DE102013219628B4 - Applikations-Element, Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen einer Schicht eines viskosen Materials auf ein Substrat sowie eine Vorform - Google Patents

Applikations-Element, Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen einer Schicht eines viskosen Materials auf ein Substrat sowie eine Vorform Download PDF

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Abstract

Applikations-Element (5) zum Aufbringen eines viskosen Materials (2) auf ein Substrat (3) umfassend
a. mindestens einen in einer Anschluß-Öffnung (7) endenden Anschluß-Kanal (6),
b. eine Vielzahl von in Austritts-Öffnungen (10) endenden Austritts-Kanälen (11), welche über einen Verbindungsraum (20) mit dem Anschluß-Kanal (6) in Strömungsverbindung stehen,
c. wobei auf das viskose Material (2) im Bereich zwischen der Anschluß-Öffnung (7) und jeder der Austritts-Öffnungen (10) ein Strömungswiderstand wirkt,
d. wobei das Applikations-Element (5) mindestens ein Mittel zur Beeinflussung von Strömungswiderständen zwischen der Anschluß-Öffnung (7) des Applikations-Elements (5) und den Austritts-Öffnungen (10) der Austritts-Kanäle (11) umfasst,
e. dadurch gekennzeichnet, dass die Austritts-Kanäle (11) in einem Mittenbereich des Applikations-Elements (5) eine größere Länge (lm) aufweisen als die Austritts-Kanäle (11) in einem Randbereich des Applikations-Elements (5), welche eine Länge (lr) aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Applikations-Element, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen einer Schicht eines viskosen Materials auf ein Substrat, insbesondere ein Verfahren zum Aufbringen einer Klebstoffschicht oder eines optischen Bindemittels auf eine ebene Fläche aus Glas oder Kunststoff. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorform.
  • Beispielsweise bei der Herstellung von Anzeigesystemen wird üblicherweise eine flächige Schicht eines Bindemittels auf ein Substrat aus Glas oder Kunststoff aufgebracht. Hierbei besteht eine Schwierigkeit darin, die gewünschte Präzision hinsichtlich der Dimensionen der Bindemittelschicht zu erreichen.
  • Auftragsvorrichtungen für Klebstoffe sind beispielweise aus der EP 1 447 142 A1 , EP 2 284 315 A1 , DE 44 37 764 A1 , DE 197 57 678 A1 , DE 10 2009 034 774 A1 und EP 2 145 695 A1 bekannt.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Applikations-Element, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen einer Schicht eines viskosen Materials auf ein Substrat zu verbessern.
  • Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Ansprüche 1, 8 und 9 gelöst.
  • Der Kern der Erfindung besteht darin, zum Aufbringen der Schicht eine breite Düse zu verwenden, welche eine Vielzahl von Austritts-Kanälen mit Austritts-Öffnungen aufweist. Hierbei umfasst die Düse mindestens ein strömungsbeeinflussendes Mittel, mittels welchem der Druck des aufzubringenden Materials im Bereich der Austritts-Öffnungen gezielt beeinflussbar ist.
  • Als strömungsbeeinflussendes Mittel dient insbesondere ein Mittel zur Beeinflussung des Strömungswiderstands der Austritts-Kanäle. Als strömungsbeeinflussendes Mittel kann insbesondere eine gezielte Anpassung und Variation der geometrischen Eigenschaften der Austritts-Kanäle über die Breite der Düse, insbesondere eine gezielte Anpassung der Länge und/oder des Querschnitts der Austritts-Kanäle über die Breite der Düse dienen. Alternativ oder zusätzlich hierzu können ein oder mehrere strömungsbeeinflussende Mittel im Bereich vor den Austritts-Kanälen, insbesondere im Bereich eines an die Austritts-Kanäle im Inneren der Düse angrenzenden Vorraum, angeordnet sein.
  • Durch eine Beeinflussung des Strömungswiderstandes zwischen der Anschluss-Öffnung der Düse und deren Austritts-Öffnungen kann insbesondere erreicht werden, dass im Bereich der Austritts-Öffnungen eine bestimmte Druckverteilung erzielt wird. Es kann insbesondere erreicht werden, dass die Druckverteilung über die gesamte Breite der Düse konstant ist. Dies führt dazu, dass es zu einem über die Breite der Düse homogenen Austritt des viskosen Materials kommt. Hierdurch kann die Präzision der auf das Substrat aufzubringenden Schicht verbessert werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Austritts-Öffnungen der Düse derart eng benachbart, dass die aus diesen austretenden separaten Strahlen des aufzubringenden Materials nach ihrem Austritt aus der Düse, jedoch insbesondere vor dem Aufbringen auf das Substrat, zusammen fließen. Das Material fliest mit anderen Worten in einem zusammenhängenden Materialstrahl, insbesondere in einem wasserfall- oder vorhangartigen Strahl auf das Substrat. Auch hierdurch kann die Homogenität der Dicke der aufzubringenden Schicht verbessert werden.
  • Aufgrund der Vielzahl der Austritts-Kanäle ist der Austritt des aufzubringenden Materials aus der Düse über die gesamte Breite der Düse sehr präzise und/oder flexibel beeinflussbar. Hierdurch wird insbesondere das Aufbringen einer Schicht homogener Dicke ermöglicht und wesentlich verbessert.
  • Die aufzubringende Schicht hat insbesondere in Querrichtung, d.h. über die Breite B der Düse, bereits bein Aufbringen auf das Substrat eine homogene oder zumindest im Wesentlichen homogene Dicke. Die in Querrichtung gemessenen Abweichungen von der mittleren Schichtdicke betragen insbesondere höchstens 10 %, insbesondere höchstens 1 %, insbesondere höchstens 0,1 %. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind somit Schichten mit einer hohen Präzision auf ein Substrat aufbringbar.
  • Nach dem Aufbringen weist die Schicht eine Dicke im Bereich von 0,03 mm bis 3 mm, insbesondere im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, insbesondere im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm auf. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich somit insbesondere sehr dünne Schichten auf ein Substrat aufbringen.
  • Gemäß einem Aspekt des Verfahrens weist die Schicht beim Aufbringen des Materials auf das Substrat im Bereich zwischen der Düse der Dosier-Einrichtung und dem Substrat eine vorbestimmte Dicke auf. In Richtung senkrecht zur Querrichtung fällt die Schichtdicke zur einen Seite über die gesamte Breite der Düse auf Null ab, während die Dicke der Schicht in der entgegengesetzten Richtung im Wesentlichen konstant ist. Die Schicht weist somit direkt nach dem Aufbringen eine zumindest weitgehend homogene Dicke auf, nämlich gerade die gewünschte Dicke der Schicht. Es bildet sich insbesondere keine Welle des aufzubringenden Materials, welche beim Aufbringen des Materials vor der Düse hergeschoben wird. Hierdurch wird die Präzision der Schichtdicke verbessert.
  • Die Anzahl der Austrittsöffnungen beträgt mindestens zehn, insbesondere mindestens dreißig, insbesondere mindestens fünfzig. Sie sind insbesondere in regelmäßigen Abständen, d. h. äquidistant zueinander angeordnet. Durch eine große Anzahl an Austritts-Öffnungen kann die Präzision weiter verbessert werden. Die Anzahl der Austritts-Öffnungen kann bis zu 100, insbesondere bis zu 200, insbesondere bis zu 300, insbesondere bis zu 500, insbesondere bis zu 1000, insbesondere bis zu 2000, insbesondere bis zu 3000, insbesondere bis zu 5000, insbesondere bis zu 10000 betragen. Sie kann prinzipiell auch größer sein. Grundsätzlich ist die Anzahl der Austrittsöffnungen von der Breite der Düse abhängig. Die Liniendichte der Austrittsöffnung liegt insbesondere im Bereich von 0,1 mm–1 bis 10 mm–1, insbesondere im Bereich von 0,3 mm–1 bis 3 mm–1.
  • Die Breite der Düse, d. h. ihrer Erstreckung in Querrichtung, und die entsprechende Anzahl von Austritts-Öffnungen kann vorzugsweise an die Breite des zu beschichtenden Substrats angepasst sein. Hierzu ist die Düse vorteilhafterweise austauschbar.
  • Die Austritts-Kanäle weisen einen Strömungsquerschnitt im Bereich von 0,05 mm2 bis1 mm2, insbesondere im Bereich von 0,1 mm2 bis 0,3 mm2 auf. Sie sind insbesondere als Kapillaren ausgebildet. Ihr Durchmesser ist insbesondere an die Viskosität des als Beschichtung dienenden Materials angepasst. Sie sind insbesondere derart ausgebildet, dass bei ihrer Beaufschlagung mit Beschichtungsmaterial in ihnen über ihre gesamte Länge in im Wesentlichen homogener Druck herrscht.
  • Der in den Austritts-Kanälen, insbesondere im Bereich der Austritts-Öffnungen herrschende Druck kann mittels der Dosier-Einrichtung gesteuert werden. Er liegt insbesondere im Bereich von 0,15 MPa bis 2 MPa, insbesondere im Bereich von 0,2 MPa bis 1 MPa.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, die Düse beim Aufbringen des Materials relativ zum Substrat in einer Verschiebe-Richtung zu bewegen. Sie wird insbesondere mit einer vorbestimmen Geschwindigkeit bewegt. Die Verschiebe-Richtung ist insbesondere schräg, vorzugsweise senkrecht zur Querrichtung.
  • Die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen der Düse und dem Substrat ist insbesondere in Abhängigkeit von der Viskosität des Beschichtungsmaterials und der gewünschten Schichtdicke derart gewählt, dass die Schichtdicke beim Aufbringen des Materials auf das Substrat ausgehend vom Bereich zwischen der Düse und dem Substrat in Verschiebe-Richtung monoton auf Null abfällt. Es wird insbesondere keine Materialwelle im Bereich, welcher in Verschiebe-Richtung vor der Düse liegt, erzeugt. Auch hierdurch wird die Präzision hinsichtlich der Dicke der aufzubringenden Schicht verbessert.
  • Die Düse ist insbesondere derart ausgebildet, dass sämtliche Austritts-Öffnungen in einer Ebene liegen. Sie sind insbesondere entlang einer Geraden angeordnet. Weiterhin ist vorgesehen, die Düse derart anzuordnen, dass die Ebene der Austritts-Öffnungen parallel zur Oberfläche des zu beschichtenden Substrats verläuft. Somit weisen sämtliche Austritts-Öffnungen einen identischen Abstand zum Substrat auf.
  • Vorteilhafterweise kann vor dem Aufbringen des Materials mindestens ein Begrenzungs-Damm auf das Substrat aufgebracht werden. Ein Begrenzungs-Damm ist insbesondere bei größeren Schichtdicken, insbesondere bei einer Schichtdicke von mehr als 0,5 mm, insbesondere mehr als 1 mm, insbesondere mehr als 3 mm, vorteilhaft. Bei geringeren Schichtdicken, insbesondere bei einer Schichtdicke von weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 0,5 mm, insbesondere weniger als 0,3 mm, insbesondere weniger als 0,1 mm kann auch auf den Begrenzungs-Damm verzichtet werden. Prinzipiell gilt, dass je viskoser das aufzutragende Beschichtungsmaterial ist, desto dickere Schichten können auch ohne Begrenzungs-Damm aufgebracht werden. Durch den Begrenzungs-Damm kann der zu beschichtende Bereich insbesondere seitlich, d. h. senkrecht zur Querrichtung, sowie vorzugsweise auch parallel zur Querrichtung, begrenzt werden. Der Begrenzungs-Damm weist hierbei vorzugsweise definierte Dimensionen, insbesondere einen vorbestimmten Querschnitt, insbesondere eine vorbestimmte Höhe auf. Die Höhe des Begrenzungs-Damms ist insbesondere mindestens so hoch wie die Dicke der aufzubringenden Schicht. Prinzipiell kann der Begrenzungs-Damm auch eine geringere Höhe als die aufzubringende Schicht aufweisen. Der Damm ist vorzugsweise exakt so hoch wie die aufzubringende Schicht.
  • Bei der aufzubringenden Schicht handelt es sich insbesondere um eine Schicht aus einem Bindemittel. Das Bindemittel weist insbesondere einen Brechungsindex auf, welcher an denjenigen der zu verbindenden Komponenten angepasst ist.
  • Das aufzubringende Material weist insbesondere eine Viskosität im Bereich von 1 mPas bis 104 mPas, insbesondere im Bereich von 300 mPas bis 3000 mPas, insbesondere im Bereich von 500 mPas bis 2000 mPas, insbesondere im Bereich von 800 mPas bis 1200 mPas auf.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein besonders präzises Aufbringen einer Schicht auf ein Substrat möglich. Es ist insbesondere möglich, eine Schicht mit vorbestimmten Dimensionen, insbesondere eine Schicht mit einer vorbestimmten Dicke, sehr präzise auf ein Substrat aufzubringen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorform für eine Mehrschicht-Anzeige zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst.
  • Die Vorteile entsprechen den vorhergehend beschriebenen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Bindemittels auf ein Substrat gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 schematisch Querschnitte einer auf das Substrat nach einem nichterfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachten Schicht,
  • 3 einen schematischen Querschnitt der auf das Substrat aufgebrachten Schicht zum Zeitpunkt des Aufbringens,
  • 4 schematisch einen Querschnitt durch die auf das Substrat aufgebrachte Schicht zu einem späteren Zeitpunkt,
  • 5 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Applikations-Elements zum Aufbringen eines Bindemittels auf ein Substrat;
  • 6 eine perspektivische Ansicht des Applikations-Elements gemäß 5,
  • 7 eine Ansicht des Applikations-Elements gemäß 5 entlang der Linie VII-VII,
  • 8 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs VIII aus 7,
  • 9 eine Ansicht des Grundkörpers des Applikations-Elements gemäß 5,
  • 10 bis 13 Ansichten des Grundkörpers gemäß 9 entlang der Linien X-X, XI-XI, XII-XII und XIII-XIII,
  • 14 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs XIV, und
  • 15 eine Ansicht gemäß 9 zur Verdeutlichung weiterer Details der Austritts-Kanäle der Düse,
  • 16 eine schematische Darstellung eines exemplarischen Ergebnisses eines Simulationsverfahrens zur Simulation der Druckverteilung im Bindemittel im Bereich der Austritts-Öffnungen der Düse und
  • 17 eine weitere Darstellung der Düse gemäß 5 mit einer angepassten Verteilung der Längen der Austritts-Kanäle.
  • Zunächst wird eine Dosier-Vorrichtung 1 zum dosierten Aufbringen eines Bindemittels 2 auf ein Substrat 3, beispielsweise eine Glasplatte oder eine Kunststoffplatte, insbesondere eine Flüssigkristallanzeige (LCD Liquid Crystal Display) beschrieben.
  • Die Dosier-Vorrichtung 1 umfasst eine Dosier-Einrichtung 4 zur dosierten Bereitstellung des Bindemittels 2. Die Dosier-Einrichtung 4 ist in den Figuren nur schematisch dargestellt. Sie umfasst ein Reservoir für das Bindemittel 2, ein Druckerzeugungs-Element zur Erzeugung eines vorgegebenen Drucks und eine Steuer-Einrichtung zur Steuerung des Drucks.
  • Die Dosier-Einrichtung 4 ist in strömungsverbindender Weise mit einem als Düse 5 ausgebildeten Applikations-Element zur Führung des Bindemittels 2 zum Substrat 3 verbunden. Die Düse 5 weist hierfür einen Anschluss-Kanal 6 auf, welcher auf der der Dosier-Einrichtung 4 zugewandten Seite in einer Anschluss-Öffnung 7 endet. Mittels der Dosier-Einrichtung 4 ist der Anschluss-Kanal 6 der Düse 5 mit Bindemittel 2 mit einem vorgegebenen Druck p0 beaufschlagbar. Der Druck p0 im Bindemittel 2 im Bereich der Anschluss-Öffnung 7 im Bereich der Düse 5 beträgt insbesondere im Bereich von 150 kPa bis 300 kPa.
  • Bei der Dosier-Einrichtung 4 handelt es sich insbesondere um einen automatischen Dosierer.
  • In der Verbindung von der Dosier-Einrichtung 4 zur Düse 5, insbesondere im Bereich der Anschluss-Öffnung 7, kann vorzugsweise ein Filter 8 angeordnet sein.
  • Über den Anschluss-Kanal 6 ist die Dosier-Einrichtung 4 mit einem Übergangs-Raum 9 verbunden. Der Übergangs-Raum 9 ist vollständig im Inneren der Düse 5 angeordnet. Der Übergangs-Raum 9 kann insbesondere angewinkelt zum Anschluss-Kanal 6 angeordnet sein. Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel schließt der Übergangs-Raum 9 einen Winkel von etwa 30° mit dem Anschluss-Kanal 6 ein. Allgemein liegt der Winkel zwischen dem Übergangs-Raum 9 und dem Anschluss-Kanal 6 im Bereich von 0° bis 60°, insbesondere im Bereich von 10° bis 45°, insbesondere im Bereich von 15° bis 35°.
  • Auf seiner dem Anschluss-Kanal 6 entgegen gesetzten Seiten mündet der Übergangs-Raum 9 in einem Austritts-Vorraum 20.
  • Der Austritts-Vorraum 20 mündet ausgangsseitig in eine Vielzahl von Austritts-Kanälen 11. Der Austritts-Vorraum 20 bildet somit einen Verbindungsraum zur Verbindung des Anschluss-Kanals 6 bzw. des Übergangs-Raums 9 und der Austritts-Kanäle 11. Die Austritts-Kanäle 11 weisen ausgangsseitig jeweils eine Austritts-Öffnung 10 auf. Die Austritts-Kanäle 11 sind derart ausgebildet, dass in ihnen ein homogener Druck pa im Bindemittel 2 herrscht. Sie sind insbesondere als Kapillaren, d.h. mit einem kleinen Querschnitt ausgebildet. Die Austritts-Kanäle 11 werden nachfolgend noch genauer beschrieben.
  • Der Austritts-Vorraum 20 ist vollständig vom Deckel 16 abgedeckt.
  • Der Austritts-Vorraum 20 weist vorzugsweise ein möglichst geringes Volumen auf. Hierdurch wird vermieden, dass sich eine größere Menge an Bindemittel 2 in der Düse 5 ansammelt. Das Volumen des Austritts-Vorraums 20 ist insbesondere kleiner als 100 ml, insbesondere kleiner als 30 ml, insbesondere kleiner als 10 ml.
  • Der Austritts-Vorraum 20 weist eine in Strömungsrichtung, d.h. vom Übergangs-Raum 9 zu den Austritts-Kanälen 11 zunehmende Breite auf. Um eine damit verbundene Zunahme des Strömungsquerschnitts zumindest teilweise zu kompensieren, kann der Austritts-Vorraum 20 eine in Strömungsrichtung abnehmende Tiefe, d.h. eine abnehmende freie Breite aufweisen. Hierbei ist es möglich, den Austritts-Vorraum 20 mit einer über die Breite der Düse 5 konstanten Tiefe auszubilden. Es ist jedoch auch möglich, den Austritts-Vorraum 20 mit einer über die Breite der Düse 5 variierenden Tiefe auszubilden. Hierdurch kann der Strömungswiderstand im Austritts-Vorraum 20 beeinflusst werden. Die geometrische Ausgestaltung des Austritts-Vorraums 20, insbesondere der den Austritts-Vorraum 20 begrenzenden Bodenwand des Grundkörpers 21 der Düse 5 bildet mit anderen Worten ein Mittel zur Beeinflussung des Strömungswiderstandes zwischen der Anschluss-Öffnung 7 der Düse 5 und den Austritts-Kanälen 11. Es ist insbesondere möglich, den Austritts-Vorraum 20 in den an die Austritts-Kanäle 11 direkt angrenzenden Bereich profiliert auszubilden. Hierbei kann vorgesehen sein, den Austritts-Vorraum 20 im Mittenbereich der Düse 5 mit einer geringeren freien Höhe auszubilden als in den Randbereichen. Der Austritts-Vorraum 20 kann insbesondere einen Querschnitt aufweisen, welcher zumindest auf einer Seite konkav ausgebildet ist. Der Querschnitt des Austritts-Vorraums 20 kann insbesondere plan-konkav oder konkav-konkav sein. Die Form der konkaven Begrenzung lässt sich vorzugsweise durch einen Kegelschnitt, insbesondere durch eine Ellipse oder eine Parabel beschreiben.
  • Sie weisen insbesondere einen über ihre Länge l konstanten Querschnitt auf. Der Querschnitt beträgt vorzugsweise höchstens 0,3 mm2, insbesondere höchstens 0,15 mm2. Der Querschnitt der einzelnen Austritts-Kanäle 11 ist insbesondere identisch, d.h. die unterschiedlichen Austritts-Kanäle weisen alle denselben Querschnitt auf.
  • Die Austritts-Kanäle 11 weisen jedoch unterschiedliche Längen l auf. Wie beispielsweise aus der 9 ersichtlich ist, weisen die Austritts-Kanäle 11 im Mittenbereich der Düse 5 eine größere Länge lm auf als die Austritts-Kanäle 11 im Randbereich der Düse 5, welche eine Länge lr aufweisen. Das Verhältnis lm:lr beträgt bei dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 2, es liegt allgemein im Bereich von 1,1 bis 3, insbesondere im Bereich von 1,5 bis 2,5. Die Verteilung der Längen l der Austritts-Kanäle 11 über die Breite B der Düse 5 kann durch einen Kegelschnitt, insbesondere durch eine Ellipse oder eine Parabel beschrieben werden.
  • Durch die Länge l der Austritts-Kanäle 11 kann deren Strömungswiderstand beeinflusst werden. Austritts-Kanäle 11 mit einer größeren Länge l haben einen größeren Strömungswiderstand für das Bindemittel 2 als Austritts-Kanäle 11 mit einer geringeren Länge l. Die Länge l der Austritts-Kanäle 11 bildet somit ein strömungsbeeinflussendes Mittel, insbesondere ein Mittel zur Beeinflussung des Strömungswiderstandes. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass durch eine geeignete Variation der Länge l der Austritts-Kanäle 11 über die Breite B der Düse 5 die Druckverteilung des Bindemittels 2 im Bereich der Austritts-Öffnungen 10 beeinflusst werden kann. Es ist insbesondere möglich, die Verteilung der Längen l der Austritts-Kanäle 11 derart zu wählen, dass der Druck im Bindemittel 2 im Bereich sämtlicher Austritts-Öffnungen 10 identisch ist. Hierdurch kann ein gleichmäßiges Ausströmen des Bindemittels erreicht werden.
  • Als Alternative und/oder zusätzliche Mittel zur Beeinflussung des Strömungswiderstandes der Austritts-Kanäle 11 können diese unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Es ist insbesondere auch möglich, sämtliche Austritts-Kanäle 11 mit identischer Länge l jedoch unterschiedlichem Querschnitt auszubilden. In diesem Fall ist der Querschnitt der Austritts-Kanäle im Mittenbereich der Düse 5 geringer als der Querschnitt der Austritts-Kanäle 11 im Seitenbereich der Düse 5.
  • Außerdem ist es möglich, den Strömungswiderstand durch eine Anpassung des Austritts-Vorraums 20 im an die Austritts-Kanäle 11 angrenzenden Bereich zu beeinflussen. Mit anderen Worten bildet auch die freie Weite, d.h. der Querschnitt, des Austritts-Vorraums 20 ein Mittel zur Beeinflussung des Strömungswiderstandes. Schließlich ist es auch möglich, im Austritts-Vorraum 20, insbesondere in dem an die Austritts-Kanäle 11 angrenzenden Bereich separate strömungsbeeinflussende Mittel anzuordnen. Denkbar sind beispielsweise poröse Strukturen, durch welche der Strömungswiderstand beeinflussbar ist. Derartige Strukturen können insbesondere austauschbar im Austritts-Vorraum 20 angeordnet sein.
  • Selbstverständlich sind beliebige Kombinationen der vorhergehend beschriebenen strömungsbeeinflussenden Mittel möglich.
  • Es ist auch möglich, die Austritts-Kanäle 11 mit einem über ihre Länge l variierenden Querschnitt auszubilden. Auch hierdurch kann das Strömungsverhalten des Bindemittels 2, insbesondere der Strömungswiderstand der Austritts-Kanäle 11 beeinfluss werden.
  • Die Austritts-Kanäle 11 weisen insbesondere einen Strömungsquerschnitt im Bereich von 0,05 mm2 bis 1 mm2, insbesondere im Bereich von 0,1 mm2 bis 0,3 mm2 auf.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, für Bindemittel 2 unterschiedlicher Viskosität unterschiedliche Düsen 5 mit unterschiedlich dimensionierten Austritts-Kanälen 11 bereitzustellen. Die Düse 5 ist insbesondere auf einfache Weise austauschbar mit der Dosiereinrichtung 4 verbunden.
  • Die Anzahl der Austritts-Öffnungen 10 beträgt mindestens zehn, insbesondere mindestens dreißig, insbesondere mindestens fünfzig. Sie kann insbesondere mehr als 100, insbesondere mehr als 200 betragen.
  • Die Austritts-Öffnungen 10 sind vorzugsweise äquidistant zueinander angeordnet. Sie sind insbesondere in einem Abstand d im Bereich von 0,3 mm bis 1 cm, insbesondere im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm angeordnet. Sie sind insbesondere entlang einer Geraden angeordnet. Sie weisen vorzugsweise eine rechteckige, insbesondere eine quadratische oder eine runde, insbesondere kreisförmige Form auf.
  • Das Substrat 3 und die Düse 5 sind insbesondere derart ausgebildet und relativ zueinander angeordnet, dass sämtliche Austritts-Öffnungen 10 beim Aufbringen des Bindemittels 2 auf das Substrat 3 einen identischen Abstand zum Substrat 3 aufweisen. Der Abstand der Austritts-Öffnungen 10 zum Substrat 3 beim Aufbringen des Bindemittels 2 auf das Substrat 3 ist insbesondere etwas größer als die zu erzielende Schichtdicke. Der Abstand der Austritts-Öffnungen 10 zum Substrat 3 beim Aufbringen des Bindemittels 2 auf das Substrat 3 ist insbesondere um 0,01 mm bis 1 mm, insbesondere um 0,05 mm bis 0,5 mm, insbesondere um 0,08 mm bis 0,12 mm größer als die gewünschte Schichtdicke. Das Verhältnis des Abstands der Austritts-Öffnungen 10 zum Substrat 3 beim Aufbringen des Bindemittels 2 auf das Substrat 3 beträgt insbesondere höchstens 2, insbesondere höchstens 1,1, insbesondere höchstens 1,01, insbesondere höchstens 1,001.
  • Die Düse 5 ist beispielsweise aus Kunststoff, Aluminium oder Edelstahl. Die Düse 5 kann eine behandelte Oberfläche aufweisen. Sie kann insbesondere aufgeraut oder poliert sein. Sie weist insbesondere eine vorbestimmte Oberflächenrauhigkeit auf. Auch hierdurch kann das Strömungsverhalten des Bindemittels 2 beeinflusst werden. Sie kann insbesondere CNC-gefräst sein. Sie weist einen Grundkörper 21 mit einem aufgeschraubten Deckel 16 aufweisen. Hierdurch wird insbesondere die Reinigung der Düse 5, insbesondere der Austritts-Kanäle 11 vereinfacht. Außerdem wird hierdurch die Herstellung der Düse 5 vereinfacht.
  • Zwischen dem Deckel 16 und dem Grundkörper 21 ist eine Dichtung 22 angeordnet. Die Dichtung 22 ist als flächige Schicht ausgebildet. Sie ist an die Form des Deckels 16 angepasst. Die Dichtung 22 liegt insbesondere ganzflächig am Deckel 16 an. Alternativ hierzu ist es möglich, die Dichtung 22 ausschließlich in einem Umlauf, umfangsseitig geschlossenen Bereich, d.h. im Bereich eines Begrenzungsrandes 23 des Grundkörpers 21 und entlang einer vorderen Begrenzungskante der Düse 5 anzuordnen. Mit Hilfe der Dichtung 22 kann ein unerwünschtes seitliches Austreten des Bindemittels 2 verhindert werden. Mit Hilfe der Dichtung 22 kann insbesondere sichergestellt werden, dass das Bindemittel 2 ausschließlich aus den Austritt-Öffnungen 10 der Düse 5 austritt.
  • Der Deckel 16 ist insbesondere mittels einer Vielzahl von Schrauben 24 mit dem Begrenzungsrand 23 des Grundkörpers 21 verschraubt. Es kann außerdem vorgesehen sein, den Deckel 16 durch eine Vielzahl von Schrauben 24, welche in einer Reihe parallel zu den Austritts-Öffnungen 10 angeordnet sind zu verschrauben. Hierdurch wird die mechanische Stabilität der Düse 5, insbesondere des Deckels 16 verbessert.
  • In den Bereichen, in welchen die Schrauben zur Verschraubung des Deckels 16 mit dem Grundkörper 21 durch den Austritts-Vorraum 20 hindurch reichen sind zur Verbesserung der mechanischen Stabilität und zur Beeinflussung des Strömungsverhaltens des Bindemittels 2 im Austritts-Vorraum 20 inselartige Elemente 25 vorgesehen. Die inselartigen Elemente 25 haben einen linsenförmigen Querschnitt. Hierdurch kann die Ausbildung von Wirbeln wirksam vermieden werden. In den inselartigen Elementen 25 ist jeweils eine Gewinde 26 zur Aufnahme einer der Schrauben 24 angeordnet.
  • Die Düse 5 weist insbesondere einen Düsenkopf 12 mit einem trapezförmigen Querschnitt auf. Sie weist in einer Querrichtung eine Breite B im Bereich von 1 cm bis 100 cm, insbesondere im Bereich von 2 cm bis 50 cm, insbesondere im Bereich von 4 cm bis 25 cm auf.
  • Die Düse 5 ist mittels einer in den Figuren nur schematisch dargestellten Positionier-Einrichtung 13 relativ zum Substrat 3 positionierbar. Sie ist insbesondere relativ zum Substrat 3 verschiebbar. Die Düse 5 ist mittels der Positionier-Einrichtung 13 insbesondere in einer Verschiebe-Richtung 27 relativ zum Substrat 3 verschiebbar. Die Verschiebe-Richtung 27 ist insbesondere quer, vorzugsweise senkrecht zur Querrichtung der Düse 5. Die Positionier-Einrichtung 13 kann vorzugsweise eine Steuereinheit aufweisen, mittels welcher die Positionierung der Düse 5 relativ zum Substrat 3, insbesondere der Abstand der Düse 5 vom Substrat 3 und/oder die Verschiebe-Geschwindigkeit steuerbar ist.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zum Aufbringen einer Schicht 14 des Bindemittels 2 auf das Substrat 3 beschrieben. Das Bindemittel 2 ist ein spezielles Beispiel für ein viskoses Material. Allgemein dient das Verfahren zum Aufbringen einer Schicht 14 eines viskosen Materials auf ein Substrat 3. Zunächst wird die vorhergehend beschriebene Dosiervorrichtung 1 mit dem Bindemittel 2 und das Substrat 3 bereitgestellt. Sodann wird eine vorbestimmte Menge des Bindemittels 2 mittels der Dosiervorrichtung 1 auf das Substrat 3 aufgebracht. Hierbei tritt das Bindemittel in einer Vielzahl von separaten Strahlen aus den Austritts-Öffnungen 10 der Düse 5 aus. Die Anzahl der Strahlen entspricht insbesondere gerade der Anzahl der Austritts-Öffnungen 10 der Düse 5. Die Größe, insbesondere der Strömungsquerschnitt der Austritts-Kanäle 1, insbesondere der Austritts-Öffnungen 10 sowie insbesondere der Abstand d benachbarter Austritts-Öffnungen 10 ist derart an die Viskosität des Bindemittels 2 und/oder den mittels der Dosiereinrichtung 4 erzeugten Druck p0 angepasst, dass die aus den separaten Austritts-Öffnungen 10 austretenden Strahlen bereits vor dem Auftretten auf das Substrat 3 zusammenlaufen. Die Strahlen laufen insbesondere noch vor dem Auftreffen auf das Substrat 3 zu einem einzigen, durchgehenden, vorhangartigen Materialstrahl zusammen.
  • Das Bindemittel 2 hat somit schon beim Aufbringen auf das Substrat 3 über die gesamte Breite B der Düse 5 eine homogene oder zumindest weitestgehend homogene Dicke. Die Abweichungen der Dicke D in Querrichtung betragen insbesondere maximal 10%, insbesondere maximal 1%, insbesondere maximal 0,1% der mittleren Dicke der Schicht 14. Das Bindemittel 2 weist beim Aufbringen auf das Substrat 3 eine weitgehend homogene Oberfläche mit einer allenfalls geringfügig gewellten Oberflächenstruktur 15 auf. Eine allenfalls beim Aufbringen des Bindemittels 2 auf das Substrat 3 vorhandene Oberflächenstruktur 15 gleicht sich innerhalb einer Zusammenfließ-Zeit T noch weiter aus.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Düse 5 kann insbesondere erreicht werden, dass das Bindemittel 2 über die gesamte Breite B der Düse 5 gleichmäßig auf das Substrat 3 aufgebracht wird. Dies führt gegenüber einer exemplarisch in 2 dargestellten Alternative, bei welcher ein Bindemittel in separaten Strahlen auf ein Substrat aufgebracht wird, zu einer verbesserten Präzision. Außerdem kann durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Mittel zur Beeinflussung der Strömungswiderstände zwischen der Anschluss-Öffnung 7 der Düse 5 und den Austritts-Öffnungen 10 der Austritts-Kanäle 11 im Gegensatz zu einer in 2 exemplarisch dargestellten, nichterfindungsgemäßen Alternative erreicht werden, dass aus sämtlichen Austritts-Öffnungen 10 der Düse 5 die gleiche Menge an Bindemittel 2 austritt.
  • Die Zusammenfließ-Zeit T ist abhängig von der Viskosität des Bindemittels 2. Sie liegt vorzugsweise im Bereich von 1 sek. bis 20 sek., insbesondere im Bereich von 3 sek. bis 10 sek. Die Zusammenfließ-Zeit T ist jedenfalls wesentlich geringer als die zur Aushärtung des Bindemittels 2 benötigte Zeit. Sie ist mindestens um einen Faktor 10, insbesondere mindestens um einen Faktor 50 geringer als die zur Aushärtung des Bindemittels 2 benötigte.
  • Beim Aufbringen des Bindemittels 2 auf das Substrat 3 wird die Dosier-Einrichtung 4 derart gesteuert, dass das Bindemittel 2 mit einem vorbestimmten Druck pa aus den Austritts-Öffnungen 10 der Düse 5 austritt. Der Druck pa ist geringer als der Druck po im Bereich der Anschluss-Öffnung 7. Es gilt insbesondere pa:po ≤ 1:1,5, insbesondere pa:po ≤ 1:2, insbesondere pa:po ≤ 1:3, insbesondere pa:po ≤ 1:5. Der Druck pa liegt insbesondere im Bereich von 100 kPa bis 200 kPa.
  • Zum Aufbringen des Bindemittels 2 auf das Substrat 3 wird die Düse 5 mittels der Positionier-Einrichtung 13 relativ zum Substrat 3 in einer Verschiebe-Richtung 27 bewegt. Die Düse 5 wird insbesondere entlang einer vorbestimmten Bahn, insbesondere schräg, vorzugsweise senkrecht zur Querrichtung der Düse 5, bewegt. Die Düse 5 wird insbesondere mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Verschiebe-Richtung 27 bewegt. Es kann insbesondere vermieden werden, dass sich eine Welle aus Bindemittel 2 im Bereich, welcher in Verschiebe-Richtung 27 vor der Düse 5 liegt, bildet. Die Schicht 14 weist insbesondere ausgehend von der Düse 5 in Verschiebe-Richtung 27 eine monoton abnehmende Dicke D auf. Die Dicke D der Schicht 14 fällt insbesondere über die gesamte Breite B der Düse 5 ausgehend von der Düse 5 in Verschieberichtung monoton ab, insbesondere auf 0 mm.
  • Vor dem Aufbringen des Bindemittels 2 auf das Substrat 3 kann vorgesehen sein, mindestens einen Begrenzungs-Damm 17 auf das Substrat 3 aufzubringen. Mittels des Begrenzungs-Damms 17 kann der Bereich, in welchem das Bindemittel 2 auf das Substrat 3 aufgebracht werden soll, präzise vorgegeben werden. Der Begrenzungs-Damm 17 kann diesen Bereich insbesondere endseitig, d. h. seitlich und/oder vorne und hinten, vorzugsweise umlaufend begrenzen. Für Details des Begrenzungs-Damms 17 und dessen
  • Aufbringung auf das Substrat 3 sei auf die DE 10 2011 005 379 A1 und die DE 10 2011 005 380 A1 verwiesen.
  • Das Substrat 3 mit der Schicht 14 des Bindemittels 2 dient insbesondere als Vorform zur Herstellung einer mehrschichtigen Anzeige.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich allgemein eine Schicht 14 homogener Dicke D sehr präzise auf das Substrat 3 aufbringen. Auf diese Schicht 14 kann anschließend ein weiteres Substrat 3 aufgebracht werden. Bei dem Substrat kann es sich um ein Glas- oder Kunststoffsubstrat, beispielsweise zur Abdeckung eines Bauelements, handeln. Es kann sich auch um eine Anzeige, insbesondere ein Display, oder einen Berührungsschirm (touch panel) handeln. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Verbindung beliebiger derartiger Substrate vorteilhaft. Es ist insbesondere für Anwendungen vorteilhaft, bei welchen es auf eine hohe Präzision ankommt. Hierzu zählen insbesondere optische Anwendungen, insbesondere die Herstellung von Bildschirmen.
  • Im Folgenden werden Details und vorteilhafte Ausführungsformen der Düse 5 anhand der 15 bis 17 beschrieben.
  • Die in 15 dargestellte Ausführungsform des Düsenkopfes 12 entspricht der in 9 dargestellten, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Wie bereits vorhergehend beschrieben wurde, weisen die Austritts-Kanäle 11 im Mittenbereich der Düse 5 eine größere Länge lm auf, als die Austritts-Kanäle im Randbereich der Düse 5, welche eine Länge lr aufweisen. Anders ausgedrückt weisen die Austritts-Kanäle 11 eine Länge l auf, welche sich aus einem konstanten Teil lr und einem über die Breite B der Düse variierenden Teil Δl zusammensetzt. Hierbei kann die Länge des variierenden Teils Δl über die Breite B der Düse 5, wie in 15 exemplarisch angedeutet ist, durch eine elliptische Einhüllende 28 beschrieben werden.
  • Eine derartige Verteilung der Länge l der Austritts-Kanäle 11 über die Breite B der Düse 5 wird vereinfacht auch als elliptische Verteilung oder Variierung der Länge l entsprechend einem Kegelschnitt, insbesondere entsprechend einer Ellipse, bezeichnet.
  • Die elliptische Einhüllende 28 hat insbesondere eine erste Halbachse ha1, welche parallel zur Reihe der Austritts-Öffnungen 10 verläuft. Die Länge ha1 der ersten Halbachse kann insbesondere gerade halb so groß sein wie die Breite B der Düse 5: ha1 = B/2.
  • Weiter kann die elliptische Einhüllende 28 durch eine Länge ha2 der zweiten Halbachse beschrieben werden. Die zweite Halbachse ha2 ist insbesondere parallel zur Längsrichtung der Austritts-Kanäle 11 ausgerichtet. Ihre Länge entspricht insbesondere gerade der Differenz der Länge lm der Austritts-Kanäle 11 im Mittenbereich der Düse 5 und der Länge lr der Austritts-Kanäle 11 im Randbereich der Düse 5: ha2 = lm – lr.
  • Die Länge der ersten Halbachse ha1 kann auch größer gewählt werden als die Hälfte der Breite B der Düse 5. Es gilt insbesondere: B/2 ≤ ha1 ≤ 5B, insbesondere B/2 ≤ ha1 ≤ 3B, insbesondere B/2 ≤ ha1 ≤ B, insbesondere B/2 ≤ ha1 ≤ 0,7B. Entsprechend kann auch die Länge der zweiten Halbachse ha2 anders gewählt werden. Es gilt insbesondere 0,01 (lm – lr) ≤ ha2 ≤ 10 (lm – lr), insbesondere 0,3 (lm – lr) ≤ ha2 ≤ 3 (lm – lr), insbesondere 0,5 (lm – lr) ≤ ha2 ≤ 2 (lm – lr), insbesondere 0,8 (lm – lr) ≤ ha2 ≤ 1,2 (lm – lr),
  • Erfindungsgemäß wurde herausgefunden, dass durch eine derartige elliptische Verteilung bzw. Variation der Länge l der Austritts-Kanäle 11 über die Breite B der Düse 5 ein Druckabfall im Seitenbereich der Düse 5 kompensiert werden kann. Durch eine derartige Längenanpassung der Austritts-Kanäle 11 über die Breite B der Düse 5 kann insbesondere erreicht werden, dass die Druckverteilung des aufzubringenden Bindemittels 2 im Bereich der Austritts-Öffnungen 10 der Düse 5 konstant ist. Das Bindemittel 2 tritt insbesondere mit einem konstanten Druck aus den Austritts-Öffnungen der Düse 5 aus.
  • Allgemein wurde gefunden, dass die Länge der zweiten Halbachse ha2 umso größer gewählt werden muss, je breiter die Düse 5 ist. Die Breite B der Düse 5 liegt insbesondere im Bereich von 1 cm bis 300 cm, insbesondere im Bereich von 3 cm bis 100 cm, insbesondere im Bereich von 10 cm bis 30 cm.
  • Weiter wurde gefunden, dass die Druckverteilung im Bindemittel 2 im Bereich der Austritts-Öffnungen 10 der Düse 5 beim Ausführungsbeispiel gemäß 15 zwar im Wesentlichen homogen, insbesondere konstant, ist, jedoch für bestimmte Anwendungen noch weiter verbessert werden kann. Zur Optimierung der Längenverteilung der Austritts-Kanäle 11 über die Breite B der Düse 5 ist insbesondere ein Simulationsverfahren vorgesehen. In einem derartigen Simulationsverfahren kann die Viskosität des Bindemittels 2 bei vorgegebenen Bedingungen, insbesondere bei vorgegebener Temperatur, sowie die detaillierten, geometrischen Eigenschaften des Grundkörpers 21, insbesondere des Austritts-Vorraums 20, berücksichtigt werden.
  • Eine derartige Simulation dient insbesondere der Bestimmung der Druckverteilung im Bindemittel 2 im Bereich der Austritts-Öffnungen 10 der Austritts-Kanäle 11 bzw. im sich direkt daran anschließenden Bereich außerhalb der Düse 5. Wie exemplarisch in 16 dargestellt ist, können mittels einer derartigen Simulation Abweichungen einer tatsächlichen Druckverteilung 29 von einer idealen, isobaren Druckverteilung 30 ermittelt werden. Wie exemplarisch in 16 dargestellt ist, kann eine derartige Simulation beispielsweise zu der Erkenntnis führen, dass die in der 15 dargestellte Längenverteilung der Austritts-Kanäle 11 über die Breite B der Düse 5 zu einem relativen Überdruck p+ im Mittenbereich und einem relativen Unterdruck p in den Seitenbereichen der Düse 5 führt. In diesem Fall kann die Längenverteilung der Austritts-Kanäle 11 über die Breite B der Düse 5, wie in 17 exemplarisch dargestellt ist, ausgehend von dem elliptischen Profil gemäß 15 angepasst werden. Hierzu kann die Länge l der Austritts-Kanäle 11 im Bereich des Überdrucks p+ vergrößert werden. Die Länge l der Austritts-Kanäle 11 im Bereich des Unterdrucks p kann verkürzt werden. Die Anpassungen der Längen l der Austritts-Kanäle 11 von der in 15 dargestellten Verteilung liegen insbesondere im Bereich von höchstens einigen Millimetern. Sie betragen insbesondere höchstens 5 mm, insbesondere höchstens 3 mm, insbesondere höchstens 1 mm. Sie können mindestens 0,1 mm, insbesondere mindestens 0,2 mm, insbesondere mindestens 0,3 mm, insbesondere mindestens 0,5 mm betragen.

Claims (14)

  1. Applikations-Element (5) zum Aufbringen eines viskosen Materials (2) auf ein Substrat (3) umfassend a. mindestens einen in einer Anschluß-Öffnung (7) endenden Anschluß-Kanal (6), b. eine Vielzahl von in Austritts-Öffnungen (10) endenden Austritts-Kanälen (11), welche über einen Verbindungsraum (20) mit dem Anschluß-Kanal (6) in Strömungsverbindung stehen, c. wobei auf das viskose Material (2) im Bereich zwischen der Anschluß-Öffnung (7) und jeder der Austritts-Öffnungen (10) ein Strömungswiderstand wirkt, d. wobei das Applikations-Element (5) mindestens ein Mittel zur Beeinflussung von Strömungswiderständen zwischen der Anschluß-Öffnung (7) des Applikations-Elements (5) und den Austritts-Öffnungen (10) der Austritts-Kanäle (11) umfasst, e. dadurch gekennzeichnet, dass die Austritts-Kanäle (11) in einem Mittenbereich des Applikations-Elements (5) eine größere Länge (lm) aufweisen als die Austritts-Kanäle (11) in einem Randbereich des Applikations-Elements (5), welche eine Länge (lr) aufweisen.
  2. Applikations-Element (5) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mittel zur Beeinflussung von Strömungswiderständen zwischen der Anschluß-Öffnung (7) des Applikations-Elements (5) und den Austritts-Öffnungen (10) der Austritts-Kanäle (11) derart ausgebildet ist, dass im viskosen Material (2) beim Austritt aus den Austritts-Öffnungen (10) ein Druck pa herrscht, welcher im Bereich unterschiedlicher Austritts-Öffnungen (10) identisch ist.
  3. Applikations-Element (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austritts-Kanäle (11) eine Länge (l) aufweisen, welche über die Breite (B) des Applikations-Elements (5) entsprechend einem Kegelschnitt variiert.
  4. Applikations-Element (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Applikations-Element (5) einen Grundkörper (21) und einen mit diesem verschraubten Deckel (16) aufweist.
  5. Applikations-Element (5) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Austritts-Kanäle (11) in den Grundköper (21) gefräst sind.
  6. Applikations-Element (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Austritts-Kanäle (11) mindestens 10, insbesondere mindestens 30, insbesondere mindestens 50 beträgt.
  7. Applikations-Element (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austritts-Kanäle (11) einen Strömungsquerschnitt im Bereich von 0,05 mm2 bis 1 mm2, insbesondere im Bereich von 0,1 mm2 bis 0,3 mm2² aufweisen.
  8. Vorrichtung (1) zum Aufbringen eines viskosen Materials (2) auf ein Substrat (3) umfassend: a. mindestens eine Dosier-Einrichtung (4) zur dosierten Bereitstellung des viskosen Materials (2) und b. mindestens ein Applikations-Element (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Führung des viskosen Materials (2) zum zu beschichtenden Substrat (3).
  9. Verfahren zum Aufbringen einer Schicht (14) eines viskosen Materials (2) auf ein Substrat (3) umfassend die folgenden Schritte: a. Bereitstellen eines zu beschichtenden Substrats (3), b. Bereitstellen einer Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 8, c. Aufbringen einer vorbestimmten Menge des aufzubringenden Materials auf das Substrat (3) mittels der Vorrichtung (1), d. wobei das Material (2) mit einer vorbestimmten Druckverteilung aus den unterschiedlichen Austritts-Öffnungen (10) austritt.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (2) mit identischem Druck pa aus sämtlichen Austritts-Öffnungen (10) austritt.
  11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (2) in separaten Strahlen aus den Austritts-Öffnungen (10) austritt, welche vor dem Auftreffen auf das Substrat (3) zu einem zusammenhängenden Strahl zusammenlaufen.
  12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (14) beim Aufbringen des Materials (2) auf das Substrat (3) im Bereich zwischen der Applikations-Einrichtung (5) und dem Substrat (3) eine in einer Querrichtung homogene Dicke mit Schwankungen von höchstens 10% aufweist.
  13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (14) beim Aufbringen auf das Substrat (3) eine Dicke (D) aufweist, welche ausgehend von der Applikations-Einrichtung (5) in einer Verschiebe-Richtung (27) monoton abfällt und/oder ausgehend von der Applikations-Einrichtung (5) entgegen der Verschiebe-Richtung (27) konstant ist.
  14. Vorform, insbesondere für eine Anzeige, umfassend a. ein Substrat (3), b. eine auf dem Substrat (3) angeordnete Schicht (14) aus einem Bindemittel (2), c. wobei die Schicht (14) mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13 auf das Substrat (3) aufgebracht wurde.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11850624B2 (en) 2019-03-25 2023-12-26 Medmix Switzerland Ag Distributor head for a distributor apparatus and distributor apparatus

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103706513B (zh) * 2012-09-28 2018-04-06 威亚光电子有限公司 用于将粘性材料层施加至基底上的作用元件、装置和方法
DE102013223164A1 (de) 2012-11-16 2014-06-18 Via Optronics Gmbh Verfahren zum Bonden zweier Substrate
CN104001647A (zh) * 2014-06-03 2014-08-27 苏州桐力光电技术服务有限公司 液晶模组全贴合胶水涂布刮刀
US10005097B2 (en) 2014-11-05 2018-06-26 3M Innovative Properties Company Die for coating suspensions with flow obstruction device and method of use
TWI595931B (zh) * 2015-11-05 2017-08-21 甲舜企業有限公司 注料塗佈器
KR102119266B1 (ko) * 2017-11-17 2020-06-04 군산대학교 산학협력단 고점도 원료의 균일 유동 생성을 위해 저항체를 구비하는 분사노즐
US11772120B2 (en) * 2019-11-26 2023-10-03 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Adhesive ribbon mix head with attachment for mix applicator
WO2023034890A1 (en) * 2021-09-02 2023-03-09 Prc-Desoto International, Inc. Applicators for high viscosity materials

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2720244A1 (de) * 1976-05-21 1977-12-01 Xerox Corp Klingenauftrageanordnung
DE19757678A1 (de) * 1997-12-23 1999-06-24 Voith Sulzer Papiertech Patent Auftragsvorrichtung
EP1447142A1 (de) * 2003-02-12 2004-08-18 Akzo Nobel N.V. Vorrichtung und Verfahren zum Auftragen von Flüssigkeiten
EP2145695A1 (de) * 2008-07-14 2010-01-20 Sika Technology AG Vorrichtung zur Klebstoffapplikation
DE102009034774A1 (de) * 2009-07-25 2011-01-27 Bona Gmbh Deutschland Auftragsdüse für viskose Klebstoffe
EP2284315A1 (de) * 2009-08-10 2011-02-16 Andritz Küsters GmbH Vorhang-Auftragswerk
DE102013219628A1 (de) * 2012-09-28 2014-04-03 Via Optronics Gmbh Applikations-Element, Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen einer Schicht eines viskosen Materials auf ein Substrat

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08274014A (ja) * 1995-03-29 1996-10-18 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 塗布ノズル、この塗布ノズルを用いた塗布方法及びこの塗布ノズルを組み込んだ塗布装置
JP2927746B2 (ja) * 1996-12-17 1999-07-28 株式会社共立合金製作所 噴射ノズル
JP3478523B2 (ja) * 1997-04-23 2003-12-15 日本特殊塗料株式会社 厚塗り用噴射ノズル装置および塗装方法並びに自動車ボデイ
JP3464212B1 (ja) * 2002-06-26 2003-11-05 沖電気工業株式会社 塗布液の塗布装置及び塗布液の塗布方法
KR100648411B1 (ko) * 2003-10-17 2006-11-24 주식회사 디엠에스 유체분사노즐
TW200942337A (en) * 2008-04-15 2009-10-16 Utechzone Co Ltd Air blowing device
DE102011005379A1 (de) 2011-03-10 2012-09-13 Via Optronics Gmbh Optoelektronische Vorrichtung
DE102011005380A1 (de) 2011-03-10 2012-09-13 Via Optronics Gmbh Optoelektronische Vorrichtung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2720244A1 (de) * 1976-05-21 1977-12-01 Xerox Corp Klingenauftrageanordnung
DE19757678A1 (de) * 1997-12-23 1999-06-24 Voith Sulzer Papiertech Patent Auftragsvorrichtung
EP1447142A1 (de) * 2003-02-12 2004-08-18 Akzo Nobel N.V. Vorrichtung und Verfahren zum Auftragen von Flüssigkeiten
EP2145695A1 (de) * 2008-07-14 2010-01-20 Sika Technology AG Vorrichtung zur Klebstoffapplikation
DE102009034774A1 (de) * 2009-07-25 2011-01-27 Bona Gmbh Deutschland Auftragsdüse für viskose Klebstoffe
EP2284315A1 (de) * 2009-08-10 2011-02-16 Andritz Küsters GmbH Vorhang-Auftragswerk
DE102013219628A1 (de) * 2012-09-28 2014-04-03 Via Optronics Gmbh Applikations-Element, Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen einer Schicht eines viskosen Materials auf ein Substrat

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11850624B2 (en) 2019-03-25 2023-12-26 Medmix Switzerland Ag Distributor head for a distributor apparatus and distributor apparatus

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