狭缝涂布模头的制作方法

1.本发明涉及一种涂覆模具，尤其涉及一种狭缝涂布模头。


背景技术：

2.在印刷涂膜工艺的研究领域，主流的涂膜技术主要以旋涂匀胶，真空蒸镀和磁控溅射为主。在商业化量产领域主要以丝网印刷，涂布，喷墨打印和真空蒸镀为主。狭缝涂布技术属于涂布中的一种，能够以非接触式涂覆方式制备高质量高精度的薄膜，在精密功能薄膜制作领域具有非常重要的意义。
3.传统的狭缝涂布技术的成膜质量存在无法满足高精度的要求现象。特别是狭缝涂布过程中，通常会出现流体在模头腔体内部容易混杂气泡的情况，进而引起涂布薄膜出现孔洞，厚度不均匀等现象，进而会影响最终产品的性能。目前存在的一些技术方案，比如，增加机械装置使模头倒置排气，但是，该方案调节幅度有限，且工序复杂影响正常操作流程，无法彻底解决由于气泡而产生的薄膜有孔洞、厚度不均匀等的问题。
4.因此，亟需提供一种双孔可排气的狭缝涂布模头，以实现高效排除模头腔体内部的气体，进而提高涂膜精度。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种狭缝涂布模头。本发明的狭缝涂布模头可实现高效排除模头腔体内部的气体，以解决由于气泡而产生的薄膜有孔洞、厚度不均匀等的问题，进而提高涂膜精度。
6.本发明的目的是通过如下技术方案实现的。
7.本发明提供一种狭缝涂布模头，其包括上模、下模和位于上模和下模之间的垫片；
8.所述下模设置有至少一个进料通道、至少一个排气通道和物料腔，所述排气通道位于所述进料通道的上方；所述排气通道和所述进料通道分别与所述物料腔相连通；所述进料通道用于供涂布料液进入；所述排气通道用于排出物料腔内的气体；
9.所述下模还具有第一突起部；
10.所述上模具有与所述第一突起部相对应的第二突起部；
11.所述垫片设置有开口和凹槽，所述凹槽与所述开口相连通；
12.所述上模、凹槽和下模之间形成狭缝通道；所述物料腔与所述狭缝通道相连通，用于涂布料液流通；
13.所述第一突起部、开口和第二突起部之间形成狭缝通道出料口，用于供涂布料液流出并进行涂布。这样有利于将涂布模头内腔的气体排出，而提高涂膜精度，使得涂布薄膜的厚度更均匀。
14.本发明经过研究和实验发现，通过设置位于进料通道上方的排气通道，可以实现涂布模头内腔的气体的排出，可使得涂布薄膜厚度更均匀，提高了涂膜精度。本发明的狭缝涂布模头所得到的薄膜厚度很薄。薄膜厚度在300nm至30μm。所述涂布模头内腔为上膜、下
模和垫片之间形成的腔体，包括所述狭缝通道。本发明可以避免原先的模头倒置排气的工艺，因为模头倒置会破坏已调试好的零点位置参数，且经常装卸影响工序时间，造成不必要的损失。
15.在本发明中，当涂布模头正置使用(即上模在上方，下模在下方)或倒置时，排气通道均位于进料通道的上方即可。也就是说，当涂布模头在不同的使用状态(比如倒置)下，进料通道可能成为排气通道，而排气通道可能成为进料通道。
16.根据本发明的一个实施方式，所述下模设置有一个进料通道和一个排气通道，所述排气通道位于所述进料通道的上方。
17.在本发明中，垫片可以是金属材料，复合高分子材料或特种高分子材料(如peek)等制成的。垫片的开口设置于垫片的边缘，垫片的凹槽设置于垫片的中部，且凹槽与开口相连通。凹槽的形状可以根据涂布料液的流动性能进行调整。比如，涂布料液的流动性太好或者太差，则需要设计不同的凹槽，比如更改长度或宽度，斜面的长度或角度等等，以保证在狭缝通道出料口出来的涂布料液是稳定的，易于调控的。
18.根据本发明的一个具体实施方式，凹槽由大v形部和长方形部构成，大v形部和长方形部相连通。
19.在某些实施方案中，所述上模上设置有用于调节狭缝通道出料口宽度的组件，用于实现微小调节狭缝通道出料口的出液宽度。所述用于调节狭缝通道出料口宽度的组件的结构没有特别限定，本领域已知的哪些即可。
20.根据本发明的狭缝涂布模头，优选地，所述下模具有顶面部、底面部、定位紧固面部和斜面部，且所述顶面部与所述底面部相对设置，所述定位紧固面部与所述斜面部相对设置；所述顶面部和所述斜面部之间相交并形成第一突起部；
21.所述垫片与所述顶面部贴合；
22.所述物料腔设置于所述顶面部上；
23.所述定位紧固面部上设置有进料孔和排气孔；所述排气孔位于所述进料孔的上方；
24.所述进料孔与所述物料腔相连通，并形成所述进料通道；
25.所述排气孔与所述物料腔相连通，并形成所述排气通道。这样有利于将涂布模头内腔的气体排出，而提高涂膜精度。
26.根据本发明的一个实施方式，所述下模具有顶面部、底面部、定位紧固面部、斜面部、第一侧面部和第二侧面部，且所述顶面部与所述底面部相对设置，所述定位紧固面部与所述斜面部相对设置；所述顶面部和所述斜面部之间相交并形成第一突起部；第一侧面部和第二侧面部相对设置；所述顶面部、底面部、定位紧固面部和斜面部形成截面为梯形的结构。
27.根据本发明的一个具体实施方式，所述垫片位于所述下模的顶面部和所述上模之间。
28.在本发明中，所述排气通道用于将物料腔内的气体以及狭缝通道内的气体排出。
29.在本发明中，所述物料腔为在所述下模的顶面部上设置的凹陷结构。
30.根据本发明的狭缝涂布模头，优选地，所述物料腔上设置有进料口和排气口；所述进料孔与所述进料口相连通，并形成所述进料通道；所述排气孔与所述排气口相连通，并形
成所述排气通道。这样有利于在不影响进料的情况下，将涂布模头内腔的气体排出。
31.在某些实施方案中，所述进料口朝向所述狭缝通道的一侧设置为圆弧形结构。这样的结构可以起到一定的导流作用，缓解涂布料液在进料口处的阻力不均匀的因素。
32.根据本发明的狭缝涂布模头，优选地，还包括双通开关，所述双通开关与所述排气孔相连，用于控制排气通道的开闭。这样有利于控制涂布模头内腔的气体的排出时机，提高涂膜精度。
33.在本发明中，双通开关为二通阀。
34.在本发明中，双通开关开启时，排气孔出液阻力远小于狭缝通道出料口的出液阻力，在不需要堵塞涂布模头的狭缝通道的条件下，可实现狭缝涂布模头内腔的气体排出。双通开关关闭时，可正常实现涂布工作。
35.根据本发明的狭缝涂布模头，优选地，还包括连接块和转换接头；其中，
36.所述连接块设置于所述定位紧固面部上，且所述连接块上设置有与所述进料孔和所述排气孔相对应的连接孔；
37.所述转换接头分别设置于所述连接孔上；
38.所述双通开关与排气孔对应的转换接头相连，用于控制排气通道的开闭。这样有利于双通开关的安装和固定。
39.在本发明中，通过在所述定位紧固面部上设置连接块，连接块上设置有与所述进料孔和所述排气孔相对应的连接孔；并通过在连接孔上设置转换接头，从而方便连接双通开关。
40.在某些实施方案中，所述连接块与所述定位紧固面部之间设置有硅胶垫，用于密封以及保护定位紧固面部；硅胶垫上设置有分别与进料孔和排气孔相对应的硅胶垫孔。
41.根据本发明的狭缝涂布模头，优选地，所述物料腔的横截面呈椭圆形、u形、方形或v形。
42.根据本发明的一个实施方式，所述物料腔的横截面呈v形。根据本发明的一个具体实施方式，v形的夹角为大于0度小于180度，且v形夹角的顶点靠近定位紧固面部。
43.根据本发明的狭缝涂布模头，优选地，还包括卡扣和压条；
44.所述下模和所述上模分别还具有第一侧面部和第二侧面部，第一侧面部和第二侧面部相对设置；所述第一侧面部和第二侧面部上分别设置有卡扣；
45.所述压条设置于卡扣与所述第一侧面部或第二侧面部之间，用于密封所述狭缝通道出料口的两侧。
46.在某些实施方案中，所述压条为硅胶条。在另一些实施方案中，所述压条为高分子化合物密封胶条。
47.在本发明中，卡扣的结构没有特别限制，本领域已知的那些即可。
48.根据本发明的狭缝涂布模头，优选地，所述上模和所述下模的横截面均呈梯形，所述上模和所述下模对称设置；所述上模、垫片和下模之间通过螺栓固定连接。这样有利于形成性能稳定的狭缝涂布模头。
49.根据本发明的一个实施方式，所述上模的截面呈梯形，所述上模与所述下模相对称。
50.在本发明中，为了实现上模和下模的装配精度和可靠性，可以设置多个定位孔而
供螺栓穿过固定。
51.根据本发明的狭缝涂布模头，优选地，还包括进料泵，所述进料泵与所述进料孔相连通，用于将涂布料液泵入至所述进料通道；所述进料泵选自活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵或叶片泵中的一种。
52.在某些实施方案中，所述狭缝涂布模头还包括进料泵，所述进料泵与所述进料孔相连通，用于将涂布料液泵入至所述进料通道。
53.根据本发明的一个具体实施方式，所述进料泵为活塞泵。
54.在本发明中，所述进料泵还与料液储存容器相连。开启进料泵后，进料泵可以将料液储存容器内的涂布料液泵入至进料通道。
55.根据本发明的狭缝涂布模头，优选地，所述垫片的厚度为0.1～0.5mm。
56.在某些实施方案中，垫片的厚度为0.1mm。在另一些实施方案中，垫片的厚度为0.15mm。在再一些实施方案中，垫片的厚度为0.2mm。
57.本发明的狭缝涂布模头可实现高效排除模头腔体内部的气体(主要为物料腔内的气体)，以解决由于气泡而产生的薄膜有孔洞、薄膜厚度不均匀等问题，进而提高涂膜精度。进一步地，本发明可根据狭缝涂布模头的使用状态，可将原来的进料通道作为排气通道，而同时将原来的排气通道换为进料通道，进一步提高生产效率。
附图说明
58.图1为本发明的一种狭缝涂布模头的截面的示意图。
59.图2为本发明的一种狭缝涂布模头的一种实施方式的垫片的示意图。
60.图3为本发明的一种狭缝涂布模头的下模的侧面示意图。
61.图4为本发明的一种狭缝涂布模头的正面示意图。
62.图5为本发明中采用实施例4和比较例1的狭缝涂布模头所得的薄膜的厚度的相关数据的对比图。
63.附图标记说明如下：
64.100-上模；110-用于调节狭缝通道出料口宽度的组件；200-下模；201-顶面部；202-底面部；203-定位紧固面部；204-斜面部；205-第一突起部；210-进料通道；211-进料孔；220-排气通道；221-排气孔；230-物料腔；300-垫片；310-开口；320-凹槽；10-狭缝通道出料口；30-螺栓孔；40-垫片螺孔；50-紧固面锁紧螺栓。
具体实施方式
65.下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
66.实施例1
67.图1为本发明的一种狭缝涂布模头的截面的示意图。图2为本发明的一种狭缝涂布模头的一种垫片的示意图。图3为本发明的一种狭缝涂布模头的下模的侧面示意图。图4为本发明的一种狭缝涂布模头的正面示意图。
68.如图1～图4所示，狭缝涂布模头包括上模100、下模200、位于上模100和下模200之间的垫片300和双通开关。
69.下模200设置有至少一个进料通道210、至少一个排气通道220和物料腔230。排气通道220位于进料通道210的上方。排气通道220和进料通道210分别与物料腔230相连通。进料通道210用于供涂布料液进入。排气通道220用于排出物料腔230内的气体。本实施例的狭缝涂布模头正置使用，进料通道就是图1中的进料通道210。
70.下模200还具有第一突起部205。下模200具有顶面部201、底面部202、定位紧固面部203、斜面部204、第一侧面部和第二侧面部，且顶面部201与底面部202相对设置，定位紧固面部203与斜面部204相对设置；第一侧面部和第二侧面部相对设置。顶面部201和斜面部204之间相交并形成所述第一突起部205。
71.物料腔230设置于顶面部201上。物料腔230的横截面呈v形。物料腔230上设置有进料口和排气口。
72.定位紧固面部203上设置有进料孔211和排气孔221。排气孔221位于进料孔211的上方。进料孔211与物料腔230的进料口相连通，并形成进料通道210。排气孔221与物料腔230的排气口相连通，并形成排气通道220。
73.垫片300与顶面部201贴合。开口210与第一突起部205靠近。
74.上模100具有与第一突起部205相对应的第二突起部。上模100和下模200的形状一致，上模100和下模200的横截面均呈梯形，上模100和下模200对称设置。
75.垫片300设置有开口310和凹槽320，凹槽320与开口310相连通。如图2所示，凹槽320由大v形部和长方形部构成，大v形部和长方形部相连通。上模100、凹槽320和下模200之间形成狭缝通道。物料腔230与狭缝通道相连通，用于涂布料液流通。
76.第一突起部205、开口310和第二突起部之间形成狭缝通道出料口，用于供涂布料液流出并进行涂布。
77.上模100、垫片300和下模200之间通过螺栓固定连接。垫片上设置有垫片螺孔40，下模设置有螺栓孔30，用于穿过螺栓而固定垫片300。垫片300上的垫片螺孔40未全部示出。上模100设置有用于调节狭缝通道出料口宽度的组件110。上模100和下模200还通过紧固面锁紧螺栓50紧固。
78.双通开关与排气孔221相连，用于控制排气通道220的开闭。本实施例的双通开关为二通阀。
79.实施例2
80.除了以下结构之外，其余与实施例1相同：
81.狭缝涂布模头还包括连接块和转换接头。连接块设置于定位紧固面部203上，且连接块上设置有与进料孔211和排气孔221相对应的连接孔。转换接头分别设置于连接孔上。双通开关与排气孔相对应的转换接头相连，用于控制排气通道220的开闭。
82.实施例3
83.除了以下结构之外，其余与实施例2相同：
84.所述狭缝涂布模头还包括卡扣和压条。上模100和下模200的第一侧面部和第二侧面部上分别设置有卡扣。压条设置于卡扣与第一侧面部之间，压条还设置于卡扣和第二侧面部之间，用于密封所述狭缝通道出料口10的两侧。
85.实施例4
86.除了以下结构之外，其余与实施例3相同：
87.所述狭缝涂布模头还包括进料泵。进料泵与进料孔211相连通，用于将涂布料液泵入至进料通道210。进料泵为活塞泵。
88.比较例1
89.与实施例4的区别仅在于，狭缝涂布模头未设置排气通道220。
90.实验例
91.分别采用实施例4和比较例1的狭缝涂布模头进行涂布，得到薄膜。将分别得到的薄膜在80cm
×
80cm范围内均匀取点测量膜厚度(薄膜厚度的单位为nm)，见表1。将实施例4的薄膜所测得膜厚数据取平均值，然后将所测得的膜厚数据与平均值的差取绝对值。将比较例1的薄膜所测得膜厚数据取平均值，然后将所测得的膜厚数据与平均值的差取绝对值。将上述两组绝对值做柱形图，如图5所示。
92.实施例4和比较例1中所用垫片的厚度均为0.15mm。
93.图5中，实施例4-1代表本发明采用本发明实施例4的具有排气通道的狭缝涂布模头所得的数据结果。比较例1-1代表比较例1未采用具有排气通道的狭缝涂布模头所得的数据结果。
94.表1
[0095][0096]
从表1和图5可以看出，采用本发明的狭缝涂布模头所得的薄膜的厚度更均匀，说明本发明的狭缝涂布模头可以排除模头腔体内部的气体，可以改善所得薄膜的厚度的均匀性，提高涂膜精度。
[0097]
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。