光烧结装置的制作方法

本发明涉及光烧结装置，尤其涉及光烧结装置提高射出的光的均匀度的光烧结装置。

背景技术：

目前，随着电子技术与信息通信技术的发展而开发出了智能设备、oled、太阳电池等多种电子设备。用于这些电子设备的电子元件的制造需要利用印刷电子技术。

印刷电子技术是通过工业印刷处理工艺技术将具有导电性、绝缘性、半导体性等的功能性油墨印刷在塑料、膜、纸、玻璃、基板上制造所需功能的电子元件的技术。这种印刷电子技术可以作为在各种元件上印刷的方式应用，通过不同于现有电子产业的制造工序，能够实现大量生产、大面积化及工序的简化。

印刷电子技术的工序由印刷、干燥、烧结等三个步骤构成。此处，对产品性能起到较大影响的步骤是烧结工序。烧结是指融化纳米粒子制造固体形态的功能性薄膜，是新一代技术领域中具有相当大的价值的工序。一般的烧结工序通过热烧结法、微波烧结法、激光烧结法等完成。现有的热烧结法需要在高温真空腔环境进行烧结工序，因此无法适用于耐热性差的柔性基板，而其他烧结方法则因工序时间长、需要经过复杂的步骤，因此具有生产性低、制造成本上升的问题。

为解决这些问题而已经开发出的光烧结技术如下述现有技术文献的专利文献所公开。光烧结技术是通过传播氙灯发生的白色光融化纳米粒子，与现在利用热等的方法相比能够明显更快、大量地生产功能性薄膜。

但现有的光烧结装置具有只能实现局部烧结、烧结均匀性不足、无法适用于大面积基板的问题。

因此，现在亟待开发能够解决现有光烧结装置的问题的方案。

【现有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)韩国专利公开公报2014-0094789

技术实现要素：

技术问题

本发明要解决的一个技术问题是提供一种提高光均匀度的光烧结装置。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种适于卷对卷(rolltoroll)工序的光烧结装置。

本发明要解决的技术问题不限于以上内容。

技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供光烧结装置。

根据本发明实施例的光烧结装置包括：第一弯曲部，其配置在向被处理物发光的发光部所在位置的左上侧且具有向上鼓起的形状，向所述被处理物的方向反射从所述发光部射出的光；第二弯曲部，其配置在所述发光部所在位置的右上侧且具有向上鼓起的形状，向所述被处理物的方向反射从所述发光部射出的光；第一反射壁，其具有从所述第一弯曲部的左侧端部向下曲线延伸的形状；及第二反射壁，其具有从所述第二弯曲部的右侧端部向下曲线延伸的形状，所述第一弯曲部的弦与所述第二弯曲部的弦位于同一线上，所述第一弯曲部的右侧端部与所述第二弯曲部的左侧端部形成接点，从所述接点向所述发光部的长度方向剖面中心延伸的线(line)可以相对于形成有所述被处理物的基板垂直。

根据本发明一个实施例的光烧结装置的所述第一反射壁及所述第二反射壁中至少一个反射壁可以具有随着趋向所述被处理物的方向而相对于形成有所述被处理物的基板向外侧张开的曲线形状。

根据本发明的一个实施例，所述第一反射壁及所述第二反射壁可以以从所述接点向所述发光部的长度方向剖面中心延伸的线为基准彼此对称。

根据本发明的一个实施例的光烧结装置的所述第一反射壁及所述第二反射壁中至少一个反射壁的曲率可以随着趋向形成有所述被处理物的基板方向逐渐增大。

根据本发明的一个实施例的光烧结装置，在卷对卷(rolltoroll)工序中所述被处理物的移动方向为从所述第一反射壁到所述第二反射壁的方向，形成有所述被处理物的基板的中心位于所述接点的下侧的情况下，所述第一反射壁可以比所述第二反射壁更相对于形成有所述被处理物的基板向外侧张开。

根据本发明的一个实施例的光烧结装置在卷对卷工序中所述被处理物的移动方向为从所述第一反射壁到所述第二反射壁的方向的情况下，所述第一反射壁的反射率可以小于所述第二反射壁的反射率。

根据本发明的一个实施例的光烧结装置，所述第一弯曲部以所述第一弯曲部的中心为基准对称，所述第二弯曲部以所述第二弯曲部的中心为基准对称。

根据本发明的一个实施例的光烧结装置的所述发光部是氙灯，所述氙灯可以配置在从所述第一弯曲部的右侧端部与所述第二弯曲部的左侧端部形成的接点向下侧方向相隔的位置。

根据本发明另一实施例的光烧结装置包括：内部上端面，其向被处理物方向反射从发光部射出的光；第一反射壁，其具有从所述内部上端面的一端部向下曲线延伸的形状；及第二反射壁，其具有从所述内部上端面的另一端部向下曲线延伸的形状，所述第一反射壁及所述第二反射壁中至少一个反射壁具有随着趋向所述被处理物的方向而相对于所述被处理物向外侧张开的曲线形状。

根据本发明又一实施例的光烧结装置包括：内部上端面，其向被处理物方向反射从发光部射出的光；第一反射壁，其具有从所述内部上端面的一端部向下曲线延伸的形状；及第二反射壁，其具有从所述内部上端面的另一端部向下曲线延伸的形状，所述第一反射壁及所述第二反射壁中至少一个的曲率随着趋向形成有所述被处理物的基板方向逐渐增大

技术效果

根据本发明的实施例，包括配置在向被处理物发光的发光部所在位置的左上侧且具有向上鼓起的形状，向所述被处理物的方向反射从所述发光部射出的光的第一弯曲部、配置在所述发光部所在位置的右上侧且具有向上鼓起的形状，向所述被处理物的方向反射从所述发光部射出的光的第二弯曲部、从所述第一弯曲部的左侧端部向下曲线延伸的第一反射壁及从所述第二弯曲部的右侧端部向下曲线延伸的第二反射壁，所述第一弯曲部的右侧端部与所述第二弯曲部的左侧端部形成接点，从所述接点向所述发光部的长度方向剖面中心延伸的线(line)能够相对于所述被处理物垂直。

从发光部的长度方向剖面中心向第一弯曲部与第二弯曲部的接点延伸的线相对于被处理物垂直，因此从发光部射出的光能够均匀地照射到被处理物。

并且，第一反射壁及第二反射壁具有向下曲线延伸的结构，因此能够进一步提高从发光部射出的光均匀度的效果。

本发明的效果不限于上述效果，可通过以下说明更明确理解。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例的光烧结装置的分解立体图；

图2用于说明本发明第一实施例的反射罩，是沿图1中a-a′线的剖面图；

图3为用于说明利用根据本发明第一实施例的光烧结装置的导电膜形成方法的流程图；

图4用于说明根据本发明第二实施例的反射壁，是对应于图1中a-a′线的剖面图；

图5为用于说明利用根据本发明第二实施例的光烧结装置的卷对卷导电膜形成方法的示意图。

附图标记说明

1：被处理物10：发光部

30：反射罩33a：第一弯曲部

33b：第二弯曲部40a：第一反射壁

40b：第二反射壁50：固定部

60：滤光器70：外壳

s：基板c：中心线

具体实施方式

以下参见附图具体详述本发明的优选实施例。但本发明可以具体化成其他形态，因此技术思想不限于此处说明的实施例。此处介绍的实施例是为了使所公开的内容彻底、完整，是为了本领域技术人员能够充分理解本发明的思想而提供的。

本说明书中提到某个构成要素位于其他构成要素上的情况下，表示可直接形成于其他构成要素上或它们之间可能还有第三构成要素。另外，关于附图，形状及区域的厚度是为有效说明技术内容而夸张显示的。

并且，本说明书的多种实施例中使用的第一、第二、第三等术语用于记叙多种构成要素，但这些构成要素不得限定于这些术语。这些只是为了区分某一构成要素与其他构成而使用的，因此可能在一个实施例中称为第一构成要素，而在其他实施例中则称为第二构成要素。此处说明和示出的各实施例还包括与其相辅的实施例。并且，在本说明书中‘及/或’用于表示包括前后罗列的多个构成要素中的至少一个。

本说明书中单数型语句在无特殊记载的情况下还包括复数型。并且，“包括”或“具有”等术语的目的在于指定存在说明书中记载的特征、数字、步骤、构成要素或其组合，不得理解为排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、构成要素或其组合。并且，本说明书中“连接”不仅表示多个构成要素之间间接连接，还包括直接连接。

并且，本说明书中“相同”、“垂直”、“对称”等术语不仅包括完全相同、垂直、对称的情况，还包括实质上相同、垂直、对称的情况。本并且，本说明书中“相同”、“垂直”、“对称”等术语不仅包括设计值相同、垂直、对称的情况，还包括在产品上相同、垂直、对称的情况。

并且，以下说明本发明时判断认为对相关公知功能或构成的具体说明可能不必要地混淆本发明主题的情况下将省略其具体说明。

图1为根据本发明第一实施例的光烧结装置的分解立体图。

参见图1，根据本发明第一实施例的光烧结装置可包括向被处理物1方向反射从发光部10射出的光的反射罩30及反射壁。并且，根据本发明一个实施例的光烧结装置还可以包括位于所述反射罩30及反射壁的外侧的外壳70。

根据本发明一个实施例的被处理物1可表示图案化于塑料、膜、纸、玻璃、基板s等上的微金属粒子及前体等被光烧结的对象物质被光烧结的对象物质。例如，被处理物1不仅可以包括铜、铁、钼、镍、铝、金、白金等金属，还可以包括氧化钛、锂钴氧化物、氧化硅等陶瓷。被处理物1可以是纳米或微米大小，这种情况下粒子的表面积比大，因此光吸收度高。并且，例如被处理物1是印刷在基板s上的金属纳米油墨，可通过干燥及烧结步骤形成太阳电池、半导体、显示器等电子设备的电极。但并非被处理物1必须局限于形成电极的金属纳米油墨。

此处，根据本发明一个实施例的光烧结装置还可以包括固定印刷有被处理物1的基板s的固定部50。此处，固定部50将被处理物1固定配置在一对反射壁之间，可以将被处理物1配置在从反射壁的末端，即反射壁的最下端向下侧相隔预定间隔的位置。作为一个例子，固定部50在被处理物1被烧结期间可以保持固定，或者可以起到移动式固定部的功能使得被处理物1在以卷对卷(rolltoroll)方式移动的过程中被烧结。

发光部10射出用于光烧结被处理物1的光，例如，发光部10可以是氙灯。氙灯是通过在氙气内发生的放电发光的灯，可以发生具有60nm至2.5mm之间的宽波段的光谱的超短波白色光烧结被处理物1。

根据一个实施例，可以将发光部10更换成紫外线灯或红外线灯。例如，可以在发光部10安装红外线灯干燥被处理物10后在发光部10安装氙灯烧结经过干燥的被处理物10。

反射罩30及反射壁能够用于向被处理物1方向反射从发光部10射出的光。后续将参见图2详述反射罩30及反射壁。

外壳70可罩住反射罩30及反射壁中的至少一个。外壳70可以包围反射罩30的上部面及反射壁的外面进行保护以免反射罩30及反射壁受到外部冲击。

根据本发明第一实施例的光烧结装置还可以包括滤光器60。此处，滤光器60可以起到选择性地只许光中具有特定波段的成分透过或阻断该成分的光学元件的功能。这种滤光器60的配置位置比发光部10靠下，可以控制朝向被处理物1的发光部10射出的光的波段。此处，可以用反射壁固定滤光器60，例如，可以在一对反射壁的内面形成用于滤光器60滑动的滑槽，并设置成可拆卸状态。但并非滤光器60必须固定于反射壁或以滑动方式安装拆卸。

以上说明了根据本发明第一实施例的光烧结装置。以下参见图2详述根据本发明第一实施例的光烧结装置的反射罩30及反射壁。

图2用于说明本发明第一实施例的反射罩，是沿图1中a-a′线的剖面图。以下参见图2说明根据本发明第一实施例的光烧结装置。为便于说明而没有示出滤光器60。

参见图2，根据本发明第一实施例的光烧结装置的反射罩30及反射壁可提供使上述发光部10射出的光均匀地反射到被处理物1表面的反射面。

为此，反射罩30可包括第一弯曲部33a及第二弯曲部33b。

第一弯曲部33a配置在向被处理物1发光的发光部10所在位置的左上侧且具有向上鼓起的形状(+y方向)，能够向被处理物1方向反射从发光部10射出的光。并且，第一弯曲部33a可以以第一弯曲部33a的中心a2为基准对称。

第二弯曲部33b配置在向被处理物1发光的发光部10所在位置的右上侧且具有向上鼓起的形状(+y方向)，能够向被处理物1方向反射从发光部10射出的光。并且，第二弯曲部33b可以以第二弯曲部33b的中心b2为基准对称。

此处，第一弯曲部33a的弦a1与第二弯曲部33b的弦b1可位于同一线上。

并且，第一弯曲部33a的右侧端部与第二弯曲部33b的左侧端部形成接点，从所述接点延伸到发光部10的长度方向剖面中心的线(line，c：以下称为中心线)能够相对于形成有所述被处理物的基板对称。

根据一个实施例，发光部10可配置在从第一弯曲部33a的右侧端部与所述第二弯曲部33b的左侧端部构成的接点向下侧相隔预定距离l1的位置。

并且，第一弯曲部33a与第二弯曲部33b可以相对于所述中心线c对称。

根据另一实施例，可以使第一弯曲部33a的右侧端部与第二弯曲部33b的左侧端部不相遇，而是使第一弯曲部33a的右侧端部与第二弯曲部33b的左侧端部之间相隔预定的距离。但应确保设定的该相隔距离不会造成反射从发光部10射出的光时反射效率明显下降。此处，所述相隔空间可以是非反射物质。

构成反射罩30的第一弯曲部33a与第二弯曲部33b可以由金、银、铝、铁等多种金属及陶瓷、氧化铝等非金属材料中任意一种或两种以上混合制成。此处，并非反射罩30本身必须由这些材料制成，可以将这些材料中任意一种或两种以上混合而成的混合物涂布到反射罩30的下部面制成。

因此，包括第一弯曲部33a及第二弯曲部33b的反射罩30可以提供使从发光部10射出的光以均匀的强度到达形成有被处理物1的基板s表面的反射面。

不同于根据本发明第一实施例的反射罩，当在具有单一圆弧形状的反射罩下方配置发光部的情况下，从发光部直接射出到被处理物表面的光与从发光部射出并被反射罩反射而照射到被处理物表面的光重叠。因此，现有技术具有被处理物中心部的光强度大于被处理物周边部光强度的问题。

而根据本发明的第一实施例，发光部10配置在第一弯曲部33a与第二弯曲部33b相接的接点下方的情况下，能够降低从发光部10射出并被反射罩反射而射出到被处理物1表面的光的强度。因此，根据本发明的第一实施例，能够提供被处理物1中心部的光强度与被处理物周边部的光强度均匀的效果。

另外，根据本发明第一实施例的光烧结装置还包括向被处理物1表面反射从发光部10发出的光的反射壁，反射壁可包括从第一弯曲部33a的左侧端部向下曲线延伸的第一反射壁40a及从所述第二弯曲部33b的右侧端部向下曲线延伸的第二反射壁40b。

此处，第一反射壁40a及第二反射壁40b中至少一个反射壁可以具有随着趋向被处理物1方向相对于被处理物1向外侧张开的曲线形状。例如，第一反射壁40a及第二反射壁40b可以以从所述接点向发光部10的长度方向剖面中心延伸的线为基准彼此对称。因此，第一反射壁40a及第二反射壁40b的下端端部可以分别与被处理物1向x轴方向相隔预定距离，例如分别相隔距离l2。

根据一个实施例，第一反射壁40a及第二反射壁40b中至少一个反射壁的曲率可以向着趋近被处理物1的方向逐渐增大。因此，随着从第一反射壁40a的第一弯曲部33a方向的一端趋向被处理物1方向的一端，曲线形态能够接近直线。同样，随着从第二反射壁40b的第二弯曲部33b方向的一端趋向被处理物1方向的一端，曲线形态能够接近直线。

由于第一反射壁40a及第二反射壁40b是向下曲线延伸的结构，因此能够向被处理物1表面均匀地反射从发光部10射出的光。

构成反射壁的第一反射壁40a与第二反射壁40b也可以由金、银、铝、铁等多种金属及陶瓷、氧化铝等非金属材料中任意一种或两种以上混合制成。此处，并非反射壁本身必须由这些材料制成，可以将这些材料中任意一种或两种以上混合而成的混合物涂布到反射壁的下部面制成。

当第一反射壁40a及第二反射壁40b为直线垂直结构的情况下，将发生基板s的部分周边部的光强度高于中心部及端部的问题。

而如本发明的第一实施例所述，第一反射壁40a及第二反射壁40b为向下曲线延伸的结构的情况下，引起非均匀性的光从反射壁与被处理物之间的相隔距离l2之间漏光。因此，根据本发明第一实施例的反射壁提高被处理物1表面光均匀度。

通过上述根据本发明第一实施例的反射罩30及反射壁的结构特征，根据本发明第一实施例的光烧结装置能够如图2的下端所示地对被处理物的整个表面提供均匀强度的光。

并且，根据本发明一个实施例的反射罩30还可以包括用于提高射向被处理物的光的均匀度的第一辅助弯曲部及第二辅助弯曲部。

辅助弯曲部如同构成主弯曲部的第一弯曲部33a和第二弯曲部33b，是从反射罩30的下部面向上凹陷的弯曲形状，其一端可分别与构成主弯曲部的第一弯曲部33a和第二弯曲部33b的另一端相接。更具体地，所述第一辅助弯曲部可以从第一弯曲部33a的左侧端部延伸的向上鼓起的结构，所述第二辅助弯曲部可以从第二弯曲部33b的右侧端部延伸的向上鼓起的结构。

根据一个实施例，第一弯曲部33a与所述第一辅助弯曲部可以以所述中心线c为基准对称于第二弯曲部33b和所述第二辅助弯曲部。

所述第一辅助弯曲部及第二辅助弯曲部的下侧可分别配置发光部。此处，所述第一辅助弯曲部及第二辅助弯曲部可配置成包围发光部的至少一部分。

分别位于所述第一辅助弯曲部及第二辅助弯曲部的下侧的发光部能够以所述中心线c为基准对称。

根据本发明的另一实施例，光烧结装置可包括向被处理物方向反射从发光部射出的光的内部上端面、从所述内部上端面的一端部向下曲线延伸的第一反射壁及从所述内部上端面的另一端部向下曲线延伸的第二反射壁。此处，所述内部上端面对应于弯曲部。

例如，反射壁的结构与上述内容相同，而所述内部上端面则可以是非鼓起形状的由反射物质形成的其他形状。

以上说明了根据本发明第一实施例的反射罩及反射壁。以下参见图3说明利用根据本发明第一实施例的光烧结装置的导电膜形成方法。

图3为用于说明利用根据本发明第一实施例的光烧结装置的导电膜形成方法的流程图。

参见图3，利用根据本发明第一实施例的光烧结装置的导电膜形成方法可包括印刷作为被处理物的金属纳米油墨的步骤s100及通过氙灯烧结的步骤s200。以下详述各步骤。

在印刷金属纳米油墨的步骤s100，可在基板上印刷图案化金属纳米油墨。例如，基板可以是塑料、膜、纸、玻璃等。

在通过氙灯烧结的步骤s200，可以烧结图案化的金属纳米油墨。例如，可以在发光部10设置所述氙灯照射白色光。此处，照射白色光进行烧结可以由照射一个脉冲的单脉冲烧结、将白色光的能量分成多个脉冲照射的多重脉冲烧结或通过多重脉冲预热后通过单脉冲烧结的两部(2step)烧结构成。

根据一个实施例，可以在步骤s200光烧结之前干燥在步骤s100印刷的金属纳米油墨。为此，可以在发光部10安装红外线灯干燥被处理物并在发光部10安装氙灯烧结经过干燥的被处理物。

因此，在步骤s200从氙灯照射的光被上述反射罩30及反射壁反射而照射到被处理物表面，因此被处理物表面被照射均匀的光。

因此，根据本发明第一实施例的光烧结装置及利用该装置的导电膜形成方法能够提供高烧结均匀性，从而能够提供可大面积烧结的效果。

以上，参见图3说明了利用根据本发明第一实施例的光烧结装置的导电膜形成方法。以下说明根据本发明第二实施例的光烧结装置。

根据以下将要说明的本发明第二实施例，能够提供一种考虑了通过卷对卷工序处理被处理物的情况下在被处理物连续移动的过程中进行烧结工序的工序条件的光烧结装置。在说明本发明第二实施例方面，省略说明与上述第一实施例重复的部分，以具有差异的构成为中心进行说明。

图4用于说明根据本发明第二实施例的反射壁，是对应于图1中a-a′线的剖面图。为便于说明，没有示出滤光器60。

根据本发明第二实施例的光烧结装置与根据本发明第一实施例的光烧结装置之间在反射壁部分存在区别，因此以此为中心进行说明。

参见图4，根据本发明第二实施例的第一反射壁40a及第二反射壁40b中至少一个反射壁可以具有随着趋向被处理物1方向相对于被处理物1向外侧张开的曲线形状。此处，在卷对卷工序中，被处理物1的移动方向为从第一反射壁40a到第二反射壁40b的方向的情况下，第一反射壁40a能够比第二反射壁40b更相对于基板s向外侧张开。即，第一反射壁40a的下端部与基板s左侧端部之间的x轴方向的距离l3可以大于第二反射壁40b的下端部与基板s的右侧端部之间的x轴方向的距离l2。也就是说，可以将反射壁的曲率设为基板的长度方向(x轴方向)中心位于第一弯曲部33a与第二弯曲部33b形成的接点的下方的情况下l3大于l2。

由于是第一反射壁40a的下端部比第二反射壁40b的下端部更向外侧张开的结构，因此从发光部10照射的光的强度在基板s左侧端部低随着趋向基板s的右侧端部逐渐增大。

因此，光烧结装置的入口的光强度弱于出口的光强度，因此可提供能够随着基板的移动而逐渐光烧结的效果。以下参见图5说明根据本发明第二实施例的光烧结装置在卷对卷工序的效果。

图5为用于说明利用根据本发明第二实施例的光烧结装置的卷对卷导电膜形成方法的示意图。

参见图5，通过卷对卷工序烧结被处理物1的情况下，印刷有被处理物1(图5没有示出)的基板s从第一反射壁40a下端进入并从第二反射壁40b下端出去。

印刷有被处理物1的基板s通过第一反射壁40a下端进入光烧结装置内部的情况下暴露于低强度的光，基板s沿着x轴方向移动的过程中逐渐地暴露于强度更高的光。

当印刷有被处理物1的基板s通过第一反射壁40a下端进入光烧结装置内部的时间点起照烧高强度的光的情况下，可能会发生含于被处理物中的粘合剂(binder)裂开的问题。

而如本发明的第二实施例所述，印刷有被处理物1的基板s通过第一反射壁40a下端进入光烧结装置内部的情况下提供低强度的光以逐渐去除粘合剂，在已去除粘合剂的状态下向x轴方向移动基板s的过程中照射高强度的光，从而能够提供可稳定地光烧结的效果。

以上说明了根据本发明第一实施例及第二实施例的光烧结装置。如上所述，根据本发明第一实施例的光烧结装置能够提供高烧结均匀性，根据本发明第二实施例的光烧结装置能够在卷对卷工序提高光烧结稳定性。

在说明本发明第二实施例方面，使第一反射壁比第二反射壁更向外侧张开以弱化了基板入口的光强度，但也可以使第一反射壁及第二反射壁与第一实施例相同、第一反射壁表面的反射率低于第二反射壁表面的反射率以弱化基板入口的光强度。

以上，通过优选的实施例对本发明做了具体说明，但本发明的范围不应局限于特定的实施例，而是应该由技术方案的范围解释。并且，需要理解的是本技术领域的一般技术人员可以在不脱离本发明范围的情况下进行多种修正及变形。