KR101328859B1 - 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치 - Google Patents

은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치에 관한 것으로, 플렉서블 기판에 은나노 와이어 코팅액을 브러쉬 모듈을 이용하여 칠하는 방식으로 코팅하여 은나노 와이어 투명 전극을 제조하도록 함으로써, 단순하고 간편하여 사용 및 제작이 용이하고 투명 전극 제조 과정에서 은나노 와이어 코팅액의 낭비를 방지하여 더욱 효율적인 공정 수행이 가능하고, 연속 롤투롤 코팅 방식으로 적용하여 은나노 와이어 투명 전극을 상압에서 연속으로 저가로 생산할 수 있고 대면적 코팅으로 적용이 가능하여 다양한 소자의 양산 공정을 가능하게 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치를 제공한다.

Description

은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치{Brush Coating System for Transparent Ag Nanowire Electrodes}
본 발명은 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 플렉서블 기판에 은나노 와이어 코팅액을 브러쉬 모듈을 이용하여 칠하는 방식으로 코팅하여 은나노 와이어 투명 전극을 제조하도록 함으로써, 단순하고 간편하여 사용 및 제작이 용이하고 투명 전극 제조 과정에서 은나노 와이어 코팅액의 낭비를 방지하여 더욱 효율적인 공정 수행이 가능하고, 연속 롤투롤 코팅 방식으로 적용하여 은나노 와이어 투명 전극을 상압에서 연속으로 저가로 생산할 수 있고 대면적 코팅으로 적용이 가능하여 다양한 소자의 양산 공정을 가능하게 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치에 관한 것이다.
현재 ITO 투명 전극은 가시광선 영역에서 매우 높은 투과도(> 85%)와 매우 낮은 비저항(2~5×10-4 ohm-cm)등 매우 우수한 특성으로 평판 디스플레이 (LCD/AMOLED/E-ink/PDP, FED), 태양전지(DSSC/OSC/CIGS), 터치패널, 투명 TFT, 센서 뿐만 아니라 차세대 광전 소자로 각광받고 있는 플렉시블 디스플레이/태양전지 등에 널리 적용되고 있다.
그러나 이러한 ITO 투명 전극은 그 재료의 핵심 원소가 인듐인바, 인듐은 자원 고갈의 문제와 높은 생산 단가, 수소 플라즈마 노출시 특성 열화, 또한 ITO의 전기적/광학적 특성을 얻기 위하여 열처리 공정이 필수적으로 필요하기 때문에 플렉시블 기판을 사용하는 공정에는 적용할 수 없는 등의 문제가 있었다.
이러한 ITO 투명 전극의 단점을 극복하기 위해 최근 은(Ag) 나노 와이어를 이용한 투명 전극 제조에 관한 연구가 전세계적으로 활발하게 진행되고 있는 추세이다.
그러나 현재 연구되고 있는 대부분의 은나노 와이어 전극은 스핀 코팅을 통해 제작되거나 스핀 코팅을 통해 제작된 전극을 트랜스퍼(Transfer) 공정을 통해 구현하는 고가의 공정과 복잡한 공정으로 제작되며 스핀 코팅으로 제작시 대면적으로 적용하기가 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 스핀 코팅을 이용한 제작 방식은 그 공정의 특성상 장치의 구조가 복잡하여 제작이 어렵고 고가이며, 은나노 와이어 코팅액의 불필요한 낭비가 발생하여 은나노 와이어 코팅액의 소요량 또한 증가하여 비효율적이라는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 플렉서블 기판에 은나노 와이어 코팅액을 브러쉬 모듈을 이용하여 칠하는 방식으로 코팅하여 은나노 와이어 투명 전극을 제조하도록 함으로써, 단순하고 간편하여 사용 및 제작이 용이하고 투명 전극 제조 과정에서 은나노 와이어 코팅액의 낭비를 방지하여 더욱 효율적인 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연속 롤투롤 코팅 방식으로 적용하여 은나노 와이어 투명 전극을 상압에서 연속으로 저가로 생산할 수 있고 대면적 코팅으로 적용이 가능하여 다양한 소자의 양산 공정을 가능하게 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 플렉서블 기판의 이송 속도, 은나노 와이어 코팅액의 공급량 등을 조절하여 다양한 방식으로 은나노 와이어 투명 전극을 형성할 수 있고, 사용자의 필요에 따라 다양한 방식으로 선택 적용할 수 있어 그 활용 범위가 더욱 확장되는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 플렉서블 기판이 롤 형태로 권취되는 릴리스 롤러와, 상기 릴리스 롤러에 권취된 플렉서블 기판을 권취 해제하며 견인 이동시키는 견인 롤러를 통해 상기 플렉서블 기판을 연속적으로 이동 공급하는 공급 유닛; 상기 공급 유닛에 의해 이동하는 플렉서블 기판의 표면을 친수성 상태로 전처리하는 전처리 유닛; 상기 전처리 유닛에 의해 친수성 상태로 전처리된 플렉서블 기판의 표면에 투명 전극층이 형성되도록 은나노 와이어 코팅액을 브러쉬 모듈을 이용해 칠하는 방식으로 코팅하는 브러쉬 코팅 유닛; 상기 브러쉬 코팅 유닛에 의해 상기 플렉서블 기판의 표면에 형성된 코팅층을 건조시키는 건조 유닛; 및 상기 공급 유닛, 전처리 유닛, 브러쉬 코팅 유닛 및 건조 유닛의 동작 상태를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치를 제공한다.
이때, 상기 공급 유닛은 상기 견인 롤러를 회전 구동하는 롤러 구동 모터를 더 포함하고, 상기 롤러 구동 모터는 상기 견인 롤러의 회전 속도를 조절하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되며, 상기 견인 롤러의 회전 속도 조절에 따라 상기 플렉서블 기판의 이동 속도가 조절되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 브러쉬 모듈은 상기 플렉서블 기판의 이동 방향에 대한 직각 방향으로 길게 배치되어 상기 은나노 와이어 코팅액을 공급받을 수 있도록 별도의 코팅액 저장조와 코팅액 공급 호스를 통해 연결되며, 내부에는 상기 은나노 와이어 코팅액이 유동할 수 있도록 코팅액 공급 유로가 형성되는 브러쉬 블록; 및 상기 코팅액 공급 유로로부터 상기 은나노 와이어 코팅액이 흡수 전달되도록 상기 브러쉬 블록의 하단에 장착되어 상기 플렉서블 기판의 표면에 접촉하는 브러쉬 솔을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 코팅액 공급 호스에는 상기 은나노 와이어 코팅액의 공급량을 조절할 수 있도록 유량 조절 밸브가 장착되고, 상기 유량 조절 밸브는 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.
또한, 상기 브러쉬 코팅 유닛은 상기 브러쉬 모듈을 상기 플렉서블 기판의 이동 방향과 평행한 방향으로 왕복 직선 이동시키는 이송 모듈을 더 포함하고, 상기 이송 모듈은 상기 브러쉬 모듈의 이동 방향 및 이동 속도를 조절할 수 있도록 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.
또한, 상기 이송 모듈은 상기 브러쉬 블록의 일단부를 관통하며 나사 결합되도록 외주면에 나사산이 형성되어 상기 플렉서블 기판의 이동 방향과 평행한 방향으로 길게 배치되는 리드 스크류; 및 상기 리드 스크류를 길이 방향 축을 중심으로 회전 구동하며, 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 스크류 구동 모터를 포함하고, 상기 브러쉬 모듈은 상기 리드 스크류의 회전에 따라 상기 리드 스크류의 길이 방향을 따라 직선 이동하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 전처리 유닛은 상압 플라즈마 처리 방식으로 상기 플렉서블 기판의 표면을 처리하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 릴리스 롤러와 견인 롤러 사이에는 상기 플렉서블 기판을 지지하도록 베이스 스테이지가 구비되고, 상기 전처리 유닛, 브러쉬 코팅 유닛 및 건조 유닛은 상기 플렉서블 기판의 이동 방향을 따라 순차적으로 위치하도록 상기 베이스 스테이지의 상부에 배치될 수 있다.
또한, 상기 건조 유닛은 상기 베이스 스테이지의 상부에 배치되어 상기 플렉서블 기판에 건조 바람을 송풍하는 건조 송풍기; 및 상기 베이스 스테이지의 내부에 배치되어 상기 플렉서블 기판에 열을 전달하는 가열 히터를 포함하고, 상기 건조 송풍기 및 가열 히터는 상기 제어부에 의해 동작 제어되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 플렉서블 기판에 은나노 와이어 코팅액을 브러쉬 모듈을 이용하여 칠하는 방식으로 코팅하여 은나노 와이어 투명 전극을 제조하도록 함으로써, 단순하고 간편하여 사용 및 제작이 용이하고 투명 전극 제조 과정에서 은나노 와이어 코팅액의 낭비를 방지하여 더욱 효율적인 공정 수행을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 연속 롤투롤 코팅 방식으로 적용하여 은나노 와이어 투명 전극을 상압에서 연속으로 저가로 생산할 수 있고 대면적 코팅으로 적용이 가능하며, 이에 따라 다양한 소자의 양산 공정을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 플렉서블 기판의 이송 속도, 은나노 와이어 코팅액의 공급량 등을 조절하여 다양한 방식으로 은나노 와이어 투명 전극을 형성할 수 있고, 사용자의 필요에 따라 다양한 방식으로 선택 적용할 수 있어 그 활용 범위를 더욱 확장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 코팅 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 브러쉬 코팅 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치의 제어부 관련 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치는 은나노 와이어가 포함된 코팅액을 플렉서블 기판의 표면에 브러쉬를 이용해 칠하는 방식으로 투명 전극을 형성하는 장치로서, 공급 유닛(100), 전처리 유닛(300), 브러쉬 코팅 유닛(200), 건조 유닛(400) 및 제어부(600)를 포함하여 구성된다.
공급 유닛(100)은 롤투롤(roll-to-roll) 시스템으로 플렉서블 기판(10)을 연속적으로 이동 공급시키는 구성으로, 플렉서블 기판(10)이 롤 형태로 권취되는 릴리스 롤러(110)와, 릴리스 롤러(110)에 권취된 플렉서블 기판(10)을 권취 해제하며 견인 이동시키는 견인 롤러(120)를 포함하여 구성된다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 견인 롤러(120)가 회전하게 되면, 플렉서블 기판(10)이 릴리스 롤러(110)로부터 권취 해제되며 수평 방향으로 견인 이동된다.
이러한 공급 유닛(100)은 플렉서블 기판(10)의 이동 속도를 조절하며 공급할 수 있도록 구성되는데, 이를 위해 견인 롤러(120)를 회전 구동하는 롤러 구동 모터(130)를 더 포함하여 구성될 수 있고, 롤러 구동 모터(130)는 견인 롤러(120)의 회전 속도를 조절하도록 제어부(600)에 의해 동작 제어되는 방식으로 구성될 수 있다. 롤러 구동 모터(130)가 제어부(600)에 의해 견인 롤러(120)의 회전 속도를 조절하게 되면, 이에 따라 견인 롤러(120)에 의한 플렉서블 기판(10)의 견인 이동 속도가 조절되어 플렉서블 기판(10)의 공급 이동 속도가 조절된다.
전처리 유닛(300)은 공급 유닛(100)의 릴리스 롤러(110)와 견인 롤러(120) 사이에 배치되어 공급 유닛(100)에 의해 이동하는 플렉서블 기판(10)의 표면을 친수성 상태로 전처리하는 구성으로, 플렉서블 기판(10)의 표면에 은나노 와이어 코팅액을 코팅하는 공정 전에 코팅 작업이 원활하게 진행될 수 있도록 플렉서블 기판(10)의 표면을 전처리하도록 구성된다. 이러한 전처리 유닛(300)은 본 발명의 일 실시예에 따라 상압 플라즈마 처리 방식으로 플렉서블 기판(10)의 표면을 매끄럽게 하도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 플렉서블 기판(10)의 표면이 친수성 상태로 변화되어 은나노 와이어 코팅 작업이 더욱 원활하게 이루어질 수 있다.
브러쉬 코팅 유닛(200)은 전처리 유닛(300)에 의해 친수성 상태로 전처리된 플렉서블 기판(10)의 표면에 은나노 와이어 투명 전극층이 형성되도록 은나노 와이어 코팅액을 브러쉬 모듈(210)을 이용해 칠하는 방식으로 코팅하는 구성으로, 공급 유닛(100)의 릴리스 롤러(110)와 견인 롤러(120) 사이에 배치되며, 플렉서블 기판(10)의 이동 방향을 따라 전처리 유닛(300)의 후방에 위치하도록 배치된다.
이러한 브러쉬 코팅 유닛(200)은 별도의 코팅액 저장조(240)(도 2 참조)로부터 은나노 와이어 코팅액을 공급받아 브러쉬 모듈(210)을 통해 플렉서블 기판(10)의 표면에 은나노 와이어 코팅액을 코팅하도록 구성되며, 이때, 은나노 와이어 코팅액의 공급량을 조절하도록 구성될 수도 있고, 브러쉬 모듈(210)을 이송시킬 수 있도록 구성될 수도 있는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
건조 유닛(400)은 브러쉬 코팅 유닛(200)에 의해 플렉서블 기판(10)의 표면에 형성된 은나노 와이어 코팅층을 건조시키기 위한 구성으로, 공급 유닛(100)의 릴리스 롤러(110)와 견인 롤러(120) 사이에 배치되며, 플렉서블 기판(10)의 이동 방향을 따라 브러쉬 코팅 유닛(200)의 후방에 위치하도록 배치된다. 이러한 건조 유닛(400)에 의해 코팅층(11)이 건조됨에 따라 플렉서블 기판(10)의 표면에 은나노 와이어 투명 전극이 형성 완료된다.
이러한 건조 유닛(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 코팅층(11)이 신속하게 건조될 수 있도록 플렉서블 기판(10)의 표면에 건조 바람을 송풍하는 건조 송풍기(410)와, 플렉서블 기판(10)에 열을 전달하는 가열 히터(420)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 건조 송풍기(410)와 플렉서블 기판(10)은 제어부(600)에 의해 동작 제어되도록 구성되며, 이를 통해 코팅층(11)의 건조 상태에 따라 건조 송풍기(410)의 풍량을 조절하거나 가열 히터(420)의 열 공급량을 조절할 수 있다.
제어부(600)는 공급 유닛(100), 전처리 유닛(300), 브러쉬 코팅 유닛(200) 및 건조 유닛(400)의 동작 상태를 각각 동작 제어하도록 구성되며, 이러한 동작 제어를 통해 플렉서블 기판(10) 표면에 형성되는 은나노 와이어 코팅층(11)의 특성을 조절할 수 있다.
한편, 릴리스 롤러(110)와 견인 롤러(120) 사이에는 도 1에 도시된 바와 같이 플렉서블 기판(10)을 지지하도록 베이스 스테이지(500)가 구비되고, 전처리 유닛(300), 브러쉬 코팅 유닛(200) 및 건조 유닛(400)은 플렉서블 기판(10)의 이동 방향을 따라 순차적으로 위치하도록 베이스 스테이지(500)의 상부에 배치될 수 있다. 즉, 견인 롤러(120)에 의해 견인 이동되는 플렉서블 기판(10)이 릴리스 롤러(110)와의 사이 구간에서 느슨해져 플렉서블 기판(10) 표면에 대한 코팅 작업이 부정확해질 수 있으므로, 이를 보완하여 해당 구간에 베이스 스테이지(500)가 구비되고, 플렉서블 기판(10)이 이러한 베이스 스테이지(500)의 상면을 따라 이동하도록 구성될 수 있다.
이때, 건조 유닛(400)의 건조 송풍기(410)는 베이스 스테이지(500)의 상부에 이격되게 배치되고, 가열 히터(420)는 건조 송풍기(410)의 하부에 위치하도록 베이스 스테이지(500)의 내부에 배치되는 형태로 장착될 수 있다. 건조 송풍기(410)는 건조 바람을 송풍하도록 구성되는데, 이에 더하여 고온 건조 바람을 송풍하는 방식으로 구성될 수도 있으며, 이를 위해 별도의 히터 등이 내부에 장착될 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 코팅 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 브러쉬 코팅 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 코팅 유닛(200)은 전술한 바와 같이 브러쉬 모듈(210)을 이용하여 칠하는 방식으로 플렉서블 기판(10)의 표면에 은나노 와이어 코팅액을 코팅하도록 구성되는데, 브러쉬 모듈(210)은 브러쉬 블록(211)과 브러쉬 솔(213)을 포함하여 구성될 수 있다.
브러쉬 블록(211)은 플렉서블 기판(10)의 이동 방향에 대한 직각 방향으로 길게 배치되어 은나노 와이어 코팅액을 공급받을 수 있도록 별도의 코팅액 저장조(240)와 코팅액 공급 호스(230)를 통해 연결되며, 내부에는 코팅액 저장조(240)로부터 공급된 은나노 와이어 코팅액이 유동할 수 있도록 코팅액 공급 유로(212)가 형성된다.
브러쉬 솔(213)은 코팅액 공급 유로(212)로부터 은나노 와이어 코팅액이 흡수 전달되도록 브러쉬 블록(211)의 하단에 장착되며, 그 하단부가 플렉서블 기판(10)의 표면에 접촉하도록 형성된다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 플렉서블 기판(10)이 공급 유닛(100)에 의해 일측 방향으로 연속 이동하는 과정에서, 브러쉬 블록(211)으로부터 은나노 와이어 코팅액이 흡수 전달된 브러쉬 솔(213)이 플렉서블 기판(10)의 표면에 접촉하기 때문에, 플렉서블 기판(10)의 표면에는 은나노 와이어 코팅액이 코팅되며 코팅층(11)이 형성된다.
이때, 코팅액 저장조(240)에서는 정량 펌프(미도시) 등을 통해 일정량의 은나노 와이어 코팅액이 공급되도록 작동하고, 따라서, 브러쉬 블록(211) 및 브러쉬 솔(213)에는 일정량의 은나노 와이어 코팅액이 전달되며, 이와 동시에 공급 유닛(100)에 의해 플렉서블 기판(10)이 일정 속도로 이동하기 때문에, 플렉서블 기판(10)의 표면에는 은나노 와이어 코팅액 공급량 및 이동 속도에 대응하여 일정한 두께의 은나노 와이어 코팅층(11)이 형성된다.
한편, 코팅액 공급 호스(230)에는 도 2에 도시된 바와 같이 코팅액 저장조(240)로부터 브러쉬 블록(211)으로 공급되는 은나노 와이어 코팅액의 공급량을 조절할 수 있도록 유량 조절 밸브(250)가 장착되고, 이러한 유량 조절 밸브(250)는 제어부(600)를 통해 동작 제어되도록 구성될 수 있다.
이러한 구조에 따라 유량 조절 밸브(250)를 통해 브러쉬 블록(211)으로 공급되는 은나노 와이어 코팅액의 공급량이 조절되면, 플렉서블 기판(10)의 표면에 형성되는 은나노 와이어 코팅층(11)의 두께가 변화될 수 있다. 예를 들면, 플렉서블 기판(10)의 이동 속도를 일정하게 유지한 상태에서, 유량 조절 밸브(250)를 통해 은나노 와이어 코팅액의 공급량을 증가시키면, 플렉서블 기판(10)의 표면에 형성되는 은나노 와이어 코팅층(11)의 두께가 증가하고, 유량 조절 밸브(250)를 통해 은나노 와이어 코팅액의 공급량을 감소시키면, 플렉서블 기판(10)의 표면에 형성되는 은나노 와이어 코팅층(11)의 두께가 감소한다.
물론, 이와 같은 은나노 와이어 코팅층(11)의 두께 조절은 공급 유닛(100)을 통한 플렉서블 기판(10)의 이동 속도 조절을 통해서도 달성할 수 있다. 즉, 브러쉬 모듈(210)로 공급되는 은나노 와이어 코팅액의 공급량을 일정하게 유지한 상태에서, 롤러 구동 모터(130)의 동작 제어를 통해 견인 롤러(120)의 회전 속도를 증가시키면, 플렉서블 기판(10)의 이동 속도가 빨라지므로, 플렉서블 기판(10)의 표면에 형성되는 은나노 와이어 코팅층(11)의 두께가 감소하고, 견인 롤러(120)의 회전 속도를 감소시키면, 플렉서블 기판(10)의 이동 속도가 느려지므로, 플렉서블 기판(10)의 표면에 형성되는 은나노 와이어 코팅층(11)의 두께가 증가하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극 코팅 장치는 유량 조절 밸브(250) 및 롤러 구동 모터(130)의 동작 상태를 제어부(600)를 통해 동시에 조합하여 동작 제어함으로써, 플렉서블 기판(10)의 표면에 형성되는 은나노 와이어 코팅층(11)의 두께를 더욱 다양하게 조절할 수 있다.
한편, 브러쉬 코팅 유닛(200)은 도 3에 도시된 바와 같이 브러쉬 모듈(210)을 플렉서블 기판(10)의 이동 방향과 평행한 방향으로 왕복 직선 이동시키는 이송 모듈(260)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 이송 모듈(260)은 브러쉬 모듈(210)의 이동 방향 및 이동 속도를 조절할 수 있도록 제어부(600)에 의해 동작 제어되도록 구성될 수 있다.
이송 모듈(260)은 리드 스크류(261) 및 리드 스크류(261)를 회전 구동하는 스크류 구동 모터(262)를 포함하여 구성될 수 있는데, 리드 스크류(261)는 외주면에 나사산이 형성되어 브러쉬 블록(211)의 일단부를 관통하며 나사 결합되도록 구성된다. 이러한 리드 스크류(261)는 플렉서블 기판(10)의 이동 방향과 평행한 방향으로 길게 배치되며, 스크류 구동 모터(262)는 리드 스크류(261)를 길이 방향 축을 중심으로 회전 구동하도록 구성된다.
따라서, 스크류 구동 모터(262)가 리드 스크류(261)를 회전시켜 리드 스크류(261)가 회전하게 되면, 리드 스크류(261)에 나사 결합되는 브러쉬 블록(211)이 리드 스크류(261)의 길이 방향을 따라 직선 이동하게 된다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 브러쉬 블록(211)의 타측단에는 리드 스크류(261)와 평행한 방향으로 별도의 가이드바(263)가 관통 결합될 수 있고, 리드 스크류(261)와 가이드바(263)는 별도의 지지 브래킷(264)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이때, 가이드바(263)는 리드 스크류(261)를 보완하여 브러쉬 블록(211)의 직선 이동 경로를 가이드하는 기능을 수행한다.
이때, 스크류 구동 모터(262)는 제어부(600)를 통해 동작 제어되는데, 즉, 리드 스크류(261)의 회전 방향을 바꾸거나 또는 회전 속도를 바꾸도록 조절될 수 있다. 이와 같이 리드 스크류(261)의 회전 방향이 변경되면, 브러쉬 모듈(210)의 이동 방향이 반대 방향으로 변경되고, 리드 스크류(261)의 회전 속도가 변경되면, 브러쉬 모듈(210)의 이동 속도가 변경된다.
이와 같이 브러쉬 모듈(210)이 플렉서블 기판(10)의 이동 방향을 따라 왕복 직선 이동함에 따라 플렉서블 기판(10)의 표면에 형성되는 은나노 와이어 코팅층(11)의 두께를 조절할 수 있다. 이는 공급 유닛(100)에 의한 플렉서블 기판(10)의 이동 속도와 마찬가지 원리로 작동하는 것으로, 공급 유닛(100)에 의해 플렉서블 기판(10)이 정지하고 있는 동안 브러쉬 모듈(210)을 이동시켜 플렉서블 기판(10)의 표면에 은나노 와이어 코팅층(11)을 형성시킬 수 있다.
예를 들면, 공급 유닛(100)이 플렉서블 기판(10)을 일정 구간만큼 이동시킨 후 정지하고, 이 상태에서, 이송 모듈(260)이 브러쉬 모듈(210)을 직선 왕복 이동시킴으로써, 플렉서블 기판(10)의 특정 구간에 은나노 와이어 코팅액을 칠하는 방식으로 은나노 와이어 코팅층(11)을 형성시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극 코팅 장치는 전술한 바와 같이 브러쉬 모듈(210)이 정지한 상태에서 플렉서블 기판(10)을 이동시킴으로써, 브러쉬 모듈(210)에 의한 칠하는 작업이 1회 발생하도록 하여 은나노 와이어 코팅층(11)이 형성되도록 구성될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 플렉서블 기판(10)이 정지한 상태에서 이송 모듈(260)을 통해 브러쉬 모듈(210)을 직선 왕복 이동시킴으로써, 브러쉬 모듈(210)에 의한 칠하는 작업이 다수회 발생하도록 하여 은나노 와이어 코팅층(11)이 형성되도록 구성될 수도 있다.
즉, 사용자의 필요에 따라 브러쉬 모듈(210)을 통해 은나노 와이어 코팅액을 1회 칠하는 방식으로 은나노 와이어 코팅층(11)을 형성하거나 또는 다수회 칠하는 방식으로 은나노 와이어 코팅층(11)을 형성하도록 선택 적용 가능하게 구성될 수 있다.
이 경우, 각각의 방식에서 유량 조절 밸브(250)를 동작 제어하여 브러쉬 모듈(210)에 공급되는 은나노 와이어 코팅액의 공급량을 해당 방식에 적합하게 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치는 이상에서 설명한 바와 같이 다양한 구성과 이를 동작 제어하는 제어부(600)를 통해 사용자의 필요에 따라 다양한 방식으로 코팅층(11)을 형성하여 투명 전극층을 형성시킬 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 롤러 구동 모터(130)가 제어부(600)에 의해 동작 제어되도록 구성함으로써, 견인 롤러(120)의 회전 속도가 조절되어 플렉서블 기판(10)의 이동 속도가 조절되도록 할 수 있고, 이를 통해 은나노 와이어 코팅층(11)의 두께를 조절할 수 있다. 또한, 유량 조절 밸브(250)를 제어하여 은나노 와이어 코팅액의 공급량을 조절하여 은나노 와이어 코팅층(11)의 두께를 조절할 수 있고, 스크류 구동 모터(262)를 제어하여 브러쉬 모듈(210)의 이동 속도를 조절하여 코팅층(11)의 두께 조절 및 코팅층(11) 형성 방식을 변경할 수 있으며, 플렉서블 기판(10)의 표면 상태에 따라 전처리 유닛(300)의 작동 상태를 조절하여 더욱 원활한 코팅 작업이 가능하도록 하며, 건조 송풍기(410) 및 가열 히터(420)를 제어하여 은나노 와이어 코팅층(11)에 대한 건조 작업을 더욱 신속하고 효율적으로 수행하도록 할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 플렉서블 기판 11: 코팅층
100: 공급 유닛 110: 릴리스 롤러
120: 견인 롤러 130: 롤러 구동 모터
200: 브러쉬 코팅 유닛 210: 브러쉬 모듈
211: 브러쉬 블록 212: 코팅액 공급 유로
213: 브러쉬 솔 230: 코팅액 공급 호스
240: 코팅액 저장조 250: 유량 조절 밸브
260: 이송 모듈 261: 리드 스크류
262: 스크류 구동 모터 300: 전처리 유닛
400: 건조 유닛 410: 건조 송풍기
420: 가열 히터 500: 베이스 스테이지
600: 제어부

Claims (9)

  1. 플렉서블 기판이 롤 형태로 권취되는 릴리스 롤러와, 상기 릴리스 롤러에 권취된 플렉서블 기판을 권취 해제하며 견인 이동시키는 견인 롤러를 통해 상기 플렉서블 기판을 연속적으로 이동 공급하는 공급 유닛;
    상기 공급 유닛에 의해 이동하는 플렉서블 기판의 표면을 친수성 상태로 전처리하는 전처리 유닛;
    상기 전처리 유닛에 의해 친수성 상태로 전처리된 플렉서블 기판의 표면에 투명 전극층이 형성되도록 은나노 와이어 코팅액을 브러쉬 모듈을 이용해 칠하는 방식으로 코팅하는 브러쉬 코팅 유닛;
    상기 브러쉬 코팅 유닛에 의해 상기 플렉서블 기판의 표면에 형성된 코팅층을 건조시키는 건조 유닛;
    상기 공급 유닛, 전처리 유닛, 브러쉬 코팅 유닛 및 건조 유닛의 동작 상태를 제어하는 제어부; 및
    상기 릴리스 롤러와 견인 롤러 사이에 상기 플렉서블 기판을 지지하도록 형성된 베이스 스테이지를 포함하며,
    상기 전처리 유닛, 브러쉬 코팅 유닛 및 건조 유닛은 상기 플렉서블 기판의 이동 방향을 따라 순차적으로 위치하도록 상기 베이스 스테이지의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 유닛은
    상기 견인 롤러를 회전 구동하는 롤러 구동 모터를 더 포함하고, 상기 롤러 구동 모터는 상기 견인 롤러의 회전 속도를 조절하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되며, 상기 견인 롤러의 회전 속도 조절에 따라 상기 플렉서블 기판의 이동 속도가 조절되는 것을 특징으로 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러쉬 모듈은
    상기 플렉서블 기판의 이동 방향에 대한 직각 방향으로 길게 배치되어 상기 은나노 와이어 코팅액을 공급받을 수 있도록 별도의 코팅액 저장조와 코팅액 공급 호스를 통해 연결되며, 내부에는 상기 은나노 와이어 코팅액이 유동할 수 있도록 코팅액 공급 유로가 형성되는 브러쉬 블록; 및
    상기 코팅액 공급 유로로부터 상기 은나노 와이어 코팅액이 흡수 전달되도록 상기 브러쉬 블록의 하단에 장착되어 상기 플렉서블 기판의 표면에 접촉하는 브러쉬 솔
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 코팅액 공급 호스에는 상기 은나노 와이어 코팅액의 공급량을 조절할 수 있도록 유량 조절 밸브가 장착되고, 상기 유량 조절 밸브는 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 브러쉬 코팅 유닛은
    상기 브러쉬 모듈을 상기 플렉서블 기판의 이동 방향과 평행한 방향으로 왕복 직선 이동시키는 이송 모듈을 더 포함하고, 상기 이송 모듈은 상기 브러쉬 모듈의 이동 방향 및 이동 속도를 조절할 수 있도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이송 모듈은
    상기 브러쉬 블록의 일단부를 관통하며 나사 결합되도록 외주면에 나사산이 형성되어 상기 플렉서블 기판의 이동 방향과 평행한 방향으로 길게 배치되는 리드 스크류; 및
    상기 리드 스크류를 길이 방향 축을 중심으로 회전 구동하며, 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 스크류 구동 모터
    를 포함하고, 상기 브러쉬 모듈은 상기 리드 스크류의 회전에 따라 상기 리드 스크류의 길이 방향을 따라 직선 이동하는 것을 특징으로 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전처리 유닛은 상압 플라즈마 처리 방식으로 상기 플렉서블 기판의 표면을 처리하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조 유닛은
    상기 베이스 스테이지의 상부에 배치되어 상기 플렉서블 기판에 건조 바람을 송풍하는 건조 송풍기; 및
    상기 베이스 스테이지의 내부에 배치되어 상기 플렉서블 기판에 열을 전달하는 가열 히터
    를 포함하고, 상기 건조 송풍기 및 가열 히터는 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 은나노 와이어를 이용한 투명 전극 코팅 장치.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210064613A (ko) 2019-11-26 2021-06-03 재단법인 한국탄소산업진흥원 은나노 와이어 투명전극 제조방법
KR20210069849A (ko) 2019-12-04 2021-06-14 재단법인 한국탄소산업진흥원 고전도성 투명전극 제조방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101509110B1 (ko) * 2013-10-25 2015-04-07 영남대학교 산학협력단 나노 와이어 형상을 가진 은 나노 입자의 제조 방법
KR101705642B1 (ko) 2014-12-23 2017-02-13 주식회사 효성 투명 도전성 필름
KR101698980B1 (ko) * 2015-05-21 2017-01-23 사공승 섬유사 코팅 모듈 및 이를 포함하는 탄소섬유사 제조 장치
KR101647038B1 (ko) * 2015-06-24 2016-08-10 울산과학기술원 은나노와이어 기반의 고효율 투명전극 제조장치 및 투명전극 제조방법
KR102008447B1 (ko) * 2017-06-09 2019-08-07 건국대학교 산학협력단 투명전도성 필름 제조장치 및 제조방법
KR101961196B1 (ko) 2017-09-27 2019-03-22 주식회사 에스나노텍 은나노와이어 투명전극 제조 방법 및 이에 의해 제조된 투명전극
CN111203359B (zh) * 2020-04-05 2021-06-18 合肥海通静电科技有限公司 一种用于防静电板材加工的防静电油漆擦涂设备
KR102509506B1 (ko) * 2021-11-26 2023-03-14 한국기술교육대학교 산학협력단 롤-테이블타입 코팅이 가능한 슬롯 다이 코터
CN114082583B (zh) * 2022-01-11 2022-04-12 江苏顿堡智能制造有限公司 一种智能表面涂布液体装置及其使用方法
CN116510965A (zh) * 2023-06-29 2023-08-01 潍坊华源电磁线有限公司 一种电磁线绝缘涂层涂覆设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930017711A (ko) * 1992-02-28 1993-09-20 채오병 자동 셀베지 프린팅 시스템
KR20070048607A (ko) * 2005-11-04 2007-05-09 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표면 에너지 패터닝된 기판 위에 유체를 브러시 페인팅하여형성된 고해상도 구조물
KR20110038343A (ko) * 2009-10-08 2011-04-14 주식회사 포스코 연속 코팅 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930017711A (ko) * 1992-02-28 1993-09-20 채오병 자동 셀베지 프린팅 시스템
KR20070048607A (ko) * 2005-11-04 2007-05-09 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표면 에너지 패터닝된 기판 위에 유체를 브러시 페인팅하여형성된 고해상도 구조물
KR20110038343A (ko) * 2009-10-08 2011-04-14 주식회사 포스코 연속 코팅 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210064613A (ko) 2019-11-26 2021-06-03 재단법인 한국탄소산업진흥원 은나노 와이어 투명전극 제조방법
KR20210069849A (ko) 2019-12-04 2021-06-14 재단법인 한국탄소산업진흥원 고전도성 투명전극 제조방법

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