KR20180138400A - 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치는 유연성을 확보하는 소재를 공급하는 공급장치와, 상기 공급장치에서 이송되는 상기 소재를 진공상태로 관통시켜 상기 소재의 하부에 원료를 증착시키는 증착장치와, 상기 증착장치의 전면 및 후면에 각각 구비되어 상기 소재의 이송 시간 및 양을 축적하는 축적장치와, 상기 축적장치에서 이송되는 상기 소재에 증착된 상기 원료의 외측에 보호필름을 적층시키는 커버장치와, 상기 커버장치에서 원료 및 보호필름이 증착된 상기 소재를 권취시키는 마감장치를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소재의 주름 및 처짐을 방지하며 롤과의 접촉으로 인하여 증착된 표면의 파손을 방지하기 위하여 비접촉으로 소재를 이송하고 제어하는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치에 관한 것이다.
일반적인 OLED 조명소자는 유리 기판상에 ITO 로 구성된 투명전극 박막이 형성되고, 보조전극 구조를 가진다. 그 다음엔 유기박막과 금속 전극 박막(주로, 알루미늄)이 형성되고, 패시베이션 박막(SiN)이 형성되고 라미네이션 필름층이 형성되면, 커버 유리 기판과 봉지공정을 하게 된다. 이후에는 모듈공정이 수행되어 OLED 소자가 완성되는 것이다. AMOLED 디스플레이 소자는 ITO 공정 대신에 TFT 공정을 수행하게 된다.
특히 핵심 공정인 유기박막과 금속전극박막의 증착공정은 주로 고진공 분위기에서 수행하므로 고진공을 유지하는 증착챔버가 필요한데, 박막이 여러층이므로 증착챔버의 수도 많으며, 각 챔버들은 게이트 밸브로 서로 연결되어 연속공정을 하여 박막이 제조된다.
이를테면, 유리기판이 챔버사이를 이송될때는 게이트밸브를 열게되고, 유리기판의 이송이 완료되면 게이트밸브를 닫고, 증착공정을 수행하므로 챔버 사이의 진공분위기를 바꾸어 공정이 가능하게 되는 것이다.
최근에는 OLED 소자의 상품성과 가격 경쟁력을 향상시키기 위하여 유리기판 대신에 유연기판 또는 플라스틱 기판을 사용하는 연구개발이 활발해지고 있다. 이 경우, 롤루롤 공정 기반으로 플렉서블 기판을 사용하여 개발하고 있으며 기판은 롤러를 통해 연속으로 이송되면서 증착하게 된다.
하지만 롤투롤 공정으로 OLED 조명을 대량 생산하기 위해서는 플렉서블 기판은 수많은 증착 공정을 거치게 되는데 기판이 롤러에 접촉하게 되면 증착 표면이 파손될 수 있는 문제가 있다. 또한, 증착 공정 시 플렉서블 기판은 주름이나 처짐, 흔들림없이 안정적으로 반송되고, 증착 온도로 인해 플렉서블 기판이 변형되어서도 안되기 때문에 롤투롤 공정 기반으로 플렉서블 유기소자의 제작이 매우 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 롤투롤 공정 기반에서 플렉서블 기판에 증착 표면의 파손을 방지하기 위하여 롤과 접촉되지 않고 기판이 이송되는 과정에서 기판의 주름이나 처짐을 방지할 수 있는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치는 유연성을 확보하는 소재를 공급하는 공급장치와, 상기 공급장치에서 이송되는 상기 소재를 진공상태로 관통시켜 상기 소재의 하부에 원료를 증착시키는 증착장치와, 상기 증착장치의 전면 및 후면에 각각 구비되어 상기 소재의 이송 시간 및 양을 축적하는 축적장치와, 상기 축적장치에서 이송되는 상기 소재에 증착된 상기 원료의 외측에 보호필름을 적층시키는 커버장치와, 상기 커버장치에서 원료 및 보호필름이 증착된 상기 소재를 권취시키는 마감장치를 포함할 수 있다.
상기 공급장치는 유연성이 확보되어 원형으로 권취되어 형성되는 권취롤과, 상기 권취롤의 중심에 구비되어 상기 권취롤을 회전하며 상기 소재를 공급하는 풀림롤과, 상기 권취롤에서 풀려 이송되는 상기 소재의 장력을 조절하는 장력제어롤과, 상기 장력제어롤에서 이송되는 상기 소재의 하부 표면을 균등하게 정리하는 표면정리장치를 구비할 수 있다.
상기 증착장치는 상기 공급장치에서 이송되는 상기 소재의 하부에 적어도 하나 이상의 원료를 증착시키기 위하여 진공 상태로 형성되는 다수의 케이스와, 상기 케이스 내부에 구비되어 상기 공급장치에서 이송되는 상기 소재의 하부에 원료를 증착시키는 적어도 하나 이상의 원료증착장치와, 상기 원료증착장치에서 이송되는 상기 소재에 증착된 상기 원료의 외측에 코팅재를 증착시키는 코팅장치를 구비할 수 있다.
상기 원료증착장치는 상기 케이스 내부에서 이송되는 상기 소재의 하단에 원료를 증착시키기 위하여 상기 소재의 하단에 구비되어 고온으로 원료를 공급하는 적층부와, 상기 적층부의 상단에서 상기 소재의 상부를 냉각시키도록 구비되어 상기 원료가 고온으로 증착될 경우 열에 의해 상기 소재가 변형되는 것을 방지하는 냉각롤과, 상기 냉각롤의 전면 및 후면에서 상기 냉각롤보다 상부에 다수가 구비되어 비접촉으로 상기 소재의 처짐을 방지하며 이송시키는 비접촉구동롤을 구비할 수 있다.
상기 비접촉구동롤은 상기 케이스 내부에서 이송되는 상기 소재의 처짐과 주름을 방지하기 위하여 중심에서 양쪽으로 대칭되도록 직경이 넓어지며 형성되는 구동부와, 상기 구동부의 하단에 구비되며 상기 소재의 양 측면에 접하도록 회전함에 따라 상기 소재의 처짐과 주름을 방지하며 비접촉으로 이송시키는 구동이송부를 구비할 수 있다.
상기 구동부는 상기 본체 내부로 수용되어 이송되는 상기 소재의 단면 형상이 상기 구동부의 하단에 접하여 곡선 형태를 유지하도록 형성되는 구동롤과, 상기 구동롤의 일 측면에 결합되어 상기 소재가 상기 본체를 관통하도록 상기 구동롤을 회전시키는 구동모터를 구비할 수 있다.
상기 구동이송부는 상기 구동부의 양단부 하단에 각각 구비되어 상기 소재의 양 측면을 상기 구동롤과 접하여 이송시키는 한쌍의 접촉롤과, 한쌍의 상기 접촉롤에 양단부가 고정되며 상기 구동롤이 회전할 때 원활히 회전되도록 일 단부에 베어링이 구비되는 닙롤을 구비할 수 있다.
상기 축적장치는 상기 소재가 상기 증착장치에서 유입되거나 배출될 때 상기 증착장치의 내부를 진공상태로 유지하는 시간을 확보하기 위하여 상기 증착장치에 유입되거나 배출되는 시간 및 양을 조절하기 위하여 다수의 롤을 상부와 하부에 교차하도록 배치할 수 있다.
상기 커버장치는 상기 원료가 증착된 상기 소재의 하부에 보호필름을 증착시키는 보호층증착부와, 상기 보호층증착부로 유연성이 확보되는 상기 보호필름을 공급하며 상기 보호필름의 공급 시간 및 양을 조절하는 보호층축적부를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치에 의하면, 중심이 방사형으로 형성되는 구동롤이 소재의 상부에서 회전하며 소재의 처짐 및 주름을 방지하고, 구동롤 하단에 구비되어 소재의 하단 양 측면에 접하도록 회전함에 따라 원료가 접촉되지 않고 이송시 처짐을 방지할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치를 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공급장치를 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축적장치에서 소재가 증착장치로 이송되는 모습을 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착장치를 나타낸 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉구동롤을 나타낸 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 비접촉구동롤을 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커버장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공급장치를 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축적장치에서 소재가 증착장치로 이송되는 모습을 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착장치를 나타낸 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉구동롤을 나타낸 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 비접촉구동롤을 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커버장치를 나타낸 사시도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치를 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치는 유연성을 확보하는 소재(10)를 공급하는 공급장치(100)와, 상기 공급장치(100)에서 이송되는 상기 소재(10)를 진공상태로 관통시켜 상기 소재(10)의 하부에 원료(20)를 증착시키는 증착장치(200)와, 상기 증착장치(200)의 전면 및 후면에 각각 구비되어 상기 소재(10)의 이송 시간 및 양을 축적하는 축적장치(400)와, 상기 축적장치(400)에서 이송되는 상기 소재(10)에 증착된 상기 원료(20)의 외측에 보호필름(530)을 적층시키는 커버장치(500)와, 상기 커버장치(500)에서 원료(20) 및 보호필름(530)이 증착된 상기 소재(10)를 권취시키는 마감장치(600)를 구비할 수 있다.
유연성이 확보된 필름 기판으로 형성되는 상기 소재(10)를 이송시키며 OLED 등의 다양한 원료(20)를 증착시켜 인쇄하는 롤투롤 증착 장치는 진공으로도 형성될 수 있으며, 진공으로 형성된 증착 장치 내부에 구비되는 다양한 구성들이 별도의 센서에 의하여 감지될 수 있다. 이는 하기에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 공급장치(100)는 소재(10)가 권취된 권취롤(110)을 다수의 롤로 형성된 이송롤에 의하여 공급시켜 소재(10)의 하부에 원료(20)를 증착하여 인쇄할 수 있다.
또한, 상기 공급장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 유연성이 확보되어 원형으로 권취되어 형성되는 권취롤(110)과, 상기 권취롤(110)의 중심에 구비되어 상기 권취롤(110)을 회전하며 상기 소재(10)를 공급하는 풀림롤(120)과, 상기 권취롤(110)에서 풀려 이송되는 상기 소재(10)의 장력을 조절하는 장력제어롤(130)과, 상기 장력제어롤(130)에서 이송되는 상기 소재(10)의 하부 표면을 균등하게 정리하는 표면정리장치(140)를 구비할 수 있다.
이러한 상기 권취롤(110)은 상기 풀림롤(120)에 의하여 회전하며 풀릴 수 있으며 회로 등을 인쇄할 수 있는 롤투롤 장치에서 이송될 수 있도록 유연성이 확보되어 유연하며 얇은 재질로 형성될 수 있다. 그리고 상기 소재(10)는 소정의 길이로 형성되거나 길게 형성되어 상기 롤투롤 장치에서 끊기지 않고 이동하며 형성될 수 있다.
이와 같은 상기 풀림롤(120)이 상기 권취롤(110)을 회전시키기 위하여 공급모터(121)가 구비될 수 있으며, 상기 공급모터(121)에 의하여 상기 풀림롤(120)을 회전시키며 상기 소재(10)가 풀리는 이송 속도 및 길이가 조절될 수 있다.
그리고 상기 장력제어롤(130)은 상기 권취롤(110)이 상기 풀림롤(120)에 의하여 풀리며 이송될 때 상기 소재(10)의 장력을 조절하고 상기 소재(10)가 원활히 상기 표면정리장치(140)로 이송될 수 있도록 위치를 조정할 수 있다.
이러한 상기 장력제어롤(130)은 상기 소재(10)의 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 소재(10)의 위치 및 장력을 제어하고 표면정리장치(140)로 이송되기 전 상기 소재(10)의 상부 및 하부를 1차로 정리하거나 소재(10)가 엉키거나 접히는 것을 방지할 수 있다.
그리고 상기 장력제어롤(130)을 관통하여 전달되는 상기 소재(10)는 상기 표면정리장치(140)에 의하여 원료(20)가 증착되는 하단이 균등하게 정리될 수 있다.
이와 같이 상기 표면정리장치(140)는 하단에서 상기 소재(10)의 표면을 균등하게 하기 위하여 기체 상태의 정리물질(Plasma)이 공급되거나 소재(10)의 표면을 깍거나 바람을 공급하여 정리할 수 있다.
이 때, 기체 상태의 정리물질이 공급될 경우 표면정리장치(140)는 고온으로 기체 상태의 정리물질이 소재(10)의 하단에 균등하게 부착될 수 있다.
상기 공급장치(100)에서 이송된 상기 소재(10)는 진공상태로 형성되는 상기 증착장치(200)의 전면에 구비되는 축적장치(400)에 의하여 상기 증착장치(200) 내부를 진공상태로 형성하기 전에 소재(10)가 축적되어 이송 시간 및 양을 조절할 수 있다.
그리고 상기 축적장치(400)에서 이송되어 진공상태의 상기 증착장치(200)에 구비되어 상기 소재(10)의 하단에 원료(20)가 증착되면 상기 소재(10)는 다시 증착장치(200) 후면에 구비된 축적장치(400)로 이송되어 진공상태에서 대기상태로 진행되는 과정에 따른 이송 시간 및 양을 조절할 수 있다.
상기 커버장치(500)는 상기 증착장치(200)에서 상기 소재(10)의 하부에 증착된 원료(20)의 외측에 보호필름(530)이 결합될 수 있으며, 상기 커버장치(500)는 상기 원료(20)가 증착된 상기 소재(10)의 하부에 보호필름(530)을 증착시키는 보호층증착부(510)와, 상기 보호층증착부(510)로 유연성이 확보되는 상기 보호필름(530)을 공급하며 상기 보호필름(530)의 공급 시간 및 양을 조절하는 보호층축적부(520)가 구비될 수 있다.
상기 소재(10)의 하부에 상기 보호필름(530)이 적층되면 상기 마감장치(600)로 이송되어 다시 권취롤(110)로 감을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축적장치에서 소재가 증착장치로 이송되는 모습을 나타낸 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착장치를 나타낸 개념도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착장치(200)는 상기 공급장치(100)에서 이송되는 상기 소재(10)의 하부에 적어도 하나 이상의 원료(20)를 증착시키기 위하여 진공 상태로 형성되는 다수의 케이스(210)와, 상기 케이스(210) 내부에 구비되어 상기 공급장치(100)에서 이송되는 상기 소재(10)의 하부에 원료(20)를 증착시키는 적어도 하나 이상의 원료증착장치(300)와, 상기 원료증착장치(300)에서 이송되는 상기 소재(10)에 증착된 상기 원료(20)의 외측에 코팅재(341)를 증착시키는 코팅장치(340)를 구비할 수 있다.
상기 케이스(210)는 장변과 단변을 구비하는 직사각형 형상으로 형성되며 상기 케이스(210)는 다수가 구비되어 다수의 케이스(210)는 서로 이웃하도록 구비될 수 있다. 이 때, 상기 케이스(210)는 다수의 원료증착장치(300)와 코팅장치(340) 등 진공상태로 원료(20)를 소재(10)의 하부에 증착하는 장치를 내부에 수용하도록 다수가 구비될 수 있다.
이러한 상기 케이스(210) 내부에는 상기 원료(20)가 상기 소재(10)의 하단에 원활히 증착되도록 진공상태를 유지하는 별도의 진공장치가 구비될 수 있으며, 상기 소재(10)가 유입되거나 배출될 때 진공상태가 유지되도록 별도의 유입장치와 배출장치가 구비될 수 있다.
그리고 다수의 상기 케이스(210)가 연결되어 양단부에 설치되는 유입장치와 배출장치는 축적장치(400)에 의하여 대기상태가 되는 것을 방지하기 위하여 별도의 게이트밸브가 구비될 수 있으며, 게이트밸브에 의하여 축적장치(400)에서 발생하는 공기압이 케이스(210) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 서로 이웃하는 상기 케이스(210)는 각각 유기질 원료(20) 및 무기질 원료(20)가 구비되거나 서로 다른 원료(20)가 증착되도록 내부에 서로 다른 원료(20)를 증착시키는 원료증착장치(300)가 각각 구비될 수 있다.
이와 같이, 상기 케이스(210)는 원료(20)의 종류에 따라 케이스(210)의 수량이 정해질 수 있으며, 항상 원료(20)가 증착된 마지막 케이스(210)의 후면에는 코팅장치(340)를 내부에 구비하는 케이스(210)가 구비될 수 있다.
예를 들어, 상기 소재(10)의 하단에 2가지의 원료(20)를 증착하기 위해서 유기질 원료(20)가 구비된 원료증착장치(300)가 내부에 구비되는 제 1케이스(211)가 구비될 수 있고, 상기 제 1케이스(211)와 서로 이웃하는 제 2케이스(212)는 무기질 원료(20)가 구비된 원료증착장치(300)가 내부에 구비될 수 있으며, 제 2케이스(212)와 서로 이웃하는 제 3케이스(213) 내부에는 코팅장치(340)가 구비될 수 있다.
상기 원료증착장치(300)는 상기 케이스(210) 내부에서 이송되는 상기 소재(10)의 하단에 원료(20)를 증착시키기 위하여 상기 소재(10)의 하단에 구비되어 고온으로 원료(20)를 공급하는 적층부(310)와, 상기 적층부(310)의 상단에서 상기 소재(10)의 상부를 냉각시키도록 구비되어 상기 원료(20)가 고온으로 증착될 경우 열에 의해 상기 소재(10)가 변형되는 것을 방지하는 냉각롤(320)과, 상기 냉각롤(320)의 전면 및 후면에서 상기 냉각롤(320)보다 상부에 다수가 구비되어 비접촉으로 상기 소재(10)의 처짐을 방지하며 이송시키는 비접촉구동롤(330)을 구비할 수 있다.
상기 적층부(310)는 상기 냉각롤(320)의 하부에 구비될 수 있으며, 상기 소재(10)의 하단에 고온으로 원료(20)를 공급하여 소재(10)에 원료(20)를 증착시킬 수 있다. 이와 같은 적층부(310)는 케이스(210) 위치에 따라 유기물 원료(20) 및 무기물 원료(20) 등 다양한 원료(20)를 소재(10)에 공급할 수 있다.
상기 적층부(310)에서 원료(20)를 공급하기 위해서 원료(20)를 고온으로 증발시켜 증기로 형성된 원료(20)가 상부의 소재(10)에 증착되는 것으로 증발증착법(Evaporation)이나 원자층 증착법(ALD) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
이로 인해, 다양한 OLED와 같은 상기 원료(20)가 상기 소재(10)의 하부에 증착될 수 있다.
상기 냉각롤(320)은 상기 적층부(310)의 상부에 구비될 수 있으며, 하부에 상기 소재(10)가 접하며 이송될 수 있다. 그리고 상기 냉각롤(320)은 비접촉구동롤(330)보다 하부에 구비되어 상기 냉각롤(320)의 양 측면에 각각 구비되는 비접촉구동롤(330)에서 이송되는 소재(10)가 상기 냉각롤(320)로 소정의 각도를 형성하여 당겨지며 상기 냉각롤(320)에 접하는 압력이 높게 접합며 형성될 수 있다.
이와 같은 상기 냉각롤(320)은 상기 비접촉구동롤(330)에 의하여 이송되는 소재(10)의 하부에 원료(20)가 적층부(310)에 의하여 고온으로 적층되면 원료(20)를 냉각시킬 수 있도록 적층부(310)와 동일 선상 상단에 구비될 수 있다.
이로 인해, 상기 소재(10)는 냉각롤(320)에 의하여 고온의 원료(20)가 증착되어도 소재(10)가 변형되지 않으며 보다 효과적으로 소재(10)에 원료(20)가 견고히 증착될 수 있다.
일반적으로 하부에서 원료(20)를 증착시켜 상기 소재(10)의 하부에 원료(20)를 증착시킬 때는 원료(20)가 증착되는 유연성이 확보된 소재(10)의 중심이 이송될 때 소재(10)의 중심에 처짐이 발생할 수 있다.
이와 같은 처짐 및 장력을 보정하기 위하여 냉각롤(320)의 양 측면에 비접촉구동롤(330)이 구비될 수 있다.
상기 비접촉구동롤(330)은 도 5 내지 도 6을 참조하면, 상기 케이스(210) 내부에서 이송되는 상기 소재(10)의 처짐과 주름을 방지하기 위하여 중심에서 양쪽으로 대칭되도록 직경이 넓어지며 형성되는 구동부(331)와, 상기 구동부(331)의 하단에 구비되며 상기 소재(10)의 양 측면에 접하도록 회전함에 따라 상기 소재(10)의 처짐과 주름을 방지하며 비접촉으로 이송시키는 구동이송부(334)를 구비할 수 있다.
상기 구동부(331)는 상기 케이스(210) 내부로 수용되어 이송되는 상기 소재(10)의 단면 형상이 곡선 형태를 유지하도록 형성되는 구동롤(332)과, 상기 구동롤(332)의 일 측면에 결합되어 상기 소재(10)가 상기 본체를 관통하도록 상기 구동롤(332)을 회전시키는 구동모터(333)를 구비할 수 있다.
상기 구동롤(332)은 상기 케이스(210) 내부에 적어도 하나 이상 구비되어 상기 소재(10)의 중심부에 증착되는 상기 원료(20)에 의하여 상기 소재(10)의 중심부가 하부로 처지는 것을 방지하기 위하여 단면 형상이 중심에서 양측으로 연장될수록 직경이 커지는 형태로 형성될 수 있다.
이는 상기 소재(10)가 상기 구동롤(332)에 접할 때 곡선 및 방사형의 형태로 형성되도록 진행되어 상기 소재(10)가 하부로 처지거나 주름지지 않도록 할 수 있다.
이와 같은 상기 구동롤(332)은 단면 형상과 동일하게 원형으로 형성되어 상기 소재(10)의 상부가 상기 구동롤(332)의 하부에 접합된 상태로 이송시킬 수 있다.
상기 구동모터(333)는 상기 구동롤(332)의 일 단부에 구비되어 상기 구동롤(332)의 회전 속도를 조절할 수 있으며, 상기 구동모터(333)에 의하여 상기 구동롤(332)이 회전하면 상기 구동롤(332) 하부에 구비된 상기 구동이송부(334) 또한 회전할 수 있다.
상기 구동이송부(334)는 상기 구동부(331)의 양단부 하단에 각각 구비되어 상기 소재(10)의 양 측면을 상기 구동롤(332)과 접하여 이송시키는 한쌍의 접촉롤(335)과, 한쌍의 상기 접촉롤(335)에 양단부가 고정되며 상기 구동롤(332)이 회전할 때 원활히 회전되도록 일 단부에 베어링(337)이 구비되는 닙롤(336)을 구비할 수 있다.
상기 접촉롤(335)은 상기 소재(10)가 방사형으로 이송될 수 있도록 상기 소재(10)의 양단부를 상기 구동롤(332)과 고정하며 이송시킬 수 있다. 그리고 상기 접촉롤(335)은 상기 구동롤(332)의 양단부에 각각 구비될 수 있도록 다수가 구비될 수 있으며, 상기 접촉롤(335)은 상기 소재(10)의 하부에 원료(20)가 증착되지 않는 위치에 구비되어 상기 원료(20)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기 접촉롤(335)이 구비되지 않으면 방사형으로 형성된 상기 소재(10)는 상기 구동롤(332)의 하부에 접촉되지 않고 방사형으로 형성되지 않는다. 그러나 상기 소재(10)의 양단부를 고정하며 이송시킬 경우 상기 소재(10)가 직선이나 하부로 쳐지지 않고 상부가 위로 연장된 형태의 방사형으로 형성되어 이송될 수 있다.
상기 닙롤(336)은 상기 구동롤(332) 양 측면에 각각 접하도록 구비되는 다수의 상기 접촉롤(335) 사이에 상기 접촉롤(335)보다 작은 직경으로 형성되어 상기 접촉롤(335)과 상기 구동롤(332) 사이로 상기 소재(10)가 이송될 때 상기 소재(10) 하부에 증착된 상기 원료(20)가 접촉되지 않고 상기 접촉롤(335)을 회전시킬 수 있다.
이와 같이 상기 구동롤(332) 및 상기 접촉롤(335)에 의하여 상기 소재(10)를 이송시킬 때는 상기 구동롤(332)과 상기 접촉롤(335)에 마찰이 발생하여 상기 소재(10)가 이송될 수 있다.
상기 장치는 상기 원료증착장치(300)에 의하여 소재(10)의 하단에 원료(20)가 적층되고 기판의 변형이 제거된 상태에서 이송되면 소재(10)의 하부에 증착된 원료(20) 외측에 코팅재(341)를 증착할 수 있다.
이와 같이, 상기 원료증착장치(300)는 플라즈마 화학증착(PECVD, Plasma Enhanced Chemical Vapor De position), 원자층 증착(ALD) 방식 등 다양한 방식으로 원료(20)의 외측에 코팅재(341)를 증착시킬 수 있다.
상기 축적장치(400)는 상기 증착장치(200)의 전면 및 후면에 각각 구비되어 상기 소재(10)의 이송 시간 및 양을 축적할 수 있으며, 상기 소재(10)의 이송 시간 및 양을 조절하기 위하여 다수의 제어롤(410)이 구비될 수 있다. 그리고 상기 축적장치(400)는 상기 소재(10)가 상기 증착장치(200)에서 유입되거나 배출될 때 상기 증착장치(200)의 내부를 진공상태로 유지하는 시간을 확보하기 위하여 상기 증착장치(200)에 유입되거나 배출되는 시간 및 양을 조절하기 위하여 다수의 제어롤(410)을 상부와 하부에 교차하도록 배치할 수 있다.
그리고 다수의 제어롤(410) 중 상부에 구비되는 제어롤(410)은 상하로 이동하며 소재(10)의 장력을 조절할 수 있다.
예를 들어, 소재(10)의 속도가 빠르거나 유입되는 소재(10)의 양이 많다고 판단될 경우 상부와 하부의 간격을 넓게 하기 위하여 상부의 제어롤(410)이 상부로 이동될 수 있으며, 속도가 느리거나 유입되는 소재(10)의 양이 적다고 판단될 경우 상부와 하부의 간격을 좁게 하기 위하여 상부의 제어롤(410)이 하부로 이동될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어롤(410)은 상기 증착장치(200)에서 이송되는 상기 소재(10)의 하부에 증착된 원료(20)가 파손되지 않도록 상기 소재(10)의 하부면이 비접촉으로 이송될 수 있다.
이와 같은 상기 축적장치(400)는 상기 증착장치(200)의 전면과 후면에 각각 구비되어 전면은 유입되는 소재(10)의 시간 및 양을 제어하고 후면은 배출되는 소재(10)의 시간 및 양을 제어하여 케이스(210) 내부가 진공상태를 유지할 수 있다
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커버장치를 나타낸 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 커버장치(500)는 상기 원료(20)가 증착된 상기 소재(10)의 하부에 보호필름(530)을 증착시키는 보호층증착부(510)와, 상기 보호층증착부(510)로 유연성이 확보되는 상기 보호필름(530)을 공급하며 상기 보호필름(530)의 공급 시간 및 양을 조절하는 보호층축적부(520)를 구비할 수 있다.
상기 보호층증착부(510)는 상기 소재(10)의 하부에 원료(20)가 증착된 후 축적장치(400)를 관통하여 이송되면 상기 보호층축적부(520)에서 전달되는 보호필름(530)이 소재(10)의 하부에 증착될 수 있다.
상기 보호층축적부(520)는 상기 소재(10)의 하부에 증착된 원료(20)를 보호하는 상기 보호필름(530)이 권취된 보호필름권취롤(521)과, 상기 보호필름권취롤(521)에서 풀리는 보호필름(530)의 위치 및 이송 시간과 양을 제어하는 축적모듈(522)이 구비될 수 있다.
상기 보호필름권취롤(521)은 유연성이 확보된 다수의 보호필름(530)이 권취된 것으로 보호필름(530)의 단부가 코팅재(341)가 건조된 소재(10)의 하부에 안착될 수 있다.
상기 보호필름(530)은 상기 소재(10)가 이송될 때 동시에 이송되며 보호층증착부(510)에 의하여 소재(10) 상부에 압착되어 소재(10)의 외측면을 보호할 수 있다.
그리고 상기 축적모듈(522)은 상기 보호필름권취롤(521)이 상기 소재(10)의 하부에 정확히 위치할 수 있도록 위치 및 이송시간을 조절할 수 있다.
이러한 상기 축적모듈(522)은 상기 축적장치(400)와 동일하게 상부와 하부에 다수의 롤이 교차하도록 구비되어 보호필름(530)이 보호층증착부(510)로 전달되는 시간 및 양을 조절할 수 있다.
이와 같이 상기 보호층축적부(520)에서 전달되는 보호필름(530)은 상기 보호층증착부(510)에서 압착롤(511)에 의하여 원료(20)가 증착된 소재(10)의 하부에 안착될 수 있다.
소재(10)의 하부에 상기 보호필름(530)이 적층되면 상기 마감장치(600)로 이송되어 다시 권취롤(110)로 감을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100: 공급장치
110: 권취롤
120: 풀림롤 130: 장력제어롤
140: 표면정리장치 200: 증착장치
210: 케이스 300: 원료증착장치
310: 적층부 320: 냉각롤
330: 비접촉구동롤 331: 구동부
332: 구동롤 333: 구동모터
334: 구동이송부 335: 접촉롤
336: 닙롤 337: 베어링
340: 코팅장치 341: 코팅재
400: 축적장치 410: 제어롤
500: 커버장치 510: 보호층증착부
520: 보호층축적부 521: 보호필름권취롤
522: 축적모듈 530: 보호필름
600: 마감장치
120: 풀림롤 130: 장력제어롤
140: 표면정리장치 200: 증착장치
210: 케이스 300: 원료증착장치
310: 적층부 320: 냉각롤
330: 비접촉구동롤 331: 구동부
332: 구동롤 333: 구동모터
334: 구동이송부 335: 접촉롤
336: 닙롤 337: 베어링
340: 코팅장치 341: 코팅재
400: 축적장치 410: 제어롤
500: 커버장치 510: 보호층증착부
520: 보호층축적부 521: 보호필름권취롤
522: 축적모듈 530: 보호필름
600: 마감장치
Claims (9)
- 유연성을 확보하는 소재를 공급하는 공급장치와,
상기 공급장치에서 이송되는 상기 소재를 진공상태로 관통시켜 상기 소재의 하부에 원료를 증착시키는 증착장치와,
상기 증착장치의 전면 및 후면에 각각 구비되어 상기 소재의 이송 시간 및 양을 축적하는 축적장치와,
상기 축적장치에서 이송되는 상기 소재에 증착된 상기 원료의 외측에 보호필름을 적층시키는 커버장치와,
상기 커버장치에서 원료 및 보호필름이 증착된 상기 소재를 권취시키는 마감장치를 포함하는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 공급장치는 유연성이 확보되어 원형으로 권취되어 형성되는 권취롤과,
상기 권취롤의 중심에 구비되어 상기 권취롤을 회전하며 상기 소재를 공급하는 풀림롤과,
상기 권취롤에서 풀려 이송되는 상기 소재의 장력을 조절하는 장력제어롤과,
상기 장력제어롤에서 이송되는 상기 소재의 하부 표면을 균등하게 정리하는 표면정리장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 증착장치는 상기 공급장치에서 이송되는 상기 소재의 하부에 적어도 하나 이상의 원료를 증착시키기 위하여 진공 상태로 형성되는 다수의 케이스와,
상기 케이스 내부에 구비되어 상기 공급장치에서 이송되는 상기 소재의 하부에 원료를 증착시키는 적어도 하나 이상의 원료증착장치와,
상기 원료증착장치에서 이송되는 상기 소재에 증착된 상기 원료의 외측에 코팅재를 증착시키는 코팅장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 원료증착장치는 상기 케이스 내부에서 이송되는 상기 소재의 하단에 원료를 증착시키기 위하여 상기 소재의 하단에 구비되어 고온으로 원료를 공급하는 적층부와,
상기 적층부의 상단에서 상기 소재의 상부를 냉각시키도록 구비되어 상기 원료가 고온으로 증착될 경우 열에 의해 상기 소재가 변형되는 것을 방지하는 냉각롤과,
상기 냉각롤의 전면 및 후면에서 상기 냉각롤보다 상부에 다수가 구비되어 비접촉으로 상기 소재의 처짐을 방지하며 이송시키는 비접촉구동롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 비접촉구동롤은 상기 케이스 내부에서 이송되는 상기 소재의 처짐과 주름을 방지하기 위하여 중심에서 양쪽으로 대칭되도록 직경이 넓어지며 형성되는 구동부와,
상기 구동부의 하단에 구비되며 상기 소재의 양 측면에 접하도록 회전함에 따라 상기 소재의 처짐과 주름을 방지하며 비접촉으로 이송시키는 구동이송부를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치.
- 제 5항에 있어서,
상기 구동부는 상기 케이스 내부로 수용되어 이송되는 상기 소재의 단면 형상이 상기 구동부의 하단에 접하여 곡선 형태를 유지하도록 형성되는 구동롤과,
상기 구동롤의 일 측면에 결합되어 상기 소재가 상기 본체를 관통하도록 상기 구동롤을 회전시키는 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 구동이송부는 상기 구동부의 양단부 하단에 각각 구비되어 상기 소재의 양 측면을 상기 구동롤과 접하여 이송시키는 한쌍의 접촉롤과,
한쌍의 상기 접촉롤에 양단부가 고정되며 상기 구동롤이 회전할 때 원활히 회전되도록 일 단부에 베어링이 구비되는 닙롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 축적장치는 상기 소재가 상기 증착장치에서 유입되거나 배출될 때 상기 증착장치의 내부를 진공상태로 유지하는 시간을 확보하기 위하여 상기 증착장치에 유입되거나 배출되는 시간 및 양을 조절하기 위하여 다수의 롤을 상부와 하부에 교차하도록 배치하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 커버장치는 상기 원료가 증착된 상기 소재의 하부에 보호필름을 증착시키는 보호층증착부와,
상기 보호층증착부로 유연성이 확보되는 상기 보호필름을 공급하며 상기 보호필름의 공급 시간 및 양을 조절하는 보호층축적부를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 공정 기반의 비접촉 반송 및 제어 장치.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210099729A (ko) * | 2020-02-05 | 2021-08-13 | 김명기 | 분할 롤 벤딩 장치, 롤 벤딩 방법 및 이를 통해 제조된 곡면 디스플레이 패널용 곡면 프레임 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR20120034284A (ko) * | 2010-10-01 | 2012-04-12 | 주식회사 토바 | 롤투롤 시스템에서 투명전극 필름 제조방법 |
| KR20140143589A (ko) * | 2013-06-07 | 2014-12-17 | 진중 김 | 플렉서블 woled 디스플레이와 플렉서블 oled 조명용 박막 대량생산 제조용 롤투롤 증착기 |
| KR20160142631A (ko) * | 2015-06-03 | 2016-12-13 | 주식회사 토바 | 진공 롤투롤을 활용한 소재 이송 장치 및 방법 |
-
2017
- 2017-06-21 KR KR1020170078573A patent/KR101996328B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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