界定剂量环围温度及压力蒸气沉积系统技术方案

一种用以传送在液体化学品中的有效成份至一化学蒸气沉积系统的封闭化学品导入系统，包括含有一界定剂量的液体化学品的一坚固、无水分筒匣。该筒匣是放在特别构形成收纳该筒匣的一安装槽孔上。在启动该系统后，一第一线性机械致动器确实地保持该筒匣在该槽孔中，同时附加在一第二线性机械致动器上的一抽取矛由底部刺穿该筒匣，抽取该液体化学品且将它传送至一蒸发室。该蒸发室蒸发该液体化学品且传送含有该有效成份的蒸气至该化学蒸气沉积系统。该化学蒸气沉积系统可包括一处理腔室，一输送器，用以在该腔室内提供分开处理隔室的一压缩清洁空气系统，一加湿系统，一化学蒸气系统，及用以中和有害副产物的一中和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
相关申请案本申请案与2013年4月24日提交的申请序号为61/815,649，标题为“界定剂量环围温度及压力蒸气沉积系统”的美国临时申请案有关，本申请且要求以该申请案为其优先权。该申请且以其全部内容引入本文作为参考。本专利技术是有关于用以导入有效化学成份至一自动化学蒸气沉积系统的一处理腔室且通过一化学蒸气沉积在有机与无机基材上产生保护薄膜及涂层的装置及方法。
技术介绍
许多以玻璃为主的消费产品，例如饮料容器、食物容器、太阳眼镜镜片、汽车挡风玻璃及车窗，需要保护涂层以避免因粗率撞击产生的刮伤、污渍及破裂。用以在例如玻璃、以二氧化硅为主的玻璃及甚至以金属氧化物为主的钢的基材上产生保护薄膜及涂层的各种技术在所属
中是已知的。这些现有技术中的某些技术包括手动地手动施加有效化学成份及通过化学蒸气沉积程序自动地施加。手动施加有效成份在一基材上通常是通过手动地或使用一手持机器喷洒化学溶液在该基材的一表面上。虽然手动施加可产生一有效涂层，但是该施加是缓慢的、劳力密集的，产生安全问题，且大体积应用的扩充性不佳。此外，在基材上产生薄膜或涂层时使用的有效成份经常需要高挥发及可燃有机溶剂以便在施加程序中提供协助，因为当以其纯形态施加在基材上时，该等有效成份通常不会提供一有效涂层。在手动地手动施加时，化学溶液会溢出，过度喷洒在该基材的表面，破坏工作表面及地板，且产生一危险的工作环境。例如，与该等有效成份一起使用的有机溶剂会蒸发进入周围空气且对实施该手动施加的技术人员产生一健康危害。由于这些风险，实施该手动施加的技术人员必须穿上个人防护装备以避免吸入蒸气。而且，在手动施加时通常会发生的化学品溢出增加释放大量有害化学品至环境的风险，破坏设备及备品，且易在工作场所产生火灾及滑落伤害。为解决伴随手动施加化学溶液产生的释放有害溶剂蒸气的问题，在现有技术中，某些技术使用通过完全在一抽取室内实施手动施加来局限溶剂烟雾的一蒸气抽取系统。但是，在该抽取室内实施该手动施加减少可扩充性，增加技术人员对个人保护装备的需要，且在该抽取系统中实施的安全措施失效时，大幅增加对该技术人员的个人伤害的风险。某些前述问题可通过在所属
中现有的自动化学蒸气沉积程序克服。该等化学蒸气沉积程序大幅减少与施加有效成份在该等基材上有关的人力，且，因此，减少人工成本及危害技术人员及环境的风险。但是，许多在所属
中已知的化学蒸气沉积程序必须在真空腔室内在真空下施加该等有效成份在该等基材上。因为对可在真空腔室内使用化学蒸气沉积程序的基材的最大实体尺寸有某些限制，故真空腔室在抽空化学蒸气方面通常是缓慢的且容量是有限的。因此，虽然人工成本及释放有害蒸气的风险减少，但是真空腔室的尺寸限制仍未解决可扩充性问题，且事实上，大幅减少产能。又，用以在基材上产生薄膜的其他现有化学蒸气沉积技术教示在环围压力且不使用真空腔室实施该化学蒸气沉积，这解决了可扩充性、人工成本及蒸气释放的问题。该等技术通常是在一房间大小的施加腔室中实施，且该等施加腔室在整个蒸气沉积程序中均保持在环围压力。这些房间大小的腔室具有可以最小人力需求施加大量有效成份的好处。该腔室的操作者可将大量大基材加载该腔室且在非常短的时间内以有效成份施加薄膜涂层至每一暴露表面。通常，该操作会在一小时内完成。但是，这种腔室的操作者必须小心测量该等正确有效成份的精确量，在操作该腔室时手动地将它们注入一化学品导入系统且在该程序中的一非常特定时间实施某些步骤。当如此做时，因为这些有效成份经常是可燃的且储存玻璃瓶中，故该操作者必须穿上个人保护装备以避免吸入有毒烟雾及保护不受化学品溢出伤害。玻璃瓶的易碎性与该等有效成份的毒性的组合在该等瓶子掉落或该等内容物溢出时具有一明显危险性。此外，在该等化学蒸气沉积程序中使用该等有效成份通常对空气敏感。因此，当开启该等瓶时，该操作者必须施加例如氮的一惰性气体包覆层，以减少由于暴露于空气造成的该等有效成份的分解速度。这种腔室的大部份使用者没有必要的设备来提供一氮包覆层。此外，即使在使用一氮包覆层时，当操作该等腔室时亦无法避免某些空气暴露。
技术实现思路
在此所述的实施本专利技术的一目前化学品导入系统解决在上述现有技术中遭遇的问题。例如，该目前化学品导入系统可并联或串联地使用多数系统以容许大规模化学蒸气沉积程序。此外，该目前化学品导入系统通过免除在该程序时暴露于有害蒸气、避免由于掉落及打破含有有效成份的一现有玻璃原料瓶而化学品溢出的风险、防止有害化学蒸气释放至环境、及减少由于使用错误剂量或错误种类的化学品产生人为错误造成的程序失效，增加实施一化学蒸气沉积的安全性。此外，由于不再需要连续监测该程序及在适当时间实施某些步骤，故在此所述的该目前化学品导入系统明显地增加操作者的生产力。在另一方面，实施在此所述的本专利技术的一连续、输送化学蒸气沉积系统有助于在零释放有害蒸气的情形下完全自动化、大规模薄膜涂布任一似玻璃产品。在一较佳实施例中，在此所述的化学蒸气沉积系统可连续地操作24小时以便可不中断地在线生产。此外，由于各特定产品会需要，故该输送化学蒸气沉积的较佳实施例可通过调整其宽度及/或长度轻易地修改且适用于任一种产品线，因此提供一独特适用性及弹性以达成任何制造需求。如在以下进一步细节中所示，该目前系统的较佳实施例使用含有精确剂量的有效成份的各种筒匣尺寸及形状，且该等有效成份配合例如玻璃容器、饮料容器(例如，酒瓶、啤酒瓶、汽水瓶等)、食物容器、太阳眼镜镜片、汽车挡风玻璃及车窗、或任一种消费性产品的基材的一特定处理的需要。该目前化学蒸气沉积系统的一商业应用的一例是气泡酒瓶的贴标。气泡酒瓶，由于其固有性质，传统上是在一生产在线在某低温下填充。接着，该温度必须增加以便可在各瓶上贴标。在一大规模生产中，该温度是通过将该等瓶于生产时在线浸在一水池中且加热该水一段时间来增加，直到该等标签可适当地黏在该等玻璃瓶上为止。在一小规模生产中，该等瓶必须由该生产线取下，浸在加热的水中，放在室温下数天来冷却，接着拿回到该生产线以便贴标。这吃力的程序减慢生产速度，增加瓶破裂的可能性且需要大工作空间。该化学蒸气沉积的目前实施例让气泡酒瓶可涂布特殊成份，该等特殊成份让标签可在不需要该瓶浸在一大水池中的情形下，在干的情形下固定在该等瓶上。因此当前系统有助于节省能源、人力及成本，且减少使用水。该目前化学蒸气沉积系统的商业应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在一基材上的一化学蒸气沉积程序的化学品导入系统，包含：一密封筒匣，其含有用于该化学蒸气沉积程序的一界定剂量的液体化学品；一安装槽孔，组配成收纳该密封筒匣；一上线性机械致动器，可以一垂直方向移动以便在启动该系统时确实地保持该密封筒匣在该安装槽孔中；一抽取矛，附接在可以一垂直方向移动的一下线性机械致动器上，其中该下机械致动器在启动该系统时使该矛上升以刺穿该密封筒匣且抽吸该液体化学品；一化学品收集块，用以收集该液体化学品；及一蒸发隔室，组配成蒸发由该化学品收集块接收的该液体化学品且载送在该等蒸气中的有效成份至一化学蒸气沉积系统的一处理腔室。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.24 US 61/815,6491.一种用于在一基材上的一化学蒸气沉积程序的化学品导入系统，
包含：
一密封筒匣，其含有用于该化学蒸气沉积程序的一界定剂量的
液体化学品；
一安装槽孔，组配成收纳该密封筒匣；
一上线性机械致动器，可以一垂直方向移动以便在启动该系统
时确实地保持该密封筒匣在该安装槽孔中；
一抽取矛，附接在可以一垂直方向移动的一下线性机械致动器上，
其中该下机械致动器在启动该系统时使该矛上升以刺穿该密封筒匣且抽
吸该液体化学品；
一化学品收集块，用以收集该液体化学品；及
一蒸发隔室，组配成蒸发由该化学品收集块接收的该液体化学品
且载送在该等蒸气中的有效成份至一化学蒸气沉积系统的一处理腔室。
2.如权利要求1所述的化学品导入系统，更包含一氮源及一压缩空
气源。
3.如权利要求1所述上线性机械致动器，更包含一扣持夹。
4.如权利要求1所述的化学品导入系统，更包含一可程序逻辑控制
器，该可程序逻辑控制器让该化学品导入系统及该化学蒸气沉积系统可
同时地操作。
5.如权利要求1所述上线性机械致动器，更包含一透明围阻盖及一
氮源。
6.如权利要求1所述的系统，其中该上线性机械致动器及该下线性
机械致动器系手动地操作。
7.如权利要求1所述密封筒匣，更包含：
一小管；
一隔膜，系密封该小管的一开口；
一盖，系确实地固定该隔膜在该小管上；及
一外壳，其具有一壁厚度及封闭该小管的一中空腔室。
8.如权利要求6所述密封筒匣，该外壳是一圆柱体。
9.如权利要求1所述抽取矛，更包含一中空腔，一垂直沟槽，及一
圆周沟槽。
10.如权利要求1所述抽取矛，其中该抽取矛可在一有脊套筒系统内
移动以便在化学品抽取时防止蒸气释出。
11.如权利要求9所述的界定剂量环围温度及压力蒸气沉积系统，其
特征在于，所述抽取矛，氮是在化学品抽取时通过该中空腔提供。
12.一种用于在一基材上的一化学蒸气沉积程序的化学品导入系统，
包含：
一密封筒匣，其含有用于该化学蒸气沉积程序的一界定剂量的
液体化学品；
一安装槽孔，系组配成收纳该密封筒匣；
一透明围阻盖，系附接在一上线性机械致动器且可以一垂直方
向移动以便在启动该系统时确实地保持该密封筒匣在该安装槽孔中；
一抽取矛，系附接在可以一垂直方向移动的一下线性机械致动
器上，其中该下机械致动器在启动该系统时使该矛上升以刺穿该密封筒
匣且抽吸该液体化学品；
一化学品收集块，系用以收集该液体化学品；及
一蒸发隔室，系组配成蒸发由该化学品收集块接收的该液体化
学品且载送在该等蒸气中的有效成份至一化学蒸气沉积系统的一处理腔
室。
13.如权利要求12所述的系统，该上线性机械致动器及该下线性机
械致动器可手动地操作。
14.如权利要求12所述的化学品导入系统，更包含一氮源及一压缩
空气源。
15.如权利要求12所述的界定剂量环围温度及压力蒸气沉积系统化
学品导入系统，更包含一可程序逻辑控制器，该可程序逻辑控制器让该
化学品导入系统及该化学蒸气沉积系统可同时地操作。
16.如权利要求12所述抽取矛，更包含一中空腔，一垂直沟槽，及
一圆周沟槽。
17.如权利要求12所述抽取矛，其中该抽取矛可在一有脊套筒系统
内移动以便在化学品抽取时防止蒸气释出。
18.一种含有用于一蒸气沉积程序的一界定剂量的空气敏感化学品
的密封筒匣，包含：
一小管，系以氮包围层冲洗；
一隔膜，系密封该小管的一开口；
一盖，系确实地固定该隔膜在该小管上；及
一外壳，其具有一壁厚度及封闭该小管的一中空腔室。
19.如权利要求18所述的密封筒匣，该外壳具有一形状，且该形状
可被一化学品导入系统的一配合安装槽孔收纳。
20.如权利要求18所述的密封筒匣，该外壳更包含一外螺纹底部，
且该外螺纹底部配合一运送及处理盖的一内螺纹部份。
21.一种用以在有机及无机基材上产生保护薄膜涂层的化学蒸气沉
积系统，包含：
一化学蒸气沉积处理腔室；
一输送器，系可在该处理腔室内移动；
一压缩清洁空气系统，系用以在该处理腔室内提供多数分开的
处理隔室；
一水分蒸气系统，系用以在化学蒸气沉积前沉积水分在一基材

\t的一表面上；
一化学蒸气系统，系用以在该基材的该表面上沉积有效成份；
及
一化学蒸气中和系统，系用以在将后处理载送空气释放至环境
前中和未反应有效成份及酸性副产物。
22.如权利要求21所述的压缩清洁空气系统，更包含：
一中央清洁空气源；
一主空气导管，系与该清洁空气源连接；及
多数空气幕，系与该主空气导管连接，且沿该输送器的长度放
在该输送器上方。
23.如权利要求21所述的水分蒸气系统，更包含多数水蒸气入口，
且该等水蒸气入口系沿该输送器的长度放在该输送器上方。
24.如权利要求21所述的化学蒸气系统，更包含多数化学蒸气入口，
且该等化学蒸气入口系沿该输送器的长度放在该输送器上方。
25.如权利要求21所述的化学蒸气中和系统，更包含：
多数真空通道，系在该输送器下方以便将未反应的有效成份及
酸性副产物抽至一蒸气导管；
一溶剂贮器，其含有一中和剂；
多数中和溶剂入口，系放在该蒸气导管中；及
一溶剂泵，系用以由该溶剂贮器抽出该中和剂且将该中和剂传
送至该等多数溶剂入口以便在释放该等蒸气前中和在该蒸气导管内的有
害蒸气。
26.如权利要求21所述的化学蒸气中和系统，其特征在于，更包含
一颗粒过滤器及以吸收酸或中和介质填充的一连串托盘。
27.一种在一封闭化学蒸气沉积系统中自动地导入空气敏感液体化
学品至一基材的方法，包含：
提供用于化学蒸气沉积程序的含有一界定剂量的特定液体化学
品的一无水分筒匣；
提供一封闭抽取机构以由该筒匣抽取该液体化学品；及
蒸发及传送在该抽取的液体化学品中的有效成份至该化学蒸气
沉积系统的一处理腔室。
28.如权利要求27所述的提供用于一化学蒸气沉积程序的含有一界
定剂量的特定液体化学品的一无水分筒匣的步骤，更包含：
依据一预定量时间由一小瓶移除周围水分；
分配该界定剂量的液体化学品至该小瓶中在惰性气体包覆层下
方；
以一障壁及一盖密封该小瓶；及
将该小瓶放在一保护外壳内。
29.如权利要求28所述的依据一预定量时间由一小瓶移除周围水分
的步骤，更包含依据一预定量时间以一氮气冲洗该小瓶。
30.如权利要求28所述的依据一预定量时间由一小瓶移除周围水分
的步骤，更包含依据一...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁塞尔·C·斯雷伯，麦可·S·麦特凯尔夫，亚当·札克斯，吉列尔莫·塞塔，
申请(专利权)人：戴蒙融合国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US