KR20120037870A - 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치에 관한 것으로, 일측에 기판이 인입되는 입구가 구비되고, 타측에 기판이 배출되는 출구가 구비되는 처리부스와, 상기 처리부스의 하측에 배치되어 기판을 이송시키는 이송장치와, 상기 처리부의 상측에 배치되어 기판의 표면에 은 용액을 분무하는 분무장치와, 상기 분무장치를 직선 왕복 이동시키는 이동장치와, 상기 처리부스의 하측에 배치되어 기판을 회전시키는 회전장치로 구성되어, 기판을 일정 속도로 회전시키고 스프레이 건을 직선 왕복 이동시켜 기판 표면 전체에 일정한 횟수로 나노 크기의 금속성 은이 분무되고 고르게 나노 은 박막이 형성되도록 하여 박막의 막치밀도가 높고, 코팅 균일도가 좋아 반사율을 향상시킬 수 있다.

Description

나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치{Silver thin-film spread apparatus by means of deposition of nano metallic silver}

본 발명은 나노 금속성 은 박막을 기판 표면에 형성하는 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 및 가전 부품 등의 수지 성형품은 표면에 금속 광택을 부여하기 위해 수지 표면에 습식 도금이나 건식 진공 증착 장치를 폭넓게 사용되고 있다. 그런데 종래 이런 종류의 장치에서는 도금법 및 진공 증착법에 의하여, 플라스틱 수지 성형품에 크롬 도금이나 니켈과 같은 금속 광택을 부여하는 방법을 사용되고 있지만, 일반적인 도금 처리를 수반하는 코팅 방법은 환경 문제로 인한 폐수처리가 야기되어 엄격한 관리가 필요한 폐수처리 시설 등의 설비를 확충해야 하는 문제가 있으며, 진공 증착 장비의 경우 설비투자비 및 설비 크기에 따른 한계로 인한 생산성이 낮다.

또한, 거울 또는 반사판을 제조하는 경우 컨베이어 위에서 일련의 단계를 통해 연속적으로 제조된다. 종래의 반사판의 제조 장치는 일반적인 도금 방법에 의한 은막을 형성하는 혼합 용액을 유리 표면에 분무 배합하여 은막을 침착시킨다.

그러나, 상기와 같이 반사판 제조장치를 이용할 경우 형성된 은막층의 침착 균일도가 낮아 반사율이 높지 않고, 빛이 세어나가는 단점이 있으며, 은막의 일정한 두께의 은 박막 형성이 어려워 생산원가 절감의 문제점이 있다.

특히, 태양열 발전에 사용되는 대규모의 태양광 반사판의 경우 높은 반사율을 가지면서 기존반사판 대비 가격 경쟁력이 있는 반사판을 제조할 필요성이 항시 존재하고 있는 실정이다.

본 발명은 박막의 막치밀도가 높고, 코팅 균일도가 좋아 반사율을 향상시킬 수 있는 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 나노 크기의 금속성 은이 침착된 균일한 나노 은 박막을 기판의 표면에 형성시킬 수 있는 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 기판의 형상에 상관없이 기판의 표면에 균일한 나노 은 박막을 형성시킬 수 있는 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 태양열 반사판을 제조할 경우 태양광 반사시 발생되는 빛 에너지 손실을 최소화하고 반사효율을 극대화할 수 있어 CSP(Concentrator Solar Power), CPV(Concentrator photo Voltaic), 태양광 발전 시스템의 에너지 생산능력을 극대화할 수 있는 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 나노 은 박막 형성을 자동화하여 대량 생산을 가능하게 하는 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명자 등의 연구에 의해 나노 은 박막에 대해서 연구한 결과 나노 금속성 은으로 환원될 수 있는 이온성 은을 포함하는 은용액과, 상기 은용액용 환원제를 포함하는 환원용액을 각각 준비하는 단계 및 상기 준비된 은용액과 환원용액을 기판 위의 일정한 영역에 함께 분무하는 단계를 포함하는 나노 금속성 은의 비전해 침착(electro less deposition)으로 나노 은 박막이 형성되는 것을 확인해 먼저 특허 출원 등록을 실시했다(국내등록특허 10-0940773 및 국내출원특허 10-2009-0091500).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일실시예로서, 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치는 일측에 기판이 인입되는 입구가 구비되고, 타측에 기판이 배출되는 출구가 구비되는 처리부스와, 상기 처리부스의 하측에 배치되어 기판을 이송시키는 이송장치와, 상기 처리부의 상측에 배치되어 기판의 표면에 은 용액을 분무하는 분무장치와, 상기 분무장치를 직선 왕복 이동시키는 이동장치와, 상기 처리부스의 하측에 배치되어 기판을 회전시키는 회전장치를 포함한다.

상기 처리부스의 입구에는 상기 입구를 밀봉 가능하게 개폐하는 제1도어가 설치되고, 출구에는 상기 출구를 밀봉 가능하게 개폐하는 제2도어가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 이송장치는 기판이 올려 놓여진 상태로 이송되는 복수의 이송롤러로 구성되고, 상기 이송롤러는 기판이 이송되는 방향의 좌측에 배열되는 제1이송롤러와, 상기 제1이송롤러와 일정 거리를 두고 기판이 이송되는 방향의 우측에 배열되는 제2이송롤러를 포함한다.

상기 분무장치는 상기 처리부스의 상측에 간격을 두고 배열되는 복수의 스프레이 건과, 상기 처리부스의 상측에 수평하게 배치되는 지지대와, 상기 지지대에 일정 간격을 두고 연결되고 그 끝부분에 상기 스프레이 건이 장착되는 조절로드와, 상기 스프레이 건의 높낮이를 조절하도록 지지대와 조절로드 사이에 설치되는 높낮이 조절부를 포함한다.

상기 이동장치는 상기 처리부스의 상면에 고정되는 하우징과, 상기 하우징의 양쪽에 회전 가능하게 지지되는 리드 스크류와, 상기 리드 스크류의 일단에 연결되어 리드 스크류를 회전시키는 모터와, 상기 리드 스크류에 나사 결합되고, 상기 지지대가 고정되는 이동레일을 포함한다.

상기 회전장치는 상기 처리부스의 하측에 배치되어 상기 이송장치에 의해 처리부스 내부로 이송된 기판을 진공 흡착하는 흡착판과, 상기 흡착판의 하측에 설치되어 상기 기판이 이송롤러에서 분리되도록 흡착판을 상하 이동시키는 승강유닛과, 상기 흡착판을 회전시키는 회전유닛을 포함한다.

본 발명의 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치는 기판을 일정 속도로 회전시키고 스프레이 건을 직선 왕복 이동시켜 기판 표면 전체에 일정한 횟수로 나노 크기의 금속성 은이 분무되고 고르게 나노 은 박막이 형성되도록 하여 박막의 막치밀도가 높고, 코팅 균일도가 좋아 반사율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 은 박막 형성장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분무장치의 측면도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 분무장치의 상면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분무장치의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 건의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기/용액 공급장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 저장탱크의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 저장탱크의 상면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동장치의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전장치의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 형성장치의 구성도이다.

도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 은 박막 형성장치는 일측에 기판(10)이 인입되는 입구(110)가 형성되고 타측에 은 박막이 형성된 기판(10)이 배출되는 출구(120)가 형성되는 처리부스(100)와, 은 박막을 형성하기 위한 기판(10)을 자동으로 이송시키는 이송장치(200)와, 처리부스(100)의 내부에 설치되어 기판(10)의 표면에 은 용액을 분무하는 분무장치(300)와, 분무장치(300)를 직선 이동시키는 이동장치(400)와, 처리부스(100) 내부로 인입된 기판을 회전시키는 회전장치(500)를 포함한다.

처리부스(100)는 분무장치(300)에서 분무되는 은 용액이 처리부스(100) 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 밀폐된 형태이고, 입구(110)에는 입구(110)를 개폐하는 제1도어(130)가 설치되고, 출구(120)에는 출구(120)를 밀폐 가능하게 개폐하는 제2도어(140)가 설치된다.

처리부스(100)에는 기판(10)의 표면에 은 용액이 균일하게 침착되도록 처리부스(100) 내부의 온도 및 습도를 일정하게 유지하는 항온항습장치(미도시)가 구비된다.

이와 같이, 처리부스(100) 내부의 온도 및 습도가 일정치 못하면 기판에 침착되는 나노 은 박막의 두께가 고르지 못하거나 믹치밀도가 낮아지게 되는데 항온항습장치를 이용하여 처리부스(100) 내의 온도 및 습도를 일정하게 유지할 수 있어 이러한 문제점을 해결할 수 있게 된다.

제1도어(130)와 제2도어(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 입구(110) 및 출구(120)의 양쪽 측면에 형성된 가이드 레일(152)에 삽입되어 상하 이동 가능하게 배치되고, 도어(130,140)의 상측에는 구동장치(154)가 연결되어 도어(130,140)를 개폐한다. 그리고, 도어(130,140)가 직선 이동되도록 가이드하는 가이드 봉(156)이 적어도 하나 이상 구비된다.

제1도어(130)와 제2도어(140)의 개폐구조는 이러한 구조 이외에 입구(110) 및 출구(120)를 밀봉 가능하게 개폐할 수 있는 구조이면 어떠한 구조도 적용이 가능하다.

이송장치(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 롤러 컨베이어 타입으로 형성되어 복수의 이송롤러(210,220)가 회전 구동되면 이송롤러 위에 놓여진 기판이 직선 이동된다. 그리고, 복수의 이송롤러(210,220)는 구동모터와 연결되어 회전 구동된다.

이송롤러(210,220)는 기판이 이송되는 방향의 좌측에 일정 간격을 두고 배열되는 제1이송롤러(210)와, 제1이송롤러(210)와 일정 거리를 두고 기판(10)이 이송되는 방향 우측에 배열되는 제2이송롤러(220)로 구성된다. 여기에서, 제1이송롤러(210)와 제2이송롤러(220) 사이는 일정 공간이 확보되어 기판(10)이 처리부스 (100) 내부로 이송되면 기판(10)의 하면에 회전장치(400)가 흡착될 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 은 박막 형성장치는 처리부스(100) 내부에서 작업이 이루어지고 처리부스(100)의 입구(110) 및 출구(120)에는 제1도어(130) 및 제2도어(140)가 밀폐 가능하게 장착되므로 처리부스(100) 내부에서 분무된 나노 크기의 금속성 은 입자가 처리부스(100) 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 대기 환경오염을 방지할 수 있고 작업장 내부를 청정한 상태로 유지할 수 있다.

분무장치(300)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 처리부스(100)의 상측에 십자 형태로 배치되는 지지바(314)와, 상기 지지바(314)에 일정 간격을 두고 복수로 배열되고, 스프레이 건(302)이 장착되며 스프레이 건(302)의 높낮이를 조절할 수 있도록 지지바(314)에 길이조절 가능하게 설치되는 조절로드(316)를 포함한다.

지지바(314)는 십자형태 이외에, 일자 형태, 방사상 형태 등 기판의 크기 및 모양에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.

조절로드(316)와 지지바(314)의 연결부위에는 높낮이 조절부(318)가 구비되어, 조절로드(316)의 길이를 조절하도록 하여 스프레이 건(302)과 기판(10) 사이의 거리를 조절한다.

이러한 높낮이 조절부(318)는 클램프에 의해 고정되어 클램프를 풀고 조절로드(316)의 길이를 조절한 후 다시 클램프를 조이는 방식이 적용될 수 있고, 각 조절로드(316)에 액추에이터가 설치되어 조절로드(316)의 길이를 자동으로 조절하는 방식도 적용될 수 있고, 영구자석을 이용하여 길이 조절된 조절로드(316)의 위치를 고정시키는 방식이 적용될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 복수의 스프레이 건(302)들은 그 높낮이가 각각 개별적으로 조절될 수 있는 구조를 갖는다.

일예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판의 형태가 돔 형태의 기판(12)일 경우 각 스프레이 건(302)과 돔 형태의 기판(10)의 길이가 동일하게 배열될 수 있도록 각각의 조절로드(316)의 길이가 개별적으로 조절된다.

스프레이 건(302)은 도 7에 도시된 바와 같이, 은 용액이 주입되는 용액라인(312)과, 고온고압 공기가 주입되는 공기라인(332)이 연결되는 본체(304)와, 본체(304)의 끝부분에 일정 각도로 배치되는 두 개의 노즐(305,306)을 포함한다. 이러한 스프레이 건(302)은 노즐(305,306)의 지름이 0.5mm 내지 1mm 정도의 자동 스프레이 건이 사용된다. 스프레이 건(302)은 두 개의 노즐이 일정 각도로 배치되어 두 스프레이 건에서 분사되는 은 용액이 일정 지점에서 서로 만나 부딪히면서 나노입자로 분무될 수 있도록 한다.

스프레이 건(302)은 두 노즐(305,306)의 각도를 수동으로 조절할 수 있는 구조 또는 두 노즐의 각도가 고정된 구조 등 다양한 구조가 적용될 수 있다.

스프레이 건(302)에 고압의 공기와 은 용액을 공급하는 공기/용액 공급장치를 더 포함한다.

공기/용액 공급장치는 도 8에 도시된 바와 같이, 고압공기가 저장되는 에어탱크(330)와, 에어탱크(330)에서 배출되는 고압공기를 고온고압의 공기로 만들도록 가열하는 히팅유닛(360)과, 은 용액이 저장되고 고온고압의 공기에 의해 용액을 설정온도로 가열함과 아울러 용액을 펌핑하는 용액 저장탱크(320)와, 복수의 스프레이 건(302)에 공급되는 공기의 압력을 개별적으로 제어하는 컨트롤 박스(370)를 포함한다.

에어탱크(330)는 별도로 구비된 컴프레셔 등에서 발생된 고압의 공기를 충진하는 탱크로서, 이 에어 탱크(330)는 에어라인(332)에 의해 히팅유닛(360)와 연결되어 고압의 공기를 히팅유닛(360)으로 공급한다.

히팅유닛(360)은 에어탱크(360)에 저장된 공기를 고온으로 가열하는 것으로, 그 내부에 히터가 구비되고 공기가 통과하는 파이프가 구비되어 히터가 파이를 통과하는 공기를 가열한 후 에어라인(362)으로 연결된 컨트롤 박스(370)으로 공급함과 아울러 에어라인(334)으로 연결된 용액 저장탱크(320)로 공급한다.

용액 저장탱크(320)는 도 9에 도시된 바와 같이, 원통 형태이고 상측이 개구된 탱크바디(322)와, 이 탱크바디(322)의 개방된 상면에 밀봉 가능하게 장착되는 밀봉커버(324)로 구성된다.

탱크바디(322)와 밀봉커버(324)에는 사이에는 탱크바디(322)에 밀봉커버(324)를 밀폐 가능하게 장착하는 클램핑 장치(326)가 구비된다.

밀봉커버(324)에는 도 10에 도시된 바와 같이, 고온고압의 공기가 탱크바디(322) 내부로 주입되는 공기 주입관(350)과 각 스프레이 건(302)과 개별적으로 연결되어 각 스프레이 건(302)에 은 용액을 공급하는 용액 공급관(352)이 밀봉커버(324)를 관통하여 설치된다. 그리고, 밀봉커버(324)에는 저장탱크(320) 내부의 압력을 측정하는 압력 게이지(354)가 설치된다.

공기 주입관(350)에는 공기 주입관(350)을 개폐하기 위한 개폐밸브(356)가 설치되고 에어탱크(330)와 에어라인(334)으로 연결된다.

용액 공급관(352)은 복수로 구비되어 각각의 스프레이 건(302)과 용액라인(312)으로 연결되며, 용액라인(312)과 연결되지 않는 공급관에는 볼트 등을 이용하여 밀봉시킨다. 탱크바디(322)의 내부에는 용액 공급관(352)과 연결되는 주입호스(358)가 복수로 배치되고, 이 주입호스(358)의 끝부분은 탱크바디(322)의 바닥면에 거의 닿는 위치에 배치되고, 탱크바디(322)의 바닥면은 주입호스(358)를 통해 은 용액이 보다 원활하게 주입될 수 있도록 오목한 형태로 형성된다.

이와 같은 용액 저장탱크(320)는 고온고압의 공기가 공기 주입관(350)을 통해 탱크바디(322) 내부로 주입되는 압력에 의해 저장탱크(320)에 저장된 은 용액이 은 용액 공급관(352)을 통해 각 스프레이 노즐(302)로 공급된다. 그리고, 주입되는 공기가 고온으로 데워진 공기이기 때문에 은 용액을 일정 온도로 가열하는 역할을 수행하게 된다.

그리고, 용액 저장탱크(320)는 각 스프레이 건(302)과 개별적으로 동시에 연결되어 있기 때문에 복수의 스프레이 건(302)에 공급되는 은 용액의 공급압력을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

즉, 저장탱크(320)에서 분배되어 각 스프레이 건으로 은 용액이 공급될 경우 분배되는 과정에서 스프레이 건 마다 압력차가 발생되는데, 본 실시예에서는 각 스프레이 건과 은 용액 저장탱크가 일대일로 연결되는 구조이므로, 복수의 스프레이 건의 압력을 균일하게 유지할 수 있게 된다.

컨트롤 박스(370)로 공급된 고온고압의 공기는 복수의 에어라인(332)으로 분기되어 각각의 스프레이 건(302a,302b...302n)에 공급된다.

컨트롤 박스(370)는 각 스프레이 건들(302a,302b...302n)의 분사압력을 조절하기 위한 것으로, 각 스프레이 건들(302a,302b...302n)의 압력을 나타내는 압력 게이지(372)와, 각 스프레이 건들의 압력을 조절하는 압력 조절부(374)가 개별적으로 구비되어 각 스프레이 건들의 압력을 개별적으로 조절할 수 있도록 한다.

이동 장치(400)는 도 11에 도시된 바와 같이, 처리부스(100)의 상면에 고정되는 프레임(410)과, 프레임의 양쪽에 각각 회전 가능하게 지지되는 리드 스크류(420)와, 리드 스크류(420)의 일단이 연결되어 리드 스크류를 회전시키는 구동모터와, 리드 스크류(420)에 나사 결합되어 리드 스크류(420)가 회전되면 리드 스크류(420)를 따라 직선 이동되고 지지바(314)가 고정되는 이동레일(440)을 포함한다.

이동장치(400)는 위에서 설명한 구조 이외에 스프레이 건들을 직선 왕복 이동시킬 수 있는 구조이면 어떠한 구조도 적용이 가능하다.

이러한 이동장치(400)는 스프레이 건들(302)을 직선 왕복 이동시켜 은 용액이 기판(10)의 표면에 고르게 분포될 수 있도록 한다.

회전장치(500)는 도 12에 도시된 바와 같이, 처리부스(100)의 하측에 배치되어 이송장치(200)에 의해 처리부스(100) 내부로 이송된 기판(10)을 진공 흡착하는 흡착판(510)과, 흡착판(510)의 하측에 설치되어 기판이 이송롤러에서 분리되도록 흡착판(510)을 상하 이동시키는 승강유닛(520)과, 흡착판(510)을 회전시키는 회전유닛(530)을 포함한다.

흡착판(510)은 진공압에 의해 기판의 하면에 흡착되는 복수의 흡착부(512)가 구비된다. 이 흡착부(512)는 진공압이 제공되도록 진공라인이 연결되어 진공라인을 통해 진공압이 제공되면 기판(10)의 하면에 흡착되고, 진공압이 해제되면 흡착력이 해제된다.

이러한 흡착판(510)은 제1이송롤러(210)와 제2이송롤러(220) 사이에서 상하로 이동될 수 있는 제1이송롤러(210)와 제2이송롤러(220) 사이에 배치된다.

승강유닛(520)은 프레임(560)에 고정되는 구동 실린더(522)와, 구동 실린더(522)의 작동로드(524)에 고정되는 지지 플레이트(562)와, 지지 플레이트(562)와 흡착판(510) 사이를 연결하는 연결부재(564)를 포함한다.

여기에서, 구동 실린더(522)는 유압이나 공압에 의해 작동로드(524)가 직선 왕복 이동되는 실린더가 사용될 수 있고, 이외에 전원이 인가되면 작동로드가 직선 왕복 이동되는 솔레노이트 타입도 적용이 가능하다.

프레임(560)은 처리 부스(100)에 고정되어 있고, 프레임(560)과 지지 플레이트(562) 사이는 가이드봉(540)이 설치되어, 지지 플레이트(562)를 승강 가능하게 지지한다. 즉, 가이드봉(540)의 상단은 지지 플레이트(562)의 가장자리에 고정되고, 프레임(560)에는 가이드봉(540)이 슬라이드 이동되는 슬라이드 홀(542)이 형성되어, 가이드봉(540)이 슬라이드 이동 가능하게 지지된다.

회전유닛(530)은 지지 플레이트(562)에 고정되는 구동모터(532)와, 상기 구동모터(532)의 구동축에 고정되는 구동기어(534)와, 이 구동기어(534)와 기어 물림되고 흡착판(510)의 하면에 고정되는 연결부재(564)의 외주면에 고정되는 피동기어(536)를 포함한다.

그리고, 연결부재(564)와 지지 플레이트(562) 사이에는 연결부재(564)가 회전되면서 상하로 승강되도록 지지해주는 베어링(570)이 설치된다. 즉, 연결부재(564)의 하측 외면과 지지 플레이트(562)의 상측 내면 사이에 원주방향으로 베어링(570)이 설치되어, 흡착판(510)의 하면에 고정된 연결부재(564)를 회전 가능하게 지지한다.

연결부재(564)의 일측에는 연결부재(564)의 회전 각도를 검출하는 회전각 검출센서(580)이 구비된다.

기판 표면에 침착되는 나노 금속성 은 용액을 회전에 의한 일정한 횟수로 기판의 표면에 침착하기 위한 기판(10)의 회전속도는 사용액의 종류, 작업온도, 습도 등의 여러 조건에 따라 달라지지만, 대체로 회전속도는 20 내지 80 RPM으로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 회전각 검출센서(580)로부터 인가되는 신호에 따라 기판을 정방향 및 역방향으로 반복 회전시킨다. 이와 같이, 기판을 정방향 및 역방향으로 반복 회전시키는 이유는 한 방향의 회전적 특성에서 나타날 수 있는 분무된 나노 크기의 금속성 은이 기판 위에 잔류하여 회전에 의한 원심력 때문에 은 용액이 한 곳에 몰려 잔류되어 나노 은 박막 두께가 균일성을 저해하는 것을 방지하기 위함이다. 이와 같이, 구성되는 회전장치의 작용을 살펴보면, 이송롤러(210,220)에 의해 처리부스(100) 내부로 기판(10)이 이송되면 구동 실린더(522)가 작동되어 구동실린더(522)의 작동로드(524)가 상승되고, 이에 따라 지지 플레이트(562)가 상승되고, 이 지지 플레이트(562)에 연결부재(564)에 의해 연결된 흡착판(510)이 상승되면서 구동롤러(210,220)와 분리된다.

이러한 상태에서, 구동모터(532)가 구동되면 구동모터(532)의 구동축에 고정된 구동기어(534)가 구동되고, 연결부재(564)에 고정된 피동기어(536)가 같이 회전되면서 흡착판(510)을 회전시킨다. 이때, 지지 플레이트(562)와 연결부재(564) 사이는 베어링(570)으로 연결되어 연결부재(564)가 회전가능하도록 한다.

상기한 바와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 은 박막 형성장치의 작용을 다음에서 상세하게 설명한다.

먼저, 은 용액을 스프레이 건들(302)에서 분무되는 과정을 살펴보면, 에어탱크(330)에 저장된 고압공기가 히팅유닛(360)을 통과하면서 고온고압 공기로 되어 에어라인(362,334)을 통해 컨트롤 박스(370)로 공급됨과 아울러 용액 저장탱크(320)에 공급된다.

컨트롤 박스(370)로 공급된 고온고압의 공기를 컨트롤 박스(370)에 설치된 압력 조절부(374)를 조작하여 각각의 스프레이 건들(302)에게 공급되는 공기의 압력을 조절한 후 각 스프레이 건(302)에 개별적으로 조절된 고온고압 공기를 공급한다.

이와 같이, 컨트롤 박스에서 각 스프레이 건들에 공급되는 공기압력을 개별적으로 조절할 수 있어 스프레이 건들의 위치에 따른 분사압력이 서로 다르게 설정할 수 있다.

그리고, 용액 저장탱크(320)로 고온고압 공기가 공급되면 용액 저장탱크(320)에 저장된 은 용액이 가열됨과 아울러 압력이 제공되어 은 용액이 각각의 스프레이 건들(302)에 개별적으로 공급된다.

이와 같이, 용액 저장탱크(320)와 스프레이 건들(302)이 개별적으로 용액 라인(312)에 의해 연결되어 있기 때문에 복수의 스프레이 건들에 공급되는 용액량이 동일하게 유지할 수 있어 분무성능을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 처리부스(100)의 입구(110)에 설치된 제1도어(130)를 개방하고 이송장치(200)를 구동시켜 기판(10)을 처리부스(100) 내부로 인입시킨다. 그런 후 제1도어(130)를 닫고, 이송장치(200)를 정지시킨다.

이와 같이, 은 박막 형성 작업이 처리부스 내에서 이루어지므로, 처리부스(100) 내부에서 분무된 나노 크기의 금속성 은 입자가 처리부스(100) 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 대기 환경오염을 방지할 수 있고 작업장 내부를 청정한 상태로 유지할 수 있다.

그리고 회전장치(400)와 분무장치(300)가 구동되어 기판(10)의 표면에 은 박막 형성작업이 수행된다.

구체적으로 살펴보면, 회전장치가 상기에서 설명한 바와 같이 구동되어, 기판과 이송롤러(210,220) 사이를 분리시키고 흡착판(510)에 흡착된 기판(10)을 회전시킨다.

여기에서, 기판(10)이 정방향과 역방향 회전을 반복하면 나노 금속성 은 입자가 원심 작용에 의해 기판의 표면으로부터 빠르게 퍼짐이 가능하여 나노 은 박막이 기판의 표면에 고르게 침착된다.

그리고, 분무장치(300)의 작용을 살펴보면, 스프레이 건(302)을 통해 기판(10)의 표면에 은 용액이 분무되고, 이동장치(400)의 작용에 의해 스프레이 건들이 직선 왕복 이동하면서 분무된다. 이와 같이, 스프레이 건들이 직선 왕복 이동되기 때문에 은 박막의 두께를 더욱 일정하게 할 수 있고 믹치밀도 및 반사율이 우수한 반사판을 제조할 수 있게 된다.

기판의 표면에 은 박막 형성작업이 완료되면 회전장치가 구동되어, 기판(10)은 이송롤러(210,220) 위에 올려 놓여지고, 이송롤러(210,220)가 구동되고 출구(120)에 설치된 제2도어(140)가 개방되어 기판이 다음 공정으로 진행된다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 기판 100: 처리부스
110: 입구 120: 출구
130: 제1도어 140: 제2도어
200: 이송장치 210: 제1이송롤러
220: 제2이송롤러 300: 분무장치
302: 스프레이 건 314: 지지대
316: 조절로드 318: 높낮이 조절부
400: 이동장치 420: 리드 스크류
430: 모터 440: 이동레일
500: 회전장치 510: 흡착판
520: 승강유닛 530: 회전유닛

Claims (1)

1. 일측에 기판이 인입되는 입구가 구비되고, 타측에 기판이 배출되는 출구가 구비되는 처리부스;
   상기 처리부스의 하측에 배치되어 기판을 이송시키는 이송장치;
   상기 처리부스의 상측에 배치되어 돔 형상의 기판의 표면에 은 용액을 분무하며 상기 처리부스의 상측에 간격을 두고 배열되는 복수의 스프레이 건들, 상기 처리부스의 상측에 수평하게 배치되는 지지대, 상기 지지대에 일정 간격을 두고 연결되고 그 끝부분에 상기 각 스프레이 건들이 장착되는 조절로드, 상기 각 스프레이 건들이 상기 돔 형상의 상기 기판의 표면과 일정한 간격을 갖도록 높낮이를 조절하기 위해 상기 지지대와 상기 조절로드 사이에 설치되는 높낮이 조절부들을 포함하는 분무장치;
   상기 분무장치를 직선 왕복 이동시키는 이동장치;
   상기 처리부스의 하측에 배치되어 기판을 정방향 및 역방향으로 반복 회전시키는 회전장치; 및
   상기 각 스프레이 건들에 고압공기 및 은 용액을 공급하는 공기/용액 공급장치를 포함하며,
   상기 공기/용액 공급장치는 고압공기가 저장되는 에어탱크, 상기 에어탱크과 연결되어 상기 에어탱크에서 배출되는 고압공기를 고온고압의 공기로 만들도록 가열하는 히팅유닛, 상기 히팅유닛과 연결되어 상기 고온고압 공기가 공급되고 상기 은 용액이 저장되어, 상기 고온고압의 공기에 의해 상기 은 용액을 설정온도로 가열함과 아울러 상기 은 용액을 펌핑하는 용액 저장탱크 및 상기 히팅유닛에 연결되고 복수의 상기 스프레이 건들에 각각 연결되어 상기 복수의 스프레이 건들에 공급되는 공기의 압력을 개별적으로 제어하는 컨트롤 박스를 포함하며,
   상기 각 스프레이 건들은 각 스프레이 건들의 압력을 균일하게 하기 위해 상기 용액 저장탱크에 개별적으로 연결되는 나노 금속성 은의 침착에 의한 나노 은 박막 형성장치.
   
   

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