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KR20030007593A - 박층 구조의 제조를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

박층 구조의 제조를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 최초 코팅 물질을 넓은 지역에 걸쳐 담체에 도포함으로써 최초 층 구조를 형성하는 단계:
최초 코팅 물질을 갖고 있는 담체를 최초 코팅 물질로부터 기능성 코팅을 형성하고 이것을 건조 및/또는 열적 가교에 의해서 담체에 동시에 결합시키기 위해서, 근적외선 영역에서 유효한 성분을 갖는 전자기 복사에 의해 조사(照射)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여 담체에 견고하게 결합되고 담체의 두께에 따라 동일한 크기 순서의 두께를 가지는 적어도 하나의 기능성 코팅을 갖고 유연한 형태, 특히 준(準)무한(quasi-endless) 밴드 형태의 담체로부터 박층 구조를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

박층 구조의 제조를 위한 방법 및 장치{METHOD AND ARRANGEMENT FOR THE PRODUCTION OF A THIN LAYERED STRUCTURE}
넓은 면적에 지지되는 박층으로 이루어진 구조에서, 박막 담체는 다양한 기술분야에서 점차 중요해지고 있다. 공지되고 경제적으로 매우 중요한 예는 박층 트랜지스터 장치를 포함하는데, 이는 특히, 액정 디스플레이 장치에서 사용되고, 또한, 플라스마 디스플레이와 같은 디스플레이 장치용 다른 박층 장치를 포함한다. 기술적, 경제적으로 중요한 다른 박층 장치는 전기화학 요소, 특히, 리튬(리튬 건전지 및 리튬 이온 축전지 등) 에 기초한 제 1 또는 제 2 요소의 분리 구조일 뿐만 아니라, 예를 들어 연료 전지와 같이 물질을 분리하고 에너지를 얻기 위한 매우 분화된 막 장치이다.
본 발명은 미리 특징화된 청구항 1에 따라 박층 구조를 제조하는 방법 뿐만 아니라 이 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다.
이런 박층 장치를 생산하기 위해서, 초기 상태의 얇은 코팅이 얇은 담체에 대한 다음의 도포로, 기능층으로 변환되고 담체에 견고하게 결합되는 것은 통상 필수적이다. 여기서의 의도는 담체 또는 코팅 물질에 대한 모든 가능한 악영향을 제거하여, 공정이 높은 신뢰성과 높은 생산성, 즉, 단위 시간당 단위 면적에서 높은 생산량을 가지고 수행되어야 한다는 것이다.
현재 기술적으로 매우 중요한 이런 일반적인 종류의 다양한 박층 장치를 위한 다양한 종류의 제조 공정이 공지되어 있지만, 상기 요구를 전적으로 만족하는 것은 아니다.
그리하여, 본 발명의 목적은 거의 보편적으로 적용가능하고, 특정한 층 구조를 쉽게 변환시키도록 개조될 수 있고, 코팅 및/또는 담체에 대한 피해를 크게 제거하는 반면에 잠정적으로 높은 생산성, 간결성 및 신뢰성을 특징으로 하는 이런 일반적인 종류의 개량된 방법을 제공하는 것이다.
이런 목적은 청구항 1에 주어진 특성을 가진 방법에 의해 성취된다. 본 방법을 실행하는데 유용한 장치가 청구항 17에 기술되어 있다.
본 발명은 각각의 경우에 사용되는 최초 코팅 물질이 근적외선(near- Infrared(NIR))지역, 즉 0.8㎛ 내지 1.5㎛사이의 파장에서의 전자기 복사를 연속적으로 운반되는 생산물에 가함으로써 기능성 박층 구조로 변환되고 동시에 담체에 결합되는 기본 아이디어를 포함한다. 따라서, 특정한 층 시스템에 따라 다른 단계로 얻어지는 효과는 특히 최초 코팅 물질의 건조 및/또는 가교이고, 많은 경우에 용융에 의해 담체에 융합된다.
본 발명에 따라 사용되는 복사는 상승된 온도에서 고에너지 할로겐 램프를 사용함으로써 간단하고 경제적인 방법으로 생산될 수 있다.
바람직한 박층 구조에서, 최초 코팅 물질 및 담체는 5㎛ 내지 500㎛ 사이의범위 특히, 20㎛ 내지 200㎛사이의 범위에서 중간 두께를 갖는다.
중요한 응용예에서 담체로서 사용되는 물질은 특히, 주로 PE, PP 또는 PVC 필름인 플라스틱 필름, 또는 금속 호일 또는 금속, 주로, 알루미늄 또는 구리 또는 이들의 합금으로 만들어진 미세직물(fine woven fabrics)이다. 최초 코팅 물질은 공지된 적절한 코팅 기술 자체, 바람직하게는 담체에 빙빙 돌려지고, 감겨지고, 분사되고, 뿌려지거나 부풀려지는 방법으로 특히, 액체 또는 풀 형태나, 분말로 도포된다.
공정에 사용되는 적외선 복사의 스펙트럼 조성물은 최초 코팅 물질의 흡수 성질에 따라, 바람직하게는 담체 또는 코팅의 개별 영역에 수용할 수 없는 열적 스트레스를 가하는 것을 피하기 위해서 층의 두께에 실질적으로 동일하게 가열되는 방법으로 조절된다. 이 조절은 전압을 사용하는 방법으로 이루어질 수 있으며 필터가 삽입될 수 있다. 입사 복사의 강도의 조절은 특히 복사 공급원 및 층구조의 표면 사이의 거리를 변화시킴으로써 이루어질 수 있다. 복사는 코팅에 직접적으로 또는 담체를 통해서 보내질 수 있거나 둘다로부터 적용될 수 있다.
사용된 최초 코팅 물질의 표면 및/또는 담체의 뒷면을 통과하는 기체의 흐름에 의해서 도포의 많은 경우에 기류로 충분하다. 한편으로, 원하는 곳에서 온도 분포를 보다 균일하게 만들 수 있고, 표면 온도를 줄이고, 또 다른 한편으로, 최초 코팅 물질의 휘발성 성분은 빠르게 제거될 수 있다. 그 결과, 이 방법의 신뢰성 및 유효성은 더욱 증가될 수 있다. 흐르는 기체(공기)는 바람직하게는 건조하고 차가우며 고 압력 및 고 운동력을 가지고 사용된다.
보다 정교한 방법에서, 탐지 신호(즉, 온도 센서로부터) 의 피드백에 기초한 제어 수행 방법이 제공된다.
제안된 방법은 박층 트랜지스터 장치, 특히 액정 디스플레이 장치 및 전기화학 요소를 위한 분리 박막, 특히 리튬 이온 축전지를 위한 분리 박막을 제조하는데 뿐만 아니라 플라스마 디스플레이를 위한 박층 구조 및 연료 전지를 위한 막 구조를 생산하는데 적절하다.
본 방법을 실행하기 위한 바람직한 장치는 다음을 포함한다: 특히, 담체 물질의 공급 롤 및 롤러를 사용하는 전방 공급 매카니즘으로 구성될 수 있는 준(準) 무한 담체를 처리하기에 적절한 전달 및 전방 공급 장치; 층을 형성하기 위해서 최초 코팅 물질을 전달하고 담체에 도포하는 배달 및 층 생성 장치; 및 특히, NIR에서 큰 스펙트럼 성분을 가진 하나 또는 그 이상의 할로겐 램프 및 적절한 전력공급원으로 구성된 조사(照射)장치.
본 장치의 바람직한 실시예에서는, 상기의 기체 흐름을 생산하고 방향을 조절하는 흐름 발생 장치 및/또는 입사 복사의 강도를 조절하거나 제어하기 위한 장치를 추가적으로 제공하는데, 후자는 바람직하게 복사 공급원 및 층 구조 사이의 거리를 변화시키기 위한 장치를 포함한다.
본 발명의 실행은 상기의 특정한 응용예 및 측면에 제한되지 않고, 많은 수의 추가 응용예가 가능하고 다른 측면에서, 추가 응용예의 발견은 당해 기술분야의 당업자의 능력 내에 있다.
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Claims (21)

  1. 최초 코팅 물질을 넓은 면적에 걸쳐 담체에 도포함으로써 초기 층 구조를 형성하는 단계:
    최초 코팅 물질을 갖고 있는 담체를 최초 코팅 물질로부터 기능성 코팅을 형성하고 이것을 건조 및/또는 열적 가교에 의해서 담체에 동시에 결합시키기 위해서, 근적외선 영역에서 유효한 성분을 갖는 전자기 복사에 의해 조사(照射) 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여 담체에 견고하게 결합되고 담체의 두께에 따라 동일한 크기 순서의 두께를 가지는 적어도 하나의 기능성 코팅을 갖고 유연한 형태, 특히 준(準)무한(quasi-endless) 밴드 형태의 담체로부터 박층 구조를 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상승된 작동 온도에서 작동되는 할로겐 램프로부터의 복사를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    5㎛ 내지 500㎛ 사이, 특히, 20㎛ 내지 200㎛ 범위의 평균 두께를 가진 최초 코팅 물질을 5㎛ 내지 500㎛, 특히 20㎛ 내지 200㎛ 사이의 범위의 평균 두께를 가진 담체에 도포하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    담체로서 플라스틱 필름, 특히 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 PVC 필름이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    담체로서 얇은 금속 호일 또는 금속(특히, 알루미늄 또는 구리 또는 알루미늄 또는 구리 함유 합금)으로 만들어진 미세 직물이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    최초 코팅 물질이 액체 또는 풀 형태, 특히 담체에 빙빙 돌려지고, 감겨지거나 또는 담체 위에 분사되어 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    최초 코팅 물질이 분말 형태, 특히 담체에 분무되거나 부풀려져 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복사의 스펙트렘 조성물이 최초 코팅 물질의 흡수 성질에 따라, 만일 원하면, 담체의 흡수 성질에 따라 조절되어, 최초 코팅 물질이 층의 전체 두께에 걸쳐 실질적으로 균일하게 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    스펙트럼 조성물이 적어도 하나의 필터에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    입사 복사의 강도를 조절하기 위해서, 복사 공급원 및 최초 코팅 물질의 표면 사이의 거리를 변하게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기체의 흐름, 특히 기류가 최초 코팅 물질의 휘발성 성분을 냉각 및/또는 제거할 목적으로 최초 코팅 물질의 표면 및/또는 담체의 뒷면 위로 통과되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    건조하고 차가운 기체가 높은 운동력으로 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    박층 트랜지스터 장치, 특히 액정 디스플레이 장치를 생산하기 위해서 담체에 기능성 코팅이 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기화학적 요소, 특히 리튬 이온 축전지용 분리 막을 생산하기 위해서 담체에 기능성 코팅이 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    플라스마 디스플레이 장치용 박층 구조를 생산하기 위해서 담체에 기능성 코팅이 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    연료 전지용 막 구조를 생산하기 위해서 담체에 기능성 코팅이 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 넓은 면적에 걸쳐 최초 코팅 물질을 담체에 도포함으로써 초기 층 구조를 형성하는 단계,
    최초 코팅 물질로부터 기능성 코팅을 형성하고 동시에 이것을 건조 및/또는 열적 가교에 의해서 담체에 결합시키기 위해서, 근적외선 영역에서 유효한 성분을갖는 전자기 복사를 가진 최초 코팅 물질을 지니는 담체를 조사(照射)하는 단계 를 포함하고,
    담체를 위한 전달 및 전방 공급 장치,
    특히 연속적으로, 담체에 최초 코팅 물질의 전달 및 그것의 담체에 대한 도포를 위한 전달 및 층 생성 장치 및
    최초 코팅 물질이 제공되고 근적외선 영역에서 유효한 성분을 갖고 있는 담체 방향으로 조절되는 복사를 생성하는 전달 및 층 생성 장치의 하류에 배치된 조사 장치를 가지는, 담체에 견고하게 결합되고 담체의 두께에 따라 동일한 크기 순서의 두께를 가지는 적어도 하나의 기능성 코팅을 갖고 유연한 형태, 특히 준(準)무한의 밴드 형태의 담체로부터 박층 구조를 제조하기 위한 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    조사 장치가 할로겐 램프, 특히 상승된 작동 온도에서 작동하는 것으로 제조되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    흐름 생성 장치가 박층 구조의 표면 또는 최초 층 구조에 실질적으로 평행한 방향으로 조절되고 조사 장치의 작동이 영향을 미치는 영역에서 상기 구조 위로 통과하는 기체의 흐름, 특히 높은 운동력을 가진 건조하고 차가운 기체의 흐름을 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    입사 복사의 강도의 조절, 특히 조사 장치에서 적어도 하나의 복사 공급원의 위치의 매우 정확한 조절을 위한 배치 장치에 의한 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어 장치가 조사 장치로부터의 복사의 강도를 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
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