(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に塗布する触媒を保存して下部にメッシュ（Ｍｅｓｈ）網を具備したメッシュボードと、
前記メッシュボードまたは前記基板を移動させる移送部、および
前記メッシュボードに振動を加え前記触媒を前記基板に塗布する振動機（Ｖｉｂｒａｔｏｒ）を含み、
前記メッシュボードの長さは基板の幅（Ｗｉｄｔｈ）と同一であり、
さらに、前記メッシュボードから落ちる触媒の領域を前記基板内に制限するシールド部を含み、
前記振動機は、
前記メッシュボードの長さ方向の一端に連結され振動を発生させる振動生成部、および
前記メッシュボードの長さ方向の他端に連結され振動状態を維持させる弾性部を含む、触媒塗布装置。
【請求項２】
前記メッシュボードに前記基板に塗布する触媒を投入する触媒投入機を含む、請求項１に記載の触媒塗布装置。
【請求項３】
前記移送部は、前記メッシュボードまたは前記基板を反復して往復運動させる、請求項１または２に記載の触媒塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は触媒塗布装置に関するもので、より詳細に炭素ナノチューブを合成する装置において、触媒を基板上に均一に塗布する触媒塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭素ナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏ−ｔｕｂｅ）は炭素原子一つが周囲の他の炭素原子３ケと結合をして六角形の蜂の巣型を形成する。炭素ナノチューブは電気的、熱的、機械的特性が従来の素子に比べ顕著に優れ、電界放出素子、電気化学およびエネルギー保存、超微細メカトロニクスシステム、有機および無機複合素材など多様な産業分野に応用され得る。
【０００３】
このような炭素ナノチューブを合成する方法ではレーザを利用して、金属と黒鉛粉が一定比率で混ぜて作った試片を気化させ合成するレーザアブレーション（ａｂｌａｔｉｏｎ）法、直径が異なる二つの炭素棒に電圧を加えアーク放電を起こし、合成するアーク放電法（Ａｒｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）、気体状態の原料ガスを反応器内に注入して熱やプラズマによって炭素ナノチューブを成長させる化学気相蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎと、ＣＶＤ）、液状または気相の炭化水素を転移金属と共に加熱された反応管内に供給し炭化水素を分解させて、気相状態で炭素ナノチューブを生成する熱分解法（Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）等がある。
【０００４】
この中でも触媒に利用して炭素ナノチューブの成長を誘導する化学気相蒸着法のような炭素ナノチューブの合成時には触媒を基板上に均一に塗布することが重要である。
【０００５】
一方、触媒は反応速度を調節する物質として炭素ナノチューブの合成においては粉末形態の触媒を利用してこれを基板上に均一に塗布するのが容易ではない。例えば、粉末形態の触媒を基板上に振り撒いたり単純に作業者によって触媒を基板上に塗布する方法は均一な塗布をすることができないため炭素ナノチューブの合成の歩留まりが下がることがある。
【０００６】
したがって、触媒を基板上に均一に塗布するために自動化された機器によって基板に触媒を供給する装置が必要であり、これと共に大量に炭素ナノチューブを合成するために触媒を均一に塗布することができる基板塗布装置が必要である。
【特許文献１】韓国特許出願第１０−２００５−０１１８７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記のような問題点を考慮して案出されたものであって、炭素ナノチューブの合成において基板上に触媒を均一に塗布する装置を提供することを目的とする。
【０００８】
これと共に、基板上の触媒の塗布を自動的に行う自動化機器と基板のエッジの部分での触媒の塗布領域を調節することができる触媒塗布装置を提供するのを目的とする。
【０００９】
本発明の目的は以上で言及した目的に制限されず、言及されていないまた他の目的は次の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために本発明の一実施形態による触媒塗布装置は、基板に塗布する触媒を保存して下部にメッシュ（Ｍｅｓｈ）網を具備したメッシュボードと、
前記メッシュボードまたは前記基板を移動させる移送部、および
前記メッシュボードに振動を加え前記触媒を前記基板に塗布する振動機（Ｖｉｂｒａｔｏｒ）を含み、
前記メッシュボードの長さは基板の幅（Ｗｉｄｔｈ）と同一であり、
さらに、前記メッシュボードから落ちる触媒の領域を前記基板内に制限するシールド部を含み、
前記振動機は、
前記メッシュボードの長さ方向の一端に連結され振動を発生させる振動生成部、および
前記メッシュボードの長さ方向の他端に連結され振動状態を維持させる弾性部を含む。
【００１１】
その他実施形態の具体的な事項は詳細な説明および図に含まれている。本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すれば明確になるであろう。しかし本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく互いに異なる多様な形態で具現することができ、単に本実施形態は本発明の開示が完全なようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に分からせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範囲によってのみ定義される。明細書全体にかけて、同一参照符号は同一構成要素を指称する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による場合、炭素ナノチューブの合成において基板上に触媒を均一に塗布することができる。これと共に、基板上の触媒の塗布を自動化し、作業効率および便利性を高め、基板のエッジの部分での触媒塗布領域を制御することができる。
【００１３】
本発明の効果は以上で言及した効果らに制限されず、言及されていないまた他の効果は請求範囲の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施形態に対して添付された図面を参照し、より詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の一参考形態による触媒塗布装置の斜視図であり、図２は本発明の一参考形態による触媒塗布装置において振動機とメッシュボードの斜視図である。
【００１６】
図１および図２を参照すれば、本発明の一参考形態による触媒塗布装置はメッシュボード１００、移送部２００および振動部３００を含み得る。
【００１７】
メッシュボード１００は触媒を基板（Ｗ）に撒く役割をする。メッシュボード１００は触媒を臨時的に保管する役割をしつつ、振動による動きによって触媒を基板に撒く。メッシュボード１００は基板の幅（Ｗｉｄｔｈ）と長さが同一な程度に製作することができ、メッシュボード１００の振動によって基板の幅ほどの触媒を塗布することができる。
【００１８】
メッシュボード１００は上面が開放され、横面は密閉された閉じた面であり、下部に位置する下面は複数のメッシュ（Ｍｅｓｈ）網１１０を含み得る。メッシュ網１１０は複数のホールから成り、四角形または三角形などの空間が生成された複数のメッシュで成され得る。したがってメッシュボード１００の下面に位置したメッシュまたはホールを通して、粉末形態の触媒が基板上に撒かれるようになり、このようなメッシュまたはホールのサイズは可変的に調整され得る。
【００１９】
これと共に、下面に多段で成され得る。例えば、下面が３個の板で構成される場合に各板でのメッシュのサイズを調整することができる。最も上部に位置した板でのメッシュのサイズは最も大きくして、下へ下りつつ、メッシュのサイズを小さくすることによって触媒が固まるのを防止しつつ、触媒をメッシュボード１００上に均一に分布させることができる。
【００２０】
振動部３００はメッシュボード１００を振動させる役割をする。振動部は図２のようにメッシュボード１００の両面に各々付着した振動生成部３１０および弾性部３２０を含み得る。振動部３００はメッシュボード１００に振動を起こし、メッシュボード１００にある触媒とメッシュボードの移動を相対的に別にすることによって触媒をメッシュボードから落ちるようにする。
【００２１】
振動生成部３１０はメッシュボード１００に一定量の移動量を付与する役割をする。振動生成部３１０はメッシュボード１００に初期移動量または現在振動状態のメッシュボード１００に余分の移動量を与えることもある。振動生成部３１０はメッシュボードに移動量を付与する役割だけでなく振動生成部内部にオイル（Ｏｉｌ）を具備し、メッシュボードの振動に対するダンパの役割をすることもある。
【００２２】
弾性部３２０はメッシュボード１００に片方または両側に付着してメッシュボードの動きに対して弾性力を提供する。弾性部は理論的にメッシュボードの振動を継続的に維持させるが、実際としてはダンパーの役割をする周辺の構成要素によってメッシュボード１００の振動は弱まる。
【００２３】
振動部３００は基板上に塗布する触媒の厚さと塗布時間を考慮してメッシュボード１００の振動数と振動の強さなどを調節することができる。このようなメッシュボード１００の振動数と振動の強さなどは実験的または理論的計算によって決定され得る。
【００２４】
移送部２００は基板またはメッシュボード１００を移動させる役割をする。移送部２００は基板に全面積に触媒を塗布するために基板を移動させたり触媒を塗布するメッシュボード１００を移動させることができる。例えば、基板を移動させる場合にはメッシュボード１００は一地点で振動中であれば基板はメッシュボード１００を基準として二方向で往復運動され得る。ここではメッシュボード１００は触媒を撒く役割をし、移送部２００は基板を移動させることによって基板の全体面積に対する触媒塗布を遂行するようにする。反対の場合には、基板を停止させた状態でメッシュボード１００を振動させつつ、基板上を往復し、触媒を塗布することができる。この場合には基板を停止状態に置きつつ、メッシュボードが基板全面積に対して触媒を塗布する場合である。
【００２５】
移送部２００は基板またはメッシュボードを移動させ、基板またはメッシュボードはスライド２５０またはレール上に移動が可能であり得る。これを移動させるために電動モータ（未図示）または油圧によるピストン（未図示）を使用し得る。正確な位置を制御するためにチェーンを利用したり位置センサ（未図示）をさらに含み得る。
【００２６】
上記のように構成される本発明の一参考形態による触媒塗布装置の作用を説明すれば次のとおりである。図３は本発明の一参考形態による触媒塗布装置の作用を示している。
【００２７】
図３を参照すれば、基板（Ｗ）の上にメッシュボード１００が位置する。メッシュボード１００は下面がメッシュ網１１０になっており保存している触媒をメッシュ網によって基板上で塗布する。振動機の振動生成部３１０によってメッシュボード１００を振動させつつ、振動機の弾性部３２０によってメッシュボード１００の振動を維持する。例えば、メッシュボード１００を図３のように左右に振動させる場合に基板上で触媒を撒くことができる。メッシュボードの長さが概ね基板の幅と同一であるならば一度の振動によって撒くことで基板の幅だけ塗布することができる。
【００２８】
このように、振動によって触媒を撒くことによって基板上に触媒を塗布し、基板を移動させることで基板の他の部分にも触媒を塗布することができる。または基板を移動させずメッシュボードを基板上の一方の終端から他方の終端に移動させつつ、触媒塗布を遂行することができる。ただし、一度の移動によって触媒塗布を終わることができない場合には何度も往復して移動しつつ触媒を塗布して均一な触媒塗布を遂行することができる。
【００２９】
前記のようにメッシュボードを振動させることで触媒を塗布することによって基板上に触媒を均一に塗布することができる。メッシュボードの振動によって触媒を撒くことによって、触媒は作業者によって撒かれる場合または単純にボードを通して基板上に撒かれる場合などに比べて相対的に均一な塗布を遂行することができる。
【００３０】
またメッシュボードに一定量の触媒を臨時に保存しておけば、メッシュボードを振動させつつ、基板の全体面積に対して触媒を塗布することによって基板の触媒塗布を自動化することができる。
【００３１】
図４は本発明の一実施形態による触媒塗布装置の斜視図を示している。
【００３２】
図４を参照すれば、本発明の一実施形態による触媒塗布装置はメッシュボード１００、移送部２００、振動部３００、触媒注入機４００およびシールド部５００を含み得る。
【００３３】
メッシュボード１００、移送部２００および振動部３００に対してはすでに詳細に説明したので、ここでは触媒注入機４００とシールド部５００に対して詳述することにする。
【００３４】
触媒注入機４００は粉末形態の触媒を保存する保存所の役割をしつつ、メッシュボード１００に触媒を一定量注入する。触媒注入機４００は触媒の混ざりを誘導するプロペラ４１０を含み、プロペラ４１０によって触媒注入機に保存された触媒を混ぜ合わせることができる。触媒注入機４００はメッシュボード１００に触媒を注入する通路である注入口４２０を含み得る。注入口４２０は閉じられているのが原則であり、メッシュボードに触媒を供給する時に定められた分量を供給することができる定量投入機（未図示）を含み得る。定量投入機は一定の分量の触媒を一度に投入しメッシュボードに供給される触媒の量を調節することができる。
【００３５】
シールド部５００はメッシュボードによって撒かれた触媒が基板の終端を外れないように防壁の役割をする。シールド部５００は基板の終端付近に基板のエッジに沿って長く形成され、シールド部５００の形状は断面から見る時傾きが傾いた曲線を成し得る。したがって触媒がシールド部５００についたとしてもシールド部の内側面に沿って滑り落ち、基板上に塗布されるようにすることができる。
【００３６】
シールド部５００の位置を調整することによって基板上に塗布される面積を調整することができ、特に基板のエッジの部分にシールド部５００を位置させることによって基板上のエッジの部分を除外した全面積に触媒を塗布することができる。
【００３７】
上記のように構成される本発明の一実施形態による触媒塗布装置の作用を説明すれば次のとおり。図５は本発明の一実施形態による触媒塗布装置の作用を示している。
【００３８】
図５を参照すれば、本発明の一実施形態は、図３と比較する時、シールド部がさらに含まれている。したがって図５での触媒塗布装置は原則的に図３での触媒塗布装置の作用と同一に触媒塗布をする。ただし、シールド部５００によってメッシュボードから落ちる触媒が基板外側に飛び散らないようにするために防ぐ。メッシュボード１００が振動によって左右方向に動くことによって触媒もこれと共に左右方向に飛び散ることがあるため、シールド部５００によって左右に飛び散る触媒を基板上に誘導することができる。
【００３９】
またシールド部５００によって基板のエッジの部分に対する塗布間隔を調節することができる。したがってエッジの部分での触媒が塗布されない余分の領域を確保することもでき、触媒塗布領域を調節することもできる。
【００４０】
上記のように、シールド部によって基板の塗布領域を調節しつつ、基板の外側に出て行く触媒を防ぎ、触媒の浪費を防ぐことができる。
【００４１】
図６は本発明の一参考形態による触媒塗布装置によって触媒が基板に塗布される過程を示す図である。
【００４２】
図６を参照すれば、メッシュボード１００に保存された触媒を振動部によって振動しつつ、触媒を基板上で撒くことによって基板の全体面積に触媒が均等に分布していることを知ることができる。これは従来には単純に作業者によって触媒を撒いたり基板上で触媒を撒いた後に均等に広げる方案に比べ本発明の一実施形態による触媒の塗布は相当に均等に分布することを知ることができる。したがって、本発明の一実施形態による触媒塗布装置としては触媒を基板に均一に分布させ、基板またはメッシュボードを移動させることによって基板の全体面積に対して触媒塗布を自動的に遂行することができる。
【００４３】
以上添付された図面を参照して、本発明の参考形態および実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は本発明の技術的思想や必須の特徴を外れない範囲内で置換、変形および変更が可能なため他の具体的な形態で実施され得るということを理解できるであろう。そのため以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一参考形態による触媒塗布装置の斜視図である。
【図２】本発明の一参考形態による触媒塗布装置において振動機とメッシュボードを示す斜視図である。
【図３】本発明の一参考形態による触媒塗布装置の作用を示している。
【図４】本発明の一実施形態による触媒塗布装置の斜視図を示している。
【図５】本発明の一実施形態による触媒塗布装置の作用を示している。
【図６】本発明の一参考形態による触媒塗布装置によって触媒が基板に塗布される過程を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００    メッシュボード
１１０    メッシュ網
２００    移送部
３００    振動機
４００    触媒投入機
５００    シールド部
【図１】
0005017166.tif 000002
【図２】
0005017166.tif 000003
【図３】
0005017166.tif 000004
【図４】
0005017166.tif 000005
【図５】
0005017166.tif 000006
【図６】
0005017166.tif 000007