KR102371434B1 - Coating head with multi coating modes and method for functional coating solution by using the coating head - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 피처리 기판에 기능성 용액을 코팅하는 방법으로서, 코팅 장치의 스테이지에 피처리 기판을 로딩하는 단계; 로딩된 피처리 기판의 표면에 상기 기능성 용액을 코팅하는 단계; 및 피처리 기판을 건조하는 단계;를 포함하며, 상기 기능성 용액이 수nm 내지 100nm의 크기를 가지며 가시광 대역에 속하는 국소 표면 플라즈몬 공명(LSPR) 파장을 갖는 플라즈몬 활성 금속의 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for coating a functional solution on a target substrate, the method comprising: loading the target substrate on a stage of a coating apparatus; coating the functional solution on the loaded surface of the target substrate; and drying the target substrate, wherein the functional solution has a size of several nm to 100 nm and includes nanoparticles of plasmon active metal having a local surface plasmon resonance (LSPR) wavelength belonging to the visible light band It provides a functional solution coating method.

Description

멀티 코팅 모드를 갖는 코팅 헤드 및 이를 이용한 기능성 용액 코팅 방법 {Coating head with multi coating modes and method for functional coating solution by using the coating head} Coating head with multi coating modes and method for functional solution coating using same {Coating head with multi coating modes and method for functional coating solution by using the coating head}

본 발명은 기판에 기능성 용액을 코팅하는 코팅 장치 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 색구현과 자기세정 및/또는 자기회복 기능을 갖는 나노입자 또는 마이크로입자를 함유한 기능성 용액을 대면적의 기판 위에 균일하게 코팅할 수 있는 코팅 장치 및 코팅 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a coating apparatus for coating a functional solution on a substrate and a coating method using the same, and more particularly, to a functional solution containing nanoparticles or microparticles having color realization and self-cleaning and/or self-recovery functions. It relates to a coating apparatus and a coating method capable of uniformly coating on a large-area substrate.

근래 들어 태양광으로부터 직접 전기 에너지를 생산하는 태양전지에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 일반적으로 태양전지는 백시트 위에 태양전지 셀, EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 기반의 밀봉시트, 및 유리 등의 투명 기판이 적층된 태양관 패널로 구성되는데, 태양광 패널의 가장 바깥층을 이루는 유리 등의 투명 기판은 단열성이나 내구성, 오염에 대한 자기 세정력, 태양전지로 흡수되는 광량의 감소를 줄이고 눈부심을 방지하기 위한 반사저감능 등과 같은 기능적 물성이 요구되고 더 나아가 태양광 패널이 건물의 내외벽에 설치될 경우 다양한 심미성을 만족하기 위해 자유로운 색상의 변화 또한 가능한 것이 바람직하다. In recent years, interest in solar cells that directly generate electrical energy from sunlight has increased significantly. In general, a solar cell is composed of a solar tube panel in which a solar cell, an EVA (Ethylene Vinyl Acetate)-based sealing sheet, and a transparent substrate such as glass are laminated on a back sheet. Transparent substrates require functional properties such as thermal insulation, durability, self-cleaning ability against contamination, and reflection reduction ability to reduce the amount of light absorbed by solar cells and prevent glare. If possible, it is desirable to be able to freely change colors to satisfy various aesthetics.

이러한 기능성 물질을 유리 등의 기판에 코팅하기 위해 건식코팅방법 즉, 진공장비를 이용하여 금속이나 고분자 막막을 코팅하는 방법을 사용할 수 있으나 이는 가격이 매우 고가인 방법이므로, 가격이 저렴하면서도 공정이 용이한 습식코팅방법이 개발되어야 한다. 습식코팅방법으로 종래부터 바(bar) 코팅이나 슬롯 다이(slot-die) 코팅 등의 방식으로 코팅하고 있는데, 기능성을 갖는 나노입자의 분산액을 대면적의 기판에 코팅할 경우 분산액 내에서 나노입자들의 분포가 균일하지 않기 때문에 대면적 기판 코팅시 균일도 제어가 어려우며 특히 색상 인가를 위한 코팅을 할 경우 매우 작은 영역의 결함이나 불균일도 눈으로 쉽게 차이를 확인할 수 있어 더 높은 균일성이 요구된다. In order to coat these functional materials on a substrate such as glass, a dry coating method, that is, a method of coating a metal or polymer film using vacuum equipment, can be used, but since this is a very expensive method, the price is low and the process is easy A wet coating method should be developed. As a wet coating method, conventionally, coating methods such as bar coating or slot-die coating are used. When a dispersion of functional nanoparticles is coated on a large-area substrate, it Because the distribution is not uniform, it is difficult to control the uniformity when coating a large area substrate. In particular, when coating for color application, even a very small area of defects or non-uniformity can be easily identified with the naked eye, so higher uniformity is required.

특허문헌1: 한국 공개특허 제2015-0058860호 (2015년 5월 29일 공개)Patent Document 1: Korean Patent Publication No. 2015-0058860 (published on May 29, 2015)

상술한 것처럼 종래의 대면적 기판 코팅시 균일도 제어가 어려우며 특히 종래기술의 경우 각 코팅 장치에 따라 이미 코팅액 주입방식이 정해져 있으므로 코팅액에 따른 최적의 코팅방식 설정에 어려움이 있다. As described above, it is difficult to control uniformity when coating a large area substrate in the prior art, and in particular, in the case of the prior art, since a coating solution injection method is already determined according to each coating device, it is difficult to set an optimal coating method according to the coating solution.

본 발명은 상기와 같은 문제와 한계를 극복하기 위한 것으로, 블레이드(blade) 코팅, 슬롯 다이(slot-die) 코팅, 및 컨벡티브(convective) 코팅 방식에 따른 코팅작업을 수행할 수 있는 멀티 코팅모드를 가지며, 기능성 용액내 나노입자의 크기나 코팅층의 두께 등 코팅 변수에 따라 코팅 방식을 가변하여 코팅할 수 있는 코팅 헤드 및 이를 구비한 코팅 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to overcome the above problems and limitations, a multi-coating mode capable of performing a coating operation according to a blade coating, a slot-die coating, and a convective coating method An object of the present invention is to provide a coating head capable of coating by varying the coating method according to coating parameters such as the size of nanoparticles in a functional solution or the thickness of a coating layer, and a coating device having the same.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 피처리 기판에 기능성 용액을 코팅하는 방법으로서, 코팅 장치의 스테이지에 피처리 기판을 로딩하는 단계; 로딩된 피처리 기판의 표면에 상기 기능성 용액을 코팅하는 단계; 및 피처리 기판을 건조하는 단계;를 포함하며, 상기 기능성 용액이 수nm 내지 100nm의 크기를 가지며 가시광 대역에 속하는 국소 표면 플라즈몬 공명(LSPR) 파장을 갖는 플라즈몬 활성 금속의 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for coating a functional solution on a target substrate, the method comprising: loading the target substrate on a stage of a coating apparatus; coating the functional solution on the loaded surface of the target substrate; and drying the target substrate, wherein the functional solution has a size of several nm to 100 nm and includes nanoparticles of plasmon active metal having a local surface plasmon resonance (LSPR) wavelength belonging to the visible light band It provides a functional solution coating method.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기능성 용액 코팅 방법을 수행하는 코팅 장치로서, 피처리 기판을 흡착하여 지지하는 스테이지; 상기 스테이지의 상부 또는 하부에 배치되어 피처리 기판을 가열하여 기능성 용액을 건조시키기 위한 히터; 및 상기 스테이지에 대해 상대적으로 이동 가능하도록 구성되고 상기 스테이지에 흡착된 피처리 기판의 표면에 기능성 용액을 코팅하는 코팅 헤드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 장치를 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a coating apparatus for performing the functional solution coating method, comprising: a stage for adsorbing and supporting a target substrate; a heater disposed above or below the stage to heat the target substrate to dry the functional solution; and a coating head configured to be relatively movable with respect to the stage and coated with a functional solution on the surface of the target substrate adsorbed to the stage.

본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 헤드는 블레이드 코팅, 슬롯 다이 코팅, 및 컨벡티브 코팅 방식에 따른 코팅작업을 수행할 수 있는 멀티 코팅모드를 가지며, 기능성 용액내 나노입자의 크기나 코팅층의 두께 등 코팅 변수에 따라 코팅 방식을 가변하여 코팅할 수 있어 대면적 기판에 기능성 용액을 균일하게 코팅할 수 있는 기술적 효과를 가진다. The coating head according to an embodiment of the present invention has a multi-coating mode capable of performing coating operations according to blade coating, slot die coating, and convection coating method, such as the size of nanoparticles in the functional solution, the thickness of the coating layer, etc. It has the technical effect of uniformly coating a functional solution on a large-area substrate because the coating method can be varied according to the coating parameters.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치를 설명하는 도면,
도2는 일 실시예에 따른 코팅 헤드를 설명하는 도면,
도3은 일 실시예에 따른 기능성 용액을 코팅하는 방법의 예시적인 흐름도,
도4는 일 실시예에 따른 기능성 용액의 코팅 방법을 설명하는 도면이다. 1 is a view for explaining a coating apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a view illustrating a coating head according to an embodiment;
3 is an exemplary flow diagram of a method of coating a functional solution according to an embodiment;
4 is a view for explaining a method of coating a functional solution according to an embodiment.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. In this specification, when a component is referred to as being on another component, it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.In this specification, when terms such as first, second, etc. are used to describe components, these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', '~로 구성된다', 및 '~으로 이루어진다'라는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, the singular also includes the plural unless otherwise specified in the phrase. The expressions 'comprising', 'consisting of', and 'consisting of' as used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the stated elements.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically describe the invention and help understanding. However, a reader having enough knowledge in this field to understand the present invention may recognize that the present invention may be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts which are commonly known and not largely related to the invention in describing the invention are not described in order to avoid confusion in describing the invention.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치를 개략적으로 나타내었다. 1 schematically shows a coating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면 코팅 장치는 스테이지(20), 히터(25), 롤러(30), UVO 램프(40), IR 히터(50), 및 코팅 헤드(100)를 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the coating apparatus may include a stage 20 , a heater 25 , a roller 30 , a UVO lamp 40 , an IR heater 50 , and a coating head 100 .

스테이지(20)와 롤러(30)는 코팅 장치의 장치 프레임(10)에 설치되며, 스테이지(20)는 피처리 기판을 흡착하여 지지하는 역할을 한다. 롤러(30)는 장치 프레임(10) 상부면에 다수의 설치되며, 피처리 기판(S)이 롤러(30)에 의해 (예컨대 도1에서 오른쪽에서 왼쪽 방향으로) 이송될 수 있다. 스테이지(20) 내측에도 다수의 롤러(30)가 설치되되 롤러(30)의 상단부가 스테이지(20)의 표면 보다 위로 돌출하도록 배치된다. 또한 스테이지(20)가 상하로 움직이도록 구성되어, 스테이지(20)가 아래로 내려가면 도1에 도시한 것처럼 롤러(30)의 상단부가 스테이지(20)의 상부면 보다 위로 돌출한 상태가 되고 스테이지(20)가 위로 움직이면 롤러(30)의 상단부보다 더 위쪽으로 상승할 수 있다. 따라서 스테이지(20)가 내려간 상태에서 피처리 기판(S)을 이송하여 스테이지(20)의 상부면에 위치시킨 후 스테이지(20)를 상승시켜 스테이지(20)의 상부면 위에 피처리 기판(S)을 고정시킬 수 있다. The stage 20 and the roller 30 are installed on the apparatus frame 10 of the coating apparatus, and the stage 20 serves to adsorb and support the substrate to be processed. A plurality of rollers 30 are installed on the upper surface of the apparatus frame 10 , and the substrate S to be processed can be transported by the rollers 30 (eg, from right to left in FIG. 1 ). A plurality of rollers 30 are installed inside the stage 20 as well, and the upper ends of the rollers 30 are disposed to protrude above the surface of the stage 20 . In addition, the stage 20 is configured to move up and down, and when the stage 20 goes down, the upper end of the roller 30 protrudes above the upper surface of the stage 20 as shown in FIG. When (20) moves upward, it can rise higher than the upper end of the roller (30). Therefore, in a state where the stage 20 is lowered, the target substrate S is transferred and placed on the upper surface of the stage 20 , and then the stage 20 is raised so that the processing target substrate S is placed on the upper surface of the stage 20 . can be fixed.

이 때 일 실시예에서 스테이지(20)의 표면에는 복수개의 흡착구(도시 생략)이 설치되고 진공압 형성부(도시 생략)에 의해 형성된 진공압으로 흡착구가 피처리 기판(S)을 흡착함으로써 피처리 기판(S)을 스테이지(20) 위에 안정적으로 고정시킬 수 있다. At this time, in an embodiment, a plurality of adsorption ports (not shown) are installed on the surface of the stage 20, and the adsorption ports adsorb the target substrate S with a vacuum pressure formed by a vacuum pressure forming unit (not shown). The target substrate S can be stably fixed on the stage 20 .

또한 일 실시예에서 스테이지(20)의 상부면에는 히터(25)를 더 포함할 수 있다. 히터(25)는 예컨대 전기로 가열되는 가열소자를 포함할 수 있으며, 피처리 기판(S)에 용액을 코팅한 후 건조할 때 히터(25)를 이용하여 건조시킬 수 있다. 대안적 실시예에서 히터(25)가 스테이지(20)의 상부에 위치할 수도 있고 히터(25)가 열풍을 불어내는 열풍 건조기 등 다른 방식의 히터로 구현될 수도 있다. Also, in an embodiment, a heater 25 may be further included on the upper surface of the stage 20 . The heater 25 may include, for example, a heating element heated by electricity, and may be dried using the heater 25 when the solution is coated on the processing target substrate S and then dried. In an alternative embodiment, the heater 25 may be located on the upper portion of the stage 20 or may be implemented as a heater of another type, such as a hot air dryer in which the heater 25 blows hot air.

본 발명의 코팅 장치는 스테이지(20)의 상부에 위치하는 UVO 램프(40)를 더 포함할 수 있다. UVO 램프(40)는 피처리 기판(S)의 표면처리를 위해 설치될 수 있으며, 소정 파장 대역의 자외선을 피처리 기판(S)에 조사하여 피처리 기판(S)의 표면이 예컨대 친수성을 갖도록 표면 처리할 수 있다. 코팅 장치는 또한 IR 히터(50)를 더 포함할 수 있다. IR 히터(50)는 스테이지(20)의 상부에 위치할 수 있고 피처리 기판(S)에 적외선을 조사하여 코팅액을 소성하거나 경화시킬 수 있다. 이 때 UVO 램프(40)와 IR 히터(50)의 각각은 수직 또는 수평 방향으로 이동할 수 있으며, 사용을 위해 스테이지(20)의 상부로 이동하여 스테이지(20) 위에 놓여진 피처리 기판(S)을 향해 VUO 램프를 조사하거나 적외선을 조사할 수 있다. The coating apparatus of the present invention may further include a UVO lamp 40 positioned on the upper portion of the stage 20 . The UVO lamp 40 may be installed for surface treatment of the target substrate S, and irradiates ultraviolet rays of a predetermined wavelength band to the target substrate S so that the surface of the target substrate S has, for example, hydrophilicity. It can be surface treated. The coating apparatus may further include an IR heater 50 . The IR heater 50 may be located on the stage 20 and may irradiate the target substrate S with infrared rays to sinter or harden the coating solution. At this time, each of the UVO lamp 40 and the IR heater 50 may move in a vertical or horizontal direction, and move to the upper portion of the stage 20 for use to remove the target substrate S placed on the stage 20 . It can be irradiated with a VUO lamp or irradiated with infrared rays.

코팅 헤드(100)는 스테이지(20)에 대해 상대적으로 이동 가능하도록 구성되고 스테이지(20)에 흡착된 피처리 기판(S)의 표면에 기능성 용액을 도포하고 코팅하는 역할을 한다. 코팅 헤드(100)는 적어도 하나의 노즐과 블레이드를 구비할 수 있으며 코팅 헤드(100)의 구체적 구성에 대해서는 도2를 참조하여 후술하기로 한다. The coating head 100 is configured to be relatively movable with respect to the stage 20 and serves to apply and coat the functional solution on the surface of the target substrate S adsorbed to the stage 20 . The coating head 100 may include at least one nozzle and a blade, and the specific configuration of the coating head 100 will be described later with reference to FIG. 2 .

한편 도1에 도시하지 않았지만 본 발명에 따른 코팅 장치는 각종 이송기구와 이들 이송기구를 제어하는 제어부를 더 포함한다. 예를 들어 이송기구는 스테이지(20)를 상하로 움직이는 이송기구, UVO 램프(40)와 IR 히터(50)를 각각 움직이는 이송기구, 및/또는 코팅 헤드(100)를 움직이는 이송기구를 포함할 수 있고, 각 이송기구는 예컨대 모터나 액추에이터, 실린더 등의 동력발생장치 및 스크류, 벨트, 기어 등 동력을 전달하는 동력전달장치로 구성될 수 있다. 제어부는 이들 각종 이송기구를 비롯하여 롤러(30)의 구동, 히터(25)의 동작 등을 제어할 수 있으며 이에 따라 피처리 기판(S)을 이송하고 피처리 기판(S)에 기능성 용액을 코팅하는 전체 공정을 수행할 수 있다. On the other hand, although not shown in Figure 1, the coating apparatus according to the present invention further includes a control unit for controlling various transfer mechanisms and these transfer mechanisms. For example, the transfer mechanism may include a transfer mechanism that moves the stage 20 up and down, a transfer mechanism that moves the UVO lamp 40 and the IR heater 50 respectively, and/or a transfer mechanism that moves the coating head 100 . In addition, each transfer mechanism may be composed of, for example, a power generating device such as a motor, an actuator, or a cylinder, and a power transmitting device that transmits power, such as a screw, a belt, or a gear. The control unit can control the driving of the roller 30, the operation of the heater 25, etc., as well as these various transfer mechanisms, and thus transfer the target substrate S and coat the target substrate S with a functional solution. The whole process can be performed.

도2는 일 실시예에 따른 코팅 헤드(100)를 개략적으로 도시하였다. 2 schematically shows a coating head 100 according to an embodiment.

일 실시예에 따른 코팅 헤드(100)는 헤더 본체(101), 제1 및 제2 노즐(110,120), 블레이드(130), 회동기구(115,125,135), 및 제1 및 제2 밸브(105,106)를 포함할 수 있다. Coating head 100 according to an embodiment includes a header body 101, first and second nozzles 110 and 120, a blade 130, rotating mechanisms 115, 125, 135, and first and second valves 105 and 106. can do.

블레이드(130)는 예컨대 블레이드 코팅 등의 방식으로 피처리 기판(S)을 코팅할 때 사용되는 것으로, 피처리 기판(S)의 폭 방향으로 길게 배열된다. 제1 노즐(110)과 제2 노즐(120)은 각각 기능성 용액을 분사하기 위한 것으로, 블레이드(130)를 사이에 두고 블레이드(130)의 양쪽에 각각 위치한다. 즉 제1 노즐(110)은 블레이드(130)의 일측 방향으로 인접하여 배치되고 제2 노즐(120)은 블레이드(130)의 타측 방향으로 인접하여 배치된다. The blade 130 is used to coat the target substrate S by, for example, blade coating, and is arranged to be elongated in the width direction of the target substrate S. The first nozzle 110 and the second nozzle 120 are for spraying the functional solution, respectively, and are respectively located on both sides of the blade 130 with the blade 130 interposed therebetween. That is, the first nozzle 110 is disposed adjacent to one side of the blade 130 , and the second nozzle 120 is disposed adjacent to the other side of the blade 130 .

제1 노즐(110) 또는 제2 노즐(120)은 하나 이상의 노즐로 구성될 수 있고, 이 경우 각 노즐은 피처리 기판(S)의 폭 방향을 따라 소정 간격씩 이격되어 설치될 수 있다. 일 실시예에서 제1 노즐(110)은 제2 노즐(120)에 비해 노즐 길이가 더 길게 구성된다. 또한 제1 노즐(110)은 노즐 길이가 조절 가능하도록 구성될 수 있다. The first nozzle 110 or the second nozzle 120 may include one or more nozzles, and in this case, each nozzle may be installed to be spaced apart from each other by a predetermined interval along the width direction of the substrate S to be processed. In one embodiment, the first nozzle 110 is configured to have a longer nozzle length than the second nozzle 120 . Also, the first nozzle 110 may be configured to have an adjustable nozzle length.

블레이드(130)는 예를 들어 스테인리스스틸(SUS) 등의 금속이나 유리 재질로 제조될 수 있다. 블레이드(130)의 하단부의 표면은 경사면(131)으로 형성된다. 즉 도면에 도시한 것처럼 경사면이 제1 노즐(110)이 위치한 방향을 향하도록 경사지게 형성되며 따라서 블레이드(130)의 하단부에서 블레이드의 두께가 점차 감소하는 테이퍼 형상을 가진다. The blade 130 may be made of, for example, a metal or glass material such as stainless steel (SUS). A surface of the lower end of the blade 130 is formed as an inclined surface 131 . That is, as shown in the drawing, the inclined surface is formed to be inclined toward the direction in which the first nozzle 110 is located, and thus has a tapered shape in which the thickness of the blade is gradually reduced at the lower end of the blade 130 .

일 실시예에서 제1 및 제2 노즐(110,120)과 블레이드(130)는 각각 회동기구에 의해 헤더 본체(101)에 결합된다. 제1 노즐(110)은 제1 회동기구(115)에 의해 헤더 본체(101)에 결합되고, 이에 의해 제1 노즐(110)이 블레이드(130)를 향해 소정 각도 범위 내에서 회동할 수 있다. 제2 노즐(120)은 제2 회동기구(125)에 의해 헤더 본체(101)에 결합되어, 제2 노즐(120)이 블레이드(130)를 향해 소정 각도 범위 내에서 회동할 수 있다. 블레이드(130)는 제3 회동기구(135)에 의해 헤더 본체(101)에 결합됨으로써 블레이드(130)가 제1 노즐(110)을 향해 또는 제2 노즐(120)을 향해 소정 각도 범위 내에서 회동할 수 있다. In one embodiment, the first and second nozzles 110 and 120 and the blade 130 are respectively coupled to the header body 101 by a rotation mechanism. The first nozzle 110 is coupled to the header body 101 by the first rotation mechanism 115 , whereby the first nozzle 110 may rotate toward the blade 130 within a predetermined angle range. The second nozzle 120 is coupled to the header body 101 by the second rotation mechanism 125 , so that the second nozzle 120 can rotate toward the blade 130 within a predetermined angle range. The blade 130 is coupled to the header body 101 by the third rotation mechanism 135 so that the blade 130 is rotated toward the first nozzle 110 or toward the second nozzle 120 within a predetermined angle range. can do.

또한 일 실시예에서 제1 노즐(110)과 제2 노즐(120)의 각각은 피처리 기판(S)의 폭방향으로도 소정 범위 내에서 움직일 수 있도록 구성된다. 이 경우 기능성 용액을 피처리 기판(S)에 분사할 때 피처리 기판(S)의 폭방향으로 왕복운동하며 분사함으로써 용액을 피처리 기판(S)의 표면에 균일하게 도포할 수 있다. In addition, in one embodiment, each of the first nozzle 110 and the second nozzle 120 is configured to be movable within a predetermined range also in the width direction of the processing target substrate (S). In this case, when the functional solution is sprayed on the target substrate S, the solution can be uniformly applied to the surface of the target substrate S by reciprocating and spraying in the width direction of the processing target substrate S.

헤더 본체(101)는 제1 노즐(110)과 제2 노즐(120)로 기능성 용액을 공급하는 공급관(103)을 구비하며, 공급관(103)은 두 갈래로 나뉘어서 기능성 용액을 각각 제1 노즐(110)과 제2 노즐(120)로 각각 공급할 수 있다. 이 때 제1 노즐(110)에 연결된 공급관에 제1 개폐밸브(105)가 설치되고 제2 노즐(120)에 연결된 공급관에 제2 개폐밸브(106)가 설치될 수 있다. 각 개폐밸브(105,106)는 제어부(도시 생략)의 제어에 의해 개폐가능하며, 제어부는 코팅 방식에 따라 두 개폐밸브(105,106) 중 하나를 개방하여 제1 노즐 또는 제2 노즐 중 하나만 사용하여 코팅작업을 수행할 수 있다. The header body 101 includes a supply pipe 103 for supplying the functional solution to the first nozzle 110 and the second nozzle 120, and the supply pipe 103 is divided into two branches to supply the functional solution to the first nozzle ( 110) and the second nozzle 120 may be respectively supplied. At this time, the first opening/closing valve 105 may be installed in the supply pipe connected to the first nozzle 110 , and the second opening/closing valve 106 may be installed in the supply pipe connected to the second nozzle 120 . Each of the on-off valves 105 and 106 can be opened and closed under the control of a controller (not shown), and the controller opens one of the two on-off valves 105 and 106 according to the coating method and uses only one of the first nozzle or the second nozzle for coating operation. can be performed.

도3은 상술한 코팅 장치를 사용하여 기능성 용액을 코팅하는 예시적 방법의 흐름도를 도시하였다. 도면을 참조하면, 우선 단계(S10)에서 피처리 기판(S)(이하 간단히 '기판'이라고 함)을 코팅 장치의 스테이지(20)에 로딩한다. 예를 들어 롤러(30)를 구동하여 기판(S)을 스테이지(20) 위에 올려놓고 흡착하여 기판(S)의 위치를 고정한다. 3 shows a flow diagram of an exemplary method of coating a functional solution using the coating apparatus described above. Referring to the drawings, first, in step S10 , a target substrate S (hereinafter simply referred to as a 'substrate') is loaded onto the stage 20 of the coating apparatus. For example, by driving the roller 30, the substrate S is placed on the stage 20 and sucked to fix the position of the substrate S.

이 때 본 발명의 코팅 방법에 사용되는 기판은 플렉시블(flexible) 또는 리지드(rigid)한 투명 기판일 수가 있다. 예를 들어 투명 리지드 기재의 일 예로 유리 등을 들 수 있으며, 플렉시블 투명 기재의 일 예로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메텔 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리이미드(PI)등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the substrate used in the coating method of the present invention may be a flexible or rigid transparent substrate. For example, glass may be mentioned as an example of the transparent rigid substrate, and as an example of the flexible transparent substrate, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate, PMMA), polyethylene naphthalate (PEN), polyimide (PI), and the like, but is not limited thereto.

또 다른 실시예에서 기판(S)은 반투명 또는 불투명의 기재일 수 있고 예컨대 하나 이상의 금속으로 구성된 금속 필름 또는 합금 필름일 수 있다. In another embodiment, the substrate S may be a translucent or opaque substrate, for example, a metal film or an alloy film composed of one or more metals.

다음으로 단계(S20)에서, 기판(S)의 표면이 친수성을 갖도록 표면처리할 수 있다. 이를 위해 예를 들어 UVO 램프(40)나 플라즈마를 이용하여 기판 표면의 친수성 처리를 할 수 있다. UVO 방식의 경우 예를 들어 184.9nm의 파장 및 253.7nm의 파장의 자외선을 기판(S) 표면에 조사하여 표면에 생성된 유기물과 수분을 제거하고 표면을 개질하여 친수성을 갖게 하며, 이에 의해 코팅되는 물질이 기판이 잘 부착되도록 할 수 있다. 대안적으로 예를 들어 대기압 공기 플라즈마 (atmospheric air plasma), 산소 플라즈마(oxygen plasma)를 이용하여 표면처리를 할 수도 있으며, 공기 또는 산소 플라즈마 방법에 의해 유기 오염물 제거하고 소수성 표면을 친수성 표면으로 만들어 접착력과 코팅력을 향상시킬 수 있다. Next, in step S20 , the surface of the substrate S may be surface-treated to have hydrophilicity. For this purpose, the surface of the substrate may be hydrophilicized using, for example, the UVO lamp 40 or plasma. In the case of UVO method, for example, by irradiating ultraviolet rays with a wavelength of 184.9 nm and a wavelength of 253.7 nm to the surface of the substrate (S) to remove organic substances and moisture generated on the surface, and modify the surface to have hydrophilicity, which is coated by The material may allow the substrate to adhere well. Alternatively, for example, the surface treatment may be performed using atmospheric pressure air plasma or oxygen plasma, and organic contaminants are removed by air or oxygen plasma method, and the hydrophobic surface is made a hydrophilic surface for adhesion. and coating power can be improved.

또한 이 단계(S20)에서, 블레이드(130)의 표면에도 친수 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어 UVO 램프(40) 중 일부를 블레이드(130)를 향하도록 하거나 블레이드(130)를 회동시켜 UVO 램프(40)를 향하도록 하여 블레이드(130)의 표면에도 친수성 표면처리를 수행할 수 있다. In addition, in this step (S20), a hydrophilic treatment may be performed on the surface of the blade 130 . For example, by turning a part of the UVO lamp 40 toward the blade 130 or rotating the blade 130 to face the UVO lamp 40, a hydrophilic surface treatment may be performed on the surface of the blade 130 as well. .

그 후 단계(S30)에서 코팅 헤드(100)를 이용하여 기능성 용액을 기판(S) 표면에 도포하고 코팅한다. 일 실시예에서 기능성 용액은 플라즈몬 활성 성분의 금속 나노입자(이하 간단히 "플라즈몬 활성 금속 나노입자"라고도 함)를 함유하는 용액을 포함한다. 여기서 '플라즈몬 활성 성분'은 가시광 대역에 속하는 국소 표면 플라즈몬 공명(LSPR: Localized Surface Plasmon Resonance) 파장을 갖는 입자상의 플라즈몬 활성 성분을 갖는 금속 입자이다. 국소 표면 플라즈몬 공명(LSPR)은 광의 파장보다 작은 크기를 갖는 광활성 물질과 광 간의 상호작용에 의한 특정 에너지의 전자기장과의 공명으로 인해 자유전자(광활성 물질의 자유전자)의 집단적 움직임인 플라즈몬이 물질의 표면에 집중되어 형성되는 현상을 의미하며 나노 사이즈의 금속입자가 이러한 플라즈몬 활성 물질의 하나로 알려져 있다. After that, the functional solution is applied to the surface of the substrate S using the coating head 100 in step S30 and coated. In one embodiment, the functional solution comprises a solution containing metal nanoparticles of a plasmon active ingredient (hereinafter simply referred to as “plasmon active metal nanoparticles”). Here, the 'plasmon active component' is a metal particle having a particulate plasmon active component having a localized surface plasmon resonance (LSPR) wavelength belonging to the visible light band. Local surface plasmon resonance (LSPR) is the collective movement of free electrons (free electrons of photoactive materials) due to resonance with an electromagnetic field of a specific energy caused by the interaction between light and a photoactive material having a size smaller than the wavelength of light. It means a phenomenon concentrated on the surface, and nano-sized metal particles are known as one of these plasmonic active materials.

투명 기판에 금속 나노입자층이 형성된 경우 플라즈몬 공명에 의해 가시광선의 특정 대역에서 광흡수가 일어나면서 특정 색이 선명해지며, 따라서 플라즈몬 활성 금속 나노입자를 기판(S)에 코팅함으로써 특정 색이나 색무늬를 갖는 기판을 제조할 수 있다. 또한 일 실시예에서 플라즈몬 활성 금속 나노입자는 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 알루미늄, 구리, 크롬 또는 이들의 조합 또는 이들의 합금 등을 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 일 실시예에서 플라즈몬 활성 금속 나노입자는 수nm 내지 100nm의 크기(직경)를 가질 수 있다. When a metal nanoparticle layer is formed on a transparent substrate, a specific color becomes clear as light absorption occurs in a specific band of visible light by plasmon resonance. It is possible to manufacture a substrate having In addition, in an embodiment, the plasmonic active metal nanoparticles may include, but are not limited to, silver, gold, platinum, palladium, nickel, aluminum, copper, chromium, a combination thereof, or an alloy thereof. In one embodiment, the plasmonic active metal nanoparticles may have a size (diameter) of several nm to 100 nm.

플라즈몬 활성 금속 나노입자의 LSPR 파장은 나노입자의 크기, 형상(구, 로드, 와이어, 피라미드, 스타, 다지형 등), 플라즈몬 활성 금속 나노입자의 구체 물질, 플라즈몬 활성 금속 나노입자가 접하는 매질이나 나노입자들의 회합구조체의 기하학적 구조(입자간 간격 등) 및 구조체를 구성하는 입자의 수 등에 의해 제어될 수 있으며, 주로 플라즈몬 활성 금속 나노입자의 크기와 물질을 변화시킴으로써 적색에서 청색에 이르기까지 전체 가시광선 대역 영역에서 LSPR 파장을 조절할 수 있다. The LSPR wavelength of the plasmon-active metal nanoparticles is determined by the size and shape of the nanoparticles (sphere, rod, wire, pyramid, star, multi-layer, etc.), the spherical material of the plasmon-active metal nanoparticle, the medium or the nanoparticle in contact with the plasmon-active metal nanoparticle. It can be controlled by the geometric structure of the aggregated structure of particles (inter-particle spacing, etc.) and the number of particles constituting the structure, and mainly by changing the size and material of the plasmon-active metal nanoparticles, the total visible light from red to blue It is possible to adjust the LSPR wavelength in the band region.

일 실시예에서 기능성 용액은 플라즈몬 활성 금속 나노입자와 자기세정 또는 자기회복 기능을 갖는 물질이 결합된 입자를 함유하는 용액일 수 있다. 이 때 상기 결합된 입자는, 예를 들어 플라즈몬 활성 금속 나노입자가 코어(core)가 되고 자기세정 또는 자기회복 기능의 물질이 상기 금속 나노입자 코어를 둘러싸는 쉘(shell)이 되는 코어-쉘 이중 레이어 구조의 입자(이하 간단히 "이중 레이어 입자" 또는 "코어-쉘 입자"라고도 함)일 수 있다. In one embodiment, the functional solution may be a solution containing particles in which plasmon-active metal nanoparticles and a material having a self-cleaning or self-recovery function are combined. At this time, the bound particles, for example, plasmon-active metal nanoparticles as a core (core) and a material having a self-cleaning or self-healing function becomes a shell (shell) surrounding the metal nanoparticle core core-shell double It may be a particle in a layered structure (hereinafter simply referred to as “double-layer particle” or “core-shell particle”).

이 경우 코어-쉘 입자는, 플라즈몬 활성 금속 나노입자 코어 및 상기 금속 나노입자 코어를 둘러싸는 쉘로 구성되고, 일 실시예에서 상기 쉘은 (1) 불소(F)를 함유한 금속산화물, (2) 실란계 화합물이 표면에 부착된 금속산화물, (3) 실란계 화합물, 및 (4) 소수성 고분자 화합물 중 하나로 구성될 수 있다. 이와 같이 쉘의 종류에 따른 코어-쉘 입자를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. In this case, the core-shell particle is composed of a plasmonic active metal nanoparticle core and a shell surrounding the metal nanoparticle core, and in one embodiment, the shell is (1) a metal oxide containing fluorine (F), (2) The silane compound may be composed of one of a metal oxide attached to the surface, (3) a silane compound, and (4) a hydrophobic polymer compound. As described above, the core-shell particles according to the type of shell will be specifically described as follows.

(1) 금속 나노입자 코어 + 불소(F)를 함유한 금속산화물의 쉘 (1) metal nanoparticle core + shell of metal oxide containing fluorine (F)

플라즈몬 활성 금속 나노입자의 표면에 불소(F)를 함유한 금속산화물(불소함유 금속산화물)의 쉘이 형성된 입자이다. 여기서 '불소함유 금속산화물'은 금속산화물에 불소(F)가 첨가(도핑)된 금속산화물이며, 이 때 '금속산화물'은 (i) 1족 원소부터 16족 원소까지의 산화물을 형성할 수 있는 원소들 중 하나의 산화물; (ii) 란탄계와 스칸듐(Sc) 및 이트륨(Y)을 포함하는 희토류 금속 중 하나의 산화물; (iii) 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 바륨(Ba), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 네오비븀(Nb), 크롬(Cr), 몰리브데넘(Mo), 망가니즈(Mn), 테크네튬(Tc), 철(Fe), 루테늄(Re), 코발트(Co), 로듐(Rh), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 알루니늄(AI), 갈륨(Ga), 인듐(In), 탈륨(Tl), 규소(Si), 주석(Sn), 안티모니(Sb), 비스무트(Bi), 및 텔루륨(Te) 중 하나의 산화물; 및 (iv) 상기 알칼리 금속, 알칼리토금속, 란탄넘족, 아티늄족, 전이금속, 전이후금속, 준금속 중 선택된 둘 이상의 원소로 이루어진 조성물의 산화물; 중 하나를 포함할 수 있다. 엄밀히 말하면 규소(Si), 안티모니(Sb), 텔루륨(Te) 등은 준금속이지만 본 명세서에서는 상술한 다른 금속 등의 산화물과 함께 통칭하여 '금속산화물'이라고 표현하기로 한다. It is a particle in which a shell of a metal oxide (fluorine-containing metal oxide) containing fluorine (F) is formed on the surface of the plasmon-active metal nanoparticles. Here, the 'fluorine-containing metal oxide' is a metal oxide in which fluorine (F) is added (doped) to the metal oxide, and in this case, the 'metal oxide' is (i) capable of forming oxides from Group 1 to Group 16 elements. oxide of one of the elements; (ii) oxides of lanthanides and rare earth metals including scandium (Sc) and yttrium (Y); (iii) sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), scandium (Sc), yttrium (Y), Titanium (Ti), zirconium (Zr), vanadium (V), neobium (Nb), chromium (Cr), molybdenum (Mo), manganese (Mn), technetium (Tc), iron (Fe), ruthenium (Re), cobalt (Co), rhodium (Rh), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), aluminum (AI), gallium (Ga), indium (In), thallium (Tl) , an oxide of one of silicon (Si), tin (Sn), antimony (Sb), bismuth (Bi), and tellurium (Te); and (iv) an oxide of a composition comprising at least two elements selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, lanthanums, atiniums, transition metals, post-transition metals, and metalloids; may contain one of Strictly speaking, silicon (Si), antimony (Sb), tellurium (Te), etc. are metalloids, but in the present specification, they are collectively referred to as 'metal oxides' together with oxides of other metals described above.

예를 들어 금속산화물로서 규소 산화물(예컨대 SiO2)을 사용할 경우, '불소함유 금속산화물'은 규소 산화물에 불소가 함유된 F-SiO2 (실리콘 옥시플루오라이드)일 수 있다. 본 발명에서 불소함유 금속산화물은 산소 대신 불소를 함유하며 이는 금속산화물을 합성할 때 불소를 제공하는 화합물을 사용함으로써 제조 가능하다. 이와 같이 금속산화물에 불소를 첨가(도핑)하면 표면에너지가 낮아지므로 자기 세정능력을 가질 수 있다. For example, when a silicon oxide (eg, SiO 2 ) is used as a metal oxide, the 'fluorine-containing metal oxide' may be F-SiO 2 (silicon oxyfluoride) containing fluorine in the silicon oxide. In the present invention, the fluorine-containing metal oxide contains fluorine instead of oxygen, which can be prepared by using a compound that provides fluorine when synthesizing the metal oxide. In this way, when fluorine is added (doped) to the metal oxide, the surface energy is lowered, so that the self-cleaning ability can be obtained.

(2) 금속 나노입자 코어 + 실란계 화합물이 표면에 부착된 금속산화물의 쉘(2) Metal nanoparticle core + shell of metal oxide with silane-based compound attached to the surface

플라즈몬 활성 금속 나노입자의 코어 위에 금속산화물을 형성하고 그 표면에 실란계 화합물을 부착한 구조의 입자이다. 일 실시예에서, 금속 나노입자 코어에 금속산화물을 형성하고 금속산화물의 표면에 자기조립단분자막(SAM: self-assembled monolayers) 방식으로 실란계 화합물을 부착하여 만들 수 있다. 여기서 '금속산화물'은 상기 (1)에서 설명한 금속산화물이며, '실란계 화합물'은 예를 들어 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyltriethoxysilane, 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyltrimethoxysilane, 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyltrichlorosilane, Octadecyltrichlorosilane, Trimethoxy(propyl)silane, Dimethyldichlorosilane, Chlorotrimethylsilane, methyltrimethoxysilane, nonafluorohexyltrimethoxysilane, nonafluorohexyltriethoxysilane, Nonafluorohexyltrichlorosilane, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)trimethoxysilane, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)triethoxysilane, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)trichlorosilane, perfluorooctylphenyltrichlorosilane, (4-perfluorooctylphenyl)triethoxysilane 및 (3,3,3-trifluoropropyl)trimethoxysilane 등의 실란계 화합물 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 사용할 수 있다. It is a particle having a structure in which a metal oxide is formed on the core of a plasmon-active metal nanoparticle and a silane-based compound is attached to the surface. In one embodiment, it can be made by forming a metal oxide on a metal nanoparticle core and attaching a silane-based compound to the surface of the metal oxide in a self-assembled monolayers (SAM) method. Here, the 'metal oxide' is the metal oxide described in (1) above, and the 'silane compound' is, for example, 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyltriethoxysilane, 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyltrimethoxysilane, 1H,1H,2H ,2H-Perfluorooctyltrichlorosilane, Octadecyltrichlorosilane, Trimethoxy(propyl)silane, Dimethyldichlorosilane, Chlorotrimethylsilane, methyltrimethoxysilane, nonafluorohexyltrimethoxysilane, nonafluorohexyltriethoxysilane, Nonafluorohexyltrichlorosilane, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)trimethoxysilane, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)trimethoxysilane, One or a combination of two or more of silane-based compounds such as -tetrahydrodecyl)triethoxysilane, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)trichlorosilane, perfluorooctylphenyltrichlorosilane, (4-perfluorooctylphenyl)triethoxysilane, and (3,3,3-trifluoropropyl)trimethoxysilane can be used

(3) 금속 나노입자 코어 + 실란계 화합물의 쉘 (3) metal nanoparticle core + shell of silane compound

플라즈몬 활성 금속 나노입자의 코어 위에 실란계 화합물을 부착한 구조의 입자이다. 엘 실시예에서 금속 나노입자 코어의 표면에 자기조랍단분자막(SAM) 방식으로 실란계 화합물을 부착하여 만들 수 있으며, 여기서 '실란계 화합물'은 상기 (2)에서 언급한 PFOTS, FOTS, OTS, TPS, DDMS, CMS 등의 실란계 화합물 중 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있다. It is a particle having a structure in which a silane-based compound is attached on the core of a plasmon-active metal nanoparticle. L In Example, it can be made by attaching a silane-based compound to the surface of the metal nanoparticle core in a self-assembled monolayer (SAM) method, where the 'silane-based compound' is the PFOTS, FOTS, OTS, TPS mentioned in (2) above. , DDMS, may be one or a combination of two or more of silane-based compounds such as CMS.

(4) 금속 나노입자 코어 + 소수성 고분자 화합물의 쉘(4) metal nanoparticle core + shell of hydrophobic polymer compound

플라즈몬 활성 금속 나노입자의 코어 위에 소수성 고분자 화합물의 쉘을 형성한 입자이다. 표면에서 물과의 접촉을 감소시키는 소수성 성분은 표면에너지가 작아 표면의 오염을 방지할 수 있으므로 자기세정 기능을 가진다. 또한 소수성 고분자 화합물은 플라즈몬 활성 금속 나노입자를 기판(S)에 보다 견고하게 결착시키는 결착제의 역할 및 금속 플라즈몬 활성 금속 나노입자를 외부 환경으로부터 보호하는 역할도 가질 수 있다. It is a particle in which a shell of a hydrophobic polymer compound is formed on the core of a plasmonic active metal nanoparticle. The hydrophobic component that reduces contact with water on the surface has a small surface energy and can prevent contamination of the surface, so it has a self-cleaning function. In addition, the hydrophobic polymer compound may have a role of a binder for more firmly binding the plasmon-active metal nanoparticles to the substrate (S) and a role of protecting the metal-plasmon-active metal nanoparticles from the external environment.

일 실시예에서 소수성 고분자 화합물은 올레핀계 수지, 비닐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리아마이드계 수지, 실록산계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리설폰계 수지, 폴리에테르 설폰계 수지, 폴리아세탈계 수지 및 폴리(메타)아크릴계수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 공중합체 등일 수 있다. In one embodiment, the hydrophobic polymer compound is an olefin-based resin, a vinyl-based resin, a polyester-based resin, a polyurethane-based resin, a polyamide-based resin, a siloxane-based resin, a cellulose-based resin, a polyimide-based resin, a polysulfone-based resin, and a polyether It may be one or more copolymers selected from the group consisting of sulfone-based resins, polyacetal-based resins, and poly(meth)acrylic resins.

또 다른 예로서 소수성 고분자 화합물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리 4-메틸 1-텐, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리부타디엔, 폴리비닐아세테이트, 폴리클로로프렌, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리(비닐 부티랄), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 나일론6, 나일론66, 실리콘 고무, 에틸셀룰로오스, 폴리설폰, 폴리아세탈, 폴리아크릴로니트릴, 폴리이미드, 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리플루오로실록산, 폴리비닐실록산, 폴리페닐메틸실록산등일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.As another example, the hydrophobic polymer compound is polyethylene, polypropylene, poly 4-methyl 1-tene, polyvinyl chloride, polystyrene, polybutadiene, polyvinyl acetate, polychloroprene, polyvinylidene chloride, poly(vinyl butyral), polyethylene Terephthalate, polycarbonate, polyacrylate, polymethacrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polyurethane, nylon 6, nylon 66, silicone rubber, ethyl cellulose, polysulfone, polyacetal, polyacrylic It may be ronitrile, polyimide, polydimethylsiloxane (PDMS), polyfluorosiloxane, polyvinylsiloxane, polyphenylmethylsiloxane, and the like, but is not limited thereto.

이상 상술한 (1) 내지 (4)의 코어-쉘 입자에서 각각의 금속 나노입자 코어는 예컨대 수 nm 내지 100nm의 크기(직경)을 가지며, 쉘까지 포함한 코어-쉘 입자의 전체 크기(직경)는 대략 수십 nm 내지 200nm일 수 있다. In the above-mentioned core-shell particles of (1) to (4), each metal nanoparticle core has a size (diameter) of, for example, several nm to 100 nm, and the total size (diameter) of the core-shell particle including the shell is It may be approximately several tens of nm to 200 nm.

그러나 이러한 크기는 예시적인 것이며 피처리 기판(S)의 종류에 따라 코어-쉘 입자의 크기가 달라질 수 있다. 예를 들어 기판(S)으로 금속 필름을 사용할 경우 코어-쉘 입자가 대략 수십 μm 내지 200μm의 크기를 가질 수도 있다. 다만 이 경우에도 코어를 구성하는 금속 나노입자의 크기는 대략 수 내지 100nm인 것이 바람직하다. However, these sizes are exemplary and the size of the core-shell particles may vary depending on the type of the substrate S to be processed. For example, when a metal film is used as the substrate S, the core-shell particles may have a size of approximately several tens of μm to 200 μm. However, even in this case, the size of the metal nanoparticles constituting the core is preferably about several to 100 nm.

본 발명에서 기능성 용액에 사용되는 용매는 예를 들어 물, 에탄올, 메탄올, 이소프로판올, 벤젠, 톨루엔 및 이들의 혼합용매 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 구체적 실시 형태에 따라 이러한 기능성 용액에 다른 용액이나 첨가물이 더 추가될 수 있다. 예를 들어 기능성 용액이 바인더, 분산제 및/또는 기능성 충진제를 더 포함할 수 있다. The solvent used in the functional solution in the present invention may include, for example, at least one of water, ethanol, methanol, isopropanol, benzene, toluene, and a mixed solvent thereof. In addition, according to specific embodiments, other solutions or additives may be further added to the functional solution. For example, the functional solution may further include a binder, a dispersant and/or a functional filler.

또한 일 실시예에서 기능성 용액에 함유되는 코어-쉘 입자로서 다양한 크기의 코어-쉘 입자를 혼합하여 사용할 수 있으며 이와 같이 다양한 크기의 코어-쉘 입자를 혼합하여 사용하여 기판(S) 표면을 코팅할 경우 기판 표면의 거칠기(roughness)를 증가시켜 소수성(발수성)을 높일 수 있다. In addition, in one embodiment, as the core-shell particles contained in the functional solution, core-shell particles of various sizes may be mixed and used, and the surface of the substrate S may be coated by mixing and using core-shell particles of various sizes as described above. In this case, it is possible to increase the hydrophobicity (water repellency) by increasing the roughness of the surface of the substrate.

한편 상기 기능성 용액을 코팅하는 단계(S30)에서, 코어-쉘 입자의 크기나 종류에 따라 블레이드(blade) 코팅, 슬롯 다이(slot-die) 코팅, 및 컨벡티브(convective) 코팅 중 하나의 코팅 방식으로 코팅할 수 있으며, 이에 대해서는 도4를 참조하여 후술하기로 한다. On the other hand, in the step of coating the functional solution (S30), one coating method of blade coating, slot-die coating, and convective coating according to the size or type of core-shell particles can be coated, which will be described later with reference to FIG. 4 .

위와 같이 단계(S30)에서 기능성 용액을 코팅한 후 단계(S40)에서 기판(S)을 건조한다. 일 실시예에서 스테이지(20)에 구비된 히터(25)를 사용하여 기판(S)을 건조시킬 수 있고, 대안적으로 열풍이나 다른 건조 방식에 의해 기판(S)을 건조시킬 수도 있다. After coating the functional solution in step (S30) as above, the substrate (S) is dried in step (S40). In an embodiment, the substrate S may be dried using the heater 25 provided in the stage 20 , and alternatively, the substrate S may be dried by hot air or other drying methods.

그 후 필요에 따라 기판(S)을 소성하는 단계(S50)를 추가할 수 있다. 이 경우 예컨대 기판(S) 상부에 IR 히터(50)를 위치시키고 동작시켜 섭씨 100도 내지 섭씨 300도 사이의 소정 온도에서 소성할 수 있다. 일 실시예에서 코어-쉘 입자의 종류에 따라 소성 온도를 다르게 설정할 수 있으며, 예컨대 상기 (1) 또는 (2)의 코어-쉘 입자로 코팅한 경우 대략 섭씨 300도에서 소성하고 상기 (3) 또는 (4)의 코어-쉘 입자로 코팅한 경우 대략 섭씨 100도 내지 섭씨 150도 사이의 온도에서 소성할 수 있다. After that, if necessary, a step S50 of firing the substrate S may be added. In this case, for example, by positioning and operating the IR heater 50 on the upper portion of the substrate S, firing may be performed at a predetermined temperature between 100 degrees Celsius and 300 degrees Celsius. In one embodiment, the firing temperature can be set differently depending on the type of core-shell particles. For example, when the core-shell particles of (1) or (2) are coated, firing at approximately 300 degrees Celsius and (3) or When the core-shell particles of (4) are coated, firing may be performed at a temperature between approximately 100 degrees Celsius and 150 degrees Celsius.

다음으로, 필요에 따라 기판(S)의 표면에 기능성 물질을 추가로 코팅하는 단계(S60)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 이 단계(S60)에서 기판(S)의 표면에 소수성 물질을 추가로 코팅할 수 있다. Next, it may further include a step (S60) of additionally coating a functional material on the surface of the substrate (S) if necessary. For example, in this step ( S60 ), a hydrophobic material may be additionally coated on the surface of the substrate (S).

표면에서 물과의 접촉을 감소시키는 소수성 성분은 표면에너지가 작아 기능성 커버의 오염을 방지할 수 있다. 또한 소수성 물질이 코어-쉘 입자의 코팅층 위에 코팅되면 코어-쉘 입자들 사이의 공간에 공기를 가두는 캡핑제로 작용하므로 단열성을 향상시킬 수도 있다. The hydrophobic component that reduces contact with water on the surface has a small surface energy, so it is possible to prevent contamination of the functional cover. In addition, when the hydrophobic material is coated on the coating layer of the core-shell particles, since it acts as a capping agent for trapping air in the space between the core-shell particles, thermal insulation may be improved.

소수성 물질은 소수성 물질이 코팅된 표면에 대해 수 접촉각이 90˚ 이상, 바람직하게는 120˚ 이상, 보다 바람직하게는 130˚ 이상 180˚ 미만인 물질일 수 있다. 일 실시예에서 소수성 물질은 수 접촉각이 90˚ 이상 내지 180˚ 미만이며, 100℃ 이하의 Tg(glass transition temperature), 바람직하게는 80℃ 이하의 Tg를 갖는 물질일 수 있다. 이 때 소수성 물질의 Tg는 실질적으로 30℃ 이상, 보다 실질적으로 50℃ 이상일 수 있다. 소수성 물질이 100℃ 이하의 낮은 Tg를 갖는 경우, 의도적인 에너지 인가 또는 사용 환경에 의해 Tg 이상으로 가온된 소수성 물질이 기판(S) 표면에 생성된 크랙(crack)이나 스크래치(scratch)를 치유할 수 있다. 즉 소수성 물질이 100℃ 이하, 바람직하게는 80℃ 이하의 Tg를 갖는 경우 기판(S)의 표면에 발생하는 물리적 손상을 복구하는 자기회복 기능을 가질 수 있다. The hydrophobic material may be a material having a water contact angle of 90° or more, preferably 120° or more, and more preferably 130° or more and less than 180° with respect to the surface on which the hydrophobic material is coated. In an embodiment, the hydrophobic material may be a material having a water contact angle of 90° or more to less than 180°, and a glass transition temperature (Tg) of 100° C. or less, preferably a Tg of 80° C. or less. In this case, the Tg of the hydrophobic material may be substantially 30° C. or higher, and more substantially 50° C. or higher. When the hydrophobic material has a low Tg of 100° C. or less, the hydrophobic material heated to Tg or more by intentional energy application or use environment heals cracks or scratches generated on the surface of the substrate S. can That is, when the hydrophobic material has a Tg of 100° C. or less, preferably 80° C. or less, it may have a self-healing function of recovering physical damage occurring on the surface of the substrate S.

일 실시예에서 소수성 물질은 수 접촉각이 90˚ 이상 내지 180˚ 미만이며 탄성 물질일 수 있다. 소수성 성분이 탄성체인 경우 기능성 커버의 유연성이 담보될 수 있어 유리하며 더 나아가 기판(S)에 가해지는 물리적 충격을 흡수함으로써 기판(S)을 보호할 수 있다. In an embodiment, the hydrophobic material may have a water contact angle of 90° or more and less than 180° and may be an elastic material. When the hydrophobic component is an elastic material, the flexibility of the functional cover can be secured, which is advantageous, and furthermore, it is possible to protect the substrate (S) by absorbing a physical shock applied to the substrate (S).

일 실시예에서 이러한 소수성 물질은 소수성 고분자 화합물, 왁스계 물질, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있고, 이러한 소수성 물질이 함유된 용액을 스프레이 코팅 또는 블레이드 코팅 등의 방식으로 코팅할 수 있다. In one embodiment, the hydrophobic material may include a hydrophobic polymer compound, a wax-based material, or a mixture thereof, and the solution containing the hydrophobic material may be coated by spray coating or blade coating.

일 실시예에서 상기 '소수성 고분자 화합물'은 상기 (4)의 코어-쉘 입자에서 언급한 고분자 화합물일 수 있다. In one embodiment, the 'hydrophobic polymer compound' may be the polymer compound mentioned in the core-shell particle of (4).

일 실시예에서 '왁스계 물질'은 석유계 왁스, 동물성 천연왁스, 식물성 천연왁스, 합성왁스 또는 이들의 혼합물 등일 수 있으며, 보다 실질적인 일 예로, 왁스계 물질은 파라핀 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 밀랍 왁스, 소이 왁스, 팜 왁스, 몰다 왁스, 칸데릴라 왁스, 카르나우바 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, F-T(Fischer-Tropsch) 왁스 또는 이들의 혼합물 등일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the 'wax-based material' may be petroleum wax, animal natural wax, vegetable natural wax, synthetic wax, or a mixture thereof. In a more practical example, the wax-based material may include paraffin wax, microcrystalline wax, beeswax. wax, soy wax, palm wax, molda wax, candelilla wax, carnauba wax, polyethylene wax, polypropylene wax, FT (Fischer-Tropsch) wax, or mixtures thereof, but is not limited thereto.

이제 도4를 참조하여 본 발명의 코팅 헤드(100)를 이용한 코팅 방법을 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 헤드(100)는 블레이드 코팅, 슬롯 다이 코팅, 및 컨벡티브 코팅을 수행할 수 있는 멀티 코팅 모드를 가지며, 기능성 용액에 함유된 코어-쉘 입자의 입자크기 등의 코팅 변수에 따라 블레이드 코팅, 슬롯 다이 코팅, 및 컨벡티브 코팅 중 하나 또는 둘 이상의 방식을 조합하여 코팅작업을 수행할 수 있다. Now, a coating method using the coating head 100 of the present invention will be described with reference to FIG. 4 . The coating head 100 according to an embodiment of the present invention has a multi-coating mode capable of performing blade coating, slot die coating, and convection coating, and the particle size of the core-shell particles contained in the functional solution, etc. Depending on the coating parameters, one or a combination of two or more methods of blade coating, slot die coating, and convection coating may be used to perform coating.

도4(a)는 제1 노즐(110)과 블레이드(130)를 이용한 블레이드 코팅을 도식적으로 나타내었고, 기판(S)에 대해 제1 노즐(110)과 블레이드(130)를 (도면상에서) 좌측으로 이동하며 코팅한다고 전제한다. Figure 4 (a) schematically shows the blade coating using the first nozzle 110 and the blade 130, the first nozzle 110 and the blade 130 with respect to the substrate (S) on the left side (in the drawing) It is assumed that it moves to and coats.

이 실시예에서 제1 노즐(110)과 블레이드(130) 각각을 수직 또는 수직에 가깝게 세워서 위치시키며, 제1 노즐(110)에서 기능성 용액의 코팅액(CT)을 기판(S) 표면에 떨어뜨리고 블레이드(130)가 왼쪽으로 이동하면 도시한 것처럼 블레이드(130)의 경사면(131)과 기판(S) 사이에 메니스커스(meniscus)(CM)가 형성되며 블레이드(130)의 뒤쪽으로 코팅층(CL)이 형성된다. In this embodiment, each of the first nozzle 110 and the blade 130 is positioned vertically or close to the vertical, and the coating liquid CT of the functional solution from the first nozzle 110 is dropped on the surface of the substrate S and the blade When 130 is moved to the left, a meniscus CM is formed between the inclined surface 131 of the blade 130 and the substrate S as shown, and a coating layer CL is formed behind the blade 130 . this is formed

도4(b)는 제1 노즐(110)과 블레이드(130)를 이용한 슬롯 다이 코팅 방법을 도식적으로 나타내며 기판(S)에 대해 제1 노즐(110)과 블레이드(130)가 (도면상에서) 좌측으로 이동하다고 가정한다. Figure 4 (b) schematically shows the slot die coating method using the first nozzle 110 and the blade 130, the first nozzle 110 and the blade 130 with respect to the substrate (S) on the left (in the drawing) Assume to move to

이 실시예에서, 블레이드(130)는 수직 또는 수직에 가깝게 세워져서 배치되고 제1 노즐(110)의 노즐 출구가 블레이드(130)의 경사면(131) 또는 경사면(131)의 선단부에 인접하게 위치한다. 제1 노즐(110)에서 코팅액이 분사되면 블레이드(130)의 경사면(131)과 기판(S) 사이에 메니스커스(CM)가 형성되면서 블레이드(130)의 뒷편으로 코팅층(CL)이 형성되며, 이러한 제1 노즐(110)과 블레이드(130)의 배치에 따른 코팅은 슬롯 다이 코팅과 동일 또는 유사한 코팅 효과를 나타낼 수 있다. In this embodiment, the blade 130 is positioned vertically or close to the vertical, and the nozzle outlet of the first nozzle 110 is located adjacent to the inclined surface 131 of the blade 130 or the tip of the inclined surface 131 . . When the coating solution is sprayed from the first nozzle 110 , a meniscus CM is formed between the inclined surface 131 of the blade 130 and the substrate S, and the coating layer CL is formed on the back side of the blade 130 , , The coating according to the arrangement of the first nozzle 110 and the blade 130 may exhibit the same or similar coating effect as the slot die coating.

도4(c)는 제2 노즐(120)과 블레이드(130)를 이용한 컨벡티브 코팅 방법을 도식적으로 나타내며 기판(S)에 대해 제2 노즐(120)과 블레이드(130)가 (도면상에서) 좌측으로 이동하다고 가정한다.Figure 4 (c) schematically shows the convection coating method using the second nozzle 120 and the blade 130, the second nozzle 120 and the blade 130 with respect to the substrate (S) on the left (in the drawing) Assume to move to

이 실시예에서 블레이드(130)는 제2 노즐(120) 측으로 회동하여 제2 노즐(120)에 가깝게 위치하고 필요에 따라 제2 노즐(120)도 블레이드(130)측으로 회동하여, 도시한 것처럼 제2 노즐(120)의 노즐 출구가 블레이드(130)의 표면에 인접하게 위치하도록 구성된다. 제2 노즐(120)에서 코팅액(CT)이 분사되면 블레이드(130)의 경사면(131)과 기판(S) 사이에 메니스커스(CM)가 형성되면서 블레이드(130)의 뒤쪽으로 코팅층(CL)이 형성된다. In this embodiment, the blade 130 is positioned close to the second nozzle 120 by rotating toward the second nozzle 120 , and if necessary, the second nozzle 120 also rotates toward the blade 130 , as shown in the second The nozzle outlet of the nozzle 120 is configured to be positioned adjacent to the surface of the blade 130 . When the coating liquid CT is sprayed from the second nozzle 120 , a meniscus CM is formed between the inclined surface 131 of the blade 130 and the substrate S, and the coating layer CL is formed behind the blade 130 . this is formed

일 실시예에서, 기능성 용액의 코어-쉘 입자가 예컨대 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로 미터 크기로 비교적 큰 경우 또는 코팅층(CL)의 두께가 두꺼운 경우 코팅 헤드(100)의 제1 노즐(110)과 블레이드(130)를 도4(a) 또는 도4(b)와 같이 설정한 후 블레이드 코팅이나 슬롯 다이 코팅 방식으로 기능성 용액을 코팅할 수 있다. In one embodiment, when the core-shell particles of the functional solution are relatively large, for example, several micrometers to several hundred micrometers in size, or when the thickness of the coating layer CL is thick, the first nozzle 110 and the blade of the coating head 100 After setting 130 as shown in FIG. 4(a) or FIG. 4(b), the functional solution may be coated by blade coating or slot die coating method.

또는 일 실시예에서 기능성 용액의 입자가 나노 사이즈로 작은 경우 또는 단분자층(monolayer) 등 얇은 두께의 코팅층(CL)을 형성해야 할 경우 코팅 헤드(100)의 제2 노즐(120)과 블레이드(130)를 도4(c)에 도시한 것처럼 설정한 후 컨벡티브 코팅 방식으로 기능성 용액을 코팅할 수 있다. Alternatively, in one embodiment, when the particles of the functional solution are small in nano size or when it is necessary to form a thin coating layer (CL) such as a monolayer, the second nozzle 120 and the blade 130 of the coating head 100 After setting as shown in Figure 4 (c), it is possible to coat the functional solution in a convection coating method.

이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As such, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications and variations are possible from the description of this specification. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the following claims as well as the claims and equivalents.

10: 장치 프레임 20: 스테이지
25: 히터 30: 롤러
40: UVO 램프 50: IR 히터
100: 코팅헤드 110: 노즐
115,125,135: 회동기구 130: 블레이드 10: device frame 20: stage
25: heater 30: roller
40: UVO lamp 50: IR heater
100: coating head 110: nozzle
115, 125, 135: rotation mechanism 130: blade

Claims (12)

피처리 기판에 기능성 용액을 코팅하는 방법으로서,
코팅 장치의 스테이지에 피처리 기판을 로딩하는 단계(S10);
로딩된 피처리 기판의 표면에 상기 기능성 용액을 코팅하는 단계(S30); 및
피처리 기판을 건조하는 단계(S40);를 포함하며,
상기 기능성 용액이 수nm 내지 100nm의 크기를 가지며 가시광 대역에 속하는 국소 표면 플라즈몬 공명(LSPR) 파장을 갖는 플라즈몬 활성 금속의 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 기능성 용액이,
상기 플라즈몬 활성 금속의 나노입자를 포함하는 금속 나노입자 코어; 및
상기 금속 나노입자 코어를 둘러싸며, (i) 불소(F)를 함유한 금속산화물, (ii) 실란계 화합물이 표면에 부착된 금속산화물, (iii) 실란계 화합물, 및 (iv) 소수성 고분자 화합물, 중 하나로 이루어진 쉘;로 구성된 코어-쉘 구조의 이중 레이어 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 방법. A method of coating a functional solution on a substrate to be processed, comprising:
loading the target substrate on the stage of the coating apparatus (S10);
coating the functional solution on the loaded surface of the target substrate (S30); and
Including; drying the target substrate (S40);
The functional solution is characterized in that it contains nanoparticles of plasmonic active metal having a size of several nm to 100 nm and a local surface plasmon resonance (LSPR) wavelength belonging to the visible light band,
The functional solution,
a metal nanoparticle core comprising nanoparticles of the plasmon active metal; and
Surrounding the metal nanoparticle core, (i) a metal oxide containing fluorine (F), (ii) a metal oxide having a silane-based compound attached to the surface, (iii) a silane-based compound, and (iv) a hydrophobic polymer compound , a shell consisting of one of; a core-shell structure consisting of double-layered particles, characterized in that the coating method containing the functional solution. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 기능성 용액을 코팅하는 단계(S30) 이전에, 로딩된 피처리 기판의 표면이 친수성을 갖도록 표면처리하는 단계(S20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 방법. The method of claim 1,
Before coating the functional solution (S30), the functional solution coating method further comprising the step (S20) of surface treatment so that the surface of the loaded target substrate is hydrophilic. 제 1 항에 있어서,
상기 기능성 용액을 코팅하는 단계(S30) 이후에, 코팅된 피처리 기판을 섭씨 100도 내지 300도 사이의 소정 온도에서 소성하는 단계(S50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 방법. The method of claim 1,
After coating the functional solution (S30), the functional solution coating method further comprising the step (S50) of firing the coated target substrate at a predetermined temperature between 100 degrees Celsius and 300 degrees Celsius. 제 1 항에 있어서,
상기 기능성 용액을 코팅하는 단계(S30) 이후에, 코팅된 피처리 기판의 표면에 소수성 물질을 코팅하는 단계(S60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 방법. The method of claim 1,
After coating the functional solution (S30), the functional solution coating method further comprising the step (S60) of coating a hydrophobic material on the surface of the coated target substrate. 제 5 항에 있어서,
상기 소수성 물질이 소수성 고분자 화합물, 왁스계 물질, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 방법. 6. The method of claim 5,
The hydrophobic material is a functional solution coating method, characterized in that it comprises a hydrophobic polymer compound, a wax-based material, or a mixture thereof. 제 1 항에 있어서,
상기 기능성 용액을 코팅하는 단계(S30)에서, 상기 기능성 용액에 함유된 이중 레이어 입자의 입자크기에 따라 블레이드 코팅, 슬롯 다이 코팅, 및 컨벡티브 코팅 중 하나의 코팅 방식으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 방법. The method of claim 1,
In the step of coating the functional solution (S30), according to the particle size of the double-layer particles contained in the functional solution, coating is performed by one of blade coating, slot die coating, and convection coating. Solution coating method. 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 기능성 용액 코팅 방법을 수행하는 코팅 장치로서,
피처리 기판을 흡착하여 지지하는 스테이지(20);
상기 스테이지의 상부 또는 하부에 배치되어 피처리 기판을 가열하여 기능성 용액을 건조시키기 위한 히터(25); 및
상기 스테이지에 대해 상대적으로 이동 가능하도록 구성되고 상기 스테이지에 흡착된 피처리 기판의 표면에 기능성 용액을 코팅하는 코팅 헤드(100);를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 기능성 용액이,
상기 플라즈몬 활성 금속의 나노입자를 포함하는 금속 나노입자 코어; 및
상기 금속 나노입자 코어를 둘러싸며, (i) 불소(F)를 함유한 금속산화물, (ii) 실란계 화합물이 표면에 부착된 금속산화물, (iii) 실란계 화합물, 및 (iv) 소수성 고분자 화합물, 중 하나로 이루어진 쉘;로 구성된 코어-쉘 구조의 이중 레이어 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 장치. A coating apparatus for performing the functional solution coating method according to any one of claims 1 to 7,
a stage 20 for adsorbing and supporting the target substrate;
a heater 25 disposed above or below the stage to heat the target substrate to dry the functional solution; and
A coating head 100 configured to be relatively movable with respect to the stage and coated with a functional solution on the surface of the target substrate adsorbed to the stage;
The functional solution,
a metal nanoparticle core comprising nanoparticles of the plasmon active metal; and
Surrounding the metal nanoparticle core, (i) a metal oxide containing fluorine (F), (ii) a metal oxide having a silane-based compound attached to the surface, (iii) a silane-based compound, and (iv) a hydrophobic polymer compound , a shell consisting of one; a core-shell structure composed of a double-layered particle, characterized in that it contains a functional solution coating device. 제 8 항에 있어서, 상기 코팅 헤드(100)가,
피처리 기판의 폭방향으로 길게 배열된 블레이드(130);
상기 블레이드의 일측 방향으로 인접하여 배치된 하나 이상의 제1 노즐(110); 및
상기 블레이드의 타측 방향으로 인접하여 배치된 하나 이상의 제2 노즐(120);을 포함하고,
상기 블레이드의 하부 표면이 상기 일측 방향을 향하도록 경사진 경사면(131)으로 형성된 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 장치. According to claim 8, wherein the coating head (100),
The blade 130 is long arranged in the width direction of the target substrate;
one or more first nozzles 110 disposed adjacent to one side of the blade; and
Including; at least one second nozzle 120 disposed adjacent to the other side of the blade;
Functional solution coating device, characterized in that the lower surface of the blade is formed with an inclined surface 131 inclined to face the one direction. 제 9 항에 있어서,
상기 제1 노즐의 상단에 결합된 제1 회동기구(115); 및
상기 블레이드의 상단에 결합된 제2 회동기구(135);를 더 포함하고,
상기 제1 회동기구에 의해 제1 노즐이 상기 블레이드를 향해 소정 각도 범위 내에서 회동 가능하고, 상기 제2 회동기구에 의해 블레이드가 상기 제1 노즐을 향해 또는 제2 노즐을 향해 소정 각도 범위 내에서 회동 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 장치. 10. The method of claim 9,
a first rotation mechanism 115 coupled to the upper end of the first nozzle; and
A second rotation mechanism 135 coupled to the upper end of the blade; further comprising,
A first nozzle can be rotated within a predetermined angle range toward the blade by the first rotation mechanism, and the blade is rotated toward the first nozzle or toward the second nozzle within a predetermined angle range by the second rotation mechanism Functional solution coating device, characterized in that configured to be rotatable. 제 9 항에 있어서,
기능성 용액을 제1 노즐과 제2 노즐로 각각 공급하는 제1 및 제2 공급관; 및
상기 제1 공급관에 배치된 제1 개폐밸브(105); 및
상기 제2 공급관에 배치된 제2 개폐밸브(106);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 장치. 10. The method of claim 9,
first and second supply pipes for supplying the functional solution to the first and second nozzles, respectively; and
a first opening/closing valve 105 disposed in the first supply pipe; and
A functional solution coating device further comprising a; a second on-off valve (106) disposed on the second supply pipe. 제 9 항에 있어서,
상기 기능성 용액을 코팅하는 단계(S30)를 수행하기 전에 상기 블레이드의 표면이 친수성으로 표면 처리된 것을 특징으로 하는 기능성 용액 코팅 장치. 10. The method of claim 9,
Functional solution coating device, characterized in that the surface of the blade is surface-treated to be hydrophilic before performing the step (S30) of coating the functional solution.
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