[发明专利]基体涂漆或涂膜用的装置和方法

说明书

本发明涉及一种利用毛细缝隙对基体进行涂漆或涂膜的装置和方法。下面，为了简明起见，在描述本发明时虽然只谈到涂漆即涂漆过程，但也包括了其间使用适合的漆液进行涂膜或涂膜过程这层意思；但也包括了其间使用适合的涂膜液这层意思。

在薄膜技术领域中，尤其在生产LCD-显示器，半导体生产需用的掩模、半导体基体或陶瓷基体等的情况下，常常遇到这样的问题，即如何使矩形或圆形基片涂上一层或其它初始液态介质层，例如滤色层、感光漆层或特殊保护层。按照涂漆技术的现状，这时需要涂漆的基片水平地固定在一个转盘上。定量的漆从上面经过一喷嘴滴落在基片的中心部位上。然后使转盘转动。在转盘转动过程中，借助离心力，漆被分布到整个基体上(“旋涂法”)。这时，有很大一部分的漆从基体边缘被甩出去了。可以达到的漆厚度的均匀性取决于旋转加速的大小、旋转速度及漆的粘度。

采用上述已知的方法时，矩形的片状基体上漆厚度均匀性是个难题，尤其在基体的边缘区。在这里通常形成漆厚度较大的带，即所谓的漆隆凸。这样，涂漆的均匀性就大大地降低了。

为了收集经基体边缘甩出来的漆，同时为了保护涂漆工位，将这种涂漆转盘通常安置在一种罐形器具中，例如可参看专利DE-GM9103494。在涂漆时，回溅的漆也有可能溅到基体的表面上。这一点对基体进一步的处理是很不利的。此外，采用上述已知的方法时，所用的漆量的90％以上都经过基体边缘被甩出去了；这一漆量的回收利用是很费事的，费用也很高。可以涂漆或涂膜的基片的尺寸大小是有上限的。此外，在这类装置的旋转部件上被碾碎而脱离开来的小的颗粒会沉压在基片的表面上，从而干扰继后的工序。再者，在旋转运作过程中，漆会甩在基体的棱边上，它在继后的各道工序中会造成很多麻烦。此外，这样一台转盘的装配和驱动既复杂又昂贵。

通过一种用于基片涂漆和涂膜的装置(PCT/DE 93/00777)达到了改进涂漆和涂膜工序的目的，在该装置上，涂漆或涂膜液(以下简称液体)经过一个缩窄而成毛细管的缝隙从下方被导引到基体的朝下的表面上。基体以均匀的速度被引导过该缝隙。缝隙是这样设计的：它起着毛细管的作用，借此自动地以特别均匀的速度不断供给漆液。毛细作用是这样获得的，例如使缝隙的宽度小于0.5mm(毫米)。通过毛细作用，液体自动地以恒定速度逆着重力作用在毛细缝隙中上升，然后从缝隙出口处流出。在缝隙上方，漆流如同一条细窄的线与基体的需涂膜的表面相接触，并在基体相对于出口移动时沉积在该表面上而成均匀的薄层。

涂漆过程或涂膜过程因此是借助联合利用毛细管效应和粘附效应完成的。使用上述装置，可改善基体特别是矩形基体上漆层厚度的均匀性，并降低漆的消耗量。但它的缺点是会影响该装置的运转，这是因为在各个涂漆或涂膜过程之间较长时间停歇后，涂膜用的液体便固结在毛细缝隙的出口部位。这一点会对继后的涂漆或涂膜过程造成很不利的影响。此外，还可能带来的不利之处是，由于在被涂漆或涂膜基体的棱边上的粘附作用，会产生不希望出现的漆隆凸或涂膜材料隆凸。

本发明的一项任务是为基体的涂漆和涂膜提供一种新装置和一种新方法。

为解决此任务，本发明提供一种对基体进行涂漆或涂膜的装置，包括：一个具有毛细缝隙的部件；一个用于将漆或涂膜液—以下简称液体—接收于其内的容器，在上述容器中这样安置了上述部件，使得上述毛细缝隙同上述容器中的液体相连通，而且该液体可以输供给毛细缝隙；用来沿垂直方向相对于上述容器移动上述毛细缝隙的上述出口的机构。由于毛细缝隙的出口是可移动的，所以开始涂漆时可将该出口特别紧密地引向基体，涂漆结束时又可将该出口移离基体。

这里最有利之处是，毛细缝隙的出口可以借助一个沿垂直方向进行的移动过程完全插进液体中。这样，在涂漆过程的间隔时间里，可将毛细缝隙的出口完全插进液体中，从而可防止于涂漆过程中残留在毛细缝隙上的液体干固，还可防止外来的异物沉积在毛细缝隙上。上述两种现象都可能在以后的涂漆过程中引起干扰。

依本发明提出的另一个特别有利的结构，为涂液容器配备了一个关闭机构，以便在涂漆装置不用时可以朝外关闭该容器。这样即可防止全部液体出现任何干燥过程。为此，关闭机构最好设计成气密式的。

另外，已证明很有利的做法是配备一个过滤装置和一个泵，以便对容器中循环的液体进行过滤。依此，可利用一个微粒过滤器来过滤液体(循环过滤法)，以保持液体洁净，使之处于适合涂漆要求的状态。随后在涂漆或涂膜过程中适宜地暂时停止过滤操作。