KR20130012400A

KR20130012400A - Cone-jet mode electrostatic spray deposition apparatus

Info

Publication number: KR20130012400A
Application number: KR1020110073579A
Authority: KR
Inventors: 윤현; 우지훈; 라영민; 윤석구
Original assignee: 고려대학교 산학협력단
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-02-04
Anticipated expiration: 2031-07-25
Also published as: KR101263591B1

Abstract

본 발명은 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치에 관한 것으로, 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 장착하여 콘젯 분사 노즐의 분사 흐름을 가이드함과 동시에 반대 방향의 공기 흐름을 차단함으로써, 콘젯 분사 노즐의 분사 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있어 콘젯 모드에서도 오랜 시간 동안 지속적인 분사를 수행할 수 있고, 또한, 가이드 분사 유닛의 가이드 노즐 내부에 가스가 통과하며 유동하도록 메쉬를 장착함으로써, 가이드 노즐 내부에서 가스의 흐름을 안정화시킬 수 있고, 이에 따라 콘젯 분사 노즐에 대한 안정화 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치를 제공한다.The present invention relates to a cone jet electrostatic spraying device, comprising: a guide injection unit for injecting gas coaxially with the jet direction of the jet jet nozzle around the outside of the jet jet nozzle to guide the jet flow of the jet jet nozzle By blocking the air flow in the opposite direction, it is possible to stably maintain the spraying state of the cone jet nozzle, so that continuous spraying can be performed for a long time even in the cone jet mode, and also gas passes through the guide nozzle of the guide spray unit. By mounting the mesh to flow, it is possible to stabilize the flow of gas inside the guide nozzle, thereby providing a cone jet electrostatic spray apparatus that can further improve the stabilization function for the cone jet nozzle.

Description

Cone-Jet Mode Electrostatic Spray Deposition Apparatus

본 발명은 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 장착하여 콘젯 분사 노즐의 분사 흐름을 가이드함과 동시에 반대 방향의 공기 흐름을 차단함으로써, 콘젯 분사 노즐의 분사 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있어 콘젯 모드에서도 오랜 시간 동안 지속적인 분사를 수행할 수 있고, 또한, 가이드 분사 유닛의 가이드 노즐 내부에 가스가 통과하며 유동하도록 메쉬를 장착함으로써, 가이드 노즐 내부에서 가스의 흐름을 안정화시킬 수 있고, 이에 따라 콘젯 분사 노즐에 대한 안정화 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a cornjet mode electrostatic spray apparatus. More specifically, by mounting a guide injection unit for injecting gas coaxially with the jet direction of the cone jet nozzle around the outer periphery of the cone jet nozzle, guides the jet flow of the jet jet nozzle and blocks the air flow in the opposite direction. In addition, the spray state of the cone jet nozzle can be stably maintained so that continuous spraying can be performed for a long time even in the cone jet mode, and a mesh is installed to allow the gas to flow through the guide nozzle of the guide spray unit. The present invention relates to a cone jet electrostatic spray apparatus which can stabilize the flow of gas inside the nozzle and thus further improve the stabilization function for the cone jet nozzle.

일반적으로 정전기 스프레이 기술은 다양한 전구체를 스프레이 방식으로 분사하여 고밀도와 나노 단위의 박막까지 제조 가능한 코팅 기술들 중 하나이며, 이러한 정전기 스프레이 기술은 태양 전지를 비롯한 반도체 산업에 적용이 가능하며 나아가 페인팅, 냉각 등의 다양한 산업 분야에 적용이 가능하여 최근 그 사용 범위가 계속 확대되어 가고 있는 추세이다.In general, electrostatic spray technology is one of the coating technologies that can spray a variety of precursors to produce a high density and nano-scale thin film, this electrostatic spray technology can be applied to the semiconductor industry, including solar cells, furthermore, painting and cooling It can be applied to various industrial fields such as the trend of the use is expanding recently.

정전기 스프레이 장치는 이러한 정전기 스프레이 기술을 이용하여 코팅 작업을 수행하는 장치로서, 전구체를 분사하는 분사 노즐과, 분사 노즐에 전구체를 공급하는 전구체 공급 장치와, 전구체를 대전시키는 고전압 인가 장치 등을 포함하여 구성된다.Electrostatic spraying apparatus is a device for performing a coating operation using the electrostatic spraying technology, including a spray nozzle for spraying the precursor, a precursor supply device for supplying the precursor to the spray nozzle, a high voltage application device for charging the precursor, etc. It is composed.

이러한 정전기 스프레이 장치는 전구체 공급 장치를 통해 대략 10ml/hr의 유량으로 분사 노즐에 전구체를 공급하고, 전구체가 분사 노즐을 통과하면서 고전압 인가 장치에 의해 대전된 상태로 기판을 향해 분사되며, 대전된 전구체가 분사 노즐과 기판 사이에서 정전기적 인력에 의해 미립화되어 기판에 부착되는 방식으로 작동한다. 이때, 미립화되는 액적들은 나노 사이즈까지 조절이 가능하며, 이러한 미립화 액적을 분사하여 나노 사이즈의 박막 코팅을 수행할 수 있다.Such an electrostatic spray device supplies the precursor to the spray nozzle at a flow rate of approximately 10 ml / hr through the precursor supply device, the precursor is sprayed toward the substrate in a state charged by the high voltage applying device while passing through the spray nozzle, and the charged precursor Operates in such a way as to be atomized by the electrostatic attraction between the spray nozzle and the substrate and attached to the substrate. At this time, the atomized droplets can be adjusted to the nano-size, it is possible to perform the nano-size thin film coating by spraying the atomized droplets.

한편, 이러한 정전기 스프레이 장치는 분사 노즐의 종류에 따라 다양한 스프레이 모드를 가질 수 있는데, 이 중 콘 형태의 노즐을 이용한 콘젯 모드(cone-jet mode)에서 정전기 스프레이 장치는 노즐의 내부 지름에 거의 무관하게 노즐의 크기보다 작은 액적들을 형성하기 때문에 다른 스프레이 모드보다 상당한 장점을 가지고 있다.On the other hand, such an electrostatic spray device may have a variety of spray modes according to the type of injection nozzle, of which in the cone-jet mode (cone-jet mode) using a cone-shaped nozzle of the electrostatic spray device is almost irrespective of the inner diameter of the nozzle It has significant advantages over other spray modes because it forms droplets smaller than the size of the nozzle.

이러한 콘젯 모드에서 정전기 스프레이 장치는 전구체의 유량과 노즐의 인가 전압 및 전구체의 전기 전도계수(electrical conductivity)에 따라서 액적의 크기를 수십 나노미터의 크기에서부터 수백 마이크론 크기까지 발생시킬 수 있으며, 콘젯 모드는 다른 정전기적 방법과는 달리 안정적이어서 균일한 크기의 액적을 얻을 수 있다. 특히, 나노미터의 범위에서는 기존의 공압이나 초음파를 이용하는 기계적인 방식으로는 불가능한 균일한 크기의 입자나 액적을 만들어 낼 수 있는 것이 가장 큰 장점으로 여겨지고 있다.In the conjet mode, the electrostatic spray apparatus can generate droplet sizes from tens of nanometers to hundreds of microns depending on the flow rate of the precursor, the applied voltage of the nozzle, and the electrical conductivity of the precursor. Unlike other electrostatic methods, it is stable to obtain droplets of uniform size. In particular, in the nanometer range, it is considered that the greatest advantage is that it is possible to produce particles or droplets of uniform size that cannot be achieved by mechanical methods using conventional pneumatic or ultrasonic waves.

그러나 전구체가 분사 노즐을 통해 분사되는 과정에서 전구체의 전기 전도도가 높아지게 되면, 콘젯 노즐이 불안정한 상태가 되어 콘젯 모드에서는 오랜 시간 동안 지속적인 분사를 수행하기 어렵다는 문제가 있었다. 선 출원된 특허 제 10-507838 호에는 콘젯 모드에서 분사 상태의 안정을 위해 독립전위 가드판을 장착한 구성이 개시되어 있으나, 이는 정전분무 발생 전압을 극대화하기 위한 방법으로 콘젯 노즐의 분사 흐름 자체를 안정화시킬 수 없다는 문제가 있었다.
However, when the precursor has a high electrical conductivity of the precursor is injected through the injection nozzle, there is a problem that it is difficult to carry out continuous injection for a long time in the conjet mode because the cone jet nozzle becomes unstable. Patent application No. 10-507838 discloses a configuration in which the independent potential guard plate is mounted to stabilize the spraying state in the cone jet mode. However, this is a method for maximizing the electrospray generation voltage. There was a problem that it could not be stabilized.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 장착하여 콘젯 분사 노즐의 분사 흐름을 가이드함과 동시에 반대 방향의 공기 흐름을 차단함으로써, 콘젯 분사 노즐의 분사 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있으며, 이에 따라 콘젯 모드에서도 오랜 시간 동안 지속적인 분사를 수행할 수 있는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is equipped with a guide jet unit for injecting gas in the coaxial direction with the jet direction of the cone jet nozzle in the outer circumference of the cone jet nozzle, the jet jet nozzle By guiding the injection flow of air and blocking the air flow in the opposite direction, it is possible to maintain the spray state of the cone jet nozzle in a stable manner, so that the cone jet mode electrostatic spray can continuously perform a long time in the cone jet mode. To provide a device.

본 발명의 다른 목적은 콘젠 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛의 가이드 노즐 내부에 가스가 통과하며 유동하도록 메쉬를 장착함으로써, 가이드 노즐 내부에서 가스의 흐름을 안정화시킬 수 있고, 이에 따라 가이드 노즐로부터 분사되는 가스의 분사 흐름 또한 안정화되어 콘젯 분사 노즐에 대한 안정화 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to stabilize the flow of gas in the guide nozzle by mounting the mesh to flow through the gas inside the guide nozzle of the guide injection unit for injecting the gas coaxially with the injection direction of the congen injection nozzle Accordingly, the jet flow of the gas injected from the guide nozzle is also stabilized to provide a cone jet mode electrostatic spray apparatus that can further improve the stabilization function for the cone jet nozzle.

본 발명은, 전구체를 대전시켜 분사하고, 분사된 전구체를 정전기적 인력에 의해 피처리 기판에 부착하는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치에 있어서, 별도의 공급부로부터 액체 상태의 전구체를 공급받고, 공급받은 전구체를 콘 형태의 노즐 블록을 통해 피처리 기판에 에어로졸 상태로 분사하는 콘젯 분사 노즐; 상기 콘젯 분사 노즐을 통해 분사되는 전구체가 대전될 수 있도록 고전압을 인가하는 고전압 인가 장치; 상기 콘젯 분사 노즐의 외주면을 감싸도록 배치되어 상기 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 상기 콘젯 분사 노즐의 분사 방향을 따라 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치를 제공한다.The present invention is a cone-jet mode electrostatic spraying apparatus in which a precursor is charged and sprayed, and the sprayed precursor is attached to a substrate to be processed by electrostatic attraction, wherein the precursor in a liquid state is supplied from a separate supply unit, and the precursor is supplied. A cone jet nozzle spraying an aerosol to a substrate to be processed through a cone block; A high voltage applying device applying a high voltage to charge the precursor sprayed through the cone jet nozzle; And a guide injection unit disposed to surround an outer circumferential surface of the cone jet injection nozzle to inject gas along the injection direction of the cone jet nozzle around the outer periphery of the jet jet nozzle. .

이때, 상기 가이드 분사 유닛은 중공 파이프 형상으로 중심부에 상기 콘젯 분사 노즐이 길이 방향으로 관통 결합되어 상기 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레를 따라 가스 유입 유로가 형성되는 가이드 노즐; 및 상기 가이드 노즐에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함하고, 상기 가이드 노즐에는 상기 가스 공급 유닛으로부터 가스가 공급되도록 일측에 유입구가 형성되고, 상기 콘젯 분사 노즐의 노즐 블록에 인접한 일단에는 유입된 가스가 분사되도록 노즐홀이 형성될 수 있다.In this case, the guide injection unit comprises a guide nozzle in which a gas inlet flow path is formed along the outer circumference of the cone jet injection nozzle is coupled through the longitudinal direction in the center of the cone jet nozzle in a hollow pipe shape; And a gas supply unit supplying gas to the guide nozzle, wherein the guide nozzle has an inlet formed at one side such that gas is supplied from the gas supply unit, and the gas introduced at one end adjacent to the nozzle block of the jet jet nozzle The nozzle hole may be formed so as to spray.

또한, 상기 가이드 노즐의 노즐홀은 상기 가이드 노즐의 일단이 완전 개방된 형태로 형성될 수 있다.In addition, the nozzle hole of the guide nozzle may be formed so that one end of the guide nozzle is completely open.

또한, 상기 가이드 노즐의 가스 유입 유로에는 상기 가이드 노즐로 유입된 가스가 통과하며 유동하도록 별도의 메쉬가 장착될 수 있다.In addition, a separate mesh may be mounted in the gas inflow passage of the guide nozzle so that the gas introduced into the guide nozzle passes and flows.

또한, 상기 가스 공급 유닛은 가스를 저장하며 저장된 가스가 상기 가이드 노즐로 공급되도록 가스 공급 호스를 통해 상기 가이드 노즐과 연결되는 가스 저장 탱크; 및 상기 가스 저장 탱크로부터 상기 가이드 노즐로 공급되는 가스의 유량을 조절하는 가스 유량 조절기를 포함하여 구성될 수 있다.The gas supply unit may further include a gas storage tank that stores gas and is connected to the guide nozzle through a gas supply hose to supply stored gas to the guide nozzle; And it may be configured to include a gas flow controller for adjusting the flow rate of the gas supplied from the gas storage tank to the guide nozzle.

또한, 상기 피처리 기판이 안착되며 접지되도록 접지 단자가 형성되는 스테이지가 구비되고, 상기 스테이지에는 상기 피처리 기판에 열을 가할 수 있도록 히팅 모듈이 장착될 수 있다.In addition, a stage is provided with a ground terminal to be seated on the substrate to be grounded, and the heating module may be mounted on the stage to apply heat to the substrate.

또한, 상기 고전압 인가 장치는 상기 저장조로부터 상기 콘젯 분사 노즐을 연결하는 전구체 공급 호스에 연결되어 고전압을 인가하도록 구성될 수 있다.
In addition, the high voltage application device may be configured to be connected to a precursor supply hose connecting the cone jet nozzle from the reservoir to apply a high voltage.

본 발명에 의하면, 콘젯 분사 노즐의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛을 장착하여 콘젯 분사 노즐의 분사 흐름을 가이드함과 동시에 반대 방향의 공기 흐름을 차단함으로써, 콘젯 분사 노즐의 분사 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있으며, 이에 따라 콘젯 모드에서도 전구체를 콘젯 분사 노즐을 통해 오랜 시간 동안 지속적으로 분사할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a guide injection unit for injecting gas coaxially with the jet direction of the jet jet nozzle around the outer periphery of the jet jet nozzle, guides the jet flow of the jet jet nozzle, and blocks the air flow in the opposite direction. As a result, the spraying state of the spray jet nozzle can be stably maintained, and thus, the precursor can be continuously sprayed through the spray jet nozzle for a long time even in the spray jet mode.

또한, 콘젠 분사 노즐의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛의 가이드 노즐 내부에 가스가 통과하며 유동하도록 메쉬를 장착함으로써, 가이드 노즐 내부에서 가스의 흐름을 안정화시킬 수 있고, 이에 따라 가이드 노즐로부터 분사되는 가스의 분사 흐름 또한 안정화되어 콘젯 분사 노즐에 대한 안정화 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, by mounting the mesh so that the gas flows through the guide nozzle of the guide injection unit for injecting the gas coaxially with the injection direction of the congen injection nozzle, it is possible to stabilize the flow of gas in the guide nozzle, accordingly The injection flow of the gas injected from the guide nozzle is also stabilized, so that the stabilization function for the cone jet nozzle can be further improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 가이드 노즐에 대한 구성을 확대 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 가이드 노즐에 대한 다양한 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing the overall configuration of a spray mode electrostatic spray apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is an enlarged view illustrating a configuration of a guide nozzle of a cone jet electrostatic spray apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a view schematically illustrating various forms of the guide nozzle of the cone jet mode electrostatic spray apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 가이드 노즐에 대한 구성을 확대 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing the overall configuration of the cone-jet mode electrostatic spray apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration for the guide nozzle of the cone-jet mode electrostatic spray apparatus according to an embodiment of the present invention It is an enlarged view.

본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치는 별도의 가이드 분사 유닛을 통해 콘젯 노즐에 대한 안정성을 지속적으로 유지시킬 수 있는 장치로서, 콘젯 분사 노즐(200)과, 고전압 인가 장치(300)와, 가이드 분사 유닛(400)을 포함하여 구성된다.The conjet mode electrostatic spray apparatus according to an embodiment of the present invention is a device capable of continuously maintaining the stability of the cone jet nozzle through a separate guide injection unit, the cone jet nozzle 200 and the high voltage applying device 300 And a guide injection unit 400.

콘젯 분사 노즐(200)은 별도의 공급부(100)로부터 액체 상태의 전구체를 공급받아 피처리 기판(P)에 에어로졸 상태로 분사하는 구성으로, 전구체가 유입되도록 내부에 유로가 형성되는 노즐 케이스(210)와, 노즐 케이스(210)의 일단에 결합되는 콘 형태의 노즐 블록(220)을 포함하여 구성될 수 있다. 콘 형태의 노즐 블록(220) 끝단에는 미세한 노즐홀이 형성되어 이를 통해 전구체가 분사되도록 구성된다.The cone jet nozzle 200 is configured to spray a precursor of a liquid state from a separate supply unit 100 and to spray the aerosol state to a substrate P to be processed, and a nozzle case 210 in which a flow path is formed to allow a precursor to flow therein. ) And a cone block nozzle 220 coupled to one end of the nozzle case 210. At the end of the cone-shaped nozzle block 220 is formed a fine nozzle hole is configured to be sprayed through the precursor.

이때, 공급부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 액체 상태의 전구체가 일정 유량으로 콘젯 분사 노즐(200)에 공급될 수 있도록 시린지 펌프(syringe pump)로 구성될 수 있으나, 이와 달리 별도의 저장조(미도시)로부터 유량 조절기(미도시)를 통해 일정 유량 공급되도록 구성될 수도 있는 등 공급부(100)의 형태는 다양하게 변경 가능하다.At this time, the supply unit 100 may be configured as a syringe pump (syringe pump) so that the precursor in the liquid state can be supplied to the cone jet nozzle 200 at a predetermined flow rate, as shown in FIG. The shape of the supply unit 100, which may be configured to supply a constant flow rate through a flow regulator (not shown) from (not shown), may be variously changed.

여기서, 전구체는 코팅 종류에 따라 순수한 액체 상태의 전구체 또는 별도의 입자를 함유한 전구체가 적용될 수 있으며, 모두 액체 상태로 공급부(100)에 저장되어 액체 상태로 콘젯 분사 노즐(200)에 공급되고, 콘젯 분사 노즐(200)을 통해 분사되는 과정에서 에어로졸화되며 에어로졸 상태로 분사된다. 이와 같이 분사된 전구체는 피처리 기판(P)에 미세한 막 두께로 도포되는 방식으로 코팅 작업이 진행되는데, 이때, 전구체는 콘젯 분사 노즐(200)을 통해 분사되는 과정에서 고전압 인가 장치(300)를 통해 대전되고, 피처리 기판(P)은 별도의 접지 단자(510)를 통해 접지되도록 구성됨으로써, 대전된 상태로 분사된 전구체가 정전기적 인력에 의해 피처리 기판(P)에 부착된다.Here, the precursor may be a precursor in a pure liquid state or a precursor containing separate particles may be applied according to the coating type, all are stored in the supply unit 100 in a liquid state and supplied to the cone jet nozzle 200 in a liquid state, In the process of spraying through the jet jet nozzle 200 is aerosolized and sprayed in an aerosol state. The precursor is sprayed in such a manner that the coating operation is performed in a manner that is applied to the substrate (P) with a small film thickness, in this case, the precursor is sprayed through the jet jet nozzle 200, the high voltage applying device 300 The charged substrate P is configured to be grounded through a separate ground terminal 510, so that the precursor injected in the charged state is attached to the processed substrate P by electrostatic attraction.

고전압 인가 장치(300)는 콘젯 분사 노즐(200)을 통해 분사되는 전구체가 대전될 수 있도록 고전압을 인가하는데, 콘젯 분사 노즐(200)의 노즐 케이스(210)에 고전압을 인가하도록 콘젯 분사 노즐(200)과 연결될 수도 있고, 도 1에 도시된 바와 같이 콘젯 분사 노즐(200)에 연결되는 전구체 공급 호스(110)에 고전압을 인가하도록 전구체 공급 호스(110)에 연결될 수도 있다.The high voltage applying device 300 applies a high voltage so that the precursor sprayed through the cone jet nozzle 200 can be charged, and applies the high voltage to the nozzle case 210 of the cone jet nozzle 200. ) May be connected to the precursor supply hose 110 to apply a high voltage to the precursor supply hose 110 connected to the cone jet injection nozzle 200 as shown in FIG. 1.

즉, 전구체가 저장된 공급부(100)와 콘젯 분사 노즐(200)은 별도의 전구체 공급 호스(110)를 통해 연결되며, 이러한 전구체 공급 호스(110)를 통해 액체 상태의 전구체가 공급부(100)로부터 콘젯 분사 노즐(200)로 공급되는데, 이러한 전구체 공급 호스(110)에 고전압 인가 장치(300)를 통해 고전압을 인가함으로써, 전구체 공급 호스(110)를 유동하는 액체 상태의 전구체가 고전압에 의해 대전되고, 이와 같이 대전된 상태에서 콘젯 분사 노즐(200)을 통해 에어로졸 상태로 분사된다. 이때, 피처리 기판(P)은 접지 단자(510)를 통해 접지되므로, 대전된 전구체는 정전기적 인력에 의해 피처리 기판(P)에 쉽게 부착된다.That is, the supply unit 100 in which the precursor is stored and the cone jet nozzle 200 are connected through a separate precursor supply hose 110, and the precursor in the liquid state is conjeted from the supply unit 100 through the precursor supply hose 110. Is supplied to the injection nozzle 200, by applying a high voltage to the precursor supply hose 110 through the high voltage applying device 300, the precursor of the liquid state flowing through the precursor supply hose 110 is charged by a high voltage, In the charged state as described above is sprayed in the aerosol state through the jet jet nozzle 200. At this time, since the substrate P is grounded through the ground terminal 510, the charged precursor is easily attached to the substrate P by electrostatic attraction.

예를 들어, 전구체가 고전압 인가 장치(300)에 의해 양극(+)으로 대전되면, 접지 단자(510)에 연결된 피처리 기판(P)은 음극(-)으로 작용하므로, 양극(+)으로 대전된 전구체는 정전기적 인력에 의해 피처리 기판(P)의 표면에 부착되고, 부착된 이후 전구체에 대전된 전하는 접지 단자(510)를 통해 모두 빠져나가게 된다.For example, when the precursor is charged to the positive electrode (+) by the high voltage applying device 300, the substrate P connected to the ground terminal 510 acts as the negative electrode (−), and thus, charges to the positive electrode (+). The attached precursor is attached to the surface of the substrate P by the electrostatic attraction, and after the adhesion, the electric charges charged to the precursor are released through the ground terminal 510.

이때, 피처리 기판(P)이 안착될 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 스테이지(500)가 구비될 수 있으며, 이러한 스테이지(500)의 일측에 접지 단자(510)가 형성되어 피처리 기판(P)이 접지되도록 구성될 수 있다. 또한, 스테이지(500)에는 별도의 히팅 모듈(600)이 장착될 수 있으며, 이는 도 1에 도시된 바와 같이 스테이지(500) 내부에 열선이 삽입된 형태로 구성되거나 이와 달리 별도의 장치로서 구성될 수 있다. 이러한 히팅 모듈(600)에 의해 피처리 기판(P)에 열을 가할 수 있고, 이에 따라 피처리 기판(P)에 전구체가 분사되어 코팅된 상태에서 피처리 기판(P)에 대한 건조 작업을 더욱 신속하게 수행할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 1, a separate stage 500 may be provided so that the substrate P may be seated, and a ground terminal 510 may be formed on one side of the stage 500 to be processed. The substrate P may be configured to be grounded. In addition, a separate heating module 600 may be mounted on the stage 500, which may be configured in a form in which a heating wire is inserted into the stage 500, or alternatively, may be configured as a separate device. Can be. Heat may be applied to the substrate P by the heating module 600, and thus, drying of the substrate P may be performed while the precursor is sprayed onto the substrate P to be coated. It can be done quickly.

한편, 가이드 분사 유닛(400)은 콘젯 분사 노즐(200)의 외주면을 감싸도록 배치되어 콘젯 분사 노즐(200)의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향을 따라 가스를 분사하도록 구성된다. 즉, 가이드 분사 유닛(400)은 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하며 콘젯 분사 노즐(200)의 안정성을 지속적으로 유지시키도록 구성된다.On the other hand, the guide injection unit 400 is disposed so as to surround the outer peripheral surface of the cone jet nozzle 200 is configured to inject gas along the injection direction of the cone jet nozzle 200 around the outer periphery of the cone jet nozzle 200. That is, the guide injection unit 400 is configured to inject a gas in the coaxial direction with the injection direction of the cone jet nozzle 200 and to maintain the stability of the cone jet nozzle 200 continuously.

이러한 가이드 분사 유닛(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 콘젯 분사 노즐(200)에 결합되는 가이드 노즐(410)과, 가이드 노즐(410)에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛(420)을 포함하여 구성된다.The guide injection unit 400 includes a guide nozzle 410 coupled to the cone jet nozzle 200 and a gas supply unit 420 for supplying gas to the guide nozzle 410 as shown in FIG. 1. It is composed.

가이드 노즐(410)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 중공 파이프 형상으로 중심부에 콘젯 분사 노즐(200)이 길이 방향으로 관통 결합되도록 형성되고, 이와 같이 중심부에 관통 결합된 콘젯 분사 노즐(200)의 외측 둘레를 따라 가스 유입 유로(411)가 형성되도록 구성된다. 이때, 가이드 노즐(410)은 도 2에 도시된 바와 같이 2중관 형태로 형성되어 내벽과 외벽 사이 공간에 가스 유입 유로(411)가 형성되고, 중심부에 콘젯 분사 노즐(200)이 결합되는 방식으로 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the guide nozzle 410 is formed in a hollow pipe shape so that the cone jet nozzle 200 is penetrated in the longitudinal direction in the center thereof, and the cone jet nozzle 200 is penetrated and coupled to the center. A gas inflow passage 411 is formed along the outer periphery. At this time, the guide nozzle 410 is formed in a double tube shape as shown in Figure 2 is a gas inlet flow path 411 is formed in the space between the inner wall and the outer wall, in a manner that the cone jet nozzle 200 is coupled to the center Can be configured.

이러한 가이드 노즐(410)에는 가스 공급 유닛(420)으로부터 가스가 공급되도록 일측에 유입구(413)가 형성되고, 콘젯 분사 노즐(200)의 노즐 블록(220)에 인접한 일단에는 유입된 가스가 분사되도록 노즐홀(412)이 형성된다. 이때, 노즐홀(412)은 도 2에 도시된 바와 같이 가이드 노즐(410)의 일단이 완전 개방된 형태로 형성되는 것이 균등한 가스 흐름을 위해 바람직하지만, 이와 달리 가이드 노즐(410)의 일단에 원주 방향을 따라 다수개 형성되는 방식으로 구성될 수도 있는 등 다양하게 변경 가능하다.An inlet 413 is formed at one side of the guide nozzle 410 such that gas is supplied from the gas supply unit 420, and an inlet gas is injected at one end adjacent to the nozzle block 220 of the cone jet nozzle 200. The nozzle hole 412 is formed. At this time, the nozzle hole 412 is preferably formed in one end of the guide nozzle 410 is fully open, as shown in Figure 2 for the uniform gas flow, in contrast to one end of the guide nozzle 410 It may be variously modified, such as may be configured in a plurality formed along the circumferential direction.

가스 공급 유닛(420)은 가스를 저장하는 가스 저장 탱크(422)와, 가스 저장 탱크(422)로부터 가이드 노즐(410)로 공급되는 가스의 유량을 조절하는 가스 유량 조절기(421)를 포함하여 구성된다. 가스 저장 탱크(422)는 내부에 가스를 저장하도록 형성되며, 가스가 가스 저장 탱크(422)로부터 가이드 노즐(410)로 공급되도록 별도의 가스 공급 호스(401)를 통해 가이드 노즐(410)의 유입구(413)와 연결된다. 가스 유량 조절기(421)는 이러한 가스 공급 호스(401)에 장착되어 가스 유량을 조절하도록 구성된다.The gas supply unit 420 includes a gas storage tank 422 for storing gas and a gas flow regulator 421 for adjusting the flow rate of the gas supplied from the gas storage tank 422 to the guide nozzle 410. do. The gas storage tank 422 is formed to store gas therein, and an inlet of the guide nozzle 410 through a separate gas supply hose 401 to supply gas from the gas storage tank 422 to the guide nozzle 410. 413 is connected. Gas flow regulator 421 is mounted to this gas supply hose 401 is configured to adjust the gas flow rate.

이러한 구조에 따라 가스 저장 탱크(422)로부터 가스 공급 호스(401)를 통해 가이드 노즐(410)의 유입구(413)로 가스가 유입되며, 유입구(413)를 통해 가이드 노즐(410)의 가스 유입 유로(411)로 유입된 가스는 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 동일한 방향으로 노즐홀(412)을 통해 분사된다. 이와 같이 가이드 노즐(410)로부터 분사되는 가스는 콘젯 분사 노즐(200)의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 동일한 방향으로 형성되기 때문에, 콘젯 분사 노즐(200)로부터 분사되는 전구체의 분사 방향을 가이드하는 역할을 수행함과 동시에 콘젯 분사 노즐(200)의 분사력에 의해 분사 방향과 반대 방향으로 발생하는 공기의 흐름을 차단하는 기능을 수행한다. 따라서, 콘젯 분사 노즐(200)은 이러한 가이드 분사 유닛(400)을 통해 계속적으로 안정적인 분사 상태를 유지할 수 있다.According to this structure, gas is introduced from the gas storage tank 422 to the inlet 413 of the guide nozzle 410 through the gas supply hose 401, and the gas inlet flow path of the guide nozzle 410 through the inlet 413. The gas introduced into the 411 is injected through the nozzle hole 412 in the same direction as the spraying direction of the cone jet nozzle 200. Thus, since the gas injected from the guide nozzle 410 is formed in the same direction as the spraying direction of the cone jet nozzle 200 around the outer periphery of the cone jet nozzle 200, the precursor jetted from the cone jet nozzle 200 It serves to guide the injection direction and at the same time serves to block the flow of air generated in the opposite direction to the injection direction by the injection force of the jet jet nozzle 200. Therefore, the cone jet nozzle 200 may maintain a stable injection state through the guide injection unit 400.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 유입구(413)를 통해 가이드 노즐(410)로 유입된 가스는 도 2에 도시된 방향을 기준으로 하단에 위치한 노즐홀(412)을 통해 하향 분사된다. 이때, 가이드 노즐(410)의 중심부에는 콘젯 분사 노즐(200)이 관통 결합되어 전구체를 하향 분사하도록 구성되며, 가이드 노즐(410)의 노즐홀(412)은 이러한 콘젯 분사 노즐(200)의 외측 둘레를 감싸도록 배치된다. 또한, 가이드 노즐(410)의 노즐홀(412)을 통해 분사되는 가스의 분사 방향 또한 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 동축 방향으로 하향 분사되도록 구성된다. That is, as shown in FIG. 2, the gas introduced into the guide nozzle 410 through the inlet 413 is injected downward through the nozzle hole 412 located at the lower end in the direction shown in FIG. 2. At this time, the center of the guide nozzle 410 is connected to the cone jet nozzle 200 through the injection is configured to spray down the precursor, the nozzle hole 412 of the guide nozzle 410 is the outer circumference of the cone jet nozzle 200 It is arranged to surround. In addition, the injection direction of the gas injected through the nozzle hole 412 of the guide nozzle 410 is also configured to be injected downward in the coaxial direction with the injection direction of the cone jet nozzle 200.

따라서, 콘젯 분사 노즐(200)로부터 분사되는 전구체의 분사 흐름은 가이드 노즐(410)에 의한 가스의 분사 흐름에 의해 외측 둘레에서 가이드되므로, 계속적으로 안정적인 분사 상태를 유지할 수 있다. 또한, 콘젯 분사 노즐(200)로부터 전구체가 피처리 기판(P)에 분사되면, 피처리 기판(P)으로부터 분사 압력에 반대되는 방향으로 공기 흐름이 발생하는데, 이는 도 2에 굵은 화살표로 도시된 바와 같이 상향 공기 흐름으로 나타난다. 이러한 상향 공기 흐름은 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 반대 방향이므로, 이러한 상향 공기 흐름에 의해 콘젯 분사 노즐(200)로부터 분사되는 전구체의 분사 흐름이 불안정해질 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 노즐(410)로부터 가스가 하향 분사되기 때문에, 이러한 상향 분사 흐름을 차단할 수 있고, 이에 따라 콘젯 분사 노즐(200)로부터 분사되는 전구체의 분사 흐름은 계속해서 양호하게 유지될 수 있다.Therefore, since the injection flow of the precursor injected from the cone jet injection nozzle 200 is guided around the outside by the injection flow of the gas by the guide nozzle 410, it is possible to continuously maintain a stable injection state. In addition, when the precursor is sprayed onto the substrate P from the jet jet nozzle 200, air flow is generated from the substrate P in a direction opposite to the injection pressure, which is illustrated by a thick arrow in FIG. 2. As indicated by upward air flow. Since the upward air flow is opposite to the jet direction of the cone jet nozzle 200, the jet stream of the precursor jetted from the jet jet nozzle 200 may be unstable by the upward air flow. However, since the gas is injected downward from the guide nozzle 410 according to the embodiment of the present invention, this upward injection flow can be blocked, and thus the injection flow of the precursor injected from the cone jet nozzle 200 continues. It can be kept well.

결론적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치는 콘젯 분사 노즐(200)의 외측 둘레에서 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 방향과 동축 방향으로 가스를 분사하는 가이드 분사 유닛(400)을 통해 콘젯 분사 노즐(200)의 안정적인 상태를 지속적으로 유지시킬 수 있고, 이에 따라 콘젯 모드에서도 오랜 시간 동안 안정적으로 전구체를 분사할 수 있다.
In conclusion, the cone jet mode electrostatic spray apparatus according to an embodiment of the present invention is a guide injection unit 400 for injecting gas in the coaxial direction with the injection direction of the cone jet nozzle 200 around the outer periphery of the jet jet nozzle 200 Through this, it is possible to continuously maintain the stable state of the cone jet nozzle 200, and thus it is possible to spray the precursor stably for a long time even in the cone jet mode.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치의 가이드 노즐에 대한 다양한 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a view schematically illustrating various forms of the guide nozzle of the cone jet mode electrostatic spray apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 노즐(410)은 가스 저장 탱크(422)로부터 가스 공급 호스(401)를 통해 가스가 공급되어 가스 유입 유로(411)를 유동하며 노즐홀(412)을 통해 분사되도록 구성되는데, 이 경우 유입구(413)를 통해 가스 유입 유로(411)로 유입된 가스의 흐름이 불안정한 상태로 유동하며 노즐홀(412)로 배출될 수 있기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따라 가스 유입 유로(411)를 유동하는 공기의 흐름을 안정적으로 유도할 수 있도록 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 별도의 메쉬(430)가 장착될 수 있다.Guide nozzle 410 according to an embodiment of the present invention is supplied to the gas from the gas storage tank 422 through the gas supply hose 401 flows through the gas inlet flow path 411 and injected through the nozzle hole 412 In this case, since the flow of the gas introduced into the gas inflow passage 411 through the inlet 413 flows in an unstable state and can be discharged to the nozzle hole 412, according to an embodiment of the present invention As shown in FIG. 3A, a separate mesh 430 may be mounted to stably induce a flow of air flowing through the gas inflow passage 411.

즉, 가스 공급 호스(401)로부터 유입구(413)를 통해 가스 유입 유로(411)로 유입되는 가스는 그 압력에 의해 가이드 노즐(410)의 내측 벽면에 부딪히며 가스 유입 유로(411) 내부에서 불안정한 상태로 유동하게 된다. 이와 같이 가스가 불안정한 상태로 유동하게 되면, 노즐홀(412)을 통해 분사되는 가스의 분사 흐름 또한 불안정해지고, 이에 따라 콘젯 분사 노즐(200)에 대한 가이드 역할을 제대로 수행하지 못하게 된다. 따라서, 가스 유입 유로(411)를 유동하는 가스의 흐름을 안정적으로 유도할 수 있도록 가스 유입 유로(411)에는 별도의 메쉬(430)가 장착될 수 있다. 가스 유입 유로(411)로 유입되는 가스는 이러한 메쉬(430)를 통과하는 과정에서 그 흐름이 안정화되며, 안정화된 상태에서 노즐홀(412)을 통해 분사되므로, 이러한 안정적인 가스 분사에 따라 콘젯 분사 노즐(200)의 분사 흐름에 대한 더욱 안정적인 가이드 역할을 수행할 수 있다.That is, the gas flowing into the gas inflow passage 411 through the inlet 413 from the gas supply hose 401 hits the inner wall surface of the guide nozzle 410 by the pressure and is unstable in the gas inflow passage 411. Flows to When the gas flows in an unstable state as described above, the injection flow of the gas injected through the nozzle hole 412 also becomes unstable, thereby failing to properly serve as a guide for the cone jet nozzle 200. Therefore, a separate mesh 430 may be mounted on the gas inflow channel 411 to stably guide the flow of the gas flowing through the gas inflow channel 411. The gas flowing into the gas inflow passage 411 is stabilized in the course of passing through the mesh 430, and is injected through the nozzle hole 412 in a stabilized state, and thus the jet jet nozzle according to the stable gas injection. It may serve as a more stable guide for the injection flow of (200).

한편, 이러한 메쉬(430) 이외에도 가스 유입 유로(411)에서 가스의 안정적인 유동 흐름을 유도하기 위해 다양한 다른 수단이 구비될 수도 있는데, 예를 들면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 유입구(413)에 대해 경사지게 배치되는 별도의 가이드 플레이트(440)를 배치하는 방식으로 구성될 수도 있다.Meanwhile, in addition to the mesh 430, various other means may be provided to induce a stable flow of gas in the gas inflow passage 411. For example, as illustrated in FIG. It may be configured in such a way that a separate guide plate 440 disposed inclined relative to the 413.

이러한 가이드 플레이트(440)는 유입구(413)를 통해 유입되는 공기의 흐름을 가스 유입 유로(411)를 따라 하향 이동하도록 가이드하는 기능을 수행하도록 하향 경사진 방향으로 배치되며, 이러한 가이드 플레이트(440)에 의해 유입구(413)를 통해 유입된 공기는 가스 유입 유로(411)를 따라 하향 이동하며 안정적인 유동 상태를 나타내게 된다. 이에 따라 노즐홀(412)을 통한 가스의 분사 흐름 또한 안정적으로 나타난다.
The guide plate 440 is disposed in an inclined direction downward to guide the flow of air flowing through the inlet 413 to move downward along the gas inlet flow path 411. The air introduced through the inlet 413 moves downward along the gas inflow passage 411 and exhibits a stable flow state. Accordingly, the injection flow of gas through the nozzle hole 412 also appears stably.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 공급부 110: 전구체 공급 호스
200: 콘젯 분사 노즐 220: 노즐 블록
300: 고전압 인가 장치 400: 가이드 분사 유닛
410: 가이드 노즐 420: 가스 공급 유닛
430: 메쉬 440: 가이드 플레이트
500: 스테이지 600: 히팅 모듈100: supply unit 110: precursor supply hose
200: cone jet nozzle 220: nozzle block
300: high voltage application device 400: guide injection unit
410: guide nozzle 420: gas supply unit
430: mesh 440: guide plate
500: stage 600: heating module

Claims

In the cone-jet mode electrostatic spraying apparatus which charges and sprays a precursor, and attaches the sprayed precursor to a to-be-processed substrate by electrostatic attraction,
A cone jet nozzle configured to receive a precursor in a liquid state from a separate supply and spray the supplied precursor in an aerosol state to a substrate to be processed through a cone block;
A high voltage applying device applying a high voltage to charge the precursor sprayed through the cone jet nozzle;
A guide injection unit arranged to surround an outer circumferential surface of the cone jet injection nozzle to inject gas along the injection direction of the cone jet injection nozzle around an outer circumference of the cone jet injection nozzle
Conjet mode electrostatic spray apparatus comprising a.

The method of claim 1,
The guide injection unit
A guide nozzle in which the cone jet nozzle is penetrated in a longitudinal direction at a center thereof in a hollow pipe shape to form a gas inflow passage along an outer circumference of the cone jet nozzle; And
A gas supply unit supplying gas to the guide nozzle
It includes, The guide nozzle is formed with an inlet on one side so that the gas is supplied from the gas supply unit, One end adjacent to the nozzle block of the cone jet nozzle, the nozzle hole is formed so that the introduced gas is injected Conjet Mode Electrostatic Spray Device.

The method of claim 2,
The nozzle hole of the guide nozzle is formed in the form of the one end of the guide nozzle is a conductive mode electrostatic spray apparatus, characterized in that.

The method of claim 2,
And a separate mesh is installed in the gas inlet flow path of the guide nozzle to allow the gas introduced into the guide nozzle to flow therethrough.

5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The gas supply unit
A gas storage tank storing gas and connected to the guide nozzle through a gas supply hose to supply the stored gas to the guide nozzle; And
A gas flow controller for adjusting a flow rate of the gas supplied from the gas storage tank to the guide nozzle
Conjet mode electrostatic spraying device comprising a.

The method according to any one of claims 1 to 4,
And a stage having a ground terminal formed thereon so that the substrate is seated and grounded, and the stage is equipped with a heating module to apply heat to the substrate.

The method according to any one of claims 1 to 4,
The high voltage applying device
And a high voltage is applied to a precursor supply hose connecting the cone jet nozzle to the container.