KR100916944B1 - 고상파우더 연속 증착장치 및 고상파우더 연속 증착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고상의 파우더를 균등 분산시켜 기재에 균일하게 연속적으로 증착하여 균일한 박막을 형성할 수 있는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 고상 파우더 입자의 크기, 형태 및 비중에 상관없이 수송관에 단위 시간당 일정한 유량의 수송기체와 단위 시간당 일정한 양의 고상파우더를 공급하여 생성된 밀도, 속도, 유량이 일정한 에어로졸을 연속적으로 노즐에 유입시켜 기재의 재질 및 크기에 상관없이 기재 단면 전체에 걸쳐 균등하게 연속적으로 고상파우더를 증착하여 박막을 형성시킬 수 있는 방법 및 그 장치를 제공한다.

고상파우더, 에어로졸, 균등분산, 균일증착, 연속증착

Description

고상파우더 연속 증착장치 및 고상파우더 연속 증착방법{Continuous desposition Apparatus and Method of fixing solid powder on diverse substrates}

본 발명은 고상 파우더의 입자 크기, 형태, 비중에 상관없이 수송기체와 고상파우더가 혼합된 에어로졸을 균등하게 분산시켜, 기재의 재질 및 크기에 관계없이 균일하게 연속적으로 증착시켜 균일한 박막을 형성할 수 있는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

고상 파우더를 분사하여 기재에 증착시키는 종래의 방법은 파우더 입자의 크기, 입자의 비중, 열처리 유무, 기재 온도(고온, 저온, 상온), 진공 유무, 입자 분사 속도 등에 의하여 증착 방법이 결정되며, 이는 증착 공정 속도 및 생산성·경제성에 직결된다. 여기서 말하는 고상 파우더란 유리, 금속, 반금속, 세라믹, 화합물 등의 고체상의 분말을 지칭한다.

종래의 전통적인 고상 파우더 분사 증착 방법은 다음과 같다.

1) 용사 증착(thermal spray deposition) 방법

용사 증착 방법은 고상 파우더를 보통 플라즈마에 의해 녹여서 불꽃에 의해 가속하여 기재에 분사하는 방법으로서, 이 과정에서 분말에 가해지는 온도는 용사 공정의 종류에 따라 차이가 있으나 3,000K 내지 15,000K에 이르는 고온이며, 기재에 도달한 후의 냉각속도는 초당 10⁶K에 이르기도 한다. 이 때 분말의 온도는 고온이고 초음속의 빠른 속도로 분사되므로 분말의 입자크기는 수십마이크로미터 이상의 것을 사용한다. 입자들이 녹아서 기재에 증착되기 때문에 입자간의 결합력이 우수하지만, 증착층 내에 기공이 존재하는 경우가 많고, 입자들이 고온에 노출되어 증발이나 화학적 조성의 변화 등이 발생할 수 있으며, 급속 냉각에 의해 비정질상이 형성되고, 균열이 발생하기 쉽고, 기재와의 결합력이 감소되는 단점이 있으며, 빠른 속도로 두꺼운 증착층을 형성할 수 있으나, 증착층의 두께 제어가 어렵고 표면이 거친 특징이 있다.

2) 정전입자충격 증착(electrostatic powder impact deposition) 방법

정전입자충격증착 방법은 10^-4torr 이하의 진공에서 서브 마이크로미터에서 나노미터 크기의 극미세 입자들이 두 전극 사이에서 정전기적 가속도에 의해 전극표면에 증착되는 것으로서, 카본이나 금속입자 등과 같은 입자 대전이 용이한 경우의 입자들만 증착되며, 세라믹 입자들은 증착이 잘 되지 않는 단점이 있다. 두께도 수 마이크로미터까지 가능하지만 수십 마이크로미터는 어려우며, 증착층은 비정질상이나 원료 분말과 다른 결정상이 존재하는 특징이 있다.

3) 콜드스프레이 증착(cold spray deposition) 방법

콜드스프레이 증착방법은 용사공정과 비슷하나 용사 증착방법과 같은 고온의 기체 또는 플라즈마를 사용하지 않고 수백 정도의 기체를 사용하여 수 마이크로미터 이상 크기의 금속 입자들을 기재표면에 분사 증착하는 방법이다. 이 방법에 의해 분사되는 기체의 속도는 500m/s 이상의 초음속이며 운동에너지와 기체의 열에 의해 입자들이 기재에 충돌시 소성변형되고 표면의 온도 상승에 의해 입자가 기재에 융착되는 방식으로 증착이 이루어지고, 증착층의 두께는 수 mm에서 수 cm까지 가능하다. 다만, 비중이 낮거나 미세한 입자들은 고속기체의 반류(aerodynamic drag; 기체가 기재에 충돌한 후 되돌아오는 흐름)에 의해 입자 흐름의 속도가 감소하여 증착되지 않는 단점이 있다.

대한민국 특허등록 10-0691161("전계방출 에미터전극 제조방법")은 상기 콜드스프레이 방법을 이용하여 탄소나노튜브 분말을 초음속으로 분사하여 기재에 증착하여 전계방출 에미터 전극을 제조하는 방법을 개시하였다. 이 방법은 전술한 바와 같이 공기 중에서 기체가 초음속으로 분사되므로, 심한 소음이 발생하는 큰 단점이 있으며, 특히 금속 입자가 아닌 비중이 작고 미세한 입자인 탄소나노튜브를 분사하기 때문에 기체가 기재에 충돌시 고속기체의 반류 현상이 발생하여 탄소나노튜브가 기재에 증착되기 어렵고, 탄소나노튜브의 형태 특성상 직경에 비하여 길이 가 500~1000배 크기 때문에 반데르발스 인력에 의한 응집현상 및 고분자 사슬의 엉킴현상으로 균일한 분산 없이 분사하였을 경우, 기재에 균일하게 증착되는 것이 불가능하고, 이로 인하여 전계방출소자의 특성이 발휘되지 못하는 큰 문제점이 있다.

4) 기체 증착(gas deposition) 방법

일본의 Seiichiro Kashu 등은 100nm 정도의 금속, 세라믹 파우더를 에어로졸(aerosol) 챔버에서 수송기체와 함께 에어로졸로 만들어 증착 챔버로 수송시켜 증착하는 방법을 소개한 바 있다(S. Kashu et al., Japanese Journal of Applied Physics 23, L910(1984)). 이는 후에 Jun Akedo의 에어로졸 증착 방법의 모태가 된 증착방법으로서, 금속 또는 세라믹과 같은 입자를 기체 교반에 의해 에어로졸로 만들고, 미세한 노즐을 통해 가속시켜, 입자가 기재에 충돌했을 때 운동에너지의 일부가 열에너지로 변환되어, 입자 사이 또는 입자와 기재 사이에 소결하는 것을 기본 원리로 하고 있다.

5) 에어로졸 증착(aerosol deposition) 방법

Jun Akedo는 상기 Seiichiro Kashu의 기체 증착법을 개선 발전시켜, 다양한 박막을 제조할 수 있도록 하였다. 대표적인 에어로졸 증착방법의 개념도는 도 2와 같고, 에어로졸 증착방법의 기본 개념은 수송 기체(100)가 고상 파우더(105)가 담긴 에어로졸 챔버(103)로 유입되고, 압력차를 이용하여 에어로졸 챔버 내에 부유하는 미세한 분말이 진공상태의 증착챔버(106) 내에 있는 기재(108)에 노즐(109)을 통하여 분사하여 증착하는 방법이다.

대한민국 특허 10-0724070("복합 구조물 및 그의 제조방법과 제조장치")와 대한민국 특허 10-0767395("복합 구조물")은 도 2의 개념도와 같은 에어로졸 증착방법을 이용한 것이고, 대한민국 특허 10-0531165("기재 위에 고정된 카본파이버를 위한 방법 및 장치")는 에어로졸 증착방법의 기본 개념에 에어로졸 챔버에서 카본나노튜브를 바로 생성하여 증착챔버로 카본나노튜브를 수송하여 증착하는 방법 및 장치를 개시하였고, 이는 미합중국 특허 US 7,306,503 B2에 또한 개시되어있다. 이 방법 및 장치는 최초 세라믹 및 금속박막을 제조하기 위한 에어로졸 증착법에 분말의 재료를 탄소나노튜브로 적용하여 박막을 형성하는 기술로서, 금속 입자의 형태와 아주 다른 튜브형의 재료(직경(수~수십 나노미터) 대비 길이(수~수십 마이로크미터)의 비(aspect ratio)가 500~1,000배 이며, 반데르발스(van der waals) 인력에 의한 응집현상 및 고분자 사슬의 엉킴현상과 유사한 특성을 가지는 재료)인 탄소나노튜브의 물질적인 특성으로 인하여 대면적 기재에 균일한 증착이 요구되는 상용화 제품 생산에 적용하기에 문제점이 있으나, 이를 적용하여 금속 박막과 같은 우수한 물성이 발현될 것이라고 기대하여 응용된 것으로서, 탄소나노튜브 재료의 형태가 기존의 에어로졸 증착방법으로서는 균일한 박막 및 면저항이 낮은 박막을 제조할 수 없는 문제점이 있다는 것을 간과하고 있다. 대한민국 특허 10-0846148("고상 파우더를 이용한 증착박막 형성방법 및 장치")는 상기 에어로졸 증착법을 이용한 것으로서 증착챔버 내에 간헐적으로 감압을 증폭시켜 에어로졸화된 입자의 충돌속도를 가속화하여 충돌시킴으로써 상온에서 박막을 얻는 방법이나, 간헐적으로 압력을 조절하기 때문에 고상파우더를 연속적으로 균일하게 증착하는데 상당한 문제점이 있다. 왜냐하면, 간헐적으로 압력을 조절할 때 이로 인하여 그 시간에 해당되는 순간의 분사 간격으로 균일한 박막을 형성할 수 없는 문제점이 있기 때문이다. 특히 튜브형 재료(직경대비 길이가 500~1000배)인 경우 반데르발스 인력에 의한 응집 및 고분자 사슬의 엉킴을 분산 시키기 위하여, 에어로졸 챔버 내에 필터 또는 바람개비를 설치하여 분산시키려고 하였으나, 챔버내에 오히려 와류가 발생하여 더 응집되어 증착챔버내로 분말 입자가 수송되기 전 단계에서 분산에 역효과가 발생할 수 있고, 필터로 인하여 수송기체의 유량 부하가 발생할 우려가 클 뿐만 아니라, 에어로졸 챔버에서 증착챔버로 수송되는 에어로졸 챔버의 출구관 단면에 단위시간당 일정한 유량과 일정한 양의 분말이 공급되지 못하고 불규칙적으로 수송된 에어로졸이 노즐을 통하여 기재에 분사되므로 균일한 박막을 형성할 수 없는 큰 문제점이 있다.

이를 위하여 대한민국 특허 10-0818188("에어로졸 데포지션을 위한 고효율 분말 분산장치")는 상기 분말의 분산에 대한 문제를 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 종래의 에어로졸 챔버 자체를 진동시키는 기술을 개선하여 에어로졸 챔버를 상하로 흔들면서 동시에 원운동을 시킴으로써 분말의 분산이 보다 효율적으로 이루어지게 한 것이다. 그러나 이것 또한 탄소나노튜브와 같은 재료의 분산 방법에는 효과가 거의 없는 것이 단점이며, 대면적의 기재에 증착 시 균일도가 저하되고, 면저항이 커서 전류를 흘렸을 때 높은 저항이 발생하여 기재에 기준치 이상의 열이 심각하게 발생하는 문제점이 있다. 또한 대한민국 특허 10-0724070("복합 구조물 및 그의 제조방법과 제조장치")에서 초음파 및 마이크로파 또는 초음파와 마이크로파 중 어느 하나를 에어로졸에 조사하여 분말 입자의 분산을 원활하게 하는 방법을 개시하였으나, 분산 효과가 미미한 수준이다. 특히, 튜브형 재료는 더욱 더 분산효과가 미미한 수준인 실정이다. 일본 공개특허공고 특개평8-81774호, 일본 공개특허공고 특개평10-202171호 및 일본 공개특허공고 특개평11-21677호에 개시된 방법에서는 에어로졸 증착법에 가열수단(예를 들어, 저항선 가열, 전자빔 가열, 고주파 유도가열, 스퍼터링 또는 플라즈마 등)을 추가하여 기재에 고상파우더 입자가 잘 증착될 수 있도록 하였다. 또한 이와 유사하게 대한민국 특허 10-0695046("초미립자 취성재료의 저온성형방법 및 그것에 사용하는 초미립자 취성재료")는 에어로졸 증착법으로 분사하여 기계적으로 충격하고, 2차적으로 열처리 공정을 통하여, 결정입자직경을 감소시킬 수 있는 방법을 개시하였다.

전술한 바와 같이 종래의 에어로졸 증착장치는 도 2에 보이는 바와 같이 크게 에어로졸 챔버(103)와 증착챔버(106)로 이루어지며, 에어로졸 챔버로 수송기체(100)가 유입되어 에어로졸 챔버 내부의 분말을 에어로졸화시키고, 에어로졸 챔버와 증착챔버의 압력차로 인하여 에어로졸이 이동하여 노즐(109)을 통하여 기재(108)에 분사하는 방식이다. 종래의 에어로졸 증착장치에서는 에어로졸 챔버로 유입되는 수송기체에 의해 생성되는 에어로졸이 일정량으로 균일하고 연속적으로 에어로졸 챔버에 연결되어 있는 에어로졸 수송관(104)을 통하여 에어로졸 분사 노즐로 이동하지 않기 때문에 균일한 박막을 형성하기 어렵다. 그 이유는 수송기체의 움직임이 곧 분말 입자의 움직임과 일치하므로, 실제 에어로졸 챔버에 연결된 수송관을 통한 에어로졸의 이동방향과 에어로졸 챔버로 유입되는 수송기체의 방향이 일치할 확률이 매우 낮기 때문이다. 또한, 탄소나노튜브 분말의 물질적 특성상 기존 에어로졸 증착장치에서의 에어로졸 챔버내에서 에어로졸이 형성되는 동안에 입자간 응집이 발생하여 정량의 에어로졸이 연속적으로 노즐에 유입되지 않게 되어 균일한 박막이 연속적으로 형성되지 않는다. 즉, 수송기체 및 에어로졸이 수송관을 따라 흐를때 수송관 단면을 따라 유속 및 농도가 균일하게 분포되어야만, 기재에 균일한 박막을 연속적으로 형성 할 수 있고, 이러한 기술이 증착방법 및 장치에 결정적인 영향을 미치는 핵심 요소이다.

요약하면, 전체적으로 에어로졸 증착방법은 1) 에어로졸 챔버와 증착챔버 사이의 압력차이로 고상 파우더가 분사되어 기재에 증착하는 것이기 때문에 원활한 증착을 위해서는 분사속도를 높혀야 하므로, 상기 콜드스프레이 증착방법에 필요 없는 상당한 진공(102) 상태 유지가 필요하며, 고진공상태를 만들기 위하기 증착공정 준비시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 즉, 대량생산 및 인라인 공정에서 고상 파우더 증착을 시작하기 위한 단계의 임의 고진공 압력 수준까지 올리는데 시간이 소요되어 생산시간에 영향을 줄 수 있다는 의미이다. 따라서, 고상 파우더의 분사속도를 증감하기 위한 제어수단으로 에어로졸 챔버와 증착챔버의 압력차이를 조절하는 대신, 수송관 내의 에어로졸을 수송기체 유량의 증감을 제어하여 노즐의 분사 속도를 조절하는 방법을 사용할 수 있다. 이렇게 하면 증착챔버의 고진공 상태를 저진공 상태로 제어할 수 있기 때문에 저진공상태를 만드는데 소요시간이 거의 소요되지 않을 수 있다. 그러므로, 상기 종래 에어로졸 증착방법에서 고상 파우더를 수송하는 기체 유량을 제어하는 방법이 공통적으로 개선할 사항이다.

고상 파우더 입자의 크기, 형태 및 비중에 관계없이 단위 시간당 일정한 유량의 수송기체와 단위 시간당 일정한 양의 고상파우더를 공급하여, 수송관 단면에 걸쳐 밀도, 유속 및 유량이 일정한 에어로졸을 노즐에 유입하여 기재의 재질 및 크기에 상관없이 기재 단면 전체에 걸쳐 균등하게 연속적으로 고상파우더를 증착할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에서는 상기한 과제 해결을 위해 다음과 같은 수단을 적용한다.

첫째, 증착챔버에 연결된 진공펌프의 규모를 축소하여, 간단한 증착장비를 마련하고, 콜드스프레이법의 분사단계에는 없는 진공상태를 통해 증착챔버 내의 화학적 반응을 감소시킨다.

둘째, 증착시 발생하는 고속기체의 반류(기체가 기재에 충돌한 후 되돌아오는 흐름)에 의해 입자 흐름의 속도가 감소되는 것을 방지하기 위해 증착챔버에 진공펌프를 연계시킨다.

셋째, 고상파우더의 입자 크기, 형태 및 비중에 상관없이 효율적으로 균등하게 분산하여, 에어로졸 상태로 일정 시간에 일정한 양 및 일정한 속도로 증착챔버에 수송되도록 한다.

넷째, 증착챔버 내부에 위치한 기재의 증착 단면적(가로×세로)이 커지더라 도 기재 전면적에 걸친 증착 박막의 균일도 및 물성을 일정하게 하기 위하여, 일정한 폭을 가지고 전폭에 걸쳐 동일한 압력과 속도로 분사 가능한 노즐(예; 슬릿 노즐 등)을 통하여 고상파우더를 단위시간당 일정한 양 및 일정한 속도로 분사시킬 수 있도록 구성한다.

다섯째, 고상파우더를 수송하는 기체는 먼지, 유분, 수분 등을 제거하기 위해 필터링 처리와 건조처리를 수행하여 정량으로 공급시킴으로써, 에어로졸의 압력과 밀도를 일정하게 통제하도록 구성한다.

본 발명에 따른 고상파우더 연속 증착장치와 증착방법에 따르면, 기존 에어로졸 증착법에서 제기된 여러 문제점들을 해결할 수 있다.

구체적으로는

첫째, a) 고상파우더 종류(세라믹, 금속, 반금속, 화합물 등의 분말), 입자 크기(수밀리미터~수나노미터 등), 형상(구형, 판형, 튜브형 등) 및 비중에 상관없이, b) 기재의 종류(유리, 폴리머, 금속, 플라스틱 등의 기재)에 상관없이, c) 기재의 크기(가로×세로)에 상관없이, 수송기체유량의 증감을 제어하여 에어로졸 분사 속도의 증감을 제어할 수 있다.

둘째, 고상파우더의 시간당 공급량을 일정하게 제어하고, 균등분산을 제어할 수 있어, 기존의 에어로졸증착법에서 필수사항이었던 에어로졸 챔버가 필요 없게 된다.

셋째, 상온에서 증착챔버의 저진공상태를 유지하여 고상파우더의 증착공정을 시행할 수 있다.

결과적으로, 본 발명에 의하면 수송기체의 유량과 고상파우더의 공급 분사를 제어하여, 고상파우더가 에어로졸 상태로 수송관을 통해 이동하면서 균일한 단면 속도 분포가 형성되도록 하고, 수송기체의 단위 유량당 고상파우더 입자량을 균일한 농도로 연속적으로 형성시키며 노즐로 분사함으로써, 기재에 균일한 박막을 연속적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 고상파우더 연속 증착장치 및 증착방법에 의해 제조할 수 있는 제품은 전도성 (반)투명 전극, FED(field emission display)용 전계방출소자, BLU(back light unit)용 전계방출소자, 조명장치, 태양전지, 반도체, 전자파 차폐재, 발열체, 센서, 플렉스블(flexible) 디스플레이, 정전기 분산재 등을 예로 들 수 있다.

Ⅰ. 고상파우더 연속 증착장치

본 발명은 에어공급부; 상기 에어공급부로부터 제공받은 공기를 필터링 및 건조처리하여 배출하는 에어처리부; 상기 에어처리부를 통해 배출된 공기에 고상파 우더를 일정량으로 공급하는 고상파우더공급부; 내부에 기재가 구비된 증착챔버; 상기 에어처리부와 증착챔버를 연결하는 관으로서, 상기 에어처리부에서 배출된 공기에 고상파우더가 혼입되어 형성된 에어로졸을 상기 증착챔버로 이송하는 수송관; 상기 수송관의 말단에 구비되어 상기 에어로졸을 상기 증착챔버 내부의 기재에 분사하는 슬릿노즐; 및 진공연결관에 의해 상기 증착챔버와 연결되어 상기 증착챔버를 진공상태로 유지시키는 진공펌프; 를 포함하여 구성되는 고상파우더 연속 증착장치를 제공한다.

이하에서는 첨부된 도면과 함께 본 발명을 설명하기로 한다.

1. 에어공급부

종래의 에어로졸 증착방법에서는 수송기체로는 아르곤(Ar), 질소(N₂), 헬륨(He) 등의 비활성 가스를 사용하였고, 이러한 수송기체를 에어로졸 챔버에 유입시켜 에어로졸을 생성시켰다. 그러나 상기 비활성 가스는 상용화 제품을 양산하기 위한 연속공정에 사용하기에는 매우 고가의 기체이며, 저장용기로 사용할 경우에도 용기의 용량 한계성으로 인하여 연속적인 공정을 실행할 수 없는 단점이 있다. 본 발명은 비활성 가스를 사용하지 않고, 일반 공기를 외부에서 유입시켜 활용하도록 구성된 것으로서, 상기 에어공급부(A)는 외부의 일반 공기를 유입하여, 후술할 에어처리부(B)에 제공하는 역할을 담당한다. 따라서 본 발명은 상용화 제품을 양산하 기 위한 연속공정에 적합하며, 본 발명을 이용하여 제작한 제품의 제작 단가도 크게 줄일 수 있게 된다.

상기 에어공급부(A)는 도 1에 도시된 바와 같이 에어펌프(10) 및 공기저장탱크(11)로 구성하여, 상기 에어펌프(10)에서는 일측에 구비된 공기흡입구(40)에서 흡입한 공기를 펌핑하여 상기 공기저장탱크(11)로 유입시키도록 하고, 상기 공기저장탱크(11)에서는 유입된 공기를 저장하여 냉각시킨 후 상기 에어처리부(B)에 제공하도록 할 수 있다. 상기 에어펌프(10)에서 발생하는 열에 의해 상기 공기저장탱크(11)에 유입되는 공기의 온도상승이 유발되는데, 상기 공기저장탱크(11) 내에서 유입공기의 온도를 40% 정도 냉각시킴으로써 다음 단계로 수송되는 공기 토출량의 불규칙성과 지연을 방지하여, 안정적이고 연속적인 제품 양산을 시행할 수 있게 된다.

또한, 상기 에어펌프(10)와 공기저장탱크(11) 사이 및 상기 공기저장탱크(11)와 에어처리부(B) 사이에는 각각 유동제어밸브(34)를 구비시켜 둠으로써 각 단계별 유입-배출 공기량을 정량으로 조절할 수 있다.

2. 에어처리부

상기 에어처리부(B)는 상기 에어공급부(A)로부터 제공받은 공기를 필터링 및 건조처리하여 배출하도록 구성된 것이다. 또한, 상기 에어처리부(B)에는 필터링 및 건조처리된 공기의 유량을 일정하게 조절하여 배출하는 유량조절기(18)를 더 장착할 수 있다.

종래의 에어로졸 증착방법은 노즐에서 분사되는 에어로졸 속도를 증가시키기 위하여 증착챔버를 고진공 상태로 유지해야 했다. 그러나, 본 발명은 증착챔버(26)를 저진공 상태로 유지하면서, 수송기체(즉, 상기 에어공급부로부터 공급된 공기)의 불순물을 제거하고, 수송기체의 유량을 조절함으로써 에어로졸의 속도를 제어하는 방식을 도입한 것이다. 상기 유량조절기(18)는 에어공급부(A)에서 공급받아 필터링 및 건조처리된 공기의 양을 일정하게 조절하는 것으로서, 고상파우더(105)와 공기의 혼합으로 형성된 에어로졸(111)이 증착챔버(26) 내에 단위 시간당 일정량(liter/min)으로 공급되도록 통제하는 역할을 한다. 즉, 상기 유량조절기(18)는 균일하고 연속적인 고상파우더 증착공정을 위해 필요한 장치이다.

한편, 상기 에어처리부(B)는 1차필터(12), 1차건조기(13), 2차필터(13-1) 및 2차건조기(17)를 차례로 구비하여 유입된 공기에 대한 필터링 처리와 건조처리를 반복적으로 시행하도록 성할 수 있다. 또한 상기 2차필터(13-1)는 수분필터(14), 유분필터(15) 및 먼지필터(16)로 구성하여 공기 중의 불순물을 완전히 제거토록 할 수 있다. 더 나아가, 상기 2차건조기(17) 다음에는 공기가 수분필터(14)를 한번 더 거치도록 구성하여, 공기를 완전 건조상태로 배출시킬 수 있다.

상기 1차필터(12)와 1차건조기(13) 사이 및 상기 수분필터(14)와 유량조절기 (18)사이에도 각각 유동제어밸브(34)를 구비시켜 둠으로써 각 단계별 유입-배출 공기량을 정량으로 조절할 수 있다.

3. 고상파우더공급부

상기 고상파우더공급부(21)는 상기 에어처리부(B)를 통해 배출된 공기에 고상파우더(105)를 정량으로 공급하기 위한 구성요소이다. 상기 에어처리부(B)를 통해 배출된 공기는 후술할 수송관(22)으로 유입되므로, 상기 고상파우더공급부(21) 역시 상기 수송관(22)에 연결된다. 즉, 고상파우더(105)는 상기 수송관(22)에 공급되는 것이다. 따라서 상기 고상파우더공급부(21)에는 정량공급기를 통해 유량 및 일정한 속도 분포로 수송관을 따라 이동하는 공기에 고상파우더를 토출하도록 구성할 수 있다. 이 때 중요한 것은 상기 정량공급기에서 단위시간당 토출되는 고상파우더량(g/min)을 일정하게 조절하고, 고상파우더(105)를 균등하게 분산되도록 하는 것이다.

상기 고상파우더공급부(21)와 수송관(22)은 관로형태의 연결부(20)에 의해 연결시킬 수 있다. 상기 연결부(20)가 수송관(22)에 연통되는 형태는 다양한 형태로 구성할 수 있다. 도 3에서는, 관로형태의 연결부(20)와 수송관(22) 간의 다양한 연결구조를 도시하고 있으며, 그 연결구조에 따라 고상파우더(105)의 분산형태가 다소 차이가 발생하게 됨을 나타내고 있다. 도 3의 (a)는 상기 연결부(20)를 상기 수송관(22)에 직접 연결한 것이고, 도 3의 (b)는 상기 연결부(20)를 상기 수송 관(22)의 중앙부까지 관입시킨 것이다. 또한 도 3의 (c)는 상기 연결부(20)를 상기 수송관(22)의 중앙부에까지 관입시킨 상태에서 수송관(22) 내 공기의 이동방향과 반대방향으로 굴절시킨 것이고, 도 3의 (d)는 상기 연결부(20)를 상기 수송관(22)의 중앙부에까지 관입시킨 상태에서 수송관(22) 내 공기의 이동방향과 같은방향으로 굴절시킨 것이다. 본 발명에서는 도 3에 도시된 모든 실시예를 적용할 수 있으나, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 연결부(20)를 수송관(22) 내에 관입시켜, 공기진행방향으로 굴절되도록 구성하는 것이 바람직하다. 공기의 흐름과 같은 방향으로 고상파우더(105)를 분사하는 것이 균일한 분산과 균일한 증착에 가장 유리하기 때문이다.

4. 수송관

상기 수송관(22)은 에어처리부(B)에서 배출된 공기에 고상파우더(105)가 혼입되어 형성된 에어로졸(111)을 상기 증착챔버(26)로 이송하는 관로로서, 상기 에어처리부(B)와 증착챔버(26)를 연결하도록 구비된 것이다.

상기 수송관(22)을 지나는 에어로졸(111)이 일정한 유량과 속도를 유지하기 위해서는, 상기 수송관(22)의 단면적이 외부의 충격 또는 압력으로 인해 증가하거나 감소되지 않아야 하며, 이를 위해서는 스테인레스 스틸, 알루미늄 등의 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 수송관(22)을 폴리머 또는 플라스틱 재질 등으로 제작하면 외부압력 등의 요인에 의해 수송관(22)이 진동되거나, 단면적이 축소 또는 증가하게 되므로 상기 수송관(22)을 통해 이송되는 에어로졸(111)의 단면 속도 분포가 불규칙하게 이루어져 기재에 균일하게 증착되는 것이 어려울 수 있기 때문이다.

상기 수송관(22)을 통해 이송되는 에어로졸(111)의 시간당 유량 및 속도분포가 일정한지 체크하기 위해서는 상기 수송관(22) 내부에 압력측정기(23)를 더 장착할 수 있다. 또한, 상기 수송관(22)에 길이조절장치(24)를 더 장착하면, 수송관(22)의 길이를 조절함으로써 수송관(22) 말단에 결합된 슬릿노즐(25)과 기재(27)간의 간격(거리)을 조절할 수 있다.

한편, 상기 수송관(22)은 관로배치(설계) 상 중간에 엘보우(elbow)가 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 수송관(22)에 엘보우가 형성된 경우에는 상기 수송관(22) 내 엘보우 전(前) 구간에는 유동조절기(19)를 장착시켜야 한다. 상기 유동조절기(19)는 수송관(22)의 형태 변형에도 불구하고 공기유속을 일정하게 유지시켜 주는 장치로서 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 엘보우 없이 수송관(22)과 슬릿노즐(25)이 연결될 경우에는 필요 없는 장치이다. 그러나, 수송관(22)에 엘보우가 형성된 경우에는 수송되는 공기가 만곡부를 지나면서 원심력에 의해 수송관(22) 내벽 외측의 공기 유속이 커지는 현상이 발생하므로 수송관 내의 균일한 공기 유속 유지를 위해서는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 엘보우 초입 부분에 유동조절기(19)를 설치해 두어야 한다.

또한, 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 수송관(22)의 직경이 확장될 경우에는 도 4의 (f)에 보이는 바와 같이 수송관 중심부분에서 가장 높은 유속분포를 나타내므로, 수송관(22)의 전단면에 걸쳐 균일한 유속분포를 얻기 위해 수송관(22) 내벽에 유동조절기(19)를 설치하여 도 4의 (g)에 도시된 바와 같이 균일한 유속분포를 얻어 낼 수 있다.

물론, 상기 수송관(22)은 엘보우와 같은 만곡변화 또는 단면변화가 없는 상태로 구성하여 별도의 유동조절기(19)가 필요 없도록 하는 것이 가장 바람직하다.

5. 슬릿노즐

상기 슬릿노즐(25)은 상기 수송관(22)의 말단에 구비되어 상기 에어로졸(111)을 상기 증착챔버(26) 내부의 기재에 분사하도록 구비된 것이다.

기재(27)의 면적(가로×세로)이 커짐에 따라 분사폭 역시 크게 구성해야 기재 전면에 분사할 수 있으므로, 일정한 폭을 가지는 슬릿형태의 노즐이 필요한 것이다. 상기 슬릿노즐(25)은 노즐 전폭에 걸쳐 균등한 분사압력분포 및 속도분포를 가지도록 설계하여, 기재 전면에 균일한 증착박막을 형성시킬 수 있다(도 5의 (b) 참조). 이는 단일노즐(38)을 여러 개 가로방향과 세로방향으로 결합한 단일노즐 복합체(39)로 고상파우더를 분사하면 단일노즐(38) 사이 사이에 균일한 두께의 증착박막이 형성되지 않는 문제점이 발생하는 것과 대비된다(도 5의 (a) 참조). 슬릿노즐(25)과 단일노즐 복합체(39)간의 이러한 차이점은 기재의 크기가 커짐에 따라 그 정도가 심해진다.

한편, 상기 슬릿노즐(25)과 기재(27)와의 이격거리는 상기 수송관(22)에 장착된 길이조절장치(24)에 의해 적절하게 조절할 수 있다.

6. 증착챔버

상기 증착챔버(26)는 고상파우더(105)를 기재에 증착시키는 공간을 제공한다.

종래의 에어로졸 증착방법에서는 상기 증착챔버를 고진공 상태로 유지할 필요가 있었으나, 본 발명에서는 저진공 상태를 유지해도 고상파우더를 기재에 증착시키는 작업이 가능하다. 상기 증착챔버(26)의 재질은 진공상태에 따른 외부의 압력에 충분히 저항할 수 있고, 내구성이 있는 스테인레스 스틸 등의 재료로 구성하는 것이 좋고, 증착챔버(26)의 내부를 외부에서 관찰할 수 있도록 투명한 재료를 결합하여 제작할 수 있다.

상기 증착챔버(26) 내에는 기재를 이동시키는 이송장치(28)를 더 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예는 이송장치(28)가 구비된 것으로서 이를 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다.

도 1에 도시된 실시예는 슬릿노즐(25)이 상기 증착챔버(26) 안에 위치하고, 기재(27)는 이송장치(28)에 의해 이동하는 선반 위에 배치되어 있다. 또한, 상기 증착챔버(26)는 진공연결관(29)에 의해 진공펌프(31)와 연결되어 있다. 또한, 상기 증착챔버(26) 일측에는 기재(27)를 증착챔버(26) 내부로 위치시키거나, 증착챔버(26) 내부 청소 등의 작업을 원활하게 하기 위한 도어를 설치할 수 있다. 상기 증착챔버(26) 내에서는 기재의 종류에 상관없이 고상파우더를 증착할 수 있다. 다만, 유리, 금속 등과 같이 휘어지지 않는 소재의 기재에 대량으로 고상파우더를 증착시키는 공정을 위해서는 상기 이송장치(28)를 배치타입(소정의 면적을 가지는 기재가 이송장치에 의해 이동하며 증착되는 공정을 실행하기 위한 구조)장치로 구성하고, 폴리머 필름, 호일(foil) 등과 같이 플렉시블한 소재의 기재가 사용되는 경우에는 상기 이송장치(28)를 롤투롤(roll-to-roll) 형태의 인라인 장치로 대체될 수 있다.(도 1에서는 배치타입의 이송장치만을 도시하였다.) 상기 이송장치는 기재의 재질에 따라 조립, 해체 및 치환 가능하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 이송장치(28)는 수송관(22) 내에 장착된 압력측정기(23) 및 진공연결관(29) 내에 장착된 압력측정기(23)와 연동시켜 상기 수송관(22) 및 상기 압력챔버(26) 내의 미세한 압력 증감에 따른 증착두께 변화를 최대한 억제하기 위하여 기재 이송속도를 조절하도록 구성할 수 있다.

7. 진공펌프

상기 진공펌프(31)는 상기 증착챔버(26)를 진공상태로 유지시기 위한 장비이다. 상기 증착챔버(26)를 진공상태로 유지시킴으로써 증착챔버(26) 내의 화학적 반응을 감소시키고, 증착시 발생하는 고속기체의 반류(aerodynamic drag; 기체가 기 재에 충돌한 후 되돌아오는 흐름)에 의해 입자 흐름의 속도가 감소되는 것을 방지할 수 있고, 또한 증착 소음을 감소시킬 수 있다. 다만, 본 발명에서는 종래의 에어로졸 증착방법과 같이 챔버 간의 압력차에 의한 증착방식이 아닌 수송관 내 유량 제어를 통한 증착방법을 채택한 것이므로 증착챔버(26) 내부는 저진공 상태로 유지시키는 것으로 충분하다. 상기 진공연결관(29) 내부에는 압력제어밸브(30)를 장착시킴으로써 증착챔버(26)의 진공상태를 효율적으로 유지, 조절할 수 있다.

8. 배기펌프

본 고상파우더 연속 증착장치는 상기 증착챔버(26)와 연통된 배기관(33) 및 상기 증착챔버(26) 내에서 기재에 증착된 후 남은 고상파우더를 상기 배기관(33)을 통해 강제 배기시켜 포집하는 배기펌프(32)를 더 포함시켜 구성할 수 있다.

Ⅱ. 고상파우더 연속 증착방법

본 발명은 (a) 공기를 흡입, 저장하는 공정; (b) 흡입된 공기를 필터링 및 건조처리하여 일정량으로 이송하는 공정; (c) 고상파우더를 상기 (b)공정을 거친 공기에 정량공급하여 일정한 혼합밀도로 분산된 에어로졸을 형성시키는 공정; (d) 상기 에어로졸의 밀도, 속도, 유량을 일정하게 통제한 상태로 연속적으로 수송하는 공정; 및 (e) 전폭에 걸쳐 압력분포와 분사속도가 일정한 슬릿노즐을 통해 상기 에어로졸을 진공상태의 증착챔버 내부의 기재에 분사하는 공정; 으로 시행되는 고상파우더 연속 증착방법을 제공한다.

이는 고상파우더의 입자크기, 입자형태 및 비중에 관계없이 적용할 수 있으며, 기재의 재질 및 크기에도 상관없이 고상파우더를 연속적으로 증착시켜, 대량생산이 가능하도록 개발된 기술이다.

이러한 상기 고상파우더 연속 증착방법은 전술한 고상파우더 연속 증착장치를 가동하여 실현할 수 있으며, 자세한 내용은 이하에서 각 공정별로 설명하기로 한다.

1. (a)공정

본 공정은 공기를 흡입, 저장하는 공정이다. 본 과정에서 에어펌프로 공기를 흡입하는 경우 에어펌프에서 발생하는 열로 인해, 흡입된 공기의 온도상승이 유발되므로 흡입공기를 저장하는 과정에서 온도를 약 40%가량 냉각처리하는 것이 바람직하다는 점은 전술한 바와 같다.

2. (b)공정

본 공정은 흡입된 공기에 대한 필터링 및 건조처리하여 일정량으로 배출하는 공정이다. 본 공정은 구체적으로 다음의 과정으로 수행할 수 있다.

ⅰ) 외부 흡입하여 저장시킨 공기의 불순물을 1차적으로 필터링 하는 단계;

ⅱ) 1차 필터링된 공기를 1차 건조기를 통해 공기의 수분을 제거하는 단계;

ⅲ) 1차 공기건조기를 통해 수송된 공기의 불순물을 수분필터, 유분필터 및 먼지필터로 2차 필터링하는 단계;

ⅳ) 2차 필터링된 공기를 2차 건조기에 수송하여 공기의 수분을 제거하는 단계;

ⅴ) 수분을 제거하기 위하여 필터링 하는 단계;

ⅵ) 이상의 각 단계를 거쳐 불순물이 제거된 공기를 유량조절기로 일정량 배출시키는 단계;

상기한 각 단계는 전술한 고상파우더 연속 증착장치의 에어처리부에 의해 시행할 수 있다.

3. (c)공정

본 공정은 고상파우더를 상기 (b)공정을 거친 공기에 정량공급하여 일정한 혼합밀도로 분산된 에어로졸을 형성시키는 공정이다. 본 공정에서는 상기 (b)공정을 거쳐 유입되는 공기의 유량을 유동제어밸브로 일정하게 통제하고 이에 혼입되는 고상파우더의 양을 정량공급기로 일정하게 통제함으로써 균일하고 일정한 농도로 분산된 에어로졸을 형성시킬 수 있다.

4. (d)공정

본 공정은 상기 에어로졸의 밀도, 속도, 유량을 일정하게 통제한 상태로 연속적으로 수송하는 공정이다. 에어로졸은 수송관을 통해 수송할 수 있으며, 상기 수송관을 통해 이송되는 에어로졸의 시간당 유량 및 속도분포가 일정한지 체크하기 위해서는 상기 수송관 내부에 압력측정기를 더 장착할 수 있다.

5. (e)공정

본 공정은 전폭에 걸쳐 압력분포와 분사속도가 일정한 슬릿노즐을 통해 상기 에어로졸을 진공상태의 증착챔버 내부의 기재에 분사하는 공정이다. 고상파우더를 대면적의 기재에 균일하게 증착시키기 위해서는 기재의 폭에 대응하는 폭으로 형성된 슬릿노즐이 필요하며, 상기 슬릿노즐은 전폭에 걸쳐 압력분포와 분사속도가 일정해야 한다. 상기 증착챔버는 진공펌프와 연동시켜 저진공 상태를 유지할 수 있고, 또한, 기재에 증착되고 남은 미량의 고상파우더를 배기펌프로 강제배기 시켜 포집할 수 있다. 이에 따라 증착챔버를 저진공 상태로 유지하고, 유입공기를 강제배기 시킴으로써 반류에 의한 증착 방해를 제거하고 증착 소음을 감소시킬 수 있다.

한편, 상기 에어로졸 분사속도의 증감 제어는 상기 (b)공정에서 이송하는 공기(수송기체)의 유량을 제어와 연동시킬 수 있다.

Ⅲ. 고상파우더 연속 증착에 의해 형성되는 결과물

상기한 본 발명을 적용할 수 있는 영역은 다음과 같다. (기재 종류는 무관)

1. 고상파우더(탄소나노튜브, ITO(indium tin oxide) 등)로 증착하여 구현되는 전도성 (반)투명 전극

2. 탄소나노튜브 분말로 증착 구현되는 FED(field emission display) 및 BLU(back light unit)용 전계방출소자

3. 탄소나노튜브 분말로 증착 구현되는 고효율 조명장치

4. 화합물 고상 파우더로 적층 증착으로 구현되는 태양 전지

- Ⅲ-Ⅴ족 화합물 GaAs, InP 태양전지(도 6 참조)

- CIGS(CGS, CIS), CdTe 태양전지(도 7 참조)

5. 고상파우더(탄소나노튜브, 구리 등)로 증착 구현되는 반도체 배선

6. 고상파우더로 증착 구현되는 전자파 차폐재

7. 탄소나노튜브 분말로 증착 구현되는 고효율 발열체

8. 탄소나노튜브 분말로 증착 구현되는 고효율 센서

9. 고상파우더로 증착 구현되는 플렉스블(flexible) 디스플레이

10. 고상파우더로 증착 구현되는 정전기 분산재

11. 탄소나노튜브로 증착 구현되는 고분자 복합재 및 초경량, 고강도 복합재 등.

도 1은 본 발명에 따른 고상파우더 연속 증착장치의 개략도이다.

도 2는 종래 에어로졸 증착 장치의 개략도이다.

도 3은 고상파우더 정량 공급기에서 에어로졸 수송관에 토출분산되는 고상파우더의 분사 실시예를 나타낸 개략도이다.

도 4는 수송관의 엘보우 단면 또는 확장 단면에서 발생하는 이송기체의 속도분포를 나타낸 모식도이다.

도 5는 단일노즐과 슬릿 노즐에서 분사된 고상파우더 증착 박막의 형태를 비교한 모식도이다.

도 6은 본 발명의 증착 방법 및 장치를 적용한 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 분말을 적층 증착한 태양전지의 모식도이다.

도 7은 본 발명의 증착 방법 및 장치를 적용한 CIGS(CIS, CGS) 화합물 분말을 적층 증착한 태양전지의 모식도이다.

<발명의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A : 에어공급부 B : 에어처리부

10 : 에어펌프 11 : 공기저장탱크

12 : 1차필터 13 : 1차건조기

13-1 : 2차필터 14 : 수분필터

15 : 유분필터 16 : 먼지필터

17 : 2차건조기 18 : 유량조절기

19 : 유동조절기 20 : 연결부

21 : 고상파우더공급부 22 : 수송관

23 : 압력측정기 24 : 길이조절장치

25 : 슬릿노즐 26 : 증착챔버

27 : 기재 28 : 이송장치

29 : 진공연결관 30 : 압력제어밸브

31 : 진공펌프 32 : 배기펌프

33 : 배기관 34 : 유동제어밸브

37 : 증착박막 38 : 단일노즐

39 : 단일노즐 복합체 40 : 공기흡입구

100 : 수송기체 101 : 수송기체 수송관

102 : 진공 103 : 에어로졸챔버

104 : 에어로졸 수송관 105 : 고상 파우더

106 : 증착챔버 107 : 기재홀더

108 : 기재 109 : 노즐

110 : 진공펌프 111 : 에어로졸

200 : 상부전극 201 : 반사방지막

202 : GaAs (InGaAs, AlInGaP) 203 : Ge/InGaNAs 기재

204 : 하부전극 205 : GaInP₂ (InGaP, AlInGaAs)

206 : 터널접속부

300 : ZnO, ITO 301 : CdS (ZnS)

302 : CIGS (CIS, CGS) 303 : Mo

304 : 기재 305 : 투과유리

306 : SnO₂, Cd₂SnO₄ 307 : CdTe

Claims (16)

1. 에어공급부(A);

   상기 에어공급부(A)로부터 제공받은 공기를 필터링 및 건조처리하여 배출하는 에어처리부(B);

   상기 에어처리부(B)를 통해 배출된 공기에 고상파우더(105)를 일정량으로 공급하는 고상파우더공급부(21);

   내부에 기재(27)가 구비된 증착챔버(26);

   상기 에어처리부(B)와 증착챔버(26)를 연결하는 관으로서, 상기 에어처리부(B)에서 배출된 공기에 고상파우더(105)가 혼입되어 형성된 에어로졸(111)을 상기 증착챔버(26)로 이송하는 수송관(22);

   상기 수송관(22)의 말단에 구비되어 상기 에어로졸(111)을 상기 증착챔버 (26)내부의 기재에 분사하는 슬릿노즐(25); 및

   진공연결관(29)에 의해 상기 증착챔버(26)와 연결되어 상기 증착챔버(26)를 진공상태로 유지시키는 진공펌프(31); 를 포함하여 구성되는 고상파우더 연속 증착장치.
2. 제1항에서,

   상기 에어공급부(A)는 에어펌프(10); 및 공기저장탱크(11); 로 구성된 것으 로서,

   상기 에어펌프(A)는 일측에 구비된 공기흡입구(40)에서 흡입한 공기를 펌핑하여 상기 공기저장탱크(11)로 유입시키도록 구성된 것이고,

   상기 공기저장탱크(11)는 유입된 공기를 저장하여 냉각시킨 후 상기 에어처리부(B)에 제공하도록 구성된 것이며,

   상기 에어펌프(10)와 공기저장탱크(11) 사이 및 상기 공기저장탱크(11)와 에어처리부(B) 사이에는 각각 유동제어밸브(34)가 구비된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
3. 제1항에서,

   상기 에어처리부(B)에는 필터링 및 건조처리된 공기의 유량을 일정하게 조절하여 배출하는 유량조절기(18); 가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
4. 제3항에서,

   상기 에어처리부(B)는 1차필터(12); 1차건조기(13); 2차필터(13-1); 및 2차건조기(17); 를 차례로 구비하여 유입된 공기의 필터링 처리 및 건조처리를 반복적으로 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
5. 제4항에서,

   상기 2차필터(13-1)는 수분필터(14); 유분필터(15); 및 먼지필터(16); 로 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
6. 제5항에서,

   상기 2차건조기(17)와 상기 유량조절기(18) 사이에는 수분필터(14); 가 더 구비되고,

   상기 1차필터(12)와 1차건조기(13) 사이 및 상기 수분필터(14)와 유량조절기(18) 사이에는 각각 유동제어밸브(34)가 구비된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
7. 제1항에서,

   상기 고상파우더공급부(21)와 수송관(22)은 관로형태의 연결부(20); 에 의해 연결되며,

   상기 연결부(20)는 수송관(22) 내에 관입하여, 공기진행방향으로 굴절된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
8. 제1항에서,

   상기 수송관(22)은 엘보우(elbow)가 형성된 것으로서,

   상기 수송관(22) 내 엘보우 전(前) 구간에는 유동조절기(19); 가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
9. 제1항에서,

   상기 수송관(22)은 길이조절장치(24); 가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
10. 제1항에서,

    상기 증착챔버(26)와 연통된 배기관(33); 및

    상기 증착챔버(26) 내에서 기재(27)에 증착된 후 남은 고상파우더를 상기 배기관(33)을 통해 강제 배기시켜 포집하는 배기펌프(32); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
11. 제1항에서,

    상기 진공연결관(29) 내부에는 압력제어밸브(30); 가 장착된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에서,

    상기 증착챔버(26) 내에는 기재(27)를 이동시키는 이송장치(28); 가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
13. 제12항에서,

    상기 수송관(22) 내부 및 상기 진공연결관(29) 내부에는 각각 압력측정기(23); 가 더 구비되어 있고,

    상기 이송장치(28)는 상기 수송관(22) 내부 및 상기 진공연결관(29) 내부의 압력측정기(23)와 각각 연동되어 있어,

    상기 수송관(22)과 증착챔버(26)의 압력증감에 따라 상기 이송장치(28)의 기재(27) 이송속도가 증감되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착장치.
14. (a) 공기를 흡입, 저장하는 공정;

    (b) 흡입된 공기를 필터링 및 건조처리하여 일정량으로 이송하는 공정;

    (c) 고상파우더를 상기 (b)공정을 거친 공기에 정량공급하여 일정한 혼합밀도로 분산된 에어로졸을 형성시키는 공정;

    (d) 상기 에어로졸의 밀도, 속도, 유량을 일정하게 통제한 상태로 연속적으로 수송하는 공정; 및

    (e) 전폭에 걸쳐 압력분포와 분사속도가 일정한 슬릿노즐을 통해 상기 에어로졸을 진공상태의 증착챔버 내부의 기재에 분사하는 공정; 으로 시행되는 고상파우더 연속 증착방법.
15. 제14항에서,

    상기 (b)단계에서 이송하는 공기의 유량을 제어하여, 상기 (e)단계에서의 에어로졸 분사속도의 증감을 제어하는 것을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착방법.
16. 제14항에서,

    상기 (e)공정은 상기 증착챔버 내에서 기재에 증착된 후 남은 고상파우더를 강제배기하여 포집하는 과정과 병행함을 특징으로 하는 고상파우더 연속 증착방법.

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