KR20170037174A - Slot die and method for manufacturing organic solar cell by using the slot die - Google Patents

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KR20170037174A
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갈진하
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Abstract

The present invention relates to a slot die for improving process stability and a method of manufacturing an organic solar cell by using the same. According to the present invention, the slot die includes: a first block disposed above a continuously supplied substrate and provided therein with a chamber for accommodating a material applied onto the substrate; a second block connected facing one surface of the first block; and a guide unit located between the first and second blocks and having an applying path communicated with the chamber to guide the material such that the material is applied to each row of the substrate, wherein a flow path narrowing unit with a reduced width is formed at one end portion of the applying path. According to the present invention, the method of manufacturing the organic solar cell includes the step of printing a laminated portion constituting the organic solar cell using the slot die described above. According to the slot die of the present invention, differences between low-speed processes and high-speed processes are reduced, and the process stability and the reliability of a material discharge are improved. The pressure applied right before the coating is controlled to uniformly distribute the pressure applied at each section (line) of the slot die, and the pressure discharged from the slot die is adjusted. Thus, a module can be easily manufactured.

Description

슬롯 다이 및 이를 이용한 유기태양전지의 제조방법 {SLOT DIE AND METHOD FOR MANUFACTURING ORGANIC SOLAR CELL BY USING THE SLOT DIE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a slot die and a method of manufacturing an organic solar cell using the same,

본 발명은 슬롯 다이 및 이를 이용한 유기태양전지의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정 안정성을 향상하기 위한 슬롯 다이 및 이를 이용한 유기태양전지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a slot die and a method of manufacturing an organic solar cell using the same, and more particularly, to a slot die for improving process stability and a manufacturing method of an organic solar cell using the same.

일반적으로 태양 전지를 제작할 때 사용되는 슬롯 다이는 내부에 수용된 유동성 소재를 점진적으로 배출하는 것으로, 소재는 슬롯 다이를 통과하여 하부에 위치한 기판에 도포된다.Generally, a slot die used for manufacturing a solar cell gradually discharges a fluid material contained therein, and the material passes through a slot die and is applied to a substrate located below.

기판에 소재를 인쇄함에 있어서 소재의 점도, 용매의 휘발성, 기판에 접촉시 표면장력 등이 적절하기 못하여 소재를 기판에 균일하게 형성할 수 없는 단점을 해결하기 위한 슬롯 다이로서, 한국공개특허 제2013-0121561호가 개시되어 있다.As a slot die for solving the disadvantage that the material can not be uniformly formed on the substrate due to the inadequate suitability of the viscosity of the material, the volatility of the solvent, the surface tension upon contact with the substrate, and the like, -0121561.

한국공개특허 제2013-0121561호는 도 1에 도시한 바와 같이, 연속 공급되는 기판에 소재를 도포하는 슬롯 다이(1)로서, 일면에 소재가 유입될 수 있는 챔버(11)가 형성된 제1본체(10), 제1본체(10)의 일면과 마주하는 제2본체(20), 그리고 제1본체(10)와 제2본체(20) 사이에 위치하고 챔버(11)를 기판 방향으로 연통시켜 소재가 흐르도록 하고 흐른 소재가 끝단에 맺히며 맺힌 소재가 연속 공급되는 기판 상에 도포되도록 하는 가이드부(30)를 포함한다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0121561 discloses a slot die 1 for applying a material to a continuously supplied substrate, and includes a first body 1 having a chamber 11 through which material can flow, A second body 20 facing the one side of the first body 10 and a second body 20 positioned between the first body 10 and the second body 20 and communicating the chamber 11 in the substrate direction, And a guiding part 30 for allowing the material to be flowed to be coated on the substrate to be continuously supplied with the material formed at the end thereof.

가이드부(30)는 챔버(11)를 기판 방향으로 연통시킨 복수의 유로(32a)가 형성된 유로 몸체(32)와, 유로 몸체(32)의 유로(32a)와 동일 선상에 위치하며 기판 방향으로 돌출된 돌출부(33a)를 구비하며 유로 몸체(32)에 연결된 돌출 플레이트(33)로 이루어진다.The guide portion 30 includes a flow path body 32 having a plurality of flow paths 32a communicating the chamber 11 in the direction of the substrate and a plurality of flow paths 32a and 32b which are located on the same line as the flow path 32a of the flow path body 32, And a protruding plate 33 having a protruding protrusion 33a and connected to the flow path body 32. [

이러한 종래 슬롯 다이(1)는 공정 속도가 높을 때 슬롯 다이 토출부에서 소재가 균일하게 코팅되지 않게 된다는 문제점이 있고, 코팅 후 건조 구간으로 이동하기 전까지는 표면에서 소재가 표면 에너지 등의 이유로 움직이게 되는 가능성이 있으며, 슬롯다이 라인 패턴이 많은 공정에서 공정을 진행할 때마다 각 라인에 토출되는 재료의 양이 상이하므로, 슬롯 다이 모듈 및 내부 심(가이드부)으로 진행하였을 시에 공정 안정성(또는 재현성)을 확보하기가 매우 어렵다는 문제점이 있었다.The conventional slot die 1 has a problem that the material is not uniformly coated at the slot die discharging portion when the process speed is high and the material moves on the surface due to the surface energy or the like until it moves to the drying section after coating (Or reproducibility) when proceeding to the slot die module and the inner core (guide portion) because the amount of material discharged to each line differs each time the process is performed in a process having many slot die line patterns. It is very difficult to secure the safety of the vehicle.

본 발명은 종래 슬롯 다이의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 공정 속도가 높을 때 소재 공급에 미세한 편차로 인해서 많은 변수가 영향을 받으므로 토출부분의 구성에 따라 공정 안정성 및 소재 토출의 신뢰성을 높이는 슬롯 다이를 제공하는 데 있다.The object of the present invention is to solve the problems of the conventional slot die, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a slot die, in which a plurality of parameters are influenced by minute deviations in material supply when the process speed is high, And to provide a slot die that improves the reliability of the slot die.

본 발명의 다른 목적은 슬롯 다이의 각 구간(라인)에서 걸리는 압력을 균일하게 분배하고 슬롯 다이에서 토출되는 압력을 조절함으로써 모듈 제작을 용이하게 하는 슬롯 다이를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a slot die that facilitates module fabrication by uniformly distributing the pressure across each section (line) of the slot die and regulating the pressure delivered from the slot die.

본 발명에 따른 슬롯 다이는, 연속 공급되는 기판 상측에 위치하고, 기판에 도포되는 소재를 수용할 수 있는 챔버를 구비하는 제1블록과; 제1블록의 일면과 마주보며 연결되는 제2블록과; 제1블록과 제2블록 사이에 위치하고, 챔버에 연통되어 소재가 기판의 각 열로 도포되도록 안내하는 도포유로를 구비하는 가이드부;를 포함하고, 도포유로의 단부에는 유로폭이 축소된 유로 축소부가 형성된다.A slot die according to the present invention includes: a first block disposed above a substrate to be continuously supplied with a chamber capable of receiving a material to be applied to the substrate; A second block connected to one surface of the first block opposite to the first block; And a guide portion disposed between the first block and the second block and having an application passage communicating with the chamber and guiding the material to be applied to each row of the substrate, .

유로 축소부는 도포유로의 단부에서 유로폭이 경사면에 의해 좁아진 후 일정한 유로폭을 가진다. 유로 축소부는 도포유로의 단부에서 유로폭이 곡면에 의해 좁아진 후 일정한 유로폭을 가지게 형성될 수도 있다. 또한, 유로 축소부는 도포유로의 끝단으로 갈수록 경사면에 의해 유로폭이 좁아져 끝나게 형성될 수도 있다. 또한, 유로 축소부는 도포유로의 단부에서 직각면에 의해 유로폭이 좁아진 후 일정한 유로폭을 가지게 형성될 수도 있다.The flow path narrowing portion has a constant flow path width after the flow path width is narrowed by the inclined surface at the end portion of the application flow path. The flow path narrowing portion may be formed to have a constant flow path width after the flow path width at the end portion of the application flow path is narrowed by the curved surface. In addition, the flow path reducing portion may be formed so that the flow path width is narrowed by the inclined surface toward the end of the application flow path. Further, the flow path reducing portion may be formed to have a constant flow path width after the flow path width is narrowed by the right angle surface at the end portion of the application path.

도포유로의 입구 유로폭과 출구 유로폭의 비는 10 : 7.0~9.5인 것이 바람직하다.The ratio of the inlet flow path width to the outlet flow path width of the application channel is preferably 10: 7.0 to 9.5.

가이드부는 챔버를 기판 방향으로 연통시키는 복수의 도포유로와, 도포유로와 동일선상에 위치하고 도포유로의 끝단에서 기판 방향으로 돌출되어 도포유로를 따라 흐른 소재가 맺힐 수 있는 복수의 돌기를 포함하며; 돌기는 제1블록 및 제2블록의 저면보다 기판 방향으로 더 돌출된다. The guiding portion includes a plurality of coating channels for communicating the chamber in the direction of the substrate and a plurality of protrusions which are located on the same line as the coating channel and protrude toward the substrate at the end of the coating channel so as to form a material flowing along the coating channel; The projection is further projected toward the substrate than the bottom surfaces of the first block and the second block.

가이드부는 챔버를 기판 방향으로 연통시키는 복수의 도포유로가 형성된 가이드 몸체와, 도포유로와 동일선상에 위치하고 기판 방향으로 돌출된 복수의 돌기를 구비하며 가이드 몸체에 연결된 돌출 플레이트를 포함하며; 돌기는 제1블록 및 제2블록의 저면보다 기판 방향으로 더 돌출된다.The guiding portion includes a guide body formed with a plurality of coating channels for communicating the chamber in the direction of the substrate and a protrusion plate connected to the guide body and having a plurality of protrusions arranged on the same line as the coating channel and protruding toward the substrate; The projection is further projected toward the substrate than the bottom surfaces of the first block and the second block.

도포유로는 서로 동일하거나 상이한 폭으로 형성될 수 있다. 도포유로의 상부측은 도포챔버의 일부분과 중첩되어 있다.The application channels may be formed to have the same or different widths. The upper side of the application channel overlaps with a part of the application chamber.

본 발명에 따른 유기태양전지의 제조방법은 전술된 슬롯 다이를 이용하여 유기태양전지를 구성하는 적층부를 인쇄하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing an organic solar cell according to the present invention includes a step of printing a laminate constituting an organic solar battery using the slot die described above.

유기태양전지를 구성하는 적층부는 음극, 광활성층, 전자전달층, 정공전달층, 금속 산화물 박막층, 양극 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다.The laminated portion constituting the organic solar battery may be any one selected from the group consisting of a cathode, a photoactive layer, an electron transport layer, a hole transport layer, a metal oxide thin film layer, an anode, and a combination thereof.

본 발명에 따른 슬롯 다이에 의하면, 공정 속도가 높을 때 소재 공급에 미세한 편차로 인해서 많은 변수가 영향을 받으므로 토출부분의 구성에 따라 소재가 균등하게 배분 토출할 수 있게 함으로써, 저속으로 진행되는 공정과 고속으로 진행되는 공정에 따른 차이점을 줄이며 공정 안정성 및 소재 토출의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.According to the slot die according to the present invention, since many variables are influenced by a minute deviation in the material supply when the process speed is high, the material can be uniformly distributed and discharged according to the structure of the discharge portion, And the difference between the high-speed process and the process stability is improved, and the reliability of the material discharge is improved.

또한, 본 발명에 따른 슬롯 다이에 의하면, 코팅하기 직전에 걸리는 압력을 조절하여 슬롯 다이의 각 구간(라인)에서 걸리는 압력을 균일하게 분배하고 슬롯 다이에서 토출되는 압력을 조절함으로써 모듈 제작을 용이하게 하는 효과가 있다.In addition, according to the slot die of the present invention, the pressure applied immediately before coating is controlled to uniformly distribute the pressure applied to each section (line) of the slot die and adjust the pressure discharged from the slot die, .

도 1은 종래 슬롯 다이를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이에서 소재가 배출되어 기판에 패턴층이 형성되는 상태를 나타내는 제조 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이에서 가이드부의 다른 예를 하측에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이가 조립된 상태의 단면 및 소재 작용을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이에서 도포유로의 다른 예가 적용된 가이드부의 가이드 몸체의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이에서 도포유로의 또 다른 예가 적용된 가이드부의 가이드 몸체의 일부를 나타내는 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a conventional slot die.
FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing a state where a material is discharged from a slot die according to an embodiment of the present invention, and a pattern layer is formed on the substrate.
3 is an exploded perspective view showing a slot die according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of another example of a guide portion of a slot die according to an embodiment of the present invention, as viewed from the lower side. FIG.
5 is a cross-sectional view of a slot die assembled according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing a part of a guide body of a guide portion to which another example of a coating channel is applied in a slot die according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a part of a guide body of a guide portion to which another example of the coating passage is applied in the slot die according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이에서 소재가 배출되어 기판에 패턴층이 형성되는 상태를 나타내는 제조 공정도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이(100)는 필름형태의 기판(P)이 롤투롤(roll-to-roll) 인라인 방식으로 연속 공급되는 기판 이동 경로 상에 설치되어 기판(P)에 소재를 도포하여 소정의 패턴을 형성한다.FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing a state where a material is discharged from a slot die according to an embodiment of the present invention, and a pattern layer is formed on the substrate. As shown, the slot die 100 according to the embodiment of the present invention is installed on a substrate moving path in which a film-shaped substrate P is continuously supplied in a roll-to-roll in-line manner, P to form a predetermined pattern.

슬롯 다이(100)는 연속 공급되는 기판(P)의 이동 경로 상에 간격을 두고 설치되어 있다. 간격을 두고 설치된 슬롯 다이(100)에서는 소재가 배출되어 기판에 도포된다. 각 슬롯 다이(100)에서 배출되는 소재는 순차적으로 적층되어 하나의 기판(P) 위에 여러 패턴층(T)이 순차적으로 적층된다.The slot die 100 is provided at intervals on the movement path of the substrate P continuously supplied. In the slot die 100 provided at intervals, the material is discharged and applied to the substrate. The material discharged from each slot die 100 is sequentially stacked, and a plurality of pattern layers T are successively stacked on one substrate P. [

아울러, 슬롯 다이(100)에서 배출되는 소재는 슬롯 다이(100)의 적용 분야에 따라 다르다. 예컨대, 슬롯 다이(100)가 태양전지 분야에 적용되면 소재는 태양전지를 구성하는 소재일 수 있고, 슬롯 다이(100)가 유기 발광 다이오드 분야에 적용되면 유기 발광 다이오드를 구성하는 소재일 수 있다.
In addition, the material discharged from the slot die 100 depends on the application field of the slot die 100. For example, if the slot die 100 is applied to the solar cell field, the material may be a material constituting the solar cell, and the slot die 100 may be a material constituting the organic light emitting diode when applied to the field of the organic light emitting diode.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이를 나타내는 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이가 조립된 상태의 단면 및 소재 작용을 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이(100)는 제1블록(110)과, 제2블록(120) 및 가이드부(130)를 포함한다. 제1블록(110)과 제2블록(120)은 서로 연결되어 가이드부(130)를 고정시키는 기능을 갖는다.FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a slot die according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a slot die assembled according to an embodiment of the present invention. As shown, the slot die 100 according to the embodiment of the present invention includes a first block 110, a second block 120, and a guide unit 130. The first block 110 and the second block 120 are connected to each other to fix the guide unit 130.

제1블록(110)은 연속 공급되는 기판(P : 도 2에 도시) 상측에 위치하며, 블록 형태로 형성되고 일면이 평평하게 형성된다. 평평한 일면에는 기판에 도포되는 소재를 수용할 수 있는 챔버(111)가 제1블록(110)의 길이방향을 따라 형성된다.The first block 110 is positioned above the substrate P (see FIG. 2) continuously supplied with a block shape and a flat surface. On a flat surface, a chamber 111 capable of accommodating a material to be coated on a substrate is formed along a longitudinal direction of the first block 110.

챔버(111)는 일측이 개방된 사다리꼴 또는 사각형 챔버로 되어 있다. 본 실시예의 챔버(111)는 상측이 사다리꼴이고 하측이 사각인 챔버로 되어 있다. 챔버(111)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 챔버(111)의 상측은 소재가 주입되는 주입구(112)에 연통된다.The chamber 111 is a trapezoidal or rectangular chamber having one side opened. The chamber 111 of this embodiment is a chamber whose upper side is a trapezoid and the lower side is a square. The chamber 111 may be formed in various shapes. The upper side of the chamber 111 communicates with the injection port 112 through which the material is injected.

제2블록(120)은 제1블록(110)의 일면과 마주보며 연결된다. 제2블록(120)은 볼트 따위의 결합 수단으로 제1블록(110)에 분리 가능하게 결합 연결된다. 제1블록(110)과 마주하는 제2블록(120)의 일면은 평평하게 형성된다.The second block 120 is connected to one surface of the first block 110 facing each other. The second block 120 is detachably coupled to the first block 110 by a coupling means such as a bolt. One side of the second block 120 facing the first block 110 is formed flat.

이와 같은 제1블록(110)과 제2블록(120)의 저면은 연속 공급되는 기판(P : 도 2에 도시)의 상면과 마주한다. 이때 제1블록(110)과 제2블록(120)의 저면은 기판(P)의 상면과 소정 간격으로 떨어져 있다. The bottom surfaces of the first block 110 and the second block 120 are opposed to the top surface of the substrate P (shown in FIG. 2) continuously supplied. At this time, the bottom surfaces of the first block 110 and the second block 120 are separated from the upper surface of the substrate P by a predetermined distance.

가이드부(130)는 제1블록(110)과 제2블록(120)의 사이에 위치하고 챔버(111)에 연통된다. 이때 가이드부(130)를 기준으로 제1블록(110)은 기판을 공급해주는 방향에 위치하고, 제2블록(120)은 기판(P)을 되감는 방향에 위치한다. 가이드부(130)에는 챔버(111)의 공간을 연속 공급되는 기판 방향으로 연통시켜 챔버(111)로 유입된 소재가 기판의 각 열로 도포되도록 안내하는 도포유로(132)가 형성된다.The guide portion 130 is positioned between the first block 110 and the second block 120 and communicates with the chamber 111. At this time, the first block 110 is positioned in a direction to supply a substrate with respect to the guide unit 130, and the second block 120 is positioned in a direction in which the substrate P is rewound. The guide portion 130 is formed with an application channel 132 for communicating the space of the chamber 111 in the direction of the substrate to be supplied continuously and guiding the material introduced into the chamber 111 to be applied to each row of the substrate.

가이드부(130)는 가이드 몸체(131)와 돌출 플레이트(135)로 이루어진다. 가이드 몸체(131)와 돌출 플레이트(135)는 플레이트 형태로 이루어진다. 가이드 몸체(131)는 제1블록(110)에 접하고, 돌출 플레이트(135)는 제2블록(120)에 접한다. 가이드 몸체(131)의 하부에는 챔버(111)를 기판 방향으로 연통시키는 복수의 상기 도포유로(132)가 형성된다. 각 도포유로(132)는 각 도포라인에 따라 서로 동일하거나 상이한 폭으로 형성될 수 있다. 각 도포유로(132)의 상부측은 도포챔버(111)의 일부분과 중첩되어 있다.The guide part 130 includes a guide body 131 and a protrusion plate 135. The guide body 131 and the protrusion plate 135 are formed in a plate shape. The guide body 131 is in contact with the first block 110 and the protruding plate 135 is in contact with the second block 120. A plurality of the application channels 132 communicating the chambers 111 in the direction of the substrate are formed in the lower portion of the guide body 131. Each of the application channels 132 may have the same or different widths depending on the respective application lines. The upper side of each application channel 132 overlaps with a part of the application chamber 111.

도포유로(132)의 단부(하부)에는 유로폭이 축소된 유로 축소부(132a)가 형성된다. 유로 축소부(132a)는 도포유로(132)의 단부(하부)에서 유로폭이 경사면(S1)에 의해 서서히 좁아진 후 일정한 유로폭(W2)을 가진다. 유로 축소부(132a)는 도포유로(132)의 단부(하부)에서 유로폭이 곡면에 의해 서서히 좁아진 후 일정한 유로폭을 가지게 형성될 수도 있다. 도포유로(132)의 입구 유로폭(W1)과 출구 유로폭(W2)의 비는 10 : 7.0~9.5인 것이 바람직하다. At the end (lower portion) of the application flow path 132, a flow path reducing portion 132a having a reduced flow path width is formed. The flow path narrowing portion 132a has a constant flow path width W2 after gradually narrowing the flow path width from the end portion (lower portion) of the application flow path 132 by the inclined surface S1. The flow path narrowing portion 132a may be formed so that the flow path width from the end portion (lower portion) of the application path 132 is gradually narrowed by the curved surface to have a constant flow path width. The ratio of the inlet flow path width W1 to the outlet flow path width W2 of the application flow path 132 is preferably 10: 7.0 to 9.5.

돌출 플레이트(135)는 각 도포유로(132)와 동일선상에 위치하고 기판 방향으로 돌출된 각 돌기(136)를 구비하며, 가이드 몸체(131)에 연결된다. 각 돌기(136)는 제1블록(110) 및 제2블록(120)의 저면보다 기판 방향으로 더 돌출되어 각 도포유로(132)를 따라 흐른 소재가 맺힐 수 있게 된다. 돌기(136)의 폭(W3)은 각 도포유로(132)의 출구 유로폭(W2)과 동일하거나 더 넓거나 좁을 수 있다. 돌기(136)의 폭(W3)은 제2블록(120)에서 기판 방향으로 일정하거나 점진적으로 넓어지거나 점진적으로 좁아질 수 있다. 돌기(136)의 끝단 폭은 인쇄되는 도포라인의 폭에 맞추어 형성된다.The protrusion plate 135 is connected to the guide body 131 and has protrusions 136 which are located on the same line as the respective application channels 132 and are protruded toward the substrate. The protrusions 136 protrude more toward the substrate than the bottom surfaces of the first block 110 and the second block 120 so that the material flowing along the respective coating paths 132 can be formed. The width W3 of the protrusion 136 may be equal to or wider or narrower than the outlet flow path width W2 of each application flow path 132. [ The width W3 of the projection 136 may be constant or gradually widened or gradually narrowed toward the substrate in the second block 120. [ The end width of the projection 136 is formed to match the width of the application line to be printed.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이에서 가이드부의 다른 예를 하측에서 바라본 사시도이다. 도 4에 도시된 가이드부(230)는 하나의 플레이트로 이루어진다. 도시한 바와 같이 가이드부(230)는 챔버(111)를 기판 방향으로 연통시키는 각 도포유로(232)와, 각 도포유로(232)와 동일선상에 위치하고 각 도포유로(232)의 끝단에서 기판 방향으로 돌출되어 각 도포유로(232)를 따라 흐른 소재가 맺힐 수 있는 각 돌기(236)를 구비하는 플레이트이다.FIG. 4 is a perspective view of another example of a guide portion of a slot die according to an embodiment of the present invention, as viewed from the lower side. FIG. The guide part 230 shown in FIG. 4 is formed of one plate. As shown in the figure, the guide part 230 includes respective coating channels 232 for communicating the chamber 111 in the direction of the substrate, and a plurality of coating channels 232 which are located on the same line as the coating channels 232, And protrusions 236 protruding from the protrusions 231 and protruding from the protrusions 236 and allowing the material flowing along each of the application channels 232 to be formed.

각 도포유로(232)는 각 도포라인에 따라 서로 동일하거나 상이한 폭(W1')으로 형성될 수 있다. 각 도포유로(232)의 상부측은 도포챔버(111)의 일부분과 중첩되어 있다. 각 돌기(236)는 제1블록(110) 및 제2블록(120)의 저면보다 기판 방향으로 더 돌출되어 각 도포유로(232)를 따라 흐른 소재가 맺힐 수 있게 된다. 돌기(236)의 폭(W3')은 각 도포유로(232)의 출구 유로폭(W2')과 동일하거나 더 넓거나 좁을 수 있다. 돌기(236)의 폭(W3')은 제2블록(120)에서 기판 방향으로 일정하거나 점진적으로 넓어지거나 점진적으로 좁아질 수 있다. 돌기(236)의 끝단 폭은 인쇄되는 도포라인의 폭에 맞추어 형성된다. 도포유로(232)의 입구 유로폭(W1')과 출구 유로폭(W2')의 비는 10 : 7.0~9.5인 것이 바람직하며, 도포유로(232) 및 유로 축소부(232a)는 도 3의 구성과 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.Each coating channel 232 may be formed to have the same or different width W1 'according to each coating line. The upper side of each application channel 232 overlaps with a part of the application chamber 111. The protrusions 236 protrude further in the direction of the substrate than the bottom surfaces of the first block 110 and the second block 120 so that the flowing material can be formed along the respective coating channels 232. The width W3 'of the protrusion 236 may be equal to or wider or narrower than the outlet flow path width W2' of each application channel 232. The width W3 'of the projection 236 may be constant or gradually widened or gradually narrowed toward the substrate in the second block 120. [ The end width of the projection 236 is formed to match the width of the application line to be printed. It is preferable that the ratio of the inlet flow path width W1 'to the outlet flow path width W2' of the application channel 232 is 10: 7.0 to 9.5, and the application channel 232 and the flow channel reduction portion 232a are, The detailed description is omitted.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이에서 도포유로의 다른 예가 적용된 가이드부(330)의 가이드 몸체(331)의 일부를 나타내는 사시도이다. 본 실시예의 유로 축소부(332a)는 도포유로(332)의 단부에서 직각면(S2)에 의해 유로폭이 좁아진 후 일정한 유로폭을 가지게 형성된다.6 is a perspective view showing a part of a guide body 331 of a guide part 330 to which another example of a coating channel is applied in a slot die according to an embodiment of the present invention. The flow path reducing portion 332a of this embodiment is formed so as to have a constant flow path width after the flow path width is narrowed by the right angle surface S2 at the end portion of the application path 332. [

도 7은 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이에서 도포유로의 또 다른 예가 적용된 가이드부(430)의 가이드 몸체(431)의 일부를 나타내는 사시도이다. 본 실시예의 유로 축소부(332a)는 도포유로(332)의 끝단으로 갈수록 경사면(S3)에 의해 유로폭이 좁아져 끝나게 형성된다.
7 is a perspective view showing a part of the guide body 431 of the guide part 430 to which another example of the application channel is applied in the slot die according to the embodiment of the present invention. The flow path reducing portion 332a of this embodiment is formed so that the flow path width is narrowed by the inclined surface S3 toward the end of the application path 332. [

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 슬롯 다이(100)의 작용에 대하여 도 2 내지 도 5을 다시 참고하여 설명한다.The operation of the slot die 100 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG.

먼저, 슬롯 다이(100)는 기판(P)이 이동하는 이동 경로 상에 간격을 두고 설치되어 있다. 각 슬롯 다이(100)의 각 주입구(112)는 각 공정의 소재 공급부(도시하지 않음)와 연결되어 있다. 각 공정의 소재 공급부의 소재는 각 공정의 소재 공급부에 설치된 펌프(도시하지 않음)의 펌핑력에 의하여 각 공정의 소재 공급부에서 주입구(112)를 통하여 챔버(111) 내부로 유입된다. 이때, 각 공정의 소재 공급부는 조절밸브 등을 통해 각 주입구(112) 마다 주입량을 조절할 수 있게 되어 있다.First, the slot die 100 is provided with a gap on the movement path on which the substrate P moves. Each injection port 112 of each slot die 100 is connected to a material supply unit (not shown) of each process. The material of the material supply portion of each process is introduced into the chamber 111 through the injection port 112 from the material supply portion of each process by the pumping force of a pump (not shown) installed in the material supply portion of each process. At this time, the material supply unit of each process can adjust the injection amount for each injection port 112 through a control valve or the like.

이러한 상태에서 기판이 이동하면, 도포챔버(111)로 공급 소재는 펌프의 펌핑 압력 및 조절밸브에서 조절된 유량으로 각 도포유로(132)를 통하여 기판(P) 방향으로 흘러 각 돌기(136)의 끝에 맺히게 된다. 그리고, 연속 공급되는 기판(P)이 각 돌기(136)의 하부를 통과하게 되면서 각 돌기(136)에 맺힌 소재가 기판(P) 상에 도포 되어 기판(P)의 소정의 패턴이 명확하게 형성된다.When the substrate moves in this state, the supply material flows into the application chamber 111 in the direction of the substrate P through the respective application channels 132 at a pumping pressure of the pump and a controlled flow rate of the control valve, It is formed at the end. As the substrate P continuously supplied passes through the lower portion of each projection 136, the material formed on each projection 136 is coated on the substrate P to form a predetermined pattern of the substrate P. do.

이때, 도포유로(132)의 유로 축소부(132a)에 의한 좁아진 유로로 인해 각 라인에 걸리는 압력이 최소할 될 수 있고, 소재가 균등하게 배분 토출될 수 있으므로, 소재의 균일 토출 및 공정 안정성이 향상된다. 특히, 공정 속도가 높을 때 소재 공급에 미세한 편차로 인해서 많은 변수가 영향을 받으므로, 유로 축소부(132a)에 따라 소재가 균등하게 배분 토출할 수 있게 함으로써, 저속으로 진행되는 공정과 고속으로 진행되는 공정에 따른 차이점을 줄이며 공정 안정성 및 소재 토출의 신뢰성을 높일 수가 있다. 또한, 유로 축소부(132a)는 코팅하기 직전에 걸리는 압력을 조절하여 슬롯 다이의 각 구간(라인)에서 걸리는 압력을 균일하게 분배하고 슬롯 다이에서 토출되는 압력을 조절함으로써 모듈 제작을 용이하게 한다.At this time, the pressure applied to each line can be minimized due to the narrowed flow path by the flow path reducing portion 132a of the application flow path 132, and the material can be uniformly discharged and dispensed. Therefore, . Particularly, when the process speed is high, many variables are influenced by minute variations in the material supply, so that the material can be uniformly distributed and discharged according to the flow path reducing portion 132a, The process stability and the reliability of the material discharge can be improved. In addition, the flow path reducing portion 132a adjusts the pressure applied just before coating to uniformly distribute the pressure applied to each section (line) of the slot die, and adjust the pressure discharged from the slot die to facilitate module fabrication.

기판(P)에 도포된 소재(패턴층)은 연속 공급되는 기판에 의하여 이웃한 슬롯 다이(100', 100")로 이동하고, 이웃한 슬롯 다이(100', 100")에서는 경화된 패턴층(T) 위로 또 다른 소재를 도포하게 된다. 도포된 소재는 또다시 돌기(136)에 접하게 되면서 패턴 위에 또 다른 패턴을 반듯하게 형성하게 된다.The material (pattern layer) applied to the substrate P is moved to neighboring slot dies 100 'and 100 "by the substrate to be continuously fed, and in the neighboring slot dies 100' and 100 & (T). The coated material is again brought into contact with the projections 136 to form another pattern on the pattern.

이와 같이, 도포된 소재가 돌기(136)에 접하게 되면서 패턴층(T)을 박막 형태로 형성하면서 균일한 두께로 형성할 수 있다.In this way, the coated material can be formed in a uniform thickness while forming the pattern layer T in a thin film shape while being in contact with the projections 136.

한편, 도 4에 도시한 가이드부(230) 또한 도 3에 도시한 가이드부(130)와 동일한 작용을 갖는다. 즉, 도포유로(232) 및 유로 축소부(232a)를 통하여 챔버(111)의 소재가 돌기(236)에 맺히면 돌기(236)의 하부를 통과하는 기판에 소재가 도포 된다. On the other hand, the guide portion 230 shown in Fig. 4 has the same function as the guide portion 130 shown in Fig. That is, when the material of the chamber 111 is formed on the protrusion 236 through the application channel 232 and the flow channel reduction portion 232a, the material is applied to the substrate passing through the lower portion of the protrusion 236. [

이와 같은 슬롯 다이(100)는 태양전지(solar battery)를 구성하는 소재, 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode)를 구성하는 소재, 전자태그(Radio Frequency Identification)를 구성하는 소재를 배출하여 인쇄하는 다양한 공정에 적용될 수 있다. 그리고 본 발명은 슬롯 다이(100)의 적용분야를 한정하지 않는다.The slot die 100 may include a material constituting a solar battery, a material constituting an organic light-emitting diode, a material constituting an electronic tag (Radio Frequency Identification) And can be applied to various processes. And the invention does not limit the field of application of slot die 100.

본 발명의 다른 한 실시예에 따른 유기 태양전지의 제조 방법은 상기 슬롯 다이를 이용하여 유기 태양전지를 구성하는 적층부를 인쇄하는 단계를 포함한다. The method of manufacturing an organic solar cell according to another embodiment of the present invention includes a step of printing a laminated portion constituting an organic solar battery using the slot die.

상기 유기 태양전지를 구성하는 적층부는 한정되지 않으나, 음극, 광활성층, 전자전달층, 정공전달층, 금속 산화물 박막층, 양극 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
The stacked portion constituting the organic solar cell is not limited, but may be any one selected from the group consisting of a cathode, a photoactive layer, an electron transport layer, a hole transport layer, a metal oxide thin film layer, an anode, and a combination thereof.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100 : 슬롯 다이 110 : 제1블록
120 : 제2블록 130, 230 : 가이드부
111 : 챔버 131 : 가이드 몸체
132, 232 : 도포유로 132a, 232a : 유로 축소부
135 : 돌출 플레이트 136, 236 : 돌기
P : 소재 T : 패턴층
W1 : 도포유로의 입구 유로폭 W2 : 도포유로의 출구 유로폭
W3 : 돌기의 폭100: slot die 110: first block
120: second block 130, 230:
111: chamber 131: guide body
132, 232: application flow paths 132a, 232a:
135: protruding plate 136, 236: projection
P: material T: pattern layer
W1: Width of the inlet flow path of the application channel W2: Outlet flow width of the application channel
W3: width of projection

Claims (12)

연속 공급되는 기판 상측에 위치하고, 기판에 도포되는 소재를 수용할 수 있는 챔버를 구비하는 제1블록과;
상기 제1블록의 일면과 마주보며 연결되는 제2블록과;
상기 제1블록과 상기 제2블록 사이에 위치하고, 상기 챔버에 연통되어 소재가 기판의 각 열로 도포되도록 안내하는 도포유로를 구비하는 가이드부;를 포함하고,
상기 도포유로의 단부에는 유로폭이 축소된 유로 축소부가 형성된 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.A first block disposed on a substrate to be continuously supplied with a chamber capable of receiving a material to be applied to the substrate;
A second block connected opposite to one surface of the first block;
And a guide portion located between the first block and the second block and communicating with the chamber to guide the material to be applied to each row of the substrate,
And a flow path reducing portion having a reduced flow path width is formed at an end portion of the application flow path. 청구항 1에 있어서,
상기 유로 축소부는 상기 도포유로의 단부에서 유로폭이 경사면에 의해 좁아진 후 일정한 유로폭을 가지는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.The method according to claim 1,
Wherein the flow path reducing portion has a constant flow path width after the flow path width is narrowed by the inclined surface at the end portion of the application path. 청구항 1에 있어서,
상기 유로 축소부는 상기 도포유로의 단부에서 유로폭이 곡면에 의해 좁아진 후 일정한 유로폭을 가지는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.The method according to claim 1,
Wherein the flow path reducing portion has a constant flow path width after the flow path width at the end portion of the applying path is narrowed by the curved surface. 청구항 1에 있어서,
상기 유로 축소부는 상기 도포유로의 끝단으로 갈수록 경사면에 의해 유로폭이 좁아져 끝나는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.The method according to claim 1,
Wherein the channel reducing portion is narrowed in width by an inclined surface toward the end of the coating channel. 청구항 1에 있어서,
상기 유로 축소부는 상기 도포유로의 단부에서 직각면에 의해 유로폭이 좁아진 후 일정한 유로폭을 가지는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.The method according to claim 1,
Wherein the flow path reducing portion has a constant flow path width after narrowing the flow path width by a right angle surface at an end portion of the application flow path. 청구항 1에 있어서,
상기 도포유로의 입구 유로폭과 출구 유로폭의 비는 10 : 7.0~9.5인 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.The method according to claim 1,
Wherein a ratio of an inlet flow path width to an outlet flow path width of the application passage is 10: 7.0 to 9.5. 청구항 1에 있어서,
상기 가이드부는
상기 챔버를 기판 방향으로 연통시키는 복수의 도포유로와, 상기 도포유로와 동일선상에 위치하고 상기 도포유로의 끝단에서 기판 방향으로 돌출되어 상기 도포유로를 따라 흐른 소재가 맺힐 수 있는 복수의 돌기를 포함하며;
상기 돌기는 상기 제1블록 및 상기 제2블록의 저면보다 기판 방향으로 더 돌출된 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.The method according to claim 1,
The guide portion
And a plurality of protrusions which are located on the same line as the coating flow path and protrude toward the substrate at the end of the coating flow path so as to form a material flowing along the coating flow path, ;
Wherein the projection further protrudes in the substrate direction than the bottom surface of the first block and the second block. 청구항 1에 있어서,
상기 가이드부는
상기 챔버를 기판 방향으로 연통시키는 복수의 도포유로가 형성된 가이드 몸체와, 상기 도포유로와 동일선상에 위치하고 기판 방향으로 돌출된 복수의 돌기를 구비하며 상기 가이드 몸체에 연결된 돌출 플레이트를 포함하며;
상기 돌기는 상기 제1블록 및 상기 제2블록의 저면보다 기판 방향으로 더 돌출된 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.The method according to claim 1,
The guide portion
And a protrusion plate connected to the guide body and having a plurality of protrusions arranged on the same line as the application channel and projecting toward the substrate, the protrusion plate being connected to the guide body;
Wherein the projection further protrudes in the substrate direction than the bottom surface of the first block and the second block. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 도포유로는 서로 동일하거나 상이한 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.The method according to claim 7 or 8,
Wherein the coating channels are formed to have the same or different widths. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 도포유로의 상부측은 상기 챔버의 일부분과 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 슬롯 다이.The method according to claim 7 or 8,
And the upper side of the application passage overlaps with a part of the chamber. 청구항 1 내지 청구항 8 중의 어느 한 항에 따른 슬롯 다이를 이용하여 유기 태양전지를 구성하는 적층부를 인쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기태양전지의 제조방법.A method of manufacturing an organic solar cell, comprising the step of printing a laminated portion constituting an organic solar cell using a slot die according to any one of Claims 1 to 8. 청구항 11항에 있어서,
상기 유기 태양전지를 구성하는 상기 적층부는 음극, 광활성층, 전자전달층, 정공전달층, 금속 산화물 박막층, 양극 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기태양전지의 제조방법.12. The method of claim 11,
Wherein the layered portion constituting the organic solar cell is any one selected from the group consisting of a cathode, a photoactive layer, an electron transport layer, a hole transport layer, a metal oxide thin film layer, an anode, and combinations thereof. Way.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102266944B1 (en) * 2019-12-31 2021-06-17 한국기술교육대학교 산학협력단 Slot die coating device to distribute the silution evenly
KR102452819B1 (en) * 2021-05-13 2022-10-07 한국기술교육대학교 산학협력단 A rotatable slot die head
US11779953B2 (en) 2019-11-20 2023-10-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Slot die for manufacturing rechargeable battery electrode

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