CN219898809U - 微凹涂覆系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种微凹涂覆系统,微凹涂覆系统包括:微凹辊液槽,微凹辊液槽适于承载涂料;位于微凹辊液槽上方的辊组件,辊组件包括微凹辊,微凹辊的部分高度适于浸渍在涂料中;位于微凹辊上方的固定平台,固定平台适于固定刚性基材,且刚性基材位于微凹辊与固定平台之间,涂布过程中辊组件与刚性基材存在接触位置;第一驱动装置,第一驱动装置适于驱动固定平台与微凹辊发生相对水平运动。上述微凹涂覆系统能够有效提高初始涂布区域以及终止涂覆区域的均匀性,从而提高刚性基材表面薄膜的整体均匀性。
Description
技术领域
本实用新型涉及薄膜涂覆技术领域,具体涉及一种微凹涂覆系统。
背景技术
随着全球生态环境和能源短缺问题的日益严峻,光伏发电受到广泛关注。相较于传统的硅基太阳能电池,钙钛矿太阳能电池具有制作工艺简单、低成本的优点,在短短几年时间内,其最高光电转化效率从3.8%迅速提升至25.6%,显示出具有巨大的潜力。作为钙钛矿太阳能电池的光电吸收层,钙钛矿层的质量直接影响钙钛矿电池的光电转换性能和寿命。
目前,制备大尺寸钙钛矿薄膜广泛采用狭缝涂布工艺。具体的,输送泵将配制好的钙钛矿前驱体溶液输送到涂布头,由涂布头转移到涂布头下方的基材上,同时涂布头与基材发生相对运动,从而在基材表面形成湿膜;通过吹气使湿膜中的溶剂挥发,随后退火得到钙钛矿薄膜。
为了得到均匀的钙钛矿薄膜,在涂布过程中,涂布头与基材的相对运动速度需要保持恒定,且涂布头所输出的溶液流速也需要时恒定的。然而,涂布初始时刻涉及到溶液流量加速,涂布终止时刻涉及到溶液流量减速,这导致涂布初始时刻和涂布终止时刻所形成的钙钛矿膜不均匀,这将对最终制备得到的钙钛矿太阳能电池的性能造成影响。
实用新型内容
因此,本实用新型要解决的技术问题在于如何提高基材表面薄膜的均匀性,从而提供一种微凹涂覆系统。
为此,本实用新型提出一种微凹涂覆系统,包括:微凹辊液槽,所述微凹辊液槽适于承载涂料;位于所述微凹辊液槽上方的辊组件,所述辊组件包括微凹辊,所述微凹辊的部分高度适于浸渍在所述涂料中;位于所述微凹辊上方的固定平台,所述固定平台适于固定刚性基材,且所述刚性基材位于所述微凹辊与所述固定平台之间,涂布过程中所述辊组件与所述刚性基材存在接触位置;第一驱动装置,所述第一驱动装置适于驱动所述固定平台与所述微凹辊发生相对水平运动。
在一些实施例中,所述微凹辊液槽具有挡板,所述挡板将所述微凹辊液槽分隔为相邻的供液槽和回流槽,所述微凹辊的部分高度适于浸渍在所述供液槽中,所述挡板的上端面与所述微凹辊的中心轴线所在水平面之间的距离不超过微凹辊截面直径的1/4;所述微凹涂覆系统还包括:供液装置,所述供液装置包括储液桶以及供液泵,所述供液泵适于将所述储液桶中的涂料输送至所述供液槽中;第一回流管,所述第一回流管具有第一进液端和第一出液端,所述第一进液端与所述回流槽连通,所述第一出液端与所述储液桶连通。
在一些实施例中,所述微凹辊为刚性微凹辊;所述辊组件还包括橡胶辊,所述橡胶辊具有平滑表面,所述橡胶辊位于所述微凹辊液槽中的液面上方,且位于所述微凹辊与所述固定平台之间,所述橡胶辊适于与所述微凹辊和所述刚性基材接触。
在一些实施例中,所述橡胶辊具有第一涂布表面,所述第一涂布表面包括相邻的第一区和第二区,所述第一区的每个位置均具有涂料,所述第二区的至少部分涂料均已涂覆在所述刚性基材表面;所述辊组件还包括第一刮液件,所述第一刮液件位于所述橡胶辊的侧部,所述第一刮液件具有相对的第一端和第二端,所述第一端与所述第二区接触,所述第一刮液件适于刮除所述第二区的涂料。
在一些实施例中,所述微凹涂覆系统还包括:回流液槽,所述回流液槽位于所述微凹辊液槽的侧部,所述第一刮液件的第二端位于所述回流液槽内;第二回流管,所述第二回流管具有第二进液端和第二出液端,所述第二进液端与所述回流槽连通,所述第二出液端与所述储液桶连通。
在一些实施例中,所述微凹辊具有第二涂布表面,所述第二涂布表面包括相邻的第三区和第四区,所述第三区的每个位置均具有涂料,所述第四区不具有涂料;所述辊组件还包括第二刮液件,所述第二刮液件位于所述微凹辊的侧部且与所述第三区接触;所述辊组件在所述接触位置处的旋转方向为第一方向,所述固定平台相对于所述辊组件的移动方向为第二方向,所述第一方向与第二方向相反。
在一些实施例中,所述微凹涂覆系统还包括吹气部件,沿着所述固定平台相对于所述微凹辊水平运动的方向,所述吹气部件设置在所述微凹辊液槽的后方,所述吹气部件适于对完成涂布的所述刚性基材进行垂直吹气。
在一些实施例中,所述微凹涂覆系统还包括:涂布支架,所述辊组件和微凹辊液槽均设置在所述涂布支架上,所述第一驱动装置适于驱动所述涂布支架进行水平移动;和/或,所述第一驱动装置适于驱动所述固定平台进行水平移动;所述第二驱动装置适于驱动所述涂布支架进行升降;和/或,所述第二驱动装置适于驱动所述固定平台进行升降。
在一些实施例中,所述固定平台包括层叠设置的刚性支撑台和柔性缓冲台,所述柔性缓冲台位于所述刚性支撑台的下表面,所述柔性缓冲台具有抽气孔,所述柔性缓冲台的下表面为吸附面。
在一些实施例中,所述微凹涂覆系统还包括传送系统,所述传送系统适于传送刚性基材,所述传送系统包括:传送链条组,所述传送链条组包括相对设置的两个传送链条,所述传送链条组具有传送状态和涂布状态;在所述传送状态,两条所述传送链条之间的间距小于所述刚性基材的宽度;在所述涂布状态,两条所述传送链条之间的间距大于所述固定平台的宽度,且所述固定平台位于两条所述传送链条之间的间隔区域的上方;第三驱动装置,所述第三驱动装置适于驱动所述传送链条开合;第四驱动装置,所述第四驱动装置适于驱动所述传送链条升降;两条传送带,所述传送链条组位于两组传送带之间,所述传送带与所述传送链条组的传送方向相同。
本实用新型技术方案,具有如下优点:
1、本实用新型提供的微凹涂覆系统,在涂覆开始前,刚性基材固定在固定平台上,且刚性基材的边缘与辊组件接触;微凹辊液槽承载有涂料,辊组件中微凹辊的部分高度浸渍在涂料中,微凹辊表面具有微凹槽,这使微凹辊液槽中的涂料能够储存在微凹槽中,从而使辊组件的部分表面具有涂料,在涂布过程中,随着辊组件的旋转,辊组件表面的涂料能够转移到刚性基材表面;在辊组件旋转的同时,第一驱动装置驱动固定平台与微凹辊发生相对水平运动,从而在刚性基材的整个表面涂覆上述涂料。在涂覆过程中,通过控制辊组件以恒定速度转动,并控制固定平台与微凹辊发生相对水平运动的速度恒定,就能够控制刚性基材表面的薄膜的均匀性;同时,由于上述微凹涂覆系统的涂覆过程中不涉及涂料流量加速和减速,因此,上述微凹涂覆系统能够有效提高初始涂布区域以及终止涂覆区域的均匀性,从而提高刚性基材表面薄膜的整体均匀性。
2、本实用新型提供的微凹涂覆系统,微凹辊液槽具有挡板,挡板将微凹辊液槽分隔为相邻的供液槽和回流槽,微凹辊的部分高度适于浸渍在供液槽中,所述挡板的上端面与所述微凹辊的中心轴线所在水平面之间的距离不超过微凹辊截面直径的1/4,挡板限定了供液槽中的涂料液面,提高了微凹辊供液的稳定性,有利于提高微凹涂覆系统的涂覆均匀性。
供液泵将储液桶中的涂料输送至供液槽中,当供液泵的供液速度过大时,供液槽中的涂料会通过挡板溢出至回流槽,随后经第一回流管返回到储液桶,这降低了供液泵的供液速度精度要求,涂料的循环也使得储液桶中的涂料尽可能多的被涂覆在刚性基材表面,提高了涂料的利用效率。
3、本实用新型提供的微凹涂覆系统,微凹辊为刚性微凹辊;辊组件还包括橡胶辊,橡胶辊位于微凹辊液槽中的液面上方且位于微凹辊与固定平台之间,橡胶辊适于与微凹辊和刚性基材接触。在涂布过程中,微凹辊与橡胶辊一同旋转,微凹辊将微凹辊液槽中的涂料转移到橡胶辊表面,通过橡胶辊与刚性基材的接触,将橡胶辊表面的涂料转移到刚性基材表面,实现了均匀涂覆。橡胶辊具有一定的缓冲作用,这使得橡胶辊与刚性基材的接触为柔性接触,能够避免辊组件与刚性基材接触时刚性基材发生损伤或损毁,有利于涂覆工作的顺利进行。
4、本实用新型提供的微凹涂覆系统,橡胶辊具有第一涂布表面,第一涂布表面包括相邻的第一区和第二区,第一区的每个位置均具有涂料,第一区即将进行涂覆,第二区刚刚完成一次涂覆且即将与微凹辊接触,第二区的任意位置与微凹辊接触后则属于第一区,第一区和第二区相互转换。位于橡胶辊侧部的第一刮液件能够刮除第二区表面残留的涂料,保证其与微凹辊下次接触时表面无残留涂料,避免了残留涂料对涂覆厚度和涂覆均匀性的影响,提高了刚性基材的涂覆均匀性。
5、本实用新型提供的微凹涂覆系统,微凹辊具有第二涂布表面,第二涂布表面包括相邻的第三区和第四区,第三区的每个位置均具有涂料且即将进行涂料转移,第三区的部分区域浸渍在微凹辊液槽的涂料中,第四区已完成涂料转移故不具有涂料,第三区的任意位置完成涂料转移后则属于第四区;位于微凹辊的侧部的第二刮液件能够将第三区的涂料刮匀,保证第三区的微凹槽中均充满涂料,提高了刚性基材的涂覆均匀性。被第二刮液件刮下的涂料进入微凹辊液槽,并用于后续的涂覆过程,提高了涂料的利用效率,减少了涂料的浪费。
6、本实用新型提供的微凹涂覆系统,第二驱动装置适于驱动固定平台与微凹辊发生相对竖直运动,在刚性基材的厚度发生调整时,能够通过第二驱动装置使辊组件与刚性基材存在接触位置,保证了涂布的顺利进行,提高了微凹涂覆系统的适用范围和灵活性。
7、本实用新型提供的微凹涂覆系统,固定平台包括层叠设置的刚性支撑台和柔性缓冲台,柔性缓冲台位于刚性支撑台的下表面,柔性缓冲台具有抽气孔,柔性缓冲台的下表面为吸附面。刚性支撑台用于保证柔性缓冲台的下表面的平整度,以便于刚性基材与柔性缓冲台的吸附,并保证吸附效果;柔性缓冲台具有一定的缓冲作用,能够缓冲辊组件与刚性基材相接触时的应力,以避免涂布过程中刚性基材发生损伤或损毁,有利于涂覆工作的顺利进行。
8、本实用新型提供的微凹涂覆系统,还包括传送带,传送带与传送链条组的传送方向相同,沿着传送方向,传送带位于传送链条组的前方,传送链条组适于接收来自传送带的刚性基材。传送带不受传送链条开合和升降的影响,能够持续给传送链条提供待涂覆的刚性基材,并将完成涂覆的刚性基材传输出去,从而能够提高微凹涂覆系统的涂布效率。
9、本实用新型提供的微凹涂覆系统,辊组件在接触位置处的旋转方向为第一方向,固定平台相对于辊组件的移动方向为第二方向,第一方向与第二方向相反,辊组件发挥抹平功能,能够将刚性基材表面的至少部分杂质带到辊组件上,从而减少了刚性基材表面的杂质数量,进而提高了刚性基材的涂覆均匀性,并减少了由于杂质存在导致的薄膜缺陷,提高了薄膜的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种微凹涂覆系统的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的另一种微凹涂覆系统的结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的另一种微凹涂覆系统的结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的另一种微凹涂覆系统的结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的另一种微凹涂覆系统的结构示意图;
图6为微凹涂覆系统中传送系统的结构示意图;
附图标记说明:
1-微凹辊液槽;11-挡板;21-微凹辊;22-第二刮液件;23-橡胶辊;24-第一刮液件;24′-第一刮液件;3-固定平台;31-抽气孔;32-刚性支撑台;33-柔性缓冲台;4-涂布支架;51-储液桶;52-供液泵;53-第一回流管;54-回流液槽;55-第二回流管;6-吹气部件;7-传送系统;71-传送链条;72-传送带;8-刚性基材。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
参见图1-图5,本实施例提供一种微凹涂覆系统,包括:
微凹辊液槽1,所述微凹辊液槽1适于承载涂料;
位于所述微凹辊液槽1上方的辊组件,所述辊组件包括微凹辊21,所述微凹辊21的部分高度适于浸渍在所述涂料中;
位于所述微凹辊21上方的固定平台3,所述固定平台3适于固定刚性基材8,且所述刚性基材8位于所述微凹辊21与所述固定平台3之间,涂布过程中所述辊组件与所述刚性基材8存在接触位置;
第一驱动装置(图中未示出),所述第一驱动装置适于驱动所述固定平台3与所述微凹辊21发生相对水平运动。图1-图5中向右的箭头示例性说明了辊组件相对于固定平台的移动方向。
上述微凹涂覆系统,在涂覆开始前,刚性基材8固定在固定平台3上,且刚性基材8的边缘与辊组件接触;微凹辊液槽1承载有涂料,辊组件中微凹辊21的部分高度浸渍在涂料中,微凹辊21表面具有微凹槽,这使微凹辊液槽1中的涂料能够储存在微凹槽中,从而使辊组件的部分表面具有涂料,在涂布过程中,随着辊组件的旋转,辊组件表面的涂料能够转移到刚性基材8表面;在辊组件旋转的同时,第一驱动装置驱动固定平台3与微凹辊21发生相对水平运动,从而在刚性基材8的整个表面涂覆上述涂料。在涂覆过程中,通过控制辊组件以恒定速度转动,并控制固定平台3与微凹辊21发生相对水平运动的速度恒定,就能够控制刚性基材8表面的薄膜的均匀性;同时,由于上述微凹涂覆系统的涂覆过程中不涉及涂料流量加速和减速,因此,上述微凹涂覆系统能够有效提高初始涂布区域以及终止涂覆区域的均匀性,从而提高刚性基材表面薄膜的整体均匀性。
需要说明的是,狭缝涂布工艺中为了保持涂布头的润湿性,即使不进行涂覆工艺涂布头也需要持续吐液,造成涂料浪费。而上述微凹涂覆系统在不涂覆工作时,可以不持续向辊组件表面供液,减少了涂料的浪费,且适用于大面积刚性基材8的涂覆。
关于所述涂料的材质,本公开不做具体的限定,可以是溶液,也可以是其他状态的物质,例如具有一定粘附性的墨水、胶水或者粉末等等,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。具体的,所述涂料包括但不限于钙钛矿前驱体溶液,即,本实施例提供的微凹涂覆系统能够用于钙钛矿薄膜等其他薄膜的制备。
在本实施例中,刚性基材8包括但不限于玻璃。
在本实施例中,继续参见图1-图5,微凹涂覆系统还包括涂布支架4,所述辊组件和微凹辊液槽1均设置在所述涂布支架4上,且微凹辊21与微凹辊液槽1的相对位置固定,即微凹辊21固定设置。
在本实施例中,所述第一驱动装置适于驱动所述涂布支架4进行水平移动,从而带动辊组件、微凹辊液槽1及其它设置在涂布支架4上的部件一同水平移动;和/或,所述第一驱动装置适于驱动所述固定平台3进行水平移动,以带动刚性基材8水平移动。所述第一驱动装置包括但不限于线性马达。
在本实施例中,微凹涂覆系统还可以包括第二驱动装置(图中未示出),所述第二驱动装置适于驱动所述固定平台3与所述微凹辊21发生相对竖直运动,当刚性基材8的厚度发生调整时,能够通过第二驱动装置调控,使辊组件与刚性基材8存在接触位置,使涂布能够顺利进行,提高了微凹涂覆系统的适用程度和灵活性。具体的,所述第二驱动装置适于驱动所述涂布支架4进行升降,从而带动辊组件、微凹辊液槽1及其它设置在涂布支架4上的部件一同升降;和/或,所述第二驱动装置适于驱动所述固定平台3进行升降,以带动刚性基材8升降。所述第二驱动装置包括但不限于气缸。
在本实施例中,所述固定平台3为真空吸附平台,所述真空吸附平台适于吸附所述刚性基材8,所述真空吸附平台内具有抽气孔31,所述抽气孔31的一端位于所述固定平台3的下表面,所述固定平台3的下表面为吸附面,所述吸附面适于与所述刚性基材8的一侧表面接触,所述抽气孔31的数量为多个;所述微凹涂覆系统还包括真空泵(图中未示出),所述真空泵与所述真空吸附平台的抽气孔31连通。
进一步的,继续参见图1-图5,所述固定平台3包括层叠设置的刚性支撑台32和柔性缓冲台33,所述柔性缓冲台33位于所述刚性支撑台32的下表面,所述柔性缓冲台33具有所述抽气孔31,所述抽气孔31的一端位于所述柔性缓冲台33的下表面,另一端位于所述柔性缓冲台33的侧壁,所述柔性缓冲台33的下表面为所述吸附面。刚性支撑台32用于保证柔性缓冲台33的下表面的平整度,以便于刚性基材8与柔性缓冲台33的吸附,并保证吸附效果;柔性缓冲台33具有一定的缓冲作用,能够缓冲辊组件与刚性基材8相接触时的应力,以避免涂布过程中刚性基材8发生损伤或损毁,有利于涂覆工作的顺利进行。具体的,刚性支撑台32包括但不限于花岗岩支撑板,柔性缓冲台33包括但不限于硅胶垫。
需要说明的是,狭缝涂布工艺中涂布头与待涂覆的刚性基材8表面不接触,因此不会对刚性基材8表面的杂质产生影响,而杂质的存在会导致杂质所在的位置涂覆不均匀,并导致涂覆得到的薄膜产生缺陷,影响薄膜的质量。
在本实施例中,所述辊组件在所述接触位置处的旋转方向为第一方向,所述固定平台3相对于所述辊组件的移动方向为第二方向,第一方向与第二方向可以相同,也可以相反。优选的,所述第一方向与第二方向相反,此时辊组件发挥抹平功能,能够将刚性基材8表面的至少部分杂质带到辊组件上,从而减少了刚性基材8表面的杂质数量,进而提高了刚性基材8的涂覆均匀性,并减少了由于杂质存在导致的薄膜缺陷,提高了薄膜的质量。
在本实施例中,继续参见图1-图5,所述微凹辊液槽1具有挡板11,所述微凹辊液槽1的槽壁高于挡板11,所述挡板11将所述微凹辊液槽1分隔为相邻的供液槽和回流槽,所述微凹辊21的部分高度适于浸渍在所述供液槽中,所述挡板的上端面与所述微凹辊的中心轴线所在水平面之间的距离不超过微凹辊截面直径的1/4,即,挡板的上端面的高度位于微凹辊的1/4高度与微凹辊的3/4高度之间,微凹辊的3/4高度高于微凹辊的1/4高度,挡板11限定了供液槽中的涂料液面。当挡板的上端面的高度低于微凹辊的1/4高度时,为了保证微凹辊供液的稳定性,对微凹辊的转速具有较高的要求;当挡板的上端面的高度高于微凹辊的3/4高度时,不便于微凹辊和其它部件的设置。通过限定挡板的上端面的高度位于微凹辊的1/4高度与微凹辊的3/4高度之间,提高了微凹辊21供液的稳定性,有利于提高微凹涂覆系统的涂覆均匀性。优选的,所述挡板11的上端面可以与所述微凹辊21的中心轴位于同一水平线上,使供液槽中的涂料液面与微凹辊21的中心轴齐平。
在本实施例中,继续参见图1-图5,所述微凹涂覆系统还包括供液装置和第一回流管53,所述供液装置包括储液桶51和供液泵52,所述供液泵52适于将所述储液桶51中的涂料输送至所述供液槽中;所述第一回流管53具有第一进液端和第一出液端,所述第一进液端与所述回流槽连通,所述第一出液端与所述储液桶51连通。供液泵52将储液桶51中的涂料输送至供液槽中,当供液泵52的供液速度过大时,供液槽中的涂料会通过挡板11溢出至回流槽,随后经第一回流管53返回到储液桶51,这降低了供液泵52的供液速度精度要求,涂料的循环也使得储液桶51中的涂料尽可能多的被涂覆在刚性基材8表面,提高了涂料的利用效率。
在本实施例中,所述微凹辊21具有第二涂布表面,所述第二涂布表面包括相邻的第三区和第四区,所述第三区的每个位置均具有涂料且即将进行涂料转移,第三区的部分区域浸渍在微凹辊液槽1的涂料中,所述第四区已完成涂料转移故不具有涂料,第三区的任意位置完成涂料转移后则属于第四区;继续参见图1-图5,所述辊组件还包括第二刮液件22,所述第二刮液件22位于所述微凹辊21的侧部且与所述第三区接触。位于微凹辊21的侧部的第二刮液件22能够将第三区的涂料刮匀,保证第三区的微凹槽中均充满涂料,提高了刚性基材8的涂覆均匀性。被第二刮液件22刮下的涂料进入微凹辊液槽1,并用于后续的涂覆过程,提高了涂料的利用效率,减少了涂料的浪费。
具体的,第二刮液件22可以设置在涂布支架4上,在涂覆过程中,当微凹辊21发生水平运动或升降运动时,所述第二刮液件22与所述微凹辊21一同运动,使涂覆过程中第二刮液件22与微凹辊21一直保持接触状态。第二刮液件22为刮刀时,第二刮液件22与涂布支架4之间通过转轴连接,刮刀能够以转轴作为旋转轴进行旋转。需要说明的是,所述挡板的上端面与所述微凹辊的中心轴线所在水平面之间的距离不超过微凹辊截面直径的1/4,便于第二刮液件的设置。
具体的,所述第二刮液件22是指能够使所述涂料从所述微凹辊上脱离的元件,本公开不做具体的限定,例如可以是刮刀或刚性镜面辊。当第二刮液件22为刮刀时,刮刀靠近所述微凹辊21的至少部分长度位于微凹辊液槽1上方,刮刀刮下的涂料低落到微凹辊液槽1内;当第二刮液件22为刚性镜面辊时,刚性镜面辊位于所述微凹辊液槽1内且位于微凹辊21的斜下方,刚性镜面辊与微凹辊21的旋转方向相反。图1-图5示出了第二刮液件22为刮刀时的结构示意图。
在本实施例中,微凹辊21的直径可以为20mm-80mm,微凹槽的深度可以为30μm-50μm,微凹槽的深度与涂覆厚度相关;所述微凹涂覆系统还包括第一旋转驱动件(图中未示出),第一旋转驱动件适于驱动微凹辊21围绕微凹辊21的中心轴旋转。第一旋转驱动件包括但不限于伺服电机。
在一个实施方式中,参见图1,所述辊组件中微凹辊21适于与刚性基材8表面直接接触,所述微凹辊21为刚性微凹辊或橡胶微凹辊21。当所述微凹辊21为刚性微凹辊时,固定平台3优选由刚性支撑台32和柔性缓冲台33构成的复合固定平台3。刚性微凹辊可以为金属微凹辊。
在另一实施方式中,参见图2-图5,所述微凹辊21为刚性微凹辊;所述辊组件还包括橡胶辊23,所述橡胶辊23具有平滑表面,所述橡胶辊23位于所述微凹辊液槽1中的液面上方且位于所述微凹辊21与所述固定平台3之间,所述橡胶辊23适于与所述微凹辊21和所述刚性基材8接触。在涂布过程中,微凹辊21与橡胶辊23一同旋转,微凹辊21将微凹辊液槽1中的涂料转移到橡胶辊23表面,通过橡胶辊23与刚性基材8的接触,将橡胶辊23表面的涂料转移到刚性基材8表面,实现了均匀涂覆。橡胶辊23具有一定的缓冲作用,这使得橡胶辊23与刚性基材8的接触为柔性接触,能够避免辊组件与刚性基材8接触时刚性基材8发生损伤或损毁,有利于涂覆工作的顺利进行。尤其是当刚性基材8为玻璃时,橡胶辊23的缓冲效果体现得更加明显。所述橡胶辊的材质本实施例不做具体限定,例如可以是全氟橡胶、三元乙丙橡胶或硅橡胶,也可以是其他满足使用需求的材质。
具体的,所述橡胶辊23设置在涂布支架4上,在涂覆过程中,当微凹辊21发生水平运动或升降运动时,所述橡胶辊23与所述微凹辊21一同运动,使涂覆过程中橡胶辊23与微凹辊21一直保持接触状态,从而使微凹辊21持续向橡胶辊23供液。所述橡胶辊23可以位于所述微凹辊21的正上方,也可以位于所述微凹辊21的斜上方橡胶辊23的直径可以为40mm-100mm。
具体的,所述微凹涂覆系统还包括第二旋转驱动件(图中未示出),第二旋转驱动件适于驱动橡胶辊23围绕橡胶辊23的中心轴旋转。第二旋转驱动件包括但不限于伺服电机。
进一步的,所述微凹涂覆系统还包括第五驱动装置(图中未示出),所述第五驱动装置适于驱动所述橡胶辊23运动,使所述橡胶辊23与所述微凹辊21接触或分离;具体的,所述第五驱动装置可以驱动橡胶辊23水平运动、竖直运动甚至倾斜运动,所述第五驱动装置包括但不限于气缸。
进一步的,所述橡胶辊23具有第一涂布表面,所述第一涂布表面包括相邻的第一区和第二区,所述第一区的每个位置均具有涂料,第一区即将进行涂覆,所述第二区的至少部分涂料均已涂覆在所述刚性基材8表面,第二区刚刚完成一次涂覆且即将与微凹辊21接触,第二区的任意位置与微凹辊21接触后则属于第一区,第一区和第二区相互转换;继续参见图2-图5,所述辊组件还包括第一刮液件24,所述第一刮液件24位于所述橡胶辊23的侧部,所述第一刮液件24具有相对的第一端和第二端,所述第一端与所述第二区接触,第一刮液件24的长度大于等于所述橡胶辊23的长度,沿着所述第一刮液件24的长度方向第一刮液件24与所述橡胶辊23接触,所述第一刮液件24适于刮除所述第二区的涂料;位于橡胶辊23侧部的第一刮液件24能够刮除第二区表面残留的涂料,保证其与微凹辊21下次接触时表面无残留涂料,避免了残留涂料对涂覆厚度和涂覆均匀性的影响,提高了刚性基材8的涂覆均匀性。
具体的,所述第一刮液件24可以设置在涂布支架4上,在涂覆过程中,当橡胶辊23发生水平运动或升降运动时,所述第一刮液件24与所述橡胶辊23一同运动,使涂覆过程中第一刮液件24与橡胶辊23一直保持接触状态。当第一刮液件24为刮刀时,第一刮液件24与涂布支架4之间通过转轴连接,刮刀能够以转轴作为旋转轴进行旋转。
具体的,所述第一刮液件24包括刮刀或刚性镜面辊。参见图2和图4,当第一刮液件24为刮刀时,刮刀背离橡胶辊23的一侧位于所述回流液槽54内,刮刀背离橡胶辊23的一侧与微凹辊21的横向距离大于刮刀与橡胶辊23接触的一侧与微凹辊21的横向距离,刮刀可以与回流液槽54的槽底接触,刮下的涂料沿着刮刀流到回流液槽54内;参见图5,当第一刮液件24′为刚性镜面辊时,刚性镜面辊位于所述回流液槽54内且位于橡胶辊23的斜下方,刚性镜面辊与橡胶辊23的旋转方向相反。
进一步的,继续参见图2、图4、图5,所述微凹涂覆系统还包括回流液槽54和第二回流管55,所述回流液槽54位于所述微凹辊液槽1的侧部,所述第一刮液件24的第二端位于所述回流液槽54内;所述第二回流管55具有第二进液端和第二出液端,所述第二进液端与所述回流槽连通,所述第二出液端与所述储液桶51连通。第一刮液件24刮下的涂料流入回流液槽54,随后经第二回流管55返回到储液桶51,从而用于后续的涂覆过程,提高了涂料的利用效率,减少了涂料的浪费。所述回流液槽54可以设置在涂布支架4上。当微凹涂覆系统同时具有第一刮液件24和第二刮液件22时,刚性基材8表面的涂布均匀性可以控制在5%以内。
继续参见图1-图5,在本实施例中,所述微凹涂覆系统还包括吹气部件6,沿着所述固定平台3与所述微凹辊21相对水平运动的方向,所述吹气部件6设置在所述微凹辊液槽1的后方,所述吹气部件6适于对完成涂布的所述刚性基材8进行垂直吹气,以去除所述刚性基材8表面的涂料中的溶剂。
具体的,所述吹气部件6固定在涂布支架4上,所述吹气部件6的出气口朝上,吹气部件6与微凹辊21的距离固定,这使得涂布过程中,刚性基材8与吹气部件6的出气口的纵向距离恒定,辊组件与刚性基材8的接触位置和吹气部件6的出气口的横向距离恒定。刚性基材8与吹气部件6的出气口的纵向距离可以为5cm-15cm,所述接触位置与所述吹气部件6的出气口的横向距离可以为15cm-30cm。所述吹气部件6包括但不限于气刀。
继续参见图6,在本实施例中,所述微凹涂覆系统还包括传送系统7,所述传送系统7适于传送刚性基材8,所述传送系统7包括传送链条组、第三驱动装置(图中未示出)和第四驱动装置(图中未示出),所述传送链条组包括相对设置的两个传送链条71,所述传送链条组具有传送状态和涂布状态;在所述传送状态,两条所述传送链条71之间的间距小于所述刚性基材8的宽度;在所述涂布状态,两条所述传送链条71之间的间距大于所述固定平台3的宽度,且所述固定平台3位于两条所述传送链条71之间的间隔区域的上方;所述第三驱动装置适于驱动所述传送链条71开合;所述第四驱动装置适于驱动所述传送链条71升降。图6示出了传送链条组在传送状态时,传送系统的仰视图。
具体的,在一个实施方式中,所述传送链条组包括两组旋转件(图中未示出),两组旋转件分别带动两个传送链条71传送,两组旋转件相对设置;每组旋转件包括两个旋转件,所述旋转件具有旋转轴,所述旋转件适于在电机的驱动下围绕旋转轴进行旋转;所述第三驱动装置可以包括两个气缸,每个气缸分别驱动一组旋转件,以带动传送链条71打开或闭合;所述第三驱动装置可以包括两个气缸,每个气缸分别驱动一组旋转件,以带动传送链条71上升或下降。
作为一个优选的实施方式,继续参见图6,所述微凹涂覆系统还包括两条传送带72,所述传送链条组位于两组传送带72之间,所述传送带72与所述传送链条组的传送方向相同,沿着所述传送方向,所述传送链条组适于接收传送链条组前方的传送带72传送过来的刚性基材8,位于传送链条组后方的传送带72适于接收传送链条组传送过来的刚性基材8。传送带72不受传送链条71开合和升降的影响,能够持续给传送链条71提供待涂覆的刚性基材8,并将完成涂覆的刚性基材8传输出去,从而能够提高微凹涂覆系统的涂布效率,有利于流水化生产。相对于狭缝涂布工艺涂布速度可以提升300%。
在本实施例中,所述微凹涂覆系统还包括:翻转装置(图中未示出)和退火装置(图中未示出),所述翻转装置适于对涂布完成的所述刚性基材8进行翻转并传输至所述退火装置中进行退火。具体的,沿着传送系统7的传送方向,翻转装置和退火装置均位于所述传送系统7的后方,且翻转装置可以位于传送链条组和退火装置之间;所述翻转装置包括但不限于翻转机械臂;退火装置包括但不限于退火炉。
下面以图2所示的微凹涂覆系统为例,对微凹涂覆系统的涂覆过程进行说明:
将配制好的涂料置于储液桶51中;
开启供液泵52,将涂料输送到供液槽,微凹辊21浸渍到涂料中;
开启第一旋转驱动件和第二旋转驱动件,驱动微凹辊21和橡胶辊23旋转,并调控第五驱动装置,使微凹辊21和橡胶辊23接触;
按下设置在微凹辊21侧部的刮刀使其与微凹辊21接触,按下设置在橡胶辊23侧部的刮刀使其与橡胶辊23接触;
将刚性基材8放置在传送带72上,由传送带72传送到传送链条71上,此时传送链条71的高度为传送高度,两个传送链条71之间的距离为传送宽度,传送宽度小于刚性基材8的宽度;传送链条71将刚性基材8传送到柔性缓冲台33的下方,第四驱动装置驱动传送链条71上升,使刚性基材8与柔性缓冲台33的下表面接触,此时传送链条71的高度为接触高度,接触高度高于传送高度;随后真空泵进行抽真空,使刚性基材8固定在柔性缓冲台33下表面;
第三驱动装置驱动传送链条71向两侧打开,使两条传送链条71之间的间距大于固定平台3的宽度,第四驱动装置驱动传送链条71下降;
第二驱动装置驱动涂布支架4上升,使橡胶辊23与刚性基材8的边缘接触;
第一驱动装置驱动涂布支架4进行水平移动,使刚性基材8的整个表面涂覆有涂料,且在涂布支架4水平移动的过程中,气刀逐步除去刚性基材8表面不同位置的溶剂;
待气刀沿着水平方向吹过整个刚性基材8后,第二驱动装置驱动涂布支架4下降,使涂布支架4返回到涂覆之前的初始高度;
涂覆完成后,第四驱动装置驱动传送链条71上升至接触高度,第三驱动装置驱动传送链条71闭合,此时两个传送链条71之间的距离为传送宽度,传送链条71与刚性基材8的下表面接触;真空泵放气,使刚性基材8与柔性缓冲台33分离,刚性基材8回落到两个传送链条71上;第四驱动装置驱动传送链条71下降,回到传送高度进行传送,并将刚性基材8传送到后方的传送带72上;
当刚性基材8传送到传送带72的边缘时,翻转装置对刚性基材8进行翻转并传输至退火装置中进行退火。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种微凹涂覆系统,其特征在于,包括:
微凹辊液槽,所述微凹辊液槽适于承载涂料;
位于所述微凹辊液槽上方的辊组件,所述辊组件包括微凹辊,所述微凹辊的部分高度适于浸渍在所述涂料中;
位于所述微凹辊上方的固定平台,所述固定平台适于固定刚性基材,且所述刚性基材位于所述微凹辊与所述固定平台之间,涂布过程中所述辊组件与所述刚性基材存在接触位置;
第一驱动装置,所述第一驱动装置适于驱动所述固定平台与所述微凹辊发生相对水平运动。
2.根据权利要求1所述的微凹涂覆系统,其特征在于,所述微凹辊液槽具有挡板,所述挡板将所述微凹辊液槽分隔为相邻的供液槽和回流槽,所述微凹辊的部分高度适于浸渍在所述供液槽中,所述挡板的上端面与所述微凹辊的中心轴线所在水平面之间的距离不超过微凹辊截面直径的1/4;
所述微凹涂覆系统还包括:
供液装置,所述供液装置包括储液桶以及供液泵,所述供液泵适于将所述储液桶中的涂料输送至所述供液槽中;
第一回流管,所述第一回流管具有第一进液端和第一出液端,所述第一进液端与所述回流槽连通,所述第一出液端与所述储液桶连通。
3.根据权利要求2所述的微凹涂覆系统,其特征在于,所述微凹辊为刚性微凹辊;所述辊组件还包括橡胶辊,所述橡胶辊具有平滑表面,所述橡胶辊位于所述微凹辊液槽中的液面上方,且位于所述微凹辊与所述固定平台之间,所述橡胶辊适于与所述微凹辊和所述刚性基材接触。
4.根据权利要求3所述的微凹涂覆系统,其特征在于,所述橡胶辊具有第一涂布表面,所述第一涂布表面包括相邻的第一区和第二区,所述第一区的每个位置均具有涂料,所述第二区的至少部分涂料均已涂覆在所述刚性基材表面;
所述辊组件还包括第一刮液件,所述第一刮液件位于所述橡胶辊的侧部,所述第一刮液件具有相对的第一端和第二端,所述第一端与所述第二区接触,所述第一刮液件适于刮除所述第二区的涂料。
5.根据权利要求4所述的微凹涂覆系统,其特征在于,所述微凹涂覆系统还包括:
回流液槽,所述回流液槽位于所述微凹辊液槽的侧部,所述第一刮液件的第二端位于所述回流液槽内;
第二回流管,所述第二回流管具有第二进液端和第二出液端,所述第二进液端与所述回流槽连通,所述第二出液端与所述储液桶连通。
6.根据权利要求1所述的微凹涂覆系统,其特征在于,所述微凹辊具有第二涂布表面,所述第二涂布表面包括相邻的第三区和第四区,所述第三区的每个位置均具有涂料,所述第四区不具有涂料;所述辊组件还包括第二刮液件,所述第二刮液件位于所述微凹辊的侧部且与所述第三区接触;所述辊组件在所述接触位置处的旋转方向为第一方向,所述固定平台相对于所述辊组件的移动方向为第二方向,所述第一方向与第二方向相反。
7.根据权利要求1所述的微凹涂覆系统,其特征在于,还包括:
吹气部件,沿着所述固定平台相对于所述微凹辊水平运动的方向,所述吹气部件设置在所述微凹辊液槽的后方,所述吹气部件适于对完成涂布的所述刚性基材进行垂直吹气。
8.根据权利要求1所述的微凹涂覆系统,其特征在于,还包括:
涂布支架,所述辊组件和微凹辊液槽均设置在所述涂布支架上;
第二驱动装置,所述第二驱动装置适于驱动所述涂布支架进行升降;和/或,所述第二驱动装置适于驱动所述固定平台进行升降;
所述第一驱动装置适于驱动所述涂布支架进行水平移动;和/或,所述第一驱动装置适于驱动所述固定平台进行水平移动。
9.根据权利要求1所述的微凹涂覆系统,其特征在于,所述固定平台包括层叠设置的刚性支撑台和柔性缓冲台,所述柔性缓冲台位于所述刚性支撑台的下表面,所述柔性缓冲台具有抽气孔,所述柔性缓冲台的下表面为吸附面。
10.根据权利要求1所述的微凹涂覆系统,其特征在于,还包括传送系统,所述传送系统适于传送刚性基材,所述传送系统包括:
传送链条组,所述传送链条组包括相对设置的两个传送链条,所述传送链条组具有传送状态和涂布状态;在所述传送状态,两条所述传送链条之间的间距小于所述刚性基材的宽度;在所述涂布状态,两条所述传送链条之间的间距大于所述固定平台的宽度,且所述固定平台位于两条所述传送链条之间的间隔区域的上方;
第三驱动装置,所述第三驱动装置适于驱动所述传送链条开合;
第四驱动装置,所述第四驱动装置适于驱动所述传送链条升降;
两条传送带,所述传送链条组位于两组传送带之间,所述传送带与所述传送链条组的传送方向相同。
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