WO2017090934A1 - 기판 코팅장치 및 이를 포함하는 전도성 필름 코팅 장치 - Google Patents

기판 코팅장치 및 이를 포함하는 전도성 필름 코팅 장치 Download PDF

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WO2017090934A1
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coating
flexible substrate
unit
substrate
zone
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PCT/KR2016/013247
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이승현
최영만
장윤석
강동우
이택민
권신
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한국기계연구원
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/044—Forming conductive coatings; Forming coatings having anti-static properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
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    • B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports

Definitions

  • the present invention relates to a substrate coating apparatus and a conductive film coating apparatus including the same. More particularly, the space in the chamber may be divided into a plurality of separate zones by a partition and the atmosphere gas may be controlled for each zone.
  • the present invention relates to a substrate coating apparatus capable of uniformly coating the inner and outer surfaces of a film and a conductive film coating apparatus including the same.
  • a conductive metal is coated on a flexible substrate.
  • the coating process is a method of coating the coating liquid on the surface of the coating object by using a coating method such as roll coating, spray coating, slot die coating, flow coating, dip coating, and the like, and drying and cooling the coating liquid on the surface of the coating object.
  • FIG. 1 schematically shows a conventional conductive film coating apparatus using a roll-to-roll transfer method and dip coating method.
  • This coating apparatus has a supply roll UWR, a catalytic environment chamber 2, a conductive film electrode forming chamber 3, a cleaning chamber 4 and a recovery roll WR.
  • the feed roll UWR is disposed in the first drying chamber 1 and the recovery roll WR is disposed in the second drying chamber 5.
  • the catalyst environment chamber 2 coats the catalyst solution on the surface of the flexible substrate S to form an aluminum film electrode at a low temperature by using a chemical wet process. To this end, the catalyst environment chamber 2 includes a catalyst solution. Stored.
  • the conductive film electrode forming chamber 3 forms an aluminum film electrode on the flexible substrate S which is supplied from the catalytic environment chamber 2 and is surface treated.
  • an example of the conductive film electrode forming chamber 3 is provided.
  • the conductive ink composition is stored.
  • an atmosphere control chamber 8 which is cut off from the outside to form an inert gas atmosphere.
  • the various components of the coating apparatus are controlled in the atmosphere gas in one atmosphere chamber (8), for example, when performing maintenance work such as replacing the flexible substrate roll or troubleshooting of parts (8) is unsealed and outside air flows in.
  • the chamber 8 After completing the operation of the flexible substrate roll and troubleshooting, the chamber 8 is sealed and the entire interior of the chamber 8 is brought back into an inert gas atmosphere at a target concentration level, and then the coating operation is started.
  • the conductive film coating apparatus since the flexible substrate S is supported and transported by the plurality of guide rolls 9 so as to maintain a constant tension, the catalytic environment chamber 2 or the conductive film electrode forming chamber 3 One side of the flexible substrate coated with the catalyst or the conductive ink is pressed and rubbed by the guide roll 9, and thus the catalyst or the conductive ink coating layer is damaged and the coating distribution is uneven.
  • the object of the present invention includes a first coating unit of the dip coating method and a second coating unit of the microgravure method disposed above the first coating unit, the coating
  • a drying unit for drying the flexible substrate it relates to a substrate coating device configured to prevent hot air from flowing out of the drying unit by configuring the hot air to come out from the center slot and suck air into the slots adjacent to the inlet and outlet of the flexible substrate.
  • another object of the present invention relates to a conductive film coating apparatus including the substrate coating apparatus that can divide the space in the chamber into a plurality of separate zones by the partition and control the atmosphere gas for each zone.
  • Substrate coating apparatus includes a first coating unit, a second coating unit and a drying unit.
  • the first coating unit is disposed at a rear end of the supply roll for supplying the flexible substrate, and the catalyst solution is coated on the flexible substrate by dip coating.
  • the second coating unit is disposed at the rear end of the first coating unit, and coats the catalyst solution on the flexible substrate in a gravure manner.
  • the drying unit is disposed at the rear end of the second coating unit to dry the flexible substrate.
  • the first coating unit is a reservoir for storing the first coating solution, disposed in the reservoir, one or more guide rolls so that the flexible substrate has a path to be impregnated in the reservoir and to rise upwards. It may include.
  • the flexible substrate impregnated and coated in the reservoir of the first coating unit may be raised in a straight path to be supplied to the second coating unit.
  • the second coating unit, a pair of microgravure coating rolls, the pattern to be printed on each surface is formed of negative cells, supplying the metal precursor ink to each coating roll on top of each coating roll Dispensers, and a doctor blade for removing the metal precursor ink thinner on the surface of each coating roll.
  • the flexible substrate discharged from the first coating unit may pass between the pair of coating rolls of the second coating unit.
  • each of the pair of coating roll can be rotated in the direction opposite to the moving direction of the flexible substrate.
  • the drying unit may include a chamber having an inlet and an outlet formed on a path through which the flexible substrate passes, and a heating unit disposed in the chamber and heating a gas supplied from the outside of the chamber.
  • the flexible substrate passing through the second coating unit may be supplied into the chamber of the drying unit.
  • the chamber may include a blower for discharging hot gas toward the heating unit, and an inlet disposed to be adjacent to each of the inlet and the outlet of the chamber to suck gas in the chamber.
  • the amount of gas sucked from the inlet is greater than the amount of gas discharged from the blower port so that the inside of the chamber may be maintained at a negative pressure.
  • the intake duct connected to the intake port, a dust removal unit for removing particles and dust from the gas from the intake duct, a solvent removal unit for removing the solvent from the gas passing through the dust removal unit 50, and
  • the apparatus may further include an exhaust duct for passing the gas passing through the solvent remover to the blower, and at least a portion of the gas in the chamber may be supplied back to the chamber through the dust remover and the solvent remover.
  • the conductive film coating apparatus coats the conductive film on the flexible substrate in a roll-to-roll manner, and includes a chamber, a partition wall, a supply roll, a first substrate coating apparatus, a second substrate coating apparatus, a recovery roll, and a first roll. Blocking unit, the second blocking unit and the third blocking unit.
  • the chamber is filled with an inert gas.
  • the partition divides the space in the chamber into a plurality of zones.
  • the feed roll is disposed in the first one of the zones and unwinds the flexible substrate in roll form.
  • the first substrate coating apparatus is disposed in a second of the zones, and coats the catalyst solution on the flexible substrate conveyed from the feed roll.
  • the second substrate coating apparatus is disposed in a third of the zones, and forms a conductive film by coating a metal precursor ink on the catalyst coating layer of the flexible substrate.
  • the recovery roll is disposed in a fourth of the zones and recovers the flexible substrate on which the conductive film is formed.
  • the first blocking unit includes a through hole disposed in a partition between the first zone and the second zone and through which the flexible substrate can pass.
  • the second blocking unit includes a through hole disposed in a partition between the second zone and the third zone and through which the flexible substrate can pass.
  • the third blocking unit includes a through hole disposed in a partition between the third zone and the fourth zone and through which the flexible substrate can pass.
  • each of the first to the third blocking unit includes a sealing means for sealing the through hole, when the through hole is closed by the sealing means in the state that the transfer of the flexible substrate is stopped; The flow of gas through the through hole may be blocked.
  • a pair of pneumatic expansion tubes each installed at and respectively inflatable by the pneumatically toward the flexible substrate.
  • the pair of pneumatic expansion tubes when pneumatic pressure is injected into the pair of pneumatic expansion tubes while the transfer of the flexible substrate is stopped, the pair of pneumatic expansion tubes expand toward the flexible substrate and the pair of pneumatic expansion The tube and the flexible substrate interposed therebetween can be sealed.
  • each of the first to fourth zones may include a supply port for supplying inert gas to the space inside the zone, and an outlet port for discharging the inert gas out of the zone.
  • the amount of inert gas and the amount of inert gas supplied through the respective inlet and outlet of each of the first to fourth zones are controlled independently so that the inert gas concentration in the first to fourth zones is different for each zone. Can be set.
  • an inert gas is supplied into the chamber from the supply ports of the second and third zones and the It may be discharged out of the chamber through the outlets of the first and fourth zones.
  • the first substrate coating apparatus disposed in a fifth one of the plurality of zones and penetrates a partition between the second zone and the fifth zone, the first storage tank storing a catalyst solution.
  • a first connecting tube connecting the first catalyst tank with the catalyst solution reservoir, one or more second storage tanks disposed in a sixth of the plurality of zones, and storing the metal precursor ink, and the third zone and the A second connecting pipe may be further included to penetrate the partition wall between the sixth zones to connect the metal precursor ink reservoir of the second substrate coating apparatus and the second storage tank.
  • the first substrate coating apparatus the first coating unit for coating the catalyst solution in a dip coating method on the flexible substrate conveyed from the feed roll, disposed on the rear end of the first coating unit, the flexible substrate And a second coating unit for coating the catalyst solution in a gravure manner, and a drying unit disposed at a rear end of the second coating unit and drying the flexible substrate.
  • the second substrate coating apparatus the first coating unit for coating the metal precursor ink in a dip coating method on the flexible substrate conveyed from the feed roll, disposed in the rear end of the first coating unit, the flexible A second coating unit for coating a metal precursor ink on the substrate in a gravure method, and a drying unit disposed at the rear end of the second coating unit and drying the flexible substrate.
  • the partition wall divides the space in the chamber into a plurality of separate zones and controls the atmosphere gas for each zone, thereby reducing the gas filling time during roll replacement or device maintenance, and inert gas.
  • a conductive film coating apparatus comprising a first coating unit of the dip coating method and a second coating unit of the microgravure method disposed above the first coating unit and the inside of the flexible substrate
  • the second coating unit presses and adds the flexible substrate.
  • the drying unit for drying the coated flexible substrate is configured to allow hot air to come out from the center slot and suck air into the slots adjacent to the inlet and outlet of the flexible board so that the hot air does not flow out of the drying unit.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a conventional conductive film coating apparatus.
  • Figure 2 is a schematic diagram showing a conductive film coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing the substrate coating apparatus of FIG.
  • Figure 4 is a detailed schematic diagram for explaining the coating unit and the drying unit of FIG.
  • 5A through 5C are plan views illustrating a state in which the flexible substrate is coated while passing through the second coating unit.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a gas purification system in the drying unit of FIG.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which a plurality of substrate coating apparatuses of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating an open state of the blocking unit of FIG. 2.
  • 9A and 9B are front and side views illustrating an open state of the blocking unit of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a state in which the blocking unit of FIG. 8 is blocked.
  • 11A and 11B are front and side views illustrating a state in which the blocking unit of FIG. 8 is blocked.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a conductive film coating apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of controlling an atmosphere gas supply in the conductive film coating apparatus of FIG. 12.
  • first coating unit 420 second coating unit
  • Figure 2 is a schematic diagram showing a conductive film coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the conductive film coating apparatus includes a chamber 10, a plurality of partitions 11 installed in the chamber, and a plurality of sections partitioned by the partitions 11. And a plurality of storage tanks 70 and 80 for storing the disposed supply roll 20, the first substrate coating apparatus 30, the second substrate coating apparatus 40, the recovery roll 50, and the coating solution. do.
  • the chamber 10 forms an airtight space that is blocked from the outside to create an atmosphere suitable for conductive film coating and to prevent the contaminants generated during the coating from spreading to the outside.
  • the chamber 10 may be filled with an inert gas such as argon gas.
  • the partition 11 indicated by a dashed line in FIG. 1 divides the space in the chamber 10 into a plurality of sections.
  • the chamber 10 may be divided into eight zones S1 to S8 by a plurality of partitions 11.
  • the partition wall 11 may be installed inside to form a chamber having a plurality of zones.
  • the chambers may be formed by combining the chambers for each zone S1 to S8 and then combining them. You can also make (10).
  • Each zone (S1 ⁇ S6) is separated by the neighboring zone and the partition wall 11, the gas between the two zones can communicate with each other through the blocking unit 15 installed in the partition wall (11).
  • One blocking unit 15 is installed between each of the fourth zone S4 and the fifth zone S5, and between the fifth zone S5 and the sixth zone S6.
  • the blocking unit 15 has a through hole through which the flexible substrate 21 can pass, and seals the through hole as necessary to block the flow of gas between the two zones.
  • the blocking unit 15 will be described later with reference to FIGS. 8 to 11B.
  • the feed roll 20 is disposed in the first zone S1.
  • the supply roll 20 unwinds the flexible substrate 21 in the form of a roll and transfers it to the substrate coating apparatuses 30 and 40.
  • the flexible substrate 1 may include one of paper, polymer sheet, fiber, flexible glass, and textile paper, but is not limited thereto and is suitable for a roll-to-roll process (ie, bent). And any flexible material) that can be wound and wound.
  • the feed roll 20 has a blocking unit 15 between the first zone S1 and the second zone S2 and a blocking unit between the second zone S2 and the third zone S3 ( 15 is passed to the first substrate coating apparatus 30. At this time, it may be guided and transported by one or more guide rollers 17.
  • the first substrate coating apparatus 30 disposed in the third zone S3 coats the catalyst solution on the flexible substrate 21 transferred from the supply roll 20.
  • the type of catalyst used in the catalyst solution may vary depending on a component (eg, a metal component) to be coated on the flexible substrate 1 in the second substrate coating apparatus 40.
  • the catalyst is titanium isopropoxide (Ti (Oi-Pr) 4), titanium chloride (TiCl4), platinum (Pt) catalyst, cobalt (Co) catalyst It may be made of a catalyst, a nickel (Ni) catalyst, a manganese (Mn) catalyst, a zinc (Zn) catalyst or a combination thereof.
  • the catalyst coated flexible substrate passes through the blocking unit 15 between the third zone S3 and the fourth zone S4 and is transferred to the second substrate coating apparatus 40 disposed in the fourth zone S4. .
  • the second substrate coating apparatus 40 coats the metal precursor ink on the catalyst coating layer of the flexible substrate to form a conductive film.
  • the first substrate coating apparatus 30 and the second substrate coating apparatus 40 may have the same structure. As shown, each of the first and second substrate coating apparatuses 30 and 40 includes a first coating unit, a second coating unit and a drying unit.
  • the first and second substrate coating apparatuses 30 and 40 will be described later with reference to FIGS. 3 to 7.
  • the flexible substrate 21 on which the conductive film is formed passes through the fifth zone S5 and one or more blocking units 15 to the sixth zone S6. Transferred. At this time, it may be guided and transported by one or more guide rollers 17.
  • the recovery roll 50 disposed in the sixth zone S6 recovers the flexible substrate and winds it in the form of a roll. Accordingly, the conductive film is attached to the flexible substrate according to the roll-to-roll method by the conductive film coating apparatus of the present invention. Can be formed.
  • the seventh zone S7 includes one or more first storage tanks 70 for storing the catalyst solution and the eighth zone S8 includes one or more second storage tanks 80 for storing the metal precursor ink.
  • the first storage tank 70 is adjacent to the third zone S3 through the partition 11 and is connected to the first substrate coating apparatus by one or more connecting pipes 77 and 78 passing through the partition 11. 30) to the catalyst solution reservoir.
  • one tank of the first storage tanks 70 is a tank for supplying the catalyst solution, and for example, the catalyst solution is supplied to the catalyst solution reservoir of the first substrate coating apparatus 30 through the connecting pipe 77.
  • the other tank of the first storage tank 70 may be a catalyst solution recovery tank, and for example, the catalyst solution of the catalyst solution reservoir of the first substrate coating apparatus 30 may be recovered through the connection pipe 78. .
  • the second storage tank 80 is adjacent to the fourth zone S4 via the partition 11 and is coated with the second substrate by one or more connecting pipes 87 and 88 passing through the partition 11.
  • a metal precursor ink reservoir of the device 40 is connected.
  • one of the second storage tanks 80 is a supply tank, and supplies metal precursor ink to the metal precursor ink reservoir of the second substrate coating apparatus 40 through, for example, a connecting pipe 87.
  • the other one of the second storage tanks 80 is a recovery tank, and for example, the metal precursor ink of the metal precursor ink reservoir of the second substrate coating apparatus 40 may be recovered through the connection pipe 88. .
  • Each of the first zone S1 to eighth zone S8 may include a supply port (not shown) for supplying inert gas to the space inside each zone and an outlet port (not shown) for discharging the inert gas out of the zone. Can be.
  • the amount of inert gas supplied through the supply port of each zone and the amount of discharge through the discharge port can be controlled independently. Therefore, the inert gas concentration can be set and adjusted differently in each zone.
  • the inert gas concentrations of the third and fourth zones S3 and S4 having the first and second substrate coating apparatuses 30 and 40 are high.
  • There is an advantage that can efficiently operate by centralizing resources or energy. Such independent control of the inert gas atmosphere for each zone will be described later with reference to FIGS. 12 and 13.
  • the chamber 10 is divided into eight zones S1 to S8 is illustrated.
  • the supply roll 20 in the configuration of FIG. 2 is configured as the second zone S2.
  • the recovery roll 50 is disposed in the fifth zone (S5) and the first zone (S1) and the sixth zone (S6) may be omitted.
  • the number of zones constituting the chamber 10 may vary according to specific embodiments, and the arrangement relationship between the supply roll 20, the recovery roll 50, and the first and second substrate coating apparatuses 30 and 40 is also illustrated. It will be appreciated that it may vary.
  • first substrate coating apparatus 30 and the second substrate coating apparatus 40 An exemplary configuration of the first substrate coating apparatus 30 and the second substrate coating apparatus 40 will now be described with reference to FIGS. 3 to 7.
  • the first substrate coating apparatus 30 for coating the catalyst solution and the second substrate coating apparatus 40 for coating the metal precursor ink have the same configuration.
  • FIGS. 3 to 7 illustrate the second substrate coating apparatus 40 as an example for convenience of description, but the technical configuration and the operational effects thereof described with reference to FIGS. 3 to 7 are the first substrate coating apparatus 30. It is obvious that the same or similar can be applied to.
  • FIG. 3 is a schematic view showing the substrate coating apparatus of FIG.
  • the second substrate coating apparatus 40 includes a first coating unit 410, a second coating unit 420, and a drying unit 430.
  • the first coating unit 420 is a device for coating the metal precursor ink on the flexible substrate 21 transferred from the front end (eg, the first substrate coating apparatus 30).
  • the first coating unit 410 coats the metal precursor ink on the flexible substrate by dip coating.
  • the first coating unit 10 may include a reservoir 411 for storing the metal precursor ink, and may include one or more guide rollers 401 and 402 for guiding a path of the flexible substrate.
  • the metal precursor ink may include a metal precursor and a solvent, and may further include a solution stabilizer as necessary.
  • the metal of the metal precursor may be aluminum.
  • the metal of the metal precursor is aluminum (Al), lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium ( Ca) or a combination thereof.
  • the metal precursor may be, for example, a metal hydride, a complex of a metal hydride and an ether or amine based material, or a combination thereof.
  • the solvent of the metal precursor ink is, for example, water, tetrahydrofuran (THF), alcohol solvent, ether solvent, sulfide solvent, toluene solvent, xylene ), A benzene solvent, an alkane solvent, an oxane solvent, an amine solvent, a polyol solvent, or a combination thereof.
  • THF tetrahydrofuran
  • alcohol solvent ether solvent
  • sulfide solvent toluene solvent
  • xylene xylene
  • a benzene solvent an alkane solvent, an oxane solvent, an amine solvent, a polyol solvent, or a combination thereof.
  • the components of the metal precursor ink may vary depending on the specific embodiment to which the present invention is applied. However, the following drawings and embodiments of the present specification will be described on the premise of coating the aluminum precursor ink for convenience of description.
  • the second coating unit 420 is disposed at the rear end of the first coating unit 410 on the movement path of the flexible substrate 21.
  • the second coating unit 420 may be disposed above the first coating unit 410. Since the flexible substrate 21 discharged from the first coating unit 410 rises upward without a separate guide roller and is supplied to the second coating unit 420, the guide roller is flexible while the path of the flexible substrate is changed by the guide roller. Pressing the substrate can prevent damage to the flexible substrate or uneven distribution of the coating solution.
  • the second coating unit 420 may coat the metal precursor ink on the flexible substrate 21 in a gravure manner.
  • the metal precursor ink at this time may be the same component as the metal precursor ink in the first coating unit 410 or may be a different component.
  • the second coating unit 420 includes a pair of microgravure coating rolls 421 and is disposed to pass the flexible substrate 21 between the pair of coating rolls 421. Accordingly, the pair of coating rolls 421 squeeze the flexible substrate 21 and have a function of coating the metal precursor solution on the surface of the flexible substrate.
  • both the coating rolls 421 pressurize the flexible substrate 21 when the flexible substrate 21 passes between the pair of coating rolls 421, a part of the metal precursor ink on the surface of the flexible substrate is inside the flexible substrate. And some are removed from the surface so that the ink solution as a whole is uniformly dispersed inside the flexible substrate and relatively uniform thickness on the surface of the flexible substrate.
  • the pair of coating rolls 421 again coat the surface of the flexible substrate 21 in a microgravure method, the ink solution is further uniformly coated on the surface of the flexible substrate.
  • the coating solution which was conventionally coated by impregnation, comes out of the flexible substrate again when it comes into contact with the guide roll and is applied to the inner and outer surfaces of the flexible substrate. It has the advantage of being able to coat uniformly.
  • the drying unit 430 is disposed at the rear end of the second coating unit 420 to dry the flexible substrate discharged through the second coating unit 420.
  • the drying unit 430 is disposed above the second coating unit 420, and a separate guide roller is not disposed between the drying unit 430 and the second coating unit 420. Accordingly, the flexible substrate having passed through the second coating unit 420 may be upwardly supplied without being pressed by the guide roller and immediately supplied to the drying unit 430 to be dried.
  • An exemplary configuration of the drying unit 430 will be described later.
  • Figure 4 is a detailed schematic diagram for explaining the coating unit and the drying unit of FIG.
  • FIG. 4 is a view for explaining the second coating unit and the drying unit, and shows an exemplary configuration of the second coating unit 420 and the drying unit 430 of FIG. 3 in more detail.
  • the second coating unit 420 is disposed above the guide roller 401 of the first coating unit 410, and the drying unit 430 is disposed above the second coating unit 420. Is placed on. Accordingly, the flexible substrate 21 discharged from the first coating unit 410 may be transferred in a straight line without being folded or bent from side to side and may pass through the second coating unit 420 and the drying unit 430.
  • the flexible substrate discharged from the first coating unit 410 may rise along a straight path in the vertical direction, but may be transferred to the path having the inclination in accordance with specific device installation conditions.
  • the guide roll may be omitted between the first coating unit 410 and the second coating unit 420, and between the second coating unit 420 and the drying unit 430.
  • the second coating unit 420 may coat the metal precursor ink on the flexible substrate 21 in a gravure manner. As shown, the second coating unit 420 includes a pair of gravure coating rolls 421, a pair of dispensers 423, and a pair of doctor blades 425.
  • the coating roll 421 is a microgravure coating roll.
  • Microgravure coating is a roll size is reduced in accordance with the high-speed coating, the surface of the coating roll 421, the cell for pattern printing is intaglio.
  • the pattern formed on each surface of the pair of coating rolls 421 may be the same or different.
  • the pair of coating rolls 421 are spaced apart by a predetermined interval.
  • This predetermined interval is preferably an interval enough to allow the flexible substrate to pass between the coating rolls 421 while being subjected to a constant pressure, and this interval may vary depending on the material used as the flexible substrate in a specific embodiment.
  • Each of the pair of dispensers 423 is disposed on top of each coating roll 421 to supply metal precursor ink to each coating roll 421.
  • a pair of doctor blades 425 are disposed one on each coating roll 421 to remove metal precursor ink accumulated on the surface of each coating roll 421.
  • the flexible substrate 21 to be printed is configured to pass between a pair of coating rolls 421.
  • the metal precursor ink supplied from the dispenser 23 is filled in the intaglio cells on the surface of the coating roll 421, and the doctor blade 425 removes the metal precursor ink deposited on the surface of the coating roll 21.
  • the coating rolls 421 rotate to face each other and adhere to each other at a predetermined pressure, so that the ink filled in the cells of the coating roll 421 is flexible. It is transferred and printed on both sides of a board
  • each of the pair of coating rolls 421 may rotate in a direction opposite to the moving direction of the flexible substrate 21. That is, as shown by the arrow in the figure, when the flexible substrate 21 is moved from the bottom upwards, the left coating roll 421 of FIG. 4 rotates clockwise and the right coating roll 421 rotates counterclockwise.
  • 5A through 5C are plan views illustrating a state in which the flexible substrate is coated while passing through the second coating unit.
  • FIG. 5A schematically shows a cross section of the flexible substrate 21 at point (a) of FIG. 4.
  • the point is a state where the flexible substrate 21 is first coated in the first coating unit 410 and before flowing into the second coating unit 420, and a part of the metal precursor ink flows into the flexible substrate. It is absorbed and filled, and the coating solution is irregularly applied on the surface of the flexible substrate.
  • the coating roll 421 also prints the metal precursor ink solution on both sides of the flexible substrate in a microgravure manner. Accordingly, when the flexible substrate has completely passed through the coating roll 421 (eg, at the point (c) of FIG. 4), the cross section of the flexible substrate may have a shape as illustrated in FIG. 5C. That is, as shown, the ink solution may be printed on both surfaces of the flexible substrate to form a uniform and uniform coating layer on the surface of the flexible substrate.
  • the coating unit 420 compresses the flexible substrate and additionally coats the flexible substrate, so that the ink solution may be more uniformly and uniformly coated on the inside and the surface of the flexible substrate.
  • the coating solution is sufficiently filled from the first coating unit 410 to the inside of the flexible substrate by dip coating, and at the same time the external surface is removed while removing unnecessary excess ink in the flexible substrate from the second coating unit.
  • the ink By uniformly reapplying the ink on the substrate, sufficient and uniform coating can be performed on the inside and outside of the flexible substrate.
  • each of the pair of coating rolls 421 rotates in a direction opposite to the moving direction of the flexible substrate 21.
  • each of the pair of coating rolls may rotate in the same direction as the moving direction of the flexible substrate. That is, when the flexible substrate 21 moves upward from the bottom, the left coating roll 421 of FIG. 4 may rotate in a counterclockwise direction and the right coating roll 421 may rotate in a clockwise direction.
  • the flexible substrate 21 passing through the second coating unit 420 is raised and supplied to the drying unit 430.
  • the flexible substrate discharged from the second coating unit 420 may be supplied to the drying unit 430 by moving upward without passing through a separate guide roller.
  • the drying unit 430 is a hot air dryer for drying the flexible substrate by blowing a high temperature inert gas to the flexible substrate.
  • a high temperature argon gas may be used as the hot gas.
  • the drying unit 430 includes a drying unit chamber 431 and a pair of heating parts 435 disposed in the chamber 431.
  • the flexible substrate 21 is introduced into the drying unit chamber 431 through the inlet 432 formed at one side of the chamber 431, dried and discharged to the outside through the outlet 433 formed at the other side of the chamber 431.
  • the inlet 432 is formed at the bottom of the drying unit chamber 431 and the outlet 433 is formed at the top of the chamber 431.
  • Each of the pair of heating parts 435 is disposed in each of the left and right sides of the movement path of the flexible substrate 21 in the drying unit chamber 431.
  • the heating unit 435 may be implemented by heating means such as heating coils or infrared irradiation means, which are heated by electricity.
  • the drying unit chamber 431 includes a blower 436 and an inlet 437.
  • a heating unit 435 is disposed at the end side of the tuyeres 436, whereby an inert gas supplied from the outside is discharged from the tuyeres 436 and supplied to the heating unit 435. The inert gas is heated in the heating unit 435 and then sprayed toward the flexible substrate 21 to dry the flexible substrate 21.
  • the inert gas which dried the flexible substrate is discharged to the outside of the drying unit chamber 431 through the inlet port 437.
  • the inlet port 437 is disposed adjacent to each of the inlet port 432 and the outlet port 433 of the chamber 431 to suck the gas in the drying unit chamber 431.
  • the inlet port 437 By placing the inlet port 437 as close to the inlet port 432 and the outlet port 433 as possible, the gas in the chamber 431 is sucked into the inlet port 437 without exiting the inlet port 432 and the outlet port 433.
  • a large amount of solvent such as a solvent is discharged during the drying process of the flexible substrate, it is important that such material does not leak outside the drying unit chamber 431 through the inlet 432 or the outlet 433.
  • the inside of the chamber 431 may be configured to maintain negative pressure.
  • the intake amount and the exhaust amount can be adjusted such that, for example, the amount of gas sucked from the intake port 437 is larger than the amount of gas discharged from the blower port 436.
  • the gas discharged from the inlet port 437 of the drying unit chamber 431 has an inert gas such as argon as a main component, but is mixed with excess solvent, various particles, dust, etc. generated during substrate drying.
  • the excess solvent is a volatilized solvent of a coating solution such as a metal precursor ink or a catalyst solution, for example, various particles include a component that does not react with the catalyst in the coating solution.
  • the aluminum precursor is oxidized without reacting with the catalyst to produce particles such as aluminum oxide (Al 2 O 3).
  • the gas containing such impurities and harmful substances is purified in a gas purification system (not shown) without being discharged to the outside and then supplied to the drying unit 430 to be used to dry the flexible substrate.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a gas purification system in the drying unit of FIG.
  • the gas purification system may include an intake duct 471, an exhaust duct 472, a dust removal unit 440, a solvent removal unit 450, and a filter 460.
  • the intake duct 471 is connected to the intake port 437 of the drying unit 430 to transfer the gas sucked from the drying unit chamber 431 to the dust removal unit 440.
  • a driving means such as a pump is required on the gas flow path, but is not shown for convenience of description.
  • the dust removal unit 440 includes a container for accommodating the liquid 441, and an end of the intake duct 471 is immersed in the liquid 441. As the gas transferred from the intake duct 471 passes through the liquid 441, solid components such as various particles and dust are dissolved or precipitated in the liquid, and only the gas component is discharged to the outside of the dust removing unit 440 through the pipe.
  • the solvent removal unit 450 may include a heat exchanger 451 for performing heat exchange between the argon gas containing the solvent and the cold refrigerant.
  • the pipe through which the cool refrigerant flows in the heat exchanger 451 is configured to surround the pipe through which argon gas flows, so that the solvent condenses when argon gas containing the solvent passes through the heat exchanger 451.
  • the condensed solvent is collected and removed in the lower container 453.
  • the solvent removal unit 450 may be configured with an adsorbent layer composed of carbon or zeolite, and when the gas passes through the adsorbent layer, the solvent may be adsorbed on the adsorbent surface to remove the solvent in the gas.
  • adsorbent layer composed of carbon or zeolite
  • other solvent removal schemes may be applied and are not limited to any particular scheme.
  • the gas purification system may optionally further include a filter 460.
  • Argon gas from which the solvent is removed is sent to the filter 460, and the filter 460 finally filters impurities such as dust.
  • the filtered gas is supplied to the drying unit 30 through the exhaust duct 472.
  • the exhaust duct 472 is connected to the blower 436, and thus purified inert gas may be supplied back to the drying unit chamber 431 through the exhaust duct 472 and the blower 436.
  • energy can be used efficiently by concentrating and using thermal energy.
  • the heating unit 435 is disposed immediately adjacent to the flexible substrate 21 to be dried, and the end of the air outlet 436 is configured to connect with the heating unit 435, thereby heating unit (The argon gas heated by 435 is immediately blown to the flexible substrate 21 to dry the substrate, and then the gas used for drying is immediately returned to the purification system (FIG. 6) through the inlet port 437. It is possible to limit the moving path of the inside of the drying unit 430 and to prevent the heat energy is unnecessarily distributed to the outside of the drying unit chamber 431.
  • the spread of contaminants in the device can be prevented.
  • the drying unit 430 When the coating solution coated on the flexible substrate is dried, various particles such as excess solvent and aluminum oxide and dust are generated and mixed with the atmosphere gas in the drying unit 430.
  • the drying unit itself does not have a configuration of directly absorbing and removing such contaminants, and the gas purification unit is disposed in the chamber 10 unit. Therefore, in such a conventional configuration, contaminants generated in the drying unit 430 may spread to other device components in the chamber 10, which may adversely affect the life of the device. Many problems can occur, such as affecting the coating quality.
  • the drying unit and the gas purification system since the gas used for drying the flexible substrate is immediately sucked and purified through the inlet port 437, various contaminants such as solvent generated during substrate drying are transferred to the outside of the drying unit. To prevent diffusion and to contaminate other device configurations such as the first and second coating units 410 and 420 in the chamber of the flexible substrate coating device.
  • the second substrate coating apparatus 40 has been described with reference to FIGS. 3 to 6, and the first substrate coating apparatus 30 also has the second substrate coating apparatus described above in terms of configuration and function of each component. Same or similar to 40). However, while the second substrate coating apparatus 40 functions to coat the metal precursor ink on the flexible substrate, the first substrate coating apparatus 30 is different in that the catalyst solution is coated on the flexible substrate.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which a plurality of substrate coating apparatuses of FIG.
  • a plurality of substrate coating apparatuses may be arranged in a line, thereby coating a conductive metal film on the flexible substrate 21.
  • the first coating unit 510 and the second coating unit 520 on the left side are coating devices for catalyst coating, and the first coating unit 610 and the second coating unit 620 on the right side coat the conductive ink composition. It is a device for.
  • the first coating unit 510 has the same or similar structure and function as the first coating unit 410 of FIG. 3, except that the first coating solution 515 is a catalyst solution.
  • the second coating unit 520 has the same or similar structure and function as the second coating unit 420 of FIG. 3, and the same catalyst solution as the first coating solution may be used as the second coating solution.
  • the drying unit 530 of FIG. 7 has the same or similar structure and function as the drying unit 430 of FIG. 3.
  • the first coating unit 610, the second coating unit 620, and the drying unit 630 are respectively the first coating unit 410 and the second coating unit ( 420, and drying unit 430, each having the same or similar structure and function.
  • the conductive ink composition may be used as the first coating solution 615 and the second coating solution.
  • the flexible substrate 21 supplied from the supply roll is transferred from the left side to the right side of the drawing and supplied to the first coating unit 510 for catalyst coating on the left side.
  • the flexible substrate is impregnated in the first coating solution 515 stored in the reservoir of the first coating unit 510 and coated first and then transferred upward to pass through the second coating unit 520.
  • the second coating solution supplied to the second coating unit 520 may be the same solution as the first coating solution.
  • the flexible substrate may be compressed and coated while passing through the second coating unit 520, and may be coated such that the catalyst solution is uniformly distributed on the inner and outer surfaces of the flexible substrate as illustrated in FIG. 5C. Thereafter, the flexible substrate is transferred upward and dried while passing through the drying unit 530, and guided by the plurality of guide rolls 541 to be transferred to the conductive ink composition coating apparatus on the right side.
  • the catalyst-coated flexible substrate is first coated with the conductive ink composition by being impregnated in the first coating solution 615 stored in the reservoir of the first coating unit 610 on the right side, and then transferred upward to the second coating unit. Pressed and coated while passing through 620, the conductive ink can be uniformly coated on the inner and outer surfaces of the flexible substrate as shown in Figure 5c. Thereafter, the flexible substrate is transferred upward and dried while passing through the drying unit 630, and guided by the plurality of guide rolls 541 to be supplied to the recovery roll.
  • the substrate coating apparatus is not limited to this structure and may be modified in various arrangements and structures according to specific embodiments.
  • it can be configured by arranging in a plurality of stages, such as two stages, three stages, if necessary, and can be applied to coat various materials on the flexible substrate by different coating solutions.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating an open state of the blocking unit of FIG. 2.
  • 9A and 9B are front and side views illustrating an open state of the blocking unit of FIG. 8.
  • the blocking unit 15 includes a frame 150 surrounding a through hole through which the flexible substrate penetrates, and a sealing means installed inside the frame 150 to seal the through hole. do.
  • the outer circumference of the frame 150 is engaged with the partition 11 by engaging with the partition 11.
  • the frame 150 may be formed of an elastic material.
  • the sealing means for sealing the through hole may be implemented by a pair of pneumatic expansion tubes (151).
  • the pneumatic expansion tube 151 is installed on the inner side of the frame 150. As shown, the pneumatic expansion tube 151 is installed one each on the first inner surface and the second inner surface of the frame 151 facing each surface of the flexible substrate 21 is passed through the through-hole, respectively.
  • Pneumatic expansion tube 151 is formed of an elastic material having an internal space and expandable by pneumatic.
  • FIG. 9b it further comprises an injection tube 153 for supplying air pressure to the pneumatic expansion tube (151).
  • the injection tube 153 may be connected to the pneumatic expansion tube 151 through the frame 150.
  • the flexible substrate 21 is a section through the through hole of the blocking unit 15. Can be transported to other neighboring zones, and through this through-hole the gases between the two zones can also communicate with each other.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a state in which the blocking unit of FIG. 8 is blocked.
  • 11A and 11B are front and side views illustrating a state in which the blocking unit of FIG. 8 is blocked.
  • the transfer of the flexible substrate 21 is first stopped. Pneumatic pressure is injected into the pair of pneumatic expansion tubes 151 through the injection tube 153 while the movement of the flexible substrate 21 is stopped, and the pneumatic expansion tubes 151 respectively expand toward the flexible substrate 21. Contact with both sides of the flexible substrate. Accordingly, as shown in the drawing, between the pair of pneumatic expansion tubes 151 and the flexible substrate 21 interposed therebetween can be completely sealed.
  • the through-hole is sealed in the blocking state of the blocking unit 15 installed between the two zones, it is possible to block the gas flow between the two zones. Since the gas flow between the zones can be blocked by the operation of the blocking unit 15, the atmosphere gas for each zone of each of the zones S1 to S6 in the chamber 10 can be controlled independently.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a conductive film coating apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the conductive film coating apparatus shown in FIG. 12 is the same as the conductive film coating apparatus of FIG. 2 except for further including a supply port for supplying an inert gas into the chamber 10 and an outlet port for discharging the gas to the outside of the chamber 10. Do. Therefore, the configuration of the chamber 10 and the partition wall 11, the blocking unit 15, the supply roll 20, the first substrate coating apparatus 30, the second substrate coating apparatus 40, the recovery roll 50, Each component such as the first storage tank 70, the second storage tank 80, and the like are all the same as in Fig. 2, so that the same reference numerals are used and redundant descriptions are omitted.
  • the chamber 10 is separated by the partition 11 into first to eighth zones S1 to S8, and each of the first zones S1 to eighth zone S8 is inert.
  • the conductive film coating apparatus may independently control the inert gas supply amount through the supply ports I1 to I8 of each zone and the discharge amount through the discharge ports O1 to O8 of each zone.
  • the conductive film coating apparatus includes, for example, a pump for supplying gas to each supply port, and also a sensor for measuring gas concentration or pressure in each zone and a predetermined gas concentration in each zone according to the sensing result of the sensor. It may be provided with a control unit for controlling.
  • the atmosphere gas of each section can be controlled independently, so that the conductive film coating apparatus can be normally controlled.
  • Inert gas concentrations can be set and adjusted differently in each zone in a variety of situations, including coating operation, flexible roll roll replacement, and device maintenance.
  • the third zone S3 having the first and second substrate coating apparatuses 30 and 40 is present.
  • a first zone S1 in which an inert gas is supplied into the chamber 10 from the supply ports I3 and I4 of the fourth zone S4, and the supply roll 20 and the recovery roll 50 are disposed, respectively.
  • the inert gas may be controlled to be discharged to the outside through the outlets O1 and O6 of the sixth zone S6.
  • a gas flow is generated in which the inert gas moves from the third and fourth zones S3 and S4 toward the first and sixth zones S1 and S6, so that the third and fourth zones S3 and S4
  • the inert gas concentration can be maintained at a high level and the inert gas concentration in the seventh and eighth zones S7 and S8 can be maintained at a relatively low level.
  • the concentration level of the inert gas should be high and the gas concentration level of the supply roll 20 or the recovery roll 50 may be relatively small.
  • the flow of gas in the chamber 10 by controlling the, from an overall perspective of the conductive film coating apparatus, a small amount of inert gas can be concentrated and used efficiently in the required area.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of controlling an atmosphere gas supply in the conductive film coating apparatus of FIG. 12.
  • step S10 the transfer of the flexible substrate is stopped and all the blocking units 15 of the conductive film coating apparatus are switched to the closed state. That is, air pressure is injected into the pneumatic expansion tube 151 of each blocking unit 15 to seal the through hole. Accordingly, all the zones in the chamber 10 are sealed, and each closed zone can maintain the atmosphere of the current inert gas.
  • step S20 a work such as replacement of the flexible substrate roll, replacement or maintenance of components in the apparatus is performed as necessary.
  • the roll may be replaced or the parts may be replaced through one or more inlets 19 installed on the outer wall of the chamber 10.
  • one or more opening / closing doors may be installed in each zone S1 to S8 for such a replacement operation.
  • the area where the replacement or maintenance work is carried out disappears because the air communicates with the outside by opening the inlet 19 or the opening / closing door, but the inert gas atmosphere is eliminated. Can be kept as it is.
  • step S30 the atmosphere of the work area is charged back to the concentration level of the preset inert gas. That is, an inert gas such as argon is supplied through the gas supply port of the corresponding zone to fill up to a predetermined concentration level. At this time, since the other remaining zones maintain the gas atmosphere as it is, it does not need to be charged separately, thereby reducing the charging time in this step (S30).
  • an inert gas such as argon is supplied through the gas supply port of the corresponding zone to fill up to a predetermined concentration level.
  • the blocking unit 15 When the gas atmosphere of the work area is adjusted to a predetermined concentration level, the blocking unit 15 is operated in step S40 to switch to the open state.
  • the pneumatic pressure filled in the pneumatic expansion tube 151 may be discharged to the outside through the injection pipe 153 again, and the blocking unit 15 may again open the through hole as shown in FIG. 7 or 8. The seal is released.
  • the flexible substrate is transferred again and the coating process of the flexible substrate is resumed, and the gas atmosphere in the chamber is controlled according to the gas atmosphere concentration control method preset in step S50.
  • step S50 the inert gas is supplied through the supply ports of the third and fourth zones S3 and S4 in which the first and second substrate coating apparatuses 30 and 40 are disposed, and the first and second Inert gas is discharged out of the chamber through the outlets of the six zones (S1, S6), thereby maintaining the gas atmosphere of the substrate coating process at a relatively high concentration level, and maintaining the gas atmosphere of the supply roll and the recovery roll at a relatively low concentration. You can keep it at the level.

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Abstract

기판 코팅장치 및 이를 포함하는 전도성 필름 코팅 장치에서, 상기 기판 코팅장치는 제1 코팅 유닛, 제2 코팅 유닛 및 건조유닛을 포함한다. 상기 제1 코팅 유닛은 유연기판을 공급하는 공급롤 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 촉매 용액을 딥 코팅(dip coating) 방식으로 코팅한다. 상기 제2 코팅 유닛은 상기 제1 코팅 유닛의 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 촉매 용액을 그라비아 방식으로 코팅한다. 상기 건조유닛은 상기 제2 코팅 유닛의 후단에 배치되고 상기 유연기판을 건조시킨다.

Description

기판 코팅장치 및 이를 포함하는 전도성 필름 코팅 장치
본 발명은 기판 코팅장치 및 이를 포함하는 전도성 필름 코팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 격벽에 의해 챔버 내 공간을 다수의 분리된 구역으로 구분하고 각 구역별로 분위기 가스를 제어할 수 있으며, 전도성 필름의 내부와 외부 표면에 균일하게 코팅이 가능한 기판 코팅장치 및 이를 포함하는 전도성 필름 코팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전도성 필름을 형성하기 위해서는 유연기판에 전도성 금속을 코팅하는 공정을 거친다. 이러한 코팅 공정은 예를 들어 롤 코팅, 스프레이 코팅, 슬롯 다이 코팅, 플로우 코팅, 딥 코팅 등의 코팅법을 사용하여 코팅대상물 표면에 코팅액을 도포하고, 코팅대상물 표면의 코팅액을 건조하여 냉각시키는 방식으로 진행된다.
도1은 롤투롤(roll-to-roll) 이송방식과 딥(dip) 코팅법을 사용하는 종래의 전도성 필름 코팅 장치를 개략적으로 나타낸다. 이 코팅 장치는 공급롤(UWR), 촉매 환경 챔버(2), 전도성 필름 전극 형성 챔버(3), 세척 챔버(4) 및 회수롤(WR)을 구비한다. 공급롤(UWR)은 제1 건조 챔버(1)에 배치되고 회수롤(WR)은 제2 건조 챔버(5)에 배치된다.
촉매 환경 챔버(2)는 화학적 습식 공정을 이용하여 저온에서 알루미늄 필름 전극을 형성할 수 있도록 촉매 용액을 유연기판(S)의 표면에 코팅하며, 이를 위해 상기 촉매 환경 챔버(2)에는 촉매 용액이 저장된다.
한편, 전도성 필름 전극 형성 챔버(3)는 촉매 환경 챔버(2)에서 공급되어 표면 처리된 유연기판(S)에 알루미늄 필름 전극을 형성하며, 이를 위해 상기 전도성 필름 전극 형성 챔버(3)에는 예를 들어, 전도성 잉크 조성물이 저장된다.
이러한 공급롤, 회수롤, 촉매환경 챔버, 필름전극 형성 챔버 등 각종 구성요소들은 외부와 차단되어 불활성 가스 분위기를 형성하는 분위기 제어 챔버(8) 내에 배치되어 분위기가 제어된다.
그런데 이러한 종래기술에 따르면 코팅 장치의 상기 각종 구성요소들이 하나의 분위기 챔버(8) 내에서 분위기 가스가 제어되기 때문에 예를 들어 유연기판 롤을 교체하거나 부품의 고장수리 등 유지보수 작업을 할 경우 챔버(8)의 밀폐가 해제되고 외부 공기가 유입된다.
그리고 유연기판 롤의 교체, 고장수리 등 작업을 완료한 후 챔버(8)를 밀페하고 챔버(8) 내부 전체를 다시 목표 농도 레벨의 불활성 가스 분위기로 만들고 그 후 코팅 작업을 개시한다.
따라서 종래기술 구성에서는 전체 챔버(8) 단위로 분위기 가스를 제어해야 하므로 롤 교체나 유지보수 작업에 시간이 많이 걸리고 코팅 장치를 효율적으로 가동할 수 없다. 더욱이 롤 교체나 유지보수 작업을 할 때마다 챔버내로 외부 공기가 반복적으로 유입되기 때문에 챔버내 가스 분위기를 코팅 작업에 적합한 분위기로 제어하고 유지하기가 쉽지 않고 그러므로 코팅 필름의 품질이 저하하는 등의 문제도 발생한다.
나아가, 상기 전도성 필름 코팅 장치에서는 상기 유연기판(S)이 일정한 장력을 유지할 수 있도록 다수의 가이드 롤(9)에 의해 지지되어 이송되기 때문에, 촉매 환경 챔버(2)나 전도성 필름 전극 형성 챔버(3) 등을 통과하며 촉매 또는 전도성 잉크로 코팅된 유연기판의 한쪽 면이 가이드 롤(9)에 의해 가압되고 마찰되면서 촉매나 전도성 잉크 코팅층이 손상되고 코팅 분포가 불균일하게 되는 문제가 있다.
관련 선행기술문헌으로는 한국 공개특허공보 제10-2015-0117924호 (2015년 10월 21일 공개), 및 한국 등록특허 제10-1501240호 (2015년 3월 12일 공고)가 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 딥 코팅 방식의 제1 코팅 유닛 및 이 제1 코팅 유닛 상방에 배치된 마이크로그라비아 방식의 제2 코팅 유닛을 포함하고, 코팅된 유연기판을 건조하는 건조유닛으로서, 중앙 슬롯에서 열풍이 나오고 유연기판의 유입구와 유출구에 인접한 슬롯으로 공기를 흡입하도록 구성하여 열풍이 건조유닛 외부로 유출되지 않도록 하는 기판 코팅장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 격벽에 의해 챔버 내 공간을 다수의 분리된 구역으로 구분하고 각 구역별로 분위기 가스를 제어할 수 있는 상기 기판 코팅장치를 포함하는 전도성 필름 코팅 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 기판 코팅 장치는 제1 코팅유닛, 제2 코팅유닛 및 건조유닛을 포함한다. 상기 제1 코팅유닛은 유연기판을 공급하는 공급롤 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 촉매 용액을 딥 코팅(dip coating) 방식으로 코팅한다. 상기 제2 코팅유닛은 상기 제1 코팅 유닛의 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 촉매 용액을 그라비아 방식으로 코팅한다. 상기 건조유닛은 상기 제2 코팅 유닛의 후단에 배치되고 상기 유연기판을 건조시킨다.
일 실시예에서, 상기 제1 코팅 유닛은, 상기 제1 코팅용 용액을 저장하고 있는 저장조, 상기 저장조 내에 배치되어, 유연기판이 상기 저장조에 함침되었다가 위로 상승하는 경로를 갖도록 하는 하나 이상의 가이드 롤을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 코팅 유닛의 상기 저장조에 함침되어 코팅된 유연기판이 직선 경로로 상승하여 상기 제2 코팅 유닛으로 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 코팅 유닛이, 각각의 표면에 인쇄하고자 하는 패턴이 음각의 셀로 형성된, 한 쌍의 마이크로그라비아 코팅롤, 상기 각 코팅롤의 상부에서 각 코팅롤에 금속 전구체 잉크를 공급하는 디스펜서, 및 상기 각 코팅롤의 표면에 뭍은 금속 전구체 잉크를 제거하는 닥터 블레이드를 포함할 수 있다. 상기 제1 코팅 유닛에서 배출되는 유연기판이 상기 제2 코팅 유닛의 상기 한 쌍의 코팅롤 사이를 통과할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 한 쌍의 코팅롤의 각각이 상기 유연기판의 이동방향의 반대 방향으로 회전할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 건조유닛이, 유연기판이 통과하는 경로상에 형성된 유입구와 유출구를 갖는 챔버, 및 상기 챔버 내에 배치되고, 챔버 외부에서 공급되는 가스를 가열하는 히팅부를 포함할 수 있다. 상기 제2 코팅 유닛을 통과한 유연기판이 상기 건조유닛의 상기 챔버 내로 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 챔버가, 상기 히팅부를 향해 고온의 가스를 배출하는 송풍구, 및 상기 챔버의 유입구와 유출구의 각각에 인접하여 배치되어, 챔버 내의 가스를 흡입하는 흡기구를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 흡기구에서 흡입하는 가스의 양이 상기 송풍구에서 배출하는 가스의 양보다 많아서 상기 챔버의 내부가 음압으로 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 흡기구와 연결된 흡기덕트, 상기 흡기덕트로부터 나오는 가스에서 파티클 및 분진을 제거하는 분진 제거부, 상기 분진 제거부(50)를 통과한 가스에서 솔벤트를 제거하는 솔벤트 제거부, 및 상기 솔벤트 제거부를 통과한 가스를 상기 송풍구로 전달하는 배기덕트를 더 포함하고, 상기 챔버 내의 가스의 적어도 일부가 상기 분진 제거부 및 솔벤트 제거부를 통과하여 상기 챔버로 다시 공급할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 전도성 필름 코팅 장치는 롤투롤 방식으로 유연기판에 전도성 필름을 코팅하며, 챔버, 격벽, 공급롤, 제1 기판 코팅 장치, 제2 기판 코팅 장치, 회수롤, 제1 차단유닛, 제2 차단유닛 및 제3 차단유닛을 포함한다. 상기 챔버는 불활성 가스로 채워진다. 상기 격벽은 상기 챔버 내의 공간을 복수개의 구역으로 분할한다. 상기 공급롤은 상기 구역 중 제1 구역에 배치되고, 롤 형태의 유연기판을 권출한다. 상기 제1 기판 코팅 장치는 상기 구역 중 제2 구역에 배치되고, 상기 공급롤에서 이송되는 유연기판에 촉매 용액을 코팅한다. 상기 제2 기판 코팅 장치는 상기 구역 중 제3 구역에 배치되고, 상기 유연기판의 촉매 코팅층 위에 금속 전구체 잉크를 코팅하여 전도성 필름을 형성한다. 상기 회수롤은 상기 구역 중 제4 구역에 배치되고, 상기 전도성 필름이 형성된 유연기판을 회수한다. 상기 제1 차단유닛은 상기 제1 구역과 제2 구역 사이의 격벽에 배치되고 상기 유연기판이 통과할 수 있는 관통구를 포함한다. 상기 제2 차단유닛은 상기 제2 구역과 제3 구역 사이의 격벽에 배치되고 상기 유연기판이 통과할 수 있는 관통구를 포함한다. 상기 제3 차단유닛은 상기 제3 구역과 제4 구역 사이의 격벽에 배치되고 상기 유연기판이 통과할 수 있는 관통구를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제1 내지 제3 차단유닛들의 각각이 상기 관통구를 밀폐하는 밀폐수단을 포함하고, 상기 유연기판의 이송이 중지된 상태에서 상기 밀폐수단에 의해 상기 관통구가 밀폐되면 상기 관통구를 통한 가스의 흐름이 차단될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 내지 제3 차단유닛들의 각각이, 상기 관통구를 둘러싸며 탄성재질로 형성된 프레임, 및 상기 유연기판의 양쪽 표면을 각각 마주보는 상기 프레임의 제1 면과 제2 면에 각각 설치되고 공압에 의해 각각 상기 유연기판을 향해 팽창가능한 한 쌍의 공압팽창 튜브를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유연기판의 이송이 중지된 상태에서 상기 한 쌍의 공압팽창 튜브 내로 각각 공압이 주입되면, 상기 한 쌍의 공압팽창 튜브가 상기 유연기판을 향해 팽창하여 상기 한 쌍의 공압팽창 튜브 및 그 가운데 개재된 유연기판 사이를 밀폐할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 구역들의 각각이, 불활성 가스를 구역 내부 공간으로 공급하는 공급구, 및 불활성 가스를 구역 외부로 배출하는 배출구를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 구역들의 각각의 공급구 및 배출구를 통한 불활성 가스의 공급량과 배출량을 각각 독립적으로 제어하여 상기 제1 내지 제4 구역들 내의 불활성 가스 농도를 각 구역별로 다르게 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 내지 제3 차단유닛들의 관통구가 개방된 상태에서 유연기판이 이송되고 있을 때, 불활성 가스가 상기 제2 및 제3 구역들의 공급구에서 상기 챔버 내부로 공급되고 상기 제1 및 제4 구역들의 배출구를 통해 챔버 외부로 배출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수개의 구역 중 제5 구역에 배치되고, 촉매 용액을 저장하는 하나 이상의 제1 저장 탱크, 상기 제2 구역과 상기 제5 구역 사이의 격벽을 관통하여 상기 제1 기판 코팅 장치의 촉매 용액 저장조와 상기 제1 저장 탱크를 연결하는 제1 연결관, 상기 복수개의 구역 중 제6 구역에 배치되고, 금속 전구체 잉크를 저장하는 하나 이상의 제2 저장 탱크, 및 상기 제3 구역과 상기 제6 구역 사이의 격벽을 관통하여 상기 제2 기판 코팅 장치의 금속 전구체 잉크 저장조와 상기 제2 저장 탱크를 연결하는 제2 연결관을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 기판 코팅 장치가, 상기 공급롤에서 이송되는 유연기판에 촉매 용액을 딥 코팅 방식으로 코팅하는 제1 코팅 유닛, 상기 제1 코팅 유닛의 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 촉매 용액을 그라비아 방식으로 코팅하는 제2 코팅 유닛, 및 상기 제2 코팅 유닛의 후단에 배치되고 상기 유연기판을 건조시키는 건조유닛을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 기판 코팅 장치가, 상기 공급롤에서 이송되는 유연기판에 금속 전구체 잉크를 딥 코팅 방식으로 코팅하는 제1 코팅 유닛, 상기 제1 코팅 유닛의 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 금속 전구체 잉크를 그라비아 방식으로 코팅하는 제2 코팅 유닛, 및 상기 제2 코팅 유닛의 후단에 배치되고 상기 유연기판을 건조시키는 건조유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 격벽에 의해 챔버 내 공간을 다수의 분리된 구역으로 구분하고 각 구역별로 분위기 가스를 제어함으로써, 롤의 교체나 장치 유지보수 작업시 가스 충전 시간을 단축하고 불활성 가스 분위기를 효율적으로 관리할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 딥 코팅 방식의 제1 코팅 유닛 및 이 제1 코팅 유닛 상방에 배치된 마이크로그라비아 방식의 제2 코팅 유닛을 포함하는 전도성 필름 코팅 장치를 제공함으로써 유연기판의 내부와 외부 표면에 코팅용 용액을 충분하고 균일하게 도포할 수 있는 이점이 있다.
특히, 제2 코팅 유닛을 제1 코팅 유닛의 상방에 배치하고 제2 코팅 유닛에서 한 쌍의 코팅롤 사이를 유연기판이 상방향으로 통과하도록 구성함으로써, 제2 코팅 유닛이 유연기판을 압착하고 추가로 코팅하여 유연기판에 코팅용 용액을 한층 더 균일하고 두껍게 코팅할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 코팅된 유연기판을 건조하는 건조유닛으로서 중앙 슬롯에서 열풍이 나오고 유연기판의 유입구와 유출구에 인접한 슬롯으로 공기를 흡입하도록 구성하여 열풍이 건조유닛 외부로 유출되지 않도록 함으로써 열에너지를 집중화하여 사용하고 기판 건조시 발생하는 오염물질의 확산을 방지하는 이점이 있다.
도 1은 종래의 전도성 필름 코팅 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 필름 코팅 장치를 도시한 모식도이다.
도 3은 도 1의 기판 코팅장치를 도시한 모식도이다.
도 4는 도 3의 코팅유닛과 건조유닛을 설명하기 위한 상세 모식도이다.
도 5a 내지 도 5c들은 제2 코팅 유닛을 통과하면서 유연기판이 코팅되는 상태를 도시한 평면도들이다.
도 6은 도 4의 건조유닛 내의 가스 정제 시스템을 도시한 모식도이다.
도 7은 도 3의 기판 코팅장치를 연속하여 복수개 배열한 상태를 도시한 모식도이다.
도 8은 도 2의 차단유닛이 개방된 상태를 도시한 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 8의 차단유닛이 개방된 상태를 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 10은 도 8의 차단유닛이 차단된 상태를 도시한 사시도이다.
도 11a 및 도 11b는 도 8의 차단유닛이 차단된 상태를 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전도성 필름 코팅 장치를 도시한 모식도이다.
도 13은 도 12의 전도성 필름 코팅 장치에서, 분위기 가스 공급을 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다.
* 부호의 설명
10: 챔버 11: 격벽
15: 차단유닛 20: 공급롤
21: 유연기판 30: 제1 기판 코팅 장치
40: 제2 기판 코팅 장치 50: 회수롤
70: 제1 저장 탱크 80: 제2 저장 탱크
410 : 제1 코팅유닛 420 : 제2 코팅유닛
430 : 건조유닛 440 : 분진 제거부
450 : 솔벤트 제거부 460 : 필터
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 필름 코팅 장치를 도시한 모식도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 전도성 필름 코팅 장치는 챔버(10), 챔버 내에 설치된 복수개의 격벽(11), 그리고 이 격벽(11)에 의해 구획된 복수개의 구역(section)들의 각각에 배치된 공급롤(20), 제1 기판 코팅 장치(30), 제2 기판 코팅 장치(40), 회수롤(50), 및 코팅용 용액을 저장하는 복수개의 저장 탱크(70,80)를 포함한다.
챔버(10)는 전도성 필름 코팅에 적합한 분위기를 만들고 코팅중 발생하는 오염물질이 외부로 확산되는 것을 방지하기 위해 외부와 차단된 밀폐 공간을 이룬다. 예를 들어, 상기 챔버(10)는 아르곤 가스와 같은 불활성 가스로 충전될 수 있다.
도 1에 일점쇄선으로 표시한 격벽(11)은 챔버(10) 내의 공간을 복수개의 구역(section)으로 분할한다.
도시된 바와 같이, 상기 챔버(10)는 복수개의 격벽(11)에 의해 8개의 구역(S1~S8)으로 분할될 수 있다.
즉, 챔버(10)를 형성할 때 내부에 격벽(11)을 설치하여 복수개 구역을 갖는 챔버를 만들 수 있고, 이와 달리, 각 구역(S1~S8)별로 챔버를 각각 형성한 후 이를 조합하여 챔버(10)를 만들 수도 있다.
각 구역(S1~S6)은 이웃하는 구역과 격벽(11)에 의해 분리되어 있으며, 격벽(11)에 설치된 차단유닛(15)을 통해 두 구역간 기체가 서로 연통할 수 있다.
도시된 바와 같이, 제1 구역(S1)과 제2 구역(S2) 사이, 제2 구역(S2)과 제3 구역(S3) 사이, 제3 구역(S3)과 제4 구역(S4) 사이, 제4 구역(S4)과 제5 구역(S5) 사이, 제5 구역(S5)과 제6 구역(S6) 사이에 각각 하나씩 차단유닛(15)이 설치된다.
차단유닛(15)은 유연기판(21)이 통과할 수 있는 관통구를 가지며 필요에 따라 이 관통구를 밀폐하여 두 구역간 기체의 흐름을 차단할 수 있다. 차단유닛(15) 에 대해서는 도 8 내지 도 11b를 참조하여 후술하기로 한다.
공급롤(20)은 제1 구역(S1)에 배치된다. 공급롤(20)은 롤 형태의 유연기판(21)을 권출(unwinding)하여 기판 코팅 장치(30,40)로 이송한다. 일 실시예에서 유연기판(1)은 종이, 폴리머 시트, 섬유, 유연 글라스, 및 직물지 중 하나를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 롤투롤(roll-to-roll) 공정에 적합한 (즉, 휘어질 수 있고 감길 수 있는) 임의의 유연소재를 포함할 수 있다.
도시한 실시예에서 공급롤(20)은 제1 구역(S1)과 제2 구역(S2) 사이의 차단유닛(15) 및 제2 구역(S2)과 제3 구역(S3) 사이의 차단유닛(15)을 통과하여 제1 기판 코팅 장치(30)로 이송된다. 이 때 하나 이상의 가이드 롤러(17)에 의해 가이드되어 이송될 수 있다.
제3 구역(S3)에 배치된 제1 기판 코팅 장치(30)는 공급롤(20)에서 이송되는 유연기판(21)에 촉매 용액을 코팅한다.
이 때 촉매 용액에 사용되는 촉매의 종류는 제2 기판 코팅 장치(40)에서 유연기판(1)에 코팅할 성분(예컨대 금속 성분)에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어 후처리 공정에서 알루미늄(Al) 코팅을 하는 경우 촉매는 티타늄이소프로폭사이드(Ti(O-i-Pr)4), 티타늄 클로라이드(TiCl4), 백금(Pt)계 촉매, 코발트(Co)계 촉매, 니켈(Ni)계 촉매, 망간(Mn)계 촉매, 아연(Zn)계 촉매 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
촉매 코팅된 유연기판은 제3 구역(S3)과 제4 구역(S4) 사이의 차단유닛(15)을 통과하여, 제4 구역(S4)에 배치된 제2 기판 코팅 장치(40)로 이송된다. 제2 기판 코팅 장치(40)는 유연기판의 촉매 코팅층 위에 금속 전구체 잉크를 코팅하여 전도성 필름을 형성한다.
제1 기판 코팅 장치(30)와 제2 기판 코팅 장치(40)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 기판 코팅 장치(30,40)의 각각은 제1 코팅 유닛, 제2 코팅 유닛 및 건조유닛을 포함한다.
제1 및 제2 기판 코팅 장치(30,40)에 대해서는 도 3 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
제4 구역(S1)의 제2 기판 코팅 장치(40)에서 전도성 필름이 형성된 유연기판(21)은 제5 구역(S5) 및 하나 이상의 차단유닛(15)을 통과하여 제6 구역(S6)까지 이송된다. 이 때 하나 이상의 가이드 롤러(17)에 의해 가이드되어 이송될 수 있다.
제6 구역(S6)에 배치된 회수롤(50)은 유연기판을 회수하여 롤 형태로 권취(winding)하며, 이에 따라 본 발명의 전도성 필름 코팅 장치에 의한 롤투롤 방식에 따라 유연기판에 전도성 필름을 형성할 수 있다.
제7 구역(S7)은 촉매 용액을 저장하는 하나 이상의 제1 저장 탱크(70)를 포함하고 제8 구역(S8)은 금속 전구체 잉크를 저장하는 하나 이상의 제2 저장 탱크(80)를 포함한다.
제1 저장 탱크(70)는 격벽(11)을 통해 제3 구역(S3)과 이웃하고 있으며, 이 격벽(11)을 관통하는 하나 이상의 연결관(77,78)에 의해 제1 기판 코팅 장치(30)의 촉매 용액 저장조와 연결되어 있다.
예를 들어, 제1 저장 탱크(70) 중 하나의 탱크는 촉매 용액 공급용 탱크이며, 예컨대 연결관(77)을 통해 촉매 용액을 제1 기판 코팅 장치(30)의 촉매 용액 저장조에 공급한다. 또한, 제1 저장 탱크(70) 중 다른 하나의 탱크는 촉매 용액 회수용 탱크이며, 예컨대 제1 기판 코팅 장치(30)의 촉매 용액 저장조의 촉매 용액을 연결관(78)을 통해 회수할 수 있다.
마찬가지로, 제2 저장 탱크(80)는 격벽(11)을 통해 제4 구역(S4)과 이웃하고 있으며, 이 격벽(11)을 관통하는 하나 이상의 연결관(87,88)에 의해 제2 기판 코팅 장치(40)의 금속 전구체 잉크 저장조와 연결되어 있다.
예를 들어, 제2 저장 탱크(80) 중 하나의 탱크는 공급용 탱크이며, 예컨대 연결관(87)을 통해 금속 전구체 잉크를 제2 기판 코팅 장치(40)의 금속 전구체 잉크 저장조에 공급한다. 또한, 제2 저장 탱크(80) 중 다른 하나의 탱크는 회수용 탱크이며, 예컨대 제2 기판 코팅 장치(40)의 금속 전구체 잉크 저장조의 금속 전구체 잉크를 연결관(88)을 통해 회수할 수 있다.
제1 구역(S1) 내지 제8 구역(S8)의 각각은 불활성 가스를 각각의 구역 내부 공간으로 공급하는 공급구(도시 생략) 및 불활성 가스를 구역 외부로 배출하는 배출구(도시 생략)을 포함할 수 있다.
이 경우, 각 구역의 공급구를 통한 불활성 가스 공급량 및 배출구를 통한 배출량을 각기 독립적으로 제어할 수 있다. 따라서 각 구역마다 불활성 가스 농도를 각기 다르게 설정하고 조절할 수 있으며, 예컨대 제1 및 제2 기판 코팅 장치(30,40)가 있는 제3 및 제4 구역(S3,S4)의 불활성 가스 농도를 높은 레벨로 제어하고 저장 탱크(70,80)가 배치된 제7 및 제8 구역(S7,S8)의 불활성 가스 농도를 상대적으로 낮은 레벨로 제어할 수 있으므로, 전도성 필름 코팅 장치 전체적 관점에서, 필요한 곳에 필요한 자원이나 에너지를 집중화하여 효율적으로 운용할 수 있는 이점이 있다. 이와 같은 각 구역별 불활성 가스 분위기의 독립적 제어에 대해서는 도 12 및 도 13을 참조하여 후술하기로 한다.
한편 도 2에 도시한 실시예에서는 챔버(10)를 8개의 구역(S1 내지 S8)으로 구획한 예를 도시하였지만, 이와 달리, 도 2의 구성에서의 공급롤(20)이 제2 구역(S2)에 배치되고 회수롤(50)이 제5 구역(S5)에 배치되며 제1 구역(S1)과 제6 구역(S6)이 생략될 수 있다.
이와 같이 구체적 실시 형태에 따라 챔버(10)를 구성하는 구역의 개수가 달라질 수 있고 공급롤(20)과 회수롤(50), 제1 및 제2 기판 코팅 장치(30,40)의 배치관계도 달라질 수 있음을 이해할 것이다.
이제 도 3 내지 도 7을 참조하여 제1 기판 코팅 장치(30)와 제2 기판 코팅 장치(40)의 예시적 구성을 설명하기로 한다. 도시한 실시예에서 촉매 용액을 코팅하는 제1 기판 코팅 장치(30)와 금속 전구체 잉크를 코팅하는 제2 기판 코팅 장치(40)가 동일한 구성을 가진다.
도 3 내지 도 7은 설명의 편의를 위해 제2 기판 코팅 장치(40)를 예로서 도시하였으나 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명하는 기술구성 및 그에 따른 작용효과가 제1 기판 코팅 장치(30)에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있음은 자명하다.
도 3은 도 1의 기판 코팅장치를 도시한 모식도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 제2 기판 코팅 장치(40)는 제1 코팅 유닛(410), 제2 코팅 유닛(420), 및 건조유닛(430)을 포함한다. 제1 코팅 유닛(420)은 앞단(예컨대 제1 기판 코팅 장치(30))으로부터 이송되는 유연기판(21)에 금속 전구체 잉크를 코팅하는 장치이다.
제1 코팅 유닛(410)은 유연기판에 금속 전구체 잉크를 딥 코팅(dip coating) 방식으로 코팅한다. 이를 위해 제1 코팅 유닛(10)은 금속 전구체 잉크를 저장하는 저장조(411)를 구비하고, 유연기판의 경로를 안내하는 하나 이상의 가이드 롤러(401,402)를 포함할 수 있다.
금속 전구체 잉크는 금속 전구체 및 용매를 포함할 수 있고, 필요에 따라 용액 안정제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 전구체의 금속은 알루미늄일 수 있다. 이와 달리, 금속 전구체의 금속은 알루미늄(Al), 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 금속 전구체는 예를 들어 금속 수소화물(metal hydride), 금속 수소화물과 에테르 또는 아민 계열 물질의 복합체, 또는 이들의 조합일 수 있다.
금속 전구체 잉크의 용매는, 예를 들면 물, 테트라히드로퓨란(THF), 알코올(alcohol)계 용매, 에테르(ether)계 용매, 설파이드(sulfide)계 용매, 톨루엔(toluene)계 용매, 크실렌(xylene)계 용매, 벤젠(benzene)계 용매, 알칸(alkane)계 용매, 옥세인(oxane)계 용매, 아민(amine)계 용매, 폴리올(polyol)계 용매 또는 이들의 조합일 수 있다.
그 외에도 본 발명이 적용되는 구체적 실시 형태에 따라 금속 전구체 잉크의 성분이 달라질 수 있음을 이해할 것이다. 다만 본 명세서의 이하의 도면 및 실시예에서는 설명의 편의를 위해 알루미늄 전구체 잉크를 코팅하는 것으로 전제하고 설명하기로 한다.
다시 도 2를 참조하면, 제2 코팅 유닛(420)은 유연기판(21)의 이동 경로상에서 제1 코팅 유닛(410)의 후단에 배치된다. 구체적으로, 제2 코팅 유닛(420)은 제1 코팅 유닛(410)의 상방에 배치될 수 있다. 제1 코팅 유닛(410)에서 배출되는 유연기판(21)이 별도의 가이드 롤러 없이 위쪽으로 상승하여 제2 코팅 유닛(420)으로 공급되므로, 가이드 롤러에 의해 유연기판 경로가 변경되면서 가이드 롤러가 유연기판을 눌러서 유연기판이 손상되거나 코팅 용액이 불균일하게 분포되는 것을 방지할 수 있다.
제2 코팅 유닛(420)은 유연기판(21)에 금속 전구체 잉크를 그라비아 방식으로 코팅할 수 있다. 이 때의 금속 전구체 잉크는 제1 코팅 유닛(410)에서의 금속 전구체 잉크와 동일한 성분일 수도 있고 상이한 성분일 수도 있다.
제2 코팅 유닛(420)은 한 쌍의 마이크로그라비아 코팅롤(421)을 포함하며, 한 쌍의 코팅롤(421) 사이로 유연기판(21)이 통과하도록 배치된다. 이에 따라, 한 쌍의 코팅롤(421)이 유연기판(21)을 압착(squeeze)함과 동시에 금속 전구체 용액을 유연기판 표면에 코팅하는 기능을 가진다.
즉 유연기판(21)이 한 쌍의 코팅롤(421) 사이를 통과할 때 양쪽 코팅롤(421)이 유연기판(21)을 가압함에 따라 유연기판 표면에 있던 금속 전구체 잉크의 일부는 유연기판 내부로 들어가고 일부는 표면에서 제거되어 전체적으로 잉크 용액이 유연기판의 내부에 균일하게 분산되고 유연기판 표면에서는 비교적 균일한 두께로 분포하게 된다.
또한 이와 동시에 한 쌍의 코팅롤(421)이 마이크로그라비아 방식으로 유연기판(21) 표면을 다시 코팅하므로 잉크 용액이 유연기판의 표면에 추가로 균일하게 코팅된다.
이와 같은 제1 및 제2 코팅 유닛의 구성 및 배치에 의해, 종래에 함침에 의해 코팅되었던 코팅용 용액이 가이드 롤과 접촉할 때 유연기판에서 다시 빠져나오는 문제점을 해결하고 유연기판 내부 및 외부 표면에 균일하게 코팅할 수 있는 이점을 가진다.
건조유닛(430)은 제2 코팅 유닛(420)의 후단에 배치되고, 제2 코팅 유닛(420)을 통과하여 배출되는 유연기판을 건조시킨다. 건조유닛(430)이 제2 코팅 유닛(420)의 상방에 배치되고 건조유닛(430)과 제2 코팅 유닛(420) 사이에 별도의 가이드 롤러가 배치되지 않는다. 이에 따라 제2 코팅 유닛(420)을 통과한 유연기판이 가이드 롤러에 의한 압착을 받지 않고 상방향으로 상승하여 건조유닛(430)에 바로 공급되어 건조될 수 있다. 건조유닛(430)의 예시적 구성에 대해서는 후술하기로 한다.
도 4는 도 3의 코팅유닛과 건조유닛을 설명하기 위한 상세 모식도이다.
도 4는 제2 코팅 유닛 및 건조유닛을 설명하기 위한 도면으로, 도 3의 제2 코팅 유닛(420)과 건조유닛(430)의 예시적 구성을 보다 구체적으로 나타낸다.
도 4를 참조하면, 제2 코팅 유닛(420)은 제1 코팅 유닛(410)의 가이드 롤러(401)의 상방향에 배치되고, 건조유닛(430)은 제2 코팅 유닛(420)의 상방향에 배치된다. 이에 따라 제1 코팅 유닛(410)에서 배출되는 유연기판(21)이 좌우로 접히거나 구부러지지 않고 일직선으로 이송되어 제2 코팅 유닛(420)과 건조유닛(430)을 통과할 수 있다.
이 때, 제1 코팅 유닛(410)에서 배출되는 유연기판이 수직 방향으로 일직선 경로를 따라 상승해도 되지만 구체적인 장치 설치 조건에 따라 유연기판(21)이 경사를 갖는 경로로 이송되더라도 무방할 것이다. 또한 제1 코팅 유닛(410)과 제2 코팅 유닛(420) 사이에, 그리고 제2 코팅 유닛(420)과 건조유닛(430) 사이에 가이드 롤이 생략될 수도 있다.
제2 코팅 유닛(420)은 유연기판(21)에 금속 전구체 잉크를 그라비아 방식으로 코팅할 수 있다. 도시한 바와 같이, 제2 코팅 유닛(420)은 한 쌍의 그라비아 코팅롤(421), 한 쌍의 디스펜서(423), 및 한 쌍의 닥터 블레이드(425)를 포함한다.
예를 들어, 코팅롤(421)은 마이크로그라비아 코팅롤이다. 마이크로그라비아 코팅은 고속 코팅에 맞춰서 롤 크기를 작게 한 것으로, 코팅롤(421)의 표면에는 패턴 인쇄를 위한 셀(cell)이 음각으로 형성되어 있다. 실시 형태에 따라 한 쌍의 코팅롤(421)의 각 표면에 형성된 패턴이 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
한 쌍의 코팅롤(421) 사이는 소정 간격 이격되어 있다. 이 소정 간격은 바람직하게는 유연기판이 일정한 압력을 받으면서 코팅롤(421) 사이를 통과할 수 있을 정도의 간격이며, 이 간격은 구체적 실시 형태에서 유연기판으로 사용되는 재질에 따라 달라질 수 있다.
한 쌍의 디스펜서(423)의 각각은 각 코팅롤(421)의 상부에 배치되어, 각 코팅롤(421)에 금속 전구체 잉크를 공급한다. 한 쌍의 닥터 블레이드(425)는 각 코팅롤(421)에 하나씩 배치되어, 각 코팅롤(421)의 표면에 뭍은 금속 전구체 잉크를 제거한다.
인쇄 대상인 유연기판(21)은 한 쌍의 코팅롤(421) 사이를 통과하도록 구성된다. 디스펜서(23)에서 공급되는 금속 전구체 잉크가 코팅롤(421) 표면의 음각 셀에 채워지고 닥터 블레이드(425)는 코팅롤(21)의 표면에 뭍은 금속 전구체 잉크를 제거한다. 유연기판(21)이 한 쌍의 코팅롤(421) 사이를 통과할 때 코팅롤(421)이 서로 마주보며 소정 압력으로 밀착하면서 회전하고 이에 따라 코팅롤(421)의 셀에 채워져 있던 잉크가 유연기판의 양면에 각각 전사되어 인쇄된다.
이 때, 한 쌍의 코팅롤(421)의 각각은 유연기판(21)의 이동방향의 반대 방향으로 회전할 수 있다. 즉 도면에 화살표로 도시한 것처럼, 유연기판(21)이 아래에서 위쪽으로 이동할 때 도 4의 왼쪽 코팅롤(421)은 시계방향으로 회전하고 오른쪽 코팅롤(421)은 반시계 방향으로 회전한다.
도 5a 내지 도 5c들은 제2 코팅 유닛을 통과하면서 유연기판이 코팅되는 상태를 도시한 평면도들이다.
도 5a는 도 4의 (a)지점에서의 유연기판(21)의 단면을 도식적으로 나타낸다. (a)지점은 유연기판(21)이 제1 코팅 유닛(410)에서 1차적으로 코팅된 후 제2 코팅 유닛(420)으로 유입되기 전의 상태로서, 금속 전구체 잉크의 일부가 유연기판의 내부로 흡수되어 충진되어 있고 유연기판의 표면에도 코팅용 용액이 불규칙하게 도포되어 있다.
그 후 도 4의 (b)지점, 즉 한 쌍의 코팅롤(421)에 의해 유연기판이 압착되는 지점의 유연기판의 단면을 도 5b로 도식적으로 나타내었다. 소정 간격 이격된 한 쌍의 코팅롤(421) 사이를 유연기판이 통과할 때 코팅롤(421)이 양방향에서 유연기판을 압착함에 따라 유연기판 내부의 잉크 용액 중 일부는 밖으로 배출되고 나머지는 기판 내부에서 비교적 균일하게 분포하게 된다. 그리고 유연기판 표면에 도포된 잉크 용액의 일부가 압착시 제거되어 도포층이 상대적으로 얇으면서 일정하게 만들어진다.
유연기판이 한 쌍의 코팅롤(421)을 통과할 때 또한 코팅롤(421)이 마이크로그라비아 방식으로 유연기판의 양면에 금속 전구체 잉크 용액을 인쇄한다. 이에 따라, 유연기판이 코팅롤(421)을 완전히 통과했을 때(예컨대 도 4의 (c)지점에 있을 때) 유연기판의 단면은 도 5c와 같은 모습을 가질 수 있다. 즉 도시한 바와 같이 잉크 용액이 유연기판의 양쪽 표면에 인쇄되어 유연기판 표면에 일정하고 균일한 코팅층이 형성될 수 있다.
이와 같이 제2 코팅 유닛(420)을 제1 코팅 유닛(410)의 상방에 배치하고 제2 코팅 유닛(420)에서 한 쌍의 코팅롤(421) 사이를 유연기판이 통과하도록 구성함으로써, 제2 코팅 유닛(420)이 유연기판을 압착하고 추가로 코팅하게 되어 유연기판의 내부와 표면에 잉크 용액을 한층 더 균일하고 일정하게 코팅할 수 있는 이점이 있다.
또한 예컨대 천이나 섬유와 같이 액체 흡수율이 상대적으로 좋은 재질의 유연기판을 사용하는 경우, 제1 코팅 유닛(410)에서 딥 코팅을 하게 되면 유연기판이 불필요하게 과량의 잉크 용액을 흡수하게 되어 건조 시간이 오래 걸리는 문제가 있다. 이 문제를 피하기 위해 예컨대 딥 코팅이 아닌 롤 코팅만 할 수도 있으나 이 경우 유연기판내부까지 잉크를 충분히 흡수하지 못하는 문제가 발생한다.
그러나 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 코팅 유닛(410)에서 딥 코팅에 의해 유연기판 내부까지 충분히 코팅용 용액을 충진시키고 제2 코팅 유닛에서 유연기판 내 불필요한 과량의 잉크를 제거함과 동시에 외부 표면에 일정하게 잉크를 다시 도포함으로써, 유연기판 내부와 외부에 충분하면서 균일한 코팅을 수행할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 한 쌍의 코팅롤(421)의 각각이 유연기판(21)의 이동방향의 반대 방향으로 회전하는 것으로 설명하였다. 이와 달리, 한 쌍의 코팅롤의 각각이 유연기판의 이동방향과 동일 방향으로 회전할 수 있다. 즉 유연기판(21)이 아래쪽에서 위쪽으로 이동할 때 도 4의 왼쪽 코팅롤(421)은 반시계 방향으로 회전하고 오른쪽 코팅롤(421)은 시계 방향으로 회전하도록 구성할 수 있다.
도 4에서, 제2 코팅 유닛(420)을 통과한 유연기판(21)은 상승하여 건조유닛(430)으로 공급된다. 이 경우, 제2 코팅 유닛(420)에서 배출되는 유연기판이 별도의 가이드 롤러를 거치지 않고 상방향으로 이동하여 건조유닛(430)으로 공급될 수 있다.
상기 건조유닛(430)은 고온의 불활성 가스를 유연기판에 불어서 유연기판을 건조시키는 열풍 건조기이다. 일 실시예에서 고온 가스로서 고온의 아르곤 가스를 사용할 수 있다.
건조유닛(430)은 건조유닛 챔버(431) 및 챔버(431) 내에 배치된 한 쌍의 히팅부(435)를 포함한다. 유연기판(21)은 챔버(431)의 일측에 형성된 유입구(432)를 통해 건조유닛 챔버(431) 내로 유입되어 건조되고 챔버(431)의 타측에 형성된 유출구(433)를 통해 외부로 배출된다. 상기 유입구(432)는 건조유닛 챔버(431)의 하부에 형성되고 유출구(433)는 챔버(431)의 상부에 형성되어 있다.
한 쌍의 히팅부(435)의 각각은 건조유닛 챔버(431) 내에서 유연기판(21)의 이동 경로의 좌우 양쪽에 각각 하나씩 배치된다. 히팅부(435)는 예컨대 전기에 의해 가열되는 히팅코일 또는 적외선 조사수단과 같은 가열수단으로 구현될 수 있다.
건조유닛 챔버(431)는 송풍구(436)와 흡기구(437)를 포함한다. 도시한 바와 같이, 송풍구(436)의 단부측에 히팅부(435)가 배치되어 있고, 이에 따라, 외부에서 공급되는 불활성 가스가 송풍구(436)에서 배출되어 히팅부(435)로 공급되고, 이 불활성 가스는 히팅부(435)에서 가열된 후 유연기판(21)을 향해 분사되어 유연기판(21)을 건조시킨다.
유연기판을 건조시킨 불활성 가스는 흡기구(437)를 통해 건조유닛 챔버(431)의 외부로 배출된다. 흡기구(437)는 챔버(431)의 유입구(432)와 유출구(433)의 각각에 인접하여 배치되어, 건조유닛 챔버(431) 내의 가스를 흡입한다. 흡기구(437)를 가능한 유입구(432)와 유출구(433)에 가깝게 배치하여, 챔버(431) 내의 기체가 유입구(432)와 유출구(433)로 빠져나가지 않고 흡기구(437)로 모두 흡입되도록 하는 것이 바람직하다. 특히 유연기판의 건조 과정에서 다량의 솔벤트와 같은 유해물질이 배출되는데, 이러한 물질이 유입구(432)나 유출구(433)를 통해 건조유닛 챔버(431) 외부로 누출되지 않도록 하는 것이 중요하다.
이를 위해, 예컨대 챔버(431) 내부를 음압(negative pressure)으로 유지하도록 구성할 수도 있다. 또한, 예컨대 흡기구(437)에서 흡입하는 가스의 양이 송풍구(436)에서 배출하는 가스의 양보다 많도록 흡기량과 배기량을 조절할 수 있다.
한편 건조유닛 챔버(431)의 흡기구(437)로부터 배출된 가스는 예컨대 아르곤과 같은 불활성 가스를 주성분으로 하되 기판 건조시 발생한 잉여 솔벤트, 각종 파티클, 먼지 등이 혼합되어 있다. 여기서 잉여 솔벤트는 예를 들어 금속 전구체 잉크나 촉매 용액 등 코팅용 용액의 용매가 휘발된 것이며, 각종 파티클은 예를 들어 코팅용 용액 중 촉매와 반응하지 않은 성분을 포함한다. 예를 들어, 알루미늄 전구체가 촉매와 반응하지 않고 산화되어 알루미늄 옥사이드(Al2O3) 등의 파티클이 생성된다.
일 실시예에 따르면, 이러한 불순물과 유해물질을 함유한 가스가 외부로 배출되지 않고 가스 정제 시스템(도시 생략)에서 정제된 후 다시 건조유닛(430)으로 공급되어 유연기판을 건조시키는데 사용될 수 있다.
도 6은 도 4의 건조유닛 내의 가스 정제 시스템을 도시한 모식도이다.
도 6을 참조하면, 상기 가스 정제 시스템은 흡기덕트(471), 배기덕트(472), 분진 제거부(440), 솔벤트 제거부(450), 및 필터(460)를 포함할 수 있다.
흡기덕트(471)는 건조유닛(430)의 흡기구(437)와 연결되어, 건조유닛 챔버(431)로부터 흡입한 가스를 분진 제거부(440)로 이송한다. 이러한 가스 흐름을 위해 펌프 등의 구동수단이 가스 흐름 경로상에 필요하지만 설명의 편의를 위해 도시를 생략하였다.
분진 제거부(440)는 액체(441)를 수용하는 용기를 포함하고, 흡기덕트(471)의 단부가 액체(441)에 침지되어 있다. 흡기덕트(471)로부터 이송된 가스가 액체(441)를 통과하면서 각종 파티클과 먼지 등 고체 성분이 액체에 용해되거나 침전되고, 기체 성분만이 배관을 통해 분진 제거부(440) 외부로 배출된다.
분진 제거부(440)를 통과한 가스는 솔벤트 제거부(450)로 전달된다. 솔벤트 제거부(450)는 솔벤트를 함유한 아르곤 가스와 차가운 냉매 사이의 열교환을 행하는 열교환기(451)를 포함할 수 있다.
도시한 바와 같이, 열교환기(451)에서 차가운 냉매가 흐르는 배관이 아르곤 가스가 흐르는 배관을 감싸도록 구성되고, 이에 따라 솔벤트를 함유한 아르곤 가스가 열교환기(451)를 통과할 때 솔벤트가 응축되고, 응축된 솔벤트는 아래의 용기(453)에 포집되어 제거된다.
이와 달리, 솔벤트 제거부(450)는 카본 또는 제올라이트 등으로 구성된 흡착제층으로 구성될 수 있고, 가스가 이러한 흡착제층을 통과할 때 솔벤트가 흡착제 표면에 흡착되어 가스 중의 솔벤트를 제거할 수 있다. 그 외에도 다른 방식의 솔벤트 제거 구조가 적용될 수 있으며 어느 특정 방식에 제한되지 않는다.
상기 가스 정제 시스템은 필터(460)를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 솔벤트가 제거된 아르곤 가스는 필터(460)로 이송되고, 필터(460)는 먼지 등 불순물을 최종적으로 필터링한다. 필터링된 가스는 배기덕트(472)를 통하여 건조유닛(30)으로 공급된다. 배기덕트(472)는 송풍구(436)와 연결되어 있고, 이에 따라 정제된 불활성 가스가 배기덕트(472)와 송풍구(436)를 통해 건조유닛 챔버(431)로 다시 공급될 수 있다.
이상과 같이 상술한 도 4의 건조유닛 및 도 6의 가스 정제 시스템을 사용함으로써 다음과 같은 기술적 효과를 얻는다.
첫째, 열에너지를 집중하여 사용함으로써 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다.
종래 일반적으로 유연기판을 향해 열풍을 불거나 적외선을 조사하여 유연기판을 가열하는 경우 열에너지가 유연기판에만 집중되지 않고 주위 공기까지 가열시키게 되어 건조유닛 외부의 온도를 상승시키고, 그 결과 제1 및 제2 코팅유닛(410,420)과 건조유닛(430)을 수용하는 제4 구역(S1) 전체의 온도가 불필요하게 상승하게 되어 열에너지를 효율적으로 사용할 수 없는 문제가 있었다.
그러나 도 4에 도시된 건조유닛에 따르면 건조대상인 유연기판(21)에 바로 인접하여 히팅부(435)를 배치하고 송풍구(436)의 단부를 히팅부(435)와 연결하도록 구성하여, 히팅부(435)에 의해 가열된 아르곤 가스가 곧바로 유연기판(21)으로 분출되어 기판을 건조시키고 그 후 건조에 사용된 가스는 즉시 흡기구(437)를 통해 정제 시스템(도6)으로 회수되므로, 가열된 가스의 이동 경로를 건조 유닛(430) 내로 제한할 수 있고 열에너지가 건조유닛 챔버(431) 외부로 불필요하게 분산되는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 장치내 오염물질의 확산을 방지할 수 있다.
유연기판에 코팅된 코팅용 용액을 건조시킬 때 잉여 솔벤트, 산화알루미늄 등의 각종 파티클과 먼지 등이 오염물질(기체 및 고체 성분)이 생성되어 건조유닛(430) 내 분위기 가스에 혼합된다. 그런데 종래 기판 코팅 장치에서는 건조유닛 자체적으로 이러한 오염물질을 바로 흡수하여 제거하는 구성을 갖지 못하였고 챔버(10) 단위로 가스 정제부가 배치되었다. 따라서 이러한 종래 구성에서는 건조유닛(430)에서 발생한 오염물질이 챔버(10) 내의 다른 장치 부품까지 확산되어 장치 수명에 악영향을 끼칠 수 있고 특히 코팅 유닛(410,420)에 도달한 오염물질이 기판 코팅과정에 영향을 주어 코팅 품질이 저하되는 등 여러 문제가 발생할 수 있다.
그러나 본 실시예에 의한 건조유닛 및 가스 정제 시스템에 따르면, 유연기판 건조에 사용된 가스를 흡기구(437)를 통해 즉시 흡입하여 정제하므로, 기판 건조시 발생하는 솔벤트 등 각종 오염물질이 건조유닛 외부로 확산되는 것을 방지하고 유연기판 코팅 장치의 챔버내의 제1 및 제2 코팅 유닛(410,420) 등의 다른 장치 구성을 오염시키는 것을 방지한다.
이상과 같이 제2 기판 코팅 장치(40)에 대해 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하였으며, 제1 기판 코팅 장치(30)도 각 구성요소의 구성 및 기능면에서 상술한 제2 기판 코팅 장치(40)와 동일 또는 유사하다. 다만 제2 기판 코팅 장치(40)는 유연기판에 금속 전구체 잉크를 코팅하는 기능을 하는 반면 제1 기판 코팅 장치(30)는 유연기판에 촉매 용액을 코팅하는 점에서 상이하다.
도 7은 도 3의 기판 코팅장치를 연속하여 복수개 배열한 상태를 도시한 모식도이다.
도 7을 참조하면, 상기 기판 코팅장치는 복수개가 일렬로 배열될 수 있으며, 이를 통해 상기 유연기판(21)에 전도성 금속 필름을 코팅할 수 있다.
좌측의 제1 코팅 유닛(510)과 제2 코팅 유닛(520)은 촉매 코팅을 위한 코팅 장치이고, 우측의 제1 코팅 유닛(610)과 제2 코팅 유닛(620)은 전도성 잉크 조성물을 코팅하기 위한 장치이다.
좌측의 코팅 장치에서 제1 코팅 유닛(510)은 도 3의 제1 코팅 유닛(410)과 동일 또는 유사한 구조와 기능을 가지며, 다만 제1 코팅용 용액(515)은 촉매 용액이다. 제2 코팅 유닛(520)은 도 3의 제2 코팅 유닛(420)과 동일 또는 유사한 구조와 기능을 가지며, 제2 코팅용 용액은 제1 코팅용 용액과 동일한 촉매 용액이 사용될 수 있다. 또한 도 7의 건조유닛(530)은 도 3의 건조유닛(430)과 동일 또는 유사한 구조와 기능을 가진다.
마찬가지로, 도 7의 우측의 코팅 장치에서 제1 코팅 유닛(610), 제2 코팅 유닛(620), 및 건조유닛(630)은 각각 도 3의 제1 코팅 유닛(410), 제2 코팅 유닛(420), 및 건조유닛(430)에 대응하며 각기 동일 또는 유사한 구조와 기능을 가진다. 다만 도 7에서 제1 코팅용 용액(615)과 제2 코팅용 용액으로 전도성 잉크 조성물이 사용될 수 있다.
그리하여, 공급롤에서 공급되는 유연기판(21)은 도면의 좌측에서 우측으로 이송되어 좌측의 촉매 코팅용 제1 코팅 유닛(510)에 공급된다. 유연기판은 제1 코팅 유닛(510)의 저장조에 저장된 제1 코팅용 용액(515)에 함침되어 1차적으로 코팅된 후 상방향으로 이송되어 제2 코팅 유닛(520)을 통과한다. 제2 코팅 유닛(520)에 공급되는 제2 코팅용 용액은 제1 코팅용 용액과 동일한 용액일 수 있다.
유연기판은 제2 코팅 유닛(520)을 통과하면서 압착 및 코팅 처리가 되고, 도 5c에 도시한 것처럼 촉매 용액이 유연기판 내부와 외부 표면에 균일하게 분포하도록 코팅될 수 있다. 그 후 유연기판은 상방향으로 이송되어 건조유닛(530)을 통과하면서 건조되고, 복수개의 가이드 롤(541)에 의해 가이드되어 우측의 전도성 잉크 조성물 코팅용 장치로 이송된다.
촉매코팅된 유연기판은 우측의 제1 코팅 유닛(610)의 저장조에 저장된 제1 코팅용 용액(615)에 함침되어 전도성 잉크 조성물로 1차 코팅되고, 그 후 상방향으로 이송되어 제2 코팅 유닛(620)을 통과하면서 압착 및 코팅 처리되어, 전도성 잉크가 도 5c에 도시한 것처럼 유연기판의 내부와 외부 표면에 균일하게 코팅될 수 있다. 그 후 유연기판은 상방향으로 이송되어 건조유닛(630)을 통과하면서 건조되고, 복수개의 가이드 롤(541)에 의해 가이드되어 회수롤에 공급될 수 있다.
이상 도 7에 도시한 전도성 금속 필름 코팅 장치에서는 기판 코팅 장치를 2단으로 직렬로 배치한 구성을 예로서 설명하였다. 그러나 상기 기판 코팅 장치는 이러한 구조에 한정되지 않고 구체적 실시 형태에 따라 다양한 배치와 구조로 변형될 수 있다. 예를 들어 필요에 따라 2단, 3단 등의 복수의 단으로 직렬 배치하여 구성할 수 있으며, 코팅용 용액을 달리하여 유연기판에 여러 재료들을 코팅하는데 적용될 수 있다.
이제 도 8 내지 도 11b를 참조하여 차단유닛(15)에 대해 설명하기로 한다.
도 8은 도 2의 차단유닛이 개방된 상태를 도시한 사시도이다. 도 9a 및 도 9b는 도 8의 차단유닛이 개방된 상태를 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 8 내지 도 9b를 참조하면, 차단유닛(15)은 유연기판이 관통하는 관통구를 둘러싸는 프레임(150) 및 이 프레임(150) 내측에 설치되어 관통구를 밀폐할 수 있는 밀폐수단을 포함한다. 프레임(150)의 외측 둘레는 격벽(11)과 맞물려서 격벽(11)에 결합되어 있다. 일 실시예에서 프레임(150)은 탄성재질로 형성될 수 있다.
관통구를 밀폐하는 밀폐수단은 한 쌍의 공압팽창 튜브(151)로 구현될 수 있다. 공압팽창 튜브(151)는 프레임(150)의 내측면에 설치된다. 도시한 바와 같이, 공압팽창 튜브(151)는 관통구를 관통하며 이송되는 유연기판(21)의 양쪽 표면을 각각 마주보는 프레임(151)의 제1 내측면과 제2 내측면에 각각 하나씩 설치된다. 공압팽창 튜브(151)는 내부 공간을 가지며 공압에 의해 팽창가능한 탄성재질로 형성된다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 공압팽창 튜브(151)로 공압을 공급하는 주입관(153)을 더 포함한다. 도시한 것처럼 주입관(153)은 프레임(150) 내부를 거쳐 공압팽창 튜브(151)에 연결될 수 있다.
도 8 내지 도 9b는 차단유닛의 개방상태, 즉 공압팽창 튜브(151)에 공압이 주입되기 전의 상태를 나타내며, 이 상태에서 유연기판(21)은 차단유닛(15)의 관통구를 통해 한 구역에서 이웃하는 다른 구역으로 이송될 수 있고, 또한 이 관통구를 통해 두 구역 간의 기체도 서로 연통할 수 있다.
도 10은 도 8의 차단유닛이 차단된 상태를 도시한 사시도이다. 도 11a 및 도 11b는 도 8의 차단유닛이 차단된 상태를 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 10 내지 도 11b를 참조하면, 관통구를 밀폐하기 위해 우선 유연기판(21)의 이송이 중지된다. 유연기판(21)의 움직임이 정지된 상태에서 주입관(153)을 통해 한 쌍의 공압팽창 튜브(151) 내로 공압이 주입되고, 공압팽창 튜브(151)가 유연기판(21)을 향해 각각 팽창하여 유연기판의 양쪽 면과 접한다. 이에 따라 도시한 것처럼 한 쌍의 공압팽창 튜브(151) 및 그 가운데 개재된 유연기판(21) 사이가 완전히 밀폐될 수 있다.
이와 같이 두 구역 사이에 설치된 차단유닛(15)의 차단상태에서 관통구가 밀폐되어 있으므로 두 구역간 기체 흐름을 차단할 수 있다. 차단유닛(15)의 동작에 의해 구역간 기체 흐름을 차단할 수 있으므로, 챔버(10) 내의 각 구역(S1 내지 S6)의 구역별 분위기 가스를 각기 독립적으로 제어할 수 있게 된다.
이하에서 이러한 불활성 가스 분위기의 독립적 제어에 대해 도 12 및 도 13을 참조하여 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전도성 필름 코팅 장치를 도시한 모식도이다.
도 12에 도시된 전도성 필름 코팅 장치는 불활성 가스를 챔버(10) 내로 공급하는 공급구와 가스를 챔버(10) 외부로 배출하는 배출구를 더 포함하는 것을 제외하고는 도 2의 전도성 필름 코팅 장치와 동일하다. 따라서 챔버(10)와 격벽(11)의 구성, 차단유닛(15), 공급롤(20), 제1 기판 코팅 장치(30), 제2 기판 코팅 장치(40), 회수롤(50), 제1 저장 탱크(70), 및 제2 저장탱크(80) 등의 각 구성요소는 도 2와 모두 동일하므로 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명을 생략한다.
도 12를 참조하면, 챔버(10)는 격벽(11)에 의해 제1 내지 제8 구역(S1 내지 S8)으로 분리되어 있고, 제1 구역(S1) 내지 제8 구역(S8)의 각각은 불활성 가스를 각 구역 내부 공간으로 공급하는 적어도 하나의 공급구(I1 내지 I8) 및 불활성 가스를 구역 외부로 배출하는 배출구(O1 내지 O8)를 포함한다.
본 실시예에서의 전도성 필름 코팅장치는 각 구역의 공급구(I1 내지 I8)를 통한 불활성 가스 공급량 및 각 구역의 배출구(O1 내지 O8)를 통한 배출량을 각기 독립적으로 제어할 수 있다. 이를 위해 전도성 필름 코팅장치가 예를 들어 각 공급구로 가스를 공급하기 위한 펌프를 구비하고, 또한 각 구역의 가스 농도나 압력을 측정하는 센서 및 이 센서의 센싱 결과에 따라 각 구역을 기설정된 가스 농도로 제어하는 제어부를 구비할 수 있다.
이와 같이 챔버(10) 내의 각 구역(S1~S8) 간의 가스 흐름을 차단유닛(15)에 의해 차단할 수 있을 뿐만 아니라 각 구역의 분위기 가스를 각기 독립적으로 제어할 수 있으므로, 전도성 필름 코팅장치의 정상적 코팅 동작, 유연기판 롤의 교체, 장치의 유지보수 작업 등 다양한 상황에서 각 구역마다 불활성 가스 농도를 각기 다르게 설정하고 조절할 수 있다.
예를 들어, 모든 차단유닛(15)이 개방상태에 있고 전도성 필름 코팅 장치가 정상적으로 코팅 작업을 수행하고 있을 때, 제1 및 제2 기판 코팅 장치(30,40)가 있는 제3 구역(S3)과 제4 구역(S4)의 공급구(I3,I4)에서 챔버(10) 내부로 불활성 가스를 공급하고, 공급롤(20)과 회수롤(50)이 각각 배치된 제1 구역(S1)과 제6 구역(S6)의 배출구(O1,O6)를 통해 불활성 가스를 외부로 배출하도록 제어할 수 있다.
이 경우 제3 및 제4 구역(S3,S4)에서 제1 및 제6 구역(S1,S6)을 향해 불활성 가스가 이동하는 기체 흐름이 생기므로, 제3 및 제4 구역(S3,S4)의 불활성 가스 농도를 높은 레벨로 유지하고 제7 및 제8 구역(S7,S8)의 불활성 가스 농도를 상대적으로 낮은 레벨로 유지할 수 있다.
일반적으로 기판 코팅 공정시 불활성 가스의 농도 레벨이 높아야 하고 상대적으로 공급롤(20)이나 회수롤(50) 쪽의 가스 농도 레벨은 작아도 무방하므로, 위와 같이 각 구역별 공급구와 배출구의 가스 공급량/배출량을 조절하여 챔버(10) 내 가스 흐름을 제어함으로써 전도성 필름 코팅 장치의 전체 관점에서, 적은 불활성 가스를 필요한 구역에 집중하여 효율적으로 사용할 수 있다.
도 13은 도 12의 전도성 필름 코팅 장치에서, 분위기 가스 공급을 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 우선 단계(S10)에서 유연기판의 이송을 정지시키고 전도성 필름 코팅 장치의 모든 차단유닛(15)을 밀폐상태로 전환한다. 즉 각 차단유닛(15)의 공압팽창 튜브(151)에 공압을 주입하여 관통구를 밀폐한다. 이에 따라 챔버(10) 내의 모든 구역이 밀폐되고, 밀폐된 각 구역은 현재의 불활성 가스의 분위기를 그대로 유지할 수 있게 된다.
그 후 단계(S20)에서, 필요에 따라 유연기판 롤의 교체, 장치내 부품의 교체 또는 유지보수 등의 작업을 수행한다. 예컨대 챔버(10)의 외벽에 설치된 하나 이상의 반입구(19)를 통해 롤을 교체하거나 부품을 교체할 수 있다. 또한 도 2 또는 도 12에 도시하지 않았지만, 이러한 교체 작업을 위해 각 구역(S1~S8)마다 하나 이상의 개폐도어가 설치되어 있을 수 있다.
이 때 교체나 유지보수 작업이 수행되는 구역은 반입구(19)나 개폐도어의 개방에 의해 외부와 공기가 연통하기 때문에 불활성 가스 분위기가 없어지지만 나머지 구역들은 각기 서로 차단되어 밀폐되어 있으므로 불활성 가스 분위기를 그대로 유지할 수 있다.
교체나 유지보수 작업이 완료되면, 단계(S30)에서, 해당 작업 구역의 분위기를 기설정된 불활성 가스의 농도 레벨로 다시 충전한다. 즉 해당 구역의 가스 공급구를 통해 아르곤 등의 불활성 가스를 공급하여 기설정된 농도 레벨까지 충전한다. 이 때 다른 나머지 구역들은 가스 분위기를 그대로 유지하고 있으므로 별도로 충전할 필요가 없으므로 이 단계(S30)에서의 충전 시간을 단축할 수 있다.
해당 작업 구역의 가스 분위기를 기설정된 농도 레벨로 맞추면, 단계(S40)에서 차단유닛(15)을 작동시켜 개방상태로 전환한다. 예컨대 공압팽창 튜브(151)에 충전되었던 공압을 주입관(153)을 통해 다시 외부로 배출할 수 있고, 차단유닛(15)은 도7 또는 도8에 도시한 것처럼 관통구가 다시 개방되어 구역별 밀폐가 해제된다.
그 후 유연기판을 다시 이송시키며 유연기판의 코팅 공정을 재개하고, 단계(S50)에서 기설정된 가스 분위기 농도 제어방법에 따라 챔버 내 가스 분위기를 제어한다.
즉, 단계(S50)에서는, 제1 및 제2 기판 코팅 장치(30,40)가 배치된 제3 및 제4 구역(S3,S4)의 공급구를 통해 불활성 가스를 공급하고, 제1 및 제6 구역(S1,S6)의 배출구를 통해 불활성 가스를 챔버 외부로 배출하며, 이에 의해 기판 코팅 공정의 가스 분위기를 상대적으로 높은 농도 레벨로 유지하고 공급롤과 회수롤의 가스 분위기를 상대적으로 낮은 농도 레벨로 유지할 수 있다.
이상과 같이 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 상술한 실시예 외에도 다양한 변형례가 있을 수 있다. 이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (19)

  1. 유연기판을 공급하는 공급롤 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 촉매 용액을 딥 코팅(dip coating) 방식으로 코팅하는 제1 코팅 유닛;
    상기 제1 코팅 유닛의 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 촉매 용액을 그라비아 방식으로 코팅하는 제2 코팅 유닛; 및
    상기 제2 코팅 유닛의 후단에 배치되고 상기 유연기판을 건조시키는 건조유닛을 포함하는 기판 코팅 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 코팅 유닛은,
    상기 제1 코팅용 용액을 저장하고 있는 저장조;
    상기 저장조 내에 배치되어, 유연기판이 상기 저장조에 함침되었다가 위로 상승하는 경로를 갖도록 하는 하나 이상의 가이드 롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 코팅 유닛의 상기 저장조에 함침되어 코팅된 유연기판이 직선 경로로 상승하여 상기 제2 코팅 유닛으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 코팅 유닛이,
    각각의 표면에 인쇄하고자 하는 패턴이 음각의 셀로 형성된, 한 쌍의 마이크로그라비아 코팅롤;
    상기 각 코팅롤의 상부에서 각 코팅롤에 금속 전구체 잉크를 공급하는 디스펜서; 및
    상기 각 코팅롤의 표면에 뭍은 금속 전구체 잉크를 제거하는 닥터 블레이드를 포함하고,
    상기 제1 코팅 유닛에서 배출되는 유연기판이 상기 제2 코팅 유닛의 상기 한 쌍의 코팅롤 사이를 통과하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 한 쌍의 코팅롤의 각각이 상기 유연기판의 이동방향의 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 건조유닛이,
    유연기판이 통과하는 경로상에 형성된 유입구와 유출구를 갖는 챔버; 및
    상기 챔버 내에 배치되고, 챔버 외부에서 공급되는 가스를 가열하는 히팅부를 포함하고,
    상기 제2 코팅 유닛을 통과한 유연기판이 상기 건조유닛의 상기 챔버 내로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 챔버가,
    상기 히팅부를 향해 고온의 가스를 배출하는 송풍구; 및
    상기 챔버의 유입구와 유출구의 각각에 인접하여 배치되어, 챔버 내의 가스를 흡입하는 흡기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 흡기구에서 흡입하는 가스의 양이 상기 송풍구에서 배출하는 가스의 양보다 많아서 상기 챔버의 내부가 음압으로 유지되는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 흡기구와 연결된 흡기덕트;
    상기 흡기덕트로부터 나오는 가스에서 파티클 및 분진을 제거하는 분진 제거부;
    상기 분진 제거부(50)를 통과한 가스에서 솔벤트를 제거하는 솔벤트 제거부; 및
    상기 솔벤트 제거부를 통과한 가스를 상기 송풍구로 전달하는 배기덕트를 더 포함하고,
    상기 챔버 내의 가스의 적어도 일부가 상기 분진 제거부 및 솔벤트 제거부를 통과하여 상기 챔버로 다시 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  10. 롤투롤 방식으로 유연기판에 전도성 필름을 코팅하는 장치에 있어서,
    불활성 가스로 채워지는 챔버;
    상기 챔버 내의 공간을 복수개의 구역으로 분할하는 격벽;
    상기 구역 중 제1 구역에 배치되고, 롤 형태의 유연기판을 권출하는 공급롤;
    상기 구역 중 제2 구역에 배치되고, 상기 공급롤에서 이송되는 유연기판에 촉매 용액을 코팅하는 제1 기판 코팅 장치;
    상기 구역 중 제3 구역에 배치되고, 상기 유연기판의 촉매 코팅층 위에 금속 전구체 잉크를 코팅하여 전도성 필름을 형성하는 제2 기판 코팅 장치;
    상기 구역 중 제4 구역에 배치되고, 상기 전도성 필름이 형성된 유연기판을 회수하여 롤 형태로 권취하는 회수롤;
    상기 제1 구역과 제2 구역 사이의 격벽에 배치되고 상기 유연기판이 통과할 수 있는 관통구를 포함하는 제1 차단유닛;
    상기 제2 구역과 제3 구역 사이의 격벽에 배치되고 상기 유연기판이 통과할 수 있는 관통구를 포함하는 제2 차단유닛; 및
    상기 제3 구역과 제4 구역 사이의 격벽에 배치되고 상기 유연기판이 통과할 수 있는 관통구를 포함하는 제3 차단유닛을 포함하는 전도성 필름 코팅 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 차단유닛들의 각각이 상기 관통구를 밀폐하는 밀폐수단을 포함하고,
    상기 유연기판의 이송이 중지된 상태에서 상기 밀폐수단에 의해 상기 관통구가 밀폐되면 상기 관통구를 통한 가스의 흐름이 차단되는 것을 특징으로 하는 전도성 필름 코팅 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 차단유닛들의 각각이,
    상기 관통구를 둘러싸며 탄성재질로 형성된 프레임; 및
    상기 유연기판의 양쪽 표면을 각각 마주보는 상기 프레임의 제1 면과 제2 면에 각각 설치되고 공압에 의해 각각 상기 유연기판을 향해 팽창가능한 한 쌍의 공압팽창 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 필름 코팅 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유연기판의 이송이 중지된 상태에서 상기 한 쌍의 공압팽창 튜브 내로 각각 공압이 주입되면, 상기 한 쌍의 공압팽창 튜브가 상기 유연기판을 향해 팽창하여 상기 한 쌍의 공압팽창 튜브 및 그 가운데 개재된 유연기판 사이를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 전도성 필름 코팅 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 구역들의 각각이,
    불활성 가스를 구역 내부 공간으로 공급하는 공급구; 및
    불활성 가스를 구역 외부로 배출하는 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 필름 코팅 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 구역들의 각각의 공급구 및 배출구를 통한 불활성 가스의 공급량과 배출량을 각각 독립적으로 제어하여 상기 제1 내지 제4 구역들 내의 불활성 가스 농도를 각 구역별로 다르게 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 전도성 필름 코팅 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 차단유닛들의 관통구가 개방된 상태에서 유연기판이 이송되고 있을 때, 불활성 가스가 상기 제2 및 제3 구역들의 공급구에서 상기 챔버 내부로 공급되고 상기 제1 및 제4 구역들의 배출구를 통해 챔버 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 전도성 필름 코팅 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 복수개의 구역 중 제5 구역에 배치되고, 촉매 용액을 저장하는 하나 이상의 제1 저장 탱크;
    상기 제2 구역과 상기 제5 구역 사이의 격벽을 관통하여 상기 제1 기판 코팅 장치의 촉매 용액 저장조와 상기 제1 저장 탱크를 연결하는 제1 연결관;
    상기 복수개의 구역 중 제6 구역에 배치되고, 금속 전구체 잉크를 저장하는 하나 이상의 제2 저장 탱크; 및
    상기 제3 구역과 상기 제6 구역 사이의 격벽을 관통하여 상기 제2 기판 코팅 장치의 금속 전구체 잉크 저장조와 상기 제2 저장 탱크를 연결하는 제2 연결관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 필름 코팅 장치.
  18. 제10항에 있어서, 상기 제1 기판 코팅 장치가,
    상기 공급롤에서 이송되는 유연기판에 촉매 용액을 딥 코팅 방식으로 코팅하는 제1 코팅 유닛;
    상기 제1 코팅 유닛의 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 촉매 용액을 그라비아 방식으로 코팅하는 제2 코팅 유닛; 및
    상기 제2 코팅 유닛의 후단에 배치되고 상기 유연기판을 건조시키는 건조유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 필름 코팅 장치.
  19. 제10항에 있어서, 상기 제2 기판 코팅 장치가,
    상기 공급롤에서 이송되는 유연기판에 금속 전구체 잉크를 딥 코팅 방식으로 코팅하는 제1 코팅 유닛;
    상기 제1 코팅 유닛의 후단에 배치되고, 상기 유연기판에 금속 전구체 잉크를 그라비아 방식으로 코팅하는 제2 코팅 유닛; 및
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