来控制。借此，红外线加热装置16对于可流动介电质32的加热温度具有好的控制能力。此外，红外线加热装置16对于可流动介电质32具有好的穿透力，可对可流动介电质32的内部以及外部同时加热，并可对可流动介电质32局部加热以节省能源。
在本实施方式中，可流动介电质32的材质为金属氧化物。在一些实施方式中，可流动介电质32可为透明氧化物半导体。由于金属氧化物溶液的粘度低且流动性好，因而在可挠性基板30的厚度方向上可均匀地形成于可挠性基板30上。此外，由于薄膜涂布系统1包含红外线加热装置16，因此当可流动介电质32涂布于可挠性基板30之后不需静置至金属氧化物溶液的流动性消失后再进行后续工艺，而是借由红外线加热装置16在可流动介电质32涂布于可挠性基板30上的时间点就可即时达到干燥的效果。
也就是说，在前述结构配置下，当涂布后的可流动介电质32被可挠性基板30带动而离开第一投影124(见图2)的范围后，可流动介电质32实质上已被红外线加热装置16干燥而失去流动性，因而可挠性显示器3可直接接续下一道工艺。借此，金属氧化物溶液可被应用于属于连续工艺的卷轴式(roll to roll,R2R)工艺中。
请参照图3。图3绘示依据本实用新型一实施方式的可挠性显示器的制造方法1000的流程图。具体来说，可挠性显示器的制造方法1000包含步骤S1001至步骤S1003。在本实施方式中，可挠性显示器3的制造方法是以应用如图1以及图2中所示的薄膜涂布系统1为例来制造可挠性显示器3。
在步骤S1001中，利用基于转动中心轴100转动的第一支承圆柱10a卷动可挠性基板30。在本实施方式中，第一支承圆柱10a的转速是借由马达来控制。在实际应用中，第一支承圆柱10a的转速实质上可约为300米/分钟(m/min)，但本实用新型不以此为限。
在步骤S1002中，利用涂布装置12沿着第一方向D1涂布可流动介电质32于可挠性基板30上。
在步骤S1003中，利用红外线加热装置16干燥可流动介电质32。在第一方向D1上，红外线加热装置16位于转动中心轴100靠近涂布装置12的一侧。
在本实施方式中，红外线加热装置16被利用来干燥可流动介电质32。具体而言，本实施方式是利用红外线加热装置16对可流动介电质32进行加热工艺P1，借以干燥可流动介电质32。加热工艺P1的工艺温度介于约40℃与约250℃之间，但本实用新型不以此为限。在实际应用中，加热工艺P1的工艺温度可介于约70℃与约120℃之间。
请参照图4以及图5。图4绘示依据本实用新型另一实施方式的薄膜涂布系统2以及可挠性显示器3的立体图。图5绘示依据本实用新型另一实施方式的薄膜涂布系统2以及可挠性显示器3的剖视图。图4以及图5所绘示的结构包含至少一个支承圆柱(绘示为三个，即，第一支承圆柱10a、第二支承圆柱10b以及第三支承圆柱10c)、涂布装置12以及至少一个抽风装置26(绘示为一个)。这些元件的结构、功能以及各元件之间的连接关系皆与图1以及图2所示的结构大致相同，因此可参照前述相关说明，在此不再赘述。在此要说明的是，本实施方式与图1以及图2所示的实施方式的差异之处，在于本实施方式中，抽风装置26是作为干燥装置，但本实用新型不以此限。在其他实施方式中，任何可用以干燥可流动介电质32的装置皆可应用于本实用新型。
如图4以及图5所示，抽风装置26具有至少一个进风口260(绘示为一个)以及至少一个出风口262(绘示为三个)。抽风装置26在第一方向D1上位于转动中心轴100靠近涂布装置12的一侧。抽风装置26的进风口260在转动中心轴100的延伸方向上具有第三宽度W3(见图4)，且配置成干燥可流动介电质32。在本实施方式中，抽风装置26的第三宽度W3大于开口122的第一宽度W1(见图4)，以确保抽风装置26的作用范围可涵盖可流动介电质32所涂布的区域。
在本实施方式中，抽风装置26的进风口260朝向开口122的第一投影124，并沿着第二方向D2在第一支承圆柱10a上具有第二投影264(见图5)。抽风装置26的第二投影264涵盖开口122在第一支承圆柱10a上的第一投影124(见图5)。在一些实施方式中，第二方向D2与第一方向D1相交。在本实施方式中，第二方向D2实质上垂直于第一方向D1。本实施方式的抽风装置26的多个出风口262沿着转动中心轴100的延伸方向等间距地开设于抽风装置26上，以在沿着转动中心轴100的延伸方向稳定抽风装置26的抽气速率，使得抽风装置26可均匀地干燥可流动介电质32。在本实施方式中，抽风装置26与开口122的投影124之间的距离介于约10毫米(mm)与约50毫米(mm)之间，但本实用新型不以此为限。
在一些实施方式中，薄膜涂布系统2可进一步在第一方向D1上位于转动中心轴100靠近涂布装置12的一侧设置如图1以及图2所示的红外线加热装置16以提高可流动介电质32的干燥速率。在一些实施方式中，任何其他可用以干燥可流动介电质32的装置皆能同时应用于薄膜涂布系统2中。相似地，在一些实施方式中，任何其他可用以干燥可流动介电质32的装置皆能同时应用于图1以及图2所示的薄膜涂布系统1中。
请参照图6。图6绘示依据本实用新型另一实施方式的可挠性显示器的制造方法的流程图。可挠性显示器的制造方法2000包含步骤S2001至步骤S2003。在本实施方式中，可挠性显示器的制造方法是以应用如图4以及图5中所示的薄膜涂布系统2为例来制造可挠性显示器3。
在步骤S2001中，利用基于转动中心轴100转动的第一支承圆柱10a卷动可挠性基板30。
在步骤S2002中，利用涂布装置12沿着第一方向D1涂布可流动介电质32于可挠性基板30上。
在步骤S2003中，抽风装置26被利用来干燥可流动介电质32。在第一方向D1上抽风装置26位于转动中心轴100靠近涂布装置12的一侧。具体而言，本实施方式是利用抽风装置26的进风口260朝可流动介电质32抽气。进一步来说，本实施方式是利用抽风装置26的进风口260对准涂布装置12的开口122在第一支承圆柱10a上的第一投影124(见图5)而抽气，借以干燥位于第一投影124上方的可流动介电质32。
由以上对于本实用新型具体实施方式的详述，可以明显地看出本实用新型的薄膜涂布系统，可流动介电质在可挠性基板的厚度方向上可均匀地形成于可挠性基板上。此外，由于薄膜涂布系统包含干燥装置，因此当可流动介电质涂布于可挠性基板之后不需静置至可流动介电质的流动性消失后再进行后续工艺，而是借由干燥装置在可流动介电质涂布于可挠性基板上的时间点就可即时达到干燥的效果。借此，金属氧化物溶液可被应用于属于连续工艺的卷轴式工艺中。

Claims (10)

1.一种薄膜涂布系统，其特征在于，所述薄膜涂布系统包含：
至少一个第一支承圆柱，其配置成基于转动中心轴转动；
涂布装置，其具有开口，所述开口朝向所述第一支承圆柱，其中所述涂布装置配置成经由所述开口沿着第一方向朝所述第一支承圆柱涂布可流动介电质；以及
至少一个干燥装置，其在所述第一方向上位于所述转动中心轴靠近所述涂布装置的一侧，且所述至少一个干燥装置配置成干燥所述可流动介电质。
2.如权利要求1所述的薄膜涂布系统，其特征在于，在所述转动中心轴的延伸方向上，所述开口具有第一宽度，而所述干燥装置具有第二宽度，且所述第一宽度大于所述第二宽度。
3.如权利要求1所述的薄膜涂布系统，其特征在于，所述薄膜涂布系统还包含至少一个第二支承圆柱，所述至少一个第二支承圆柱位于所述转动中心轴远离所述干燥装置的一侧，并配置成支承所述可流动介电质所涂布的可挠性基板。
4.如权利要求1所述的薄膜涂布系统，其特征在于，所述可流动介电质的材质为金属氧化物。
5.如权利要求1所述的薄膜涂布系统，其特征在于，所述干燥装置包含红外线加热装置。
6.如权利要求5所述的薄膜涂布系统，其特征在于，所述涂布装置的所述开口沿着所述第一方向在所述第一支承圆柱上对应有投影，所述红外线加热装置与所述投影之间的距离介于1毫米与100毫米之间。
7.如权利要求1所述的薄膜涂布系统，其特征在于，所述干燥装置包含抽风装置，其具有至少一个进风口以及至少一个出风口，其中所述涂布装置的所述开口沿着所述第一方向在所述第一支承圆柱上对应有第一投影，所述抽风装置沿着第二方向朝向所述第一支承圆柱，并沿着所述第二方向在所述第一支承圆柱上对应有第二投影，所述第二投影涵盖所述第一投影，且所述第二方向与所述第一方向相交。
8.如权利要求7所述的薄膜涂布系统，其特征在于，所述至少一个出风口的数量为多个，所述多个出风口沿着所述转动中心轴的延伸方向等间距地开设于所述抽风装置上。
9.如权利要求7所述的薄膜涂布系统，其特征在于，所述干燥装置与所述第一投影之间的距离介于10毫米与50毫米之间。
10.如权利要求7所述的薄膜涂布系统，其特征在于，所述第二方向实质上垂直于所述第一方向。
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