KR20150111730A

KR20150111730A - 웹기판처리시스템

Info

Publication number: KR20150111730A
Application number: KR1020140035465A
Authority: KR
Inventors: 조생현
Original assignee: (주)브이앤아이솔루션
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2015-10-06
Also published as: KR101686058B1

Abstract

본 발명은 웹기판을 지면에 대하여 수직상태로 롤러에서 풀리거나 감기도록 함으로써 파티클 발생, 아킹 발생 등의 문제점을 방지할 수 있는 웹기판처리시스템을 제공하는 것을 목적으로 하며, 기판처리될 웹기판(W)이 감긴 로딩롤러(100), 상기 로딩롤러(100)에서 풀린 웹기판(W)을 지지한 상태에서 회전에 의하여 웹기판(W)을 이송시키는 하나 이상의 회전드럼(200), 상기 회전드럼(200)을 거쳐 기판처리된 웹기판(W)이 감기는 언로딩롤러(300), 상기 회전드럼(200)의 원주방향을 따라서 배치되어 상기 회전드럼(200)의 외주면에 지지되어 회전되는 웹기판(W)에 대한 기판처리를 수행하는 기판처리부(400)를 포함하며 상기 로딩롤러(100), 상기 언로딩롤러(300) 및 상기 회전드럼(200)은 회전축이 지면에 대하여 수직을 이루어 배치된 웹기판처리시스템이 제공함으로써 파티클 발생, 아킹 발생 등의 문제점을 방지할 수 있다.

Description

웹기판처리시스템 {Web substrate processing system}

본 발명은 웹기판처리시스템에 관한 것으로서, 롤에 감긴 웹기판에 대하여 증착공정 등 기판처리를 수행하는 웹기판처리시스템에 관한 것이다.

웹기판처리시스템은, 한 쌍의 롤러들과 한 쌍의 롤러들 사이에 플라즈마 발생장치 등을 구비하고 롤러의 회전에 의하여 어느 한쪽 롤러에서 다른 쪽 롤러로 이동되면서 기판처리를 수행하는 장치를 말한다.

종래의 웹기판처리시스템의 일예로서, 한국 공개특허공보 제10-2007-0106462호가 있다.

종래의 웹기판처리시스템은, 한국 공개특허공보 제10-2007-0106462호의 도 1에 도시된 바와 같이 수평으로 배치된 한 쌍의 롤러(1, 2) 및 한 쌍의 롤러(1, 2) 사이에 배치된 캐소드(7) 및 애노드(8)를 포함한다.

그런데 종래의 웹기판처리시스템은, 수평상태에서 웹기판이 이송되면서 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째 한 쌍의 롤러들 사이에서의 웹기판의 처짐이 발생되어 균일한 기판처리가 불가능한 문제점이 있다.

둘째 증착 등의 기판처리가 웹기판의 상면 또는 하면에서 이루어지면서 발생된 파티클이 웹기판의 표면을 손상시키거나 아킹발생의 원인으로 작용하는 등 기판처리의 불량의 원인으로 작용하는 문제점이 있다.

셋째 한 쌍의 롤러들 및 캐소드(7) 및 애노드(8)가 일렬로 배치되면서 장치가 차지하는 공간이 크며 유지보수가 곤란한 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 웹기판을 지면에 대하여 수직상태로 롤러에서 풀리거나 감기도록 함으로써 파티클 발생, 아킹 발생 등의 문제점을 방지할 수 있는 웹기판처리시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 기판처리될 웹기판(W)이 감긴 로딩롤러(100), 상기 로딩롤러(100)에서 풀린 웹기판(W)을 지지한 상태에서 회전에 의하여 웹기판(W)을 이송시키는 하나 이상의 회전드럼(200), 상기 회전드럼(200)을 거쳐 기판처리된 웹기판(W)이 감기는 언로딩롤러(300), 상기 회전드럼(200)의 원주방향을 따라서 배치되어 상기 회전드럼(200)의 외주면에 지지되어 회전되는 웹기판(W)에 대한 기판처리를 수행하는 기판처리부(400)를 포함하며 상기 로딩롤러(100), 상기 언로딩롤러(300) 및 상기 회전드럼(200)은 회전축이 지면에 대하여 수직을 이루어 배치된 웹기판처리시스템이 제공된다.

상기 회전드럼(200)은 복수 개로 설치되며, 상기 로딩롤러(100) 및 상기 언로딩롤러(300)와 상기 회전드럼(200) 사이, 및 상기 복수 개의 회전드럼(200)들 사이에는 웹기판(W)이 상기 회전드럼(200)의 외주면에 밀착된 상태를 유지하도록 상기 회전드럼(200)의 직경보다 작은 거리로 배치된 한 쌍의 가압롤러(460)가 설치될 수 있다.

복수의 회전드럼(200)의 설치에 의하여 기판처리부(400)를 이루는 모듈들이 보다 많이 설치될 수 있어 많은 수의 기판처리 및 다양한 기판처리가 가능한 이점이 있다.

더 나아가 회전축이 지면에 대하여 수직을 이루는 회전드럼(200)에 의하여 기판처리가 수행되어 웹기판(W)의 회전 많은 수의 기판처리 및 다양한 기판처리가 가능함에도 불구하고 장치가 차지하는 공간을 현저히 줄여 풋프린트가 좋으며 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 일측면에 따르면 웹기판(W)을 교체하기 위한 로드락챔버(410) 및 기판처리의 수행을 위한 공정챔버(420)를 포함하며,상기 로딩롤러(100) 및 상기 언로딩롤러(300)는, 상기 로드락챔버(410)에 설치되고, 상기 회전드럼(200) 및 상기 기판처리부(400)는 상기 공정챔버(420)에 설치될 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면 로드락챔버(410) 및 공정챔버(420) 사이에는 공정챔버(420)의 기밀을 유지하면서 웹기판(W)의 도입 및 배출이 가능하도록 격벽(450)에 의하여 서로 격리되며 웹기판(W)에 밀착된 상태로 웹기판(W)을 상기 로드락챔버(410) 또는 상기 공정챔버(420)로 통과시키는 실링롤러(440)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면 상기 로딩롤러(100), 상기 언로딩롤러(300) 및 상기 회전드럼(200)은 회전축이 지면에 대하여 수직을 이루어 배치됨이 바람직하다.

상기 기판처리부(400)는 스퍼터링공정을 위한 스퍼터모듈, 원자층증착공정을 위한 원자층증착모듈, 증발증착공정을 위한 증발모듈, 단분자층증착공정을 위한 단분자층증착모듈, CVD공정을 위한 CVD모듈, 및 ICP공정을 위한 ICP모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 기판처리부(400)는 스퍼터링공정을 위한 스퍼터모듈, 원자층증착공정을 위한 원자층증착모듈, 증발증착공정을 위한 증발모듈, 단분자층증착공정을 위한 단분자층증착모듈, CVD공정을 위한 CVD모듈, 및 ICP공정을 위한 ICP모듈 중 2개 이상이 상기 회전드럼(200)의 원주방향을 따라서 배치될 수 있다.

기판처리부(400)가 기판처리를 위한 2개 이상의 모듈들이 회전드럼(200)의 원주방향을 따라서 배치됨으로써 장치가 차지하는 장치가 차지하는 공간을 현저히 줄여 풋프린트가 좋으며 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 웹기판처리시스템은, 웹기판을 지면에 대하여 수직상태로 롤러에서 풀리거나 감기도록 함으로써 파티클 발생, 아킹발생 등을 방지할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면 로딩롤러에서 풀린 웹기판을 지지한 상태에서 회전되는 회전드럼을 구비함으로써 웹기판을 안정적으로 지지한 상태에서의 기판처리가 가능하여 보다 안정적인 기판처리가 가능하다.

본 발명의 다른 일측면에 따르면 로딩롤러에서 풀린 웹기판을 지지한 상태에서 회전되는 회전드럼의 원주방향을 따라서 복수의 기판처리부(400)를 설치함으로써 복수의 기판처리가 가능하다.

본 발명의 또 다른 일측면에 따르면 로딩롤러에서 풀린 웹기판을 지지한 상태에서 회전되는 회전드럼의 원주방향을 따라서 복수의 기판처리부(400)를 설치함으로써 장치가 차지하는 공간을 현저히 줄일 수 있으며 복수의 기판처리부(400)가 회전드럼의 원주방향을 따라서 배치됨으로써 유지보수가 용이한 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 웹기판처리시스템의 평단면도,
도 2는 도 1에 도시된 웹기판처리시스템의 일부를 보여주는 측면도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 웹기판처리시스템의 평단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 웹기판처리시스템의 평단면도, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 웹기판처리시스템의 평단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 웹기판처리시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 기판처리될 웹기판(W)이 감긴 로딩롤러(100), 로딩롤러(100)에서 풀린 웹기판(W)을 지지한 상태에서 회전에 의하여 웹기판(W)을 이송시키는 하나 이상의 회전드럼(200), 회전드럼(200)을 거쳐 기판처리된 웹기판(W)이 감기는 언로딩롤러(300), 및 회전드럼(200)의 원주방향을 따라서 배치되어 회전드럼(200)의 외주면에 지지되어 회전되는 웹기판(W)에 대한 기판처리를 수행하는 기판처리부(400)를 포함한다.

웹기판(W)은 증착 등의 기판처리가 수행되는 부재로서 플렉서블 OLED 필름, 포장지, 커버부재, 보호필름 등으로 사용되는 일반 산업용 필름 등 휨이 가능한 부재이면 모두 가능하다.

특히 플렉서블 OLED 필름은 본 발명의 일 실시예에 따른 웹기판처리시스템에 의하여 유기막, 무기막 등이 형성될 수 있으며, OLED TV, 면조명용 기판으로 사용될 수 있다.

또한 일반 산업용 필름은 본 발명의 일 실시예에 따른 웹기판처리시스템에 의하여 무기막층 또는 금속층 등이 형성되어 표면강도를 높이거나 스크래치 형성을 방지하여 수명이 연장될 수 있다.

로딩롤러(100)는 기판처리될 웹기판(W)이 감긴 롤러로서 회전축이 지면에 대하여 수직인 상태로 로드락챔버(410)에 배치되어 회전구동부(도시하지않음)의 회전구동에 의하여 회전되어 웹기판(W)이 풀려 회전드럼(200) 쪽으로 이동된다.

언로딩롤러(300)는 회전드럼(200)을 거쳐 기판처리된 웹기판(W)이 감기는 롤러로서 회전축이 지면에 대하여 수직인 상태로 로드락챔버(410)에 배치되어 회전구동부(도시하지않음)의 회전구동에 의하여 회전되어 회전드럼(200)을 거쳐 기판처리된 웹기판(W)이 감긴다.

여기서 웹기판(W)이 언로딩롤러(300)에 감길 때 기판처리된 표면을 보호하기 위하여 인접한 버퍼롤러(도시하지 않음)에 감긴 보호필름이 표면에 부착되면서 감기도록 구성됨이 바람직하다.

회전드럼(200)은 로딩롤러(100)에서 풀린 웹기판(W)을 지지한 상태에서 회전구동부(210)의 회전구동에 의하여 회전되어 웹기판(W)을 이송시키는 구성요소로서 공정챔버(420)에 회전축이 지면에 대하여 수직인 상태로 배치된다.

여기서 회전드럼(200)은 뒤에서 설명하는 기판지지부에 의하여 기판처리의 수행이 가능하도록 적절한 크기의 직경을 가지며 기판처리부(400)의 구성과 연결하여 전극부재가 설치되는 등 다양하게 구성될 수 있다.

또한 회전드럼(200)은 하나로 설치될 수 있으나, 복수의 기판처리가 용이하도록 복수 개로 설치될 수 있다.

이때 로딩롤러(100) 및 언로딩롤러(300)와 회전드럼(200) 사이, 및 복수 개의 회전드럼(200)들 사이에는 웹기판(W)이 회전드럼(200)의 외주면에 밀착된 상태를 유지하도록 회전드럼(200)의 직경보다 작은 거리로 배치된 한 쌍의 가압롤러(460)가 설치될 수 있다.

한 쌍의 가압롤러(460)는 웹기판(W)이 회전드럼(200)의 외주면에 밀착된 상태를 유지하도록 회전드럼(200)의 직경보다 작은 거리로 배치됨으로써 웹기판(W)을 회전드럼(200)의 외주면에 밀착시킨다.

그리고 한 쌍의 가압롤러(460)는 회전드럼(200)에 대한 웹기판(W)의 밀착정도에 따라서 적절한 수 및 위치에 설치될 수 있다.

기판처리부(400)는 회전드럼(200)의 원주방향을 따라서 배치되어 회전드럼(200)의 외주면에 지지되어 회전되는 웹기판(W)에 대한 기판처리를 수행하는 구성요소로서 기판처리의 종류 및 숫자에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

여기서 기판처리부(400)는 스퍼터링공정을 위한 스퍼터모듈, 원자층증착공정을 위한 원자층증착(ALD)모듈, 증발증착공정을 위한 증발모듈, 단분자층증착공정을 위한 단분자층증착(MLD)모듈, CVD공정을 위한 CVD모듈, 및 ICP공정을 위한 ICP모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

기판처리부(400)는 스퍼터링공정을 위한 스퍼터모듈을 포함하는 경우, 스퍼터모듈은 음극 및 타겟전극과, 음극 및 타겟전극 사이로 가스를 분사하는 가스분자부를 포함할 수 있다.

기판처리부(400)는 원자층증착모듈을 포함하는 경우, 원자층증착모듈은 원자층 증착공정을 수행하는 구성요소로서 한국 공개특허공보 제10-2012-0109989호와 같이 구성될 수 있다.

기판처리부(400)는 증발증착공정을 위한 증발모듈을 포함하는 경우 회전드럼(100)의 길이방향을 따라서 증착물질을 증발하는 선형증발원을 포함할 수 있다.

여기서 기판처리부(400)는 유기물 및 무기물 중 적어도 어느 하나의 증착물질이 증착된 웹기판(W)의 양생을 위한 자외선조사장치를 더 포함할 수 있다.

기판처리부(400)는 단분자층증착공정을 위한 단분자층증착(MLD)모듈을 포함하는 경우, 단분자층증착(MLD)모듈은 단분자층증착(MLD)의 증착을 위한 전구체를 분사하는 가스분사부를 포함할 수 있다.

기판처리부(400)는 CVD공정을 위한 CVD모듈을 포함하는 경우, 상부전극 및 하부전극의 구성에 따라서 회전드럼(200)에 RF전원을 인가하거나 접지하고 처리가스를 분사하도록 회전드럼(200)의 외주면에 간격을 두고 설치된 가스분사부를 포함할 수 있다.

기판처리부(400)는 ICP공정을 위한 ICP모듈을 포함하는 경우, ICP모듈은 유전체 및 유전체를 사이에 두고 회전드럼(200)에 대향되어 유도전계를 형성하는 안테나를 포함할 수 있다.

한편 기판처리부(400)는 상기와 같은 모듈들 중 어느 하나가 설치되거나, 동일한 모듈 또는 서로 다른 모듈들이 회전드럼(200)의 원주방향을 따라서 적절한 수로 배치될 수 있다.

특히 기판처리부(400)가 많은 수의 기판처리가 가능하도록 가능한 한 많은 수의 모듈들을 포함할 수 있으며, 이때 많은 수의 모듈들의 설치가 가능하도록 적절한 수의 회전드럼(200)이 설치된다.

한편 본 발명의 일실시예에 따른 웹기판처리시스템은 로딩롤러(100), 언로딩롤러(300) 및 회전드럼(300)의 설치를 위하여 웹기판(W)을 교체하기 위한 로드락챔버(410) 및 기판처리의 수행을 위한 공정챔버(420)를 포함할 수 있다.

로드락챔버(410)는 로딩롤러(100) 및 언로딩롤러(300)가 설치되며, 기판처리를 마친 후 새로운 웹기판이 감긴 로딩롤러(100)를 도입하고, 기판처리를 마친 언로딩롤러(100)를 외부로 반출할 수 있도록 도어(471)가 설치된다.

도어(471)는 로드락챔버(410)를 개폐하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다. 여기서 상기 도어(471)을 닫은 후 진공도를 유지하기 위하여 실링됨이 바람직하다.

공정챔버(420)는 회전드럼(200) 및 기판처리부(400)가 설치되는 구성요소로서 다양한 구성이 가능하다.

여기서 공정챔버(420)는 회전드럼(200) 및 기판처리부(400)의 유지보수 등을 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 도어(472)가 설치될 수 있다.

도어(472)는, 공정시 공정챔버(420)를 밀폐시키며, 회전드럼(200) 및 기판처리부(400)의 유지보수 등을 위하여 공정챔버(420)에 개방하게 된다.

여기서 기판처리부(400)는 도어(472)에 설치됨으로써 도어(472)의 개방시 기판처리부(400)가 함께 이동되어 그 유지 보수가 용이하도록 구성될 수 있다.

그리고 로드락챔버(410) 및 공정챔버(420) 사이에는 공정챔버(420)의 기밀을 유지하면서 웹기판(W)의 도입 및 배출이 가능하도록 격벽(450)에 의하여 서로 격리되며 웹기판(W)에 밀착된 상태로 웹기판(W)을 로드락챔버(410) 또는 공정챔버(420)로 통과시키는 실링롤러(440)를 포함할 수 있다.

로드락챔버(410) 및 공정챔버(420)는 웹기판(W)의 이동경로의 변경, 텐션유지 등을 위하여 웹기판(W)을 지지하여 회전되는 보조롤러(110, 320) 등이 설치될 수 있다.

격벽(450)은 로드락챔버(410) 및 공정챔버(420)을 격리하는 구성요소로서 공정챔버(420)의 외벽 중 일부를 구성하거나 로드락챔버(410) 및 공정챔버(420)가 하나의 챔버로 이루어지는 경우 로드락챔버(410) 및 공정챔버(420)를 구획하는 벽체를 구성할 수 있다.

실링롤러(440)는 웹기판(W)에 밀착된 상태로 회전에 의하여 웹기판(W)을 로드락챔버(410) 또는 공정챔버(420)로 통과시키는 구성요소로서 다양한 구성이 가능하다.

한편 로드락챔버(410) 및 공정챔버(420)는 각각 내부에서 공정조건의 형성을 위하여 압력유지/변환 또는 배기를 위하여 진공펌프(미도시)에 연결된 배기관이 연결된다.

100... 로딩롤러
200... 회전드럼
300... 언로딩롤러
500... 기판처리부

Claims

기판처리될 웹기판(W)이 감긴 로딩롤러(100),
상기 로딩롤러(100)에서 풀린 웹기판(W)을 지지한 상태에서 회전에 의하여 웹기판(W)을 이송시키는 하나 이상의 회전드럼(200),
상기 회전드럼(200)을 거쳐 기판처리된 웹기판(W)이 감기는 언로딩롤러(300),
상기 회전드럼(200)의 원주방향을 따라서 배치되어 상기 회전드럼(200)의 외주면에 지지되어 회전되는 웹기판(W)에 대한 기판처리를 수행하는 기판처리부(400)를 포함하며,
상기 로딩롤러(100), 상기 언로딩롤러(300) 및 상기 회전드럼(200)은 회전축이 지면에 대하여 수직을 이루어 배치된 웹기판처리시스템.
제1항에 있어서,
상기 회전드럼(200)은 복수 개로 설치되며,
상기 로딩롤러(100) 및 상기 언로딩롤러(300)와 상기 회전드럼(200) 사이, 및 상기 복수 개의 회전드럼(200)들 사이에는 웹기판(W)이 상기 회전드럼(200)의 외주면에 밀착된 상태를 유지하도록 상기 회전드럼(200)의 직경보다 작은 거리로 배치된 한 쌍의 가압롤러(460)가 설치된 것을 특징으로 하는 웹기판처리시스템.
제1항에 있어서,
웹기판(W)을 교체하기 위한 로드락챔버(410) 및 기판처리의 수행을 위한 공정챔버(420)를 포함하며,
상기 로딩롤러(100) 및 상기 언로딩롤러(300)는, 상기 로드락챔버(410)에 설치되고, 상기 회전드럼(200) 및 상기 기판처리부(400)는 상기 공정챔버(420)에 설치된 웹기판처리시스템.
제1항에 있어서,
로드락챔버(410) 및 공정챔버(420) 사이에는 공정챔버(420)의 기밀을 유지하면서 웹기판(W)의 도입 및 배출이 가능하도록 격벽(450)에 의하여 서로 격리되며 웹기판(W)에 밀착된 상태로 웹기판(W)을 상기 로드락챔버(410) 또는 상기 공정챔버(420)로 통과시키는 실링롤러(440)를 포함하는 웹기판처리시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 기판처리부(400)는 스퍼터링공정을 위한 스퍼터모듈, 원자층증착공정을 위한 원자층증착모듈, 증발증착공정을 위한 증발모듈, 단분자층증착공정을 위한 단분자층증착모듈, CVD공정을 위한 CVD모듈, 및 ICP공정을 위한 ICP모듈 중 적어도 하나를 포함하는 웹기판처리시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 기판처리부(400)는 스퍼터링공정을 위한 스퍼터모듈, 원자층증착공정을 위한 원자층증착모듈, 증발증착공정을 위한 증발모듈, 단분자층증착공정을 위한 단분자층증착모듈, CVD공정을 위한 CVD모듈, 및 ICP공정을 위한 ICP모듈 중 2개 이상이 상기 회전드럼(200)의 원주방향을 따라서 배치된 것을 특징으로 하는 웹기판처리시스템.