KR20170079363A - 롤투롤 방식의 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 롤에 감겨진 기판을 공급하거나 증착이 완료된 기판을 권취하여 보관하는 진공챔버와, 증착 또는 세정공정이 수행되는 공정챔버가 각각 분리된 공간으로 마련함으로써 진공도, 온도 등을 선택적으로 제어할 수 있고, 또한 진공챔버와 공정챔버 사이에 기판을 해제하지 않은 상태에서도 공정챔버의 세정이 가능하며, 기판의 증착공정이 완료될 때까지 증착면이 외부와 접촉되지 않도록 보호필름을 탈착 또는 부착하는 기능이 구비된 롤투롤 방식의 증착장치를 제공한다.

Description

롤투롤 방식의 증착장치{Deposition apparatus of roll-to-roll type}
본 발명은 롤투롤 방식의 증착장치에 있어서 기판을 연속적으로 공급하면서 증착을 할 수 있는 롤투롤 방식의 증착장치에 관한 것이다.
일반적인 플라즈마 화학기상 증착장치는 진공챔버 내부에서 히터로 기재의 온도를 제어하며 진공챔버 상부에 구비된 전극노즐을 통해 공정가스를 공급한다.
이때 전극노즐에 HF(High Frequency : 3~30MHz 주파수의 교류)전원이나 VHF(Very High Frequency : 30~300 MHz 주파수의 교류)전원을 인가하여 플라즈마를 형성하며, 이 플라즈마체를 이용해 공급 가스를 분해하여 기재 상에 성막을 수행한다.
이러한 플라즈마 화학기상 증착장치는 진공챔버 내부에 기재 외의 다른 부분에도 증착이 이루어짐으로써, 사용시간의 증가에 따라 진공챔버 내측 영역에 파티클 발생의 원인이 된다. 이에 따라, 주기적으로 진공챔버 내부 영역의 세정을 수행해야 한다.
그런데, 매번 세정을 수행할 때 마다 진공챔버의 진공을 파기해야 하기 때문에, 시간과 노력이 소모되는 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 극복하기 위해서 진공을 파기하지 않고 증착공정 수행 후 기재를 진공챔버에서 반출한 뒤 연속적으로 식각 가스를 공급하여 플라즈마 식각을 이용해 진공챔버 내부 영역을 세정하는 인사이투 클리닝(In Situ Cleaning)방법이 적용되고 있다.
한편, 종래 플라즈마 화학기상 증착장치는 진공챔버 내에 고정된 기재에 박막을 증착하는 것으로서 대량 생산에 부적합하다.
대량 생산에 적합한 증착 방식으로서 기재를 연속적으로 공급하면서 증착공정을 수행하는 플라즈마 화학기상 증착장치의 예로 인라인(In Line) 증착 방식이나 롤투롤 증착방식을 꼽을 수 있다.
플라즈마 화학기상 증착장치는 기재가 롤투롤 방식으로 이송되고, 기재가 한 쌍의 원통형 플라즈마 캐소드 표면을 지나는 과정에서 양 원통형 플라즈마 캐소드 사이의 플라즈마 형성 영역에서 기재에 박막이 증착되는 형태이다.
그리고 플라즈마 화학기상 증착장치는 한 쌍의 원통형 플라즈마 캐소드에 대항하는 위치에 기재가 배치된 상태에서 원통형 플라즈마 캐소드로부터 기재를 향해 플라즈마가 형성되면서 기재에 박막이 증착되는 형태이고, 기재가 롤투롤 형태로 드럼을 거쳐 이송되고 드럼 표면에 대향하는 위치에 한 쌍의 원통형 플라즈마 캐소드가 설치된 형태로서 원통형 플라즈마 캐소드로부터 드럼을 향해 플라즈마가 형성되면서 드럼을 지나는 기재에 박막이 증착된다.
이러한 플라즈마 화학기상 증착장치에 이용되는 원통형 플라즈마 캐소드는 회전 가능한 원통형 금속전극 내부에 레이스 트랙 형상의 플라즈마 트랙을 발생시키기 위한 자기장 발생수단을 구비하고, 플라즈마에 의한 원통형 금속전극의 온도 상승을 억제하기 위해 내부 냉각매체가 관류하는 것으로서, 원통형 플라즈마 캐소드에서 발생하는 표면자기장의 강도가 우수하고 좁은 면적에 자기장을 집중시키면서 고품질의 고밀도 플라즈마를 형성할 수 있기 때문에, 고품질 박막의 고속증착이 가능하고 인라인(In Line)증착 방식이나 롤투롤 증착방식과 같은 연속생산 방식에 적합하다.
그러나, 이러한 방식의 플라즈마 화학기상 증착장치는 롤투롤 증착방식의 경우, 기재를 드럼까지 운송하고 다시 롤에 보관하기까지 기재의 상면인 증착면이 여러 다른 롤 또는 구성들과 접촉하면서 손상되는 문제점이 있다. 또한 인라인 증착방식의 경우, 유연한 기판을 제조하기 위해 기재 상에 플렉서블 PI커팅이 완료된 후 증착공정이 완료되면, 다시 이를 박리해야만 하는 번거로움이 있고, 이에 따른 공정에 필요한 비용이 고가이기 때문에 비용이 증가하는 문제점이 지적되고 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 상의 증착면이 다른 구성요소와 접촉하지 않도록 공급되고, 진공챔버에서 기판이 공급되고 공정챔버에서 증착공정이 이루어지되, 진공챔버와 공정챔버 각각의 진공상태와 온도상태, 내부 가스 배기 등을 제어할 수 있으며, 기판이 공급될 때 보호필름을 제거하고, 증착이 완료된 기판이 다시 보관될 때 보호필름을 부착하여 권취되기 때문에 기판의 증착면을 보호할 수 있는 롤투롤 방식의 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 롤에 감겨진 기판을 공급하거나 증착이 완료된 기판을 권취하여 보관하는 진공챔버와, 증착 또는 세정공정이 수행되는 공정챔버가 각각 분리된 공간으로 마련함으로써 진공도, 온도 등을 선택적으로 제어할 수 있고, 또한 진공챔버와 공정챔버 사이에 기판을 해제하지 않은 상태에서도 공정챔버의 세정이 가능하며, 기판의 증착공정이 완료될 때까지 증착면이 외부와 접촉되지 않도록 보호필름을 탈착 또는 부착하는 기능이 구비된 롤투롤 방식의 증착장치를 제공한다.
본 발명에 따른 롤투롤 방식의 증착장치에 따르면,
첫째, 연성의 기판을 공급 또는 보관하는 진공챔버와, 기판을 증착하는 공정챔버를 분리하여 개별적으로 진공도, 온도, 가스 배기 등의 제어가 가능하기 때문에 증착공정의 운영시간을 대폭 감소시킬 수 있고,
둘째, 기판의 공급과정에서 보호필름을 제거하고, 증착 완료 후 기판을 권취하는 과정에서 보호필름을 부착하여 기판 상면의 증착면이 외부 구성요소와 접촉하는 것을 방지할 수 있기 때문에 물리적인 접촉에 의한 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있으며,
셋째, 공정챔버에서 증착공정 시 플라즈마 캐소드가 히팅드럼의 형상에 대응하여 곡면으로 형성되기 때문에 히팅드럼 또는 기판과 밀착된 상태로 플라즈마를 형성할 수 있어 균일하고 안정적인 증착이 가능하고,
넷째, 플라즈마를 이용하여 박막을 증착하기 위한 증착 가스와, 파티클 제거를 위한 세정 가스를 동일한 구조에서 공급하고 선택적으로 처리할 수 있기 때문에 구조가 단순화되고, 이에 따른 유지관리가 용이해지며,
다섯째, 증착공정과 세정공정의 전환이 간편해짐에 따라서 증착공정 시간이 단축되고, 보다 깨끗한 환경에서 증착공정이 이루어지기 때문에 증착률이 증대되고 이에 따른 불량률을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 방식의 증착장치 내부 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 나타낸 립 게이트 밸브의 작동 상태를 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 롤투롤 방식의 증착장치의 인출롤의 기판 공급상태를 도시하는 참고도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 롤투롤 방식의 증착장치의 증착이 완료된 기판이 권취롤에 감기는 상태를 도시하는 참고도이다.
도 6은 도 1에 나타낸 롤투롤 방식의 증착장치의 히팅 드럼과 플라즈마 캐소드의 일부를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 방식의 증착장치(100)는 얇은 필름 형상의 유연한 연성기판(10)을 감고 있는 롤에서 연속적으로 연성기판이 공급되며, 연성기판(10) 상에 형성된 증착면이 단계적으로 또는 연속적으로 증착되고, 다시 롤에 감겨 보관되는 방식으로 공정이 수행된다. 이에 따른 롤투롤 방식의 증착장치(100)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 방식의 증착장치 내부 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 방식의 증착장치(100)는 진공챔버(110)와 공정챔버(170)가 마련된다.
상기 진공챔버(110)는 증착될 연성기판(10)을 공급하거나, 또는 증착이 완료된 연성기판(10)을 전달받아 다시 감아서 보관하는 영역이고, 상기 공정챔버(170)는 연성기판(10)을 일 방향으로 회전시키면서 단계적으로 또는 연속적으로 플라즈마를 발생시켜 증착공정을 수행하는 영역이다.
상기 진공챔버(110) 내부에는 연성기판(10)을 감고 있다가 풀면서 공급해주는 인출롤(120)과, 증착이 완료된 연성기판(10)을 전달받아 감아서 보관하는 권취롤(125)이 마련된다.
상기 인출롤(120)은 얇은 필름 형상의 연성기판(10)과, 연성기판(10)의 상면인 증착면에 부착되어 증착면이 외부 구성요소들과 직접적으로 접촉하는 것을 방지하는 보호필름(20)이 결합된 상태로 감겨 있다.
그리고 상기 진공챔버(110)에는 상기 인출롤(120)로부터 공급되는 연성기판(10)이 상기 공정챔버(170)로 이송되기 전에 증착면 상에 존재하는 수분을 증발시키도록 열처리하는 히터(140)가 마련된다. 또한 상기 히터(140)는 연성기판(10)의 증착면에 부착되어 있는 공기분자를 표면으로부터 이탈되도록 가열한다. 이때 상기 히터(140)는 적외선 히터(Infrared Ray Heater)가 마련되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 진공챔버(110)에는 상기 히터(140)를 통과한 연성기판(10)의 접착성에 따른 표면 개질을 위해 전처리하는 플라즈마 모듈(150)이 마련된다.
상기 플라즈마 모듈(150)은 연성기판(10)의 증착면에 부착된 잔류 공기분자를 완벽하게 배출하는 기능을 제공한다.
상기 플라즈마 모듈(150)을 통과한 연성기판(10)은 상기 진공챔버(110)와 공정챔버(170) 사이에 개재되어 이들을 선택적으로 개폐하는 립 게이트 밸브(160)를 지나 히팅 드럼(180)으로 이송된다. 이때 연성기판(10)은 상기 진공챔버(110)에서 공정챔버(170)로 여러 공정을 거치면서 이송되는데, 이때 연성기판(10)의 증착면이 외부 구성요소와 접촉하지 않도록 안내하고, 또한 연성기판(10)의 배면에 접촉하여 장력을 인가하는 복수개의 텐셔너(130)에 의해 지지된다.
여기서 상기 연성기판(10)은 상면에 공정챔버(170)에서 증착 공정이 이루어지는 증착면이 형성되고, 배면은 상기 텐셔너(130) 또는 히팅 드럼(180)에 접촉하여 지지되며, 장력이 전달된다.
상기 텐셔너(130)는 연성기판(10)의 이송 경로를 안내하고, 방향이 전환되는 부분에 배치되어 연성기판(10)의 배면을 지지한다.
상기 히팅 드럼(180)은 연성기판(10)의 배면이 접촉하면서 이송되고, 연성기판(10)을 중심으로 상기 히팅 드럼(180)의 반대편에는 연성기판(10)에 박막을 증착하는 플라즈마 캐소드(190)가 배치된다.
상기 플라즈마 캐소드(190)는 박막의 종류에 상응하는 반응가스를 공급함과 동시에 증착이 완료된 후, 세정공정 시 이에 필요한 세정가스를 공급하는 가스 노즐(191)이 마련된다.
그리고 상기 플라즈마 캐소드(190)는 세정가스를 공급하는 세정모듈(Remote Plasma Source Clean; RPSC, 192)을 포함하고, 상기 세정모듈(192)은 상기 플라즈마 캐소드(190) 주변에 부착된 파티클 등을 인사이투(In-Situ) 세정공정으로 세척한다.
여기서 상기 플라즈마 캐소드(190)는 증착 공정이 이루어질 때 원료 가스로써 Si를 함유하는 HMDSO, TEOS, SiH4, 디메틸실란, 테트라메틸실란, HMDS, TMOS 등의 가스 중 적어도 하나를 포함하여 제공한다.
그리고 상기 세정모듈(192)은 세정공정에 필요한 식각 가스로써 NF3를 공급하여 세정가스를 통한 플라즈마를 생성함으로써 연성기판 이외의 부분에 증착된 막을 제거한다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 플라즈마 캐소드(190)는 전력 스플리터(미도시)로부터 전력을 공급받아 플라즈마를 방전하는 전극(미도시)을 포함한다. 이하 플라즈마 방전에 관한 상세한 내용은 공지된 기술로써 생략하기로 한다.
상기 히팅 드럼(180)은 플라즈마에 의해 증착이 이루어지는 부분에서 연성기판(10)이 하측으로 이송할 수 있도록 회전한다. 이는 연성기판(10) 또는 히팅 드럼(180) 주면에 플러즈마 방전에 의해 형성된 이물질이 하측 방향으로 떨어지도록 하기 위함이다. 물론 상기 히팅 드럼의 회전 방향을 반대방향으로 운영할 수 있음은 물론이다.
상기 히팅 드럼(180) 상에서 증착이 완료되면, 연성기판(10)은 다시 상기 공정챔버(170)에서 진공챔버(110)로 이송된다.
그리고 상기 진공챔버(110)로 유입된 연성기판(10)은 상기 권취롤(125)에 감겨서 보관된다.
도 2 및 도 3은 도 1에 나타낸 립 게이트 밸브의 작동 상태를 도시하는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 립 게이트 밸브(Lip Gate Valve, 160)는 상기 진공챔버(110)와 공정챔버(170) 사이에 개재되어 연성기판(10)이 진공챔버(110)로부터 공정챔버(170)로 이송되거나 또는 공정챔버(170)로부터 진공챔버(110)로 이송될 때, 연성기판(10)을 탈거하지 않고도 진공챔버(110)와 공정챔버(170)를 선택적으로 차폐하는 기능을 제공한다.
상기 진공챔버(110)와 공정챔버(170)는 내부가 진공으로 형성되고, 공정에 따른 반응 온도를 유지할 수 있도록 설정된 온도로 가열이 필요하며, 공정이 완료된 후, 내부의 반응 가스를 배출하는 배기 구조가 요구된다. 또한 공정챔버(170)에서 연성기판(10)의 증착 공정이 완료되면, 세정공정이 이루어지는데, 이때 세정을 위해서 세정가스를 공급하는 경우에도 전기한 진공도와, 온도, 배기 등이 수반되어야 한다. 이때 상기 립 게이트 밸브(160)를 사용하면 상기 진공챔버(110)와 공정챔버(170)를 각각 제어하여 진공도와 온도, 배기상태를 선택적으로 조절할 수 있는 효과가 있다. 그러면 상기 진공챔버(110)와 공정챔버(170)를 동시에 설정된 온도로 가열하고, 진공도를 유지하는 등의 시간을 절감할 수 있고, 이에 따른 비용이 현저하게 줄어드는 효과를 기대할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 립 게이트 밸브(160)는 수직방향으로 밸브가 왕복 이송하여 중간에 배치된 연성기판(10)과 접촉하면서 상기 진공챔버(110)와 공정챔버(170) 사이를 차폐하는 구조를 가진다. 따라서 연성기판(10)을 롤이나 드럼으로부터 탈거하지 않고도 상기 진공챔버(110)와 공정챔버(170) 사이를 차폐한 후 공정챔버(170)의 세정공정이 이루어질 수 있다. 또한 진공챔버(110)에서 상기 권취롤(125)에 설정된 양의 연성기판(10)이 감기면 이를 탈거하고 새로운 권취롤(125)을 교체하는데 이때 상기 립 게이트 밸브(160)를 닫고 상기 권취롤(125)을 교체하면 마찬가지로 공정의 운영시간과 이에 따른 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 4는 도 1에 나타낸 롤투롤 방식의 증착장치의 인출롤의 기판 공급상태를 도시하는 참고도이다.
도 4를 참조하면, 상기 인출롤(120)에는 연성기판(10)과 보호필름(20)이 부착된 상태로 감겨 있고, 동시에 공급이 이루어진다. 이때 상기 인출롤(120)에서 공급된 연성기판(10)은 보호필름(20)이 제거되면서 상기 히터(140) 방향으로 공급되고, 보호필름(20)은 제거되어 보호필름 분리롤(121)에 별도로 감아서 분리하여 배출하게 된다.
이는 연성기판(10)이 상기 인출롤(120)에서 감겨 있는 상태에서 연성기판(10)의 증착면이 서로 접촉하는 것을 방지하는 효과를 제공한다. 그리고 상기 인출롤(120)에서 공급된 연성기판(10)은 증착공정이 완료되고, 다시 상기 권취롤(125)에 감길 때까지 다른 구성요소와 접촉하지 않기 때문에 물리적인 접촉에 의한 불량이 발생하는 것을 원천적으로 차단하는 효과가 있다.
도 5는 도 1에 나타낸 롤투롤 방식의 증착장치의 증착이 완료된 기판이 권취롤에 감기는 상태를 도시하는 참고도이다.
도 5를 참조하면, 상기 권취롤(125)에 인접하여 배치되고, 상기 진공챔버(110) 내부에는 연성기판이 상기 권취롤(125)에 감기기 전에 연성기판(10)의 증착면에 부착될 보호필름(30)을 공급하는 보호필름 공급롤(126)이 마련된다.
상기 보호필름 공급롤(126)은 상기 공정챔버(170)에서 증착이 완료되고 공급된 연성기판(10)의 증착면이 상기 권취롤(125) 상에 감기면서 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 상기 권취롤(125)에 감기기 직전에 증착면 상에 보호필름(30)을 공급하는 기능을 제공한다.
따라서 상기 권취롤(125)에 연성기판(10)이 감기면서 증착면이 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있어 물리적인 접촉에 의한 불량의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 도 1에 나타낸 롤투롤 방식의 증착장치의 히팅 드럼과 플라즈마 캐소드의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 히팅 드럼(180)은 호(弧) 형상의 곡면으로 형성된다. 그리고 플라즈마 캐소드(190)는 상기 히팅 드럼(180)의 곡면에 대응하는 곡면으로 형성된다. 따라서 상기 히팅 드럼(180)의 곡률과 플라즈마 캐소드(190)의 곡률은 서로 동일하게 형성된다.
이는 상기 히팅 드럼(180)과 플라즈마 캐소드(190) 사이의 간격을 일정하게 유지하여 플라즈마가 방전되어 증착공정이 수행될 때, 보다 균일한 두께의 증착공정이 수행되는 효과를 기대할 수 있다. 또한 상기 히팅 드럼(180)의 외주면과 플라즈마 캐소드(190) 사이의 거리를 일정하게 제한하여 방전된 플라즈마가 설정된 범위 내에서 이루어질 수 있도록 안내하는 기능을 수반한다.
이렇게 롤투롤 방식의 증착장치(100)를 이용하여 플렉서블 기판을 제조하면, 종래 글라스 기판에 소자 제작을 하고, 다시 박리 공정을 거쳐 완성하는 방식에 비하여 공정시간 및 비용을 절감할 수 있고, 월등히 빠른 생산성을 갖는 효과가 있다. 또한 고품질의 박막을 증착할 수 있고, 물리적인 접촉에 의한 불량을 줄일 수 있어 불량률을 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
게다가 플라즈마 캐소드(190)는 가스 노즐(191)과 세정모듈(192)을 공통의 노즐을 통해 각각 증착가스와 세정가스를 공급할 수 있기 때문에 전체적인 구조가 단순해지고, 크기가 작아지는 효과를 기대할 수 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용효과에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형된 예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 할 것이다.
100 : 롤투롤 방식의 증착장치
110 : 진공챔버 120 : 인출롤
121 : 분리롤 125 : 권취롤
126 : 공급롤 130 : 텐셔너
140 : 히터 150 : 플라즈마 모듈
160 : 립 게이트 밸브 170 : 공정챔버
180 : 히팅 드럼 190 : 플라즈마 캐소드
191 : 가스노즐 192 : 세정모듈
10 : 연성기판 20, 30 : 보호필름

Claims (9)

  1. 진공챔버;
    상기 진공챔버 내부에서 연성기판을 인출하면 연속적으로 공급하는 인출롤;
    상기 인출롤에서 공급된 연성기판의 증착면이 외부와 접촉하지 않도록 이송 경로를 안내하거나 또는 연성기판의 배면에 접촉하여 장력을 인가하는 복수개의 텐셔너;
    상기 진공챔버 내부에서 증착이 완료된 연성기판을 감아서 보관하는 권취롤;
    상기 진공챔버와 선택적으로 연통하도록 배치되는 공정챔버;
    상기 공정챔버 내부에서 배치되고, 상기 인출롤로부터 공급된 연성기판의 배면에 접촉하여 회전하며, 상기 권취롤 방향으로 필름을 배출하는 히팅드럼;
    상기 히팅드럼의 표면에 대향하여 배치되어 연성기판에 박막을 증착하는 플라즈마 캐소드;
    를 포함하는 롤투롤 방식의 증착장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인출롤에서 공급된 연성기판의 증착면을 가열하여 수분을 증발시키는 히터를 더 포함하는 롤투롤 방식의 증착장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 히터를 통과한 연성기판의 접착성에 따른 표면 개질을 위해 전처리하는 플라즈마 모듈을 더 포함하는 롤투롤 방식의 증착장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공챔버와 공정챔버 사이에 개재되어 증착될 연성기판이 상기 진공챔버로부터 공정챔버로 공급되거나, 증착이 완료된 연성기판이 상기 공정챔버로부터 진공챔버로 배출될 때 선택적으로 개폐하여 상기 공정챔버 내부의 진공도를 유지시키는 립 게이트 밸브를 더 포함하는 롤투롤 방식의 증착장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라즈마 캐소드는 상기 히팅드럼의 외주면 또는 상기 히팅드럼의 외주면에 배치되는 연성기판에 밀착할 수 있도록 상기 히팅드럼의 곡률에 대응하는 곡률을 갖도록 마련되는 롤투롤 방식의 증착장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 인출롤로부터 공급된 연성기판은 상기 텐셔너와 히팅드럼을 거쳐 증착이 완료되어 상기 권취롤에 감겨 보관되기 까지 연성기판의 증착면이 외부와 접촉되지 않도록 이송되는 롤투롤 방식의 증착장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공챔버 내부에서 상기 인출롤에 인접하게 배치되어 연성기판의 증착면 상에 부착된 보호필름을 분리하여 권취하는 보호필름 분리롤을 더 포함하는 롤투롤 방식의 증착장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공챔버 내부에서 상기 권취롤에 인접하게 배치되어 증착이 완료된 연성기판의 증착면에 보호필름이 연속적으로 부착되도록 공급하는 보호필름 공급롤을 더 포함하는 롤투롤 방식의 증착장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라즈마 캐소드에서 증착가스를 배출하는 가스 노즐과 연결되어 연성기판 이외의 부분에 증착된 이물을 세척할 수 있도록 세정가스를 공급하는 세정모듈(RPSC)을 더 포함하는 롤투롤 방식의 증착장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190074811A (ko) * 2017-12-20 2019-06-28 엘지디스플레이 주식회사 롤투롤 증착용 드럼, 롤투롤 증착 장치 및 필름 롤
CN113441377A (zh) * 2021-06-29 2021-09-28 辽宁分子流科技有限公司 一种纳米银丝电极薄膜的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900008504A (ko) * 1988-11-29 1990-06-04 아오이 죠이치 자기기록/재생장치
KR20060079715A (ko) * 2005-01-03 2006-07-06 테스콤 주식회사 Ecr-cvd 및 전자빔을 이용한 필름상 중합체금속박막 형성장치 및 방법
KR20090120034A (ko) * 2008-05-19 2009-11-24 주식회사 디알테크넷 필름상 박막형성장치 및 방법
KR20150077114A (ko) * 2013-12-27 2015-07-07 엘아이지인베니아 주식회사 플렉시블 기판 처리장치 및 이를 이용한 플렉시블 기판 처리방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900008504A (ko) * 1988-11-29 1990-06-04 아오이 죠이치 자기기록/재생장치
KR20060079715A (ko) * 2005-01-03 2006-07-06 테스콤 주식회사 Ecr-cvd 및 전자빔을 이용한 필름상 중합체금속박막 형성장치 및 방법
KR20090120034A (ko) * 2008-05-19 2009-11-24 주식회사 디알테크넷 필름상 박막형성장치 및 방법
KR20150077114A (ko) * 2013-12-27 2015-07-07 엘아이지인베니아 주식회사 플렉시블 기판 처리장치 및 이를 이용한 플렉시블 기판 처리방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190074811A (ko) * 2017-12-20 2019-06-28 엘지디스플레이 주식회사 롤투롤 증착용 드럼, 롤투롤 증착 장치 및 필름 롤
CN109943830A (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 乐金显示有限公司 用于卷对卷沉积的滚筒、卷对卷沉积设备以及膜卷
US11718915B2 (en) 2017-12-20 2023-08-08 Lg Display Co., Ltd. Drum for roll-to-roll deposition, roll-to-roll deposition apparatus and film roll
CN113441377A (zh) * 2021-06-29 2021-09-28 辽宁分子流科技有限公司 一种纳米银丝电极薄膜的制备方法

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