涂覆系统和涂覆方法技术方案

提供了一种涂覆系统(1)，包括涂覆室(20)，在所述涂覆室(20)中布置有用于向基底(S)提供有机涂层的涂覆设备(10)。所述涂覆设备(10)包括用于沉积用于所述有机涂层的无溶剂的可固化液体有机前体的涂覆装置(12)和用于通过将能量供应至所述液体有机前体使沉积在所述基底(S)上的所述液体有机前体固化的固化单元(14)。所述涂覆系统还包括涂覆时将所述涂覆室内的压力保持在低于1毫巴下的真空泵(30)。供应设施(152，152’)用于将所述可固化液体有机前体从储器可控地供应至所述涂覆装置(12)。所述供应设施(152，152’)具有用于接收来自所述储器的可固化液体有机前体的入口(1510)。所述储器的底部(150B)的位置布置在所述入口(1510)上方的高度(H1)处。所述涂覆系统具有第一操作模式，其中将待供应至所述涂覆设备的可固化液体有机前体暴露于具有第一压力值等于或低于室压力值的压力的真空；以及具有接着所述第一操作模式的第二操作模式，其中所述供应设施(152，152’)将所述可固化液体有机前体供应至所述涂覆装置(12)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂覆系统和涂覆方法
技术介绍

本专利技术涉及涂覆系统。本专利技术还涉及涂覆方法。相关技术对于许多产品，需要提供具有多个相互不同性质的涂层的经涂覆的基底。由于他们相互不同的性质，所以需要相互不同的涂覆技术。然而，期望这些涂覆技术随后可以以连续的方式施用，即，在后续涂覆步骤之间不需要基底的中间储存。在此方面，参考WO2011028119A1，其描述了利用有机层和第一无机层涂覆柔性基底的设备。所述设备包括第一室和第二室以及位于第一室与第二室之间的气氛隔离槽(atmospheredecouplingslot)。沉积设施布置在第一室中用于沉积有机层并且气相沉积设施布置在第二室中用于将至少第一无机层沉积在提供有至少第一有机层的基底上。柔性基底沿着第一室中的印刷设施并且经由气氛隔离槽沿着第二室中的气相沉积设施来引导。将第一室中的压力保持在1毫巴至10毫巴的范围内，例如5毫巴。需要提供用于沉积有机涂层的沉积设施，其在低于此范围的压力下可操作，这样的沉积设施可更容易地与用于施加无机涂层的沉积设施整合，例如通过降低对气氛隔离槽的要求，或甚至允许气氛隔离槽被简单的槽取代或甚至允许用于无有机涂层和用于有机涂层的沉积设施二者均布置在共同室中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有适合于沉积有机涂层的涂覆设备的涂覆系统，该涂覆系统可以更容易地用至少另一个适合于沉积无机层的涂覆设备来扩展。本专利技术的另一个目的是提供包括适合于沉积有机层的涂覆步骤的涂覆方法，该涂覆方法可以更容易地扩展有适合于沉积无机层的至少另一涂覆步骤来。根据第一所述目的，提供如权利要求1所述的涂覆系统。根据第二所述目的，提供如权利要求14所述的涂覆方法。在根据本专利技术的涂覆系统和涂覆方法中，将涂覆室内的压力保持在低于1毫巴的水平。这使得可以在相同的涂覆室中至少布置适合于沉积无机层的另一涂覆设备。这使得在连续沉积过程中沉积多个层(包括无机层和有机层二者)成为可能。直到现在，鉴于预期的复杂化，例如由缺乏气氛背压引起的缺乏对待沉积的有机物质流动的控制，在低压力下沉积有机层被认为是不可行的。还认为即使可以在低于上述1毫巴水平的压力下提供合适沉积方法，但是由于有机物质引起的抽空环境的污染，所以沉积方法将仍然不允许与无机涂层的沉积过程的容易整合。本专利技术人认为这些复杂化可以使用适当的措施来避免，如下文更详细地进一步公开。作为第一要求，可固化液体有机前体用于制备有机涂层，即不含溶剂的液体有机物质。特别地可光聚合的物质适用于此目的。可选择地使用可热聚合的物质，但是不太合适，因为他们可能倾向于无意地在没有充分冷却的涂覆设备的部件中固化。此外，优选可光聚合的物质，即包括包含至少一种可自由基固化的化合物和自由基光引发剂的可光固化组合物的可固化有机物质，因为他们具有固化时间为几乎瞬间的优点。可光固化的组合物包含一种或更多种可自由基聚合的化合物。可自由基聚合的化合物优选为烯键式不饱和的，并且特别地优选选自具有至少末端烯键式不饱和键的化合物(单官能化合物或多官能化合物)，更优选其两种或更多种。更具体地，可适合地选自辐射固化产业中广泛已知的那些，包括具有单体、预聚物(即二聚体、三聚体和低聚物)、其混合物和其共聚物的化学结构的那些。这种可光固化的组合物的具体示例可在WO2012057615中发现。待沉积的可固化液体有机前体的黏度优选在1mPa.s至100mPa.s的范围内，优选在1mPa.s至50mPa.s的范围内。根据第一方面的涂覆设备包括用于可固化液体有机前体的储器。涂覆系统具有第一操作模式，其中储器中的可固化液体有机前体暴露于具有压力值等于或低于室中压力值，优选其中施加有机涂层的室的压力值的至少1/10小的压力的真空。因此在第一操作模式期间，储器中的压力应优选至少小于0.1毫巴，因为涂覆室中的压力保持在低于1毫巴的值。然而，储器中的压力在第一操作模式期间优选为高于约0.001毫巴以避免在此操作模式中可固化液体有机前体的大量蒸发。在第一操作模式中气体从可固化液体有机前体中逸出。在任何溶剂或溶解的气体存在于液体前体，例如以允许在预备阶段处理其的情况下，这些溶剂或气体也在第一操作模式中被去除，至少达到他们不会使涂覆过程复杂化的程度。在接着第一操作模式的第二操作模式期间，可向储器中的可固化液体有机前体施加压力，例如100毫巴或更高的压力。如果此压力由气体例如由N2施加，则压力不应超过约300毫巴的值以将由可固化液体有机前体对加压气体的吸收保持在最温和的水平。或者，压力可以由固体加压方式例如活塞来施加，在此情况下可以施加更高的压力。更高的压力也可以由不倾向于与可固化液体有机前体混合的加压液体来施加。如果涂覆系统包括用于可固化液体有机前体的单个储器，第一操作模式在其中可固化液体有机前体沉积在基底上的操作模式之前，并且第二操作模式与其中发生沉积的操作模式同时进行。然而，如果涂覆系统包括多于一个的储器，储器的第一操作模式和第二操作模式不必与其中发生沉积的操作模式同步。例如，第二储器可在用于对其中可固化液体有机前体脱气的第一操作模式中，同时第一涂覆储器递送用于涂覆装置的可固化液体有机前体。本专利技术允许使得有机层和无机层二者的后续沉积的辊对辊(rolltoroll)工艺，不需要待涂覆基底的中间储存。基底的运输速度可以为例如约0m/分钟、5m/分钟至50m/分钟。有机材料的层厚度可以例如在1μm至50μm厚度的范围内。附图说明参照附图更详细地描述这些和其他方面。其中：图1示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第一实施方案，图2示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第二实施方案，图3A示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第三实施方案的部分，图3B示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第四实施方案的部分，图3C示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第五实施方案的部分，图3D示出了图3C的部分的细节，图4A和图4B示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第六实施方案的部分的各自操作状态，图5示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第七实施方案的部分，图6部分地示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第八实施方案，图7示意性示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第九实施方案，图7A更加详细地示出了所述第九实施方案的部分，图8示意性示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第十实施方案，图8A更加详细地示出了所述第十实施方案的部分，图9部分地示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第十一实施方案，图10示意性示出了根据本专利技术的第二方面的涂覆方法的实施方案，图11部分地示出了根据本专利技术的第一方面的涂覆系统的第十二实施方案。具体实施方式除非另外说明，否则各附图中相同的附图标记表示相同的元件。除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)与本专利技术所属领域的普通技术人员在阅读说明书和附图的上下文时所通常理解的含义相同。进一步理解的是，除非在本文中明确界定，否则例如在常用的字典中定义那些的术语应解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义相一致的含义，并且不被理解为理想化的或过于形式化的意义。在一些情况下，可以省略公知的装置和方法的详细描述以免使本专利技术系统和方法的描述难以理解。用于描述具体实施方案的术语不旨在限制本专利技术。如本文中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆系统(1)，包括涂覆室(20)，在所述涂覆室(20)中布置有用于向基底(S)提供有机涂层的涂覆设备(10)，所述涂覆设备(10)包括用于沉积用于所述有机涂层的无溶剂的液体可光聚合的有机前体的涂覆装置(12)和用于通过将能量供应至所述有机前体使沉积在所述基底(S)上的所述有机前体固化的固化单元(14)，所述涂覆系统还包括用于在所述涂覆系统的操作模式中将所述涂覆室内的压力保持在小于1毫巴的室压力值下的真空泵(30)、用于沿着所述涂覆设备运输所述基底的运输设施(141)、用于所述液体可光聚合的有机前体的储器(150)以及用于将所述液体可光聚合的有机前体从所述储器可控地供应至所述涂覆装置的供应设施(152，152’)，所述供应设施(152，152’)具有用于接收来自所述储器的液体可光聚合的有机前体的入口(1510)，其中所述储器的底部(150B)位置布置在所述入口(1510)上方的高度(H1)处，所述涂覆系统具有第一操作模式，其中将待供应至所述涂覆设备的液体可光聚合的有机前体暴露于具有等于或低于室压力值的第一压力值的压力的真空；以及具有接着所述第一操作模式的第二操作模式，其中所述供应设施(152，152’)将所述液体可光聚合的有机前体供应至所述涂覆装置，所述涂覆包括在所述涂覆室中用于向所述基底提供无机涂层的另外的涂覆设备(40)，其中所述运输设施(141)还将所述基底从所述涂覆设备(30)运输至所述另外的涂覆设备(40)或从所述另外的涂覆设备(40)运输至所述涂覆设备(30)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.17 EP 14198615.81.一种涂覆系统(1)，包括涂覆室(20)，在所述涂覆室(20)中布置有用于向基底(S)提供有机涂层的涂覆设备(10)，所述涂覆设备(10)包括用于沉积用于所述有机涂层的无溶剂的液体可光聚合的有机前体的涂覆装置(12)和用于通过将能量供应至所述有机前体使沉积在所述基底(S)上的所述有机前体固化的固化单元(14)，所述涂覆系统还包括用于在所述涂覆系统的操作模式中将所述涂覆室内的压力保持在小于1毫巴的室压力值下的真空泵(30)、用于沿着所述涂覆设备运输所述基底的运输设施(141)、用于所述液体可光聚合的有机前体的储器(150)以及用于将所述液体可光聚合的有机前体从所述储器可控地供应至所述涂覆装置的供应设施(152，152’)，所述供应设施(152，152’)具有用于接收来自所述储器的液体可光聚合的有机前体的入口(1510)，其中所述储器的底部(150B)位置布置在所述入口(1510)上方的高度(H1)处，所述涂覆系统具有第一操作模式，其中将待供应至所述涂覆设备的液体可光聚合的有机前体暴露于具有等于或低于室压力值的第一压力值的压力的真空；以及具有接着所述第一操作模式的第二操作模式，其中所述供应设施(152，152’)将所述液体可光聚合的有机前体供应至所述涂覆装置，所述涂覆包括在所述涂覆室中用于向所述基底提供无机涂层的另外的涂覆设备(40)，其中所述运输设施(141)还将所述基底从所述涂覆设备(30)运输至所述另外的涂覆设备(40)或从所述另外的涂覆设备(40)运输至所述涂覆设备(30)。2.涂覆系统(1)，其中所述第一压力的值在0.001毫巴至0.1毫巴的范围内。3.根据前述权利要求中任一项所述的涂覆系统，还包括加压气体供应(157)，其中将所述加压气体供应布置成在所述储器(150)内以100毫巴至300毫巴范围内的压力用惰性气体施加气体压力。4.根据前述权利要求中任一项所述的涂覆系统，包括另外的储器(154)、泵(1501)，所述泵(1501)被设置成将所述液体可光聚合的有机前体(C)从所述另外的储器(154)泵送至所述储器(150)，其中所述供应设施(152’)布置在所述涂覆装置(12)上方的第二高度(H2)处，其中所述另外的储器(154)的底部(154B)布置在所述泵(1501)的入口(1520)上方的第三高度(H3)处，其中所述第三高度(H3)小于所述第一高度(H1)和所述第二高度(H2)的总和。5.根据权利要求4所述的涂覆系统，包括用于允许液体可光聚合的有机前体从所述储器(150)流动返回至所述另外的储器(154)的溢流导管(195)。6.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊凯·格克·德弗里斯，桑迪普·乌尼克里希南，威廉默斯·胡贝图斯·曼德斯，耶伦·安东尼乌斯·施梅尔廷克，莱昂纳德斯·玛丽亚·图宁，
申请(专利权)人：荷兰应用自然科学研究组织TNO，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL