Maszyna do testowania powłoki szczelinowej Dr. Blade Coating Device

Wprowadzenie do produktu
LR-Z251 to precyzyjna maszyna testująca powlekanie typu slot die, starannie opracowana przez LONROY. Zaprojektowana głównie do powlekania metodą wytłaczania typu slot die, obsługuje szeroki zakres zastosowań, w tym fotowoltaikę organiczną (OPV), tranzystory polowe organiczne (OFET), polimery przewodzące, nanowłókna i nanorurki, materiały 2D, OLED i PeLED, ogniwa słoneczne perowskitowe, elektrolity i elektrody do baterii litowo-jonowych oraz barwnikowe ogniwa słoneczne (DSSC).
Konwencjonalne powlekarki laboratoryjne często mają trudności z produkcją warstw nanometrycznych ze względu na ograniczenia, takie jak regulacja ostrza zgarniającego i problemy z płaskością podłoża. W przeciwieństwie do tego, powlekarka typu slot die wykorzystuje różne opcje platformy podłoża – w tym granit klasy inspekcyjnej, adsorpcję próżniową, precyzyjną stal formierską i platformy szklane – oraz wykorzystuje bezkontaktową głowicę powlekającą typu slot die. Grubość mokrej warstwy jest precyzyjnie kontrolowana poprzez zrównoważenie trzech czynników: ciśnienia podawania, szerokości szczeliny slot die i prześwitu między głowicą powlekającą a podłożem. Dodatkowo, wersja zaawansowana maszyny posiada zaawansowane oprogramowanie sterujące.

System zawiera mechanizm regulacji wysokości i sprzężenia zwrotnego, znacznie poprawiający precyzję i jednorodność powlekania. Jest w stanie osiągnąć grubość mokrej warstwy zaledwie 1 mikron i grubość suchej warstwy w skali nanometrów, i jest szeroko stosowany w krajowych laboratoriach folii optycznych na etapach badań i rozwoju oraz prototypowania.

Cechy produktu
1. Wysoka integracja – Integracja powlekarki z systemem inline może zwiększyć wydajność produkcji i znacznie obniżyć ogólne koszty produkcji cienkowarstwowych urządzeń elektronicznych.
2. Prostota i niezawodność – Powlekanie typu slot die jest wysoce niezawodną techniką produkcji jednorodnych mokrych warstw, ze zmiennością grubości mniejszą niż 2% przy długich przebiegach powlekania. Grubość powlekania jest kontrolowana poprzez regulację szybkości przepływu roztworu i prędkości podłoża. Prawdopodobieństwo defektów powlekania można zmniejszyć poprzez optymalizację określonych parametrów geometrycznych bez zmiany grubości powlekania.
3. Przydatność do zastosowań badawczych – Chociaż powlekanie typu slot die jest potężną technologią, jego zastosowanie w badaniach i rozwoju elektroniki cienkowarstwowej pozostaje ograniczone. Ponieważ jest to głównie technologia przemysłowa, nawet najprostsze systemy są drogie, biorąc pod uwagę, że producenci celują w sektor przemysłowy, a nie akademicki. Ponadto, konwencjonalne systemy powlekania są często duże i złożone, co czyni je nieodpowiednimi dla badaczy dopiero rozpoczynających opracowywanie procesów osadzania cienkich warstw. Kompaktowa i łatwa w obsłudze powlekarka typu slot die jest przeznaczona do użytku laboratoryjnego, umożliwiając badaczom optymalizację formulacji rozpuszczalników i parametrów procesu bez konieczności przeprowadzania rozległych serii produkcyjnych. Powlekanie typu slot die ułatwia przełożenie wyników badań na praktyczne, wielkoskalowe zastosowania.
4. Kontrolowana grubość warstwy – Powlekanie typu slot die jest techniką powlekania „wstępnie dozowaną”; grubość osadzania mokrej warstwy zależy wyłącznie od szybkości przepływu roztworu, prędkości podłoża i szerokości powlekania. Uwzględniając stężenie roztworu i gęstość materiału, grubość suchej warstwy można określić za pomocą następującego równania:

Równanie to określa grubość powłoki slot die, gdzie *d* to grubość powłoki (cm), *f* to szybkość przepływu (cm³/min), *v* to prędkość powlekania (cm/min), *w* to szerokość powlekania (cm), *c* to stężenie roztworu (g/cm³), a *ρ* to gęstość suchej warstwy (g/cm³).
5. Powlekanie bez defektów – Powlekanie typu slot die opiera się na tworzeniu stabilnego koralika powłokowego. Koralik ten składa się z menisków przednich i tylnych, które muszą pozostać zakotwiczone na krawędziach głowicy slot die. Koralik jest stabilizowany przez równowagę między przepływem z głowicy powlekającej a przepływem lepkościowym na powierzchni podłoża. Użytkownicy mogą regulować różne parametry – takie jak szybkość przepływu roztworu, prędkość podłoża, wysokość głowicy powlekającej, zwilżalność roztworu i grubość kanału slot die – aby modyfikować te konkurujące przepływy. Działając w oknie stabilnego procesu powlekania, parametry te można regulować na różne sposoby, aby uzyskać filmy bez defektów.