KR100994190B1 - Carbon nanotube spread apprataus - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기저판을 안착하는 안착 블럭과, 상기 안착 블럭의 상측에 배치되어 상기 기저판에 탄소나노튜브액을 분사하는 도포 유닛과, 상기 도포 유닛과 안착 블럭 사이에 배치되어 상기 기저판의 단부의 일부를 감싸도록 형성된 마스크 부재를 구비하는 탄소나노튜브 도포장치를 제공한다.The present invention provides a seating block for mounting a base plate, a coating unit disposed above the mounting block for injecting carbon nanotube liquid to the base plate, and a portion of an end portion of the base plate disposed between the coating unit and the mounting block. It provides a carbon nanotube coating apparatus having a mask member formed to surround the.
Description
본 발명은 탄소나노튜브 도포장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정의 기저판에 탄소나노튜브층을 형성하기 위한 탄소나노튜브 도포장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon nanotube coating apparatus, and more particularly, to a carbon nanotube coating apparatus for forming a carbon nanotube layer on a predetermined base plate.
탄소나노튜브층은 복수의 탄소나노튜브 가닥들이 서로 엉켜서 박막의 형태로 이루어진 것이다. 탄소나노튜브란 하나의 탄소 원자가 3개의 서로 다른 탄소 원자와 결합하여 육각형 벌집 무늬를 이루고 있는 그라펜 시트(graphene sheet)가 튜브 형상으로 감겨있는 구조로 이루어진 소재이다. 탄소나노튜브는 저항률이 10-4Ω㎝ 내지 10-3Ω㎝ 정도로 전도성이 매우 우수하고, 강철보다 강도가 100배가 강하면서, 화학적으로 안정하며, 큰 표면적을 갖는 장점이 있다.Carbon nanotube layer is a plurality of carbon nanotube strands are tangled with each other to form a thin film. Carbon nanotubes are materials in which one carbon atom is bonded to three different carbon atoms to form a hexagonal honeycomb graphene sheet (graphene sheet) wound in a tube shape. Carbon nanotubes have an excellent resistivity of about 10 −4 Ω㎝ to 10 -3 Ω㎝, and are 100 times stronger than steel, chemically stable, and have a large surface area.
탄소나노튜브층은 탄소나노튜브의 함량에 따라 전도성 또는 투광성이 변화된다. 예를 들어, 탄소나노튜브의 함량이 일정 이상이면, 전도성은 높아지지만, 투광성은 낮아진다. 이와 반대로 탄소나노튜브의 함량이 일정 이하이면, 전도성은 낮아지지만, 투광성은 우수해진다. 이러한 탄소나노튜브의 함량을 적절히 조절하면, 전도성도 우수하면서 투광성도 우수한 탄소나노튜브층을 제조할 수 있다. 이 렇게 탄소나노튜브층이 형성된 기저판은 투명하면서 전도성을 갖는 성질을 이용하여 터치패널에서 터치센서 등의 투명 전도층으로 사용될 수 있다.The carbon nanotube layer is changed in conductivity or light transmittance depending on the content of carbon nanotubes. For example, when the content of carbon nanotubes is higher than or equal to a certain level, conductivity is high, but light transmittance is low. On the contrary, when the content of carbon nanotubes is below a certain level, the conductivity is lowered, but the light transmittance is excellent. By appropriately adjusting the content of such carbon nanotubes, it is possible to produce a carbon nanotube layer having excellent conductivity and excellent light transmittance. The base plate on which the carbon nanotube layer is formed may be used as a transparent conductive layer such as a touch sensor in a touch panel by using a transparent and conductive property.
도 1은 종래의 탄소나노튜브 도포장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional carbon nanotube coating apparatus.
도 2는 종래의 탄소나노튜브 도포장치에 의해 기저판에 탄소나노튜브가 도포되는 과정을 도시한 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a process of applying the carbon nanotubes to the base plate by a conventional carbon nanotube coating apparatus.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 탄소나노튜브 도포장치는, 안착 블록과, 도포 유닛을 구비한다.1 and 2, a conventional carbon nanotube coating apparatus includes a seating block and a coating unit.
안착 블록은 기저판이 안착되는 것이고, 도포 유닛은 안착 블록의 상측에서 이동 가능하도록 배치되어 기저판에 탄소나노튜브를 분사한다.The mounting block is a base plate is seated, the coating unit is arranged to be movable above the mounting block to inject the carbon nanotubes on the base plate.
상기와 같은 구조로 이루어진 종래의 탄소나노튜브 도포장치는, 기저판(50)에 탄소나노튜브 분산 용액 또는 분말 상태의 탄소나노튜브를 도포 유닛으로 분사하여 도포한다. 이러한 방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 도포 유닛으로 기저판(50)의 끝부분을 도포하는 과정에서, 기저판(50)의 끝부분에 도포될 탄소나노튜브 분산용액의 일부가 소실되어 중심부보다 적게 도포된다.The conventional carbon nanotube coating apparatus having the above structure is sprayed onto the
이와 같이 기저판(50)에 탄소나노튜브층(60)이 균일하게 도포되지 않으면, 탄소나노튜브층(60)의 전도성이나 투광성이 일정하지가 않아 투명 전도층으로 사용하기 어려움으로, 비균일하게 도포된 영역(H)을 제거해야 한다. 이에 따라 기저판(50)의 끝부분(H)의 대략 50mm 정도를 사용하지 못하는 문제점이 있다.If the
따라서, 본 발명은 기저판에서 주변부와 중심부에 탄소나노튜브가 균일하게 도포되게 하는 탄소나노튜브 도포장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a carbon nanotube coating apparatus for uniformly applying carbon nanotubes to the periphery and the central portion of the base plate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소나노튜브 도포장치는 기저판을 안착하는 안착 블럭과, 상기 안착 블럭의 상측에 배치되어 상기 기저판에 탄소나노튜브액을 분사하는 도포 유닛과, 상기 도포 유닛과 안착 블럭 사이에 배치되어 상기 기저판의 단부의 일부를 감싸도록 형성된 마스크 부재를 구비한다. Carbon nanotube coating apparatus according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is a seating block for mounting the base plate, the coating unit is disposed on the upper side of the mounting block for spraying carbon nanotube liquid to the base plate And a mask member disposed between the application unit and the seating block and formed to surround a part of the end of the base plate.
본 발명에 따른 탄소나노튜브 도포장치는 기저판의 끝부분에 도포된 탄소나노튜브와, 기저판의 중심부분에 도포된 탄소나노튜브의 두께를 균일하게 도포할 수 있어서, 종래의 탄소나노튜브 도포장치보다 균일하게 도포된 탄소나노튜브층이 상대적으로 넓은 기저판을 얻을 수 있다.Carbon nanotube coating apparatus according to the present invention can uniformly apply the thickness of the carbon nanotubes applied to the end of the base plate, and the carbon nanotubes applied to the central portion of the base plate, than the conventional carbon nanotube coating apparatus It is possible to obtain a base plate having a relatively uniformly coated carbon nanotube layer.
이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention according to the accompanying drawings in detail.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 탄소나노튜브 도포장치를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 탄소나노튜브 도포장 치에 의해 기저판에 탄소나노튜브가 도포되는 과정을 도시한 개략도이다.3 is a cross-sectional view showing a carbon nanotube coating apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 4 is a carbon nanotube is applied to the base plate by a carbon nanotube coating apparatus according to a preferred embodiment of the present invention It is a schematic diagram showing the process.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 탄소나노튜브 도포장치(100)는 안착 블럭(110)과, 도포 유닛(120)과, 마스크 부재(130)를 구비한다.3 and 4, the carbon
안착 블럭(110)에는 기저판(50)이 안착된다. 이러한 안착 블럭(110)은 발열봉(111)을 구비할 수 있다. 상기 발열봉(111)은 상기 안착 블록(110)의 내부에 삽입되어 미도시된 전원부로부터 전력을 공급받아 열을 발생시킨다. 상기 발열봉(111)으로부터 발생된 열은 기저판(50)으로 전달되어, 상기 기저판(50)에 도포된 탄소나노튜브가 더욱 빠르게 건조되게 한다.The
도포 유닛(120)은 상기 안착 블럭(110)의 상측에 배치되어 상기 기저판(50)에 탄소나노튜브액을 분사한다.The
마스크 부재(130)는 상기 도포 유닛(120)과 안착 블럭(110) 사이에 배치되어 상기 기저판(50)의 양단부의 일부를 감싸도록 형성된다. 상기 마스크 부재(130)의 중앙부에는 상기 기저판(50)과 대응되는 크기의 관통홀(C)이 형성될 수 있다. 이 경우, 관통홀(C)이란 상기 마스크 부재의 중앙을 관통시키는 홀로서, 상기 마스크 부재(130)의 내측 모서리들이 서로 만나서 경계 형성된 내측 공간을 의미한다.The
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 탄소나노튜브 도포장치(100)는 기저판(50)의 끝부분에 도포된 탄소나노튜브층(60)과, 기저판(50)의 중심부분에 도포된 탄소나노튜브층(60)의 두께를 균일하게 도포할 수 있으므로, 종래의 탄소나노튜브 도포장치(200)보다 기저판(50)에 균일하게 도포된 탄소나노튜브층(60)을 상대적으로 넓게 형성시킬 수 있다.The carbon
또한, 기저판(50)이 마스크 부재(130)에 의해 일부가 감싸지더라도, 상기 기저판(50)에서 마스크 부재(130)에 의해 감싸진 영역(S)은 종래의 탄소나노튜브 도 포장치(200)에 비해 손실되는 기저판(H)의 영역보다 상대적으로 적다.In addition, even if the
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 탄소나노튜브 도포장치(200)에 의해 기저판(50)에 탄소나노튜브가 도포되는 과정을 도시한 개략도이다.5 is a schematic diagram illustrating a process of applying carbon nanotubes to the
본 발명의 다른 일실시예에 따른 탄소나노튜브 도포장치(200)에서 마스크 부재(230)는 다른 일예로, 상기 마스크 부재(230)에는 상기 기저판(50)과 대응되는 크기로 관통홀(C)이 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 일실시예에 따른 탄소나노튜브 도포장치(200)에서 마스크 부재(230)가 전술한 탄소나노튜브 도포장치(100)의 마스크 부재(130)와 다른 점은 기저판(50)의 상면의 일부를 감싸도록 형성되지 않은 점이다.In the carbon
더욱 상세하게 설명하면, 상기 관통홀(C)의 형상이 상기 기저판(50)의 형상과 동일하게 하여 상기 마스크 부재(230)의 내측 모서리가 상기 기저판(50)의 둘레와 맞닿도록 한다. 이러한 구조는 기저판(50) 상에 도포되지 않는 영역 없이 기저판상의 모든 면에 탄소나노튜브가 도포될 수 있게 한다.In more detail, the shape of the through hole C is the same as that of the
여기서, 상기 마스크 부재(230)의 내측 모서리와, 상기 기저판(50)의 이격된 거리는 1mm 이하인 것이 바람직하다. 상기 마스크 부재(230)의 내측 모서리와, 상기 기저판(50)의 이격된 거리가 1mm 이상이면, 상기 마스크 부재(230)의 내측 모서리와, 상기 기저판(50) 사이로 탄소나노튜브가 빠져나가서 기저판(50)의 끝부분이 중심부에 비해 상대적으로 얇은 두께로 도포될 수 있다.Here, the distance between the inner edge of the
한편, 상기 마스크 부재(230)의 형상의 다른 일예로, 상기 마스크 부재(230)는 기저판(50)과 멀어질수록, 상기 내측 모서리로부터 특정 각도로 상향 경사지게 형성된 경사면이 형성될 수 있다. 이러한 마스크 부재(230)의 형상은 기저판(50)의 끝부분에서 대기중으로 유실되는 탄소나노튜브가 상대적으로 더욱 잘 모이게 한다.On the other hand, as another example of the shape of the
여기서, 상기 경사면(131)의 경사각은 17도 이하인 것이 바람직하다. 경사각이 17도 이상이면, 기저판(50)의 끝부분에서 대기중으로 유실되는 탄소나노튜브가 상대적으로 많이 모여서 기저판(50)의 중심부보다 상대적으로 많은 양의 탄소나노튜브가 기저판(50)의 끝부분에 도포되어 기저판(50)의 중심부와 끝부분에 탄소나노튜브가 균일하게 도포되지 않을 수 있다.Here, the inclination angle of the
한편, 전술한 마스크 부재(230)는 발열 유닛(132)을 더 구비할 수 있다. 상기 발열 유닛(132)은 마스크 부재(230)의 일측에 고정 결합된다. 본 발명에서 발열 유닛(132)은 마스크 부재(230)의 하측에 부착되어 열을 발생시키고, 상기 발생된 열에 의해 마스크 부재(230)가 가열된다. 기저판(50)에 탄소나노튜브를 도포하는 과정에서 가열된 마스크 부재(230)의 상면에는 탄소나노튜브가 도포될 수 있다. 상기 도포된 탄소나노튜브는 열에 의해 건조 되어 마스크 부재(230) 상에 도포 된다. 따라서, 탄소나노튜브용액이 마스크 부재(230)에 고이고, 자중에 의해 기저판으로 흘러서 기저판 상에 탄소나노튜브용액이 비균일하게 도포되는 현상을 방지할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 안착 블럭(110)은 안착 블럭(110)용 승강 유닛(140)을 더 구비할 수 있다. 이는, 전술한 바와 같이 마스크 부재(230)와, 안착 블럭(110)에 안착된 기저판(50)이 밀착되도록 위치되어야 하는데, 안착 블럭(110)과 마스크 부재(230)가 밀착된 상태에서 기저판(50)을 안착 블럭(110)과 마스크 부재(230) 사이에 배치하기 어려울 수 있다. 이에 따라, 안착 블럭(110)의 일측에 승강 유닛(140)을 배치한다. 본 발명에서는 안착 블럭(110)용 승강 유닛(140)을 안착 블럭(110)의 하측에 배치하여, 상기 안착 블럭(110)용 승강 유닛(140)에 의해 상기 안착 블럭(110)이 승,하강 되게 한다.Meanwhile, the
즉, 안착 블럭(110)과 마스크 부재(230)를 수직방향으로 이격시킨 상태에서 안착 블럭(110)의 상면에 기저판(50)을 배치하고, 상기 안착 블럭(110)용 승강 유닛(140)으로 안착 블럭(110)을 상승시켜 기저판(50)과 마스크 부재(230)가 밀착되게 한다.That is, in a state in which the
이와 반대로, 상기 안착 블럭(110)은 고정되어 있고, 상기 마스크 부재(230)가 승,하강될 수 있다. 이를 위해, 상기 마스크 부재(230)는 마스크 부재용 승강 유닛(140)을 더 구비할 수 있다. 마스크 부재용 승강 유닛(140)은 상기 마스크 부재(230)의 일측에 배치되어 상기 마스크 부재(230)를 승,하강 시킨다. 즉, 안착 블럭(110)에 기저판(50)을 배치하고, 상기 마스크 부재용 승강 유닛(140)으로 마스크 부재(230)를 하강시켜서 마스크 부재(230)와 기저판(50)이 밀착되게 할 수 있다.On the contrary, the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and any person skilled in the art to which the present invention pertains may have various modifications and equivalent other embodiments. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
도 1은 종래의 탄소나노튜브 도포장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional carbon nanotube coating apparatus.
도 2는 종래의 탄소나노튜브 도포장치에 의해 기저판에 탄소나노튜브가 도포되는 과정을 도시한 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a process of applying the carbon nanotubes to the base plate by a conventional carbon nanotube coating apparatus.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 탄소나노튜브 도포장치를 도시한 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a carbon nanotube coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 탄소나노튜브 도포장치에 의해 기저판에 탄소나노튜브가 도포되는 과정을 도시한 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing a process of applying the carbon nanotubes to the base plate by the carbon nanotube coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 탄소나노튜브 도포장치에 의해 기저판에 탄소나노튜브가 도포되는 과정을 도시한 개략도이다.5 is a schematic diagram showing a process of applying carbon nanotubes to a base plate by a carbon nanotube coating apparatus according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100..탄소나노튜브 도포장치 110..안착 블럭100. Carbon
111..발열봉 120..도포 유닛111.
130,230..마스크 부재 131..경사면130,230.
132..발열 유닛 140..승강 유닛132.Heating unit 140.Heating unit
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |