KR20200119981A - 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일면에 이형제가 도포된 이형층을 갖는 캐리어필름을 풀림공급하는 단계 ; 상기 캐리어필름을 인쇄롤과 지지롤과의 사이로 통과시켜 상기 이형층에 금속배선을 패턴인쇄하는 단계 ; 상기 이형층에 금속배선이 패턴인쇄된 캐리어필름을 열처리로의 입구에서 출구측으로 일방향 통과시켜 상기 금속배선을 열처리하는 단계 ; 상기 열처리된 금속배선을 일면에 구비하는 캐리어필름과, 수지층을 일면에 구비하는 기재필름을 상,하부 라미네이팅롤사이로 통과시켜 합지하면서 상기 금속배선이 수지층에 매입된 적층필름을 형성하는 단계 ; 상기 적층필름에 열을 전달하거나 자외선을 조사하여 상기 금속배선이 매입된 수지층을 경화시키는 단계 ; 및 상기 이형층과 수지층과의 사이를 경계로 하여 상기 적층필름으로부터 상기 금속배선이 매입된 수지층을 갖는 기재필름과 상기 이형층을 갖는 캐리어필름을 분리한 다음, 분리된 기재필름과 캐리어필름을 제1리와인더와 제2리와인더에 각각 권취하는 단계 ; 를 포함한다.

Description

롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치 및 방법{A Method and apparatus for Fabricating a flexible substrate by Roll-to-Roll}
본 발명은 플렉시블 기판을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 롤투롤공정에 의하여 저저항성 및 고투과성을 갖는 플렉서블 기판을 연속하여 제조할 수 있는 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에 플렉서블(Flexible)한 특성을 갖는 전기 전자장치, 예를 들면, 플렉서블 디스플레이, 태양전지, 면조명, e-페이퍼, 플렉서블 이차전지 및 터치패널과 같은 플렉서블 전자기기(Flexible electronics)가 미래 유망 기술분야로 각광받고 있는 실정이다.
플렉서블 전자기기 기술은 값싸고 굽히기 쉬우면서도 투명한 특성을 갖는 전자소자 및 시스템을 만들기 위해 발전해 왔다.
플렉서블 기판을 제조하기 위한 기존 공정은 메탈벨트나 드럼 상에 솔벤트 함유한 플렉서블 기판 제조용 용액을 도포하며 가필름 상태로 제조한 다음 이를 분리하여 건조 및 경화를 실시하여야 하기 때문에 공정이 복잡하고, 생산성이 낮다는 문제점이 있었다.
또한, 플렉서블한 특성을 갖는 전기 전자장치를 구현하기 위해서는 투명하면서 낮은 저항을 갖는 투명전극을 포함하는 유연 기판 제조기술이 필수적으로 요구된다.
금속배선의 저항을 낮추기 위한 방안으로는 비저항(ρ) 값을 낮추거나, 배선길이를 짧게 하거나, 배선높이(두께)를 두껍게 하는 방안이 있을 수 있다.
그러나, 비저항값을 낮추는 방안은 금속배선의 물질에 대한 한계가 존재하고 현재 많이 사용되는 구리의 경우 충분히 비저항이 낮은 물질이며 은과 같은 물질은 가격이 비싼 문제가 있어 적용하기 어려운 한계가 있으며, 배선길이를 짧게 하는 방안은 회로설계와 관련된 문제로 물리적인 한계가 존재한다.
또한, 배선높이인 두께를 두껍게 하는 방안은 배선높이인 두께가 커질수록 배선의 모양 흐트러짐, 전기적 단락, 배선간 쇼트, 배선 손상 등의 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 금속배선을 기판 내부로 삽입하는 기술이 요구되며, 금속배선을 기판 내부로 삽입하는 종래 기술로는 증착과 식각을 통해 원하는 패턴으로 식각하는 방법과, 패턴형성을 위한 드라이 에칭이 곤란한 구리(Cu) 박막 등에 CMP법을 응용하여 절연막 홈 내에 배선을 박아 넣는 다마신(Damascene) 공법 등이 알려져 있다.
그러나, 이러한 종래 방법은 증착, 식각을 반복함에 따라 재료 소모가 많고 공정 단계가 복잡하며, 플라스틱소재의 기판에 형성된 금속층을 열처리할 때 플라스틱 기판이 열에 의해 손상될 수 있는 문제점이 있다.
이에 따라 상기의 문제점을 해결하기 위하여 경질의 기판 상에 금속배선을 먼저 형성하고 그 위에 경화성 고분자를 코팅 경화한 다음, 경질의 기판을 기계적으로 뜯어내어 분리하는 방식이 제안되었다.
그러나, 이러한 종래 기술의 경우 금속배선이 함입된 폴리머 기판으로부터 상기 경질의 기판을 강제적으로 박리시키는 과정에서 금속배선 내지 폴리머 기판의 손상을 야기하여 제품 불량으로 이어질 수 있고, 또한 상기 경질의 기판이 폴리머 기판으로부터 완전하게 제거되지 못하고 일부 잔류하여 이물로 작용하는 문제점이 있었다.
이에 따라, 캐리어 기판 상에 물 또는 유기용매에 가용성이거나 광분해되는 희생층을 형성한 후 금속배선이 함입된 유연기판층을 형성하고, 희생층을 제거하여 유연기판을 캐리어 기판으로부터 분리 회수하는 방법이 제안되었다.
그러나 이러한 종래의 방법은 상기 희생층을 물 또는 유기용매로 용해시키거나 광분해시켜 희생층을 제거하는 공정에서 배출되는 폐수, 폐유기용제 등 처리로 인하여 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) KR10-2018-0014799 A
(특허문헌 2) KR10-1463227 B1
특허문헌 1과 특허문헌 2는 롤투롤(roll to roll)방식으로 플렉서블 기판을 제조할 수 있는 장점은 있지만 금속배선이 매입된 폴리머기판으로부터 분리되는 캐리어기판을 전량 폐기처리해야만 하기 때문에 제조원가를 상승시키는 한편, 패턴인쇄된 전극재를 고온의 열원으로 열처리하여 저항값을 낮추는 기술을 적용하기 곤란하였다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 롤투롤(roll to roll)공정에 의하여 저저항성 및 고투과성을 갖는 플렉서블 기판을 연속하여 제조할 수 있는 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은, 금속배선이 수지층에 매입된 기재필름으로부터 분리되는 캐리어필름을 롤투롤 공정에서 분리수거하여 후공정의 캐리어필름으로 재사용할 수 있는 한편, 패턴인쇄된 금속배선의 열처리에 의해서 금속배선의 저항값을 낮출수 있는 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명의 바람직한 실시예는, 일면에 이형제가 도포된 이형층을 갖는 캐리어필름이 일정량 권취된 제1언와인더와, 기재필름이 일정량 권취된 제2언와인더를 구비하는 필름공급부 ; 상기 제1언와인더로부터 풀림공급되는 상기 캐리어필름을 인쇄롤과 지지롤과의 사이로 통과시켜 상기 이형층에 금속배선을 패턴인쇄하는 패턴인쇄부 ; 상기 캐리어필름을 입구에서 출구측으로 일방향 통과시키면서 상기 이형층에 패턴인쇄된 금속배선을 가열하는 열처리로 ; 상기 제2언와인더로부터 풀림공급되는 상기 기재필름의 일면에 수지층을 형성하도록 수지를 도포하는 수지도포기 ; 상기 열처리된 금속배선을 일면에 구비하는 캐리어필름의 타면과 외접하는 상부라미에니팅롤과 상기 수지층을 일면에 구비하는 기재필름의 타면과 외접하는 하부라미네이팅롤을 갖추어 상기 금속배선이 수지층에 매입된 적층필름을 형성하도록 상기 캐리어필름과 기재필름을 상기 상,하부 라미네이팅롤사이로 통과시켜 합지하는 라미네이팅부 ; 상기 적층필름에 열을 전달하거나 자외선을 조사하여 상기 금속배선이 매입된 수지층을 경화시키는 경화기 ; 및 상기 금속배선이 매입된 수지층을 갖는 기재필름을 권취하는 제1리와인더를 갖추고, 상기 이형층을 갖는 캐리어필름을 권취하는 제2리와인더를 갖추어 상기 이형층과 수지층사이를 경계로 하여 상기 적층필름으로부터 캐리어필름과 기재필름을 각각 분리하여 권취하는 분리권취부 ; 를 포함하는 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 일면에 이형제가 도포된 이형층을 갖는 캐리어필름을 풀림공급하는 단계 ; 상기 캐리어필름을 인쇄롤과 지지롤과의 사이로 통과시켜 상기 이형층에 금속배선을 패턴인쇄하는 단계 ; 상기 이형층에 금속배선이 패턴인쇄된 캐리어필름을 열처리로의 입구에서 출구측으로 일방향 통과시켜 상기 금속배선을 열처리하는 단계 ; 상기 열처리된 금속배선을 일면에 구비하는 캐리어필름과, 수지층을 일면에 구비하는 기재필름을 상,하부 라미네이팅롤사이로 통과시켜 합지하면서 상기 금속배선이 수지층에 매입된 적층필름을 형성하는 단계 ; 상기 적층필름에 열을 전달하거나 자외선을 조사하여 상기 금속배선이 매입된 수지층을 경화시키는 단계 ; 및 상기 이형층과 수지층과의 사이를 경계로 하여 상기 적층필름으로부터 상기 금속배선이 매입된 수지층을 갖는 기재필름과 상기 이형층을 갖는 캐리어필름을 분리한 다음, 분리된 기재필름과 캐리어필름을 제1리와인더와 제2리와인더에 각각 권취하는 단계 ; 를 포함하는, 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조방법을 제공한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
금속배선을 형성하는 패턴인쇄공정과 금속패선을 열처리하는 공정, 수지층을 형성하는 공정, 적층필름으로 합지하는 공정, 수지층을 경화하는 공정 및 적층필름을 캐리어필름과 기재필름으로 분리하는 공정을 롤투롤 방식으로 수행함으로써 저저항성 및 고투과성을 갖는 플렉서블 기판을 연속하여 대량으로 제조할 수 있어 제조원가를 절감할 수 있다.
금속배선이 수지층에 매입된 기재필름으로부터 분리되는 캐리어필름을 롤투롤 공정에서 분리수거한 다음, 패턴인쇄공정으로 풀림공급되는 캐리어필름으로 반복하여 재사용할 수 있기 때문에 폐기물 처리량을 줄여 친환경적이며, 폐기물 처리에 수반되는 처리비용을 절감하여 플렉서블 기판의 가격경쟁력을 높일 수 있다.
패턴인쇄된 금속배선을 열처리로에서 고온으로 열처리함으로써 금속배선의 저항값을 낮출수 있어 고품질의 플렉서블 기판을 제조할 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치를 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치에 적용되는 이형제 도포부와 패턴인쇄부를 도시한 상세도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치에 적용되는 수지도포기와 라미네이팅부 및 경화기를 도시한 상세도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치에 서 캐리어필를의 일면에 이형층을 형성하는 공정을 도시한 전체 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조방법을 도시한 공정흐름을 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조방법을 도시한 공정흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치(100)는 도 1 및 도 6에 도시한 바와 같이, 필름공급부, 패턴인쇄부(120), 열처리로(130), 수지도포기(140), 라미네이팅부(150), 경화기(160) 및 분리권취부를 포함하여, 캐리어필름 풀림공급 단계(S1), 금속배선 패턴인쇄 단계(S2), 금속배선 열처리단계(S3), 적층필름 형성단계(S4), 수지층 경화단계(S5) 및 분리 및 권취단계(S6)를 거쳐 금속배선이 수지층에 매입된 기재필름인 플렉서블 기판을 제조함과 동시에 이형층이 형성된 캐리어필름을 수거하여 반복사용하는 것이다.
상기 필름공급부는 도 1에 도시한 바와 같이, 일면에 이형제가 도포된 이형층(11)을 갖는 캐리어필름(10)이 롤에 두루마리형태로 일정량 권취된 제1언와인더(101)와, 기재필름(20)이 롤에 두루마리형태로 일정량 권취된 제2언와인더(102)를 포함한다.
상기 제1언와인더(101)와 제2언와인더(102)는 상기 이형층을 형성하거나 상기 이형층을 형성하지 않은 캐리어필름(10)을 패턴인쇄부(120)측으로 일방향 풀림공급하고, 상기 기재필름(20)을 수지도포기(140)측으로 일방향 풀림공급하도록 바닥면에 고정설치되는 본체프레임(109)에 각각 설치된다.
이에 따라, 상기 캐리어필름 풀림공급단계는 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 제1언와인더로부터 일면에 이형제가 도포된 이형층(11)을 갖는 캐리어필름(10)을 상기 패턴인쇄부측으로 풀림공급하는 것이다.
상기 패턴인쇄부(120)는 상기 제1언와인더로부터 풀림공급되는 상기 캐리어필름을 좌우한쌍으로 배치되는 인쇄롤(121)과 지지롤(122)과의 사이로 통과시킴으로써 선공정에 의해서 상기 캐리어필름의 일면에 형성된 이형층(11)의 표면에 금속배선(P)을 전사하여 패턴인쇄하는 것이다.
상기 인쇄롤(121)의 직상부에는 페이스트와 같은 전도성 도전액을 낙하공급하는 디스펜서(123)를 갖추고, 상기 전도성 도전액이 도포된 인쇄롤의 외주면에 단부가 대응하여 인쇄롤(121)의 외주면에 도포된 도전액의 일부를 긁음제거하여 도전액의 층두께를 규제하는 제1닥터블레이드(124)를 포함한다.
상기 인쇄롤(121)의 양단을 지지하는 롤브라켓(125)은 본체프레임(109)의 안내용 수평레일(125b)에 활주이동가능하게 조립되는 가이더(125a)를 갖추고, 위치고정된 지지롤(122)측으로 왕복이동되면서 상기 지지롤과의 간격을 조절할 수 있도록 갭조절용 수평실린더(125c)의 로드선단과 연결된다.
상기 인쇄롤(121)의 외주면에 단부가 대응하는 제1닥터블레이드(124)는 상기 롤브라켓(125)에 고정설치되는 제1조절부재(124a)에 연결됨으로써 상기 제1조절부재(124a)의 회전조작에 의해서 상기 인쇄롤(121)측으로 전진이동되거나 후진이동될 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 캐리어필름은 PI 필름 또는 박판유리로 구비될 수 있으며, 상기 이형층에 패턴인쇄되는 금속배선(P)은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 주석(Sn), 크롬(Cr), 아연(Zn) 등의 전도성 금속 또는 이들의 합금, 또는 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드 (IZTO-Ag-IZTO), 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드 (AZO-Ag-AZO) 등의 전도성 금속 산화물 1종 이상으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 금속배선 패턴인쇄단계(S2)는 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 인쇄롤(121)과 지지롤(122)과의 사이로 캐리어필름(10)을 통과시킴으로써 상기 인쇄롤과 외접하는 캐리어필름의 일면인 이형층(11)에 도전액을 전사하여 금속배선(P)을 형성하는 것이다.
한편, 상기 제1언와인더(101)와 상기 패턴인쇄부(120)와의 사이에는 상기 이형층(11)을 형성하지 않은 캐리어필름(10)의 이면에 액상의 이형제를 도포하여 일정두께의 이형층을 형성하는 이형층 형성부(110)를 포함할 수 있다.
상기 이형층 형성부(110)는 액상의 이형제가 일정량 채워진 침지조(112)에 몸체 일부가 담겨지는 침지롤(111)을 갖추고, 상기 침지롤의 상부에 좌우한쌍으로 배치되는 제1,2상부이동롤(113,114)을 갖추며, 위치고정된 침지롤에 대하여 상기 제1,2상부이동롤을 상하이동시키는 제1,2상하이동용 실린더(113a,114)를 갖춤으로써, 액상의 이형제가 도포된 침지롤의 외주면과 단부가 대응하여 침지롤(111)의 외주면에 도포된 액상의 이형제 일부를 긁음제거하여 이형층의 층두께를 규제하는 제2닥터블레이드(115)를 포함한다.
상기 침지롤(111)의 외주면에 단부가 대응하는 제2닥터블레이드(115)는 상기 침지조에 고정설치된 제2조절부재(115a)에 연결됨으로써 상기 제2조절부재(115a)의 회전조작에 의해서 상기 침지롤(111)측으로 전진이동되거나 후진이동될 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 이형층(11)을 형성하지 않은 캐리어필름(10)이 상기 제1언와인더(101)로부터 풀림공급되는 경우, 상기 제1,2상부이동롤(113,114)은 위치고정된 침지롤(111)에 대하여 근접하도록 상기 제1,2상하이동용 실린더(113a,114a)에 의해서 하강됨으로써, 상기 침지롤(111)과 제1,2상부이동롤(113,114)사이로 캐리어필름이 통과하면서 상기 침지롤의 외주면과 외접하는 캐리어필름(10)의 일면인 하부면에 액상의 이형제가 코팅되기 때문에 일정두께의 이형층(11)을 형성하는 공정을 수행한다.
그리고, 상기 패턴인쇄부(120)와 이형층 형성부(110)와의 사이에는 상기 캐리어필름의 일면에 도포되는 액상의 이형제에 의해서 형성되는 이형층(11)에 열을 전달하여 건조하는 별도의 이형층 건조부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 패턴인쇄부와 이형층 형성부간의 간격은 상기 이형층 건조부에서 전달되는 열원에 의해서 액상의 이형제를 건조하는 공정을 원활하게 수행할 수 있도록 충분한 이격거리를 두고 이격배치되는 것이 바람직하다.
상기 열처리로(130)는 도 1 에 도시한 바와 같이, 상기 캐리어필름을 진입시키는 입구와 외부로 진출시키는 출구를 양측에 각각 구비하고, 상기 캐리어필름이 일방향으로 통과하는 내부공간에 150℃ 열원을 제공하는 가열수단을 갖춤으로써 상기 캐리어필름을 일방향으로 통과시키는 동안 상기 이형층(11)의 표면에 전사되어 패턴인쇄된 금속배선(P)을 고온의 열원으로써 가열하여 건조하면서 열처리하는 것이다.
또한, 상기 열처리로(130)의 내부공간에는 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 이형층 형성부를 통과하게 되면서 액상의 이형제가 도포된 캐리어필름(10)이 일방향으로 통과하면서 액상의 이형제에 고온의 열원을 제공하여 상기 이형층 건조부의 필요없이 상기 캐리어필름(10)의 일면에 도포된 이형층(11)을 건조하는 공정을 수행할 수 있다.
이때, 상기 금속배선은 150℃ 열원으로 열처리됨으로써 저항값을 낮출 수 있으며, 이러한 금속배선의 건조 및 열처리하는 온도 또는 상기 이형층을 건조하는 온도는 상기 금속배선의 소재가 되는 도전액의 종류 또는 상기 이형층을 형성하는 이형제의 종류에 따라 적절히 조절되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 금속배선 열처리 단계(S3)는 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 패턴인쇄부에서 이형층(11)에 금속배선(P)이 패턴인쇄된 캐리어필름(10)이 고온분위기의 열처리로 내부공간을 일방향으로 통과하는 동안 금속배선에 열원을 제공하여 열처리하는 것이다.
상기 수지도포기(140)는 도 1과 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 본체프레임의 타측에 구비되는 제2언와인더(102)로부터 일방향으로 풀림공급되는 기재필름(20)의 일면에 수지를 도포함으로써 상기 금속배선의 층두께와 동일하거나 상대적으로 두꺼운 크기를 갖는 일정두께의 수지층(21)을 형성하는 것이다.
이러한 수지도포기(140)는 상기 라미네이팅부(150)로 수평이송되는 기재필름(20)의 일면에 액상의 수지를 도포하는 슬롯다이(141)를 포함하고, 상기 기재필름(20)의 타면과 외주면이 외접하여 일방향으로 회전되는 안내지지롤(142)을 포함하며, 상기 슬롯다이(141)의 토출구와 상기 기재필름간의 간격을 조절할 수 있도록 상기 슬롯다이를 상하이동시키는 제3조절부재(143)를 포함한다.
상기 기재필름은 PET 필름으로 구비될 수 있으며, 상기 수지층은 열경화성 또는 자외선 경화성 수지가 선택적으로 사용될 수 있다.
이에 따라, 상기 수지도포기(140)의 슬롯다이(141)를 통하여 토출되는 수지는 기재필름(20)의 일면에 도포되어 일정두께를 갖는 수지층(21)을 형성하는 것이다.
상기 라미네이팅부(150)는 상기 열처리로(130)에서 열처리된 금속배선(P)을 일면에 형성하는 캐리어필름(10)의 타면과 외접하는 상부라미네이팅롤(151)을 포함하고, 상기 수지층(21)을 일면에 구비하는 기재필름(20)의 타면과 외접하는 하부라미네이팅롤(152)을 포함하여 상기 상부라미네이팅롤(151)과 하부라미네이팅롤(152)과의 사이로 상기 캐리어필름(10)과 기재필름(20)을 동시에 진입시켜 합지시킴으로써 상기 캐리어필름(10)의 금속배선(P)이 상기 기재필름(20)의 수지층(21)에 매입된 적층필름(30)을 형성하게 되는 것이다.
상기 상부라미네이팅롤(151)의 양단을 지지하는 롤브라켓(151a)은 본체프레임(109)의 안내용 수직레일(155)에 활주이동가능하게 조립되는 수직가이더(154)를 갖추고, 위치고정된 하부라미네이팅롤(152)측으로 상하이동되면서 상기 하부라미네이팅롤과의 간격인 갭크기를 조절할 수 있도록 갭조절용 조절부재(153)와 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 적층필름 형성단계(S4)는 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 이형층(11)을 매개로 하여 금속배선(P)을 일면에 구비하는 캐리어필름(10)과, 상기 수지층(21)을 일면에 구비하는 기재필름(20)을 상부라미네이팅롤(151)과 하부라미네이팅롤(152)과의 사이로 일방향 통과시켜 적층필름(30)으로 합지함으로써, 상기 금속배선(P)이 수지층(21)에 매입된 적층필름을 형성하는 공정을 수행하는 것이다.
상기 경화기(160)는 상기 캐리어필름과 기재필름이 상하 합지된 적층필름(30)에 열을 전달하거나 자외선을 조사함으로써 상기 금속배선이 매입된 수지층을 경화시키는 것이다.
상기 수지층은 열경화성 수지 또는 자외선경화성 수지로 이루어질 수 있으며, 상기 경화기(160)는 수지층의 종류에 따라 열원을 제공하는 가열기 또는 자외선광을 조사하는 UV조사기와 같은 큐어링수단을 선택적으로 구비될 수 있다.
이때, 상기 경화기(160)는 상기 캐리어필름(10)의 타면인 상면과 대응하는 상부에 설치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 재필름의 타면인 하면과 대응하는 하부에 설치되어 적층필름측으로 열이나 자외선을 제공하여 경화공정을 수행할 수 있다.
이에 따라, 상기 수지층 경화단계(S5)는 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 적층필름(30)에 열을 전달하거나 자외선을 조사하여 상기 금속배선이 매입된 수지층을 경화시키는 것이다.
상기 분리권취부는 상기 금속배선(P)이 매입된 수지층(21)을 갖는 기재필름(20)을 상기 적층필름(30)으로부터 분리하여 권취하는 제1리와인더(103)를 포함하고, 상기 이형층(11)을 갖는 캐리어필름(10)을 상기 적층필름(30)으로부터 분리하여 권취하는 제2리와인더(104)를 포함하여 상기 이형층과 수지층사이를 경계로 하여 상기 적층필름으로부터 캐리어필름과 기재필름을 각각 분리하여 권취하는 것이다.
상기 제1리와인더(103)와 제2리와인더(104)의 입측에는 적층필름이 외접하여 방향전환되는 필름분리용 롤(105)을 구비하고, 상기 제1리와인더(103)와 제2리와인더(104)는 필름분리용 롤(105)을 기준으로 하여 상하 높이차를 두고 배치됨으로써 상기 필름분리용 롤(105)에 접하는 적층필름을 제1,2리와인더측으로 방향전환시키면서 이형층(110과 수지층(12)사이를 분리경계면으로 하여 상기 캐리어필름과 기재필름을 각각 서로 분리하는 공정을 원활하게 수행할 수 있는 것이다.
이에 따라, 상기 분리 및 권취단계(S6)는 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 이형층(11)과 수지층과의 사이를 경계로 하여 상기 적층필름(30)으로부터 상기 금속배선(P)이 매입된 수지층(21)을 갖는 기재필름(20)과 상기 이형층(11)을 갖는 캐리어필름(10)을 분리한 다음, 분리된 기재필름(20)을 제1리와인더(103)에서 두루마리형태로 권취하고, 분리된 캐리어필름(10)을 제2리와인더(104)에서 두루마리형태로 권취하는 공정을 동시에 수행할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 제2리와인더에서 권취된 캐리어필름은 일면에 이형층이 그대로 잔존하는바, 상기 패턴인쇄부에 공급되어 금속패턴을 인쇄하는 공정을 수행할 수 있도록 상기 제1언와인더(101)에 공급되어 반복적으로 재사용할 수 있다.
한편, 상기 수지도포기(140)의 안내지지롤(142)과, 상기 라미네이팅부의 하부라미네이팅롤(152) 및 상기 경화기(160)의 하부접촉롤(162)과 동시에 감기어 일방향 순환되는 동기화용 순환벨트(190)를 구비함으로써 상기 기재필름의 일면에 수지를 도포하여 수지를 형성하기 위하여 기재필름을 일방향으로 진행하는 속도와, 상기 상,하부라미네이팅롤사이로 캐리어필름과 기재필름을 통과시키는 속도 및 상기 수지층을 경화시키는 경화기를 통과하는 속도를 동기화하여 제어할 수 있는 것이다. 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10 : 캐리어필름
11 : 이형층
20 : 기재필름
21 : 수지층
39 : 적층필름
101 : 제1언와인더
102 : 제2언와인더
103 : 제1리와인더
104 : 제2리와인더
110 : 이형층 형성부
120 : 패턴인쇄부
130 : 열처리로
140 : 수지도포기
150 : 라미네이팅부
160 : 경화기

Claims (2)

  1. 일면에 이형제가 도포된 이형층을 갖는 캐리어필름이 일정량 권취된 제1언와인더와, 기재필름이 일정량 권취된 제2언와인더를 구비하는 필름공급부 ;
    상기 제1언와인더로부터 풀림공급되는 상기 캐리어필름을 인쇄롤과 지지롤과의 사이로 통과시켜 상기 이형층에 금속배선을 패턴인쇄하는 패턴인쇄부 ;
    상기 캐리어필름을 입구에서 출구측으로 일방향 통과시키면서 상기 이형층에 패턴인쇄된 금속배선을 가열하는 열처리로 ;
    상기 제2언와인더로부터 풀림공급되는 상기 기재필름의 일면에 수지층을 형성하도록 수지를 도포하는 수지도포기 ;
    상기 열처리된 금속배선을 일면에 구비하는 캐리어필름의 타면과 외접하는 상부라미에니팅롤과 상기 수지층을 일면에 구비하는 기재필름의 타면과 외접하는 하부라미네이팅롤을 갖추어 상기 금속배선이 수지층에 매입된 적층필름을 형성하도록 상기 캐리어필름과 기재필름을 상기 상,하부 라미네이팅롤사이로 통과시켜 합지하는 라미네이팅부 ;
    상기 적층필름에 열을 전달하거나 자외선을 조사하여 상기 금속배선이 매입된 수지층을 경화시키는 경화기 ;
    상기 금속배선이 매입된 수지층을 갖는 기재필름을 권취하는 제1리와인더를 갖추고, 상기 이형층을 갖는 캐리어필름을 권취하는 제2리와인더를 갖추어 상기 이형층과 수지층사이를 경계로 하여 상기 적층필름으로부터 캐리어필름과 기재필름을 각각 분리하여 권취하는 분리권취부 ; 를 포함하는 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조장치.
  2. 일면에 이형제가 도포된 이형층을 갖는 캐리어필름을 풀림공급하는 단계 ;
    상기 캐리어필름을 인쇄롤과 지지롤과의 사이로 통과시켜 상기 이형층에 금속배선을 패턴인쇄하는 단계
    상기 이형층에 금속배선이 패턴인쇄된 캐리어필름을 열처리로의 입구에서 출구측으로 일방향 통과시켜 상기 금속배선을 열처리하는 단계 ;
    상기 열처리된 금속배선을 일면에 구비하는 캐리어필름과, 수지층을 일면에 구비하는 기재필름을 상,하부 라미네이팅롤사이로 통과시켜 합지하면서 상기 금속배선이 수지층에 매입된 적층필름을 형성하는 단계 ;
    상기 적층필름에 열을 전달하거나 자외선을 조사하여 상기 금속배선이 매입된 수지층을 경화시키는 단계 ; 및
    상기 이형층과 수지층과의 사이를 경계로 하여 상기 적층필름으로부터 상기 금속배선이 매입된 수지층을 갖는 기재필름과 상기 이형층을 갖는 캐리어필름을 분리한 다음, 분리된 기재필름과 캐리어필름을 제1리와인더와 제2리와인더에 각각 권취하는 단계 ; 를 포함하는, 롤투롤 방식의 플렉서블 기판 제조방법
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