KR20200113578A - Bar coater - Google Patents

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이채규
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주식회사 엘지화학
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    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
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    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves

Abstract

The present invention relates to a bar coater having a slit shape for improving flow rate deviation and, more specifically, to a bar coater comprising: a supply pipe which supplies a coating liquid to a manifold; a manifold which distributes the coating liquid in the width direction; a slit which guides the coating liquid inside the manifold to a reservoir; a reservoir filled with the coating liquid; and a bar for delivering the coating liquid filled in the reservoir to a substrate, wherein the slit comprises a thickness increasing portion gradually increasing in thickness toward the supply pipe at an end portion adjacent to the supply pipe.

Description

바 코터{Bar coater}Bar coater

본 발명은 바 코터(Bar coater)에 관한 것으로, 특히 유량 편차 개선을 위한 슬릿 형상을 갖는 바 코터에 관한 것이다.The present invention relates to a bar coater, and more particularly, to a bar coater having a slit shape for improving flow rate deviation.

바 코터는 코팅액을 기재 위에 도포하기 위한 장치로서, 코팅액을 코터에 공급하는 공급관, 코팅액을 폭 방향으로 분배하는 매니폴드, 코팅액이 채워지는 레저버, 매니폴드 내부의 코팅액을 레저버로 유도하는 좁은 공간인 슬릿, 레저버에 채워진 코팅액을 기재에 전달하는 바로 이루어져 있다(도 1, 2 참조). 바에는 코팅액을 기재에 효과적으로 전달하기 위해 와이어가 감겨져 있다. 레저버에는 일반적으로 과량의 코팅액이 공급되어 수위를 조절하고 있으며, 넘치는 코팅액은 경사면을 통해 모아서 재활용하기도 한다.A bar coater is a device for applying a coating solution onto a substrate. A supply pipe that supplies the coating solution to the coater, a manifold that distributes the coating solution in the width direction, a reservoir filled with the coating solution, and a narrow layer that guides the coating solution inside the manifold to the reservoir. It consists of a slit, which is a space, and a bar that delivers the coating liquid filled in the reservoir to the substrate (see FIGS. 1 and 2). A wire is wound around the bar to effectively transfer the coating liquid to the substrate. In general, an excessive amount of coating liquid is supplied to the reservoir to control the water level, and the excess coating liquid is collected and recycled through the slope.

코팅 공정에서 발생하는 문제점 줌 하나가 폭 방향의 유량 편차이다. 일반적인 바 코터의 공급관은 매니폴드의 한 쪽 끝 부분에 위치하고 있어, 폭 방향으로 공급관에 가까워질수록 유량이 증가한다. 또한, 유속이 빠른 경우, 공급관에 가장 가까운 위치에서의 유량은 오히려 감소하게 된다. 이러한 유량 편차는 레저버의 수위가 폭 방향으로 달라지게 만들며, 그에 따라 바 코터 주변의 계면 형성이 불안정해지고, 폭 방향 코팅 두께 편차가 발생하게 된다.One of the problems arising in the coating process is the variation in flow rate in the width direction. The supply pipe of a typical bar coater is located at one end of the manifold, and the flow rate increases as the supply pipe approaches in the width direction. In addition, when the flow rate is fast, the flow rate at the position closest to the supply pipe rather decreases. Such flow variation causes the water level of the reservoir to vary in the width direction, and accordingly, the formation of the interface around the bar coater becomes unstable, and the coating thickness variation in the width direction occurs.

상기와 같은 유량 편차를 감소시키기 위해, 매니폴드의 높이를 변경하여 슬릿의 길이를 변경하기도 한다. 공급관에서 멀어질수록 슬릿 길이가 짧아지도록 설계하면, 공급관에서 먼 부분의 슬릿에 걸리는 차압이 감소함에 따라 유량이 증가하여 편차가 개선될 수 있다. 그러나, 공급관 주변의 급격한 유량 감소는 이 방법으로 개선하기 어렵다. 유속을 감소시키면 공급관 주변의 유량 감소 문제는 개선되지만, 결과적으로 생산성이 떨어지는 방향이기 때문에 현실적으로 적용할 수 없다.In order to reduce the above flow variation, the length of the slit may be changed by changing the height of the manifold. If the slit length is designed to be shorter as the distance from the supply pipe decreases, the flow rate increases as the differential pressure applied to the slit in the portion far from the supply pipe decreases, thereby improving the deviation. However, rapid flow rate reduction around the supply pipe is difficult to improve with this method. Reducing the flow rate improves the problem of reducing the flow rate around the supply pipe, but as a result, it cannot be practically applied because it is a direction in which productivity decreases.

따라서, 본 발명의 목적은 바 코팅 시에 슬릿에서 토출되는 유량의 폭 방향 편차를 개선하여 코팅 품질을 향상시키는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to improve the coating quality by improving the width direction deviation of the flow rate discharged from the slit during bar coating.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해, 코팅액을 매니폴드에 공급하는 공급관; 코팅액을 폭 방향으로 분배하는 매니폴드; 매니폴드 내부의 코팅액을 레저버로 유도하는 슬릿; 코팅액이 채워지는 레저버; 레저버에 채워진 코팅액을 기재에 전달하는 바를 포함하고, 슬릿은 공급관과 인접한 말단부에서 공급관 쪽으로 두께가 점점 증가하는 두께 증가부를 포함하는 바 코터를 제공한다.The present invention is a supply pipe for supplying the coating liquid to the manifold in order to achieve the above object; A manifold for distributing the coating liquid in the width direction; A slit guiding the coating liquid inside the manifold to the reservoir; A reservoir filled with a coating solution; It includes a bar for delivering the coating liquid filled in the reservoir to the substrate, and the slit provides a bar coater including a thickness increasing portion gradually increasing in thickness toward the supply pipe from an end portion adjacent to the supply pipe.

본 발명에 따른 바 코터는 하기 일반식 1을 만족할 수 있다.The bar coater according to the present invention may satisfy the following general formula 1.

[일반식 1][General Formula 1]

5 ≤ (W2/W1)×100 ≤ 205 ≤ (W 2 /W 1 )×100 ≤ 20

일반식 1에서, W1은 슬릿의 전체 폭이고, W2는 두께 증가부의 폭이다.In General Formula 1, W 1 is the total width of the slit, and W 2 is the width of the thickness increasing portion.

본 발명에 따른 바 코터는 하기 일반식 2를 만족할 수 있다.The bar coater according to the present invention may satisfy the following general formula 2.

[일반식 2][General Formula 2]

1 ≤ [(T2-T1)/T1]×100 ≤ 101 ≤ [(T 2 -T 1 )/T 1 ]×100 ≤ 10

일반식 2에서, T1은 두께 증가부를 제외한 슬릿의 두께이고, T2는 두께 증가부의 최대 두께이다.In General Formula 2, T 1 is the thickness of the slit excluding the thickness increasing portion, and T 2 is the maximum thickness of the thickness increasing portion.

본 발명에서 슬릿의 전체 폭이 1500 mm일 경우, 두께 증가부의 폭은 75 내지 300 mm일 수 있다.In the present invention, when the total width of the slit is 1500 mm, the width of the thickness increase portion may be 75 to 300 mm.

본 발명에서 두께 증가부를 제외한 슬릿의 두께가 0.8 mm일 경우, 두께 증가부의 최대 두께는 0.808 내지 0.88 mm이고, 최대 두께 증가분은 0.008 내지 0.08 mm일 수 있다.In the present invention, when the thickness of the slit excluding the thickness increase part is 0.8 mm, the maximum thickness of the thickness increase part may be 0.808 to 0.88 mm, and the maximum thickness increase may be 0.008 to 0.08 mm.

본 발명에 따른 바 코터는 하기 일반식 3을 만족할 수 있다.The bar coater according to the present invention may satisfy the following general formula 3.

[일반식 3][General Formula 3]

937.5 ≤ W2/(T2-T1) ≤ 37500937.5 ≤ W 2 /(T 2 -T 1 ) ≤ 37500

일반식 3에서, W2는 두께 증가부의 폭이고, T1은 두께 증가부를 제외한 슬릿의 두께이며, T2는 두께 증가부의 최대 두께이다.In General Formula 3, W 2 is the width of the thickness increasing portion, T 1 is the thickness of the slit excluding the thickness increasing portion, and T 2 is the maximum thickness of the thickness increasing portion.

본 발명에 따른 바 코터는 하기 일반식 4를 만족할 수 있다.The bar coater according to the present invention may satisfy the following general formula 4.

[일반식 4][General Formula 4]

0 ≤ F2-F1 ≤ 80 ≤ F 2 -F 1 ≤ 8

일반식 4에서, F1은 슬릿에서 코팅액의 평균 유량 대비 최대 유량이고, F2는 슬릿에서 코팅액의 평균 유량 대비 최소 유량이다.In General Formula 4, F 1 is the maximum flow rate relative to the average flow rate of the coating solution in the slit, and F 2 is the minimum flow rate relative to the average flow rate of the coating solution in the slit.

본 발명에 따른 슬릿에서 코팅액의 평균 유량 대비 최소 유량은 94% 이상일 수 있다.In the slit according to the present invention, the minimum flow rate relative to the average flow rate of the coating solution may be 94% or more.

본 발명에 따르면, 바 코팅 시에 슬릿에서 토출되는 유량의 폭 방향 편차를 개선하여 코팅 품질을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따라 설계한 바 코터 다이 사용 시 기존보다 레저버의 수위가 폭 방향으로 균일해짐에 따라, 폭 방향의 코팅 두께 편차와 같은 코팅 불량이 개선되어 코팅 품질을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the coating quality by improving the width direction deviation of the flow rate discharged from the slit during bar coating. When the bar coater die designed according to the present invention is used, as the water level of the reservoir becomes uniform in the width direction than before, coating defects such as coating thickness deviation in the width direction can be improved, thereby improving coating quality.

도 1은 바 코터의 개요도 및 바 부위의 확대도이다.
도 2는 바 코터의 개요도 및 공급관/매니폴드/슬릿의 확대도이다.
도 3은 슬릿 형상 모식도이다.
도 4는 슬릿 형상에 따른 폭 방향 유량 분포를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic view of a bar coater and an enlarged view of a bar portion.
2 is a schematic view of a bar coater and an enlarged view of a supply pipe/manifold/slit.
3 is a schematic diagram of a slit shape.
4 is a graph showing the flow rate distribution in the width direction according to the slit shape.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1 및 2를 참고하면, 본 발명에 따른 바 코터는 복수의 가이드 롤러(guide roller)(2, 3, 4, 5)에 의해 한쪽 방향으로 이동하는 기재(substrate)(1)의 하면에 코팅액을 도포하는 장치로서, 베이스(base)(10), 중앙 블록(20), 사이드 블록(side block)(30, 32), 공급관(40, 42), 매니폴드(manifold)(50, 52), 슬릿(slit)(60, 62), 레저버(reservoir)(70, 72), 바(bar)(80), 로드(rod)(82), 와이어 코일(wire coil)(84), 바 안착 부재(90), 경사면(100, 102), 회수 채널(110, 112) 등을 구비할 수 있다.1 and 2, the bar coater according to the present invention has a coating solution on the lower surface of the substrate 1 moving in one direction by a plurality of guide rollers 2, 3, 4, 5 As a device for applying, a base (10), a central block (20), a side block (30, 32), a supply pipe (40, 42), a manifold (50, 52), Slit (60, 62), reservoir (70, 72), bar (80), rod (82), wire coil (84), bar seating member 90, inclined surfaces 100 and 102, and recovery channels 110 and 112 may be provided.

도면의 좌표에서 X는 두께 방향, Y는 높이 방향, Z는 폭 방향을 나타낸다. 도 1에서는 높이 방향(수직방향) 및 두께 방향(수평방향)만 나타나 있다. 도 2의 상부 도면에서는 높이 방향(수직방향) 및 두께 방향(수평방향)만 나타나 있고, 도 2의 하부 도면에서는 높이 방향(수직방향) 및 폭 방향(수평방향)만 나타나 있다. 도 3에서는 두께 방향(수직방향) 및 폭 방향(수평방향)만 나타나 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바 코터 및 대부분의 구성요소들은 두께 방향 또는 높이 방향에 비해 폭 방향으로 더 길게 연장될 수 있다.In the coordinates of the figure, X represents the thickness direction, Y represents the height direction, and Z represents the width direction. In Fig. 1, only the height direction (vertical direction) and the thickness direction (horizontal direction) are shown. In the upper drawing of FIG. 2, only the height direction (vertical direction) and the thickness direction (horizontal direction) are shown, and in the lower drawing of FIG. 2, only the height direction (vertical direction) and the width direction (horizontal direction) are shown. In Fig. 3, only the thickness direction (vertical direction) and the width direction (horizontal direction) are shown. As shown, the bar coater and most of the components according to the present invention may extend longer in the width direction than in the thickness direction or the height direction.

베이스(10)는 바 코터의 하부에 배치될 수 있고, 기재(1)의 폭 방향과 평행하게 폭 방향으로 길게 연장될 수 있다.The base 10 may be disposed under the bar coater, and may extend long in the width direction parallel to the width direction of the substrate 1.

중앙 블록(20)은 베이스(10)의 두께 방향 중앙에 배치될 수 있고, 높이 방향으로 길게 연장되면서, 폭 방향으로 더 길게 연장될 수 있다.The central block 20 may be disposed at the center of the base 10 in the thickness direction, and may extend longer in the height direction and longer in the width direction.

제1사이드 블록(30) 및 제2사이드 블록(32)은 두께 방향으로 중앙 블록(20)의 양측에 각각 배치될 수 있고, 높이 방향 및 두께 방향으로 연장되면서, 폭 방향으로 더 길게 연장될 수 있다.The first side block 30 and the second side block 32 may be disposed on both sides of the central block 20 in the thickness direction, respectively, and may extend longer in the width direction while extending in the height direction and the thickness direction. have.

제1공급관(40) 및 제2공급관(42)은 두께 방향으로 중앙 블록(20)의 양측에 각각 배치될 수 있고, 폭 방향 중 어느 한쪽에만 배치될 수 있다. 제1공급관(40) 및 제2공급관(42)의 일단은 각각 제1매니폴드(50) 및 제2매니폴드(52)와 연결되어 코팅액을 매니폴드(50, 52)에 공급할 수 있다. 공급관(40, 42)의 타단은 코팅액 저장탱크(미도시)와 연결될 수 있고, 공급관(40, 42)에는 코팅액 공급을 위한 펌프(미도시) 및 코팅액 여과를 위한 필터가 설치될 수 있다.The first supply pipe 40 and the second supply pipe 42 may be disposed on both sides of the central block 20 in the thickness direction, respectively, and may be disposed only in one of the width directions. One end of the first supply pipe 40 and the second supply pipe 42 is connected to the first manifold 50 and the second manifold 52, respectively, so that the coating liquid may be supplied to the manifolds 50 and 52. The other ends of the supply pipes 40 and 42 may be connected to a coating liquid storage tank (not shown), and a pump (not shown) for supplying the coating liquid and a filter for filtering the coating liquid may be installed in the supply pipes 40 and 42.

제1매니폴드(50) 및 제2매니폴드(52)는 두께 방향으로 중앙 블록(20)의 양측에 각각 배치될 수 있고, 높이 방향 및 두께 방향으로 연장되면서, 폭 방향으로 더 길게 연장될 수 있다. 제1매니폴드(50) 및 제2매니폴드(52)는 제1공급관(40) 및 제2공급관(42)의 일단과 각각 연결되어 코팅액을 공급 받을 수 있다. 제1매니폴드(50)는 중앙 블록(20)과 제1사이드 블록(30) 사이에 형성되는 상대적으로 넓은 공간일 수 있고, 제1매니폴드(50)를 위한 공간을 마련하기 위해 제1사이드 블록(30)이 두께 방향 안쪽으로 함몰될 수 있다. 제2매니폴드(52)의 경우도 마찬가지일 수 있다. 매니폴드(50, 52)는 코팅액을 폭 방향으로 분배하는 역할을 할 수 있다.The first manifold 50 and the second manifold 52 may be disposed on both sides of the central block 20 in the thickness direction, respectively, and may extend longer in the width direction while extending in the height direction and the thickness direction. have. The first manifold 50 and the second manifold 52 may be respectively connected to one end of the first supply pipe 40 and the second supply pipe 42 to receive the coating liquid. The first manifold 50 may be a relatively wide space formed between the central block 20 and the first side block 30, and the first manifold 50 has a first side to provide a space for the first manifold 50. The block 30 may be recessed in the thickness direction. The same may be true of the second manifold 52. The manifolds 50 and 52 may serve to distribute the coating liquid in the width direction.

제1슬릿(60) 및 제2슬릿(62)은 도 1의 우측 하부 도면 및 도 2의 우측 도면에 도시된 바와 같이, 두께 방향으로 중앙 블록(20)의 양측에 각각 배치될 수 있고, 높이 방향으로 길게 연장되면서, 폭 방향으로 더 길게 연장될 수 있다. 제1슬릿(60) 및 제2슬릿(62)은 제1매니폴드(50) 및 제2매니폴드(52)의 중앙 블록(20)과 인접한 상단부와 각각 연결될 수 있다. 제1슬릿(60)은 중앙 블록(20)과 제1사이드 블록(30) 사이에 형성되는 상대적으로 좁은 공간일 수 있다. 제2슬릿(62)의 경우도 마찬가지일 수 있다. 슬릿(60, 62)은 매니폴드(50, 52) 내부의 코팅액을 레저버(70, 72)로 유도하는 역할을 할 수 있다. 이하에 상세하게 기술되는 바와 같이, 슬릿(60, 62)은 공급관(40, 42)과 인접한 말단부에서 공급관(40, 42) 쪽으로 두께가 점점 증가하는 두께 증가부를 포함할 수 있다.The first slit 60 and the second slit 62 may be disposed on both sides of the central block 20 in the thickness direction, respectively, as shown in the lower right view of FIG. 1 and the right view of FIG. 2. While extending longer in the direction, it may extend longer in the width direction. The first slit 60 and the second slit 62 may be connected to upper ends adjacent to the central block 20 of the first manifold 50 and the second manifold 52, respectively. The first slit 60 may be a relatively narrow space formed between the central block 20 and the first side block 30. The same may be said of the second slit 62. The slits 60 and 62 may serve to guide the coating liquid inside the manifolds 50 and 52 to the reservoirs 70 and 72. As will be described in detail below, the slits 60 and 62 may include a thickness increasing portion gradually increasing in thickness toward the supply pipes 40 and 42 from the distal ends adjacent to the supply pipes 40 and 42.

제1레저버(70) 및 제2레저버(72)는 도 1의 우측 하부 도면에 도시된 바와 같이, 두께 방향으로 바(80)의 양측에 각각 배치될 수 있고, 폭 방향으로 길게 연장될 수 있다. 제1레저버(70) 및 제2레저버(72)는 제1슬릿(60) 및 제2슬릿(62)의 상단부와 각각 연결될 수 있다. 제1레저버(70)는 제1사이드 블록(30)과 바(80) 및 바 안착 부재(90) 사이에 형성되는 공간으로서, 제1레저버(70)에는 일반적으로 과량의 코팅액이 채워져서 수위를 조절하고 있다. 제2레저버(72)의 경우도 마찬가지일 수 있다.The first leisure 70 and the second leisure 72 may be disposed on both sides of the bar 80 in the thickness direction, respectively, as shown in the lower right drawing of FIG. 1, and extend long in the width direction. I can. The first leisure 70 and the second leisure 72 may be connected to upper ends of the first slit 60 and the second slit 62, respectively. The first leisure 70 is a space formed between the first side block 30 and the bar 80 and the bar seating member 90, and the first leisure 70 is generally filled with an excessive amount of coating liquid. The water level is being adjusted. The same may be said of the case of the second leisure 72.

바(80)는 중앙 블록(20)의 상부에 배치될 수 있고, 폭 방향으로 길게 연장될 수 있다. 바(80)는 레저버(70, 72)에 채워진 코팅액을 기재(1)에 전달하는 역할을 할 수 있다. 도 1의 우측 상부 도면에 도시된 바와 같이, 바(80)는 폭 방향으로 길게 연장된 로드(82) 및 코팅액을 기재(1)에 효과적으로 전달하기 위해 로드(82)의 둘레에 촘촘하게 감긴 와이어 코일(84)로 구성될 수 있다. 바(80)는 모터(미도시)와 연결되어 회전 가능하다.The bar 80 may be disposed above the central block 20 and may extend long in the width direction. The bar 80 may serve to deliver the coating liquid filled in the reservoirs 70 and 72 to the substrate 1. As shown in the upper right drawing of FIG. 1, the bar 80 is a wire coil tightly wound around the rod 82 in order to effectively transfer the rod 82 and the coating liquid extending in the width direction to the substrate 1 It can be composed of (84). The bar 80 is connected to a motor (not shown) and is rotatable.

바 안착 부재(90)는 중앙 블록(20)의 상단 배치될 수 있고, 바(80)가 여기에 안착될 수 있다.The bar seating member 90 may be disposed on the top of the central block 20, and the bar 80 may be seated there.

제1경사면(100) 및 제2경사면(102)은 각각 제1사이드 블록(30) 및 제2사이드 블록(32)의 경사진 상측면일 수 있고, 중앙 블록(20)을 기준으로 바깥쪽으로 하향 경사질 수 있다. 경사각도는 예를 들어 20 내지 70도일 수 있다.The first inclined surface 100 and the second inclined surface 102 may be an inclined upper surface of the first side block 30 and the second side block 32, respectively, and downwardly outward based on the central block 20 It can be inclined. The inclination angle may be, for example, 20 to 70 degrees.

제1회수 채널(110) 및 제2회수 채널(112)은 각각 제1경사면(100) 및 제2경사면(102)과 연결될 수 있고, 중앙 블록(20)을 기준으로 바깥쪽에 배치될 수 있다. 제1회수 채널(110) 및 제2회수 채널(112)은 각각 제1사이드 블록(30) 및 제2사이드 블록(32)의 가장자리에 형성된 공간으로서, 이를 위해 사이드 블록(30, 32)은 높이 방향 아래쪽으로 함몰될 수 있다. 레저버(70, 72)로부터 넘치는 코팅액은 경사면(100, 102)을 통해 회수 채널(110, 112)에 모일 수 있고, 회수 채널(110, 112)과 연결된 코팅액 배출관(미도시)을 통해 배출된 후 재활용될 수 있다.The first recovery channel 110 and the second recovery channel 112 may be connected to the first inclined surface 100 and the second inclined surface 102, respectively, and may be disposed outside the center block 20. The first recovery channel 110 and the second recovery channel 112 are spaces formed at the edges of the first side block 30 and the second side block 32, respectively, and for this purpose, the side blocks 30 and 32 are It can be recessed in the downward direction. The coating liquid overflowing from the reservoirs 70 and 72 may be collected in the recovery channels 110 and 112 through the inclined surfaces 100 and 102, and discharged through the coating liquid discharge pipe (not shown) connected to the recovery channels 110 and 112. Then can be recycled.

도 2의 하부 도면에 도시된 바와 같이, 매니폴드(50, 52)의 높이가 폭 방향을 따라 변할 수 있다. 구체적으로, 공급관(40, 42)으로부터 멀어질수록 매니폴드(50, 52)의 높이가 점점 감소할 수 있고, 즉 매니폴드(50, 52)의 바닥 높이가 점점 높아질 수 있으며, 이에 따라 코팅액의 속도가 점점 빨라질 수 있다. 그러나, 이와 달리, 매니폴드(50, 52)의 높이는 폭 방향으로 동일할 수 있다. 도 2에서 청색 화살표는 입구(inlet), 적색 화살표는 출구(outlet)를 나타낸다.As shown in the lower drawing of FIG. 2, the heights of the manifolds 50 and 52 may change along the width direction. Specifically, as the distance from the supply pipes 40 and 42 increases, the heights of the manifolds 50 and 52 may gradually decrease, that is, the height of the bottoms of the manifolds 50 and 52 may increase. It can get faster and faster. However, unlike this, the heights of the manifolds 50 and 52 may be the same in the width direction. In FIG. 2, a blue arrow indicates an inlet, and a red arrow indicates an outlet.

도 3은 슬릿(60, 62)을 위쪽에서 바라본 형상이고, 도시된 바와 같이, 슬릿(60, 62)은 폭 방향으로 길게 연장될 수 있다. 특히, 케이스 2 내지 5와 같이, 슬릿(60, 62)은 공급관(40, 42)과 인접한 말단부에서 공급관(40, 42) 쪽으로 두께가 점점 증가하는 두께 증가부를 포함할 수 있다. 두께 증가부는 슬릿(60, 62)의 폭 방향으로는 공급관(40, 42)과 인접한 말단부에 형성될 수 있고, 두께 방향으로는 한쪽(아래쪽 또는 위쪽) 또는 양쪽에 형성될 수 있다. 두께 증가부는 테이퍼(taper) 구조를 이루고, 두께 증가부의 최대 두께는 공급관(40, 42) 쪽 말단에서 형성될 수 있다.3 is a shape viewed from the top of the slits 60 and 62, and as shown, the slits 60 and 62 may be elongated in the width direction. In particular, as in Cases 2 to 5, the slits 60 and 62 may include a thickness increasing portion gradually increasing in thickness toward the supply pipes 40 and 42 from the distal ends adjacent to the supply pipes 40 and 42. The thickness increasing portion may be formed at an end portion adjacent to the supply pipes 40 and 42 in the width direction of the slits 60 and 62, and may be formed on one side (bottom or top) or both sides in the thickness direction. The thickness increase portion has a tapered structure, and the maximum thickness of the thickness increase portion may be formed at the ends of the supply pipes 40 and 42.

이와 같이, 바 코팅 시에 슬릿(60, 62)에서 토출되는 유량의 폭 방향 편차를 개선하여 코팅 품질을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따라 설계한 바 코터 다이 사용 시 기존보다 레저버의 수위가 폭 방향으로 균일해짐에 따라, 폭 방향의 코팅 두께 편차와 같은 코팅 불량이 개선되어 코팅 품질을 향상시킬 수 있다.In this way, it is possible to improve the coating quality by improving the width direction deviation of the flow rate discharged from the slits 60 and 62 during bar coating. When the bar coater die designed according to the present invention is used, as the water level of the reservoir becomes uniform in the width direction than before, coating defects such as coating thickness deviation in the width direction can be improved, thereby improving coating quality.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 바 코터는 하기 일반식 1을 만족할 수 있다.Referring to Figure 3, the bar coater according to the present invention may satisfy the following General Formula 1.

[일반식 1][General Formula 1]

5 ≤ (W2/W1)×100 ≤ 205 ≤ (W 2 /W 1 )×100 ≤ 20

일반식 1에서, W1은 슬릿의 전체 폭이고, W2는 두께 증가부의 폭이다. 일반식 1의 하한 값은 5, 5.5, 6 또는 6.5%일 수 있고, 상한 값은 20, 18, 16, 14, 12 또는 10%일 수 있다. 예를 들어, 슬릿의 전체 폭이 1500 mm일 경우, 두께 증가부의 폭은 75 내지 300 mm일 수 있다. 이때, 하한 값은 75, 80, 85, 90, 95 또는 100 mm일 수 있고, 상한 값은 300, 290, 280, 270, 260, 250, 240, 230, 220, 210, 200, 190, 180, 170, 160 또는 150 mm일 수 있다.In General Formula 1, W 1 is the total width of the slit, and W 2 is the width of the thickness increasing portion. The lower limit of Formula 1 may be 5, 5.5, 6 or 6.5%, and the upper limit may be 20, 18, 16, 14, 12 or 10%. For example, when the total width of the slit is 1500 mm, the width of the thickness increasing portion may be 75 to 300 mm. In this case, the lower limit may be 75, 80, 85, 90, 95 or 100 mm, and the upper limit may be 300, 290, 280, 270, 260, 250, 240, 230, 220, 210, 200, 190, 180, It may be 170, 160 or 150 mm.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 바 코터는 하기 일반식 2를 만족할 수 있다.Referring to Figure 3, the bar coater according to the present invention may satisfy the following General Formula 2.

[일반식 2][General Formula 2]

1 ≤ [(T2-T1)/T1]×100 ≤ 101 ≤ [(T 2 -T 1 )/T 1 ]×100 ≤ 10

일반식 2에서, T1은 두께 증가부를 제외한 슬릿의 두께이고, T2는 두께 증가부의 최대 두께이다. (T2-T1)은 최대 두께 증가분을 의미한다. 일반식 2의 하한 값은 1, 1.5, 2 또는 2.5%일 수 있고, 상한 값은 10, 9, 8, 7, 6, 5 또는 4%일 수 있다. 예를 들어, 두께 증가부를 제외한 슬릿의 두께가 0.8 mm일 경우, 두께 증가부의 최대 두께는 0.808 내지 0.88 mm이고, 최대 두께 증가분은 0.008 내지 0.08 mm일 수 있다. 이때 최대 두께 하한 값은 0.808, 0.81, 0.812, 0.814, 0.816, 0.818 또는 0.82 mm일 수 있고, 상한 값은 0.88, 0.87, 0.86, 0.85, 0.84 또는 0.83 mm일 수 있다. 이때 최대 두께 증가분의 하한 값은 0.008, 0.01, 0.012, 0.014, 0.016, 0.018 또는 0.02 mm일 수 있고, 상한 값은 0.08, 0.07, 0.06, 0.05, 0.04 또는 0.03 mm일 수 있다.In General Formula 2, T 1 is the thickness of the slit excluding the thickness increasing portion, and T 2 is the maximum thickness of the thickness increasing portion. (T 2 -T 1 ) means the maximum thickness increase. The lower limit of Formula 2 may be 1, 1.5, 2, or 2.5%, and the upper limit may be 10, 9, 8, 7, 6, 5 or 4%. For example, when the thickness of the slit excluding the thickness increase portion is 0.8 mm, the maximum thickness of the thickness increase portion may be 0.808 to 0.88 mm, and the maximum thickness increase may be 0.008 to 0.08 mm. At this time, the maximum thickness lower limit value may be 0.808, 0.81, 0.812, 0.814, 0.816, 0.818 or 0.82 mm, and the upper limit value may be 0.88, 0.87, 0.86, 0.85, 0.84 or 0.83 mm. At this time, the lower limit value of the maximum thickness increase may be 0.008, 0.01, 0.012, 0.014, 0.016, 0.018 or 0.02 mm, and the upper limit value may be 0.08, 0.07, 0.06, 0.05, 0.04 or 0.03 mm.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 바 코터는 하기 일반식 3을 만족할 수 있다.Referring to Figure 3, the bar coater according to the present invention may satisfy the following General Formula 3.

[일반식 3][General Formula 3]

937.5 ≤ W2/(T2-T1) ≤ 37500937.5 ≤ W 2 /(T 2 -T 1 ) ≤ 37500

일반식 3에서, W2는 두께 증가부의 폭이고, T1은 두께 증가부를 제외한 슬릿의 두께이며, T2는 두께 증가부의 최대 두께이다. 일반식 3의 하한 값은 937.5, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 또는 3333일 수 있고, 상한 값은 37500, 35000, 30000, 25000, 20000, 15000, 10000 또는 7500일 수 있다.In General Formula 3, W 2 is the width of the thickness increasing portion, T 1 is the thickness of the slit excluding the thickness increasing portion, and T 2 is the maximum thickness of the thickness increasing portion. The lower limit of Formula 3 may be 937.5, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, or 3333, and the upper limit may be 37500, 35000, 30000, 25000, 20000, 15000, 10000 or 7500.

또한, 본 발명에 따른 바 코터는 하기 일반식 4를 만족할 수 있다.In addition, the bar coater according to the present invention may satisfy the following General Formula 4.

[일반식 4][General Formula 4]

0 ≤ F2-F1 ≤ 80 ≤ F 2 -F 1 ≤ 8

일반식 4에서, F1은 슬릿에서 코팅액의 평균 유량 대비 최대 유량이고, F2는 슬릿에서 코팅액의 평균 유량 대비 최소 유량이다. 즉, 일반식 4는 슬릿 형상에 따른 폭 방향 유량 편차를 의미한다. 여기서, 평균 유량을 100%로 설정하고, 이를 기준으로 최대 유량과 최소 유량을 %로 표시할 수 있다. 일반식 4의 하한 값은 0, 0.05, 0.1, 0.15 또는 0.2%일 수 있고, 상한 값은 8, 7, 6, 5 또는 4%일 수 있다.In General Formula 4, F 1 is the maximum flow rate relative to the average flow rate of the coating solution in the slit, and F 2 is the minimum flow rate relative to the average flow rate of the coating solution in the slit. That is, the general formula 4 means the width direction flow rate deviation according to the slit shape. Here, the average flow rate is set to 100%, and the maximum flow rate and the minimum flow rate may be expressed in% based on this. The lower limit of Formula 4 may be 0, 0.05, 0.1, 0.15 or 0.2%, and the upper limit may be 8, 7, 6, 5 or 4%.

또한, 본 발명에 따른 슬릿에서 코팅액의 평균 유량 대비 최소 유량은 94% 이상일 수 있다. 최소 유량의 하한 값은 94, 95, 96, 97 또는 98%일 수 있고, 상한 값은 100, 99.5 또는 99%일 수 있다.In addition, the minimum flow rate relative to the average flow rate of the coating solution in the slit according to the present invention may be 94% or more. The lower limit value of the minimum flow rate may be 94, 95, 96, 97 or 98%, and the upper limit value may be 100, 99.5 or 99%.

이와 같이, 본 발명에서는 슬릿 두께를 폭 방향의 위치에 따라 다르게 설계하여 유량 편차를 개선하고자 한다. 슬릿의 두께를 조절하는 부분의 폭은 전체 폭의 5 내지 20%(일반식 1), 두께 증가량은 기존 슬릿 두께의 1 내지 10%(일반식 2) 수준으로 사용하는 경우, 유량 편차 개선에 효과적이다. 유속, 코팅 폭, 코팅액 물성 등의 공정 조건에 따라 유동 해석을 통해 슬릿의 두께 조절부의 폭과 두께 증가량의 최적 값을 결정할 수 있다.As described above, in the present invention, the slit thickness is designed differently according to the position in the width direction to improve the flow rate deviation. If the width of the part that controls the thickness of the slit is 5 to 20% of the total width (general formula 1) and the thickness increase is 1 to 10% (general formula 2) of the existing slit thickness, it is effective to improve the flow rate deviation. to be. According to process conditions such as flow rate, coating width, and coating liquid properties, the optimum value of the width and thickness increase of the slit thickness control unit can be determined through flow analysis.

[비교예 1][Comparative Example 1]

도 3의 케이스 1은 일반적인 바 코터 슬릿 형상으로, 슬릿(60a)의 두께가 폭에 관계없이 동일하다.Case 1 of FIG. 3 has a general bar coater slit shape, and the thickness of the slit 60a is the same regardless of the width.

[실시예 1][Example 1]

도 3의 케이스 2는 슬릿(60b)의 공급관 쪽 말단으로부터 100 mm 범위에서 슬릿(60b)의 두께가 20 ㎛만큼 서서히 넓어지게 설계한 형상이다.Case 2 of FIG. 3 is a shape designed so that the thickness of the slit 60b gradually increases by 20 μm in the range of 100 mm from the end of the supply pipe side of the slit 60b.

[실시예 2][Example 2]

도 3의 케이스 3은 슬릿(60c)의 공급관 쪽 말단으로부터 150 mm 범위에서 슬릿(60c)의 두께가 20 ㎛만큼 서서히 넓어지게 설계한 형상이다.Case 3 of FIG. 3 is a shape designed so that the thickness of the slit 60c gradually increases by 20 μm in the range of 150 mm from the end of the supply pipe side of the slit 60c.

[실시예 3][Example 3]

도 3의 케이스 4는 슬릿(60d)의 공급관 쪽 말단으로부터 100 mm 범위에서 슬릿(60d)의 두께가 30 ㎛만큼 서서히 넓어지게 설계한 형상이다.Case 4 of FIG. 3 is a shape designed so that the thickness of the slit 60d gradually increases by 30 μm in the range of 100 mm from the end of the supply pipe side of the slit 60d.

[실시예 4][Example 4]

도 3의 케이스 5는 슬릿(60e)의 공급관 쪽 말단으로부터 150 mm 범위에서 슬릿(60e)의 두께가 30 ㎛만큼 서서히 넓어지게 설계한 형상이다.Case 5 of FIG. 3 is a shape designed so that the thickness of the slit 60e gradually widens by 30 µm in a range of 150 mm from the end of the supply pipe side of the slit 60e.

[시험예 1][Test Example 1]

케이스 1 내지 5의 슬릿 형상에 따른 슬릿 출구 유량 분포를 유동 해석을 통해 확인하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 표 1은 슬릿 형상에 따른 폭 방향 유량 편차를 나타낸 것이다. 기존의 케이스 1(비교예 1)에서는 공급관 주변의 유량이 크게 감소하여 유량 최소값이 93% 수준인 반면에, 본 발명에 따라 설계된 케이스 2 내지 5(실시예 1 내지 4)에서는 유량 최소값이 98% 이상으로 유량 편차가 현저히 개선되었다.The distribution of the slit outlet flow rate according to the slit shape of Cases 1 to 5 was confirmed through flow analysis, and the results are shown in FIG. 4. Table 1 shows the variation in flow rate in the width direction according to the slit shape. In the existing Case 1 (Comparative Example 1), the flow rate around the supply pipe was greatly reduced, so that the minimum flow rate was at 93% level, whereas in Cases 2 to 5 (Examples 1 to 4) designed according to the present invention, the minimum flow rate was 98%. As described above, the fluctuation of the flow rate has been remarkably improved.

유량 Max(%)Flow Max(%) 유량 Min(%)Flow Min(%) 유량 편차(%)Flow deviation (%) Case 1(비교예 1)Case 1 (Comparative Example 1) 101.51101.51 93.4693.46 8.058.05 Case 2(실시예 1)Case 2 (Example 1) 101.35101.35 98.2798.27 3.073.07 Case 3(실시예 2)Case 3 (Example 2) 101.30101.30 98.8998.89 2.412.41 Case 4(실시예 3)Case 4 (Example 3) 102.59102.59 98.9598.95 3.633.63 Case 5(실시예 4)Case 5 (Example 4) 102.47102.47 99.1899.18 3.293.29

1: 기재
2, 3, 4, 5: 가이드 롤러
10: 베이스
20: 중앙 블록
30, 32: 사이드 블록
40, 42: 공급관
50, 52: 매니폴드
60, 62: 슬릿
70, 72: 레저버
80: 바
82: 로드
84: 와이어 코일
90: 바 안착 부재
100, 102: 경사면
110, 112: 회수 채널1: description
2, 3, 4, 5: guide roller
10: base
20: central block
30, 32: side block
40, 42: supply pipe
50, 52: manifold
60, 62: slits
70, 72: reservoir
80: bar
82: load
84: wire coil
90: bar seating member
100, 102: slope
110, 112: return channel

Claims (8)

코팅액을 매니폴드에 공급하는 공급관;
코팅액을 폭 방향으로 분배하는 매니폴드;
매니폴드 내부의 코팅액을 레저버로 유도하는 슬릿;
코팅액이 채워지는 레저버;
레저버에 채워진 코팅액을 기재에 전달하는 바를 포함하고,
슬릿은 공급관과 인접한 말단부에서 공급관 쪽으로 두께가 점점 증가하는 두께 증가부를 포함하는 바 코터.A supply pipe for supplying the coating liquid to the manifold;
A manifold for distributing the coating liquid in the width direction;
A slit guiding the coating liquid inside the manifold to the reservoir;
A reservoir filled with a coating solution;
Including a bar for delivering the coating liquid filled in the reservoir to the substrate,
The slit is a bar coater including a thickness increasing portion gradually increasing in thickness toward the supply pipe from an end portion adjacent to the supply pipe. 제1항에 있어서,
하기 일반식 1을 만족하는 바 코터:
[일반식 1]
5 ≤ (W2/W1)×100 ≤ 20
일반식 1에서, W1은 슬릿의 전체 폭이고, W2는 두께 증가부의 폭이다.The method of claim 1,
A bar coater that satisfies the following general formula 1:
[General Formula 1]
5 ≤ (W 2 /W 1 )×100 ≤ 20
In General Formula 1, W 1 is the total width of the slit, and W 2 is the width of the thickness increasing portion. 제1항에 있어서,
하기 일반식 2를 만족하는 바 코터:
[일반식 2]
1 ≤ [(T2-T1)/T1]×100 ≤ 10
일반식 2에서, T1은 두께 증가부를 제외한 슬릿의 두께이고, T2는 두께 증가부의 최대 두께이다.The method of claim 1,
Bar coaters satisfying the following general formula 2:
[General Formula 2]
1 ≤ [(T 2 -T 1 )/T 1 ]×100 ≤ 10
In General Formula 2, T 1 is the thickness of the slit excluding the thickness increasing portion, and T 2 is the maximum thickness of the thickness increasing portion. 제1항에 있어서,
슬릿의 전체 폭이 1500 mm일 경우, 두께 증가부의 폭은 75 내지 300 mm인 바 코터.The method of claim 1,
When the total width of the slit is 1500 mm, the width of the thickness increase portion is 75 to 300 mm. 제1항에 있어서,
두께 증가부를 제외한 슬릿의 두께가 0.8 mm일 경우, 두께 증가부의 최대 두께는 0.808 내지 0.88 mm이고, 최대 두께 증가분은 0.008 내지 0.08 mm인 바 코터.The method of claim 1,
When the thickness of the slit excluding the thickness increase portion is 0.8 mm, the maximum thickness of the thickness increase portion is 0.808 to 0.88 mm, and the maximum thickness increase portion is 0.008 to 0.08 mm. 제1항에 있어서,
하기 일반식 3을 만족하는 바 코터:
[일반식 3]
937.5 ≤ W2/(T2-T1) ≤ 37500
일반식 3에서, W2는 두께 증가부의 폭이고, T1은 두께 증가부를 제외한 슬릿의 두께이며, T2는 두께 증가부의 최대 두께이다.The method of claim 1,
A bar coater that satisfies the following general formula 3:
[General Formula 3]
937.5 ≤ W 2 /(T 2 -T 1 ) ≤ 37500
In General Formula 3, W 2 is the width of the thickness increasing portion, T 1 is the thickness of the slit excluding the thickness increasing portion, and T 2 is the maximum thickness of the thickness increasing portion. 제1항에 있어서,
하기 일반식 4를 만족하는 바 코터:
[일반식 4]
0 ≤ F2-F1 ≤ 8
일반식 4에서, F1은 슬릿에서 코팅액의 평균 유량 대비 최대 유량이고, F2는 슬릿에서 코팅액의 평균 유량 대비 최소 유량이다.The method of claim 1,
A bar coater that satisfies the following general formula 4:
[General Formula 4]
0 ≤ F 2 -F 1 ≤ 8
In General Formula 4, F 1 is the maximum flow rate relative to the average flow rate of the coating solution in the slit, and F 2 is the minimum flow rate relative to the average flow rate of the coating solution in the slit. 제1항에 있어서,
슬릿에서 코팅액의 평균 유량 대비 최소 유량은 94% 이상인 바 코터.The method of claim 1,
Bar coater with a minimum flow rate of 94% or more compared to the average flow rate of the coating liquid in the slit.
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