KR20220017397A - 유리 롤의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
유리 롤의 제조 방법은 제 1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)에 연결된 제 1 리드 필름(LF1)을 권출 장치(3)로부터 송출해서 가열 성막 장치(4)를 통과시킨 후에 권취 장치(8)에 권취시키는 개시 준비 공정(S1)을 구비한다. 개시 준비 공정(S1)은 가열 성막 장치(4)를 성막 온도까지 승온시키는 승온 공정을 구비한다. 제 1 유리 필름(GF1)은 가열 성막 장치(4)가 성막 온도까지 승온하기 전에 해당 가열 성막 장치(4)에 도달한다.
Description
본 발명은 기능성 막이 형성된 유리 필름을 권취함으로써 유리 롤을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래, 롤·투·롤(Roll to Roll) 방식에 의해, 모재 유리 롤로부터 유리 필름을 인출해서 소정의 방향으로 반송하면서, 해당 유리 필름에 기능성 막을 형성하는 기술이 알려져 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는 모재 유리 롤로부터 인출된 제 1 유리 필름을 소정의 방향으로 송출하는 유리 필름 공급 공정과, 이 제 1 유리 필름에 기능성 막(투명도 전막)을 가열 성막해서 제 2 유리 필름을 형성하는 성막 공정과, 보호 필름을 제 2 유리 필름에 겹쳐서 제 3 유리 필름을 형성하는 보호 필름 공급 공정과, 제 3 유리 필름을 롤 형상으로 권취해서 유리 롤을 구성하는 권취 공정을 구비하는 유리 롤의 제조 방법이 개시되어 있다.
상기한 바와 같이 기능성 막이 형성된 유리 필름(제 3 유리 필름)을 롤 형상으로 권취하는 경우, 권심에 해당 유리 필름을 연결할 필요가 있다. 예를 들면, 특허문헌 2에는 유리 필름의 파손을 방지하기 위해, 권심과 유리 필름을 수지제의 리드 필름(리더)에 의해 연결하는 기술이 개시되어 있다.
종래와 같이 롤·투·롤 방식에서 유리 필름에 기능성 막을 형성하는 경우에 있어서, 수지제의 리드 필름은 유리 필름보다도 내열성이 낮기 때문에 성막 공정을 통과할 때에 성막 장치로부터의 열에 의해 파단될 우려가 있었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 리드 필름을 파단시키지 않고, 유리 필름에 가열 성막을 행하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것이고, 권출 장치로부터 송출된 제 1 유리 필름에 가열 성막 장치에 의해 기능성 막을 형성함으로써 제 2 유리 필름을 형성하고, 상기 제 2 유리 필름을 권취 장치에 의해 권취함으로써 유리 롤을 제조하는 방법에 있어서, 상기 제 1 유리 필름의 시단부에 연결된 제 1 리드 필름을, 상기 권출 장치로부터 송출해서 상기 가열 성막 장치를 통과시킨 후에 상기 권취 장치에 권취시키는 개시 준비 공정과, 상기 제 1 리드 필름이 상기 가열 성막 장치를 통과한 후에, 상기 가열 성막 장치에 의해 상기 제 1 유리 필름에 기능성 막을 형성하는 성막 공정을 구비하고, 상기 개시 준비 공정은 상기 가열 성막 장치를 성막 온도까지 승온시키는 승온 공정을 구비하고, 상기 가열 성막 장치가 상기 성막 온도까지 승온하기 전에 상기 제 1 유리 필름이 상기 가열 성막 장치에 도달하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 가열 성막 장치가 성막 온도에 달하기 전에 제 1 유리 필름에 연결된 제 1 리드 필름은 해당 가열 성막 장치를 통과할 수 있다. 이것에 의해, 제 1 리드 필름을 파단시키지 않고, 제 1 유리 필름에 가열 성막을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 「가열 장치가 성막 온도까지 승온하기 전」이란 승온 공정의 개시 후 뿐만 아니라, 승온 공정의 개시 전을 포함한다.
상기 승온 공정은 상기 제 1 유리 필름과 상기 제 1 리드 필름의 연결부가 상기 가열 성막 장치를 통과한 후에 개시해도 좋다. 제 1 리드 필름이 모두 가열 성막 장치를 통과한 후에 승온 공정을 개시함으로써 성막 공정에 의한 제 1 리드 필름의 파단을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에 의한 유리 롤의 제조 방법에서는 상기 승온 공정에 있어서의 상기 가열 성막 장치의 승온 중에, 상기 제 1 유리 필름이 상기 가열 성막 장치에 도달해도 좋다.
본 발명에 의한 유리 롤의 제조 방법은 상기 제 1 유리 필름의 종단부에 연결된 제 2 리드 필름을 상기 권출 장치로부터 송출해서 상기 가열 성막 장치를 통과시킨 후에 상기 권취 장치에 권취시키는 종료 준비 공정을 구비하고, 상기 종료 준비 공정은 상기 가열 성막 장치를 강온시키는 강온 공정을 구비하고, 상기 제 1 유리 필름의 상기 종단부가 상기 가열 성막 장치에 도달하기 전에 상기 강온 공정을 개시해도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 제 1 유리 필름이 가열 성막 장치를 통과하고 있는 동안에 강온 공정을 개시함으로써 제 2 리드 필름이 가열 성막 장치에 도달할 때까지 가열 성막 장치의 온도를 해당 제 2 리드 필름이 파단하지 않는 온도까지 저하시키는 것이 가능해진다.
본 발명에 의한 유리 롤의 제조 방법에 있어서, 상기 가열 성막 장치는 상기 제 1 유리 필름에 접촉해서 가열하면서 반송하는 가열 롤러를 구비하고, 상기 개시 준비 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도가 상기 성막 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도보다도 낮게 설정되어도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 개시 준비 공정에 있어서의 반송 속도를 성막 공정에 있어서의 반송 속도보다도 낮게 설정함으로써 개시 준비 공정에 있어서 성막되지 않고 반송되는 제 1 유리 필름의 양을 가급적으로 저감할 수 있다.
본 발명에 의한 유리 롤 제조 방법에 있어서, 상기 종료 준비 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도가 상기 성막 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도보다도 낮게 설정되어도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 종료 준비 공정에 있어서의 반송 속도를 성막 공정에 있어서의 반송 속도보다도 낮게 설정함으로써 종료 준비 공정에 있어서 성막되지 않고 반송되는 제 1 유리 필름의 양을 가급적으로 저감할 수 있다.
본 발명에 의한 유리 롤의 제조 방법에 있어서, 상기 종료 준비 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도가 상기 개시 준비 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도보다도 낮게 설정되어도 좋다.
종료 준비 공정의 강온 공정에 요하는 시간은 개시 준비 공정의 승온 공정에 요하는 시간보다도 길어진다. 이 때문에, 종료 준비 공정에 의한 반송 속도를 개시 준비 공정에 의한 반송 속도보다도 낮게 설정함으로써 제 2 리드 필름이 가열 성막 장치에 도달할 때까지의 시간을 보다 길게 확보할 수 있다.
본 발명에 의한 유리 롤의 제조 방법에서는 상기 승온 공정에 있어서 상기 제 1 유리 필름이 상기 가열 성막 장치에 도달한 후에, 상기 제 1 유리 필름을 상기 권출 장치와 상기 권취 장치 사이에서 왕복 이동시켜도 좋다. 이것에 의해, 개시 준비 공정에 있어서 성막되지 않고 반송되는 제 1 유리 필름의 양을 가급적으로 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 리드 필름을 파단시키지 않고, 유리 필름에 가열 성막을 행할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태에 의한 유리 롤의 제조 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 유리 롤의 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 3은 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 4는 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 5는 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 6은 제 2 실시형태에 의한 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 7은 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 2는 유리 롤의 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 3은 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 4는 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 5는 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 6은 제 2 실시형태에 의한 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 7은 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1~도 5는 본 발명에 의한 유리 롤의 제조 방법의 제 1 실시형태를 나타낸다.
본 방법에 사용되는 제조 장치는 롤·투·롤(Roll to Roll) 방식을 채용하고있으며, 모재 유리 롤로부터 인출된 투명한 유리 필름에 기능성 막을 형성하고, 롤 형상으로 권취함으로써 유리 롤을 제조한다. 이하, 모재 유리 롤로부터 인출되는 유리 필름을 제 1 유리 필름이라고 하고, 기능성 막이 형성된 후의 유리 필름을 제 2 유리 필름이라고 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이 제조 장치(1)는 진공 챔버(2)와, 권출 장치(3)와, 성막 장치(4)와, 가이드 롤러(5)와, 센서(6, 7)와, 권취 장치(8)와, 제어 장치(9)를 구비한다.
진공 챔버(2)는 권출 장치(3), 성막 장치(4), 가이드 롤러(5), 센서(6, 7) 및 권취 장치(8)를 내부에 수용한다. 진공 챔버(2)의 내부 공간은 진공 펌프에 의해 소정의 진공도로 설정된다. 진공 챔버(2) 내에는 아르곤 가스 등의 불활성 가스가 공급될 수 있다.
권출 장치(3)는 모재 유리 롤(GR1)을 회전가능하게 지지함과 아울러, 해당 모재 유리 롤(GR1)로부터 제 1 유리 필름(GF1)을 인출해서 성막 장치(4)에 송출한다. 권출 장치(3)는 제어 장치(9)의 제어에 의해, 모재 유리 롤(GR1)의 회전 속도(제 1 유리 필름(GF1)의 송출 속도)를 변경할 수 있다.
권출 장치(3)에 장착되는 모재 유리 롤(GR1)은 제 1 유리 필름(GF1)과, 제 1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)에 연결되는 제 1 리드 필름(LF1)과, 제 1 유리 필름(GF1)의 종단부(GFb)에 연결되는 제 2 리드 필름(LF2)과, 제 1 유리 필름(GF1)에 겹쳐지는 보호 필름(PF1)과, 권심(WC1)을 포함한다.
제 1 유리 필름(GF1)과 각 리드 필름(LF1, LF2)은 점착 테이프 그 밖의 연결 부재에 의해 연결되어 있다. 이하, 제 1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)와 제 1 리드 필름(LF1)의 연결부를 제 1 연결부(10)라고 하고, 제 1 유리 필름(GF1)의 종단부(GFb)와 제 2 리드 필름(LF2)의 연결부를 제 2 연결부(11)라고 한다. 제 2 리드 필름(LF2)은 그 일단부(시단부)가 제 2 연결부(11)을 통해서 제 1 유리 필름(GF1)의 종단부(GFb)와 연결되고, 기타 단부(종단부)가 권심(WC1)에 연결되어 있다.
제 1 유리 필름(GF1)의 두께는 500㎛ 이하로 하고, 바람직하게는 10㎛ 이상 300㎛ 이하로 하고, 가장 바람직하게는 30㎛ 이상 200㎛ 이하이다.
제 1 유리 필름(GF1)의 재료로서는 규산염 유리, 실리카 유리가 사용되고, 바람직하게는 붕규산 유리, 소다 라임 유리, 알루미노 규산염 유리, 화학 강화 유리가 사용되고, 가장 바람직하게는 무알칼리 유리가 사용된다. 여기서, 무알칼리 유리란 알칼리 성분(알칼리 금속 산화물)이 실질적으로 포함되어 있지 않은 유리인 것이며, 구체적으로는 알칼리 성분의 중량비가 3000ppm 이하인 유리인 것이다. 본 발명에 있어서의 알칼리 성분의 중량비는 바람직하게는 1000ppm 이하이고, 보다 바람직하게는 500ppm 이하이고, 가장 바람직하게는 300ppm 이하이다.
각 리드 필름(LF1, LF2)에는 수지제의 필름이 사용된다. 구체적으로는, 각 리드 필름(LF1, LF2)으로서, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 이오노머 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리비닐알코올 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리아크릴로니트릴 필름, 에틸렌아세트산 비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 에틸렌-메타크릴산 공중합체 필름, 나일론(등록상표) 필름(폴리아미드 필름), 폴리이미드 필름, 셀로판 등의 유기 수지 필름(합성 수지 필름) 등을 사용할 수 있다.
권출 장치(3)는 모재 유리 롤(GR1)에 포함되는 보호 필름(PF1)을 권취하는 보호 필름 회수부(12)를 구비한다. 보호 필름 회수부(12)는 권취 장치(8)의 상방의 위치에 배치되어 있지만, 이 위치에 한정되는 것은 아니다. 보호 필름 회수부(12)는 제 1 유리 필름(GF1)에 겹쳐져 있는 보호 필름(PF1)을 박리시킴과 아울러, 롤 형상으로 권취함으로써 회수한다.
성막 장치(4)는 제 1 유리 필름(GF1)을 가열하면서 반송하고, 해당 제 1 유리 필름(GF1)에 기능성 막을 형성하는 가열 성막 장치에 의해 구성된다. 성막 장치(4)는 스퍼터링법, 증착법, CVD법 등의 각종 성막법에 의해, 제 1 유리 필름(GF1)에 기능성 막을 형성할 수 있다. 본 실시형태에서는 스퍼터링법에 의해 기능성 막으로서의 투명 도전막, 예를 들면 ITO막을 형성하는 경우에 대해서 설명한다.
성막 장치(4)는 이온빔 스퍼터 장치나 마그네트론 스퍼터 장치 등에 의해 구성된다. 스퍼터 장치로서의 성막 장치(4)는 타깃을 포함하는 복수의 스퍼터원(13)과, 제 1 유리 필름(GF1)을 가열하는 가열부(14)를 주로 구비한다.
각 스퍼터원(13)은 타깃으로부터 비산하는 스퍼터 입자(ITO 입자)가 제 1 유리 필름(GF1)의 일방의 면에 부착하도록 가열부(14)로부터 일정한 간격을 두고서 배치된다.
가열부(14)는 제 1 유리 필름(GF1)에 접촉하면서 가열하는 회전가능한 가열 롤러(캔 롤러)에 의해 구성된다. 가열부(14)는 제 1 유리 필름(GF1)을 지지하는 원통 형상의 롤러 본체(15)와 이 롤러 본체(15)를 가열하는 히터(16)를 구비한다.
롤러 본체(15)는 유리, 세라믹스, 또는 금속에 의해 구성된다.
롤러 본체(15)는 축부(17)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다.
히터(16)는 롤러 본체(15)를 가열하기 위해, 해당 롤러 본체(15)의 내측에 배치된다. 히터(16)는, 예를 들면 적외선 히터 또는 근적외선 히터에 의해 구성되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
복수의 가이드 롤러(5)는 도시하지 않은 모터에 의해 회전 구동되지만, 그 일부가 프리 롤러에 의해 구성되어도 좋다. 가이드 롤러(5)는 권출 장치(3)와 성막 장치(4) 사이, 및 성막 장치(4)와 권취 장치(8) 사이에 간격을 두고서 배치되어 있다.
센서(6, 7)는 성막 장치(4)의 하류측(성막 장치(4)와 권취 장치(8) 사이)에 배치되는 제 1 센서(6)와, 성막 장치(4)의 상류측(권출 장치(3)와 성막 장치(4) 사이)에 배치되는 제 2 센서(7)를 포함한다. 각 센서(6, 7)는, 예를 들면 투과형 레이저 센서 등의 비접촉식의 센서에 의해 구성되지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.
제 1 센서(6)는 제 1 연결부(10) 및 제 1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)를 검출함과 아울러 검출 신호를 제어 장치(9)에 송신한다. 제 2 센서(7)는 제 2 연결부(11) 및 제 1 유리 필름(GF1)의 종단부(GFb)를 검출함과 아울러, 검출 신호를 제어 장치(9)에 송신한다.
권취 장치(8)는 제 2 유리 필름에 보호 필름(PF2)을 겹쳐서 권심(WC2)에 권취함으로써 유리 롤을 형성한다. 권취 장치(8)는 제어 장치(9)의 제어에 의해 권심(WC2)의 회전 속도를 변경할 수 있다.
권취 장치(8)는 권심(WC2)에 권취되는 제 2 유리 필름에 보호 필름(PF2)을 공급하는 보호 필름 공급부(18)를 구비한다. 보호 필름 공급부(18)는 권취 장치(8)의 상방 위치에 배치되어 있지만, 이 위치에 한정되는 것은 아니다. 보호 필름 공급부(18)는 보호 필름 롤(PFR)을 구비하고 있으며, 보호 필름 롤(PFR)로부터 인출된 보호 필름(PF2)을 제 2 유리 필름에 공급한다.
제어 장치(9)는, 예를 들면 CPU, ROM, RAM, HDD, 입출력 인터페이스, 디스플레이 등의 각종 하드웨어를 실장하는 컴퓨터(예를 들면, PC)를 포함한다. 제어 장치(9)는 권출 장치(3), 가이드 롤러(5), 성막 장치(4) 및 권취 장치(8)에 통신가능하게 접속되어 있고, 권취 장치(8)의 제어, 가이드 롤러(5)의 회전 제어, 성막 장치(4)의 가열, 성막, 반송에 의한 제어, 권취 장치(8)의 제어 등을 실행한다.
이하, 상기 구성의 제조 장치(1)를 사용하고, 유리 롤을 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 본 방법은 도 2에 나타내는 바와 같이 개시 준비 공정(S1)과, 성막 공정(S2)과, 종료 준비 공정(S3)을 구비한다.
개시 준비 공정(S1)에 있어서, 모재 유리 롤(GR1)이 권출 장치(3)에 장착되고, 해당 모재 유리 롤(GR1)로부터 제 1 리드 필름(LF1)이 인출되고, 그 시단부가 권취 장치(8)의 권심(WC2)에 연결된다. 그 후, 진공 챔버(2)가 닫혀지고, 그 내부 공간이 소정의 진공도로 설정된다. 또한, 진공 챔버(2) 내에는 불활성 가스가 충전된다.
이어서, 제어 장치(9)는 권출 장치(3), 가이드 롤러(5), 가열부(14)의 롤러 본체(15), 및 권취 장치(8)를 동기해서 작동시키고, 소정의 속도로 제 1 리드 필름(LF1)을 상류측의 권출 장치(3)로부터 하류측의 권취 장치(8)로 반송한다. 이 경우에 있어서의 제 1 리드 필름(LF1)의 반송 속도는 0.01~0.5m/min의 범위에서 일정하게 되는 것이 바람직하지만, 이 범위에 한정되는 것은 아니다. 제 1 리드 필름(LF1)은 성막 장치(4)를 통과하고, 권취 장치(8)에 의해 권취된다.
개시 준비 공정(S1)에 있어서, 모재 유리 롤(GR1)에 포함되어 있는 제 1 유리 필름(GF1)은 성막 장치(4)를 통과한 제 1 리드 필름(LF1)이 권취 장치(8)에 권취됨으로써 해당 모재 유리 롤(GR1)로부터 인출된다. 제 1 유리 필름(GF1)은 제 1 리드 필름(LF1)과 함께 성막 장치(4)를 거쳐 권취 장치(8)로 반송된다. 이 때, 제 1 유리 필름(GF1)은 제 1 리드 필름(LF1)의 반송 속도와 같은 속도로 반송된다. 개시 준비 공정(S1)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도는 후술하는 성막 공정(S2)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도보다도 낮게 설정되어 있다.
개시 준비 공정(S1)은 성막 장치(4)를 승온시키는 승온 공정을 구비한다. 도 3에 나타내는 바와 같이 제 1 센서(6)는 제 1 연결부(10)가 성막 장치(4)를 통과했을 때에, 제 1 연결부(10) 및 제 1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)를 검출하고, 검출 신호를 제어 장치(9)에 송신한다. 이것에 의해, 제어 장치(9)는 가열부(14)의 히터(16)를 작동시키고, 롤러 본체(15)의 가열을 개시한다. 이 승온 공정의 개시 시에 있어서, 제 1 연결부(10) 및 제 1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)가 성막 장치(4)를 통과하고 있기 때문에, 승온 공정의 실행 중에 있어서 제 1 리드 필름(LF1)이 롤러 본체(15)에 접촉하는 일은 없다.
롤러 본체(15)는 제 1 유리 필름(GF1)을 하류측으로 안내하면서 히터(16)에 의해 소정의 성막 온도 이상이 되도록 가열된다. 가열되는 롤러 본체(15)의 온도는, 예를 들면 200℃ 이상 500℃ 이하로 설정되지만, 이 범위에 한정되지 않는다. 또한, 승온 공정의 실행 중에 있어서, 스퍼터원(13)은 작동하지 않고, 스퍼터 입자를 방출하지 않는다.
제어 장치(9)는 승온 공정이 완료되면(롤러 본체(15)가 소정의 성막 온도 이상으로 가열되면), 성막 공정(S2)을 개시한다. 제어 장치(9)는 권출 장치(3)의 송출 속도, 롤러 본체(15)의 회전 속도, 및 권취 장치(8)의 권취 속도를 제어하고, 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도를 증가시킨다. 성막 공정(S2)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도는 0.1~10m/min의 범위 내에서 일정해지는 것이 바람직하지만, 이 범위에 한정되는 것은 아니다.
롤러 본체(15)는 제 1 유리 필름(GF1)을 가열하면서 하류측으로 안내한다. 제 1 유리 필름(GF1)은 롤러 본체(15)에 의해 150℃ 이상으로 가열된다. 스퍼터 입자가 ITO인 경우, 제 1 유리 필름(GF1)은 200℃ 이상으로 가열되는 것이 바람직하고, 250℃로 가열되는 것이 더욱 바람직하고, 300℃ 이상으로 가열되는 것이 가장 바람직하다.
제어 장치(9)의 제어에 의해, 성막 장치(4)는 복수의 스퍼터원(13)으로부터 스퍼터 입자(예를 들면, ITO 입자)를 비산시키고, 롤러 본체(15)에 의해 반송되어 있는 제 1 유리 필름(GF1)에 순차적으로 부착되게 한다.
롤러 본체(15)에 의해 제 1 유리 필름(GF1)이 가열됨으로써 해당 제 1 유리 필름(GF1)에 부착된 ITO 입자가 결정화하고, 저저항(예를 들면, 20Ω/□ 이하)의 기능성 막(FM)이 형성된다. 이것에 의해, 도 4에 나타내는 바와 같이 제 2 유리 필름(GF2)이 형성된다.
도 4에 나타내는 바와 같이 성막 공정(S2)에서는 보호 필름 공급부(18)에 의해 보호 필름(PF2)을 제 2 유리 필름(GF2)에 겹치면서, 권취 장치(8)에 의해 권심(WC2)에 제 2 유리 필름(GF2) 및 보호 필름(PF2)을 권취한다. 이것에 의해, 권심(WC2)의 주위에 유리 롤(GR2)이 형성된다. 유리 롤(GR2)은 권심(WC2)의 회전에 따라 그 외경을 확대한다.
성막 공정(S2)이 종료에 근접하면, 모든 제 1 유리 필름(GF1)이 권출 장치(3)로부터 송출된다. 그 후, 제 2 연결부(11)가 권출 장치(3)로부터 송출된다. 도 5에 나타내는 바와 같이 제 2 연결부(11)가 제 2 센서(7)에 도달하면, 제 2 센서(7)는 해당 제 2 연결부(11) 및 제 1 유리 필름(GF1)의 종단부(GFb)를 검출하고, 검출 신호를 제어 장치(9)에 송신한다.
제 2 센서(7)로부터 신호를 수신하면, 제어 장치(9)는 종료 준비 공정(S3)을 개시한다. 종료 준비 공정(S3)은 제 2 리드 필름(LF2)의 파단을 방지하기 위해서 성막 장치(4)를 강온시키는 강온 공정을 구비한다. 이 강온 공정은 제 1 유리 필름(GF1)이 성막 장치(4)를 통과하고 있는 동안이며, 종단부(GFb)가 성막 장치(4)에 도달하기 전에 개시한다.
강온 공정에 있어서, 제어 장치(9)는 가열부(14)에 의한 가열을 정지시킨다. 히터(16)가 정지함으로써 롤러 본체(15)의 온도는 서서히 저하된다. 또한, 제어 장치(9)는 성막 장치(4)의 스퍼터원(13)을 정지시킨다. 또한, 제어 장치(9)는 권출 장치(3)의 송출 속도, 가열 롤러의 회전 속도, 및 권취 장치(8)의 권취 속도를 제어하고, 제 1 유리 필름(GF1) 및 제 2 리드 필름(LF2)의 반송 속도를 성막 공정(S2)에 있어서의 반송 속도보다도 낮게 설정한다. 보다 바람직하게는, 이 반송 속도는 개시 준비 공정(S1)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도보다도 낮게 설정된다.
강온 공정에서는 제 1 유리 필름(GF1)이 가열부(14)를 통과하고 있는 동안에, 제 2 리드 필름(LF2)이 파단하지 않는 온도(예를 들면, 80℃ 이하)가 되도록 해당 롤러 본체(15)를 회전시키면서 강온시킨다. 제 1 유리 필름(GF1)이 가열부(14)를 통과하면, 해당 제 1 유리 필름(GF1)의 종단부(GFb)에 연결된 제 2 리드 필름(LF2)이 해당 가열부(14)에 도달한다. 이 때, 롤러 본체(15)의 온도가 충분하게 저하되고 있기 때문에 제 2 리드 필름(LF2)은 파단하지 않고 해당 롤러 본체(15)에 의해 하류측으로 반송된다.
성막 장치(4)를 통과한 제 2 리드 필름(LF2)이 권취 장치(8)에 권취되면, 종료 준비 공정(S3)이 종료되고, 유리 롤(GR2)이 권취 장치(8)에 지지된 상태에서 완성된다. 유리 롤(GR2)은 진공 챔버(2)로부터 인출되고, 다음 공정으로 보내진다.
또한, 그 후의 공정에 있어서, 유리 롤(GR2)로부터 제 2 유리 필름(GF2)이 인출되고, 포토리소그래피 등의 수단에 의해 기능성 막(FM)에 소정의 회로 패턴(예를 들면, 전극 패턴)이 형성된다. 소정의 제조 관련 처리가 실행되면, 보호 필름(PF2)은 제 2 유리 필름(GF2)으로부터 제거(박리)된다.
이상 설명한 본 실시형태에 의한 유리 롤(GR2)의 제조 방법에 의하면, 개시 준비 공정(S1)에 있어서 제 1 리드 필름(LF1)이 가열부(14)의 열에 의해 파단하지 않도록 롤러 본체(15)가 성막 온도까지 승온하기 전, 즉 승온 공정의 개시 전에 제 1 유리 필름(GF1)을 가열부(14)에 도달시키고 있다. 따라서, 가열부(14)의 롤러 본체(15)는 제 1 리드 필름(LF1)에 접촉되지 않고, 제 1 유리 필름(GF1)을 반송하면서 히터(16)에 의해 가열된다. 이것에 의해, 제 1 리드 필름(LF1)을 용해시키지 않고, 성막 공정(S2)을 확실하게 행하는 것이 가능해진다.
또한, 종료 준비 공정(S3)에 있어서, 제 1 유리 필름(GF1)이 성막 장치(4)를 통과하고 있는 동안에 강온 공정을 실행함으로써 제 2 리드 필름(LF2)은 가열부(14)의 열에 의해 파단하지 않고, 성막 장치(4)를 통과하고, 권취 장치(8)에 권취된다.
본 실시형태에서는 개시 준비 공정(S1) 및 종료 준비 공정(S3)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도를 성막 공정(S2)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도보다도 낮게 설정함으로써 승온 공정의 실행 중 및 강온 공정의 실행 중에 성막되지 않고, 성막 장치(4)를 통과하는 제 1 유리 필름(GF1)의 양(길이)을 가급적으로 저감할 수 있다.
또한, 종료 준비 공정(S3)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도를 개시 준비 공정(S1)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도보다도 낮게 설정함으로써 승온 공정보다도 시간을 길게 요하는 강온 공정에 있어서, 성막되지 않고 성막 장치(4)를 통과하는 제 1 유리 필름(GF1)의 양(길이)을 가급적으로 저감할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타낸다. 본 실시형태에서는 제조 장치(1)에 있어서의 성막 장치(4)의 구성이 제 1 실시형태와 다르다. 본 실시형태에 의한 가열부(14)는 롤러 본체(15)를 구비하고 있지 않고, 제 1 유리 필름(GF1)에 접촉하지 않고, 해당 제 1 유리 필름(GF1)을 가열하는 히터(16)를 구비한다. 스퍼터원(13)과 히터(16)는 소정의 간격을 두고서 배치되어 있다. 히터(16)의 근방 위치에는 제 1 리드 필름(LF1), 제 1 유리 필름(GF1) 및 제 2 리드 필름(LF2)을 스퍼터원(13)과 히터(16) 사이에 안내하는 가이드 롤러(5a)가 배치되어 있다.
본 실시형태에 있어서의 그 밖의 구성은 제 1 실시형태와 같다. 본 실시형태에 있어서 제 1 실시형태와 공통되는 구성 요소에는 제 1 실시형태와 같은 부호를 첨부하고 있다.
이하, 상기 구성의 제조 장치(1)를 사용해서 유리 롤(GR2)을 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 개시 준비 공정(S1)에 있어서, 제 1 유리 필름(GF1)이 성막 장치(4)(가열부(14))에 도달한 후에 제 1 실시형태와 마찬가지로 제 1 연결부(10) 및 제 1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)를 제 1 센서(6)에 의해 검출시켜 승온 공정을 개시시킨다.
도 6에 나타내는 바와 같이 승온 공정의 실행 중에 있어서, 제어 장치(9)는 권출 장치(3), 가이드 롤러(5, 5a), 및 권취 장치(8)를 제어하고, 제 1 리드 필름(LF1) 및 제 1 유리 필름(GF1)을 권출 장치(3)와 권취 장치(8) 사이의 반송 경로 상에서 왕복 이동시킨다. 이 경우에 있어서, 제 1 연결부(10) 및 제 1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)는 제 1 센서(6)의 하류측의 영역에서 왕복 이동하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제 1 리드 필름(LF1)이 파단하지 않고, 또한 제 1 연결부(10) 및 제 1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)가 제 1 센서(6)에 다시 검출되지 않고, 제 1 유리 필름(GF1)을 반송 경로에 머물게 할 수 있다. 이 왕복 이동에 의해, 기능성 막(FM)이 형성되지 않고 권취 장치(8)에 권취되는 제 1 유리 필름(GF1)의 양을 가급적으로 저감할 수 있다. 또한, 해당 왕복 이동의 형태는 도 1~도 5에 기재되어 있는 본 발명에 의한 유리 롤의 제조 방법의 제 1 실시형태에도 적용가능하다.
승온 공정이 완료되면, 제어 장치(9)는 권출 장치(3), 가이드 롤러(5, 5a) 및 권취 장치(8)를 제어하고, 제 1 유리 필름(GF1)의 왕복 이동을 종료시킴과 아울러, 해당 제 1 유리 필름(GF1)을 하류측의 권취 장치(8)를 향해서 반송시킨다. 그 후, 도 7에 나타내는 바와 같이 성막 장치(4)에 의한 성막 공정(S2)을 실행한다. 성막 공정(S2)이 종료하면, 제어 장치(9)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 종료 준비 공정(S3)을 실행한다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니고, 상기한 작용 효과에 한정되는 것이어도 좋다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다.
상기 실시형태에서는 개시 준비 공정(S1) 및 종료 준비 공정(S3)에 있어서의 유리 필름(GF1, GF2) 및 리드 필름(LF1, LF2)의 반송 속도를 성막 공정(S2)에 있어서의 유리 필름(GF1, GF2)의 반송 속도보다도 낮게 설정해서 유리 필름(GF1, GF2) 및 리드 필름(LF1, LF2)을 반송하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 개시 준비 공정(S1), 종료 준비 공정(S3)에 있어서 유리 필름(GF1, GF2) 및 리드 필름(LF1, LF2)의 반송을 일시적으로 정지시켜도 좋다. 단, 가열부(14)의 롤러 본체(15)의 열팽창·수축에 의해, 롤러 본체(15)와 유리 필름(GF1, GF2)이 찰과할 우려가 있는 경우에는 제 1 유리 필름(GF1)을 정지시키지 않고 저속으로 반송하는 것이 바람직하다.
또한, 개시 준비 공정(S1)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도와 종료 준비 공정(S3)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도를 동등하게 설정해도 좋다. 또한, 개시 준비 공정(S1) 및 종료 준비 공정(S3)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도와 성막 공정(S2)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도를 동등하게 설정해도 좋다.
상기 실시형태에서는 제 1 연결부(10) 및 제 1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)가 가열부(14)를 통과한 후에, 개시 준비 공정(S1)의 승온 공정을 개시시킨 예를 나타냈지만, 본 발명은 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제 1 리드 필름(LF1)이 가열부(14)의 롤러 본체(15)에 반송되어 있는 동안에 승온 공정을 개시해도 좋다. 즉, 본 발명에서는 승온 공정의 실행 중(롤러 본체(15)가 성막 온도까지 승온하기 전)에 제 1 유리 필름(GF1)을 가열부(14)에 도달시키면 좋다.
상기 실시형태에서는 종료 준비 공정(S3)의 강온 공정에 있어서 가열부(14)의 히터(16)를 정지시키고, 해당 가열부(14)를 진공 챔버(2) 내에서 자연 냉각시키는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 강온 공정에 있어서, 진공 챔버(2) 내에 배치된 노즐로부터 가열부(14)를 향해서 불활성 가스 등의 냉매를 분사시킴으로써 해당 가열부(14)를 냉각해도 좋다.
상기 실시형태에서는 개시 준비 공정(S1)에 있어서, 제 1 리드 필름의 반송 속도를 비교적 저속(예를 들면, 0.01~0.5mm/min)으로 했지만, 이 형태에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 1 센서(6)의 위치를 적절히 조정하거나, 센서의 개수를 증가시킴으로써 개시 준비 공정(S1)에 있어서, 센서가 제 1 연결부(10)를 검출할 때까지의 동안을 성막 공정(S2)에 있어서의 반송 속도(예를 들면, 0.1~10m/min)보다도 고속의 속도(예를 들면, 1~15m/min)로 함으로써 승온 공정을 개시할 때까지의 리드 타임을 단축할 수 있다. 이 경우에 있어서는 센서가 제 1 연결부(10)를 검출한 후에, 반송 속도를 비교적 저속(예를 들면, 0.01~0.5m/min)으로 하고, 승온 공정을 개시해도 좋다.
상기 실시형태에서는 종료 준비 공정(S3)에 있어서, 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도를 개시 준비 공정(S1)에 있어서의 제 1 유리 필름(GF1)의 반송 속도보다도 낮게 설정하는 실시형태로 설명을 행했지만, 이 실시형태에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 종료 준비 공정(S3)에 있어서, 강온 공정 종료 후에 충분히 성막 장치(4)의 온도가 내려간 경우에는 리드 타임을 단축하기 위해서 제 2 리드 필름(LF2)의 반송 속도를 고속(예를 들면, 1~15m/min)으로 해도 좋다.
3: 권출 장치 4: 성막 장치
8: 권취 장치 14: 가열부(가열 롤러)
FM: 기능성 막 GF1: 제 1 유리 필름
GF2: 제 2 유리 필름 GFa: 제 1 유리 필름의 시단부
GFb: 제 1 유리 필름의 종단부 LF1: 제 1 리드 필름
LF2: 제 2 리드 필름 GR2: 유리 롤
S1: 개시 준비 공정 S2: 성막 공정
S3: 종료 준비 공정
8: 권취 장치 14: 가열부(가열 롤러)
FM: 기능성 막 GF1: 제 1 유리 필름
GF2: 제 2 유리 필름 GFa: 제 1 유리 필름의 시단부
GFb: 제 1 유리 필름의 종단부 LF1: 제 1 리드 필름
LF2: 제 2 리드 필름 GR2: 유리 롤
S1: 개시 준비 공정 S2: 성막 공정
S3: 종료 준비 공정
Claims (8)
- 권출 장치로부터 송출된 제 1 유리 필름에 가열 성막 장치에 의해 기능성 막을 형성함으로써 제 2 유리 필름을 형성하고, 상기 제 2 유리 필름을 권취 장치에 의해 권취함으로써 유리 롤을 제조하는 방법에 있어서,
상기 제 1 유리 필름의 시단부에 연결된 제 1 리드 필름을, 상기 권출 장치로부터 송출하여 상기 가열 성막 장치를 통과시킨 후에 상기 권취 장치에 권취시키는 개시 준비 공정과,
상기 제 1 리드 필름이 상기 가열 성막 장치를 통과한 후에 상기 가열 성막 장치에 의해 상기 제 1 유리 필름에 기능성 막을 형성하는 성막 공정을 구비하고,
상기 개시 준비 공정은 상기 가열 성막 장치를 성막 온도까지 승온시키는 승온 공정을 구비하고,
상기 가열 성막 장치가 상기 성막 온도까지 승온하기 전에 상기 제 1 유리 필름이 상기 가열 성막 장치에 도달하는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 승온 공정은 상기 제 1 유리 필름과 상기 제 1 리드 필름의 연결부가 상기 가열 성막 장치를 통과한 후에 개시하는 유리 롤의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 승온 공정에 있어서의 상기 가열 성막 장치의 승온 중에 상기 제 1 유리 필름이 상기 가열 성막 장치에 도달하는 유리 롤의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 유리 필름의 종단부에 연결된 제 2 리드 필름을, 상기 권출 장치로부터 송출하여 상기 가열 성막 장치를 통과시킨 후에 상기 권취 장치에 권취시키는 종료 준비 공정을 구비하고,
상기 종료 준비 공정은 상기 가열 성막 장치를 강온시키는 강온 공정을 구비하고,
상기 제 1 유리 필름의 상기 종단부가 상기 가열 성막 장치에 도달하기 전에 상기 강온 공정을 개시하는 유리 롤의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 성막 장치는 상기 제 1 유리 필름에 접촉하여 가열하면서 반송하는 가열 롤러를 구비하고,
상기 개시 준비 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도가 상기 성막 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도보다도 낮게 설정되는 유리 롤의 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 가열 성막 장치는 상기 제 1 유리 필름에 접촉하여 가열하면서 반송하는 가열 롤러를 구비하고,
상기 종료 준비 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도가 상기 성막 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도보다도 낮게 설정되는 유리 롤의 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 가열 성막 장치는 상기 제 1 유리 필름에 접촉하여 가열하면서 반송하는 가열 롤러를 구비하고,
상기 종료 준비 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도가 상기 개시 준비 공정에 있어서의 상기 제 1 유리 필름의 반송 속도보다도 낮게 설정되는 유리 롤의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 승온 공정에 있어서 상기 제 1 유리 필름이 상기 가열 성막 장치에 도달한 후에 상기 제 1 유리 필름을 상기 권출 장치와 상기 권취 장치 사이에서 왕복 이동시키는 유리 롤의 제조 방법.
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