TWI523696B - 噴霧嘴及具有該噴霧嘴的塗敷系統 - Google Patents

Description

噴霧嘴及具有該噴霧嘴的塗敷系統

本發明係關於塗敷系統與噴嘴的技術領域，尤指一種能夠階段性地使噴射溶液微粒化，穩定地噴射均勻大小的微小液滴的噴霧嘴，以及一種能夠在大量生產過程中使用該塗敷系統。

塗敷技術不僅應用於汽車、建築等傳統工業，其也被應用於顯示器、太陽能電池之製造技術之中。特別是，於製造有機太陽能電池及有機發光二極體(Organic Light Emitting Diodes：OLED)顯示器之時，係需要進行幾十奈米到幾百奈米厚度的精細塗敷。其中，塗敷層表面的粗糙度及均勻度對產品性能影響甚深，因此，於進行塗敷製程時，必須使用超細液滴進而迅速地塗敷大量的液體。

近年來，隨著觸控式電子產品之蓬勃發展，智慧型手機、平板電腦或筆記型電腦等觸控螢幕表面的防汙塗層(Anti-Fingerprint Coating)或抗反射塗層(Anti-Reflecting Coating)，其製作方式係逐漸以濕式塗敷製程取代傳統的真空塗敷製程。濕式塗敷製程係透過噴嘴之使用而使得塗 料液體微粒化，進而將該塗料塗敷於一基材之上；其中，使塗料液體微粒化之技術可分為壓力能、氣體能、離心力能、機械能、或電能等技術。

就壓力能技術而言，其係配合使用單孔(或多孔)之噴嘴以及渦流噴射閥(單工、雙工、雙孔或回流式等)，將需要微粒化之塗料液體轉換成霧狀。其轉換方式則是先將液體燃料注入氣體渦輪燃燒器中，再藉由高壓渦流噴油嘴生成大致20~250微米範圍的液滴；由此可知，壓力塗敷技術難以應用於精緻塗敷技術。

另外，就離心力能技術而言，其係利用霧化輪或者旋轉杯式霧化器所產生的離心力將需要微粒化之塗料液體轉換成10~200微米範圍的液滴；由此可知，離心力塗敷技術由於不能塗敷一基材之中心部，因此無法達成均勻塗敷之要求。

再者，就氣體能技術而言，其中一種技術係藉由所謂的雙流體噴射閥達成，其主要結構包括閥體、噴射機構、行程調節機構，其中，噴射機構係安置於該閥體之一中閥體、該閥體之一下閥體與該行程調節機構三者所形成的內腔之中；如此，通過調節輸入氣體和液體的流量和壓力來控制混合腔內的雙流體流型，進而使得需要微粒化之塗料液體可以由下閥體的噴嘴噴射成15~200微米範圍的液滴。上述氣體能技術所存在之缺陷再於：(1)難以形成精細的薄 膜塗層，且在塗層面上容易產生斑點；(2)在高速噴射氣體時，強流速會使得微粒化的液滴與基板衝撞，產生反彈的現象；(3)脫離基板的塗敷液過多，造成浪費，從而增加製造成本；(4)僅適用於液體粘度50cp以下的塗料液體，應用範圍非常有限。

此外，就機械能技術而言，最常使用的便是超音波噴霧技術，該技術係利用壓電致動器對塗料液體施予高頻振動，從而使液體微粒化，進而噴射成1~200微米範圍的液滴。上述超音波噴霧技術的缺點在於：(1)難以確保液滴大小的均勻性；(2)液滴噴射量受到限制，故難以應用在大量生產之中。

最後，就電能技術而言，係利用一強電場吸引塗料液體，並使其微粒化成幾百奈米到5微米範圍的液滴。然而，上述電能技術具有以下之缺點：(1)適用的塗料液體必須具有至少10^-4S/m的導電性；(2)所噴霧的液體量限制於10^-10~10^-9m³/sec之間，故難以應用在大量生產之中。

由上述對於習用的各種噴霧技術之整理，吾人可以得知現有的各種噴霧技術皆具有特定的缺陷與不足；有鑒於此，本案之發明人極力加以研究發明，終於研發完成本發明之一種噴霧嘴及具有該噴霧嘴的塗敷系統。

本發明之主要目的，在於提供一種噴霧嘴，該噴霧嘴主要包括至少一液體噴嘴、至少一氣體噴嘴與一電壓供給部。於本發明中，係操控該氣體噴嘴噴射一氣體，並使該氣體在該液體之噴射路徑上與該液體相互衝撞，藉此方式使得該液體一次微粒化；繼續地，再操控該電壓供給部，以施加一電壓予該液體噴嘴，藉此方式於該液體噴嘴與一基板之間產生一電場，以透過該電場之作用使得該液體二次微粒化，使得二次微粒化的液體能夠被噴出成均勻大小的微小液滴並於一基板之表面上形成一塗敷層。

因此，為了達成本發明之主要目的，本案之發明人提出一種噴霧嘴，係包括：至少一液體噴嘴，用於向一基板噴射一液體；至少一氣體噴嘴，用於噴射一氣體，並使該氣體在該液體之噴射路徑上與該液體相互衝撞，藉此方式使得該液體一次微粒化；以及一電壓供給部，係連接於該液體噴嘴，用以施加一電壓予該液體噴嘴，藉此方式於該液體噴嘴與該基板之間產生一電場，以透過該電場之作用使得該液體二次微粒化。

本發明之另一目的，在於提供一種塗敷系統，該塗敷系統特別具有包括至少一液體噴嘴、至少一氣體噴嘴與一電壓供給部之一噴霧嘴。如此，係可操控該氣體噴嘴噴射一氣體，並使該氣體在該液體之噴射路徑上與該液體相 互衝撞，藉此方式使得該液體一次微粒化；繼續地，再操控該電壓供給部，以施加一電壓予該液體噴嘴，藉此方式於該液體噴嘴與一基板之間產生一電場，以透過該電場之作用使得該液體二次微粒化，使得二次微粒化的液體能夠被噴出成均勻大小的微小液滴並於一基板之表面上形成一塗敷層。

因此，為了達成本發明之另一目的，本案之發明人提出一種塗敷系統/，係包括：用於放置一基板的一支撐部、一噴霧嘴、一液體供給部、一氣體供給部、以及一輸送部。該噴霧嘴進一步包括至少一液體噴嘴，用於向一基板噴射一液體；至少一氣體噴嘴，用於噴射一氣體，並使該氣體在該液體之噴射路徑上與該液體相互衝撞，藉此方式使得該液體一次微粒化；以及一電壓供給部，係連接於該液體噴嘴，用以施加一電壓予該液體噴嘴，藉此方式於該液體噴嘴與該基板之間產生一電場，以透過該電場之作用使得該液體二次微粒化。

並且，上述之液體供給部係用於供給該液體至該液體噴嘴內流動，該氣體供給部用於供給該氣體於該氣體噴嘴中流動，且該輸送部用於輸送該支撐部與該噴霧嘴之中的至少一個部件。

<本發明>

100‧‧‧噴霧嘴

110‧‧‧液體噴嘴

120‧‧‧氣體噴嘴

130‧‧‧電壓供給部

140‧‧‧外殼

S‧‧‧基板

200‧‧‧噴霧嘴

240‧‧‧外殼

241‧‧‧氣體流道

242‧‧‧導向部

300‧‧‧噴霧嘴

310‧‧‧液體噴嘴

400‧‧‧噴霧嘴

410‧‧‧液體噴嘴

500‧‧‧塗敷系統

510‧‧‧支撐部

520‧‧‧電流檢測部

530‧‧‧液體供給部

540‧‧‧氣體供給部

550‧‧‧噴嘴輸送部

560‧‧‧控制部

551‧‧‧第一輸送部

555‧‧‧第二輸送部

561‧‧‧電場控制模組

562‧‧‧壓力控制模組

563‧‧‧電流量控制模組

564‧‧‧輸送控制模組

565‧‧‧噴射速度控制模組

600‧‧‧塗敷系統

610‧‧‧支撐部

620‧‧‧等離子處理部

650‧‧‧輸送部

660‧‧‧封閉部

670‧‧‧感測器部

680‧‧‧控制部

651‧‧‧第一輸送部

655‧‧‧第二輸送部

652‧‧‧軌道部

653‧‧‧電極部

663‧‧‧氣體通道

661‧‧‧進口

662‧‧‧出口

<習知>

無。

第一圖係本發明之一種噴霧嘴的第一實施例之示意性剖視圖；第二圖係本發明之一種噴霧嘴的第二實施例之示意性剖視圖；第三圖係噴霧嘴之外殼、液體噴嘴與氣體噴嘴的俯瞰剖視圖；第四圖係本發明之一種噴霧嘴的第三實施例之示意性剖視圖；第五圖係本發明之一種噴霧嘴的第四實施例之示意性剖視圖；第六圖係不同電壓的情況下之液體噴射狀態的照片圖；第七圖係在PET薄膜上塗敷PEDOT導電性高分子的照片圖；第八圖係塗敷薄膜的表面粗糙度的照片圖；第九圖係本發明之一種具有噴霧嘴之塗敷系統的示意性架構圖；第十圖係塗敷系統之各個控制部的示意性架構圖；第十一圖係塗敷系統之流量控制模組所監視測得之基板與噴霧嘴之間的電流曲線圖；第十二圖係本發明之一種具有噴霧嘴之塗敷系統的第二實施例之立體圖； 第十三圖係塗敷系統之各個控制部的立體架構圖；第十四圖係塗敷系統之支撐部、等離子處理部、第二輸送部、電壓供給部、第一輸送部、與軌道部之上視圖；第十五圖係基板的上視圖；以及第十六圖係塗敷製程示意圖。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種噴霧嘴及具有該噴霧嘴的塗敷系統，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。

請參閱第一圖，係本發明之一種噴霧嘴的第一實施例之示意性剖視圖。如第一圖所示，該噴霧嘴100之第一實施例係包括：液體噴嘴110、氣體噴嘴120、電壓供給部130和外殼140，該噴霧嘴100係能夠使噴射的液體與氣體衝撞，以使該液體進行一次微粒化；同時，更進一步對該一次微粒化的液體施加電場，使得該液體進行二次微粒化，使得二次微粒化的液體能夠被噴出成均勻大小的微小液滴。

繼續地說明該噴霧嘴100的第一實施例。該液體噴嘴110是供液體流動的通道，用於向一基板S噴射液體；相對地，該氣體噴嘴120用於噴射氣體，使得自該氣體噴嘴120噴出的氣體在該液體的噴射路徑上與該液體相互衝 撞，進而使得該液體一次微粒化。於此，必須特別說明的是，當氣體之噴射路徑與液體之噴射路徑並未相互垂直之時，並且氣體向液體的衝撞方向係相同於該液體的噴射方向時，經由氣/液衝撞所產生的微粒化的液滴可能會以過強的速度衝撞基板S，導致微粒化的液滴的反彈現象；相反地，當氣體之噴射路徑與液體之噴射路徑並未相互垂直之時，並且氣體向液體的衝撞方向係相反於該液體的噴射方向時，液體的噴射會受到氣體的阻礙，進而影響液體的噴射速度或液體的噴射流量。

因此，於噴嘴的第一實施例中，較佳的方式為：使氣體噴嘴120噴出的氣體的噴射路徑垂直於該液體的噴射路徑，並使得被噴出的氣體於該液體的噴射路徑上與該液體相互衝撞。此外，也可透過調節液體的噴射速度來解決這種問題。另外，也可以令氣體噴嘴120所噴出的氣體沿著該液體之噴射路徑的外周緣切線方向進行噴射，使得液體透過與氣體的衝撞而沿著螺旋方向流動。

並且，如第一圖所示，外殼140是用於在容置包覆液體噴嘴110，且氣體噴嘴120係設置於外殼140的外部。特別地，該噴霧嘴100之第二實施例包括多個氣體噴嘴120，且每個氣體噴嘴120間隔地配置於液體噴射路徑的外周緣上，使得每個氣體噴嘴120能夠朝向液體噴射路徑的外周緣的切線方向噴射氣體。另，第一圖之電壓供給部130與 該液體噴嘴110係電性連接，用以於液體噴嘴110與基板S之間產生電場，使得該液體進行二次微粒化，使得二次微粒化的液體能夠被噴出成均勻大小的微小液滴並於一基板之表面上形成一塗敷層。其中，基板S處於接地狀態，因此當從電壓供給部130對液體噴嘴110施加電壓時，在基板S和液體噴嘴110之間產生電壓差，從而產生電場。同時，透過電場之施加而二次微粒化的液體會被引導及噴射至基板S表面，藉此方式能夠防止液滴直接噴射基板S表面所引發的液滴反彈問題，進而避免製程材料之浪費。

以下將詳細說明噴霧嘴100的第一實施例之作動。如第一圖所示，首先，從噴霧嘴100之外部一液體供給部(未圖示)供給一液體並使其進入液體噴嘴110，並經由該液體噴嘴110朝向該基板S噴射。接著，向基板S噴射的液體在基板S和外殼140之間與自該氣體噴嘴120噴出的氣體發生衝撞，完成了液體之一次微粒化。一次微粒化之後使得該液體之液面變得不穩定，使得該液體之性質變成非極性(或者電導率降低)。其中，非極性(或者電導率降低)之一次微粒化之液體係經由產生於噴霧嘴100和基板S之間的電場而被二次微粒化，進而使得二次微粒化的液體能夠被噴出成均勻大小的微小液滴。其中，使用電能的電氣噴霧中所應用的力如下：

於上述公式之中，ρ_e表示液面上的自由電子，ε表示液面的介電常數，ε⁰表示真空中的介電常數，E表示電場。因此，假設液體為一極性的絕緣(dielectic)液體，則上述公式中的後兩個力會對該極性的絕緣(dielectic)液體起作用。相反地，假設液體為一非極性液體(non-polar liquid)，則上述式中的第二項的電性力會對其起作用，這叫介電泳力(dielectrophoretic force)。此時，只存在沿液面的垂直方向起作用的電性力，不存在沿與液面相切的方向起作用的電性力，因此不形成被稱之為泰勒錐(taylor-cone)的圓錐形液面，因此僅透過電場不易進行微粒化。反之，透過使用本發明的第一實施例的噴霧嘴100，即使是非電導性物質，不管是極性還是非極性，也能易於引發液體的微粒化。

繼續地，請參閱第二圖，係本發明之一種噴霧嘴的第二實施例之示意性剖視圖。如第二圖所示，噴霧嘴200包括液體噴嘴110、氣體噴嘴120、電壓供給部130和外殼240，其中，該液體噴嘴110、氣體噴嘴120與該電壓供給部130的功能與本發明的第一實施例相同，因此在此省略詳細說明。於第二實施例中，外殼240是用於在容置包覆液體噴嘴110，且氣體噴嘴120係設置於外殼240的外部；亦即，當向外殼240的外部噴射液體時，液體處於已經完成一次微粒化的狀態，並且在外殼240的外部透過電場產 生二次微粒化這一點上與本發明的第一實施例不同。

另外，請同時參閱第三圖，係外殼240、液體噴嘴110與氣體噴嘴120的俯瞰剖視圖。如第二圖與第三圖所示，在外殼240的內部流動有從氣體噴嘴120噴射的氣體，並且形成有用於引導氣體與液體的噴射路徑構成垂直而衝撞的氣體流道241。關於氣體為何需要與液體的噴射路徑垂直衝撞的內容已在上述內容中進行了說明，因此在此省略詳細說明。此外，在外殼240可形成有導向部242，以使液體向基板S側噴射，但並不限於此。其中，導向部242在外殼240中設置在靠近基板S側的面上，並且越遠離基板S，其剖面積越大，但並不限於此。

接著，請參閱第四圖，係本發明之一種噴霧嘴的第三實施例之示意性剖視圖。如第四圖所示，噴霧嘴300包括液體噴嘴310、氣體噴嘴120、電壓供給部130和外殼240，其中，所述氣體噴嘴120及電壓供給部130與本發明的第一實施例相同，並且所述外殼240與本發明的第二實施例相同，因此在此省略詳細說明。

於第三實施例中，該液體噴嘴310用於向基板S側噴射液體的構件，並具有不同外徑的多個液體噴嘴310，在多個液體噴嘴中，其中一個在內部收容另一個液體噴嘴，或者在多個液體噴嘴中，其中一個收容在另一個液體噴嘴中。其中，多個液體噴嘴110可具有相同的中心軸，並且 按照外徑最小的噴嘴到外徑最大的噴嘴的順序依次配置，並且外徑最大的噴嘴配置在最週邊，但並不限於此。此外，在多個液體噴嘴310中流動的液體可為不同的液體。其中，不同的液體可供給到不同的液體噴嘴310後，沿著液體的噴射路徑流動，並且經過與氣體衝撞的過程而彼此混合，從而在向外殼240的外部噴射時以混合液的形式噴射，但並不限於此。

繼續地，請參閱第五圖，係本發明之一種噴霧嘴的第四實施例之示意性剖視圖。如第四圖所示，噴霧嘴400包括液體噴嘴410、氣體噴嘴120、電壓供給部130和外殼240，其中，所述氣體噴嘴120及電壓供給部130與本發明的第一實施例相同，並且所述外殼240與本發明的第二實施例相同，因此在此省略詳細說明。

於第四實施例之中，該液體噴嘴410之中設置有多個液體噴嘴410；並且，在多個液體噴嘴中，相對於其中一個液體噴嘴，另一個液體噴嘴在平行的方向上與所述一個液體噴嘴相互隔開而配置。其中，在多個液體噴嘴410中流動的液體可為不同的液體，為了使不同的液體能夠在外殼240的內部充分混合的狀態下噴射，多個液體噴嘴410優選彼此靠近，但並不限於此。

如此，上述說明係以完整且清楚地介紹了將本發明之噴霧嘴的第一實施例、第二實施例、第三實施例、以及 第四實施例。接下來將繼續說明本發明之噴霧嘴之液體微粒化實驗。請參閱第六圖，係不同電壓的情況下之液體噴射狀態的照片圖；並且，請參閱第七圖，係在一PET(聚對苯二甲酸乙二酯，Polyethylene terephthalate)薄膜上塗敷PEDOT(聚乙撐二氧噻吩，poly(3,4-ethylenedioxythiophene))導電性高分子的照片圖。

如第六圖所示，透過電壓供給部130(參考前面圖示)施加電壓，在液體噴嘴110和基板S之間施加2kV、3kV、4kV的電壓；並且，液體使用粘度高且由於高分子物質的相互連結性而不易進行微粒化的導電性高分子PEDOT，並以80μl/min的速度供給，氣體使用空氣，並以1bar的壓力進行加壓。此時，微粒化的液體的大小包含在大約10~150μm的範圍。隨著電壓的增加，第六圖的照片係呈現出液體射流的長度變短的傾向。其中，液體射流的長度變短是指液體的微粒化過程活潑的意思。並且，參照第七圖與第八圖之塗敷薄膜的表面粗糙度的照片圖，根據本實驗例向PET薄膜上噴射微粒化的PEDOT導電性高分子時，能夠獲得非常透明的導電性薄膜，使用電子顯微鏡觀察表面粗糙度的結果，發現表面粗糙度非常均勻。

根據實驗，當氣體噴嘴120的直徑為2.2mm時，相對於所施加的壓力，流量大約為20~120cm³/sec，將其用速度換算，則為1~10m/sec。為了使一次微粒化的液體透過 電場二次微粒化，需要在從噴霧嘴100到達基板S為止的有限的時間內獲得充分的電性力，當在所適用的壓力範圍內考慮速度時，液滴到達基板S的時間為(基板S與噴霧嘴100之間的距離)/速度，根據實驗，液體完成二次微粒化的時間大致消耗10msec以上。因此，由實驗結果得知，為了在一次微粒化以後完成二次微粒化，所需的距離至少為1cm。另外，根據實驗得知噴霧嘴100噴射的液體的流量為10-7cm³/sec，可見與使用一般的電能噴射大約10^-10~10^-9cm³/sec的流量的情況相比，噴射流量增加。

完成上述關於噴霧嘴之各種實施例之後，下述中將開始說明本發明之具有噴霧嘴之塗敷系統。請參閱第九圖，係本發明之一種具有噴霧嘴之塗敷系統的示意性架構圖；並且，請同時參閱第十圖，係該塗敷系統之各個控制部的示意性架構圖。如第九圖與第十圖所示，該塗敷系統500係包括：噴霧嘴100(或如前繪圖示之200、300或400)、支撐部510、電流檢測部520、液體供給部530、氣體供給部540、噴嘴輸送部550和控制部560。

繼續地說明本發明之塗敷系統500，其中，支撐部510為一平板型構件，係用於置放基板S。於該塗敷系統500中，基板S係放置於該支撐部510之上，且一第一輸送部551係設置於該支撐部510下方，該第一輸送部551係將完成塗敷製程之基板S輸送至下一製程執行站點。另， 電流檢測部520係設置在基板S與噴霧嘴100之間，用於檢測基板S與噴霧嘴100之間的電流；如此，透過檢測基板S與噴霧嘴100之間的電流資訊，便能夠確定液體是否從噴霧嘴100穩定地被噴射並被微粒化。

進一步地，液體供給部530是用於供給液體至噴霧嘴100之液體噴嘴110。相對地，氣體供給部540則是用於供給氣體至噴霧嘴100之氣體噴嘴120。於該塗敷系統500之中，第二輸送部555係與噴霧嘴100，用於使噴霧嘴100沿著遠離支撐部510、接近支撐部510的方向、或者沿著與支撐部510平行的方向進行移動。舉例而言，若將與支撐部510平行的方向定義為x、y軸方向，並將遠離支撐部510或者接近支撐部510的方向定義為z軸方向；如此，第二輸送部555便用於使得該噴霧嘴100沿著x、y、z軸中的至少一個方向移動。

如第十圖所示，控制部560自該電流檢測部520接收基板S與噴霧嘴100之間的電流資訊，同時用以控制該液體的噴射條件以及該噴霧嘴100的動作；於本發明中，控制部560包括電場控制模組561、壓力控制模組562、電流量控制模組563、輸送控制模組564和噴射速度控制模組565，其中，電場控制模組561是用於控制透過電壓供給部130對液體噴嘴110施加的電壓，從而控制在基板S與噴霧嘴100之間產生的電場。如上所述，電場大小與液 體的二次微粒化相關，因此可透過電場控制模組561控制電場大小來控制二次微粒化速度。另，壓力控制模組562是用於控制從氣體供給部540供給的氣體壓力。如上所述，氣體與噴射的液體衝撞，以進行液體的一次微粒化，因此可透過控制在氣體噴嘴120中流動的氣體壓力來控制一次微粒化。

此外，電流量控制模組563是接收由電流檢測部520獲得的電流資訊，並控制基板S與噴霧嘴100之間的電流量；如此，透過電流量控制模組563能夠掌握基板S與噴霧嘴100之間的電流量的變化而達成監視液體是否穩定地被噴射並被微粒化。也就是說，若在基板S與噴霧嘴100之間的電流量幾乎不產生浮動變化，則表示液體的噴射及微粒化係穩定的。相反地，若電流量控制模組563發現電流量的產生浮動變化，則可透過控制電場控制模組561或壓力控制模組562中的至少一個，重新設置電場大小和氣體壓力等液體的起始噴射條件來控制液體的穩定的噴射及微粒化。

再者，輸送控制模組564用以控制該噴嘴輸送部550的動作，從而控制噴霧嘴100或者支撐部510的相對位置與輸送速度。也就是說，可藉由控制第一輸送部551而改變基板S的位置，或者控制第二輸送部555移動來改變噴霧嘴100的起始噴射位置。當然，也可在液體的噴射過程 中移動噴霧嘴100之未置。

另外，噴射速度控制模組565是透過調節向液體噴嘴110供給的液體流量來控制從噴霧嘴100噴射的液體噴射速度。在液體密度、液體噴嘴110的內徑不變的情況下，液體噴射速度與液體的品質流量或體積流量成正比，因此可透過調節液體的品質流量或體積流量來控制液體噴射速度。其中，液體噴射速度影響到被噴射的液體到達基板S為止所需的時間，當該時間過短時，可能會導致液體在不夠充分地進行二次微粒化的狀態下到達基板S，使得基板S的塗敷表面的表面粗糙度大而不均勻，因此透過噴射速度控制模組565控制液體噴射速度。

如此，上述說明係已完整、清楚地介紹了本發明之具有噴霧嘴之塗敷系統；接下來，將透過實驗說明本發明之塗敷系統的可行性與其技術特徵。請參閱第十一圖，係電流量控制模組563所監視測得之基板S與噴霧嘴100之間的電流曲線圖。

如第九圖、第十圖所示，實驗係透過電場控制模組561將從電壓供給部130供給的電壓設置為1kV、2kV、3kV、4kV，並透過壓力控制模組562將從氣體供給部540供給的氣體壓力設置為1bar、2bar、3bar。並且，如第十一圖所示，當壓力為2bar時，即使在電壓變化的情況下，基板S與噴霧嘴100之間的電流量亦沒有太大的變化量。也就是 說，透過本發明之塗敷系統500所執行之塗敷製程，係能夠於完成液體之一次微粒化以及二次微粒化的過程中，將二次微粒化的塗料液體均勻地、穩定地塗敷於基板S得表面上。

繼續說明該塗敷系統之第二實施例。請參閱第十二圖，係本發明之一種具有噴霧嘴之塗敷系統的第二實施例之立體圖；並且，請同時參閱第十三圖，係該塗敷系統之各個控制部的立體架構圖。如第十二圖與第十三圖所示，該塗敷系統600係包括：支撐部610、等離子處理部620、液體供給部530、氣體供給部540、輸送部650、封閉部660、感測器部670和控制部680，其中，支撐部610是用於放置基板S的構件，與在上述實施例中說明的內容相同，因此在此省略詳細說明。只是，在塗敷系統600的第二實施例中，支撐部610根據處理基板S的各個工序，而被施加電壓或者被接地，為此由導電性材料構成。並且，較佳地，支撐部610在與基板S接觸的外表面形成有非導電性材料的塗層，從而防止直接對基板S產生影響。

支撐部610施加電壓的一個示例如下：當基板S透過後述的等離子處理部620的同時基板S的表面接受等離子處理時，對支撐部610側施加不同於等離子極性的極性，從而使等離子能夠向基板S側移動。此外，支撐部610的一個接地示例如下：當基板S透過後述的等離子處理部620 的同時基板S的表面接受等離子處理時，將支撐部610接地，從而使等離子能夠穩定地形成。此外，支撐部610的另一個接地示例如下：當基板S通過噴霧嘴100的同時被實施塗敷時，為了在噴霧嘴100和支撐部610之間產生電位差，從而在噴霧嘴100和支撐部610之間形成強電場，可將支撐部610接地。

等離子處理部620係用以對由第一輸送部651所輸送的基板S的之外表面進行等離子處理，其中，所述等離子處理可以是對基板S的塗敷表面施予清洗、對基板S的塗敷表面施予進行親水性、或者對基板S的塗敷表面施予進行疏水性處理；並且，親水性或疏水性性質則考慮到在後述的噴霧嘴100中使用的液體性質而決定。舉例而言，當在噴霧嘴100之中使用的液體具有親水性性質時，為了使液體有效地附著在基板S的外表面，因此對基板S施行親水性處理。與此相反，當液體的性質為疏水性時，對基板S施行疏水性處理，使基板S的外表面具有疏水性性質。此外，可以僅對基板S的一部分進行親水性處理，對剩餘部分進行疏水性處理。即，當塗敷基板S的外表面使之具有特定圖案時，可對基板S的外表面的特定區域進行等離子處理使之具有與液體相同的性質，並且對特定區域以外的區域進行等離子處理使之具有與液體不同的性質，從而將液體集中塗敷於特定區域。

承上述之說明，另外，等離子處理部620之執行亦可使得基板S除電或者帶電；其中，當基板S上所分佈的電荷的並不勻勻時，等離子處理部620便對基板S表面施予除電；反之，當基板S上所帶有的電荷的呈現均勻分布時，等離子處理部620便對基板S表面施予帶電。如此，透過除電或者帶電之工序，則使得二次微粒化之塗料液體更容易附著於基板S之表面上。

進一步地，第二實施例之所述的輸送部650係用於輸送該支撐部610或者該噴霧嘴100；輸送部650包括用於輸送支撐部610的第一輸送部651和用於輸送噴霧嘴100的第二輸送部655，其中，用於輸送支撐部610的第一輸送部651又包括軌道部652和電極部653。如圖所示，軌道部652由彼此相對的一對軌道部件構成，且在軌道部件的上側安裝有支撐部610，從而支撐部610沿著軌道部652滑動。此外，第一輸送部651除了沿著軌道部652輸送支撐部610外，可被設置成能夠使支撐部610在軌道部652的上側旋轉，或者能夠使支撐部610在與其平行的一個虛擬平面之上移動。

所述電極部653設置在一對軌道部652之間；如此，當支撐部610到達特定位置之時，電極部653便會與支撐部610接觸並對支撐部610施加電壓或者使支撐部610接地。於塗敷系統600的第二實施例中，電極部653設置為 部分區域被施加電壓，其餘區域被接地的輥狀結構，進而透過旋轉而選擇性地對支撐部610施加電壓或者使支撐部610接地。除此之外，電極部653也可以被設置為彈簧形式；如此，電極部653可透過其彈力而與支撐部610接觸或者隔開，從而對支撐部610施加電壓或者使支撐部610接地。

並且，所述封閉部660係用以容置包覆該等離子處理部620及該噴霧嘴100的構件，使得等離子處理部620及該噴霧嘴100與外界隔離，從而恒定地保持穩定工作；如圖所示，封閉部660可形成有能夠向內部注入氮氣或惰性氣體的氣體通道663。另，塗敷系統還包括有供給基板S的進口661以及排出基板的出口662，使得第一輸送部651朝向進口661及出口662側延伸形成，並且使得基板S能夠在封閉部660之中完成等離子處理及塗敷製程，進而不受外界之干擾與影響。此外，為了有效的塗敷工序，封閉部660被設置為能夠恒定地保持內部的氣體濃度、濕度或者溫度。換言之，可檢測封閉部660內部的氣體濃度、濕度或者溫度，並根據其檢測值調節氣體通道663等的開放時間等，從而使封閉部660的內部保持最適合的氣體濃度、濕度或者溫度。

再者，感測器部670係用以檢測支撐部610的位置資訊，如圖所示，沿著軌道部652隔開設置有多個感測器 部670，將支撐部610的位置劃分為進入區間、受到等離子處理部620的影響的區間、受到噴霧嘴100的影響的區間以及排出區間這四個區間，並檢測支撐部610的所在位置。此外，控制部680用於從所述感測器部670接收支撐部610的位置資訊並控制等離子處理部620、噴霧嘴100、以及輸送部650中的至少一個的操作。

繼續地參閱第十二圖與第十三圖，並且請參閱第十四圖，係塗敷系統600之支撐部610、等離子處理部620、第二輸送部655、電壓供給部130、第一輸送部651、與軌道部652之上視圖。如圖所示，將基板S放置於封閉部660之外的支撐部610之上後，可透過第一輸送部651使支撐部610向封閉部660的內側移動。接著，當基板S被送入封閉部660內部之後，便可關閉進口661，同時令基板S持續地等離子處理部620的處理區域移動。如此，當支撐部610到達等離子處理部620的下方時，透過感測器部670係可識別到支撐部610的相對位置，接著便藉由控制部680之控制而使得等離子處理部620開始對基板S表面執行等離子處理。透過向基板S放射等離子，可以使得基板S表面具備親水性或者疏水性、被除電或者帶電；並且，於執行等離子的過程中，支撐部610被電極部653施加電壓，或者被接地。

如第十五圖所繪示之基板的上視圖可得知，經過等 離子處理後，基板S表面上呈現有“ENJET”的文字區域部分，該文字區域部分係帶有疏水性；而相對於文字區域之其它表面部分，則因親水性處理而帶有親水性。繼續地，如第十六圖的塗敷製程示意圖所示，完成等離子處理後，基板S接著被送至噴霧嘴100的下方移動，以利用該噴霧嘴100於基板S之表面上完成塗敷製程。其中，根據微粒化的液體的性質(疏水性還是親水性)，係決定了微粒化的液體集中塗敷於“ENJET”的文字部分，或者相對於該“ENJET”之其它空白部分。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

100‧‧‧噴霧嘴

110‧‧‧液體噴嘴

120‧‧‧氣體噴嘴

130‧‧‧電壓供給部

140‧‧‧外殼

S‧‧‧基板

Claims (21)

1. 一種噴霧嘴，係包括：至少一液體噴嘴，用於向一基板噴射一液體；至少一氣體噴嘴，用於噴射一氣體，並使該氣體在該液體之噴射路徑上與該液體相互衝撞，藉此方式使得該液體一次微粒化；一電壓供給部，係連接於該液體噴嘴，用以施加一電壓予該液體噴嘴，藉此方式於該液體噴嘴與該基板之間產生一電場，以透過該電場之作用使得該液體二次微粒化；以及一外殼，用以容置該液體噴嘴與該氣體噴嘴，且該外殼內更形成有一氣體流道，使得該氣體噴嘴所噴出之該氣體於該氣體流道內衝撞該液體；其中，該液體藉由於該外殼內與該氣體碰撞而一次微粒化；並且，受到施加於該液體噴嘴與該基板之間的該電場的作用，一次微粒化的該液體係進一步地於該外殼與該基板之間被二次微粒化。
2. 如申請專利範圍第1項所述之噴霧嘴，其中，該外殼面對該基板之一端為一噴出端，該噴出端係向外殼內側凹陷；並且，該噴出端之截面積係沿著遠離該基板之方向而逐漸變大，藉此形成一導向部以引導該液體向基板噴 射。
3. 如申請專利範圍第2項所述之噴霧嘴，其中，該導向部與該基板之間的距離被設置為1cm以上，使得該液體能夠於該導向部與該基板之間完成二次微粒化。
4. 如申請專利範圍第1項所述之噴霧嘴，其中，該氣體流道引導該氣體的流動方向，使得該氣體在該液體之噴射路徑上與該液體相互衝撞，藉此方式使得該液體一次微粒化。
5. 如申請專利範圍第1項所述之噴霧嘴，其中，係藉由一外部的液體供給部供給該液體至該液體噴嘴內流動，且該外部供液裝置之一供液流量至少為10^-8m³/sec以上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之噴霧嘴，其中，該至少一液體噴嘴的數量為多個，且該多個液體噴嘴分別具有不同的外徑；並且，於該多個液體噴嘴之中，至少一個液體噴嘴係容置於之另一個液體噴嘴之內。
7. 如申請專利範圍第1項所述之噴霧嘴，其中，該至少一液體噴嘴的數量為多個，並且，於該多個液體噴嘴之中， 任一個液體噴嘴在平行於另一個液體噴嘴的方向上與該另一個液體噴嘴相隔配置。
8. 一種塗敷系統，係包括：一支撐部，用於放置一基板；一噴霧嘴，係包括：至少一液體噴嘴，用於向一基板噴射一液體；一氣體噴嘴，用於噴射一氣體，並使該氣體在該液體之噴射路徑上與該液體相互衝撞，藉此方式使得該液體一次微粒化；一電壓供給部，係連接於該液體噴嘴，用以施加一電壓予該液體噴嘴，藉此方式於該液體噴嘴與該基板之間產生一電場，以透過該電場之作用使得該液體二次微粒化；及一外殼，用以容置該液體噴嘴與該氣體噴嘴，且該外殼內更形成有一氣體流道，使得該氣體噴嘴所噴出之該氣體於該氣體流道內衝撞該液體；一液體供給部，用於供給該液體至該液體噴嘴內流動；一氣體供給部，用於供給該氣體於該氣體噴嘴中流動；以及一輸送部，用於輸送該支撐部與該噴霧嘴之中的至少 一個部件；其中，該液體藉由於該外殼內與該氣體碰撞而一次微粒化；並且，受到施加於該液體噴嘴與該基板之間的該電場的作用，一次微粒化的該液體係進一步地於該外殼與該基板之間被二次微粒化。
9. 如申請專利範圍第8項所述之塗敷系統，更包括一等離子處理部，用於對該基板進行一等離子處理，使得該基板於完成該等離子處理之後，接著透過該噴霧嘴完成一塗敷製程處理。
10. 如申請專利範圍第9項所述之塗敷系統，其中，該等離子處理可為下列任一種：對基板表面之一清洗處理、對基板表面之一親水性處理、對基板表面之一疏水性處理、對基板表面之一除電處理、對基板表面之一帶電處理、或者上述任兩者或兩者以上之組合。
11. 如申請專利範圍第9項所述之塗敷系統，其中，該噴霧嘴沿著該基板的一輸送路徑而與該等離子處理部相鄰，並且該噴霧嘴與該等離子處理部的相隔距離為500微米以下。
12. 如申請專利範圍第8項所述之塗敷系統，其中，該輸送部係包括：一第一輸送部，用於輸送該支撐部；以及一第二輸送部，用於使該噴霧嘴沿著一特定方向移動，且該特定方向可為下列任一種：遠離該支撐部之方向、接近該支撐部之方向、或者與該支撐部平行的方向。
13. 如申請專利範圍第9項所述之塗敷系統，更包括：一感測器部，用於獲取該支撐部的位置資訊；以及一控制部，係自該感測器部處接收該支撐部的位置資訊，並用以控制該等離子處理部、該噴霧嘴、該電壓施加部、與該輸送部之中的至少一個部件的作動。
14. 如申請專利範圍第13項所述之塗敷系統，其中，該控制部係包括：一電場控制模組，用於調節施加於該噴霧嘴的之一電壓量，從而控制形成於該噴霧嘴與該支撐部之間的該電場之強度，一壓力控制模組，用於控制與該液體相互衝撞之該氣體的壓力； 一輸送控制模組，用於控制該輸送部的動作；以及一流量控制模組，用於控制該噴霧嘴噴射該液體之流量。
15. 如申請專利範圍第14項所述之塗敷系統，更包括：一電流檢測部，係連接於該噴霧嘴與該基板之間，用以檢測該噴霧嘴與該基板之間的電流資訊，並將電流資訊傳送至該控制部之一電流量控制模組，使得該電流量控制模組得以監控該基板與該噴霧嘴之間的電流變化量。
16. 如申請專利範圍第15項所述之塗敷系統，更包括：一測試基板部，係接收自該噴霧嘴所噴出的該液體，並透過附著於其上的該液體的電流資訊測試該噴霧嘴的噴射狀態是否正常。
17. 如申請專利範圍第15項所述之塗敷系統，更包括：一測試基板部，係接收自該噴霧嘴所噴出的該液體，並透過附著於其上的該液體的電流資訊測試該噴霧嘴的噴射狀態是否正常；並且，該電流檢測部係連接於該液體噴嘴與該測試基板部之間，並檢測附著於該測試基板部之上的該液體的電流資訊。
18. 如申請專利範圍第17項所述之塗敷系統，其中，該支撐部係根據其位置而選擇性地被施加電壓或者被接地。
19. 如申請專利範圍第8項所述之塗敷系統，更包括：一封閉部，用以容置該噴霧嘴，並具一進口與一出口供該基板之進出。
20. 如申請專利範圍第19項所述之塗敷系統，其中，該封閉部係更形成有一氣體通道，使得一氮氣或一惰性氣體可透過該氣體通道注入於該封閉部之中，或者自該封閉部內部排出。
21. 如申請專利範圍第19項所述之塗敷系統，其中，該封閉部的內部係恒定地保持在一特定的製程條件下，且該特定的製程條件可為下列任一種：特定氣體濃度、特定溫度、特定濕度、或者上述任兩者或兩者以上之組合。