[实用新型]一种连续涂布系统

说明书

本实用新型公开了一种连续涂布系统，属于涂布装置技术领域，解决了现有技术中有机半导体材料无法大面积、快速、高效制膜的同时精确控制薄膜形貌与堆积结构的问题。该连续涂布系统包括框架和涂布单元、供液装置以及设置在框架上的涂布单元移动装置、温控基台单元和基材传送装置；基材传送装置用于传送基材；供液装置为基材提供涂布液；涂布单元设置在涂布单元移动装置上，涂布单元移动装置用于控制涂布单元与基材之间的距离和角度；涂布单元通过对涂布液施加剪切力以控制涂膜厚度及形貌；温控基台单元用于控制基材温度，促进涂布液固化。本实用新型实现了大面积有序排列的有机薄膜的制备。

技术领域

本实用新型属于涂布装置技术领域，特别涉及一种连续涂布系统。

背景技术

有机半导体材料因其分子结构的多样性和在柔性显示、能量存储和转化方面的巨大潜力而成为有机电子学的研究热点之一。随着柔性电子器件在传媒介质、健康监测、清洁能源等领域展现出的功能突破和应用前景，有机半导体材料的大面积、低成本、高质量溶液法加工制备成为领域的难点之一。

对于有机电子学研究来说，有机层是电荷传输的关键区域。常温下，有机层内分子之间的电荷传输主要依靠跳跃模式进行，因此分子间/分子层间的距离和堆积模式就至关重要，而分子间作用力正是我们可以利用来调节分子堆积结构的工具。有机材料分子间的聚集依赖分子间的弱相互作用，其分子结构和固态堆积结构共同决定了材料在器件中的性能。发展可以精确控制成膜条件的快速、连续溶液加工技术，是实现器件性能突破、功能拓展和应用转化的关键点。

现有溶液加工技术如甩膜、滴膜、喷墨打印、凹版印刷等虽然也可以快速操作，但形成的绝大部分有机薄膜内分子堆积无序(小部分高分子膜可以通过退火来改善膜内的分子取向)，但甩膜方法中绝大部分溶液都浪费掉了。甩膜、滴膜、喷墨打印方法制备有机膜仅限于实验室级小型(甩膜3cm*3cm；滴膜原则上可以较大，但这种靠溶剂自然挥发的过程会产生很明显的聚集性边界和不连续；喷墨打印虽可打印较大范围，但速度会非常慢，需要液滴的不断叠加覆盖，涉及分子不断的析出-溶解- 再析出，形貌和有序性很难得到控制)刚性基材上的薄膜制备；而凹版等印刷技术材料利用率很低，对于绝大部分通过自主设计合成的分子材料来说，根本无法支撑用于大量印刷所需的材料合成。因此高效利用材料制备大面积有序排列的有机薄膜存在很大的技术难度。

实用新型内容

鉴于以上分析，本实用新型旨在提供一种连续涂布系统，实现了快速、高效溶液法连续制膜，同时还可以通过精确控制成膜条件优化薄膜形貌与堆积结构。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种连续涂布系统，包括框架和涂布单元、供液装置以及设置在框架上的涂布单元移动装置、温控基台单元和基材传送装置；

基材传送装置用于传送基材；供液装置为基材提供涂布液；

涂布单元设置在涂布单元移动装置上，涂布单元移动装置用于控制涂布单元与基材之间的距离和角度；涂布单元通过对涂布液施加剪切力以控制涂膜厚度和形貌；

温控基台单元用于控制基材温度，促进涂布液固化。

进一步的，涂布单元移动装置包括固定在框架上的固定基座、设置在固定基座上的电动位移台和设置在电动位移台上的电动旋转台；涂布单元设置在电动旋转台上。

进一步的，涂布单元包括牵引片，牵引片为至少有一条直线边的平面结构，用以对涂布液施加剪切力。

进一步的，牵引片为单翘边四边形结构，平滑端用以对涂布液施加剪切力，翘边端设置有虹吸口。

进一步的，供液装置包括丝杆泵、储液机构、多通道模块和送液管；丝杆泵由步进电机、丝杆和注射器支架构成；注射器支架上反向固定有第一注射器和第二注射器。