超薄型抽氣式狹縫塗佈頭之開發研究及其條紋塗佈應用

Abstract

塗佈技術在黏性膠帶、顯示器產業以及印刷電路等產業有廣泛應用。狹縫式塗佈技術因材料利用率高、可捲對捲(roll-to-roll)生產、塗膜均勻性佳與產生極薄液膜等優點，成為塗佈方法大宗。在太陽能電池、顯示器等產業，條紋塗佈的製程需求遽增，狹縫式塗佈用以條紋塗佈也成為其應用，但傳統塗佈頭須墊片分流方可產生條紋塗膜，本研究不需墊片配置藉由矽基流道設計產生條紋塗膜。本研究進行矽基狹縫塗佈頭用以條紋塗佈開發、在上游裝設抽氣延緩缺陷發生以提升製程速度以及塗佈顯影平台之研製為本研究三大重點。 第一部份，以微機電製程製作產生微米級塗膜的塗佈頭，改善傳統式塗佈頭體積大、重量重且開發成本高等問題，塗佈頭厚度至少小於五至十倍,重量小至少一千倍。本研究開發矽基條紋狹縫式塗佈頭，加工精度佳(流道深度小於5%；流道截面積小於1%)，相同塗佈條件下，各流道產生寬度均勻性高的條紋塗膜(不同時間的最大液橋寬度，相關係數小於5%)，達到微米級塗膜之條紋塗佈應用。 第二部份，設計開發塗佈顯影系統，流場顯影觀測給料狹縫的液珠動態行為，功能監測塗佈過程產生缺陷塗膜的條件，以即時改善塗膜。本研究與文獻中滾輪式塗佈系統和捲式平板塗佈系統比較，減少系統體積以及複雜度；在動態負載下震動偏差小於10μm故可應用於精密塗佈(本研究操作塗佈間距為100-200μm)。 第三部份，本研究開發出抽氣型狹縫塗佈頭，在塗佈液珠上游抽氣，延遲上游空氣侵入液膜，以提升塗佈速度，其配置及安裝容易且減少系統體積。本研究探討抽氣參數最佳化研究，實驗在一最適化的抽氣壓力(-3kPa)、抽氣距離(2.5mm)和塗佈間距(100μm)塗佈條件下，塗佈速度上限有最大提升效率。