KR101118196B1 - 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크는, 중앙에 홀(157)이 형성된 액자 형상의 드럼마스크(155)에 있어서; 상기 드럼 마스크(155)의 후면에 부합되도록 형성되어 밀착되는 판상의 하부 드럼 마스크(160)를 포함하여 구성되고, 상기 하부 드럼 마스크(160)에는 상기 홀(157)에 대응되는 홀(163)이 관통되어 형성됨으로써, 상기 하부 드럼 마스크(160)가 파티클로 오염되면 신속하고 용이하게 하부 드럼 마스크(160)를 교체할 수 있으므로 파티클로 인한 아크 발생을 방지할 수 있고, 이로 인해서 플렉시블 필름에 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 하부 드럼 마스크(160)를 교체하기만 하면 파티클 청소가 가능하므로 파티클 제거 작업이 용이한 효과가 있다.

Description

하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크{Drum mask with lower drum mask}
본 발명은 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 롤투롤 스퍼트 시스템에 구성되는 드럼 마스크에 하부 드럼 마스크를 탈착되도록 구성함으로써, 상기 하부 드럼 마스크에 파티클(particle)이 부착되어 불량을 초래하면, 상기 하부 드럼 마스크를 교체하여, 파티클(particle)로 인한 불량 발생을 방지하도록 구성한, 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크에 관한 것이다.
일반적으로 플렉시블 필름(F)은 LCD 표면이나 건축물의 외장재에 코팅되어 사용되는 것으로서 합성수지재의 필름의 일측면에 금속 물질이 증착된 것이다.
이처럼, 합성수지재의 필름의 일측면에 금속 물질을 증착시키는 장치를 도 1에서 도시한 롤투롤 스퍼트 시스템(1)이라고 한다.
이러한 롤투롤 스퍼트 시스템(1)은 진공 및 진공 해제가 가능한 챔버(10) 내에 플렉시블 필름(F)이 풀려나는 리와인딩 롤(20)과, 상기 리와인딩 롤(20)의 측방에 배치되어 상기 플렉시블 필름(F)이 감기는 와인딩 롤(30)이 구성되고, 상기 리와인딩 롤(20)과 와인딩 롤(30)의 하방에는 원통 형상의 드럼(40)이 구성되어, 리와인딩 롤(20)에서 풀려난 플렉시블 필름(F)이 상기 드럼(40)을 거쳐서 상기 와인딩 롤(30)에 감기도록 구성된다.
또한, 상기 드럼(40)의 하부에는 플라즈마를 발생시켜서 금속 이온이 상기 플렉시블 필름(F)에 증착되도록 하는 금속증착장치(50)가 구성된다.
상기 금속증착장치(50)는 챔버(10)의 내측면에 부착되어 상기 드럼(40)을 향하여 개방되고, 후술하는 캐소드(53)가 수용되는 캐소드챔버(51)가 구성된다. 상기 캐소드챔버(51)의 개방부에는 중앙에 홀(57)이 형성된 액자 형상의 드럼마스크(55)가 부착되어 캐소드(53)에서 발생하는 플라즈마의 폭이 플렉시블 필름(F)의 폭에 부합하도록 구성된다. 즉, 상기 홀(57)의 폭에 의해 플라즈마의 폭이 결정되므로 상기 홀(57)의 폭이 플렉시블 필름(F)의 폭과 부합하도록 구성된다.
상기 캐소드(53)는 롤투롤 스퍼트 시스템(1)에 일반적으로 장착되는 것으로서 상부에 금, 은, 구리, 알루미늄 등으로 형성된 판 형상의 타겟(T)이 노출된 것으로서 당해업자라면 누구나 알 수 있는 사항이기에 자세한 설명은 생략한다.
상기 구성에 의한 종래기술의 작동례를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 챔버(10)의 내부를 진공으로 한 후, 리와인딩롤(20)에서 풀려난 플렉시블 필름(F)이 드럼(40)의 하부를 지나서 상기 와인딩롤(30)에 감기도록 작동시킨다. 그리고, 상기 캐소드(53)의 상방에 불활성 가스(일례로 아르곤 가스)를 분사하면서, 상기 캐소드(53)에 전기를 인가하면, 캐소드(53)와 플렉시블 필름(F) 사이에 플라즈마가 발생하게 된다. 그러면, 상기 불활성 가스를 구성하는 원자에서 전자가 방출되면서 형성된 양이온은 음극을 띠는 상기 타겟(T)에 충돌하면서 타겟(T)의 금속원자가 이탈되어 상기 플렉시블 필름(F)의 표면에 증착되어 박막을 형성하게 된다. 상기 플렉시블 필름(F)은 이송하면서 전체면에 고른 두께로 박막이 형성되어 와인딩롤(30)에 감기게 된다.
상기 캐소드(53)에서 플라즈마가 발생하게 되면, 금속원자가 뭉쳐지면서 작은 알맹이인 파티클(particle)이 되어, 상기 드럼마스크(55)의 홀(57)의 내측면(S)과, 상기 드럼마스크(55)의 후면(R)에 부착하게 되고, 이것은 상기 캐소드(53)에 흐르는 전류에 의해 아크(ARC)가 발생하는 원인이 된다.
이렇게 아크가 발생하게 되면, 플라즈마의 세기가 변화되면서 플렉시블 필름(F)에 증착되는 박막의 두께가 고르지 않게 되어 불량을 초라하게 된다.
상기 플렉시블 필름(F)의 경우, 스마트폰 등의 화면에 코팅되어 터치에 의해 아이콘이 선택되도록 하는데, 증착되는 박막의 두께가 고르지 않게 되면, 정전용량의 변화가 일정치 않게 되어 제기능을 하지 못하게 된다. 따라서, 이 경우 불량으로 처리한다.
따라서, 주기적으로 드럼마스크(55)에 부착된 파티클을 제거해 주는 유지보수 작업을 하게 되는데, 좁은 캐소드 챔버(51) 내에서 일일이 파티클을 제거한다는 것은 매우 번거로운 일이었다.
물론, 상기 드럼마스크(55)를 교체할 수도 있지만, 이 경우 드럼마스크(55)가 드럼(40)과 근접된 관계로 상기 드럼(40)을 들어내어야 하는 번거로움이 있으므로 현명한 방법이 아니다.
본 발명에 의한 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크는, 중앙에 홀이 형성된 액자 형상의 드럼마스크에 있어서; 상기 드럼 마스크의 후면에 부합되도록 형성되어 밀착되는 판상의 하부 드럼 마스크를 포함하여 구성되고, 상기 하부 드럼 마스크에는 상기 홀에 대응되는 홀이 관통되어 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홀의 내측면에서 상기 홀의 측방에 형성된 내측면을 가리는 돌출커버가 연장되어 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크는, 하부 드럼 마스크가 파티클로 오염되면 신속하고 용이하게 하부 드럼 마스크를 교체할 수 있으므로 파티클로 인한 아크 발생을 방지할 수 있고, 이로 인해서 플렉시블 필름에 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 하부 드럼 마스크를 교체하기만 하면 파티클 청소가 가능하므로 파티클 제거 작업이 용이한 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 하부 드럼 마스크가 장착된 롤투롤 스퍼트 시스템을 도시하 단면도.
도 2는 본 발명의 기술에 의한 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크가 장착된 롤투롤 스퍼트 시스템을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 기술에 의한 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크를 도시한 단면도.
이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구성과 작동례를 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 기술에 의한 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크가 장착된 롤투롤 스퍼트 시스템을 도시한 단면도, 도 3은 본 발명의 기술에 의한 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.
일반적으로 플렉시블 필름(F)은 LCD 표면이나 건축물의 외장재에 코팅되어 사용되는 것으로서 합성수지재의 필름의 일측면에 금속 물질이 증착된 것이다.
이처럼, 합성수지재의 필름의 일측면에 금속 물질을 증착시키는 장치를 롤투롤 스퍼트 시스템(100)이라고 한다.
이러한 롤투롤 스퍼트 시스템(100)은 진공 및 진공 해제가 가능한 챔버(110) 내에 플렉시블 필름(F)이 풀려나는 리와인딩 롤(120)과, 상기 리와인딩 롤(120)의 측방에 배치되어 상기 플렉시블 필름(F)이 감기는 와인딩 롤(130)이 구성되고, 상기 리와인딩 롤(120)과 와인딩 롤(130)의 하방에는 원통 형상의 드럼(140)이 구성되어, 리와인딩 롤(120)에서 풀려난 플렉시블 필름(F)이 상기 드럼(140)을 거쳐서 상기 와인딩 롤(130)에 감기도록 구성된다.
또한, 상기 드럼(140)의 하부에는 플라즈마를 발생시켜서 금속 이온이 상기 플렉시블 필름(F)에 증착되도록 하는 금속증착장치(150)가 구성된다.
상기 금속증착장치(150)는 챔버(110)의 내측면에 부착되어 상기 드럼(140)을 향하여 개방되고, 후술하는 캐소드(153)가 수용되는 캐소드챔버(151)가 구성된다. 상기 캐소드챔버(151)의 개방부에는 중앙에 홀(157)이 형성된 액자 형상의 드럼마스크(155)가 부착되어 캐소드(153)에서 발생하는 플라즈마의 폭이 플렉시블 필름(F)의 폭에 부합하도록 구성된다. 즉, 상기 홀(157)의 폭에 의해 플라즈마의 폭이 결정되므로 상기 홀(57)의 폭이 플렉시블 필름(F)의 폭과 부합하도록 구성된다.
상기 캐소드(153)는 롤투롤 스퍼트 시스템(1)에 일반적으로 장착되는 것으로서 상부에 금, 은, 구리, 알루미늄 등으로 형성된 판 형상의 타겟(T)이 노출된 것으로서 당해업자라면 누구나 알 수 있는 사항이기에 자세한 설명은 생략한다.
본 발명에서는 상기 드럼 마스크(155)가 플라즈마로 인해 발생되는 파티클로 인해 오염되는 현상을 방지하도록 하여, 플렉시블 필름(F)에 균일한 박막이 형성되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이를 위하여 본 발명에서는 상기 드럼 마스크(155)의 후면에 부합되도록 형성되어 밀착되는 판상의 하부 드럼 마스크(160)가 더 구성되도록 한다. 상기 하부 드럼 마스크(160)에는 상기 홀(157)에 대응되는 홀(163)이 형성된 것이다.
상기 하부 드럼 마스크(160)는 판상의 바디(161)가 구성되고, 상기 바디(161)에는 상기 드럼 마스크(155)의 홀(157)에 부합되는 홀(163)이 관통되어 구성된다. 그리고, 상기 홀(163)의 내측면에서는 상기 드럼 마스크(155)의 홀(157)의 측방에 형성된 내측면(S)을 가리는 돌출커버(165)가 연장되어 형성된다.
상기 하부 드럼 마스크(160)가 드럼 마스크(155)의 후면(R)에 고정되는 일례를 살펴보면, 상기 바디(161)에서 홀(163)의 둘레에 볼트홀이 관통되고, 상기 드럼 마스크(155)의 후면(R)에는 상기 볼트홀에 대응되는 탭홀이 형성된다. 따라서, 상기 볼트홀을 통과하여 상기 탭홀에 체결되는 볼트에 의해 부착 및 이탈이 가능하다.
상기 구성에 의한 본 발명에 의하면, 상기 캐소드(153)에서 플라즈마가 발생하여 드럼(140)을 지나는 플렉시블 필름(F)에 금속 박막을 형성할 때에 다수의 파티클(particle)이 상기 하부 드럼 마스크(160)에 부착된다. 따라서, 상기 드럼 마스크(155)가 파티클로 오염되는 현상을 방지할 수 있다.
이렇게 하부 드럼 마스크(160)이 파티클로 오염되면 상기 롤투롤 스퍼트 시스켐(100)을 정지시키고, 상기 볼트를 풀어서 하부 드럼 마스크(160)를 이탈시킨 후, 새로운 하부 드럼 마스크(160)를 부착시킨다. 그리고, 다시 작동을 재개한다.
상기 구성에 의하면, 하부 드럼 마스크(160)가 파티클로 오염되면 신속하고 용이하게 하부 드럼 마스크(160)를 교체할 수 있으므로 파티클로 인한 아크 발생을 방지할 수 있고, 이로 인해서 플렉시블 필름(F)에 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있는 이점이 있다.
100: 롤투롤 스퍼트 시스템 110: 챔버
120: 리와인딩 롤 130: 와인딩 롤
140: 드럼 150: 금속증착장치
151: 캐소드 챔버 153: 캐소드
T: 타겟 155: 드럼 마스크
157: 홀 S: 내측면
R: 후면 160: 하부 드럼 마스크
161: 바디 163: 홀
165: 돌출커버

Claims (2)

  1. 중앙에 홀(157)이 형성된 액자 형상의 드럼마스크(155)에 있어서;
    상기 드럼 마스크(155)의 후면에 부합되도록 형성되어 밀착되는 판상의 하부 드럼 마스크(160)를 포함하여 구성되고,
    상기 하부 드럼 마스크(160)에는 상기 홀(157)에 대응되도록 하부 드럼 마스크(160) 상의 홀(163)이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 드럼 마스크(160) 상의 홀(163)의 내측면에서 상기 홀(157)의 측방에 형성된 내측면(S)을 가리는 돌출커버(165)가 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 하부 드럼 마스크가 부착된 드럼 마스크.
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