[화공단위조작 A+] 스핀코팅

소개

화공단위조작실험 레포트입니다.
A+ 받은 레포트입니다. 참고해서 작성하시고 좋은 점수 얻길 바랍니다 ^^

목차

1. title
2. date
3. apparatus & reagents
4. result
5. disussion
6. reference

본문내용

이번 실험은 스핀 코팅을 진행하여 농도(점도)가 일정할 때, 회전각속도 및 코팅 시간 등의 공정 변수가 코팅 두께와 코팅 표면에 미치는 영향을 알아보는 실험이었다. 스핀 코팅 방식은 얇고 균일한 층을 제작하기 위한 방법으로 유체를 기판 위에 올려놓고 고속으로 회전시키면서 원심력에 의해 유체를 넓게 펼치는 방식이다. 스핀 코팅은 크게 3가지 과정으로 진행된다. 물질 도포, 회전, 경화 순으로 진행이 된다. [1] 즉, 먼저 물질 도포에 필요한 코팅액을 제조하였다. 이때 코팅액에 사용되는 용매는 일반적으로 휘발성이므로 용매로 toluene을 사용하였다. 스핀 코팅을 진행하면 휘발성을 가진 용매는 증발하여 제거된다. 따라서 코팅액은 Polystyrene/toluene 12wt%로 제조하였다. Chemical balance에 weighing dish를 올리고 polystyrene 12g을 칭량한다. Toluene 88g의 경우, toluene은 상온에서 액체로 존재하기 때문에 밀도로 나누어 부피로 바꾸어 준 결과 101.15ml였으며 피펫을 사용하여 취했다. Erlenmeyer flask에 toluene 101.15ml과 magnetic bar를 넣은 후 hot plate에 올리고 polystyrene을 넣어준다. 용액 제조 시에 polystyrene의 뭉침을 방지하기 위하여 소량씩 천천히 투입하였다. Polystyrene을 넣고 1시간가량 교반하고 잉크를 2-3방울 정도 떨어뜨려준 후 교반하였다. 시편의 경우 glass plate에 polyester film을 빳빳하게 붙여 사용하였다. 코팅 시에는 코팅 조건을 설정해야 한다. 먼저 농도와 시간이 일정할 때, 회전각속도의 조건을 달리 한 5가지 경우를 측정하였다. 시간이 3초로 동일할 때, 1000rpm~3000rpm까지 올려가며 코팅의 두께를 측정하고 표면을 살펴보았다. 먼저 프로그램의 설정을 맞추어 준 후

참고자료

· https://en.wikipedia.org/wiki/Spin_coating, spin coating
· A.G Emslie, F. T. Bonner, L. G. Peck, "Flow of a viscous liquid on a rotating disk", J. Appl. Phys. 29, 825 (1958)
· 단위조작 7판, McCabe 외 2인저, 이화영 외 2인역, 맥그로힐, p.41-42
· 증발을 고려한 회전코팅 공정에 대한 수치해석적 연구, 임익태 외 1명, 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집 B, pp.59~64
· 코팅 두께에 따른 친수성 무기 필름의 특성 분석, 정연호 외 4명, J. KIEEME Vol. 26, No. 6, pp. 425~428, June 2013
· 연속 코팅 공정개요와 미래 과제, 남재욱, NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 28, No. 5, 2010
· 고체 기판에 고분자 박막의 고정화, 김민성 외 1명, Appl. Chem. Eng., Vol. 21, No. 2, April 2010, p. 200~204
· https://en.wikipedia.org/wiki/Slot-die_coating , slot-die coating
· https://www.keyence.co.kr/ss/products/measure/sealing/coater-type/spray.jsp , spray coating
· https://en.wikipedia.org/wiki/Langmuir%E2%80%93Blodgett_film , Langmuir-Blodgett film
· https://en.wikipedia.org/wiki/Dip-coating , dip coating
· 스핀코팅 시 가속 시간이 폴리티오펜 박막의 결정성장과 전기적 특성에 미치는 영향, 권은혜 외 2명, Polym. Korea, Vol. 45, No. 3, pp. 437~442 (2021)
· 스핀 코팅을 이용한 반도체 고분자 박막의 형성 방법, 박영돈 외 1명, 대한민국 특허청 공개 특허 10-2017-0021951