JP6133985B2 - フレキシブル基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル基板処理装置に関する。

フレキシブルディスプレー製品の不断の開発に伴って、ロールツーロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）プロセスは、その低コスト及び高効率生産の特性でだんだん現在の非フレキシブルディスプレー製品の製造に使われる一枚ずつの生産模式の替わりに、未来のディスプレー製品生産の主流になっている。

図１は、従来の技術で使われるロールツーロールエッチング装置の概略図であり、エッチング液１１を収容するエッチング槽１２と、主動ローラ１３と従動ローラ１４を含み、エッチング槽の上方にある巻きローラと、エッチング液１１の中にある位置決めローラ１５と、を備え、フレキシブル基板１６は、その運動方向に沿って順次に従動ローラ１４、位置決めローラ１５および主動ローラ１３を通る。

図１に示す装置の稼動時、フレキシブル基板１６に対してロールツーロールエッチングプロセスを行い、主動ローラ１３が回転してフレキシブル基板１６を連れて動かせ、エッチング液１１の中の位置決めローラ１５を介してフレキシブル基板１６を従動ローラ１４から主動ローラ１３まで引いて、フレキシブル基板１６は、エッチング液１１の中に浸る間にエッチングされる。

前記従来のロールツーロールエッチングプロセスにおいて、主動ローラ１３と従動ローラ１４との直径がフレキシブル基板１６の巻き層の数の変化につれて変化するため、等速で回転する主動ローラ１３と従動ローラ１４の上のフレキシブル基板１６の移動線速度が変化し続ける。このため、フレキシブル基板１６のエッチング時間が、主動ローラ１３と従動ローラ１４との直径の変化につれて変化し、さらにフレキシブル基板の上のデバイスの寸法が不均一になってしまい、フレキシブルディスプレー製品の品質を影響する。

本発明は、フレキシブル基板処理装置を提供し、従来のロールツーロールエッチング装置のフレキシブル基板処理時における処理時間が巻きローラの直径の変化のつれて変化する問題を解決する。

本発明で提供するフレキシブル基板処理装置は、処理液を収容する少なくとも一つの槽と、主動ローラと従動ローラとを含み、前記処理液の上方にある巻きローラと、前記槽毎の処理液の中にある位置決めローラと、前記少なくとも一つの巻きローラの半径または直径を検出するように構成された検出ユニットと、前記処理液を排出する移動排液口および排液口位置制御機構を含み、前記槽毎の側壁の上に固定された移動排液部品と、を備え、その中で、前記位置制御機構は、前記検出ユニットの検出結果に基づいて、対応する前記移動排液口を前記槽の底壁に対して垂直する方向で移動させるように制御して構成される。

本発明で提供するフレキシブル基板処理装置において、検出ユニットが巻きローラの半径又は直径の変化を検出した後、排液口位置制御機構および補液部品に通知して、移動排液口位置を高位置へ調整して処理液を補足したり、或は、一部の処理液を排出するように移動排液口位置を低位置へ調整したりするため、処理液の液面の昇降によって、処理液に浸るフレキシブル基板の長さを一定の比例で巻きローラの半径又は直径の変化につれて変化させることができ、これによって、フレキシブル基板が処理液の中で処理される時間を一定に保持し、さらに、フレキシブル基板の上のデバイス寸法の均一性を確保し、フレキシブルディスプレー製品の品質が向上できる。

本発明の実施形態の技術案をより明確に説明するために、以下、実施形態の図面に対して簡単に説明する。明らかに、以下の記載中の図面は、ただ本発明の部分的実施形態に係わり、本発明に対する制限ではない。

図１は従来の技術で使われるロールツーロールエッチング装置の概略図である。 図２は本発明の実施形態で提供する単槽を備えるフレキシブル基板処理装置の概略図である。 図３は本発明の実施形態で提供する双槽を備えるフレキシブル基板処理装置の概略図である。 図４は本発明の実施形態で提供する排液口位置制御機構の概略図である。

本発明の実施形態の目的、技術案及びメリットをより明確に説明するために、以下、本発明の実施形態の図面を参照しながら、本発明の実施形態の技術案を明確、且つ、完全に説明する。明らかに、記載される実施形態は、本発明の部分的実施形態であり、すべての実施形態ではない。記載される本発明の実施形態に基づいて、当業者が創造的な労働なく得られるすべての他の実施形態も全部本発明の保護範囲内に含まれる。

本発明の実施形態で提供するフレキシブル基板処理装置は、図２に示すように（図２は、ただ一つの槽を有する場合を示す）、処理液２１を収容する少なくとも一つの槽２２と、主動ローラ２３と従動ローラ２４とを含み、前記処理液２１の上方にある巻きローラと、前記処理液２１毎の中にある位置決めローラ２５と、前記少なくとも一つの巻きローラの半径または直径を検出するための検出ユニット２６と、前記処理液２１を排出する移動排液口２７１および排液口位置制御機構２７２を含み、前記槽２２毎の側壁上に固定された移動排液部品２７と、を備え、その中で、移動排液口２７１は前記槽２２の底壁に対して垂直する方向Ｘで移動でき、前記位置制御機構２７２は、前記検出ユニット２６の検出結果に基づいて、対応する前期移動排液口２７１を前記槽２２の底壁に対して垂直する方向Ｘで移動するように制御するため用いられる。例えば、高位置Ｈ、低位置Ｌまで移動し、或は、前記高位置Ｈと前記低位置Ｌとの間の中間位置まで移動する。図２における移動排液口２７１が低位置Ｌにある。

また、当該フレキシブル基板処理装置は、図２に示すように、前記槽２２内へ処理液２１を注入する補液部品２８を含んでもよい。

図２に示すフレキシブル基板処理装置の稼動時、フレキシブル基板２９に対して処理を行い、主動ローラ２３が回転してフレキシブル基板２９を連れて動かせ、処理液２１の中の位置決めローラ２５を介してフレキシブル基板２９を従動ローラ２４から主動ローラ２３まで引いて、フレキシブル基板２９は、エッチング液２１の中に浸る間に処理される。

検出ユニット２６は、図２に示すように主動ローラ２３の半径方向に沿って設けられ、主動ローラ２３の半径又は直径を検出するため用いられる。主動ローラ２３の半径又は直径は巻かれたフレキシブル基板２９の量につれて変化し、検出ユニット２６が半径又は直径の変化を検出した後、排液口位置制御機構２７２および補液部品２８に通知して、当該排液口位置制御機構２７２が検出ユニット２６の検出結果の基づいて、槽２２の底壁に対して垂直する方向Ｘで移動するように移動排液口２７１を制御して、移動排液口２７１が槽２２の底壁に対して垂直する方向Ｘでの高位置Ｈ、低位置Ｌ及び高位置Ｈと低位置Ｌとの間の中間位置にあるようにされる。補液部品２８は、槽２２へ処理液を補足することができる。

公式ｖ＝ｗ＊ｒ（その中で、ｖは線速度、ｗは角速度、ｒは半径である）からわかるように、主動ローラ２３が等速で回転する時、角速度ｗが固定値であるので、線速度ｖは、主動ローラ２３の半径が増加する場合、その上に巻かれたフレキシブル基板２９の転送速度が増加するように、半径ｒに正比例することで、従来の技術を採用すると、フレキシブル基板２９の処理液の中での処理時間が減少してしまう。

しかし、本発明の実施形態では、この時排液口位置制御機構２７２によって移動排液口２７１を高位置Ｈへ調整して、且つ、補液部品２８によって槽２２へ処理液を補充しており、移動排液口が、処理液が移動排液口から流れ出さないような位置に調整される。従って、この間で処理液の液面高度が増加される。

槽２２の中の処理液の量が増加することによって、処理液に浸るフレキシブル基板２９の長さが増加されるので、公式ｓ＝ｖ＊ｔ（ｓは変移、ｖは線速度、ｔは時間である）によると、処理液に浸るフレキシブル基板２９の長さがフレキシブル基板２９の転送速度により除算された数値が固定値である場合、フレキシブル基板２９が処理液の中で処理される時間が一定に保持でき、フレキシブル基板２９の転送速度の変化につれて変化しないようになる。

主動ローラ２３の半径が減少する時、その上に巻かれたフレキシブル基板２９の転送速度が減少し、従来の技術を採用すると、フレキシブル基板２９の処理液の中での処理時間が増加してしまう。

しかし、本発明の実施形態では、この時排液口位置制御機構２７２によって移動排液口２７１を低位置Ｌへ調整して、槽２２の中の処理液が排出されるようにする。この間で、処理液の液面高度は低減する。

槽２２の中の処理液の量が減少することによって、処理液に浸るフレキシブル基板２９の長さが減少されるので、公式ｓ=ｖ＊ｔによると、処理液に浸るフレキシブル基板２９の長さがフレキシブル基板２９の転送速度により除算された数値が固定値である場合、フレキシブル基板２９が処理液の中で処理される時間が一定に保持でき、フレキシブル基板２９の転送速度の変化につれて変化しないようになる。

一つの実施形態では、検出ユニット２６は、主動ローラ２３の半径又は直径を検出するように構成され、主動ローラ２３の半径又は直径の減少を検出した場合、排液口位置制御機構２７２が処理液２１の液面高度を低減させるために移動排液口２７１を下方に向かって移動させるように制御する。そして、主動ローラ２３の半径又は直径の増加を検出した場合、排液口位置制御機構２７２が移動排液口２７１を上方に向かって移動させるように制御し、且つ、補液部品２８が槽内へ処理液を注入して処理液の液面高度を増加させる。

一つの実施形態では、排液口位置制御機構２７２は、移動排液口２７１の高度を制御するように構成され、フレキシブル基板の処理液に浸る部分の前記フレキシブル基板の転送方向に沿う長さが、主動ローラ２３の半径又は直径に正比例する。

本発明で提供するフレキシブル基板処理装置において、検出ユニットが巻きローラの半径又は直径の変化を検出した後、排液口位置制御機構および補液部品に通知して、移動排液口位置を高位置へ調整して処理液を補足したり、又は、一部の処理液を排出するように移動排液口位置を低位置へ調整したりするため、処理液の液面の昇降によって、処理液に浸るフレキシブル基板の長さを一定の比例で巻きローラの半径又は直径の変化につれて変化させることができ、これによって、フレキシブル基板が処理液の中で処理される時間を一定に保持し、さらに、フレキシブル基板の上のデバイス寸法の均一性を確保し、フレキシブルディスプレー製品の品質が向上できる。

前記実施形態では、フレキシブル基板処理装置は、さらに前記検出ユニット２６の検出結果を前記排液口位置制御機構２７２へ転送するためのコントロールユニット（図２では示されていない）を備えてもよい。

図２で示すフレキシブル基板処理装置において、検出ユニット２６は、主動ローラ２３に近づいて設置され、主動ローラ２３の半径に対する測量を行う。また、検出ユニットは、従動ローラの半径に対する測量を行うように従動ローラに近づいて設置されてもよく、従動ローラの半径に基づいて排液口位置制御機構および補液部品を制御し、その制御方式は前記記載と同じなので、ここでその説明を省略する。

当該フレキシブル基板処理装置が複数の槽（槽３１’および槽３１”）を有する場合、図３に示すように、検出ユニットは二つ（３２’および３２”）であってもよく、それぞれ主動ローラ３３の半径および従動ローラ３４の半径を検出するために、それぞれ主動ローラ３３および従動ローラ３４に近づいて設置される。二つの検出ユニット（３２’および３２”）が発生する検出信号は、異なる槽（槽３１’と槽３１”）内の処理液（３５’および３５”）の液面高度をそれぞれ制御する。例えば、検出ユニット３２’が主動ローラ３３の半径の変化を検出した場合、槽３１’に対応する排液口位置制御機構３６’および補液部品３７’に通知して、槽３１’内の処理液３５’の液面高度に対する調整を行い、検出ユニット３２”が従動ローラ３４の半径の変化を検出した場合、槽３１”に対応する排液口位置制御機構３６”および補液部品３７”に通知して、槽３１”内の処理液３５”の液面高度に対する調整を行う。勿論、検出ユニット３２’が発生する信号は、槽３１”内の処理液３５”の液面高度を制御してもよい。そして、検出ユニット３２”が発生する信号は、槽３１’内の処理液３５’の液面高度を制御してもよい。

図３において、槽３１’の移動排液口３８’は高位置Ｈに位置し、槽３１” の移動排液口３８”は低位置Ｌに位置しているが、実際の応用において、移動排液口の位置は図３に限らない。位置制限ローラＤは、隣接した二つの槽（３１’および３１”）の間で転送されるフレキシブル基板３９の位置を制限するものである。

前記処理液は、エッチング液、洗浄液、又は剥離液でもよく、それぞれフレキシブル基板に対してエッチング、洗浄、又は剥離処理を行う。

前記排液口位置制御機構は、図４に示すようにステッピングモータ４１およびネジ４２を含み、移動排液口４３がネジ４２の上で上下に移動するように、ステッピングモータ４１がネジ４２を駆動する。勿論、排液口位置制御機構は、移動排液口と組み合わせる時、移動排液口が槽の底壁に対して垂直する方向で移動できれば、当業者が知っている他の機械機構であってもよい。

また、前記フレキシブル基板処理装置において、補液部品は当業者が知っているいかなる形態の処理液を提供できる構造であればよく、図２、図３に示す形態に限らない。当該補液部品は、その一部が対応する槽の内に位置し、別の一部が対応する槽の外に位置してもよく、或は、補液部品の全体がすべて対応する槽の外に位置してもよい。

前記検出ユニットは、距離センサーでもよく、或は、巻きローラの半径または直径を得ることができる当業者が知っている他の装置でもよい。また、検出ユニットと位置制御機構との通信手段は、この分野におけるいかなる適当な通信手段を使ってもよく、本発明の実施形態によって詳しく制限されないので、ここでその説明を省略する。

以上で記載されたのは、ただ本発明の例としての実施形態に過ぎないし、本発明の保護範囲を制限するものではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって決められる。

２１ 処理液
２２ 槽
２３ 主動ローラ
２４ 従動ローラ
２５ 位置決めローラ
２６ 検出ユニット
２７ 移動排液部品
２７１ 移動排液口
２７２ 排液口位置制御機構

Claims (10)

1. 処理液を収容する少なくとも一つの槽と、
   主動ローラと従動ローラとを含み、前記処理液の上方にある巻きローラと、
   前記槽毎の処理液の中にある位置決めローラと、
   前記少なくとも一つの巻きローラの半径または直径を検出するように構成された検出ユニットと、
   前記処理液を排出する移動排液口および排液口位置制御機構を含み、前記槽毎の側壁に固定された移動排液部品と、を備え、
   前記排液口位置制御機構は、前記検出ユニットの検出結果に基づいて、対応する前記移動排液口を前記槽の底壁に対して垂直する方向で移動させるように制御して構成されており、
   前記槽内へ処理液を注入する補液部品をさらに含み、
   前記検出ユニットは、前記主動ローラの半径又は直径を検出するように構成され、前記主動ローラの半径又は直径の減少を検出した場合、前記排液口位置制御機構が前記処理液の液面高度を低減させるように前記移動排液口を下方に向かって移動させるように制御し、前記主動ローラの半径又は直径の増加を検出した場合、前記排液口位置制御機構が前記移動排液口を上方に向かって移動させるように制御し、且つ、前記補液部品が槽内へ前記処理液を注入して前記処理液の液面高度を増加させることを特徴とするフレキシブル基板処理装置。
2. 前記処理液が、エッチング液、洗浄液、又は剥離液であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板処理装置。
3. 前記排液口位置制御機構が、ステッピングモータおよびネジを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブル基板処理装置。
4. 前記補液部品は、その一部が対応する前記槽の内に位置し、別の一部が対応する前記槽の外に位置することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板処理装置。
5. 前記検出ユニットが、距離センサーであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のフレキシブル基板処理装置。
6. 前記検出ユニットの検出結果を前記排液口位置制御機構へ転送するように構成されたコントロールユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のフレキシブル基板処理装置。
7. 前記検出ユニットは二つであり、それぞれ前記主動ローラの半径又は直径と、前記従動ローラの半径又は直径とを検出するため用いられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のフレキシブル基板処理装置。
8. 隣接した二つの前記槽の間で転送されるフレキシブル基板の位置を制限するように構成された位置制限ローラをさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のフレキシブル基板処理装置。
9. 前記排液口位置制御機構は、前記移動排液口の高度を制御するように構成され、フレキシブル基板の処理液に浸る部分の前記フレキシブル基板の転送方向に沿う長さが、前記主動ローラの半径又は直径に正比例することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のフレキシブル基板処理装置。
10. 前記主動ローラが一定の角速度で回転することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のフレキシブル基板処理装置。

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