KR102473127B1 - 입상 물질을 투여하기 위한 투여 장치, 분사 장치, 및 입상 물질을 기판에 도포하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입상 물질(16)을 저장하기 위한 저장소(12), 투여 디스크(20) 및 흡입 장치(24)를 포함하는, 입상 물질(16)을 투여하기 위한 투여 장치(10)에 관한 것이다. 투여 디스크(20)는 회전축(22)을 중심으로 회전할 수 있다. 저장소(12)는 투여 디스크(20)와 대면하는 투여 개구(14)를 갖고, 투여 개구(14)는 투여 디스크(20)의 표면과 투여 개구(14)를 둘러싸는 표면(26) 사이에 투여 간극이 형성되도록 투여 디스크(20) 위에 배열된다. 투여 개구(14)는 회전축(22)에 대해 편심으로 배열된다. 흡입 장치(24)는 투여 디스크(20)와 대면하는 개구(25)를 갖고, 개구(25)는 투여 디스크(20) 위에 배열되며 마찬가지로 회전축(22)에 대해 편심으로 배열된다. 투여 간극의 크기는 입상 물질(16)의 입자(17)의 단층(18)이 저장소(12)로부터 투여 개구(14)를 통해 투여 디스크(20)의 표면 상에 투여되도록 선택된다. 흡입 장치(24)는, 입자(17)가 투여 디스크(20)의 회전에 의해 흡입 장치(24)로 이송될 때 입자(17)의 단층(18)이 흡입 장치(24) 내로 흡입되고 가스 스트림과 혼합되도록 구성 및 배열된다. 본 발명의 다른 양태는 이러한 투여 장치를 포함하는 분사 장치, 및 입상 물질을 기판에 도포하는 방법에 관한 것이다.

Description

입상 물질을 투여하기 위한 투여 장치, 분사 장치, 및 입상 물질을 기판에 도포하기 위한 방법
본 발명은 입상 물질을 저장하기 위한 저장소(reservoir), 투여 디스크 및 흡입 장치를 포함하는 입상 물질을 투여(dosing)하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 다른 양태는 이러한 투여 장치를 포함하는 분사 장치, 및 입상 물질을 기판의 표면에 도포하는 방법에 관한 것이다.
R. Baetens 등의 리뷰 기사 "건물에서의 동적인 일광 및 태양에너지 제어를 위한 스마트 윈도우의 특징, 요건 및 가능성: 최신 리뷰", Solar Energy Materials & Solar Cells 94(2010) 87-105 페이지는 착색 가능한(tintable) 스마트 윈도우를 설명한다. 스마트 윈도우는 전기 변색(electrochromism), 액정(LC) 장치 및 전기 영동(electrophoretic) 또는 현탁 입자(suspended-particle) 장치를 기반으로 하는 장치와 같이 빛의 투과율을 조절하기 위한 여러 기술을 사용할 수 있다. 액정 기반 장치는 액정 분자들의 투과율을 변화시키는 전기장을 인가함으로써 2개의 전도성 전극 사이의 액정 분자의 배향(orientation)의 변화를 이용한다.
LCD 디스플레이 장치와 같은 공지의 액정 장치는 2개의 기판을 포함을 포함하고, 2개의 기판 사이에는 액정 층이 개재되어 있다. 액정 층의 적절한 두께를 유지하기 위해, 간극 내부에 스페이서(spacer)들이 분포되어 있다. 일반적으로, 스페이서들은 직경이 4㎛ 내지 50㎛인 구형 형상을 갖는데, LCD 디스플레이의 경우 일반적으로 4㎛ 내지 5㎛의 스페이서 직경이 사용되고, LC 윈도우의 경우 일반적으로 10㎛ 내지 50㎛의 스페이서 직경이 사용된다.
US 7,692,758 B2는 스페이서들을 분배하기 위한 방법 및 장치를 기술한다. 장치는 접지된 스테이지를 포함하고, 스페이서들이 분배될 기판이 스테이지 상에 배치될 수 있다. 이동될 수도 있는 노즐 유닛이 스테이지 위에 배열된다. 미세 분말 형태의 스페이서들은 공기 또는 질소와 같은 가스의 스트림에 의해 노즐로 이송된다. 노즐의 단부에 있는 전극이 공기 중에 음이온을 발생시켜 스페이서들을 대전시킨다. 대전된 스페이서들은 서로 간의 반발력에 의해 일정한 간격으로 접지된 기판 상에 분포된다. 전형적인 스페이서 밀도는 ㎜2 당 10 내지 2000 입자의 범위이다.
규칙적인 스페이서 분배를 달성하기 위해서는 노즐에 스페이서를 균일하게 공급할 필요가 있다. DE 42 37 111 A1로부터, 미세 분말 층으로 물체를 코팅하기 위한 장치가 공지되어 있다. 분말은 저장소로부터, 분말을 호퍼(hopper)로 전달하기 위해 진동하는 플레이트 상으로 전달된다. 분말 및 공기가 혼합 챔버에 공급되고, 분말을 포함한 공기 스트림은 그 후에 혼합 챔버에 연결된 노즐에 공급된다.
LC 윈도우를 포함한 윈도우는 통상적으로 일반적인 LCD 디스플레이보다 크며, 수 제곱미터가 넘는 면적을 가질 수도 있다. 액정 기반 스마트 윈도우의 경우, 큰 크기로 인해, 그리고 윈도우에서 쉽게 발견되는 광학적 결함 때문에 스페이서의 균일한 분포를 달성하기가 힘들다.
액정 기반 스마트 윈도우는 스페이서가 단위 면적당 스페이서 개수의 표준 편차가 낮고 스페이서의 클러스터(cluster)가 없거나 적어도 실질적으로 없는 규칙적인 방식으로 분배되어야 한다. 수개의 스페이서들의 클러스터는 직접 보일 수도 있으므로 회피되어야만 한다. 또한, 간극 크기의 변화를 초래하여 시각적 아티팩트(visual artifact)를 유발하는, 스페이서가 적거나 없는 영역을 회피하기 위해, 스페이서 개수의 표준 편차는 낮아야만 한다.
공지된 스페이서 분배 장치는 요구되는 낮은 단위 면적당 스페이서 개수의 표준 편차 및 요구되는 적은 개수의 스페이서 클러스터를 달성하지 못한다. 따라서, 액정 장치용 스페이서와 같은 입상 물질의 입자를 투여하기 위한 개선된 투여 장치가 필요하다. 또한, 기판을 코팅하기 위해 필요한 양의 스페이서를 전달하는 데 요구되는 시간(택트 타임(tact time))을 줄일 수 있는 투여 장치가 필요하다.
입상 물질을 투여하기 위한 투여 장치가 제안된다. 투여 장치는 입상 물질을 저장하기 위한 저장소, 투여 디스크(dosing disc) 및 흡입 장치를 포함한다. 투여 디스크는 회전축을 중심으로 회전 가능하다. 저장소는 투여 디스크와 대면하는 투여 개구(dosing opening)를 가지며, 투여 개구는 투여 디스크의 표면과 투여 개구를 둘러싸는 표면 사이에 투여 간극(dosing gap)이 형성되도록 투여 디스크 위에 배열된다. 투여 개구는 회전축에 대해 편심으로 배열된다. 흡입 장치는 투여 디스크와 대면하는 개구를 가지며, 흡입 장치의 개구는 투여 디스크 위에 배열되고 마찬가지로 회전축에 대해 편심으로 배열된다. 투여 간극의 크기는 입상 물질의 입자의 단층(monolayer)이 저장소로부터 투여 개구를 통해 투여 디스크의 표면 상으로 투여되도록 선택되고, 흡입 장치는, 입자들이 투여 디스크의 회전에 의해 흡입 장치로 이송되고 있을 때에 입자의 단층이 흡입 장치 내로 흡입되고 가스 스트림, 바람직하게는 일정한 가스 스트림과 혼합되도록 구성 및 배열된다.
입상 물질의 입자는 저장소로부터 투여 개구를 통해 투여 디스크 상으로 전달된다. 투여 개구가 투여 디스크 위에 배열될 때, 입자는 중력에 의해 투여 디스크 위로 떨어진다. 입자의 전달은 저장소에 배열된 교반기에 의해 지원될 수도 있다.
투여 개구의 형상이 원형인 경우, 투여 개구의 직경은 바람직하게는 2㎜ 내지 20㎜, 특히 바람직하게는 5㎜ 내지 10㎜에서 선택된다. 선택적으로, 투여 개구는 임의의 다른 형상일 수도 있으며, 투여 개구의 크기는 최대 치수로서 규정되고, 최대 치수는 바람직하게는 이 치수를 통해 연장되는 선이 투여 디스크의 회전축과 교차하도록 배향된다. 예컨대, 투여 개구는 타원형 형상을 가질 수도 있다.
투여 개구의 중심은 투여 디스크의 회전축에 대해 편심으로 배열된다. 투여 개구의 중심과 회전축 사이의 거리는 바람직하게는 10㎜ 내지 50㎜의 범위에 있다. 흡입 장치의 개구의 중심의 거리는 투여 개구의 경우와 동일하도록 선택된다. 흡입 장치의 개구의 직경은 흡입 장치의 개구의 직경이 투여 개구의 직경과 동일하거나 약간 더 크도록 투여 개구의 크기에 맞춰진다. 흡입 장치의 개구의 직경을 투여 개구의 직경보다 크게 선택함으로써, 주위 가스(공기)의 흡입량이 증가된다.
투여 디스크 상에 전달된 입자는 투여 디스크의 회전에 의해 흡입 장치로 이송된다. 투여 개구를 둘러싸는 벽과 투여 디스크의 표면 사이의 거리가 투여 간극의 크기를 규정한다. 투여 간극의 크기는 입자의 단층만이 투여 디스크에 의해 이송될 수 있도록 선택된다. 투여 개구의 표면은 임의의 추가 입자 층이 투여 디스크의 회전에 뒤따르는 것을 차단하고 그에 따라 추가 입자의 흡입 장치로의 이송을 차단하는 스퀴지(squeegee)와 같이 작용한다. 입자의 단층만이 규정된 폭 및 높이를 갖는 투여 디스크 위로 전달된다. 그 후, 이 단층은 흡입 장치로 이송된다. 단층의 폭은 투여 개구의 직경에 의해 규정되고 높이는 입자의 크기에 의해 규정된다.
입자의 크기는 입자의 직경으로서 규정된다. 입자의 형상이 구형이 아니면, 입자의 크기는 입자의 가능한 최대 원 둘레의 직경으로서 규정될 수도 있다. 이상적으로, 입상 물질의 모든 입자는 동일한 크기를 갖는다. 전형적으로, 입상 물질의 입자는 특정 크기 분포를 갖는다. 이하에서, "입자의 크기"라는 용어는 입자의 평균 크기를 지칭한다. 광학 장치에 사용되는 스페이서의 경우, 입자 직경은 공칭 입자 직경의 일반적으로 ±1.0%인 낮은 공차만을 갖는다.
투여 디스크는 평평한 표면을 가지며, 투여 개구는 투여 디스크에 대해, 투여 디스크가 회전하고 있을 때에 투여 간극의 크기가 10㎛ 미만, 바람직하게는 5㎛ 미만, 특히 바람직하게는 2㎛ 미만으로 변하도록 배열된다.
투여 디스크의 회전 속도는 바람직하게는 5rpm 내지 20rpm의 범위이다.
바람직하게는, 투여 디스크의 표면 조도(Ra)는 0.1㎛ 내지 4㎛의 범위, 특히 바람직하게는 2㎛ 내지 3.5㎛의 범위이다. Ra는 선 프로파일을 따라 측정된 표면 조도의 산술 평균이다.
표면 조도는 투여 간극 크기의 변화를 바람직한 한계 내로 유지하기 위해 너무 크지 않아야만 한다. 그러나, 입자가 투여 디스크에서 미끄러지지 않게 하기 위해 투여 디스크와 입상 물질 입자 사이의 특정 마찰이 유리한 것으로 여겨진다. 표면에 규정된 조도를 부여함으로써, 입자들이 높은 회전 속도에서 떨어져 나가는 것이 방지된다.
투여 디스크에 적합한 재료는 스테인리스강이다.
바람직하게는, 투여 디스크의 표면은 복수의 오목부를 갖도록 패턴화되며, 오목부의 형상은 하나의 오목부에 정확히 하나의 입상 물질 입자가 끼워지도록 선택된다. 입상 물질 입자의 형상이 구형인 경우, 입자 직경의 50% 이상의 깊이를 갖는 오목부를 얻기 위해서, 오목부는 바람직하게는 직경이 입자의 직경과 동일하거나 약간 더 큰 구형 형상을 갖는다. 입자 직경의 50% 미만의 깊이를 갖는 오목부를 얻기 위해서, 오목부의 직경은 입자 직경보다 작게 선택될 수도 있다.
패턴화된 표면을 갖는 투여 디스크를 사용함으로써 단층의 입자들의 균일성이 더욱 증가된다. 각각의 오목부는 정확하게 하나의 입상 물질 입자를 위한 공간을 규정한다. 또한, 투여 개구를 둘러싸는 벽은 스퀴지로서 작용하여 임의의 추가 입자 층을 제거한다.
투여 디스크의 표면이 패턴화되지 않으면, 간극의 크기는 투여 디스크의 표면과 투여 개구를 둘러싸는 벽 사이의 최단 거리에 의해 규정된다. 투여 디스크의 표면이 패턴화되는 경우, 간극의 크기가 투여 디스크의 표면과 투여 개구를 둘러싸는 벽 사이의 최단 거리와 오목부 깊이의 합에 의해 규정되도록 오목부 깊이를 고려해야만 한다. 모든 오목부의 깊이가 동일한 것은 아닌 경우, 평균 깊이가 사용된다.
단층의 입자만이 투여 개구 아래에서 흡입 장치로 이송되도록 하기 위해, 투여 간극의 크기는 입자의 평균 직경보다 크고 입자의 평균 직경의 2배보다는 작거나 같게 선택된다.
흡입 장치는 바람직하게는 벤투리 노즐로서 구성된다. 공기 또는 질소와 같은 가스의 스트림이 벤투리 노즐에 적용될 때, 입자는 투여 디스크와 대면하는 개구를 통해 사이드스트림(sidestream)으로서 벤투리 노즐로 흡입된다. 스트림은 압력 및 유량에 의해 규정될 수도 있다. 공기 스트림의 압력은 바람직하게는 0.1bar 내지 2bar, 특히 바람직하게는 0.25bar 내지 1bar의 범위이다.
시간 단위 당 투여된 입자의 양은 바람직하게는 투여 디스크의 회전 속도, 투여 개구의 크기 및 형상, 회전축과 투여 개구의 중심 사이의 거리, 및 이들 중 적어도 2개의 조합으로부터 선택된 파라미터를 선택하는 것에 의해 제어된다.
저장소는 바람직하게는 입상 물질의 입자들을 교반하고 이에 따라 입자의 투여 디스크 상으로의 전달을 지원하기 위한 교반기를 포함한다. 바람직하게는, 교반기는 투여 개구 근처에 배열된다.
또한, 저장소 중 적어도 투여 개구 근처의 내벽의 재료는 중합체와 같은 전기적으로 비전도성인 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 교반기는 저장소의 내벽을 긁어내며 그에 따라 추가 입자를 방출할 수도 있다. 비전도성 재료를 사용함으로써, 전도성 입자에 의한 입상 물질의 오염이 방지된다. 액정 셀의 제조에 사용하기 위한 스페이서를 투여하는 경우, 이는 셀의 두 기판 사이의 원치 않는 전기 단락이 회피되므로 유리하다.
투여 장치는 바람직하게는 인클로저(enclosure) 내에 배열되고, 투여 디스크는 바람직하게는 질소와 같은 건조 및/또는 불활성 분위기 내에 수용된다. 건조한 환경은 입자 응집을 방지하거나 적어도 감소시킨다. 안정된 건조 환경을 보장하기 위해 질소와 같은 불활성 분위기가 사용될 수도 있다.
본 발명의 다른 양태는 입상 물질을 기판의 표면에 도포하기 위한 분사 장치를 제공하는 것이다. 분사 장치는 기술된 투여 장치 중 하나를 포함한다. 투여 장치는 입상 물질을 포함한 가스 스트림을 공급한다. 분사 장치는 적어도 하나의 노즐, 투여 장치를 적어도 하나의 노즐에 연결하는 적어도 하나의 공급 라인, 및 적어도 하나의 노즐에 대해 기판을 이동시키기 위한 수단을 추가로 포함한다.
적어도 하나의 노즐에 대해 기판을 이동시키기 위한 수단은 예컨대 컨베이어일 수도 있으며, 컨베이어는 기판을 이동시키도록 구성 및 배열된다. 컨베이어는 임의의 롤러, 축 상의 롤 및/또는 (복수-단일) 벨트 컨베이어일 수 있다. 선택적으로, 기판을 이동시키기 위한 수단은 진공 척(vacuum chuck) 또는 플로팅 테이블(floating table)과 같은 기판 캐리어로서 구성될 수도 있다. 플로팅 테이블에서, 기판은 기류에 의해 상승 및 이동된다.
분사 장치는 스프레이 바(spray bar)를 포함할 수도 있으며, 적어도 하나의 노즐이 스프레이 바 상에 장착될 수도 있다. 적어도 하나의 노즐에 대해 기판을 이동시키기 위한 수단은 스프레이 바를 이동시키는 병진 스테이지로서 구성될 수도 있다. 적어도 하나의 노즐이 스프레이 바 없이 장착되는 경우, 적어도 하나의 노즐은 병진 스테이지에 장착될 수도 있다.
또한, 스프레이 바는 병진 스테이지에 장착될 수도 있다. 이러한 실시예에서, 기판은 먼저 전술한 바와 같이 기판을 이동시키기 위한 수단을 사용하여 분사 챔버 내외로 이송된다. 입상 물질의 도포 동안, 기판은 정지 상태로 유지되고 병진 스테이지는 적어도 하나의 노즐에 대해 기판을 이동시키는 수단으로서 사용된다.
바람직하게는, 기판을 이동시키기 위한 수단은 적어도 하나의 노즐에 대한 기판의 이동 속도가 2m/분 내지 6m/분의 범위가 되도록 구성된다.
분사 장치는 바람직하게는 입상 물질의 입자를 정전기적으로 대전시키기 위한 수단을 포함한다.
바람직하게는, 입자를 정전기적으로 대전시키기 위한 수단은 적어도 하나의 공급 라인을 포함하고, 적어도 하나의 공급 라인은, 입자가 공급 라인의 전기 전도성 물질과의 충돌에 의해 대전되도록 적어도 부분적으로 전기 전도성 물질로 구성된다. 바람직하게는, 전도성 물질은 접지 전위에 연결된다. 입자들은 공급 라인의 전도성 물질의 벽과 충돌하면서 투여 장치로부터 적어도 하나의 노즐로 이동하는 동안 정전기적으로 대전된다(마찰 전기 효과). 유리하게는, 동일한 전하를 띄는 입자들은 입자들의 클러스터링(clustering) 또는 응집을 막는 입자들 사이의 반발력을 나타낸다.
바람직하게는, 기판은 분사 장치에서 전기적으로 격리된다. 입자들은 기판의 표면에 부착된다. 이들은 기판을 뒤집어 두드릴 때에도 붙어 있다. 반 데르 발스 힘이 입자 부착을 담당하는 것으로 여겨진다.
바람직하게는, 분사 장치는 진동 시스템을 포함한다. 진동 시스템은 적어도 하나의 노즐에 진동을 가하도록 구성 및 배열된다. 유리하게는, 노즐의 폐색 위험이 노즐의 진동에 의해 감소된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 노즐이 스프레이 바에 장착되고 스프레이 바는 진동 시스템에 부착된다. 유리하게는, 스프레이 바에 부착된 모든 노즐에 진동을 가하기 위해 오직 하나의 진동 시스템만이 필요하다.
분사 장치는 바람직하게는 적어도 하나의 노즐과 기판 사이의 거리를 조정하기 위한 수단을 포함한다. 노즐이 스프레이 바에 장착될 수도 있기 때문에, 거리를 조정하기 위한 수단은 스프레이 바와 기판 사이의 거리가 조정되도록 구성 및 배열될 수도 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 노즐과 기판 사이의 거리는 25㎜ 내지 500㎜의 범위, 바람직하게는 100㎜ 내지 300㎜의 범위, 가장 바람직하게는 150㎜ 내지 250㎜의 범위에서 조절 가능하다.
적어도 하나의 노즐은 노즐로부터 방출되는 입자를 포함한 가스 스트림의 형상을 규정하는 개방 각도(opening angle)를 갖는다. 적어도 하나의 노즐의 개방 각도, 적어도 하나의 노즐과 기판 사이의 거리, 및 2개 이상의 노즐이 존재하는 경우, 두 노즐 사이의 거리는 바람직하게는 적어도 하나의 노즐에 의해 생성되는 입상 물질을 포함한 에어로졸 스프레이가 기판의 전체 폭을 덮도록 선택된다. 바람직하게는, 2개 이상의 노즐이 존재하는 경우, 두 노즐에 의해 생성된 에어로졸 스프레이 사이에 중첩이 없다. 두 노즐 사이의 거리를 노즐 스티치(nozzle stitch)라고도 한다.
2개 이상의 노즐이 사용되는 경우, 기판으로 전달되는 입자의 농도가 중첩 영역에서 커지기 때문에 두 노즐의 에어로졸 스프레이 사이의 중첩을 피해야 한다. 마찬가지로, 2개의 노즐의 2개의 에어로졸 스프레이 사이의 간극의 영역에는 입자가 전달되지 않거나 감소된 농도의 입자만이 전달되므로 이러한 간극은 피해야만 한다.
투여 장치가 2개 이상의 노즐을 포함하는 경우, 개별 공급 라인을 통해 각각의 노즐을 투여 장치에 연결하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 분배기가 투여 장치에 연결되고 각각의 공급 라인은 분배기에 연결된다. 또한, 모든 노즐의 모든 공급 라인은 동일한 길이인 것이 바람직하다. 동일한 길이의 모든 공급 라인을 선택함으로써 상이한 노즐들 사이의 불규칙성이 방지되고 기판 상에 입자의 보다 균일한 분포가 달성된다.
입상 물질의 입자로 인한 주변 환경의 오염을 피하기 위해, 분사 장치는 바람직하게는 분사 챔버를 포함한다. 분사 챔버는 기판을 수용하도록 구성된다. 적어도 하나의 노즐, 및 적어도 하나의 노즐에 대해 기판을 이동시키기 위한 수단이 분사 챔버 내에 위치된다. 분사 챔버는 바람직하게는 분사 챔버 내부에 과잉의 입자를 수용하기 위해 밀봉된다.
또한, 분사 챔버는 바람직하게는 분사 챔버가 용이하게 세정될 수도 있도록 구성된다. 용이한 세정을 위해, 분사 챔버는 바람직하게는 전해 연마된 스테인리스강과 같은 연마된 표면 또는 유사한 품질의 표면을 갖는다. 분사 챔버의 표면에 입자가 들러붙는 것을 피하기 위해, 분사 챔버는 바람직하게는 대전 방지(anti-static)되거나 또는 반발 효과를 생성하도록 입자와 동일하게 대전된다.
본 발명의 다른 양태에서, 입상 물질을 기판의 표면에 도포하는 방법이 제공된다. 이 방법은 입상 물질 및 기판을 상술한 분사 장치 중 하나에 공급하는 단계, 및 분사 장치를 사용하여 입상 물질을 기판의 표면에 도포하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 처리될 기판은 액정 셀과 같은 광학 장치의 기판이다. 바람직하게는, 입상 물질의 입자는 광학 장치의 2개의 기판을 분리하기 위한 스페이서이다.
광학 장치는 스위칭 가능한 윈도우(switchable window), 특히 액정 셀을 포함하는 스위칭 가능한 액정 윈도우일 수도 있다. 또한, 광학 장치는 액정 디스플레이(LCD)일 수도 있다. 기판은 바람직하게는 직사각형 형상이며, 직사각형의 변의 길이는 5㎝ 내지 500㎝의 범위, 특히 바람직하게는 40㎝ 내지 400㎝의 범위, 가장 바람직하게는 100㎝ 내지 250㎝의 범위일 수도 있다. 기판은 임의의 형상일 수 있으며, 직사각형 형상이 가장 높은 입자 효율을 생성하는 것으로 여겨진다. 예컨대, 두 기판의 시작 폭이 동일하더라도 삼각형은 사각형보다 "간극"이 더 크다.
본 발명의 장치 및 방법은 입상 물질을 기판의 표면에 도포하는 데 사용되는 분사 장치 및 방법과 비교하여 입상 물질을 더 높은 속도로 전달할 수 있다. 이를 통해 택트 타임을 줄일 수 있다. 택트 타임은 원하는 입자 분포로 입상 물질을 기판에 전달하는 데 필요한 시간이다. 예컨대, 허용 가능한 분포를 달성하기 위해 스페이서 노즐을 기판 위에서 여러 번 회전시키는 것에 기초한 공지의 장치는 약 14분의 택트 타임으로 1.8m2의 기판을 처리할 수 있다. 제안된 장치 및 방법에 의하면 약 30초의 택트 타임으로 1.8m2의 기판을 처리할 수 있다.
바람직하게는, 입상 물질은 분사 장치의 투여 장치에서 질소 가스와 혼합된다. 건조한 환경을 보장하기 위해 질소가 바람직하다. 선택적으로, 청정 건조 압축 공기가 사용될 수도 있다. 건조한 압축 공기가 추진제로 적합하지만, 질소를 추진제로 사용하면 산소가 없어서 잠재적인 (먼지) 연소의 발생을 방지할 수 있다는 추가적인 이점이 있다.
제안된 투여 장치, 제안된 분사 장치, 및 제안된 방법은 예컨대, 합성 물질, 특히 중합체, 유리 또는 금속으로 제조된 광범위한 구형 및 비구형 과립에 사용될 수도 있다. 적절한 기판은 예컨대 단일 시트 또는 롤-투-롤(roll-to-roll) 응용예에서 유리, 플라스틱, 목재, 금속, 종이, 판지, PCB, LCD 등이다.
도 1은 투여 장치의 개략적인 단면도,
도 2는 투여 장치의 사시도,
도 3은 투여 디스크 상에의 입자의 전달을 나타내는 도면,
도 4는 패턴화된 투여 디스크 상에의 입자의 전달을 나타내는 도면,
도 5는 분사 장치의 개략적인 개요를 나타내는 도면,
도 6은 액정 셀의 단면도, 및
도 7은 기판 상의 스페이서 분포 및 테스트 필드를 나타내는 도면.
도 1은 투여 장치(10)를 개략적인 단면도로 도시한다. 투여 장치(10)는 저장소(12), 투여 디스크(20) 및 흡입 장치(24)를 포함한다. 저장소(12) 및 흡입 장치(24)는 투여 디스크(20) 위에 배열된다. 투여 디스크(20)는 수직 회전축(22)을 중심으로 회전할 수도 있다.
저장소(12)는 투여 개구(14) 쪽으로 통해 있는 깔때기 부분(13)을 포함한다. 투여 개구(14)는 투여 디스크(20)의 상부면과 대면한다. 저장소(12) 내부에는 입상 물질(16)이 저장된다. 입상 물질(16)은 중력에 의해 투여 개구(14)를 통해 투여 디스크(20) 상으로 전달된다. 도 1의 실시예에서, 입상 물질(16)의 전달을 지원하기 위해 교반기(28)가 저장소(12) 내에 장착된다. 저장소(12)의 내벽(15)을 긁어내는 교반기(28)에 의한 전도성 입자의 발생을 피하기 위해, 적어도 교반기(28) 근처에 있는 내벽(15) 부분은 비전도성 재료로 제조되는 것이 바람직하다.
입상 물질(16)은 입상 물질(16)의 단층(18) 형태로 투여 디스크(20) 상에 전달된다. 단층(18)은 투여 디스크(20)의 회전에 의해 투여 개구(14)의 하부로부터 흡입 장치(24)로 이송된다.
흡입 장치(24)는 투여 디스크(20)와 대면하는 개구(25)를 갖는다. 흡입 장치(24)의 내부에서는, 가스 압력이 투여 디스크(20) 근처의 가스 압력에 대해 감소되어 가스 스트림이 흡입 장치 내로 흡입되게 한다. 가스 스트림이 단층(18)의 입자를 흡입 장치(24) 내로 끌어당겨 가스와 입자의 혼합물을 생성한다. 가스는 예컨대 건조 공기 또는 질소이다.
단층(18)에 의하면, 규정된 양의 입상 물질(16) 입자가 흡입 장치(24)로 이송된 후 규정된 양의 기체와 혼합되어, 규정된 입자 밀도를 갖는 기체와 입자의 혼합물이 낮은 편차로 형성되도록 한다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 투여 개구(14)의 평면뿐만 아니라 흡입 장치(24)의 개구(25)의 평면도 투여 디스크(20)의 평면에 평행하게 배향된다. 또한, 저장소(12)와 흡입 장치(24)는 회전축(22)에 대하여 편심으로 배열되어 있다. 투여 개구(14)의 중심과 흡입 장치(24)의 개구(25)의 중심은 회전축(22)으로부터 동일한 거리를 갖는다.
도 2는 투여 장치(10)의 사시도를 도시한다. 저장소(12) 및 흡입 장치(24)는 투여 디스크(20) 위에 장착된다. 저장소는 입상 물질의 단층(18)을 투여 디스크(20) 상에 전달한다. 투여 디스크(20)의 회전에 의해 입상 물질의 단층(18)이 저장소(12) 아래로부터 흡입 장치(24) 아래의 위치를 향해 이송된다. 공기 또는 질소와 같은 가스 스트림이 흡입 장치(24)로 유입되어 단층(18)의 입자를 흡입 장치(24) 내로 운반한다.
도 3은 투여 디스크(20) 상에의 입자의 전달의 확대된 개략도를 도시한다. 저장소(12)의 깔때기 부분(13)은 투여 디스크(20)의 표면 위에 배열된 투여 개구(14) 쪽으로 통해 있다. 투여 개구(14)는 투여 디스크(20)의 표면으로부터 거리(30)에 장착되어 투여 간극을 형성한다.
입상 물질의 입자(17)는 저장소(12)로부터 투여 개구(14)를 통해 투여 디스크(20)의 표면 상으로 떨어진다. 투여 디스크(20)의 회전에 의해, 입자(17)는 투여 개구(14) 아래로부터 멀어지도록 이동한다. 회전 방향은 화살표(23)로 표시된다. 도 3에 도시된 예에서, 입자(17)는 그들의 크기가 직경에 의해 규정되도록 구형 형상을 갖는다.
투여 간극의 크기는 단층(18)의 입자(17)만이 투여 디스크(20)에 의해 이송될 수 있도록 선택된다. 투여 개구(14)를 둘러싸는 표면(26)은 스퀴지처럼 작용한다. 스퀴지는 임의의 추가 층의 입자(17)가 투여 디스크(20)의 회전에 뒤따르는 것을 막아서, 추가 입자의 흡입 장치(24)로의 이송을 차단한다.
바람직하게는, 투여 간극의 크기는 투여 개구(14)와 투여 디스크(20)의 표면(26) 사이의 거리가 입자(17)의 직경보다 크고 입자(17)의 직경의 2배보다는 작거나 같도록 선택된다. 투여 간극의 선택된 크기로 인해, 표면(26) 또는 스퀴지는 단층(18)을 형성하는 입자(17)를 초과하는 임의의 입자(17)를 제거한다.
도 3에 도시된 실시예에서, 투여 디스크(20)의 표면은 투여 디스크(20)가 회전할 때 입자(17)가 제자리에 유지되도록 충분한 마찰을 제공하기 위해 조도(32)를 갖는다. 바람직하게는, 투여 디스크(20)의 표면 조도(Ra)는 0.1㎛ 내지 4㎛의 범위, 특히 바람직하게는 2㎛ 내지 3.5㎛의 범위이다. Ra는 선 프로파일을 따라 측정된 표면 조도의 산술평균이다.
도 4에는 투여 디스크(20)의 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 투여 디스크(20)의 표면이 패턴화되고 복수의 오목부(34)를 특징으로 한다. 오목부(34)는 오목부(34) 중 하나에 정확히 하나의 입자(17)가 끼워지도록 입상 물질의 입자(17)의 형상과 일치한다. 투여 개구(14)와 투여 디스크(20)의 표면 사이의 거리는 오목부의 바닥으로부터 투여 개구(14)까지 측정된다.
도 2와 관련하여 이미 설명된 바와 같이, 투여 디스크(20)는 화살표(23)로 표시된 바와 같이 회전하고, 투여 개구(14) 아래로부터 흡입 장치(24)로 입자(17)를 이송한다. 투여 개구(14)를 둘러싸는 표면(26)은 단층(18)을 초과하는 추가 층을 형성할 수도 있는 임의의 과잉 입자를 제거한다.
도 5는 투여 장치(10), 분배기(120) 및 분사 챔버(102)를 포함하는 분사 장치(100)를 도시한다. 분사 챔버(102) 내에서는 수개의 노즐(108)이 스프레이 바(106) 상에 장착된다. 또한, 컨베이어(114)가 분사 챔버(102)의 내부에 배열되고, 컨베이어(114)는 기판(112)을 수용하고 분사 챔버(102)를 통해 기판(112)을 이송하도록 구성된다.
각각의 노즐(108)은 별도의 공급 라인(104)을 통해 분배기(120)에 연결된다. 투여 장치(10)는 분배기(120)에 연결되고, 입상 물질 입자(17)와 가스의 혼합물을 분배기(120)에 공급한다.
각각의 노즐(108)은 규정된 개방 각도를 갖는 에어로졸 스프레이(110)를 생성하도록 구성된다. 노즐(108)과 기판(112) 사이의 거리(116)뿐만 아니라 2개의 노즐(108) 사이의 거리(118)는, 에어로졸 스프레이(110)가 기판(112)의 전체 폭을 덮는 반면에 2개의 노즐(108)의 에어로졸 스프레이(110) 사이의 중첩 또는 에어로졸 스프레이(110) 사이의 간극이 회피되도록 선택된다.
입상 물질의 입자(17)로 기판(112)의 표면을 코팅하기 위해, 기판(112)은 컨베이어(114)에 의해 에어로졸 스프레이(110)를 통과하여 이동된다. 기판(112)의 표면 상의 입자(17)의 밀도는 공급된 가스 및 입자의 혼합물을 조정하고 컨베이어(114)의 이동 속도를 조정함으로써 제어될 수도 있다.
기판(112)의 표면을 코팅하는 공정은 분사 챔버(102) 내부에서 실행된다. 분사 챔버(102)는 환경의 오염을 피하기 위해 기판(112)으로 전달되지 않은 임의의 과잉 입자를 수용한다.
도 6은 액정 장치(200)의 예를 도시한다. 액정 장치(200)는 제 1 기판(202), 제 2 기판(204) 및 2개의 기판(202, 204) 사이에 개재된 액정 층(206)을 포함한다. 입자(17)는 2개의 기판(202, 204) 사이에 배치되고, 일정한 폭의 두 기판(202, 204) 사이의 간극을 유지하는 스페이서(210)로서 작용한다. 액정은 형성된 간극 내에 위치된다. 액정 장치(200)는 간극을 폐쇄하는 시일(208)을 추가로 포함한다.
도 7은 제 1 기판(202) 상의 스페이서로서 작용하는 입자(17)의 분포를 도시한다. 스페이서의 분포는 액정 장치(200)에서 일정한 간극 폭을 보장하기 위해 균일해야만 한다. 분석을 위해, 9개의 테스트 필드(301 내지 309)가 제 1 기판(202)의 표면에 걸쳐서 분포되어 있다. 각각의 테스트 필드(301 내지 309)에서의 입자(17)의 수는 각각의 테스트 필드의 현미경 이미지를 취하고 현미경 이미지에서 입자(17)를 계수함으로써 결정된다.
각각의 테스트 필드에서의 입자(17)의 수 및 분포가 분석된다. 필드 내의 입자(17)의 수가 너무 적으면, 액정 장치(200)에 가해지는 힘이 이 필드의 간극을 압축할 수도 있다. 그러면, 간극의 폭은 의도된 것보다 더 작아서 액정 장치(200)의 가시적 결함을 초래한다. 테스트 필드 내의 입자(17)의 수가 너무 많으면, 입자를 둘러싼 액정의 특성이 교란되어 액정 장치의 가시적인 광학적 결함을 초래할 수도 있다.
또한, 입자(17)의 클러스터는 피해야만 한다. 클러스터는 2개 이상의 입자(17)의 덩어리이다. 이들 클러스터는 일반적으로 육안으로 볼 수 있을 만큼 충분히 크기 때문에 가시적인 광학적 결함이다. 필드(309)에는 4개의 입자(17)의 클러스터가 도시되어 있다.
예
스프레이 바 상에 배열된 16개의 노즐을 갖는 분사 장치는 테스트 분말로 유리 기판을 코팅하는 데 사용된다. 두 노즐 사이의 거리(노즐 피치)는 94㎜로 설정된다. 따라서, 이러한 테스트 구성으로 코팅될 수 있는 기판의 최대 폭은 약 1500㎜이다. 분말 입자는 투여 장치의 저장소 내에 위치한다. 투여 장치는 가스 및 스페이서 입자의 혼합물을 분사 장치에 제공하는 데 사용된다.
투여 장치의 투여 개구 및 흡입 장치의 개구는 회전축으로부터 20㎜의 거리에 장착된다. 투여 디스크의 회전 속도, 투여 디스크의 표면과 투여 개구 사이의 투여 간극의 크기는 조절 가능하다. 흡입 장치로서, 벤투리 노즐이 조정 가능한 벤투리 압력과 함께 사용된다.
노즐과 유리 기판 사이의 거리는 조절 가능하다. 컨베이어 벨트는 유리 기판을 노즐에 대해 이동시키기 위해 사용된다.
달성된 입자 분포의 분석을 위해, 약 5㎜2의 영역을 촬상하는 현미경 카메라가 기판 상의 상이한 위치들에 배치된다. 현미경 카메라의 이미지는 USB 현미경을 사용하여 얻어진 후 분석된다. 기록된 프레임에서, 입자의 수는 시험된 각각의 위치에 대해 계수된다. 또한, 2개 이상의 입자의 클러스터의 존재가 기록된다.
400㎜×400㎜ 크기의 4개의 유리 기판이 폴리이미드로 코팅된다. 액정의 배향막(alignment layer)을 생성하기 위해 폴리이미드를 문지른다.
본 예에서, 독일의 KSL staubtechnik gmbh에서 입수할 수 있는 얼룩 방지 분말(anti set-off powder) S5/20이 시험 분말로서 사용된다. 사용된 이 분말은 천연 전분을 기초로 한다. 중간 입자 크기는 20.6㎛이고 10㎛ 미만의 크기를 갖는 입자의 양은 6.3 체적%이다.
16개의 노즐이 사용되며, 노즐과 유리 기판 사이의 거리는 200㎜로 설정되고, 컨베이어의 속도는 유리 기판을 노즐에 대해 6m/분의 속도로 이동시키도록 설정된다.
투여 장치는 투여 디스크의 회전 속도가 5rpm으로 설정되고 투여 간극의 크기가 30㎛인 상태로 작동된다. 벤투리 압력은 0.45bar로 설정된다.
약 5㎜2의 촬상 영역을 갖는 9개의 측정 필드는 유리 기판의 표면에 걸쳐 3개의 행(A, B, C) 및 3개의 열(1, 2, 3)로 균일하게 분포된다. 각 필드의 스페이서 개수가 계수되고 클러스터링을 기록한다. 측정 결과는 표 1 ~ 표 4에 기재되어 있다. 각각의 기판에 대한 필드 내의 평균 입자 수 및 각각의 표준 편차는 표 5에 주어진다. 입자들의 클러스터링은 관찰되지 않았다.
1 2 3
C 9 16 12
B 9 3 8
A 11 6 11
1 2 3
C 4 9 6
B 6 5 7
A 4 5 3
1 2 3
C 8 4 6
B 10 4 6
A 10 14 12
1 2 3
C 12 10 13
B 11 11 5
A 12 9 6
기판 번호 평균 입자 수 표준 편차
1 9.4 3.5
2 5.4 1.7
3 8.2 3.3
4 9.9 2.6
10: 투여 장치
12: 저장소
13: 깔때기 부분
14: 투여 개구
15: 내벽
16: 입상 물질
17: 입상 물질의 입자
18: 입상 물질의 단층
20: 투여 디스크
22: 회전축
23: 회전 방향
24: 흡입 장치
25: 개구
26: 표면
28: 교반기
30: 투여 간극
32: 표면 조도
34: 오목부
100: 분사 장치
102: 분사 챔버
104: 공급 라인
106: 스프레이 바
108: 스프레이 노즐
110: 에어로졸 스프레이
112: 기판
114: 컨베이어
116: 노즐과 기판 사이의 거리
118: 노즐 스티치
120: 분배기
200: 액정 장치
202: 제 1 기판
204: 제 2 기판
206: 액정 층
208: 시일
210: 스페이서

Claims (19)

  1. 입상 물질(16)을 기판(112)의 표면에 도포하기 위한 분사 장치(100)에 있어서, 상기 분사 장치(100)는, 입상 물질(16)을 포함한 가스 스트림을 공급하는 투여 장치(dosing device)(10), 적어도 하나의 노즐(108), 상기 투여 장치(10)를 상기 적어도 하나의 노즐(108)에 연결하는 적어도 하나의 공급 라인(104), 및 상기 적어도 하나의 노즐(108)에 대해 기판(112)을 이동시키기 위한 수단을 포함하고,
    상기 분사 장치(100)는 상기 입상 물질(16)의 입자(17)를 정전기적으로 대전시키기 위한 수단을 포함하며,
    상기 투여 장치(10)는
    상기 입상 물질(16)을 저장하기 위한 저장소(12),
    투여 디스크(20), 및
    흡입 장치(24)를 포함하고,
    상기 투여 디스크(20)는 회전축(22)을 중심으로 회전 가능하고,
    상기 저장소(12)는 상기 투여 디스크(20)와 대면하는 투여 개구(14)를 갖고,
    상기 투여 개구(14)는 상기 투여 디스크(20)의 표면과 상기 투여 개구(14)를 둘러싸는 표면(26) 사이에 투여 간극이 형성되도록 상기 투여 디스크(20) 위에 배열되고, 상기 투여 개구(14)는 상기 회전축(22)에 대해 편심으로 배열되고,
    상기 흡입 장치(24)는 상기 투여 디스크(20)와 대면하는 개구(25)를 갖고, 상기 개구(25)는 상기 투여 디스크(20) 위에 배열되며 상기 회전축(22)에 대해 편심으로 배열되고,
    상기 투여 간극의 크기는, 상기 입상 물질(16)의 입자(17)의 단층(18)이 상기 저장소(12)로부터 상기 투여 개구(14)를 통해 상기 투여 디스크(20)의 표면 상으로 투여되도록 하는 것이고,
    상기 흡입 장치(24)는, 상기 투여 디스크(20)의 회전에 의해 상기 입자(17)가 상기 흡입 장치(24)로 이송될 때 상기 입자(17)의 단층(18)이 상기 흡입 장치(24) 내로 흡입되고 가스 스트림과 혼합되도록 구성 및 배열되는
    분사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투여 장치(10)에서, 상기 투여 디스크(20)는 0.1㎛ 내지 4㎛의 표면 조도를 갖는
    분사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투여 장치(10)에서, 상기 투여 디스크(20)의 표면은 복수의 오목부(34)를 갖도록 패턴화되고, 상기 오목부(34)의 형상은 하나의 오목부(34)에 정확히 하나의 입상 물질(16)의 입자(17)가 끼워지도록 하는
    분사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투여 장치(10)에서, 상기 투여 간극의 크기는 상기 입자(17)의 평균 직경보다 크고 상기 입자(17)의 평균 직경의 2배보다는 작거나 같은
    분사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 투여 장치(10)에서, 상기 흡입 장치(24)는 벤투리 노즐인
    분사 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투여 장치(10)에서, 투여된 입자(17)의 양은 상기 투여 디스크(20)의 회전 속도, 상기 투여 개구(14)의 형상, 상기 회전축(22)과 상기 투여 개구(14)의 중심 사이의 거리, 및 이들 중 적어도 2개의 조합으로부터 선택된 파라미터에 의해 제어되는
    분사 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 투여 장치(10)에서, 상기 저장소(12)는 상기 투여 개구(14)의 근처에서 상기 입상 물질(16)의 입자(17)를 교반하기 위한 교반기(28)를 포함하는
    분사 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급 라인(104)은, 상기 입자(17)가 상기 적어도 하나의 공급 라인(104)의 전도성 물질과의 충돌에 의해 대전되도록 적어도 부분적으로 전도성 물질로 구성되는
    분사 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사 장치(100)는 상기 적어도 하나의 노즐(108)에 진동을 가하도록 구성 및 배열된 진동 시스템을 포함하는
    분사 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 노즐(108)과 상기 기판(112) 사이의 거리는 25㎜ 내지 500㎜인
    분사 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 노즐(108)의 개방 각도, 상기 적어도 하나의 노즐(108)과 상기 기판(112) 사이의 거리, 및 2개 이상의 노즐이 존재하는 경우, 2개의 노즐(108) 사이의 거리는, 입상 물질(16)을 포함한 에어로졸 스프레이(110)가 상기 적어도 하나의 노즐(108)에 의해 생성되도록 하며, 상기 에어로졸 스프레이(110)는 상기 기판(112)의 전체 폭을 덮고, 2개 이상의 노즐(108)이 존재하는 경우 2개의 노즐(108)에 의해 생성된 에어로졸 스프레이(110) 사이에 중첩이 없는
    분사 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사 장치(100)는 적어도 2개의 노즐(108)을 포함하고, 각 노즐(108)은 공급 라인(104)을 통해 상기 투여 장치(10)에 연결되고, 모든 노즐(108)의 공급 라인(104)은 길이가 동일한
    분사 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사 장치(100)는 분사 챔버(102)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 노즐(108)은 상기 분사 챔버(102) 내에 위치되고, 상기 분사 챔버(102)는 기판(112)을 수용하도록 구성되고, 상기 분사 챔버(102)는 입상 물질(16)의 과잉 입자를 수용하도록 구성되는
    분사 장치.
  14. 입상 물질(16)을 기판(112)의 표면에 도포하는 방법에 있어서, 입상 물질(16) 및 기판(112)을 분사 장치(100)에 공급하는 단계, 및 상기 분사 장치(100)에 의해 상기 입상 물질(16)을 상기 기판(112)의 표면에 도포하는 단계를 포함하고,
    상기 기판(112)은 스위칭 가능한 윈도우(switchable window)의 기판이며,
    상기 분사 장치(100)는, 입상 물질(16)을 포함한 가스 스트림을 공급하는 투여 장치(10), 적어도 하나의 노즐(108), 상기 투여 장치(10)를 상기 적어도 하나의 노즐(108)에 연결하는 적어도 하나의 공급 라인(104), 및 상기 적어도 하나의 노즐(108)에 대해 기판(112)을 이동시키기 위한 수단을 포함하고,
    상기 투여 장치(10)는
    상기 입상 물질(16)을 저장하기 위한 저장소(12),
    투여 디스크(20), 및
    흡입 장치(24)를 포함하고,
    상기 투여 디스크(20)는 회전축(22)을 중심으로 회전 가능하고,
    상기 저장소(12)는 상기 투여 디스크(20)와 대면하는 투여 개구(14)를 갖고,
    상기 투여 개구(14)는 상기 투여 디스크(20)의 표면과 상기 투여 개구(14)를 둘러싸는 표면(26) 사이에 투여 간극이 형성되도록 상기 투여 디스크(20) 위에 배열되고, 상기 투여 개구(14)는 상기 회전축(22)에 대해 편심으로 배열되고,
    상기 흡입 장치(24)는 상기 투여 디스크(20)와 대면하는 개구(25)를 갖고, 상기 개구(25)는 상기 투여 디스크(20) 위에 배열되며 상기 회전축(22)에 대해 편심으로 배열되고,
    상기 투여 간극의 크기는, 상기 입상 물질(16)의 입자(17)의 단층(18)이 상기 저장소(12)로부터 상기 투여 개구(14)를 통해 상기 투여 디스크(20)의 표면 상으로 투여되도록 하는 것이고,
    상기 흡입 장치(24)는, 상기 투여 디스크(20)의 회전에 의해 상기 입자(17)가 상기 흡입 장치(24)로 이송될 때 상기 입자(17)의 단층(18)이 상기 흡입 장치(24) 내로 흡입되고 가스 스트림과 혼합되도록 구성 및 배열되는
    방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판(112)은 광학 장치(200)의 기판이고, 상기 입상 물질(16)의 입자(17)는 상기 광학 장치(200)의 두 기판을 분리하기 위한 스페이서(210)인
    방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 입상 물질(16)은 상기 분사 장치(100)의 투여 장치(10)에서 질소 가스와 혼합되는
    방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 노즐(108)에 대해 기판(112)을 이동시키기 위한 수단은, 컨베이어 또는 기판 캐리어에 의해 달성되는
    방법.
  18. 입상 물질(16)을 기판(112)의 표면에 도포하기 위한 분사 장치(100)에 있어서, 상기 분사 장치(100)는, 입상 물질(16)을 포함한 가스 스트림을 공급하는 투여 장치(10), 적어도 하나의 노즐(108), 상기 투여 장치(10)를 상기 적어도 하나의 노즐(108)에 연결하는 적어도 하나의 공급 라인(104), 및 상기 적어도 하나의 노즐(108)에 대해 기판(112)을 이동시키기 위한 수단을 포함하고,
    상기 분사 장치(100)는, 입자가 상기 공급 라인의 전도성 물질과의 충돌에 의해 대전되도록 적어도 부분적으로 전기 전도성 물질로 구성되는 적어도 하나의 공급 라인을 포함하고, 이로써 상기 입상 물질(16)의 입자(17)를 정전기적으로 대전시키며,
    상기 투여 장치(10)는
    상기 입상 물질(16)을 저장하기 위한 저장소(12),
    투여 디스크(20), 및
    흡입 장치(24)를 포함하고,
    상기 투여 디스크(20)는 회전축(22)을 중심으로 회전 가능하고,
    상기 저장소(12)는 상기 투여 디스크(20)와 대면하는 투여 개구(14)를 갖고,
    상기 투여 개구(14)는 상기 투여 디스크(20)의 표면과 상기 투여 개구(14)를 둘러싸는 표면(26) 사이에 투여 간극이 형성되도록 상기 투여 디스크(20) 위에 배열되고, 상기 투여 개구(14)는 상기 회전축(22)에 대해 편심으로 배열되고,
    상기 흡입 장치(24)는 상기 투여 디스크(20)와 대면하는 개구(25)를 갖고, 상기 개구(25)는 상기 투여 디스크(20) 위에 배열되며 상기 회전축(22)에 대해 편심으로 배열되고,
    상기 투여 간극의 크기는, 상기 입상 물질(16)의 입자(17)의 단층(18)이 상기 저장소(12)로부터 상기 투여 개구(14)를 통해 상기 투여 디스크(20)의 표면 상으로 투여되도록 하는 것이고,
    상기 흡입 장치(24)는, 상기 투여 디스크(20)의 회전에 의해 상기 입자(17)가 상기 흡입 장치(24)로 이송될 때 상기 입자(17)의 단층(18)이 상기 흡입 장치(24) 내로 흡입되고 가스 스트림과 혼합되도록 구성 및 배열되는
    분사 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 분사 장치(100)는 상기 적어도 하나의 노즐(108)에 진동을 가하도록 구성 및 배열된 진동 시스템을 포함하는
    분사 장치.
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