KR101263591B1 - 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치에 관한 것으로, 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 장착하여 콘젯 분사 노즐의 분사 흐름을 가이드함과 동시에 반대 방향의 공기 흐름을 차단함으로써, 콘젯 분사 노즐의 분사 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있어 콘젯 모드에서도 오랜 시간 동안 지속적인 분사를 수행할 수 있고, 또한, 가이드 분사 유닛의 가이드 노즐 내부에 가스가 통과하며 유동하도록 메쉬를 장착함으로써, 가이드 노즐 내부에서 가스의 흐름을 안정화시킬 수 있고, 이에 따라 콘젯 분사 노즐에 대한 안정화 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치를 제공한다.

Description

콘젯 모드 정전기 스프레이 장치{Cone-Jet Mode Electrostatic Spray Deposition Apparatus}

본 발명은 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 장착하여 콘젯 분사 노즐의 분사 흐름을 가이드함과 동시에 반대 방향의 공기 흐름을 차단함으로써, 콘젯 분사 노즐의 분사 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있어 콘젯 모드에서도 오랜 시간 동안 지속적인 분사를 수행할 수 있고, 또한, 가이드 분사 유닛의 가이드 노즐 내부에 가스가 통과하며 유동하도록 메쉬를 장착함으로써, 가이드 노즐 내부에서 가스의 흐름을 안정화시킬 수 있고, 이에 따라 콘젯 분사 노즐에 대한 안정화 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 정전기 스프레이 기술은 다양한 전구체를 스프레이 방식으로 분사하여 고밀도와 나노 단위의 박막까지 제조 가능한 코팅 기술들 중 하나이며, 이러한 정전기 스프레이 기술은 태양 전지를 비롯한 반도체 산업에 적용이 가능하며 나아가 페인팅, 냉각 등의 다양한 산업 분야에 적용이 가능하여 최근 그 사용 범위가 계속 확대되어 가고 있는 추세이다.

정전기 스프레이 장치는 이러한 정전기 스프레이 기술을 이용하여 코팅 작업을 수행하는 장치로서, 전구체를 분사하는 분사 노즐과, 분사 노즐에 전구체를 공급하는 전구체 공급 장치와, 전구체를 대전시키는 고전압 인가 장치 등을 포함하여 구성된다.

이러한 정전기 스프레이 장치는 전구체 공급 장치를 통해 대략 10ml/hr의 유량으로 분사 노즐에 전구체를 공급하고, 전구체가 분사 노즐을 통과하면서 고전압 인가 장치에 의해 대전된 상태로 기판을 향해 분사되며, 대전된 전구체가 분사 노즐과 기판 사이에서 정전기적 인력에 의해 미립화되어 기판에 부착되는 방식으로 작동한다. 이때, 미립화되는 액적들은 나노 사이즈까지 조절이 가능하며, 이러한 미립화 액적을 분사하여 나노 사이즈의 박막 코팅을 수행할 수 있다.

한편, 이러한 정전기 스프레이 장치는 분사 노즐의 종류에 따라 다양한 스프레이 모드를 가질 수 있는데, 이 중 콘 형태의 노즐을 이용한 콘젯 모드(cone-jet mode)에서 정전기 스프레이 장치는 노즐의 내부 지름에 거의 무관하게 노즐의 크기보다 작은 액적들을 형성하기 때문에 다른 스프레이 모드보다 상당한 장점을 가지고 있다.

이러한 콘젯 모드에서 정전기 스프레이 장치는 전구체의 유량과 노즐의 인가 전압 및 전구체의 전기 전도계수(electrical conductivity)에 따라서 액적의 크기를 수십 나노미터의 크기에서부터 수백 마이크론 크기까지 발생시킬 수 있으며, 콘젯 모드는 다른 정전기적 방법과는 달리 안정적이어서 균일한 크기의 액적을 얻을 수 있다. 특히, 나노미터의 범위에서는 기존의 공압이나 초음파를 이용하는 기계적인 방식으로는 불가능한 균일한 크기의 입자나 액적을 만들어 낼 수 있는 것이 가장 큰 장점으로 여겨지고 있다.

그러나 전구체가 분사 노즐을 통해 분사되는 과정에서 전구체의 전기 전도도가 높아지게 되면, 콘젯 노즐이 불안정한 상태가 되어 콘젯 모드에서는 오랜 시간 동안 지속적인 분사를 수행하기 어렵다는 문제가 있었다. 선 출원된 특허 제 10-507838 호에는 콘젯 모드에서 분사 상태의 안정을 위해 독립전위 가드판을 장착한 구성이 개시되어 있으나, 이는 정전분무 발생 전압을 극대화하기 위한 방법으로 콘젯 노즐의 분사 흐름 자체를 안정화시킬 수 없다는 문제가 있었다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 장착하여 콘젯 분사 노즐의 분사 흐름을 가이드함과 동시에 반대 방향의 공기 흐름을 차단함으로써, 콘젯 분사 노즐의 분사 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있으며, 이에 따라 콘젯 모드에서도 오랜 시간 동안 지속적인 분사를 수행할 수 있는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 콘젠 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛의 가이드 노즐 내부에 가스가 통과하며 유동하도록 메쉬를 장착함으로써, 가이드 노즐 내부에서 가스의 흐름을 안정화시킬 수 있고, 이에 따라 가이드 노즐로부터 분사되는 가스의 분사 흐름 또한 안정화되어 콘젯 분사 노즐에 대한 안정화 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 전구체를 대전시켜 분사하고, 분사된 전구체를 정전기적 인력에 의해 피처리 기판에 부착하는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치에 있어서, 별도의 공급부로부터 액체 상태의 전구체를 공급받고, 공급받은 전구체를 콘 형태의 노즐 블록을 통해 피처리 기판에 에어로졸 상태로 분사하는 콘젯 분사 노즐; 상기 콘젯 분사 노즐을 통해 분사되는 전구체가 대전될 수 있도록 고전압을 인가하는 고전압 인가 장치; 상기 콘젯 분사 노즐의 외주면을 감싸도록 배치되어 상기 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 상기 콘젯 분사 노즐의 분사 방향을 따라 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치를 제공한다.

이때, 상기 가이드 분사 유닛은 중공 파이프 형상으로 중심부에 상기 콘젯 분사 노즐이 길이 방향으로 관통 결합되어 상기 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레를 따라 가스 유입 유로가 형성되는 가이드 노즐; 및 상기 가이드 노즐에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함하고, 상기 가이드 노즐에는 상기 가스 공급 유닛으로부터 가스가 공급되도록 일측에 유입구가 형성되고, 상기 콘젯 분사 노즐의 노즐 블록에 인접한 일단에는 유입된 가스가 분사되도록 노즐홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 가이드 노즐의 노즐홀은 상기 가이드 노즐의 일단이 완전 개방된 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 가이드 노즐의 가스 유입 유로에는 상기 가이드 노즐로 유입된 가스가 통과하며 유동하도록 별도의 메쉬가 장착될 수 있다.

또한, 상기 가스 공급 유닛은 가스를 저장하며 저장된 가스가 상기 가이드 노즐로 공급되도록 가스 공급 호스를 통해 상기 가이드 노즐과 연결되는 가스 저장 탱크; 및 상기 가스 저장 탱크로부터 상기 가이드 노즐로 공급되는 가스의 유량을 조절하는 가스 유량 조절기를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 피처리 기판이 안착되며 접지되도록 접지 단자가 형성되는 스테이지가 구비되고, 상기 스테이지에는 상기 피처리 기판에 열을 가할 수 있도록 히팅 모듈이 장착될 수 있다.

또한, 상기 고전압 인가 장치는 저장조로부터 상기 콘젯 분사 노즐을 연결하는 전구체 공급 호스에 연결되어 고전압을 인가하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 장착하여 콘젯 분사 노즐의 분사 흐름을 가이드함과 동시에 반대 방향의 공기 흐름을 차단함으로써, 콘젯 분사 노즐의 분사 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있으며, 이에 따라 콘젯 모드에서도 전구체를 콘젯 분사 노즐을 통해 오랜 시간 동안 지속적으로 분사할 수 있는 효과가 있다.

또한, 콘젠 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛의 가이드 노즐 내부에 가스가 통과하며 유동하도록 메쉬를 장착함으로써, 가이드 노즐 내부에서 가스의 흐름을 안정화시킬 수 있고, 이에 따라 가이드 노즐로부터 분사되는 가스의 분사 흐름 또한 안정화되어 콘젯 분사 노즐에 대한 안정화 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 가이드 노즐에 대한 구성을 확대 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 가이드 노즐에 대한 다양한 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 가이드 노즐에 대한 구성을 확대 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치는 별도의 가이드 분사 유닛을 통해 콘젯 노즐에 대한 안정성을 지속적으로 유지시킬 수 있는 장치로서, 콘젯 분사 노즐(200)과, 고전압 인가 장치(300)와, 가이드 분사 유닛(400)을 포함하여 구성된다.

콘젯 분사 노즐(200)은 별도의 공급부(100)로부터 액체 상태의 전구체를 공급받아 피처리 기판(P)에 에어로졸 상태로 분사하는 구성으로, 전구체가 유입되도록 내부에 유로가 형성되는 노즐 케이스(210)와, 노즐 케이스(210)의 일단에 결합되는 콘 형태의 노즐 블록(220)을 포함하여 구성될 수 있다. 콘 형태의 노즐 블록(220) 끝단에는 미세한 노즐홀이 형성되어 이를 통해 전구체가 분사되도록 구성된다.

이때, 공급부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 액체 상태의 전구체가 일정 유량으로 콘젯 분사 노즐(200)에 공급될 수 있도록 시린지 펌프(syringe pump)로 구성될 수 있으나, 이와 달리 별도의 저장조(미도시)로부터 유량 조절기(미도시)를 통해 일정 유량 공급되도록 구성될 수도 있는 등 공급부(100)의 형태는 다양하게 변경 가능하다.

여기서, 전구체는 코팅 종류에 따라 순수한 액체 상태의 전구체 또는 별도의 입자를 함유한 전구체가 적용될 수 있으며, 모두 액체 상태로 공급부(100)에 저장되어 액체 상태로 콘젯 분사 노즐(200)에 공급되고, 콘젯 분사 노즐(200)을 통해 분사되는 과정에서 에어로졸화되며 에어로졸 상태로 분사된다. 이와 같이 분사된 전구체는 피처리 기판(P)에 미세한 막 두께로 도포되는 방식으로 코팅 작업이 진행되는데, 이때, 전구체는 콘젯 분사 노즐(200)을 통해 분사되는 과정에서 고전압 인가 장치(300)를 통해 대전되고, 피처리 기판(P)은 별도의 접지 단자(510)를 통해 접지되도록 구성됨으로써, 대전된 상태로 분사된 전구체가 정전기적 인력에 의해 피처리 기판(P)에 부착된다.

고전압 인가 장치(300)는 콘젯 분사 노즐(200)을 통해 분사되는 전구체가 대전될 수 있도록 고전압을 인가하는데, 콘젯 분사 노즐(200)의 노즐 케이스(210)에 고전압을 인가하도록 콘젯 분사 노즐(200)과 연결될 수도 있고, 도 1에 도시된 바와 같이 콘젯 분사 노즐(200)에 연결되는 전구체 공급 호스(110)에 고전압을 인가하도록 전구체 공급 호스(110)에 연결될 수도 있다.

즉, 전구체가 저장된 공급부(100)와 콘젯 분사 노즐(200)은 별도의 전구체 공급 호스(110)를 통해 연결되며, 이러한 전구체 공급 호스(110)를 통해 액체 상태의 전구체가 공급부(100)로부터 콘젯 분사 노즐(200)로 공급되는데, 이러한 전구체 공급 호스(110)에 고전압 인가 장치(300)를 통해 고전압을 인가함으로써, 전구체 공급 호스(110)를 유동하는 액체 상태의 전구체가 고전압에 의해 대전되고, 이와 같이 대전된 상태에서 콘젯 분사 노즐(200)을 통해 에어로졸 상태로 분사된다. 이때, 피처리 기판(P)은 접지 단자(510)를 통해 접지되므로, 대전된 전구체는 정전기적 인력에 의해 피처리 기판(P)에 쉽게 부착된다.

예를 들어, 전구체가 고전압 인가 장치(300)에 의해 양극(+)으로 대전되면, 접지 단자(510)에 연결된 피처리 기판(P)은 음극(-)으로 작용하므로, 양극(+)으로 대전된 전구체는 정전기적 인력에 의해 피처리 기판(P)의 표면에 부착되고, 부착된 이후 전구체에 대전된 전하는 접지 단자(510)를 통해 모두 빠져나가게 된다.

이때, 피처리 기판(P)이 안착될 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 스테이지(500)가 구비될 수 있으며, 이러한 스테이지(500)의 일측에 접지 단자(510)가 형성되어 피처리 기판(P)이 접지되도록 구성될 수 있다. 또한, 스테이지(500)에는 별도의 히팅 모듈(600)이 장착될 수 있으며, 이는 도 1에 도시된 바와 같이 스테이지(500) 내부에 열선이 삽입된 형태로 구성되거나 이와 달리 별도의 장치로서 구성될 수 있다. 이러한 히팅 모듈(600)에 의해 피처리 기판(P)에 열을 가할 수 있고, 이에 따라 피처리 기판(P)에 전구체가 분사되어 코팅된 상태에서 피처리 기판(P)에 대한 건조 작업을 더욱 신속하게 수행할 수 있다.

한편, 가이드 분사 유닛(400)은 콘젯 분사 노즐(200)의 외주면을 감싸도록 배치되어 콘젯 분사 노즐(200)의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향을 따라 가스를 분사하도록 구성된다. 즉, 가이드 분사 유닛(400)은 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하며 콘젯 분사 노즐(200)의 안정성을 지속적으로 유지시키도록 구성된다.

이러한 가이드 분사 유닛(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 콘젯 분사 노즐(200)에 결합되는 가이드 노즐(410)과, 가이드 노즐(410)에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛(420)을 포함하여 구성된다.

가이드 노즐(410)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 중공 파이프 형상으로 중심부에 콘젯 분사 노즐(200)이 길이 방향으로 관통 결합되도록 형성되고, 이와 같이 중심부에 관통 결합된 콘젯 분사 노즐(200)의 외측 둘레를 따라 가스 유입 유로(411)가 형성되도록 구성된다. 이때, 가이드 노즐(410)은 도 2에 도시된 바와 같이 2중관 형태로 형성되어 내벽과 외벽 사이 공간에 가스 유입 유로(411)가 형성되고, 중심부에 콘젯 분사 노즐(200)이 결합되는 방식으로 구성될 수 있다.

이러한 가이드 노즐(410)에는 가스 공급 유닛(420)으로부터 가스가 공급되도록 일측에 유입구(413)가 형성되고, 콘젯 분사 노즐(200)의 노즐 블록(220)에 인접한 일단에는 유입된 가스가 분사되도록 노즐홀(412)이 형성된다. 이때, 노즐홀(412)은 도 2에 도시된 바와 같이 가이드 노즐(410)의 일단이 완전 개방된 형태로 형성되는 것이 균등한 가스 흐름을 위해 바람직하지만, 이와 달리 가이드 노즐(410)의 일단에 원주 방향을 따라 다수개 형성되는 방식으로 구성될 수도 있는 등 다양하게 변경 가능하다.

가스 공급 유닛(420)은 가스를 저장하는 가스 저장 탱크(422)와, 가스 저장 탱크(422)로부터 가이드 노즐(410)로 공급되는 가스의 유량을 조절하는 가스 유량 조절기(421)를 포함하여 구성된다. 가스 저장 탱크(422)는 내부에 가스를 저장하도록 형성되며, 가스가 가스 저장 탱크(422)로부터 가이드 노즐(410)로 공급되도록 별도의 가스 공급 호스(401)를 통해 가이드 노즐(410)의 유입구(413)와 연결된다. 가스 유량 조절기(421)는 이러한 가스 공급 호스(401)에 장착되어 가스 유량을 조절하도록 구성된다.

이러한 구조에 따라 가스 저장 탱크(422)로부터 가스 공급 호스(401)를 통해 가이드 노즐(410)의 유입구(413)로 가스가 유입되며, 유입구(413)를 통해 가이드 노즐(410)의 가스 유입 유로(411)로 유입된 가스는 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 동일한 방향으로 노즐홀(412)을 통해 분사된다. 이와 같이 가이드 노즐(410)로부터 분사되는 가스는 콘젯 분사 노즐(200)의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 동일한 방향으로 형성되기 때문에, 콘젯 분사 노즐(200)로부터 분사되는 전구체의 분사 방향을 가이드하는 역할을 수행함과 동시에 콘젯 분사 노즐(200)의 분사력에 의해 분사 방향과 반대 방향으로 발생하는 공기의 흐름을 차단하는 기능을 수행한다. 따라서, 콘젯 분사 노즐(200)은 이러한 가이드 분사 유닛(400)을 통해 계속적으로 안정적인 분사 상태를 유지할 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 유입구(413)를 통해 가이드 노즐(410)로 유입된 가스는 도 2에 도시된 방향을 기준으로 하단에 위치한 노즐홀(412)을 통해 하향 분사된다. 이때, 가이드 노즐(410)의 중심부에는 콘젯 분사 노즐(200)이 관통 결합되어 전구체를 하향 분사하도록 구성되며, 가이드 노즐(410)의 노즐홀(412)은 이러한 콘젯 분사 노즐(200)의 외측 둘레를 감싸도록 배치된다. 또한, 가이드 노즐(410)의 노즐홀(412)을 통해 분사되는 가스의 분사 방향 또한 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 동축 방향으로 하향 분사되도록 구성된다.

따라서, 콘젯 분사 노즐(200)로부터 분사되는 전구체의 분사 흐름은 가이드 노즐(410)에 의한 가스의 분사 흐름에 의해 외측 둘레에서 가이드되므로, 계속적으로 안정적인 분사 상태를 유지할 수 있다. 또한, 콘젯 분사 노즐(200)로부터 전구체가 피처리 기판(P)에 분사되면, 피처리 기판(P)으로부터 분사 압력에 반대되는 방향으로 공기 흐름이 발생하는데, 이는 도 2에 굵은 화살표로 도시된 바와 같이 상향 공기 흐름으로 나타난다. 이러한 상향 공기 흐름은 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 반대 방향이므로, 이러한 상향 공기 흐름에 의해 콘젯 분사 노즐(200)로부터 분사되는 전구체의 분사 흐름이 불안정해질 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 노즐(410)로부터 가스가 하향 분사되기 때문에, 이러한 상향 분사 흐름을 차단할 수 있고, 이에 따라 콘젯 분사 노즐(200)로부터 분사되는 전구체의 분사 흐름은 계속해서 양호하게 유지될 수 있다.

결론적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치는 콘젯 분사 노즐(200)의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛(400)을 통해 콘젯 분사 노즐(200)의 안정적인 상태를 지속적으로 유지시킬 수 있고, 이에 따라 콘젯 모드에서도 오랜 시간 동안 안정적으로 전구체를 분사할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 가이드 노즐에 대한 다양한 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 노즐(410)은 가스 저장 탱크(422)로부터 가스 공급 호스(401)를 통해 가스가 공급되어 가스 유입 유로(411)를 유동하며 노즐홀(412)을 통해 분사되도록 구성되는데, 이 경우 유입구(413)를 통해 가스 유입 유로(411)로 유입된 가스의 흐름이 불안정한 상태로 유동하며 노즐홀(412)로 배출될 수 있기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따라 가스 유입 유로(411)를 유동하는 공기의 흐름을 안정적으로 유도할 수 있도록 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 별도의 메쉬(430)가 장착될 수 있다.

즉, 가스 공급 호스(401)로부터 유입구(413)를 통해 가스 유입 유로(411)로 유입되는 가스는 그 압력에 의해 가이드 노즐(410)의 내측 벽면에 부딪히며 가스 유입 유로(411) 내부에서 불안정한 상태로 유동하게 된다. 이와 같이 가스가 불안정한 상태로 유동하게 되면, 노즐홀(412)을 통해 분사되는 가스의 분사 흐름 또한 불안정해지고, 이에 따라 콘젯 분사 노즐(200)에 대한 가이드 역할을 제대로 수행하지 못하게 된다. 따라서, 가스 유입 유로(411)를 유동하는 가스의 흐름을 안정적으로 유도할 수 있도록 가스 유입 유로(411)에는 별도의 메쉬(430)가 장착될 수 있다. 가스 유입 유로(411)로 유입되는 가스는 이러한 메쉬(430)를 통과하는 과정에서 그 흐름이 안정화되며, 안정화된 상태에서 노즐홀(412)을 통해 분사되므로, 이러한 안정적인 가스 분사에 따라 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 흐름에 대한 더욱 안정적인 가이드 역할을 수행할 수 있다.

한편, 이러한 메쉬(430) 이외에도 가스 유입 유로(411)에서 가스의 안정적인 유동 흐름을 유도하기 위해 다양한 다른 수단이 구비될 수도 있는데, 예를 들면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 유입구(413)에 대해 경사지게 배치되는 별도의 가이드 플레이트(440)를 배치하는 방식으로 구성될 수도 있다.

이러한 가이드 플레이트(440)는 유입구(413)를 통해 유입되는 공기의 흐름을 가스 유입 유로(411)를 따라 하향 이동하도록 가이드하는 기능을 수행하도록 하향 경사진 방향으로 배치되며, 이러한 가이드 플레이트(440)에 의해 유입구(413)를 통해 유입된 공기는 가스 유입 유로(411)를 따라 하향 이동하며 안정적인 유동 상태를 나타내게 된다. 이에 따라 노즐홀(412)을 통한 가스의 분사 흐름 또한 안정적으로 나타난다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 공급부 110: 전구체 공급 호스
200: 콘젯 분사 노즐 220: 노즐 블록
300: 고전압 인가 장치 400: 가이드 분사 유닛
410: 가이드 노즐 420: 가스 공급 유닛
430: 메쉬 440: 가이드 플레이트
500: 스테이지 600: 히팅 모듈

Claims (7)

1. 전구체를 대전시켜 분사하고, 분사된 전구체를 정전기적 인력에 의해 피처리 기판에 부착하는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치에 있어서,
   별도의 공급부로부터 액체 상태의 전구체를 공급받고, 공급받은 전구체를 콘 형태의 노즐 블록을 통해 피처리 기판에 에어로졸 상태로 분사하는 콘젯 분사 노즐; 상기 콘젯 분사 노즐을 통해 분사되는 전구체가 대전될 수 있도록 고전압을 인가하는 고전압 인가 장치; 상기 콘젯 분사 노즐의 외주면을 감싸도록 배치되어 상기 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 상기 콘젯 분사 노즐의 분사 방향을 따라 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 포함하고,
   상기 가이드 분사 유닛은, 중공 파이프 형상으로 중심부에 상기 콘젯 분사 노즐이 길이 방향으로 관통 결합되어 상기 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레를 따라 가스 유입 유로가 형성되는 가이드 노즐; 및 상기 가이드 노즐에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함하고, 상기 가이드 노즐에는 상기 가스 공급 유닛으로부터 가스가 공급되도록 일측에 유입구가 형성되고, 상기 콘젯 분사 노즐의 노즐 블록에 인접한 일단에는 유입된 가스가 분사되도록 노즐홀이 형성되고,
   상기 가이드 노즐의 가스 유입 유로에는 상기 가이드 노즐로 유입된 가스가 통과하며 유동하도록 별도의 메쉬가 장착되는 것을 특징으로 하는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드 노즐의 노즐홀은 상기 가이드 노즐의 일단이 완전 개방된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치.
   
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 가스 공급 유닛은
   가스를 저장하며 저장된 가스가 상기 가이드 노즐로 공급되도록 가스 공급 호스를 통해 상기 가이드 노즐과 연결되는 가스 저장 탱크; 및
   상기 가스 저장 탱크로부터 상기 가이드 노즐로 공급되는 가스의 유량을 조절하는 가스 유량 조절기
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치.
   
6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 피처리 기판이 안착되며 접지되도록 접지 단자가 형성되는 스테이지가 구비되고, 상기 스테이지에는 상기 피처리 기판에 열을 가할 수 있도록 히팅 모듈이 장착되는 것을 특징으로 하는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치.
   
7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 고전압 인가 장치는
   저장조로부터 상기 콘젯 분사 노즐을 연결하는 전구체 공급 호스에 연결되어 고전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치.

Images