KR20180070572A - A method for winding a long substrate and a winding device, and a surface treatment device for a long substrate having the winding device - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 권취된 장척 기판의 양단 부분에 줄무늬형 모양이 생기기 어려운 장척 기판의 권취 방법을 제안한다. 롤 투 롤로 반송되는 장척 수지 필름 등의 장척 기판을 원통형의 권취 코어에 권취하는 장척 기판의 권취 방법으로서, 권취 코어(26)에 장척 기판(F)을 권취할 때에, 장척 기판의 폭 방향 양단부가 폭 방향 중앙부보다도 권취 코어의 회전 중심축에 대하여 보다 멀리, 바람직하게는 권취 코어의 외주면에 접하여 최초로 권취되는 장척 기판의 선단부에서는 50 내지 200㎛ 멀리 위치하도록 권취해간다.The present invention proposes a method for winding a long substrate which is difficult to form a striped shape at both end portions of a wound long substrate. A method of winding a long substrate such as a long resin film, which is transported in a roll-to-roll state, onto a cylindrical winding core, is characterized in that when the long substrate (F) is wound around the winding core (26) And is wound so as to be farther from the center of rotation of the winding core than the center in the width direction, preferably 50 to 200 占 퐉 away from the leading end of the long substrate which is first wound in contact with the outer peripheral surface of the winding core.
Description
본 발명은, 롤 투 롤로 반송되는 장척 기판을 권취 코어에 권취하는 권취 방법 및 권취 장치, 및 해당 권취 장치를 구비한 롤 투 롤 스퍼터링 장치 등의 장척 기판의 표면 처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
액정 패널 등의 디스플레이 패널, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라, 휴대 전화 등에는, 수지 필름 상에 배선 회로를 구비한 플렉시블 배선 기판이 사용되고 있다. 이러한 플렉시블 배선 기판은, 수지 필름의 편면 혹은 양면에 금속막을 갖는 금속막 부착 수지 필름을 패터닝 가공함으로써 제작할 수 있다. 최근 몇 년간, 상기한 플렉시블 배선 기판의 배선 패턴은 점점 섬세화, 고밀도화되는 경향이 있으며, 이에 따라 금속막 부착 수지 필름에는 평활하며 외관상 주름이나 줄무늬가 없을 것이 요구되고 있다.2. Description of the Related Art A flexible wiring board having a wiring circuit on a resin film is used for a display panel such as a liquid crystal panel, a notebook computer, a digital camera, a cellular phone, and the like. Such a flexible wiring board can be produced by patterning a resin film with a metal film having a metal film on one side or both sides of the resin film. In recent years, the wiring pattern of the above-described flexible wiring board tends to become finer and denser, and accordingly, the resin film with a metal film is required to be smooth and free of wrinkles or streaks on the appearance.
상기한 금속막 부착 수지 필름의 제조 방법으로서, 종래 금속박을 접착제에 의해 수지 필름에 부착하여 제조하는 방법(3층 기판의 제조 방법), 금속박에 수지 용액을 코팅한 후, 건조시켜 제조하는 방법(캐스팅법), 수지 필름에 진공 성막법 단독으로, 또는 진공 성막법과 습식 도금법의 병용으로 금속막을 성막하여 제조하는 방법(메탈라이징법) 등이 알려져 있다. 또한, 메탈라이징법에 사용하는 진공 성막법으로서는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온빔 스퍼터링법 등이 있다.As a method for producing the above-mentioned resin film with a metal film, a method of producing a resin film by adhering a metal foil to a resin film with an adhesive (a method of producing a three-layer substrate), a method of coating a resin solution on a metal foil, Casting method), a method of forming a metal film on a resin film by a vacuum film forming method alone, or a combination of a vacuum film forming method and a wet plating method (metalizing method). Examples of the vacuum deposition method used in the metallization method include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and an ion beam sputtering method.
메탈라이징법에 대하여, 예를 들어 특허문헌 1에는 폴리이미드 절연층 상에 크롬층을 스퍼터링 성막한 후, 구리층을 스퍼터링 성막하여 도체층을 형성하는 방법이 기재되어 있다. 이러한 스퍼터링에 의한 성막은 일반적으로 밀착력이 우수한 반면, 진공 증착법에 비해 기재로서의 수지 필름에 부여되는 열 부하가 크다고 알려져 있다. 그리고, 성막시에 수지 필름에 큰 열 부하가 가해지면, 필름에 주름이 발생하기 쉬워진다는 것도 알려져 있다.With respect to the metallizing method, for example,
그래서, 폴리이미드 필름 등의 수지 필름에 대하여 스퍼터링에 의해 성막을 행하여 금속막 부착 수지 필름을 제작하는 공정에서는, 캔 롤을 구비한 스퍼터링 웹 코터가 일반적으로 사용되고 있다. 이 장치는 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 내부에 냉매를 순환시킨 캔 롤에 롤 투 롤로 반송되는 장척의 수지 필름을 감으면서 스퍼터링 성막을 행하는 것이며, 수지 필름의 표면측의 성막에 의해 해당 수지 필름에 발생하는 열을 그 이면측으로부터 즉시 제열할 수 있기 때문에, 스퍼터링 성막시의 열 부하의 악영향을 억제하여 주름의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.Therefore, in a process of forming a resin film such as a polyimide film by sputtering to produce a resin film with a metal film, a sputtering web coater equipped with a can roll is generally used. As described in Patent Document 2, this apparatus is a sputtering film forming apparatus which performs sputtering film formation while winding a long resin film which is rolled in a roll-to-roll manner on a can roll in which a refrigerant is circulated, The heat generated in the resin film can be immediately removed from the backside of the resin film. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of wrinkles by suppressing adverse effects of heat load during sputtering film formation.
그런데, 디스플레이 패널의 터치 패널 센서에 사용되는 도전성 기판에서는, 대형화나 응답의 고속화를 위해, 종래의 ITO 전극 대신에 미세한 금속 배선을 배치한 투명한 수지 필름을 사용하는 것이 시도되고 있다. 이러한 도전성 기판도 상기한 플렉시블 배선 기판과 마찬가지로 금속막 부착 수지 필름으로 제작될 수 있지만, 금속 배선에 구리를 사용한 경우, 구리는 금속 광택을 갖고 있기 때문에, 반사에 의해 디스플레이의 시인성이 저하된다는 문제를 발생시키는 경우가 있다. 그래서, 금속 배선의 표면에 흑색의 흑화층을 형성하는 경우가 있다. 예를 들어 특허문헌 3에는 흑화층을 구비한 터치 센서 패널이 개시되어 있다.However, in the conductive substrate used for the touch panel sensor of the display panel, it has been attempted to use a transparent resin film in which fine metal wiring is disposed instead of the conventional ITO electrode in order to increase the size and increase the response speed. Such a conductive substrate can also be made of a resin film with a metal film like the above-described flexible wiring substrate. However, when copper is used for a metal wiring, since copper has a metal luster, the problem that the visibility of the display is lowered due to reflection . Therefore, a black blackening layer may be formed on the surface of the metal wiring. For example, Patent Document 3 discloses a touch sensor panel having a blackening layer.
상기한 메탈라이징법에서는, 진공 챔버 내 등의 감압 분위기하에 있어서 롤 투 롤로 반송되는 장척 기판을 원통형의 권취 코어에 권취하면, 권취된 장척 기판의 폭 방향의 양단 부분에 줄무늬형 모양이 생기는 경우가 있다. 특히, 구리층의 표면에 흑색의 화학적으로 부정비인 금속의 산화물 등을 포함하는 흑화층을 형성한 금속막 부착 수지 필름에서는, 줄무늬형 모양이 생기는 외관 불량이 되어 제품 가치가 손상되어버린다. 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 권취된 장척 기판의 폭 방향의 양단 부분에 줄무늬형 모양이 생기기 어려운 권취 방법 및 권취 장치를 제안하는 것을 목적으로 하고 있다.In the metalizing method described above, when a long substrate, which is transported in a roll-to-roll state under a reduced pressure atmosphere such as in a vacuum chamber, is wound around a cylindrical winding core, a striped shape is produced in both end portions in the width direction of the wound long substrate have. Particularly, in a resin film with a metal film on which a blackening layer containing an oxide of a metal which is chemically irregular in black is formed on the surface of the copper layer, the appearance of the stripes is bad and the product value is impaired. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to propose a winding method and a winding device in which stripe-like shapes are hardly generated at both end portions in the width direction of a wound long substrate.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명이 제공하는 장척 기판의 권취 방법은, 롤 투 롤로 반송되는 장척 기판을 원통형의 권취 코어에 권취하는 장척 기판의 권취 방법으로서, 해당 권취 코어에 장척 기판을 권취할 때에, 장척 기판의 폭 방향 양단부가 폭 방향 중앙부보다도 해당 권취 코어의 회전 중심축에 대하여 보다 멀리 위치하도록 권취해가는 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, a method for winding a long substrate provided by the present invention is a method for winding a long substrate onto a cylindrical winding core, the long substrate being conveyed in a roll-to-roll state, , Both ends in the width direction of the elongated substrate are wound so as to be located farther from the center axis of rotation of the winding core than the center in the width direction.
또한, 본 발명이 제공하는 장척 기판의 권취 장치는, 롤 투 롤로 반송되는 장척 기판을 원통형의 권취 코어에 권취하는 장척 기판의 권취 장치로서, 해당 권취 코어의 외주면 중 장척 기판의 폭 방향 양단부가 감기는 개소에, 각각 둘레 방향으로 연속하여 연장되는 볼록 형상의 단차부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.In addition, the apparatus for winding a long substrate provided by the present invention is an apparatus for winding a long substrate onto a cylindrical winding core, the long substrate being conveyed in a roll-to-roll state, wherein both ends in the width direction of the long substrate, Are each formed with a convex stepped portion extending continuously in the circumferential direction.
본 발명에 따르면, 표면 처리된 장척 기판을 권취 코어에 권취할 때에 생기기 쉬운 폭 방향 양단 부분에 있어서의 줄무늬형 모양의 생성을 거의 없앨 수 있기 때문에, 장척 기판의 표면 처리시의 수율을 높일 수 있다.According to the present invention, it is possible to substantially eliminate the occurrence of stripe-like shapes at both end portions in the width direction, which tend to occur when the surface-treated long substrate is wound around the winding core, so that the yield at the time of surface treatment of the long substrate can be increased .
도 1은 본 발명에 관한 권취 장치가 적합하게 사용되는 진공 성막 장치의 일 구체예를 도시하는 정면도이다.
도 2는 장척 기판을 권취 코어에 권취할 때에 발생하는 길이 방향의 장력을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 관한 권취 장치의 일 구체예를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 권취 장치를 도시하는 정면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a front view showing one specific example of a vacuum film forming apparatus in which a winding device according to the present invention is suitably used. FIG.
Fig. 2 is a perspective view schematically showing a tensile force in the longitudinal direction generated when the long substrate is wound on the winding core. Fig.
3 is a perspective view showing a specific example of the winding device according to the present invention.
4 is a front view showing the winding device of the embodiment of the present invention.
우선, 도 1을 참조하면서, 본 발명의 장척 기판의 권취 장치가 적합하게 사용되는 표면 처리 장치의 구체예로서, 진공 분위기하에서 롤 투 롤 방식으로 반송되는 장척 기판에 대하여 열 부하가 가해지는 성막 처리를 연속적으로, 효율적으로 실시하는 것이 가능한 진공 성막 장치에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 장척 기판의 일례로서 장척 수지 필름 기판을 사용하고, 열 부하가 가해지는 성막 처리의 일례로서 스퍼터링 성막 처리를 행하는 경우를 예로 들어 설명한다.First, referring to Fig. 1, as a specific example of a surface treatment apparatus to which the retracting apparatus for a long substrate of the present invention is suitably used, a film forming process in which a heat load is applied to a long substrate, which is transported in a roll- A vacuum deposition apparatus capable of performing vacuum deposition continuously and efficiently. In the following description, a long resin film substrate is used as an example of a long substrate and a sputtering film forming process is performed as an example of a film forming process in which a heat load is applied.
이 도 1에 도시한 장척 수지 필름 기판(F)(이하, 간단히 장척 기판(F)라고도 칭함)의 진공 성막 장치(10)는 스퍼터링 웹 코터라고도 불리며, 권출실(11) 내에 설치된 권출 수단으로서의 권출 코어(14)로부터 권출된 장척 기판(F)을 성막실(12) 내에 설치된 캔 롤(20)의 외주면에 감아서 냉각하면서 열 부하가 가해지는 표면 처리 수단으로서의 스퍼터링 기구에 의해 성막 처리를 실시한 후, 권취실(13) 내에 설치된 권취 수단으로서의 권취 코어(26)로 권취하도록 되어 있다.The vacuum
구체적으로 설명하면, 권출 코어(14)로부터 권취 코어(26)까지의 장척 기판(F)의 롤 투 롤 반송 경로 중, 권출 코어(14)로부터 캔 롤(20)까지의 사이에 장척 기판(F)을 안내하는 프리롤(16, 17)과, 장척 기판(F)의 장력의 측정을 행하는 장력 센서롤(15, 18)과, 캔 롤(20)의 바로 상류측에 설치된 모터 구동의 전방 피드롤(19)이 이 부호들순으로 배치되어 있다.More specifically, in the roll-to-roll transport path of the elongated substrate F from the take-up
전방 피드롤(19)은, 장력 센서롤(18)로부터 송출되어 캔 롤(20)을 향하는 장척 기판(F)의 속도를 캔 롤(20)의 주속도에 대하여 조정하는 역할을 담당하고 있으며, 이에 의해 내부에 물 등의 냉매가 순환되고 있는 캔 롤(20)의 외주면에, 연속적으로 반송되는 장척 기판(F)을 확실하게 밀착시켜 효율적으로 냉각하는 것이 가능해진다.The
캔 롤(20)로부터 권취 코어(26)까지의 반송 경로도 상기한 권출 코어(14)로부터 캔 롤(20)까지의 반송 경로와 마찬가지로, 캔 롤(20)의 주속도에 대한 조정을 행하는 모터 구동의 후방 피드롤(21), 장척 기판(F)의 장력의 측정을 행하는 장력 센서롤(22, 25) 및 장척 기판(F)을 안내하는 프리롤(23, 24)이 이 부호들순으로 배치되어 있다.The conveying path from the can roll 20 to the winding
상기 권출 코어(14) 및 권취 코어(26)에서는, 각각 파우더 클러치 등에 의한 토크 제어에 의해 장척 기판(F)의 장력 밸런스가 유지되어 있다. 또한, 캔 롤(20)의 회전과 이에 연동하여 회전하는 모터 구동의 전방 피드롤(19) 및 후방 피드롤(21)에 의해, 권출 코어(14)로부터 장척 기판(F)이 권출되어 권취 코어(26)에 권취되도록 되어 있다.In the take-up
캔 롤(20)의 주위에는, 캔 롤(20)의 외주면 상에 획정되는 반송 경로를 따라 판형의 4개의 마그네트론 스퍼터링 캐소드(30, 31, 32 및 33)가 당해 외주면에 감기는 장척 기판(F)에 대향하도록 설치되어 있다. 또한, 금속막의 스퍼터링 성막의 경우에는 판형의 타깃을 사용할 수 있지만, 판형 타깃을 사용한 경우, 타깃 상에 노듈(이물의 성장)이 발생하는 경우가 있다. 이것이 문제가 되는 경우에는 노듈이 발생하기 어렵고, 타깃의 사용 효율도 높은 원통형의 로터리 타깃을 사용하는 것이 바람직하다.The four long
상기한 진공 성막 장치(10)에는, 장척 기판(F)의 반송 방향을 바꾸기 위한 프리롤(도시하지 않음)이나, 진공 챔버 내를 감압하여 그 상태를 유지하기 위한 드라이 펌프, 터보 분자 펌프, 크라이오 코일 등의 진공 배기 설비(도시하지 않음)가 더 설치되어 있다. 이 진공 배기 설비에 의해, 진공 성막 장치(10)의 성막실(12)은 도달 압력 10-4Pa 정도까지의 감압과, 그 후의 스퍼터링 가스의 도입에 의한 0.1 내지 10Pa 정도의 압력 조정이 행해지고, 이 압력 조건하에서 스퍼터링 성막이 행해진다. 스퍼터링 가스에는 아르곤 등 공지된 가스가 사용되며, 목적에 따라 산소 등의 가스가 더 첨가된다. 또한, 진공 챔버의 형상이나 재질은 상기한 감압 상태에 견딜 수 있는 것이면 특별히 한정은 없고, 다양한 것을 사용할 수 있다.The vacuum
상기한 바와 같은 진공 성막 장치(10)를 사용한 메탈라이징법에 의해, 예를 들어 장척 수지 필름의 표면에 Ni계 합금 등의 막과 Cu막을 스퍼터링으로 연속적으로 적층할 수 있으며, 이 때 스퍼터링 캐소드에 대전력을 투입하여 장척 수지 필름에 높은 열 부하를 가하여도 캔 롤(20)로 즉시 제열할 수 있기 때문에 고속 성막이 가능해진다. 따라서, 주름이 없는 고품질의 금속막 부착 수지 필름을 높은 생산성으로 제조할 수 있어, 비용 절감이 가능해진다.By the metallizing method using the vacuum
상기 Ni 합금 등을 포함하는 막은 시드층이라 불리며, 금속막 부착 수지 필름의 전기 절연성이나 내마이그레이션성 등의 원하는 특성에 따라 그 조성이 선택된다. 이 시드층에는 Ni-Cr 합금, 인코넬, 콘스탄탄, 모넬 등의 각종 공지된 합금을 사용할 수 있으며, 그 막 두께는 일반적으로 3 내지 100nm이다. 또한, 상기 시드층 상에 적층된 Cu막 등의 금속막을 50nm 내지 12㎛ 정도 더 두껍게 하고자 하는 경우에는, 상기한 진공 성막 처리의 후처리로서 일반적인 습식 도금 처리를 행해도 된다. 이 후처리로서의 습식 도금 처리는, 전기 도금 처리만으로 금속막을 두껍게 하는 경우와, 도금 조건이 상이한 복수의 습식 도금법의 조합으로 두껍게 하는 경우가 있다. 후자의 경우로서는, 예를 들어 1차 도금으로서 무전해 도금 처리를 행하고, 2차 도금으로서 전해 도금 처리를 행하는 방법을 들 수 있다.The film containing the Ni alloy or the like is called a seed layer and its composition is selected according to desired characteristics such as electrical insulation and migration resistance of the resin film with a metal film. Various known alloys such as Ni-Cr alloy, Inconel, Constantan and Monel can be used for the seed layer, and the thickness of the seed layer is generally 3 to 100 nm. When a metal film such as a Cu film laminated on the seed layer is to be made thicker by about 50 nm to 12 占 퐉, a general wet plating process may be performed as a post-process of the above vacuum film forming process. The wet plating process as the post-treatment may be made thick by a combination of a case of thickening the metal film only by the electroplating process and a combination of a plurality of wet plating methods having different plating conditions. In the latter case, for example, an electroless plating process is performed as the primary plating and an electrolytic plating process is performed as the secondary plating.
또한, 상기 장척 수지 필름 기판에는, Ni-Cr 합금이나 Cu 등의 금속막 대신에, 혹은 해당 금속막에 더하여 산화물막이나 질화물막 등을 성막하는 경우도 있다. 이들 산화물막이나 질화물막의 종류나 막 두께는 목적에 따라 적절히 결정되며, 화학적으로 부정비인 막도 포함된다. 이들 산화물막(화학적으로 부정비인 경우도 포함함)이나 질화물막(화학적으로 부정비인 경우도 포함함)의 막 두께는 일반적으로 3 내지 100nm의 범위 내가 바람직하다.Further, an oxide film, a nitride film, or the like may be formed on the elongated resin film substrate in place of or in addition to the metal film such as Ni-Cr alloy or Cu. The kind and the film thickness of the oxide film or the nitride film are appropriately determined depending on the purpose, and also include films which are chemically irregular. The film thickness of these oxide films (including the case of chemically inferiority) or the nitride film (including the case of chemically inferiority) is generally in the range of 3 to 100 nm.
상기한 방법으로 제작된 금속막 부착 수지 필름은, 이어서 서브트랙티브법이나 세미 애디티브법에 의해 금속막에 대하여 패터닝 가공을 행함으로써 배선 회로가 형성된다. 여기서, 서브트랙티브법이란, 금속막 부착 수지 필름의 표면을 레지스트로 덮고, 금속막(예를 들어, 상기 Cu막) 중 배선으로서 잔존시키고자 하는 부분 이외의 레지스트를 제거하여 개구부를 형성하고, 이 개구부로부터 노출되는 금속막을 에칭 처리하여 배선 기판을 제작하는 방법이다.The resin film with a metal film formed by the above method is then patterned to a metal film by a subtractive method or a semi-additive method to form a wiring circuit. Here, the subtractive method is a method in which the surface of a resin film with a metal film is covered with a resist and an opening is formed by removing a resist other than a portion to be left as a wiring in a metal film (for example, the Cu film) And a metal film exposed from the opening is etched to form a wiring board.
한편, 세미 애디티브법이란, 금속막 부착 수지 필름의 표면을 레지스트로 덮고, 금속막 중 배선으로서 후막화하고자 하는 부분의 레지스트를 제거하여 개구부를 형성하고, 이 개구부로부터 노출되는 금속막 상에 전기 도금으로 후막의 배선을 형성하고, 레지스트를 제거한 후에 전체를 에칭하여 불필요 부분의 금속막을 제거하여, 배선 기판을 제작하는 방법이다. 따라서, 상기한 플렉시블 배선 기판의 제조 방법에 따라 금속막 부착 수지 필름의 금속막의 막 두께는 상이하다. 일반적으로는 서브트랙티브법을 채용하는 경우의 금속막의 막 두께는 5 내지 12㎛이고, 세미 애디티브법을 채용하는 경우의 금속막의 막 두께는 5㎛ 이하이다.On the other hand, the semi-additive method is a method in which a surface of a resin film with a metal film is covered with a resist, an opening in a portion of the metal film to be thickened is removed by removing the resist, A thick film wiring is formed by plating, a resist film is removed, and the whole is etched to remove the unnecessary portion of the metal film, thereby manufacturing a wiring substrate. Therefore, the film thickness of the metal film of the resin film with a metal film differs according to the manufacturing method of the above-described flexible wiring substrate. In general, the film thickness of the metal film when the subtractive method is employed is 5 to 12 μm, and the thickness of the metal film when the semi-additive method is employed is 5 μm or less.
상기 금속막 부착 수지 필름에 사용하는 수지 필름으로서는, 예를 들어 폴리이미드계 필름, 폴리아미드계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌계 필름, 폴리페닐렌술피드계 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름 또는 액정 중합체계 필름 등의 수지 필름을 들 수 있다. 이들 재료는, 금속막 부착 수지 필름에 요구되는 플렉시블 기판으로서의 유연성, 실용상 필요한 강도, 배선 재료로서의 적합한 전기 절연성 등을 갖고 있기 때문에 바람직하다. 또한, 수지 필름은 두께가 5 내지 100㎛, 폭이 20 내지 80cm 정도이면 취급하기 쉽고, 양호하게 스퍼터링 성막 처리할 수 있기 때문에 바람직하다.Examples of the resin film used for the resin film with a metal film include a polyimide film, a polyamide film, a polyester film, a polytetrafluoroethylene film, a polyphenylene sulfide film, a polyethylene naphthalate film And a resin film such as a film or a liquid crystal polymerization system film. These materials are preferable because they have flexibility as a flexible substrate required for a resin film with a metal film, strength required for practical use, suitable electric insulation property as a wiring material, and the like. Further, the resin film having a thickness of 5 to 100 탆 and a width of 20 to 80 cm is preferable because it can be easily handled and can be satisfactorily subjected to the sputtering film forming process.
그런데, 터치 패널 센서용 부재로서 사용되는 도전성 기판에서는, 상기한 Cu막 등의 금속막의 반사를 눈에 띄지 않게 하기 위해, 금속막의 표면에 화학적으로 부정비인 금속 산화물 등을 포함하는 흑색의 흑화층을 형성하는 경우가 있다. 흑화층은, 구리, 니켈, 텅스텐 등의 부정비인 산화물 등을 포함하고, 육안으로는 흑색으로 보인다. 이들 화학적으로 부정비인 막은, 상기한 스퍼터링 성막시의 스퍼터링 가스에 산소 가스나 질소 가스를 적절히 첨가함으로써 제작할 수 있다.However, in the conductive substrate used as the member for the touch panel sensor, in order to prevent the reflection of the metal film such as the Cu film to be inconspicuous, a black blackening layer containing a metal oxide or the like chemically irregularly- . The blackening layer contains oxides of irregularity such as copper, nickel, tungsten and the like, and appears black in the naked eye. These chemically irregular films can be produced by suitably adding oxygen gas or nitrogen gas to the sputtering gas at the time of sputtering deposition.
그러나, 금속막의 표면에 흑화층을 성막한 후 권취 코어로 권취하면, 권취한 금속막 부착 수지 필름의 폭 방향 양단부에 육안으로 확인할 수 있는 줄무늬가 생기는 경우가 있다. 특히, 흑화층을 형성한 금속막(예를 들어 Cu막)의 막 두께가5㎛ 이하인 경우에 흑화층에 육안으로 현저하게 확인할 수 있는 줄무늬가 생기는 경우가 있다. 이 줄무늬는, 장척 기판이 권취 코어에 권취될 때, 폭 방향의 양단부와 중앙부에서 금속막이 불균일하게 조여 감김으로써 발생되는 변질에 의한 것으로 추정된다. 물론, 금속막(예를 들어 Cu막)의 표면에 흑화층을 형성하지 않는 경우에도 육안으로 줄무늬는 확인할 수 없기는 하지만, 상기한 바와 같이 불균일하게 조여 감김에 따른 금속막의 변질은 발생하고 있다고 생각된다.However, when the blackening layer is formed on the surface of the metal film and then wound up by the winding core, stripes that can be visually recognized at both ends in the width direction of the wound resin film with the metal film may be formed. Particularly, when the thickness of a metal film (for example, a Cu film) on which a blackening layer is formed is 5 占 퐉 or less, stripes that can be visually recognized visually in the blackening layer may occur. It is presumed that the stripes are caused by the deterioration caused when the metal film is unevenly wound around both end portions and the central portion in the width direction when the elongated substrate is wound around the winding core. Of course, even if a blackening layer is not formed on the surface of a metal film (for example, a Cu film), the stripe can not be visually confirmed, but it is considered that the metal film is deteriorated due to unevenly tightening as described above .
상기한 줄무늬의 발생은 감압 분위기하에서 장척 기판을 권취할 때에 특히 현저해진다. 그 이유는, 대기압하에서 장척 기판을 권취 코어에 권취하면, 권취된 장척 기판의 사이에 대기가 혼입되기 때문에, 혼입된 대기가 권취시에 장척 기판에 작용하는 그 길이 방향(반송 방향)의 장력을 완화하도록 작용하기 때문이다. 한편, 감압 분위기하에서 장척 기판을 권취 코어에 권취하면, 권취된 장척 기판의 사이에는 기체가 거의 혼입되지 않기 때문에, 상기한 권취시의 길이 방향의 장력에 의해 장척 기판은 조여 감긴다. 이 때, 도 2에 있어서 흑색 화살표로 나타낸 바와 같이, 상기한 장력의 장척 기판(F)의 폭 방향의 분포는 폭 방향 중앙부가 가장 강하고, 폭 방향 양단부가 가장 약해진다.The occurrence of the above-described striations becomes particularly conspicuous when the elongated substrate is wound under a reduced-pressure atmosphere. The reason is that, if the elongated substrate is wound around the winding core under atmospheric pressure, the atmosphere is mixed in between the wound elongated substrates, so that the tension in the longitudinal direction (conveying direction) Because it acts to mitigate. On the other hand, when the elongated substrate is wound around the winding core in a reduced-pressure atmosphere, the elongated substrate is tightened by the tensile force in the longitudinal direction at the time of winding described above because the gas is rarely mixed in between the wound elongated substrates. At this time, as shown by black arrows in Fig. 2, the distribution in the width direction of the elongated substrate F having the above tension is the strongest at the center in the width direction and weakest at both ends in the width direction.
그래서, 본 발명의 일 구체예에 있어서는, 도 3에 도시한 바와 같이 권취 코어(26)의 외주면 중 장척 기판(F)의 폭 방향 양단부가 감기는 개소에, 각각 둘레 방향으로 연속하여 연장되는 볼록 형상의 단차부(26a)를 형성하고 있다. 이에 의해, 장척 기판(F)의 폭 방향의 양단부에 있어서의 길이 방향의 장력을 높게 조정할 수 있어, 권취 코어(26)에서의 권취시의 폭 방향 중앙부의 장력과 폭 방향 양단부의 장력을 거의 동등하게 할 수 있다. 그 결과, 장척 기판(F)의 변질을 억제할 수 있기 때문에, 폭 방향 양단부에 있어서의 줄무늬형 모양의 생성을 거의 없앨 수 있다.Therefore, in one embodiment of the present invention, as shown in Fig. 3,
즉, 상기한 볼록 형상 단차부(26a)를 형성함으로써, 권취 코어(26)의 외주면 중 장척 기판(F)의 폭 방향 양단부에 접하는 부분은 장척 기판(F)의 폭 방향 중앙부가 접하는 부분보다 외경이 커지고, 즉 외주가 길어지기 때문에, 장척 기판(F)의 폭 방향 양단부가 폭 방향 중앙부보다도 권취 코어(26)의 회전 중심축(O)에 대하여보다 멀리 위치하도록 권취되어 간다. 그 결과, 장척 기판(F)이 권취 코어(26)의 회전에 추종하여 권취될 때에 장척 기판(F)의 폭 방향의 양단부는, 볼록 형상 단차부(26a)에 의해 길이 방향으로 신장되는 힘이 작용하기 때문에, 그만큼 길이 방향으로 장력이 가해지게 된다. 이에 의해, 장척 기판(F)의 폭 방향의 양단부에서 부족한 길이 방향의 장력을 보충할 수 있기 때문에, 부분적인 조여 감김(조여 감김의 치우침)을 방지할 수 있으며, 결과적으로 금속막 부착 수지 필름의 폭 방향 양단부의 줄무늬의 발생을 방지할 수 있다.That is, by forming the convex-shaped stepped
본 발명의 일 구체예의 권취 코어(26)는 외경이 8 내지 25cm 정도인 것이 바람직하고, 길이는 권취되는 장척 기판(F)의 폭보다 길면 특별히 제약은 없다. 이 권취 코어(26)의 외주면 중 장척 기판(F)의 폭 방향 양단부에 각각 접촉하는 개소에 형성하는 한 쌍의 둘레 방향으로 연속되는 볼록 형상 단차부(26a)는, 단차가 50 내지 200㎛인 것이 바람직하다. 이 단차가 200㎛를 초과하면, 권취 코어(26)에 권취된 장척 기판(F)의 인접하는 층끼리의 마찰에 의해 대전하기 쉬워져, 대전에 의해 발생한 전위차에 의해 방전이 발생하여 제품의 외관을 손상시키는 방전 흔적이 발생할 우려가 있다. 한편, 단차가 50㎛ 미만이면, 상기한 권취시의 줄무늬의 발생을 방지하는 것이 어려워진다.The winding
장척 기판(F)이 그 폭 방향에 있어서 각 볼록 형상 단차부(26a)와 겹치는 길이는 10mm 이하가 바람직하다. 예를 들어, 장척 기판(F)의 양쪽 모서리부의 사이에 한 쌍의 볼록 형상 단차부(26a)가 들어가는 경우에는, 각 볼록 형상 단차부(26a)는 10mm 이하의 폭을 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 각 볼록 형상 단차부(26a)는 장척 기판(F)과 겹치는 부분에만 배치해도 되고, 장척 기판(F)과 겹치는 위치로부터 권취 코어(26)의 테두리부까지 이르고 있어도 된다. 또한, 각 볼록 형상 단차부(26a)는, 권취 코어(26)의 평탄한 외주면에 단차를 발생시키도록 띠 형상의 수지 필름이나 금속박을 부착해도 되고, 볼록 형상의 단차부가 형성되도록 원통 부재로부터 깎아내도 된다.It is preferable that the length in which the elongated substrate F overlaps with the convex-shaped
또한, 상기한 바와 같이 권취 코어(26)에 볼록 형상 단차부(26a)를 형성하지 않아도, 장척 기판(F)의 반송 경로 상에서 권취 코어에 가장 인접하는 가이드롤의 외주면에 상기한 바와 같은 볼록 형상의 단차부를 형성해도 마찬가지의 효과가 얻어진다고도 생각된다. 즉, 외주면에 볼록 형상 단차부를 갖는 가이드롤을 사용해도 상기한 권취 코어(26)의 경우와 마찬가지로 장척 기판(F)의 폭 방향의 양단부에 있어서 길이 방향의 장력을 높이는 것이 가능해지지만, 그 후 권취 코어의 외주면에 감았을 때에 장척 기판(F)의 폭 방향의 양단부에 있어서 길이 방향으로 수축하는 힘이 작용하기 때문에, 장척 기판(F)의 폭 방향의 양단부가 스쳐서 대전되기 쉬워져, 결과적으로 방전이 발생한다는 문제가 생기는 것이 확인되었다.Even if the
이상, 본 발명의 일 구체예의 권취 코어 및 이것을 갖는 권취 장치를 설명했지만, 본 발명은 이러한 일 구체예로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 양태로 실시될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 진공 성막 장치(10)는, 열 부하가 가해지는 처리로서 스퍼터링 성막 처리를 실시하는 것이기 때문에, 마그네트론 스퍼터링 캐소드가 도시되어 있지만, 열 부하가 가해지는 처리가 CVD(화학 증착)나 증착 처리 등의 다른 표면 처리일 경우에는, 판형 타깃 대신에 다른 진공 성막 수단이 마련된다.The winding core and the winding device having the winding core according to one embodiment of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these specific embodiments, but may be practiced in various forms within the scope not departing from the gist of the present invention . For example, although the magnetron sputtering cathode is shown because the vacuum
또한, 감압 분위기하에서의 장척 수지 필름의 성막 장치를 예로 들어 설명했지만, 감압 분위기하로 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 대기압 중의 가열 히터에 의한 건조 장치에 있어서도 본 발명에 관한 권취 코어나 권취 장치를 적합하게 사용할 수 있다. 이 경우에 사용되는 장척 기판에는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름과 같은 수지 필름이나 폴리이미드 필름과 같은 수지 필름 이외에, 금속박이나 금속 스트립을 사용할 수 있다.The present invention is not limited to a film forming apparatus for a long resin film under a reduced-pressure atmosphere. However, the present invention is also applicable to a drying apparatus using a heating heater at atmospheric pressure, Can be used. The long substrate used in this case may be a metal foil or a metal strip in addition to a resin film such as a polyethylene terephthalate (PET) film or a polyimide film.
실시예 Example
[실시예 1] [Example 1]
도 1에 도시한 성막 장치(스퍼터링 웹 코터)를 사용하고, 반응성 가스에 산소 가스를 사용하여 금속막 부착 수지 필름을 제작하였다. 구체적으로는, 캔 롤(20)에는 외경 600mm, 폭 750mm의 스테인리스제의 롤 본체 표면에 하드 크롬 도금을 실시한 것을 사용하고, 그 내부에 냉매를 순환시켜 약 0℃로 온도 제어하였다. 마그네트론 스퍼터링 캐소드(30, 31)에는 금속층용의 Cu 타깃을, 마그네트론 스퍼터링 캐소드(32, 33)에는 흑화층용의 Cu-Ni 타깃을 설치하였다.A film-forming apparatus (sputtering web coater) shown in Fig. 1 was used, and a resin film with a metal film was produced by using oxygen gas as a reactive gas. Specifically, the surface of the roll body made of stainless steel having an outer diameter of 600 mm and a width of 750 mm having been hard chrome plated was used as the can roll 20, and the temperature was controlled at about 0 캜 by circulating the refrigerant therein. A Cu target for the metal layer was provided on the
권취 코어(26)에는 도 4에 도시한 바와 같은 외경 180mm, 길이 700mm의 원통 부재를 사용하고, 그 양단부에 각각 두께 75㎛, 폭 8mm의 띠 형상의 수지 필름을 전체 둘레에 걸쳐서 부착하여, 단차 75㎛의 한 쌍의 볼록 형상 단차부(26a)를 형성하였다. 장척 기판(F)에는, 두께 50㎛, 폭 600mm이며 길이 1200m인 PET 필름을 사용하였다. 이에 의해, 각 볼록 형상 단차부(26a)와 PET 필름의 폭 방향의 겹침은 8mm가 되었다.A cylindrical member having an outer diameter of 180 mm and a length of 700 mm as shown in Fig. 4 was used as the winding
진공 챔버(10)를 복수대의 드라이 펌프에 의해 5Pa까지 배기한 후, 복수대의 터보 분자 펌프와 크라이오 코일을 사용하여 3×10-3Pa까지 더 배기하였다. 그리고, 반송 속도 2m/분으로 PET 필름을 반송하면서, 캐소드(30)와 캐소드(31)에 대해서는 막 두께 80nm의 Cu막이 얻어지도록 전력 제어로 성막을 행하고, 캐소드(32)와 캐소드(33)에 대해서는 아르곤 가스 500sccm과 산소 가스 50sccm의 혼합 가스를 도입하고, 흑화층으로서 막 두께 30nm의 화학적으로 부정비인 Ni-Cu 산화막이 얻어지도록 전력 제어로 성막을 행하였다. 이 상태에서 PET 필름을 1200m 성막하였다. 성막 후에 권취 코어(26)에 권취된 금속막 부착 수지 필름을 육안으로 확인한 바, 그 양단부에는 줄무늬가 생기지 않았다.The
[실시예 2] [Example 2]
볼록 형상 단차부(26a)의 단차를 180㎛로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 금속 박막 부착 수지 필름을 제작하였다. PET 필름을 1200m 성막한 후에 권취 코어(26)에 권취된 금속막 부착 수지 필름을 육안으로 확인한 바, 그 양단부에는 줄무늬가 생기지 않았다.A resin film with a thin metal film was produced in the same manner as in Example 1 except that the step difference of the convex-shaped
[비교예 1] [Comparative Example 1]
볼록 형상 단차부(26a)가 없는 평탄한 권취 코어를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동등하게 하여 금속 박막 부착 수지 필름을 제작하였다. PET 필름을 1200m 성막한 후에 권취 코어에 권취된 금속막 부착 수지 필름을 육안으로 확인한 바, 양단부에 줄무늬가 생겼다.A resin film with a thin metal film was produced in the same manner as in Example 1 except that a flat wound core without the
[참고예] [Reference Example]
권취 코어(26)의 바로 상류측에 가이드롤을 형성하고, 그 외주면의 양단부에도 PET 필름과 각각 8mm 겹치도록 단차 75㎛의 볼록 형상 단차부를 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 금속 박막 부착 수지 필름을 제작하였다. PET 필름을 1200m 성막한 후에 권취 코어(26)에 권취된 금속막 부착 수지 필름을 육안으로 확인한 바, 양단부에 줄무늬형 모양은 거의 생기지 않았지만, 권취 코어(26)의 양단부의 대전에 의한 것으로 생각되는 방전흔이 발생하였다.Except that a guide roll was formed immediately upstream of the winding
F: 장척 기판
O: 회전 중심축
10: 진공 성막 장치
11: 권출실
12: 성막실
13: 권취실
14: 권출 코어
16, 17, 23, 24: 프리롤
15, 18, 22, 25: 장력 센서롤
19: 전방 피드롤
20: 캔 롤
21: 후방 피드롤
26: 권취 코어
26a: 볼록 형상의 단차부
30, 31, 32, 33: 마그네트론 스퍼터링 캐소드 F: Long substrate
O: rotation center axis
10: Vacuum deposition apparatus
11: Applying room
12: The Tent of Meeting
13: Winding room
14: Retracting core
16, 17, 23, 24: pre-roll
15, 18, 22, 25: tension sensor roll
19: forward feed roll
20: Can roll
21: rear feed roll
26: winding core
26a: step of convex shape
30, 31, 32, 33: Magnetron sputtering cathode
Claims (7)
상기 권취 수단이 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 장척 기판의 권취 장치인 것을 특징으로 하는 장척 기판의 표면 처리 장치.There is provided a surface treatment apparatus for a long substrate having a surface treatment means for performing surface treatment on a long substrate conveyed in a roll-to-roll state in a vacuum chamber, and a winding means including a cylindrical core for winding a surface-
The apparatus for surface treatment of a long substrate as claimed in any one of claims 3 to 5, wherein the winding means is a winding device for a long substrate.
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