KR930001507B1 - 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기판표면위에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법과 장치

제1도는 본 발명을 실시하는 코우팅장치의 사시도.

제2도는 제1도의 코우팅장치에 사용된 코우팅액탱크의 사시도.

제3도는 종래 코우팅장치에 사용된 코우팅액탱크내 코우팅액의 활류를 설명하는 도면.

제4도는 제2도의 탱크에 대안적인 코우팅액탱크의 정면도.

제5도는 제2도의 탱크와 본질적으로 유사한 탱크에서 유체가 넘쳐흐르는 것을 설명하는 도면.

제6도는 제2도의 탱크에서 유체가 넘쳐흐르는 것을 설명하는 도면.

제7도는 본 발명에 따른 다른 코우팅장치의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기판 12 : 축

14 : 아암 16 : 스톱퍼

18 : 흡착패드 20 : 구동수단

22 : 벨트컨베이어 24 : 코우팅탱크

25 : 개구부 28 : 골조

30 : 유선채널 32 : 탄성피복재

34 : 에어실린더 44 : 코우팅액

46 : 코우팅액저장소 48 : 승강기구

본 발명은 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법과 코우팅방법을 위한 장치에 관한 것으로, 예를들어, 비교적 커다란 기판표면의 한정된 영역에 금속알콕시드용액을 사용하는 졸-겔방법으로 금속산화물의 얇은막을 형성할 때의 사용에 적합한 코우팅방법에 관한 것이다.

종래의 습식코우팅법으로는 기판을 코우팅액에 담근다음 일정속도로 빼내는 담금코우팅법, 기판 상부모서리부터 코우팅액을 흘려서 기판표면을 칠하는 흐름코우팅법, 코우팅액으로 항상 젖어있는 적어도 하나의 한쌍의 로울로 기판을 반송시키는 로울러코우팅법등이 있다.

그러나, 많은 경우 특히 비교적 커다란 기판을 코우팅하는 경우에 종래의 습식코우팅법으로 소정의 코우팅을 달성하기에는 어려움이 많고 불편이 따른다. 흐름코우팅법과 로울러코우팅법에 있어서 기판표면의 선택된 영역만을 코우팅하는 것은, 불필요한 영역에 마스킹테이프 등을 피복시키는 것이 실용상 불가능하므로 우선 기판표면의 전영역을 코우팅한 다음 불필요한 영역의 코우팅막을 에칭등과 같은 까다로운 기술로 제거함으로서 달성할 수 있다. 또한, 이들 코우팅법은 서브미크론의 잘 조절된 두께를 지나는 코우팅막을 형성하기가 매우 곤란하다.

일반적으로 서브미크론의 코우팅막을 형성하기 위한 습식코우팅법으로는 담금코우팅법이 가장 적합하나, 이 방법에 의한 대형기판의 코우팅은 코우팅액에 기판을 담그고 이것을 빼내기 위한 대규모의 기계설비를 필요로 하며, 더우기 기판을 꺼낼 때 기판의 진동은 액면의 변동을 필연적으로 유발시키므로 코우팅막에 가로 줄무늬가 발생되기 쉬워, 이 방법은 폭이넓고 균일한 얇은 코우팅막을 형성하기가 힘들다. 또한, 담금코우팅법으로 기판표면의 제한된 영역에만 코우팅하는 것은 기판표면의 불필요한 영역뿐만 아니라 반대쪽표면의 전체영역에 마스크를 해야하는 필요가 있고 또는 대안적으로 양표면의 전체영역을 우선 코우팅하고 전방표면의 불필요한 영역과 반대표면의 전체영역의 코우팅막을 제거해야하므로 매우 곤란하고 시간소비가 많다.

본 발명의 목적은 고형부재의 표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 신규의 방법을 제공하여, 이 방법으로 넓은 영역을 지니는 고형표면 및 제한된 영역에 코우팅될때에도 소정두께의 균일한 코우팅막을 용이하고 효율적으로 형성한다.

본 발명의 다른목적은 본 발명에 다른 코우팅방법을 위한 장치를 제공한다.

본 발명은 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법을 제공하는 것으로, 이 방법은 기판표면의 형상과 유사한 형상의 개구부를 한측면에 지닌 미완성유체탱크를 사용하여 다음의 공정으로 이루어진다. (a) 미완성 용기의 개구부가 기판표면으로 폐쇄되도록 기판과 미완성탱크를 서로 밀착접촉 시킴으로서 탱크를 완성시킨다. (b) 탱크내 액면이 소정수간에 도달할때까지 탱크속에 코우팅액을 도입한다. (c) 탱크와 기판을 고정시킨채로, 탱크벽의 구멍에 의해 탱크의 하부단면과 연통되고 상기 구멍위치에서 하방으로 뻗는 흐름유선채널을 개재하여 탱크에서 코우팅액을 추출하여 탱크내 액면을 소정비율로 낮춘다.

일본특허출원 제62-195239(1987. 8. 6 출원)과 대응하는 미국특허출원 제227,673(1988. 8. 3 출원)에 기재된 바와같이, (c) 공정의 흐름유선채널의 사용을 제외한 상기 공정(a), (b)로 이루어진 코우팅방법을 이미 제안한바있으나, 본 발명은 탱크에서 코우팅액을 추출하는 방법에 관해 이미 기재되어 있는 상기 일본출원 및 미국출원의 코우팅방법을 향상시킨 것이다.

본 발명에 따른 코우팅방법에 있어서, 공정(b)는 종래의 담금코우팅방법의 담금단계에 상당하는 것으로, 즉, 공정(b)의 끝부분에서 기판의 예정코우팅영역은 코우팅액으로 젖어있다. 공정(c)에서, 코우팅액은 탱크 및 기판의 이동없이 일정비율로 탱크에서 추출되며 실제, 이 공정은 종래의 담금코우팅방법의 빼내는 단계에 상당한다.

본 발명에 따른 방법에 의해, 기판표면상에 유체막을 코우팅하는 것은 기판 및 코우팅액을 함유하는 탱크의 상대적 이동없이 실행되며, 막의 두께는 코우팅액의 점도와 탱크내액면의 하강율에 의해 결정된다. 그러므로, 코우팅막의 두께를 조절하기가 쉬우며 기판의 크기가 클경우에도 양호한 두께균일성을 지닌 서브미크론의 코우팅막을 형성할 수 있다. 더우기, 코우팅막의 크기는 미완성탱크의 측면개구부의 크기로 결정되므로 이 방법으로 기판표면의 선택된 영역에만 코우팅막을 쉽게 형성할 수 있으며, 기판표면의 불필요한 영역을 마스크하거나 코우팅막의 많은 부분을 제거할 필요가 없다.

상기 언급한 종래기술에 의하면, 코우팅액은 탱크의 바닥내 작은 구멍에 의해 탱크에서 추출되는데, 그후에, 유체추출작동시 코우팅액이 탱크의 바닥단면의 각각의 구석부에서 활류를 형성하여 탱크내 코우팅액의 이런 활류가 기판표면상에 형성된 유체막의 두께를 불균일하게하는 것을 발견하였다. 본 발명은 흐름유선채널을 개재하여 탱크에서 코우팅액을 추출하여 탱크내 코우팅액의 유선흐름을 유지시킴으로써 이런 문제점을 해결한다.

본 발명은 이런 개선점의 사용이 임의적이기는 하나 다른 측면에서의 향상을 지닌다. 즉, 상기 설명한 공정(b)에서 탱크내 액면이 소정수준을 약간 초과하도록 탱크속으로 코우팅액을 도입시킴으로서 코우팅액을 탱크에서 넘쳐흐르게 한다. 코우팅액을 넘쳐흐르게하는 효과는 공정(c)전에 유체표면에 떠다니는 먼지 등의 이물질을 제거하고, 또한, 코우팅액에 사용된 유기용매의 자연증발에 의한 표면층내 코우팅액의 농도증가 가능성에 비추어 코우팅액의 표면층을 제거하는 것이다.

본 발명의 다른 측면은 기판표면에 유체막을 코우팅하기 위한 장치이다. 본 발명에 따른 장치는 기판을 보유하는 수단, 한 측면에 기판의 표면형상과 유사한 형상의 개구부를 지니는 미완성유체탱크, 탱크의 하부단면에 형성된 구멍에 의해 탱크와 연통되고 상기 구멍위치에서 하방으로 뻗는 흐름 유선채널을 구획하는 수단, 미완성탱크의 상기 개구부가 기판표면으로 폐쇄되도록 기판과 미완성탱크를 서로 밀착접촉시킴으로서 탱크를 완성하고 밀착접촉된 상태로 탱크와 기판을 고정적으로 유지시키는 수단, 탱크에 코우팅액을 도입시키는 수단, 유선채널을 개재하여 소정비율로 탱크에서 코우팅액을 추출하는 수단으로 구성된다.

흐름유선채널을 구획하는 수단의 설치를 제외한 상기 설명한 장치는 상기 언급한 종래기술에 기재되어있다.

본 발명에 따른 장치에 있어서, 코우팅액이 상기 작은 구멍에 의해 완성된 탱크를 넘쳐흐르도록 미완성탱크의 완전한 측벽의 최상부영역에 작은구멍을 형성하는 것이 바람직하며, 예를들어, 기판으로 폐쇄되는 개구부가 형성된 측면에 반대되는 탱크벽의 상부모서리를 톱니형상으로 하여 작은 구멍을 형성시킨다.

코우팅장치의 적합한 실시예에 있어서, 코우팅액추출수단은 튜브에 의해 흐름유선채널의 말단으로 연결된 코우팅액저장소와 저장소를 이동시켜 수직위치를 변화시키게하는 수단으로 이루어진다. 다른 적합한 실시예에 있어서, 코우팅액추출수단은 흐름유선채널의 말단에서부터 하방으로 뻗고 개방도를 조절할 수 있는 밸브가 형성된 파이프로 이루어진다.

본 발명은 폭넓은 적용을 지니며 예를들면 각종의 반사경, 장식판 및 헤드업디스플레이어의 컴바이너의 제조에 매우 유익하다.

제1도는 본 발명에 따른 코우팅장치의 일예를 도시한 것으로 이 장치는 유리판 등의 편평한 기판(10)의 선택된 영역에 유체막을 코우팅하기 위한 것이다.

코우팅장치에는 수평으로 배치된 축(12)이 구동수단(20)에 의해 이것의 세로축에 대해서 회전하며, 기판(10)을 수직으로 보유하기 위해 한쌍의 아암(14)이 축(12)에서 직각으로 뻗고 각각의 아암(14)은 스톱퍼(16)와 흡착패드(18)로 구성된다. 코우팅장치의 위치로 기판(10)을 운반하기 위해 벨트컨베이어(22)가 구성되어있으며 아암(14)이 수평적으로 뷰유된다. 운반된 기판(10)은 아암(14)에 놓이고 축(12)이 회전되어 기판(10)을 지지하는 아암(14)을 세운다.

장치의 주요성분인 코우팅탱크(24)는 적합한 지지체(복잡성을 피하기 위해 설명생략)에 의해 유지되어 기판(10)의 선택된 영역에 인접하게 지지된다. 제2도에 도시한 바와같이, 탱크(24)는 4면중의 한면에 개구부(25)를 지니는 뚜껑없는 박스형미완성용기로 개구부(25)가 기판(10)에 직면하도록 유지되어 있으며, 개구부(25)는 기판표면의 예정코우팅영역와 유사한 형상으로 일반적으로 예정코우팅영역보다 약간 넓다. 탱크(24)에고정된 로드(36)를 지니는 에어실린더(34)를 작동시킴으로서 탱크(24)는 기판(10)을 향하거나 또는 후방으로 이동될 수 있다. 탱크(24)가 기판(10)과 접촉하게 되어 개구부(25)가 기판(10)에 의해 완전히 폐쇄됨으로써 용기가 완성된다. 탱크는 개구부(25)가 형성된 측면에 인접한 바닥 및 우측, 좌측 측면에 이중벽구조를 지니며, 파이프(38)는 이중벽구조로 형성된 중공단면을 진공펌프(도시안됨)에 연결시킨다. 탱크(24)는 기판(10)을 향하는 외면에 탄성피복재(32)가 형성되어있다.

흐름유선장치에 관하여, 박스형골조(28)가 개구부(25)에 반대되는 벽(24a)의 탱크(24)에 부착되어있다. 상단부에서 골조(28)의 내부는 벽(24a)의 하부영역의 개구부(27)에 의해 탱크(24)의 내부와 연통되며, 하단부에서 박스형골조는 개구부(27)에서의 수직거리가 증가함에 따라 이것의 수평단면적이 감소되도록 테이퍼되어있고, 박스형골조(28)의 바닥에는 구멍(29)이 있다. 골조(28)의 내부는 유선채널(30)로서 사용되어 이것을 통하여 코우팅액(44)이 탱크(24)속으로 도입되고 이들로부터 방출된다.

임의적이고 바람직한 특성으로서 탱크벽(24a)의 상부모서리는 톱니로 서로 분할된 일련의 소구멍(26)을 형성하도록 톱니모양으로 되어있다. 탱크(24)내 코우팅액(44)의 수준이 천천히 무제한적으로 상승되면 이들 구멍(26)에 의해 유체는 탱크(24)를 넘쳐흐르고 벽(24a)의 톱니영역은 둑으로서 제공된다. 탱크(24)를 넘쳐흐른 유체를 수용하기 위해 벽(24a)에는 트레이(40)가 형성되어있다. (42)는 트레이(40)에서의 코우팅액을 회수하기 위한 파이프이다.

코우팅장치는 바닥에 작은구멍(도시안됨)을 지니는 코우팅액저장소(46)로 구성되어 있어 이런 구멍과 박스형골조(28)내 구멍(29)을 사용하여 튜브(50)는 저장소(46)와 탱크(24)사이를 연통시킨다. 코우팅액저장소(46)는 승강기구(48)에 의해 수직적으로 움직일 수 있게 지지된다.

제1도의 코우팅장치는 다음과 같은 방법으로 작동되어 기판(10)의 소정영역에 코우팅액(44)를 피복시킨다.

우선, 코우팅액저장소(46)는 저장소(46)내 코우팅액(44)의 수단이 코우팅탱크(24)의 바닥아래(미완성 상태)에 있도록 충분히 낮은 위치로 유지된다. 그 상태에서, 기판(10)은 벨트컨베이어(22)와 구동수단(20)을 작동시킴으로써 제1도에 도시한 위치로 된다. 한편 아암(14)은 수평상태에서 수직상태로 회전되고 흡착패드(18)는 스톱퍼(16)에 놓여있는 기판(10)을 안전하게 보유하도록 조작된다. 다음, 에어실린더(34)가 작동되어 미완성탱크(24)를 기판(10)과 접촉시키게 하고, 파이프(38)가 연결된 진공펌프는 탱크(24)의 중공단면에서의 공기를 흡입하도록 작동함으로써 기판(10)과 미완성탱크(24)의 밀착성을 향상시킨다. 이 작동에 의해 탱크(24)의 개구부(25)가 폐쇄됨으로써 탱크(24)가 완성된다. 다음, 승강기구(48)가 작동되어 저장소(46)내 액면이 기판(10)의 예정코우팅영역의 상부모서리보다 약간 높게 될 때까지 코우팅액저장소(46)를 상승시킨다. 이 작동에 의해 코우팅액(44)은 탱크(24)로 들어가고, 탱크(24)내 액면은 이것이 소정수준을 약간 초과할때까지 상승되어 소량의 코우팅액(44)이 소구멍(26)에 의해 탱크(24)를 넘쳐흐른다. 탱크(24)내 액면이 소정수준에서 안정하게 되면, 승강기구(48)는 저장소(46)내 액면이 탱크(24)의 바닥보다 낮게될때까지 일정속도로 저장소(46)를 낮추도록 반대로 작동된다. 이 작동은 탱크(24)내 액면을 코우팅액(44)이 탱크(24)에서 거의 완전하게 추출될때까지 일정비율로 낮추게한다. 탱크(24)의 비워진 중공단면이 다시 정상압을 찾게된후에 에어실린더(34)가 반대로 작동되어 기판(10)에서 탱크(24)를 분리시킨다. 다음, 구동수단(20)이 작동되어 아암(14)을 수평상태로 회전시킨후 흡착패드(18)는 흡입을 경감하여 기판(10)을 벨트 컨베이어(22)상에 놓이게한다. 코우팅탱크(24)를 넘쳐흐른 코우팅액(44)은 물리적인 정제수단을 개재하여 트레이(40)로부터 회수된다.

상기 작동후에 기판(10)은 건조되고 열처리되어 이들위에 피복된 유체막은 고체코우팅막으로 변환된다.

예를들어, 용매의 주성분으로서 이소프로필알콜을 사용하는 티타늄알콕시드 용액을 상기 기술한 방법으로 유리판에 코우팅한다. 코우팅작동시 상승된 위치에서 코우팅액저장소(46)를 낮추는 속도는 코우팅탱크(24)내 액면이 대략 2㎜/sec 비유로 하강되도록 한다. 코우팅작동후 유리판의 유체막을 실온에서 건조하도록 한 다음 유리판을 550℃에서 5분간 전기로에서 가열한다. 그결과 유리판의 선택된 영역상에 0.1㎛ 두께의 균일한 TiO₂막이 형성된다.

제1도의 코우팅장치에 있어서, 코우팅탱크(24)에 형성된 흐름유선장치(28)는 탱크내 활류를 형성하지 않으면서 탱크(24)에서 코우팅액(44)을 추출하기 위해 사용된다. 제3도와 관련하여, 탱크(24)가 바닥에 코우팅액저장소(46)와 연통되기 위한 구멍(29A)을 지니고 유선장치(28)를 구비하지 않은 경우에, 탱크(24)에서 코우팅액(44)을 추출할동안 화살표 S로 표시한 바와같이 탱크(24)의 바닥단면의 각각의 구석영역에서 코우팅액의 소용돌이 활류가 발생된다. 탱크(24)내 이와같은 유체의 활류는 탱크(24)내 액면을 일정비율로 낮추는 것을 어렵게하므로 기판(10)상에 피복된 유체막의 두께를 불균일하게 한다.

제1도와 제2도에 도시한 장치에 있어서, 탱크(24)내 코우팅액(44)의 하방흐름은 유체(44)가 비교적 커다란 개구부(27)에 의해 유선장치(28)속으로 부드럽게 흐르므로 활류로 되지않고 장치(28)내 유선흐름을 만든다. 유선장치(28)의 하부를 본 실시예에서와 같이 이것의 수평단면적을 점차적으로 감소하도록 하방으로 테이퍼할 경우 테이퍼링은 탱크(24)의 바닥보다 낮은 단면에서 시작된다. 본 실시예에서, 장치(28)의 테이퍼된 일부는 끝을 자른 직사각형 피라미드형상이나 이것에만 한정되지는 않는다. 예를들어, 대안적으로 끝을 자른 삼각형 피라미드형상으로 할 수도 있다. 더우기, 유선장치(28)는 테이프가공을 꼭 필요로하는 것은 아니다. 제4도는 다른 유선장치(28A)를 도시하는 것으로, 이것은 수직방향이 충분히 길고 수평단면적이 일정한 직사각형박스형의 골조이다. 이 장치(28A)의 증가된 수직길이는 제2도의 장치(28)의 테이퍼링과 유사한 효과를 발휘한다. 제4도의 장치(28A)에 있어서, 튜브(50)를 연결시키기 위한 구멍(29)을 파선의 튜브(50)로 도시한 바와같이 측벽에 형성할 수 있다.

설명한 실시예에 있어서, 유선장치(28), (28A)는 탱크(24)의 후방측벽(24a)에 부착되나 이 장치를 탱크(24)의 바닥에 부착할 수도 있다.

코우팅액의 활류를 방지하기 위해서 탱크(24)와 유선장치(28)를 연결시키는 개구부(27)를 가능한 크게 형성하는 것이 바람직하다. 코우팅작동에 있어서, 탱크(24)내 액면의 하강속도는 기판표면상에 형성되는 유체막의 소정두께에 따라 결정되며, 개구부(27)에서의 코우팅액의 흐름 속도가 탱크(24)내 액면의 하강속도의 6배, 바람직하게는 4배이하가 되도록 개구부(27)의 면적을 결정하는 것이 적합하다. 즉, 개구부(27)의 면적은 탱크(24)의 수평단면적의 1/6, 바람직하게는 1/4 이상이 적합하다.

상기 설명한 코우팅방법에 있어서, 코우팅액(44)은 코우팅탱크(24)를 넘쳐흐르도록 강압되어 탱크(24)내 액면을 낮추기 시작하기전에 탱크(24)내 코우팅액의 표면층을 제거시킨다. 탱크(24)는 그 상단이 개방되어 있으므로, 탱크(24)로 도입된 코우팅액(44)에 먼지가 떠 다니는 가능성이 있으며, 또한, 표면에서 용매가 증발하므로 탱크(24)내 표면층에서 코우팅액(44)의 농도가 높아지게되는 가능성이 존재하며 이것은 당연히 기판(10)에 먼지를 함유하는 유체를 피복하게되어 바람직하지않다. 코우팅액(44)의 농도내 국부적인 변화는 기판(10)에 피복된 유체막의 두께를 불균일하게 한다. 이들 문제점은 탱크(24)에 뚜껑을 덮으므로서 해결될 수 있으나, 탱크(24)에 뚜껑을 덮으면 상기 설명한 코우팅법으로 탱크(24)에서 코우팅액(44)을 천천히 추출하는 것이 매우 어렵게되고, 이런 어려움을 해결하여 코우팅작동을 행할때에도 대기로부터 차폐된 유체(44)를 기판표면에 도포한 직후 유체막표면의 자연건조는 느리기 때문에 유체막의 두께가 불균일해지게 된다. 그러므로 본 발명은 코우팅액을 탱크(24)에서 넘쳐흐르게 한다.

상기 설명한 코우팅장치에서, 탱크벽(24a)의 상부모서리를 톱니로 하여 코우팅액(44)을 톱니형태로 형성된 작은구멍(26)에 의해 넘쳐흐르게 하며, 이것은 바람직한 것이기는 하나 필요불가결한 것은 아니다. 유체(44)는 벽(24a)이 새로운 상부모서리로서 직선모서리를 지니도록 탱크벽(24a)의 최상부를 절단했을 경우에도 탱크(24)를 넘쳐흐를 수 있으나, 실제로 탱크(24)내 액면에 매우 정밀하게 평행하도록 탱크벽(24a)에 새로운 상부모서리를 형성하는 것은 어려우므로 유체(44)가 넘쳐흐르는 방법은 제5도에 설명한 바와같이 되며, 여기서(24b)는 탱크벽(24a)의 새로운 상부모서리이고, (45)는 유체표면이다. 제5도에 해치된 면적은 유체(44)가 넘쳐흐른양을 표시한다. 비교를 위해서, 탱크벽(24a)의 상부모서리를 톱니로 할 경우 코우팅액(44)이 넘쳐흐르게 되는 방법은 제6도에 설명한 바와같이 되며, 여기서 해치부분은 넘쳐흐르는 양을 표시한다. 제5도와 제6도의 경우에 있어서, 넘쳐흐르는 유체(44)의 양을 동일하다고 할 경우, 제6도의 경우에 있어서는 넓은 면적에 걸쳐 넘쳐흐르게 되고, 제6도의 경우에 있어서 각각의 구멍(26)이 작기 때문에 넘쳐흐르는 유체는 높은 속도를 지닌다. 그러므로 탱크벽(24a)의 톱니형상의 상부모서리는 탱크(24)내 유체표면의 전영역에 떠다니는 이물질을 제거시키는데 효과적이다. 그러나, 벽(24a)의 상부모서리는 유체표면(45)에 대해 정확하게 평행한 모서리를 형성할 수 있거나 또는 넘쳐흐르는 코우팅액(44)의 양이 비교적 클 경우에 직선모서리로 할 수도 있다.

제7도는 본 발명에 다른 코우팅장치의 다른 실예를 도시한 것으로, 유리시이트와 같은 기판(10)이 베드(62)상에 설치된 스탠드(60)위에 경사진채로 유지되고 화살표로 표시된 바와같이 왕복적으로 움직일 수 있다. 제1도 및 2도와 관련하여 설명한 코우팅탱크(24)(미완성용기), 유선장치(28) 및 유체수용트레이(40)의 조립체는 베드(62)에 고정된 각진 바아(64)에 의해 기울어진채로 고정적으로 유지된다. 베드(62)상에 서있는 포올(68)은 저장소(46)의 바닥이 코우팅탱크(24)의 상단보다 높도록 코우팅액저장소(46)를 보유한다. 저장소(46)는 바닥에 작은구멍(도시안됨)을 지니며, 파이프(70)에는 탱크(24)의 구멍에서 개구상단으로 하방으로 뻗은 밸브(72)가 형성되어 있다. 밸브(76)가 형성된 파이프(74)는 유선장치(28)의 구멍진 바닥에서부터 유체회수용기(78)로 하방으로 뻗는다.

제7도의 장치를 사용하여, 유체막은 다음의 작동에 의해 기판(10)의 소정영역에 피복된다.

우선, 스탠드(60)가 이동되어 기판(10)을 코우팅탱크(24)와 밀착시켜 탱크(24)의 개구부(25)를 폐쇄한다. 다음, 밸브(72)가 개방되어 탱크(24)내 액면이 소정수단을 약간초과할때까지 탱크(24)속으로 코우팅액(44)을 공급시켜 코우팅액(44)이 탱크(24)를 넘쳐흐른다. 다음 밸브(72)가 폐쇄되고, 탱크(24)내 액면이 소정수준에서 안정화되면 밸브(76)가 개방되어 탱크(24)내 액면을 소정의 대략 일정비율로 낮춘다. 탱크(24)에서 유선장치(28)로의 코우팅액의 흐름이 중단되면 습식코우팅작동이 끝나게된다. 다음, 기판(10)을 보유하는 스탠드(60)을 떼어내고 기판(10)을 통상의 건조 및 열처리를 한다. 제7도의 장치는 유리기판상에 티타늄알콕시드용액을 코우팅하기 위해 매우 적합하다.

본 발명은 상기 기술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, TiO₂막 외에 본 발명을 사용하여 형성되는 얇은막의 대표적인 예로는 SiO₂막, ZrO₂막, Al₂O₃막 및 광학 및 다른 목적을 위해 알려진 산화물을 함유하는 혼합산화물막과 할로그램용 중크롬산젤라틴막이 있으며 각종의 용액과 분산액에서 코우팅액을 선택할 수 있다. 기판의 물질은 한정되지 않으며, 유리뿐만 아니라 금속류, 플라스틱 및 세라믹을 본 발명에 따른 방법으로 피복할 수 있다. 피복되는 기판표면이 경화된 표면인 경우에도 기판표면의 형상에 따라 코우팅탱크의 개구측면을 형성함으로써 본 발명을 사용할 수가 있다.

비록 본 발명은 기판표면의 제한된 영역을 코우팅하기 위해서 매우 적합하나, 기판표면과 거의 동일한 면적을 지니는 측개구부를 형성하기에 충분히 큰 코우팅탱크를 사용함으로서 기판의 한쪽의 전영역에 유체막을 피복시킬 수 있다.

Claims (16)

1. (a) 기판과 상기 기판표면의 형성과 유사한 형상의 개구부를 한측면에 지닌 미완성탱크를 서로 밀착접촉시켜 상기 개구부를 상기 기판표면으로 폐쇄함으로써 탱크를 완성시킨다. (b) 탱크내 액면이 소정수준에 도달할때까지 상기 탱크속으로 코우팅액을 도입한다. (c) 상기 탱크와 기판을 고정시킨채, 상기 탱크벽의 구멍에 의해 상기 탱크의 하부단면과 연통되고 상기 구멍위치에서 하방으로 뻗는 흐름유선채널을 개재하여 탱크내 액면을 소정비율로 낮추도록 상기 탱크에서 코우팅액을 추출한다. 로 이루어진 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 구멍은 상기 탱크의 수평단면적의 1/6보다 큰 면적을 지니는 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 구멍의 상기 면적은 상기 수평단면적의 1/4 이상인 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 공정(b)은 우선 상기 탱크내 액면을 상기 소정수준을 약간 초과하도록 함으로써 일부의 코우팅액이 상기 탱크를 넘쳐흐르게하는 서브-스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 미완성탱크의 상기 개구부는 상기 기판표면보다 작은 면적을 지녀서 유체막이 상기 기판표면의 선택된 영역에만 코우팅되는 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 코우팅액은 유기용매내의 금속알콕시드용액인 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 기판은 유리판인 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 방법.
8. 기판을 보유하는 수단, 상기 기판표면과 유사한 형상의 개구부를 한측면에 지니는 미완성유체탱크, 상기 탱크의 하부단면에 형성된 구멍에 의해 상기 탱크와 연통되고 상기 구멍의 위치에서 하방으로 뻗는 흐름유선채널을 구획하는 수단, 상기 탱크의 상기 개구부가 기판에 의해 폐쇄되도록 기판과 상기 미완성탱크를 서로 밀착접촉시킴으로써 탱크를 완성시키고 탱크와 기판을 밀착접촉된 상태로 고정유지시키는 수단, 기판과 밀착유지된 상기 탱크에 코우팅액을 도입시키는 수단, 상기 유선채널을 개재하여 상기 탱크에서 소정비율로 코우팅액을 추출하는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 구멍은 상기 탱크의 수평단면적의 1/6 이상인 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 구멍의 상기 면적은 상기 수평단면적의 1/4 이상인 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 유선채널을 구획하는 수단은 상기 탱크에 부착되고 상기 탱크의 바닥보다 낮은 단면에서 하방으로 테이퍼되어 있는 박스형골조로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 장치.
12. 제8항에 있어서, 상기 탱크는 상단이 개방되어 있고 상기 탱크벽의 최상부는 상기 탱크에 도입된 코우팅액을 넘쳐흐르게 하도록 절단되어 있는 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 벽의 상부모서리는 톱니로 되어있는 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 장치.
14. 제8항에 있어서, 상기 탱크로 코우팅액을 도입시키는 상기 수단과 상기 탱크에서 코우팅액을 추출하는 상기 수단은 단일성분으로 코우팅액저장소, 상기 저장소와 상기 유선채널의 하단사이에 연통하는 튜브, 상기 저장소의 수직위치를 변화시키기 위해 상기 저장소를 이동시키는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 장치.
15. 제8항에 있어서, 상기 탱크에서 코우팅액을 추출하는 상기 수단은 상기 유선채널의 하단에서 뻗는 파이프와 개방도가 조절될 수 있게 상기 파이프에 형성된 밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 장치.
16. 제8항에 있어서, 상기 미완성탱크의 상기 개구부는 상기 기판표면보다 작은 면적을 지니는 것을 특징으로 하는 기판표면에 얇은 유체막을 코우팅하는 장치.

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