KR101288071B1 - Slot coater - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저점도의 코팅재를 코팅하는 슬롯 코터에 관한 것이다.The present invention relates to a slot coater for coating a low viscosity coating.
일례를 들면, 슬롯 코터는 토출 슬롯(slot)을 형성하는 후방 다이와 전방 다이, 및 후방 다이와 전방 다이 사이에 개재되어 토출 슬롯을 형성하는 심(shim)을 포함한다.For example, the slot coater includes a rear die and a front die forming an ejection slot, and a shim interposed between the rear die and the front die to form an ejection slot.
슬롯 코터는 후방 다이와 전방 다이의 선단에 형성되는 토출 슬롯을 통하여 코팅재를 토출함으로써, 토출 슬롯의 하방에서 미세 간격으로 이격되어 진행되는 기재에 코팅재를 코팅한다.The slot coater discharges the coating material through the discharge slots formed at the front ends of the rear die and the front die, thereby coating the coating material on the substrate which is spaced apart at a minute interval from the discharge slot.
예를 들면, 코팅재는 기판에 코팅되어 유기 태양 전지의 양, 음극층, 양, 음극층 사이의 정공수송층, 활성층 또는 전자수송층을 형성할 수 있다. 저점도의 코팅재를 설정된 패턴으로 토출하여 기재에 코팅하기 위하여, 심은 얇은 두께의 제1, 제2 심을 포개어 형성될 수 있다.For example, the coating material may be coated on a substrate to form a hole transport layer, an active layer or an electron transport layer between the positive electrode layer, the negative electrode layer, the positive electrode layer of the organic solar cell. In order to coat the substrate by discharging a low-viscosity coating material in a predetermined pattern, the shim may be formed by stacking thin first and second shims.
제1 심은 일측에 관통 구조의 패턴을 형성하여 코팅재의 공급을 가능하게 하고, 제2 심은 제1 심의 일면에 부착되어 패턴의 일측을 막아서 코팅재의 공급을 안내한다.The first shim forms a through structure pattern on one side to enable the supply of the coating material, and the second shim is attached to one side of the first shim to block one side of the pattern to guide the supply of the coating material.
그러나 이 경우 제1 심이 박막으로 형성되어 쉽게 손상될 수 있어서 심의 취급이 어렵다. 또한 심 설치시, 후방 다이 및 전방 다이 사이에 제1, 제2 심의 얼라인이 어렵다.
예를 들면, 일본공개공보 2008-272751(2008. 11. 13. 공개)에 슬롯 다이 및 슬롯 다이의 횡단유계량 틈을 조절하는 방법이 개시되어 있다.However, in this case, since the first shim is formed into a thin film and can be easily damaged, handling of the shim is difficult. In addition, during shim installation, it is difficult to align the first and second shims between the rear die and the front die.
For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-272751 (published on November 13, 2008) discloses a method for adjusting a slot die and a transverse flow gap between slot dies.
본 발명의 일 실시예는 심의 취급이 용이하고, 심과 후방 다이 및 전방 다이의 얼라인을 용이하게 하는 슬롯 코터에 관한 것이다.One embodiment of the invention relates to a slot coater that facilitates handling of shims and facilitates alignment of shims, rear dies and front dies.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 코는, 코팅재를 토출 슬롯으로 공급하는 공급홈을 구비하고, 상기 코팅재를 토출하는 상기 토출 슬롯의 일측을 제1 립부로 형성하는 전방 다이, 상기 전방 다이의 후방에 배치되어 상기 제1 립부에 대응하는 제2 립부를 형성하는 후방 다이, 및 상기 전방 다이와 상기 후방 다이 사이에 개재되어 결합되고, 일측으로 상기 제2 립부에 지지되어 상기 제1 립부와 마주하여 상기 토출 슬롯을 설정하는 심을 포함한다.A slot nose according to an embodiment of the present invention includes a supply groove for supplying a coating material to a discharge slot, a front die for forming one side of the discharge slot for discharging the coating material as a first lip, and a rear of the front die. A rear die disposed at and formed to form a second lip corresponding to the first lip, and interposed between the front die and the rear die, supported by the second lip on one side, and facing the first lip; And a shim for setting the discharge slot.
상기 심은, 서로 마주하는 상기 전방 다이와 상기 후방 다이에 개재되는 플레이트, 및 상기 토출 슬롯의 일측을 설정하도록 상기 플레이트의 일단에 형성되는 식각 홈을 포함할 수 있다.The shim may include a plate interposed between the front die and the rear die facing each other, and an etch groove formed at one end of the plate to set one side of the discharge slot.
상기 식각 홈은, 상기 토출 슬롯의 길이 방향을 따라 복수로 구비되며, 일측으로 상기 공급홈에 연결될 수 있다.The etching groove may be provided in plural along the length direction of the discharge slot, and may be connected to the supply groove to one side.
상기 플레이트는, 상기 전방 다이와 상기 후방 다이에 형성되는 체결구에 대응하는 관통구를 형성할 수 있다.The plate may form a through hole corresponding to a fastener formed in the front die and the rear die.
상기 식각 홈의 깊이는 상기 플레이트의 두께에서 상기 깊이를 제외한 두께 보다 작을 수 있다.The depth of the etching groove may be smaller than the thickness of the plate except the depth.
상기 식각 홈의 깊이는 5 ~ 10㎛일 수 있다.The depth of the etching groove may be 5 ~ 10㎛.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 코터는, 승강 작동되는 상기 토출 슬롯의 하측에 구비되어 전후진 작동하는 스테이지를 더 포함하며, 상기 스테이지는 상기 코팅재 수용홈을 더 포함할 수 있다.The slot coater according to an embodiment of the present invention may further include a stage provided at a lower side of the discharge slot for lifting and lowering operation, and the stage may further include the coating material receiving groove.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는, 전방 다이와 후방 다이 사이에 심을 개재하고, 전방 다이의 제1 립부와 심으로 토출 슬롯을 설정하므로 심의 두께를 두껍게 할 수 있다. 따라서 심의 취급이 용이하고, 심과 후방 다이 및 전방 다이의 얼라인이 용이하다.Thus, in one embodiment of the present invention, since the discharge slot is set between the front die and the rear die and the first lip and the shim of the front die, the thickness of the shim can be increased. Therefore, handling of the shim is easy, and alignment of the shim with the rear die and the front die is easy.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 코터의 사시도이다.
도 2는 도 1의 슬롯 코터의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 토출 슬롯의 상세 단면도이다.
도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다.1 is a perspective view of a slot coater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the slot coater of FIG. 1. FIG.
3 is a sectional view taken along line III-III in Fig.
4 is a detailed cross-sectional view of the discharge slot.
5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 1.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 코터의 사시도이고, 도 2는 도 1의 슬롯 코터의 분해 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예의 슬롯 코터(100)는 전방 다이(10), 후방 다이(20) 및 심(shim)(30)를 포함하며, 스테이지(40)를 더 포함할 수 있다.1 is a perspective view of a slot coater according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the slot coater of FIG. 1 and 2, the
전방 다이(10)와 후방 다이(20)는 심(30)을 개재하여 코팅재를 하방에 구비되는 토출 슬롯(50)으로 공급할 수 있도록 일례로써 볼트(51)와 너트(52)로 체결된다.The
전방 다이(10)는 코팅재를 공급하는 공급홈(11)을 구비하며, 코팅재를 토출하는 토출 슬롯(50)의 일측을 형성하는 제1 립부(12)를 포함한다. 공급홈(11)은 별도로 구비되는 펌프(미도시)에 연결되어 펌프로부터 코팅재를 공급받을 수 있다.The
후방 다이(20)는 전방 다이(10)의 후방에 배치되어 공급홈(11)의 다른 일측을 설정하며, 제1 립부(12)에 대응하는 제2 립부(22)를 포함한다.The
전, 후방 다이(10, 20)는 볼트(51)가 관통되는 체결구(13, 23)을 각각 형성하며, 체결구(13, 23)에 볼트(51) 너트(52) 체결 시, 공급홈(11)에 채워지는 코팅재를 제1, 제2 립부(12, 22)의 토출 슬롯(50)으로 토출하도록 구성된다.The front and rear dies 10 and 20
한편, 후방 다이(20)는 심(30)을 수용하도록 심(30)에 대응하여 형성되는 심 수용홈(21)을 구비한다. 심(30)은 전, 후방 다이(10, 20)이 체결시 심 수용홈(21)에 수용된 상태를 유지하고, 일측으로 전방 다이(20)에 접촉한다.On the other hand, the
따라서 심(30)의 일면은 후방 다이(20)의 심 수용홈(21) 및 제2 립부(22)에 의하여 지지된다. 이때, 토출 슬롯(50)은 서로 마주하는 제1 립부(12)와 심(30)의 대향면에 의하여 설정된다.Accordingly, one surface of the
예를 들면, 심(30)은 서로 마주하는 전, 후방 다이(10, 20)에 개재되는 플레이트(31)와, 토출 슬롯(50)의 일측을 설정하도록 플레이트(31)의 일단에 형성되는 식각 홈(32)을 포함한다.For example, the
플레이트(31)는 전, 후방 다이(10, 20)에 형성되는 체결구(13, 23)에 대응하는 관통구(33)를 형성한다. 따라서 플레이트(31)는 전, 후방 다이(10, 20) 사이에 개재되고, 볼트(51)가 체결부(13, 23) 및 관통구(33)를 관통하여 너트(52)에 체결됨으로써 전, 후방 다이(10, 20) 사이에 설치된다.The
식각 홈(32)은 플레이트(31)의 z축 방향 일측 단부에서 토출 슬롯(50)의 길이 방향(x축 방향)을 따라 복수로 구비되며, 전, 후방 다이(10, 20)의 내부에서 일측으로 공급홈(11)에 연결된다. 따라서 공급홈(11)에 채워진 코팅재는 식각 홈(32)를 통하여 토출 슬롯(50)을 토출될 수 있다.The
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이고, 도 4는 토출 슬롯(50)의 상세 단면도이고, 도 3 및 도 4를 참조하면, 식각 홈(32)의 깊이(d)는 플레이트(31)의 두께(t)에서 깊이(d)를 제외한 두께 (t1=t-d) 보다 작다(d<t1).3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2, and FIG. 4 is a detailed cross-sectional view of the
식각 홈(32)의 깊이(d)가 작으므로 코팅재의 미량 토출 제어가 가능하여 박막 코팅이 가능하고, 플레이트(31)의 두께(t) 및 식각 홈(32) 측에서의 두께(t1)가 깊이(d)보다 크므로 손상 없이 플레이트(31)이 취급이 용이할 수 있다.Since the depth d of the
예를 들면, 식각 홈(32)은 에칭으로 형성하므로 식각 홈(32)의 깊이(d)는 5 ~ 10㎛일 수 있다. 따라서 다양한 두께로 코팅재의 박막 코팅이 가능하고, 식각 홈(32)의 형성이 용이하다. 즉 토출 슬롯(50)을 형성함에 있어서 심(30)의 두께(t)에 대한 자유도가 향상될 수 있다.For example, since the
다시 도 1을 참조하면, 슬롯 코터(100)는 스테이지(40)를 향하여 z축 방향으로 승강 작동하고, y축 방향으로 전후진 작동 가능하다.Referring back to FIG. 1, the
또한 스테이지(40)는 승강 작동되는 슬롯 코터(100)의 토출 슬롯(50)의 하측에 구비되어 전후진 작동할 수도 있다. 이 경우, 슬롯 코터(100)는 전후진 작동하지 않을 수도 있다.In addition, the
스테이지(40)는 전후진 방향(y축 방향)의 일측에 코팅재 수용홈(41)을 구비할 수 있다. 코팅재 수용홈(41)은 토출 슬롯(50)의 길이(x축 방향으로 설정)에 대응하여 형성된다. 따라서 코팅재의 토출 초기에서부터 토출 안정시까지 일시적으로 기재(S) 밖에 코팅재의 토출이 가능하다.The
토출 슬롯(50)으로 코팅재의 토출이 안정되면, 스테이지(40)가 이동되어 도 4에 도시된 바와 같이 슬롯 코터(100)로부터 기재(S)에 코팅층(C)을 형성할 수 있다.When the discharge of the coating material is stabilized to the
도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 5를 참조하면, 스테이지(40)는 코팅 대상의 기재(S)를 장착하도록 설치된다.5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 1. Referring to FIG. 5, the
예를 들면, 스테이지(40)는 핫 플레이트(42), 핫 플레이트(42)의 하측에 형성되는 진공 챔버(43), 진공 챔버(43)에 연결되어 핫 플레이트(42)를 관통하는 핀홀들(44), 및 핀홀들(44) 사이에서 핫 플레이트(42)에 형성되는 설치구멍에 설치되는 카트리지 히터(45)를 포함한다.For example, the
스테이지(40)는 핀홀들(44)을 통하여 진공 챔버(43)의 부압을 기재(S)에 작용시켜 기재(S)를 진공 흡착으로 고정시킨다. 핀홀들(44)은 x, y축 방향으로 각각 등간격으로 배치되어 균일한 진공 흡착을 가능하게 한다. 또한 핀홀들(44)은 진공 챔버(43) 측의 내경보다 핫 플레이트(42)의 외표면 측에서 더 작은 내경으로 형성되어, 낮은 부압을 작용시키고 진공 챔버(43) 내의 부압 형성 및 해제를 용이하게 한다.The
따라서 스테이지(40)는 기재(S)를 지지하여 슬롯 코터(100)로부터 코팅되는 코팅재를 기재(S)에 박막으로 코팅 가능케 한다. 또한 스테이지(40)는 설치구멍에 설치되는 카트리지 히터(45)를 통하여 핫 플레이트(42)를 가열함으로써, 기재(S)에 코팅층(C)을 코팅하면서 동시에 코팅층(C)을 응고 및 경화시킬 수 있다.Therefore, the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.
10 : 전방 다이 11 : 공급홈
12 : 제1 립부 13, 23 : 체결구
20 : 후방 다이 21 : 심 수용홈
30 : 심(shim) 22 : 제2 립부
31 : 플레이트 32 : 식각 홈
33 : 관통구 40 : 스테이지
41 : 코팅재 수용홈 42 : 핫 플레이트
43 : 진공 챔버 44 : 핀홀들
45 : 카트리지 히터 50 : 토출 슬롯
51 : 볼트 52 : 너트
100 : 슬롯 코터 C : 코팅층
d : 깊이 S : 기재
t, t1 : 두께10: front die 11: supply groove
12:
20: rear die 21: shim receiving groove
30: shim 22: second rib
31: plate 32: etching groove
33: through hole 40: stage
41: coating material receiving groove 42: hot plate
43: vacuum chamber 44: pinholes
45: cartridge heater 50: discharge slot
51: bolt 52: nut
100: slot coater C: coating layer
d: depth S: base material
t, t1: thickness
Claims (7)
상기 전방 다이의 후방에 배치되어 상기 제1 립부에 대응하는 제2 립부를 형성하는 후방 다이;
상기 전방 다이와 상기 후방 다이 사이에 개재되어 결합되고, 일측으로 상기 제2 립부에 지지되어 상기 제1 립부와 마주하여 상기 토출 슬롯을 설정하는 심 (shim); 및
승강 작동되는 상기 토출 슬롯의 하측에 구비되어 전후진 작동하는 스테이지를 포함하며,
상기 후방 다이는,
상기 심을 수용하도록 심에 대응하여 형성되는 심 수용홈을 구비하고,
상기 심은,
상기 심 수용홈에서, 서로 마주하는 상기 전방 다이와 상기 후방 다이에 개재되는 플레이트, 및
상기 토출 슬롯의 일측을 설정하도록 상기 플레이트의 일단에 형성되는 식각 홈을 포함하고,
상기 전방 다이와 상기 후방 다이의 체결부 및 상기 플레이트의 관통구는, 볼트에 의하여 관통되고,
상기 볼트는 너트에 체결되며,
상기 스테이지는,
핫 플레이트
상기 핫 플레이트의 하측에 형성되는 진공 챔버,
상기 진공 챔버에 연결되어 상기 핫 플레이트를 관통하는 핀홀들,
상기 핀홀들 사이에서 상기 핫 플레이트에 설치되는 카트리지 히터, 및
전후진 방향의 일측에서 상기 핫 플레이트 밖에 형성되는 상기 코팅재 수용홈을 포함하는 슬롯 코터.
A front die having a supply groove for supplying a coating material to a discharge slot, and forming one side of the discharge slot for discharging the coating material as a first lip portion;
A rear die disposed behind the front die to form a second lip corresponding to the first lip;
A shim interposed between the front die and the rear die and coupled to the front die and supported by the second lip on one side to set the discharge slot to face the first lip; And
It is provided on the lower side of the discharge slot is a lift operation includes a stage for operating forward and backward,
The rear die,
It is provided with a shim receiving groove formed corresponding to the shim to receive the shim,
The planted,
A plate interposed between the front die and the rear die facing each other in the shim receiving groove, and
An etch groove formed in one end of the plate to set one side of the discharge slot,
The fastening portion of the front die and the rear die and the through hole of the plate are penetrated by bolts,
The bolt is fastened to the nut,
The stage includes:
Hot plate
A vacuum chamber formed below the hot plate,
Pinholes connected to the vacuum chamber and penetrating the hot plate;
A cartridge heater installed on the hot plate between the pinholes, and
A slot coater comprising the coating material receiving groove formed outside the hot plate at one side in the forward and backward direction.
상기 식각 홈은,
상기 토출 슬롯의 길이 방향을 따라 복수로 구비되며,
일측으로 상기 공급홈에 연결되는 슬롯 코터.
The method of claim 1,
The etching groove is,
It is provided in plurality along the longitudinal direction of the discharge slot,
Slot coater connected to the supply groove to one side.
상기 플레이트는,
상기 전방 다이와 상기 후방 다이에 형성되는 체결구에 대응하는 관통구를 형성하는
슬롯 코터.
The method of claim 1,
The plate,
Forming through holes corresponding to the fasteners formed in the front die and the rear die.
Slot coater.
상기 식각 홈의 깊이는
상기 플레이트의 두께에서 상기 깊이를 제외한 두께 보다 작은 슬롯 코터.
The method of claim 1,
The depth of the etching groove is
A slot coater less than the thickness of said plate less than said depth.
상기 식각 홈의 깊이는 5 ~ 10㎛인 슬롯 코터.
The method of claim 5,
Slot depth of the etching groove is 5 ~ 10㎛.
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