KR20220035035A - 유리 롤의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

유리 롤의 제조 방법 및 제조 장치 Download PDF

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KR20220035035A
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타카요시 사이토
히로키 모리
리쿠 야마시로
나오토시 이나야마
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니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

유리 롤(GR2)의 제조 방법에 있어서, 반송 장치(3)는 연결부(11, 12)를 통해 리드 필름(LF1, LF2)에 연결된 유리 필름(GF1)을 반송한다. 반송 장치(3)는 리드 필름(LF1, LF2) 및/또는 연결부(11, 12)가 가열 롤러(16)를 통과할 때, 리드 필름(LF1, LF2) 및/또는 연결부(11, 12)를 가열 롤러(16)로부터 이간시킨다.

Description

유리 롤의 제조 방법 및 제조 장치
본 발명은 기능성 막이 형성된 유리 필름을 권취함으로써 유리 롤을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래, 롤 투 롤(Roll to Roll) 방식에 의해 모재 유리 롤로부터 유리 필름을 인출하여 소정 방향으로 반송(搬送)하면서, 해당 유리 필름에 기능성 막을 형성하는 기술이 알려져 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는 모재 유리 롤로부터 인출된 제1 유리 필름을 소정 방향으로 내보내는 유리 필름 공급 공정, 이 제1 유리 필름에 기능성 막(투명 도전막)을 가열 성막하여 제2 유리 필름을 형성하는 성막 공정, 보호 필름을 제2 유리 필름에 중첩시켜 제3 유리 필름을 형성하는 보호 필름 공급 공정, 제3 유리 필름을 롤상으로 권취하여 유리 롤을 구성하는 권취 공정을 구비하는 유리 롤의 제조 방법이 개시되어 있다.
상기와 같이 기능성 막이 형성된 유리 필름(제3 유리 필름)을 롤상으로 권취하는 경우, 권심에 당해 유리 필름을 연결할 필요가 있다. 예를 들어, 특허문헌 2에는 유리 필름의 파손을 방지하기 위해, 권심과 유리 필름을 수지제 리드 필름(리더)에 의해 연결하는 기술이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 제2018-188320호 일본 공개특허공보 제2017-109850호
종래와 같이 롤 투 롤 방식으로 유리 필름에 기능성 막을 형성하는 경우에 있어서, 수지제 리드 필름은 유리 필름보다 내열성이 낮기 때문에, 성막 공정을 통과할 때 성막 장치로부터의 열에 의해 변형 혹은 파단될 우려가 있었다. 또한, 유리 필름과 리드 필름은 점착 테이프 등에 의해 연결되어 있으며, 점착 테이프의 점착 성분 등이 성막 장치로부터의 열에 의해 변질됨으로써 이 연결부에서 유리 필름과 리드 필름이 분리될 우려가 있었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 리드 필름을 변형 혹은 파단시키지 않고, 유리 필름에 가열 성막을 수행하는 것을 기술적 과제로 한다. 또한, 본 발명은 연결부에서의 리드 필름과 유리 필름의 분리를 발생시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 반송 장치에 의해 반송되는 유리 필름을 가열 롤러에 접촉시킨 상태에서 가열하면서 상기 유리 필름에 기능성 막을 형성하고, 상기 기능성 막이 형성된 상기 유리 필름을 롤상으로 권취함으로써 유리 롤을 제조하는 방법에 있어서, 상기 유리 필름은 연결부를 통해 리드 필름에 연결되어 있으며, 상기 반송 장치는 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 가열 롤러를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 가열 롤러로부터 이간시키는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하면, 반송 장치에 의해 리드 필름을 가열 롤러로부터 이간시켜, 당해 가열 롤러에 접촉시키지 않고 반송함으로써, 가열 롤러의 열에 의한 리드 필름의 변질 혹은 용해를 방지할 수 있다. 이로써, 리드 필름을 변형 혹은 파단시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행하는 것이 가능해진다. 또한, 연결부를 반송 장치에 의해 가열 롤러로부터 이간시켜 당해 가열 롤러에 접촉시키지 않고 반송함으로써, 당해 연결부에서의 연결 부재(점착 테이프 등)의 변질 및 용해를 방지할 수 있다. 이로써, 연결부에서의 리드 필름과 유리 필름의 분리를 발생시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행하는 것이 가능해진다.
상기 반송 장치는 상기 리드 필름 및 상기 유리 필름을 반송하는 반송 롤러를 구비하며, 상기 반송 롤러는 상기 가열 롤러에 대해 접근·분리 가능하도록 구성되어 있고, 상기 반송 롤러는 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 가열 롤러를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 가열 롤러로부터 이간시킬 수도 있다. 이와 같이, 반송 롤러에 의해 리드 필름을 가열 롤러로부터 이간시킴으로써, 당해 리드 필름을 변형 혹은 파단시키지 않고 적합하게 반송할 수 있다. 또한, 반송 롤러에 의해 연결부를 가열 롤러로부터 이간시킴으로써, 리드 필름과 유리 필름의 분리를 발생시키지 않고 당해 연결부를 적합하게 반송할 수 있다.
상기 반송 롤러는 상기 리드 필름을 협지 가능한 한 쌍의 반송 롤러를 포함할 수도 있다. 이 구성에 의해, 반송 롤러는 리드 필름에 작용하는 장력을 조정할 수 있다. 따라서, 반송 롤러는 리드 필름 및/또는 연결부를 가열 롤러로부터 이간시킨 상태에서 당해 리드 필름 및/또는 당해 연결부를 적합하게 반송할 수 있다.
상기 반송 장치는 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 가열 롤러를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 가열 롤러로부터 이간시키는 이간 부재를 구비할 수도 있다. 이로써, 리드 필름 및/또는 연결부를 가열 롤러로부터 확실하게 이간시킬 수 있다.
상기 이간 부재는 롤러일 수도 있다. 이로써, 리드 필름 및/또는 연결부를 가열 롤러로부터 이간시킨 상태에서 적합하게 반송할 수 있다.
또한, 상기 반송 장치는 상기 가열 롤러, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부의 사이에 개재시키는 차열 부재를 구비할 수도 있다. 차열 부재에 의해 가열 롤러로부터의 열을 차단함으로써, 리드 필름의 변질 혹은 용해, 연결 부재(점착 테이프 등)의 변질 혹은 용해를 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 연결부를 통해 리드 필름에 연결된 유리 필름을 반송하는 반송 장치, 상기 유리 필름에 기능막을 형성하는 가열 성막 장치를 구비하는 유리 롤의 제조 장치에 있어서, 상기 가열 성막 장치는 상기 유리 필름에 접촉하여 가열하는 가열 롤러를 구비하며, 상기 반송 장치는 상기 유리 필름을 내보내는 권출 장치, 상기 기능성 막이 형성된 상기 유리 필름을 롤상으로 권취하는 권취 장치, 상기 권출 장치와 상기 권취 장치 사이에 배치되는 동시에, 상기 유리 필름을 반송하는 반송 롤러, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 가열 롤러를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 가열 롤러로부터 이간시키는 이간 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하면, 리드 필름이 가열 롤러를 통과할 때, 반송 장치의 이간 부재에 의해 당해 리드 필름을 당해 가열 롤러로부터 이간시킬 수 있다. 이로써, 가열 롤러의 열에 의한 리드 필름의 변질 혹은 용해를 방지할 수 있다. 따라서, 리드 필름을 변형 혹은 파단시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행하는 것이 가능해진다. 또한, 리드 필름과 유리 필름의 연결부가 가열 롤러를 통과할 때, 이간 부재에 의해 당해 연결부를 당해 가열 롤러로부터 이간시킬 수 있다. 이로써, 연결부에서의 연결 부재(점착 테이프 등)의 변질 혹은 용해를 방지할 수 있다. 따라서, 연결부에서의 리드 필름과 유리 필름의 분리를 발생시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행할 수 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 반송 장치에 의해 반송되는 유리 필름을 가열 롤러에 접촉시킨 상태에서 가열하면서 상기 유리 필름에 기능성 막을 형성하고, 상기 기능성 막이 형성된 상기 유리 필름을 롤상으로 권취함으로써 유리 롤을 제조하는 방법에 있어서, 상기 유리 필름은 연결부를 통해 리드 필름에 연결되어 있으며, 상기 가열 롤러는 상기 유리 필름에 접촉하여 가열하는 롤러 본체, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 롤러 본체를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 롤러 본체로부터 이간시키는 이간 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 따르면, 리드 필름이 가열 롤러의 롤러 본체를 통과할 때, 이간 부재에 의해 당해 리드 필름을 롤러 본체로부터 이간시킬 수 있다. 이로써, 롤러 본체의 열에 의한 리드 필름의 변질 혹은 용해를 방지할 수 있다. 따라서, 리드 필름을 변형 혹은 파단시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행하는 것이 가능해진다. 또한, 리드 필름과 유리 필름의 연결부가 롤러 본체를 통과할 때, 이간 부재에 의해 당해 연결부를 롤러 본체로부터 이간시킬 수 있다. 이로써, 연결부에서의 연결 부재(점착 테이프 등)의 변질 혹은 용해를 방지할 수 있다. 따라서, 연결부에서의 리드 필름과 유리 필름의 분리를 발생시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행할 수 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 연결부를 통해 리드 필름에 연결된 유리 필름을 반송하는 반송 장치, 상기 유리 필름에 기능막을 형성하는 가열 성막 장치를 구비하는 유리 롤의 제조 장치에 있어서, 상기 가열 성막 장치는 상기 유리 필름에 접촉하여 가열하는 가열 롤러를 구비하며, 상기 가열 롤러는 상기 유리 필름에 접촉하여 가열하는 롤러 본체, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 롤러 본체를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 롤러 본체로부터 이간시키는 이간 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 따르면, 리드 필름이 가열 롤러의 롤러 본체를 통과할 때, 이간 부재에 의해 당해 리드 필름을 롤러 본체로부터 이간시킬 수 있다. 이로써, 롤러 본체의 열에 의한 리드 필름의 변질 혹은 용해를 방지할 수 있다. 따라서, 리드 필름을 변형 혹은 파단시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행하는 것이 가능해진다. 또한, 리드 필름과 유리 필름의 연결부가 롤러 본체를 통과할 때, 이간 부재에 의해 당해 연결부를 롤러 본체로부터 이간시킬 수 있다. 이로써, 연결부에서의 연결 부재(점착 테이프 등)의 변질 혹은 용해를 방지할 수 있다. 따라서, 연결부에서의 리드 필름과 유리 필름의 분리를 발생시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 리드 필름을 변형 혹은 파단시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행할 수 있다. 또한, 연결부에서의 리드 필름과 유리 필름의 분리를 발생시키지 않고 유리 필름에 가열 성막을 수행할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 유리 롤의 제조 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 유리 롤의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 4는 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 5는 제2 실시 형태에 따른 유리 롤의 제조 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 7은 제3 실시 형태에 따른 유리 롤의 제조 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 유리 롤의 제조 장치의 요부를 나타내는 측면도이다.
도 9는 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 10은 제4 실시 형태에 관한 유리 롤의 제조 장치를 나타내는 단면도이다.
도 11은 가열 롤러의 측면도이다.
도 12는 가열 롤러의 저면도이다.
도 13은 유리 롤의 제조 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 내지 도 4는 본 발명에 관한 유리 롤의 제조 방법 및 제조 장치의 제1 실시 형태를 나타낸다.
본 방법에 사용되는 제조 장치는 롤 투 롤 방식을 채용하고 있으며, 모재 유리 롤로부터 인출된 투명한 유리 필름에 기능성 막을 형성하고, 롤상으로 권취함으로써 유리 롤을 제조한다. 이하, 모재 유리 롤로부터 인출되는 유리 필름을 제1 유리 필름이라고 하고, 기능성 막이 형성된 후의 유리 필름을 제2 유리 필름이라고 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제조 장치(1)는 진공 챔버(2), 반송 장치(3), 성막 장치(4), 반송 장치(3) 및 성막 장치(4)를 제어하는 제어 장치(5)를 주로 구비한다.
진공 챔버(2)는 반송 장치(3) 및 성막 장치(4)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.
반송 장치(3)는 권출 장치(6), 권취 장치(7), 권출 장치(6)와 권취 장치(7) 사이에 배치되는 반송 롤러(8a~8d), 센서(9, 10)를 구비한다.
권출 장치(6)는 모재 유리 롤(GR1)을 회전 가능하도록 지지하는 동시에, 당해 모재 유리 롤(GR1)로부터 제1 유리 필름(GF1)을 인출하여 성막 장치(4)로 내보낸다. 권출 장치(6)는 제어 장치(5)의 제어에 따라 모재 유리 롤(GR1)의 회전 속도(제1 유리 필름(GF1)의 내보내는 속도)를 변경할 수 있다.
권출 장치(6)에 장착되는 모재 유리 롤(GR1)은 제1 유리 필름(GF1), 제1 유리 필름(GF1)의 시단부(始端部, GFa)에 연결되는 제1 리드 필름(LF1), 제1 유리 필름(GF1)의 종단부(終端部, GFb)에 연결되는 제2 리드 필름(LF2), 제1 유리 필름(GF1)에 중첩되는 보호 필름(PF1), 권심(WC1)을 포함한다.
제1 유리 필름(GF1)과 각 리드 필름(LF1, LF2)은 점착 테이프 그 외의 연결 부재에 의해 연결되어 있다. 이하, 제1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)와 제1 리드 필름(LF1)의 연결부를 제1 연결부(11)라고 하고, 제1 유리 필름(GF1)의 종단부(GFb)와 제2 리드 필름(LF2)의 연결부를 제2 연결부(12)라고 한다. 제2 리드 필름(LF2)은 그 일단부(시단부)가 제2 연결부(12)를 통해 제1 유리 필름(GF1)의 종단부(GFb)와 연결되고, 그 외 단부(종단부)가 권심(WC1)에 연결되어 있다.
제1 유리 필름(GF1)의 두께는 500μm 이하가 되며, 바람직하게는 10μm 이상 300μm 이하가 되고, 가장 바람직하게는 30μm 이상 200μm 이하이다.
제1 유리 필름(GF1)의 재료로서는 규산염 유리, 실리카 유리가 사용되며, 바람직하게는 붕규산 유리, 소다 석회 유리, 알루미노 규산염 유리, 화학 강화 유리가 사용되고, 가장 바람직하게는 무알칼리 유리가 사용된다. 여기서, 무알칼리 유리란, 알칼리 성분(알칼리 금속 산화물)이 실질적으로 포함되지 않은 유리이며, 구체적으로는 알칼리 성분의 중량비가 3000 ppm 이하인 유리이다. 본 발명에서의 알칼리 성분의 중량비는 바람직하게는 1000 ppm 이하이며, 보다 바람직하게는 500 ppm 이하이고, 가장 바람직하게는 300 ppm 이하이다.
각 리드 필름(LF1, LF2)에는 수지제 필름이 사용된다. 구체적으로는, 각 리드 필름(LF1, LF2)으로서, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 이오노머 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리비닐 알코올 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리아크릴로니트릴 필름, 에틸렌 아세트산비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체 필름, 에틸렌-메타크릴산 공중합체 필름, 나일론(등록 상표) 필름(폴리아미드 필름), 폴리이미드 필름, 셀로판 등의 유기 수지 필름(합성 수지 필름) 등을 사용할 수 있다.
권출 장치(6)는 모재 유리 롤(GR1)에 포함되는 보호 필름(PF1)을 권취하는 보호 필름 회수부(13)를 구비한다. 보호 필름 회수부(13)는 권취 장치(7)의 상방의 위치에 배치되어 있으나, 이 위치로 한정되는 것은 아니다. 보호 필름 회수부(13)는 제1 유리 필름(GF1)에 중첩되어 있는 보호 필름(PF1)을 박리시키는 동시에, 롤상으로 권취함으로써 회수한다.
반송 롤러(8a~8d)는 제1 유리 필름(GF1)을 반송하는 제1 반송 롤러(8a) 및 제2 반송 롤러(8b), 제2 유리 필름(GF2)을 반송하는 제3 반송 롤러(8c) 및 제4 반송 롤러(8d)를 포함한다. 반송 롤러(8a~8d)의 수는 본 실시 형태로 한정되지 않으며, 제조 장치(1)의 규모에 따라 적절히 설정할 수 있다. 각 반송 롤러(8a~8d)는 전동 모터 등의 구동 장치에 의해 회전 구동된다.
제1 반송 롤러(8a) 및 제2 반송 롤러(8b)는 권출 장치(6)와 성막 장치(4) 사이에서 간격을 두고 배치된다. 제3 반송 롤러(8c) 및 제4 반송 롤러(8d)는 성막 장치(4)와 권취 장치(7) 사이에서 간격을 두고 배치된다.
제1 반송 롤러(8a) 및 제4 반송 롤러(8d)는 리드 필름(LF1, LF2) 및 유리 필름(GF1, GF2)의 한쪽 면에 접촉하는 한 개의 롤러로 구성된다. 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)는 리드 필름(LF1, LF2) 및 유리 필름(GF1, GF2)에 양면에 접촉하는 한 쌍(2개)의 롤러로 구성된다.
제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)는 도시하지 않는 이동 장치에 의해 성막 장치(4)에 대해 접근·분리 가능하도록 구성된다. 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)는 리드 필름(LF1, LF2)을 반송하기 위해 성막 장치(4)로부터 떨어진 제1 위치(리드 필름 반송 위치, 도 1에서 실선으로 나타내는 위치)와, 유리 필름(GF1, GF2)을 반송하기 위해 성막 장치(4)에 근접하는 제2 위치(유리 필름 반송 위치, 도 1에서 이점 쇄선으로 나타내는 위치)로 이동할 수 있다.
제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)는 리드 필름(LF1, LF2)을 성막 장치(4)에 접촉시키지 않고 통과시킨다. 즉, 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c) 및 그의 이동 장치는 리드 필름(LF1, LF2)이 성막 장치(4)를 통과할 때, 당해 리드 필름(LF1, LF2)을 당해 성막 장치(4)로부터 이간시키는 이간 장치로서도 기능한다. 특히 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)는 제어 장치(5)에 의한 회전 제어에 의해, 리드 필름(LF1, LF2)을 성막 장치(4)로부터 이간시키는 이간 부재로서 기능한다.
센서(9, 10)는 성막 장치(4)의 하류측(성막 장치(4)와 권취 장치(7)의 사이)에 배치되는 제1 센서(9), 성막 장치(4)의 상류측(권출 장치(6)와 성막 장치(4) 사이)에 배치되는 제2 센서(10)를 포함한다. 각 센서(9, 10)는, 예를 들어 투과형 레이저 센서 등의 비접촉식 센서로 구성되지만, 이 구성으로 한정되는 것은 아니다.
제1 센서(9)는 제1 연결부(11) 및 제1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)를 검출하는 동시에 검출 신호를 제어 장치(5)로 송신한다. 제2 센서(10)는 제2 연결부(12) 및 제1 유리 필름(GF1)의 종단부(GFb)를 검출하는 동시에, 검출 신호를 제어 장치(5)로 송신한다.
권취 장치(7)는 제2 유리 필름에 보호 필름(PF2)을 중첩시켜 권심(WC2)에 감음으로써 유리 롤을 형성한다. 권취 장치(7)는 제어 장치(5)의 제어에 의해, 권심(WC2)의 회전 속도를 변경할 수 있다.
권취 장치(7)는 권심(WC2)에 권취되는 제2 유리 필름에 보호 필름(PF2)을 공급하는 보호 필름 공급부(14)를 구비한다. 보호 필름 공급부(14)는 권취 장치(7)의 상방 위치에 배치되어 있으나, 이 위치로 한정되는 것은 아니다. 보호 필름 공급부(14)는 보호 필름 롤(PFR)을 구비하고 있으며, 보호 필름 롤(PFR)로부터 인출된 보호 필름(PF2)을 제2 유리 필름에 공급한다.
성막 장치(4)는 제1 유리 필름(GF1)을 가열하면서 반송하여, 당해 제1 유리 필름(GF1)에 기능성 막을 형성하는 가열 성막 장치로 구성된다. 성막 장치(4)는 스퍼터링법, 증착법, CVD법 등의 각종 성막법에 의해 제1 유리 필름(GF1)에 기능성 막을 형성할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 스퍼터링법에 의해 기능성 막으로서의 투명 도전막, 예를 들어 ITO막을 형성하는 경우에 대해 설명한다.
성막 장치(4)는 이온 빔 스퍼터 장치나 마그네트론 스퍼터 장치 등으로 구성된다. 스퍼터 장치로서의 성막 장치(4)는 타겟을 포함하는 복수의 스퍼터원(sputtering source)(15)과, 제1 유리 필름(GF1)을 가열하는 가열 롤러(16)를 주로 구비한다.
각 스퍼터원(15)은 타겟으로부터 비산하는 스퍼터 입자(ITO 입자)가 제1 유리 필름(GF1)의 한쪽 면에 부착되도록, 가열 롤러(16)로부터 일정 간격을 두고 배치된다.
가열 롤러(16)는 제1 유리 필름(GF1)에 접촉하면서 가열하는 회전 가능한 롤러(캔 롤러)이다. 가열 롤러(16)는 제1 유리 필름(GF1)을 지지하는 원통상의 롤러 본체(17)와, 이 롤러 본체(17)를 가열하는 히터(18)를 구비한다.
롤러 본체(17)는 유리, 세라믹, 또는 금속으로 구성된다. 롤러 본체(17)는 축부(19)에 의해 회전 가능하도록 지지되어 있다.
히터(18)는 롤러 본체(17)를 가열하기 위해, 당해 롤러 본체(17)의 내측에 배치된다. 히터(18)는, 예를 들어 오일 히터, 적외선 히터 또는 근적외선 히터로 구성되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
제어 장치(5)는, 예를 들어 CPU, ROM, RAM, HDD, 입출력 인터페이스, 디스플레이 등의 각종 하드웨어를 실장하는 컴퓨터(예를 들어, PC)를 포함한다. 제어 장치(5)는 성막 장치(4), 권출 장치(6), 권취 장치(7), 반송 롤러(8a~8d), 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)의 이동 장치, 및 센서(9, 10)에 통신 가능하도록 접속되어 있다. 제어 장치(5)는 성막 장치(4)의 가열 온도, 성막, 반송에 관한 제어, 권출 장치(6)의 제어, 권취 장치(7)의 제어, 반송 롤러(8a~8d)의 회전 제어, 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)의 위치 변경 제어 등을 실행한다.
이하, 상기 구성의 제조 장치(1)를 사용하여 유리 롤을 제조하는 방법에 대해 설명한다. 본 방법은 도 2에 나타내는 바와 같이, 개시 준비 공정(S1), 성막 공정(S2), 종료 준비 공정(S3)을 구비한다.
개시 준비 공정(S1)에서, 모재 유리 롤(GR1)이 권출 장치(6)에 장착되고, 당해 모재 유리 롤(GR1)로부터 제1 리드 필름(LF1)이 인출되고, 그의 시단부가 권취 장치(7)의 권심(WC2)에 연결된다. 이 경우에 있어서, 반송 장치(3)는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 제1 위치(리드 필름 반송 위치)에 설치한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 제2 반송 롤러(8b)와 제3 반송 롤러(8c)의 사이에 위치하는 제1 리드 필름(LF1)의 일부분은 성막 장치(4)의 가열 롤러(16)로부터 이간한 상태가 된다. 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)는 제1 리드 필름(LF1)을 협지함으로써, 당해 제1 리드 필름(LF1)의 상기와 같이 가열 롤러(16)를 이간시킨 상태를 유지하면서, 권출 장치(6)로부터 제2 반송 롤러(8b)까지의 영역 및 제3 반송 롤러(8c)로부터 권취 장치(7)까지의 영역에서 제1 리드 필름(LF1)에 적당한 장력을 부여할 수 있다.
그 후, 진공 챔버(2)가 닫히고, 그 내부 공간이 소정의 진공도로 설정된다. 또한, 진공 챔버(2) 내에는 불활성 가스가 충전된다.
다음에, 제어 장치(5)는 권출 장치(6), 반송 롤러(8a~8d), 가열 롤러(16)의 롤러 본체(17) 및 권취 장치(7)를 동기(同期)적으로 작동시켜, 소정 속도로 제1 리드 필름(LF1)을 상류측의 권출 장치(6)로부터 하류측의 권취 장치(7)로 반송한다. 또한, 제어 장치(5)는 성막 장치(4)의 히터(18)를 시동시켜, 롤러 본체(17)의 가열을 개시한다(승온 공정).
승온 공정에서, 롤러 본체(17)는 히터(18)에 의해 소정의 성막 온도 이상이 되도록 가열된다. 가열되는 롤러 본체(17)의 온도는, 예를 들어 200℃ 이상 500℃ 이하로 설정되지만, 이 범위로 한정되지 않는다. 또한, 승온 공정의 실행 중에, 스퍼터원(15)은 작동하지 않고 스퍼터 입자를 방출하지 않는다.
제어 장치(5)는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)의 회전 속도를 제어하여, 제2 반송 롤러(8b)와 제3 반송 롤러(8c) 사이의 영역에서 제1 리드 필름(LF1)이 성막 장치(4)의 가열 롤러(16)로부터 이간한 상태를 유지한다. 가열 롤러(16)를 우회하여 통과한 제1 리드 필름(LF1)은 제3 반송 롤러(8c) 및 제4 반송 롤러(8d)를 거쳐 권취 장치(7)에 권취된다.
개시 준비 공정(S1)에서, 모재 유리 롤(GR1)에 포함되어 있는 제1 유리 필름(GF1)은 성막 장치(4)를 통과한 제1 리드 필름(LF1)이 권취 장치(7)에 권취됨에 따라, 당해 모재 유리 롤(GR1)로부터 인출된다. 제1 유리 필름(GF1)은 제1 리드 필름(LF1)과 함께 성막 장치(4)를 거쳐 권취 장치(7)로 반송된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 센서(9)는 제1 연결부(11)가 성막 장치(4)를 통과했을 때, 당해 제1 연결부(11) 및 제1 유리 필름(GF1)의 시단부(GFa)를 검출하고, 검출 신호를 제어 장치(5)로 송신한다. 제어 장치(5)는 제1 센서(9)로부터의 검출 신호를 수신하면, 롤러 본체(17)가 소정의 성막 온도로 가열되어 있는지 여부를 판정한다. 제어 장치(5)는 롤러 본체(17)가 성막 온도에 도달하지 않은 경우에는 승온 공정을 계속한다. 제어 장치(5)는 롤러 본체(17)가 성막 온도에 이른 경우에는, 개시 준비 공정(S1)을 종료하고, 다음의 성막 공정(S2)을 개시한다.
성막 공정(S2)에서, 제어 장치(5)는 반송 장치(3)로 제어 신호를 송신하여, 제1 위치(도 3에서 이점 쇄선으로 나타내는 위치)에 있는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 제2 위치(도 3에서 실선으로 나타내는 위치)로 이동시킨다. 또한 제어 장치(5)는 반송 장치(3)에 의한 제1 유리 필름(GF1)의 반송 속도를 제어하여, 당해 제1 유리 필름(GF1)을 성막 장치(4)의 가열 롤러(16)에 접촉시킨다. 본 실시 형태에서는, 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 제2 위치로 이동시킴(가열 롤러(16)에 접근시킴)으로써, 가열 롤러(16)에서의 제1 유리 필름(GF1)의 포각(wrap angle)을 가급적 크게 확보할 수 있다.
성막 공정(S2)에서, 롤러 본체(17)는 그 회전에 의해, 제1 유리 필름(GF1)을 가열하면서 하류측으로 안내한다. 제1 유리 필름(GF1)은 롤러 본체(17)에 의해 150℃ 이상으로 가열된다. 스퍼터 입자가 ITO인 경우, 제1 유리 필름(GF1)은 200℃ 이상으로 가열되는 것이 바람직하며, 250℃ 이상으로 가열되는 것이 더욱 바람직하고, 300℃ 이상으로 가열되는 것이 가장 바람직하다.
제어 장치(5)의 제어에 의해, 성막 장치(4)는 복수의 스퍼터원(15)으로부터 스퍼터 입자(예를 들어 ITO 입자)를 비산시켜, 롤러 본체(17)에 의해 반송되고 있는 제1 유리 필름(GF1)에 순차 부착시킨다.
롤러 본체(17)에 의해 제1 유리 필름(GF1)이 가열됨으로써, 당해 제1 유리 필름(GF1)에 부착된 ITO 입자가 결정화되어, 저저항(예를 들어 20Ω／□ 이하)의 기능성 막(FM)이 형성된다. 이로써, 도 4에 나타내는 바와 같이 제2 유리 필름(GF2)이 형성된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 성막 공정(S2)에서는, 보호 필름 공급부(14)에 의해 보호 필름(PF2)을 제2 유리 필름(GF2)에 중첩시키면서, 권취 장치(7)에 의해 권심(WC2)에 제2 유리 필름(GF2) 및 보호 필름(PF2)을 감는다. 이로써, 권심(WC2)의 주위에 유리 롤(GR2)이 형성된다. 유리 롤(GR2)은 권심(WC2)의 회전에 따라 그의 외경을 확대한다.
성막 공정(S2)이 종료에 가까워지면, 모든 제1 유리 필름(GF1)이 권출 장치(6)로부터 내보내진다. 그 후, 제2 연결부(12)가 권출 장치(6)로부터 내보내진다. 제2 연결부(12)가 제2 센서(10)에 도달하면, 제2 센서(10)는 당해 제2 연결부(12) 및 제1 유리 필름(GF1)의 종단부(GFb)를 검출하고, 검출 신호를 제어 장치(5)로 송신한다.
제2 센서(10)로부터 검출 신호를 수신하면, 제어 장치(5)는 성막 공정(S2)을 종료하고, 종료 준비 공정(S3)을 개시한다. 종료 준비 공정(S3)은 제2 리드 필름(LF2)의 변형 혹은 파단이나, 제2 연결부(12)에서의 제1 유리 필름(GF1)과 제2 리드 필름(LF2)의 분리를 방지하기 위해 성막 장치(4)를 강온시키는 강온 공정을 구비한다. 이 강온 공정은 제1 유리 필름(GF1)이 성막 장치(4)를 통과하고 있는 동안, 종단부(GFb)가 성막 장치(4)에 도달하기 전에 개시한다.
강온 공정에서, 제어 장치(5)는 가열 롤러(16)에 의한 가열을 정지시킨다. 히터(18)가 정지함으로써, 롤러 본체(17)의 온도는 서서히 저하된다. 또한, 제어 장치(5)는 성막 장치(4)의 스퍼터원(15)을 정지시킨다.
제어 장치(5)는 제2 위치(유리 필름 반송 위치)에 있는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 제1 위치(리드 필름 반송 위치)로 이동시킨다. 또한 제어 장치(5)는 권출 장치(6)의 권심(WC1), 반송 롤러(8a~8d) 및 권취 장치(7)의 권심(WC2)의 회전 속도를 제어하여, 제2 반송 롤러(8b)와 제3 반송 롤러(8c) 사이의 영역에서 제2 리드 필름(LF2)을 가열 롤러(16)로부터 이간시킨다.
제어 장치(5)는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)의 회전 속도를 제어하여, 제2 리드 필름(LF2)이 성막 장치(4)의 가열 롤러(16)로부터 이간한 상태를 유지한다. 가열 롤러(16)를 우회하여 통과한 제2 리드 필름(LF2)은 제3 반송 롤러(8c) 및 제4 반송 롤러(8d)를 거쳐 권취 장치(7)에 권취된다.
성막 장치(4)를 통과한 제2 리드 필름(LF2)이 권취 장치(7)에 권취되면, 종료 준비 공정(S3)이 종료되고, 유리 롤(GR2)이 권취 장치(7)에 지지된 상태에서 완성된다. 유리 롤(GR2)은 진공 챔버(2)로부터 꺼내져 다음 공정으로 보내진다.
또한, 그 후의 공정에서, 유리 롤(GR2)로부터 제2 유리 필름(GF2)이 인출되고, 포토리소그래피 등의 수단에 의해 기능성 막(FM)에 소정의 회로 패턴(예를 들어 전극 패턴)이 형성된다. 소정의 제조 관련 처리가 실행되면, 보호 필름(PF2)은 제2 유리 필름(GF2)으로부터 제거(박리)된다.
이상 설명한 본 실시 형태에 따른 유리 롤(GR2)의 제조 방법 및 제조 장치(1)에 따르면, 제어 장치(5)에 의한 반송 장치(3)의 제어에 의해, 리드 필름(LF1, LF2)을 반송하는 경우에 유리 필름(GF1, GF2)의 반송 경로와는 상이한 반송 경로(패스 라인)로 변경할 수 있다.
즉, 개시 준비 공정(S1) 및 종료 준비 공정(S3)에서, 리드 필름(LF1, LF2)을 가열 롤러(16)로부터 이간시킴으로써 당해 리드 필름(LF1, LF2)을 당해 가열 롤러(16)에 접촉시키지 않고 우회시킬 수 있다. 이 우회로에 의해, 리드 필름(LF1, LF2)을 변질 혹은 용해시키지 않고 반송할 수 있다. 따라서, 리드 필름(LF1, LF2)을 변형 혹은 파단시키지 않고 제1 유리 필름(GF1)에 기능성 막(FM)을 형성할 수 있다.
마찬가지로, 우회로에 의해 각 연결부(11, 12)를 가열 롤러(16)로부터 이간시킴으로써, 점착 테이프 등의 연결 부재에서의 변질 혹은 용해를 발생시키지 않고 당해 연결부(11, 12)를 반송할 수 있다. 따라서, 각 연결부(11, 12)에서의 제1 유리 필름(GF1)과 리드 필름(LF1, LF2)의 분리를 발생시키지 않고 제1 유리 필름(GF1)에 기능성 막(FM)을 형성할 수 있다.
또한, 개시 준비 공정(S1)에서는, 제1 리드 필름(LF1)의 반송을 정지시키지 않고 승온 공정을 실행할 수 있기 때문에, 제1 리드 필름(LF1)을 가열 롤러(16)에 접촉시켜 반송하는 경우와 비교하여 개시 준비 공정(S1)과 관련된 시간을 가급적 단축할 수 있다. 따라서, 유리 롤(GR2)을 효율적으로 제조하는 것이 가능해진다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 제조 장치에서의 반송 장치의 구성이 제1 실시 형태와 상이하다.
반송 장치(3)는 권출 장치(6), 권취 장치(7), 반송 롤러(8a~8d) 외, 리드 필름(LF1, LF2)을 성막 장치(4)의 가열 롤러(16)로부터 이간시키는 이간 장치를 구비한다. 이간 장치는 이간 부재로서의 이간 롤러(20a, 20b)와, 이 이간 롤러(20a, 20b)를 이동시키는 이동 장치를 포함한다. 본 실시 형태에서는, 이간 롤러(20a, 20b)로서 2개의 롤러를 예시하지만, 이간 롤러(20a, 20b)의 수는 본 실시 형태로 한정되지 않으며, 제조 장치(1)의 규모에 따라 적절히 설정할 수 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 이간 롤러(20a, 20b)는 이동 장치에 의해, 리드 필름(LF1, LF2)에 접촉하는 제1 위치(리드 필름 이간 위치, 도 5에서 실선으로 나타내는 위치)와, 리드 필름(LF1, LF2)에 접촉하지 않는 제2 위치(대기 위치, 도 5에서 이점 쇄선으로 나타내는 위치)로 위치 변경 가능하도록 구성된다. 이간 롤러(20a, 20b)는 제2 반송 롤러(8b)와 가열 롤러(16) 사이에서 리드 필름(LF1, LF2)에 접촉하는 제1 이간 롤러(20a)와, 제3 반송 롤러(8c)와 가열 롤러(16) 사이에서 리드 필름(LF1, LF2)에 접촉하는 제2 이간 롤러(20b)를 포함한다.
본 실시 형태에서의 그 외 구성은 제1 실시 형태와 동일하다. 본 실시 형태에서 제1 실시 형태와 공통되는 구성 요소에는 제1 실시 형태와 동일한 부호를 붙이고 있다.
이하, 본 실시 형태에 따른 유리 롤(GR2)의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 개시 준비 공정(S1)에서, 각 이간 롤러(20a, 20b)는 제2 위치로부터 제1 위치로 이동한다. 이 경우에서, 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)는 제1 위치(리드 필름 반송 위치)에 배치되어 있다. 제1 이간 롤러(20a)는 제1 위치로 이동할 때, 제2 반송 롤러(8b)와 가열 롤러(16) 사이를 통과한다. 제2 이간 롤러(20b)는 제1 위치로 이동할 때, 제3 반송 롤러(8c)와 가열 롤러(16) 사이를 통과한다.
각 이간 롤러(20a, 20b)는 제1 위치에서, 제1 리드 필름(LF1)에 접촉하여, 당해 제1 리드 필름(LF1)을 가열 롤러(16)로부터 이간시킨다. 각 이간 롤러(20a, 20b)가 제1 위치로 이동함으로써, 제1 리드 필름(LF1)에 가열 롤러(16)를 우회시키는 우회로가 형성된다.
개시 준비 공정(S1)에서, 제어 장치(5)는 권출 장치(6), 반송 롤러(8a~8d) 및 권취 장치(7)를 제어하여, 제1 리드 필름(LF1)의 반송을 개시한다. 제어 장치(5)는 롤러 본체(17)를 회전시키면서, 당해 롤러 본체(17)를 히터(18)에 의해 가열시킨다(승온 공정).
개시 준비 공정(S1)이 진행되어, 제1 연결부(11)가 제1 센서(9)에 의해 검출되면, 제어 장치(5)는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 가열 롤러(16)가 성막 온도에 도달해 있는지 여부를 판정한다. 가열 롤러(16)가 성막 온도에 도달해 있는 경우, 제어 장치(5)는 개시 준비 공정(S1)을 종료하고, 다음의 성막 공정(S2)을 실행한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 성막 공정(S2)에서는, 이간 롤러(20a, 20b)는 제1 위치로부터 대기 위치인 제2 위치로 이동한다. 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)는 제1 위치(리드 필름 반송 위치)로부터 제2 위치(유리 필름 반송 위치)로 이동하여, 제1 유리 필름(GF1)을 가열 롤러(16)에 접촉시킨다.
그 후, 제어 장치(5)는 스퍼터원(15)을 시동시켜, 가열 롤러(16)에 의해 반송되는 제1 유리 필름(GF1)에 스퍼터 입자를 부착시킨다. 이로써, 기능성 막(FM)이 형성된 제2 유리 필름(GF2)이 형성된다. 제2 유리 필름(GF2)이 권취 장치(7)의 권심(WC2)에 권취됨으로써, 유리 롤(GR2)이 형성된다.
성막 공정(S2)이 진행되어, 제2 연결부(12)가 제2 센서(10)에 의해 검출되면 제어 장치(5)는 성막 공정(S2)을 종료하고, 다음의 종료 준비 공정(S3)을 실행한다. 제어 장치(5)는 성막 장치(4)의 롤러 본체(17)의 회전을 유지한 상태에서, 히터(18) 및 스퍼터원(15)을 정지시킨다(강온 공정).
강온 공정에서, 제어 장치(5)는 제2 위치(유리 필름 반송 위치)에 있는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 제1 위치(리드 필름 반송 위치)로 이동시킨다. 그 후, 제2 위치(대기 위치)에 있는 이간 롤러(20a, 20b)는 제어 장치(5)의 제어에 의해, 제2 연결부(12)가 가열 롤러(16)에 도달하기 전에 제1 위치(리드 필름 이간 위치)로 이동한다.
제1 위치로 이동한 이간 롤러(20a, 20b)는 가열 롤러(16)에 의해 반송되고 있는 반송 장치(3)에 의해 반송되는 제2 리드 필름(LF2)을 가열 롤러(16)로부터 이간시킨다. 성막 장치(4)를 통과한 제2 리드 필름(LF2)이 권취 장치(7)에 의해 모두 권취되면, 유리 롤(GR2)이 완성된다.
본 실시 형태에 관한 유리 롤(GR)의 제조 방법 및 제조 장치(1)에 의하면, 이간 롤러(20a, 20b)에 의해 리드 필름(LF1, LF2) 및 연결부(11, 12)를 가열 롤러(16)로부터 이간시킴으로써, 리드 필름(LF1, LF2) 및 연결부(11, 12)와 가열 롤러(16)의 이간 거리를 일정하게 유지할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 제3 실시 형태를 나타낸다. 본 실시 형태에 따른 제조 장치(1)의 반송 장치(3)는 권출 장치(6), 권취 장치(7), 반송 롤러(8a~8d) 외에, 리드 필름(LF1, LF2)을 성막 장치(4)의 가열 롤러(16)로부터 이간시키는 이간 장치와 차열 장치를 구비한다. 이간 장치는 이간 부재로서의 이간 롤러(20a, 20b)와, 이 이간 롤러(20a, 20b)를 이동시키는 이동 장치를 포함한다. 차열 장치는 차열 부재로서의 차열판(21)과, 이 차열판(21)을 이동시키는 이동 장치를 포함한다.
도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 차열판(21)은 단열재에 의해 평판상으로 구성되지만, 이 형상으로 한정되지 않으며, 원호상의 만곡된 판 형상 그 외 각종 형상으로 구성될 수도 있다. 본 실시 형태에서는 3매의 차열판(21)을 예시하지만, 차열판(21)의 수는 본 실시 형태로 한정되지 않는다.
차열판(21)의 내부에는 냉각 배관(22)이 설치되어 있다. 냉각 배관(22)은 냉각수 등의 냉매를 유통시킴으로써 차열판(21)을 냉각한다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 차열판(21)은 이동 장치에 의해, 차열을 수행하는 제1 위치(실선으로 나타내는 위치)와 대기 위치로서의 제2 위치(이점 쇄선으로 나타내는 위치)로 위치 변경 가능하도록 구성된다. 제1 위치에서, 차열판(21)은 가열 롤러(16)의 롤러 본체(17)와 리드 필름(LF1, LF2)의 사이에 개재한다. 제2 위치에서, 차열판(21)은 가열 롤러(16)의 축 방향에서 당해 가열 롤러(16)로부터 떨어진 위치에 있다.
본 실시 형태에서의 그 외 구성은 제2 실시 형태와 동일하다. 본 실시 형태에서 제2 실시 형태와 공통되는 구성 요소에는 제2 실시 형태와 동일한 부호를 붙이고 있다.
이하, 본 실시 형태에 관한 유리 롤(GR2)의 제조 방법에 대해 설명한다.
개시 준비 공정(S1)에서, 반송 장치(3)는 각 이간 롤러(20a, 20b)를 제2 위치(대기 위치)로부터 제1 위치(리드 필름 이간 위치)로 하강시킨다. 이 경우에서, 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)는 제1 위치(리드 필름 반송 위치)에 배치되어 있다.
각 이간 롤러(20a, 20b)는 제1 리드 필름(LF1)에 접촉하여, 당해 제1 리드 필름(LF1)을 가열 롤러(16)로부터 이간시킨다. 그 후, 제어 장치(5)의 제어에 의해, 반송 장치(3)는 각 차열판(21)을 제2 위치(대기 위치)로부터 제1 위치(차열 위치)로 이동시킨다. 차열판(21)은 가열 롤러(16)의 롤러 본체(17)와, 이간 롤러(20a, 20b)에 의해 지지되는 제1 리드 필름(LF1)의 사이의 공간에 진입하고, 제1 위치에서 정지한다. 그 후, 반송 장치(3)는 제1 리드 필름(LF1)을 하류측으로 반송한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 성막 공정(S2)에서, 반송 장치(3)는 제1 위치에 있는 차열판(21)을 제2 위치로 이동시킨다. 그 후, 반송 장치(3)는 제1 위치에 있는 이간 롤러(20a, 20b)를 제2 위치로 상승시킨다. 그 후, 반송 장치(3)는 제1 위치에 있는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 제2 위치(유리 필름 반송 위치)로 이동시킨다.
그 후, 도 9에 나타내는 바와 같이, 성막 장치(4)에 의해 제1 유리 필름(GF1)에 기능성 막(FM)이 형성된다. 이 경우에서, 각 차열판(21)이 가열 롤러(16)의 축 방향에서 당해 가열 롤러(16)로부터 떨어진 제2 위치(대기 위치)에 있기 때문에, 스퍼터원(15)으로부터 방출된 스퍼터 입자는 차열판(21)에 진로가 막히지 않고 제1 유리 필름(GF1)을 향해 이동할 수 있다.
성막 공정(S2)이 종료되면, 종료 준비 공정(S3)(강온 공정)에서, 반송 장치(3)는 제2 위치에 있는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 제1 위치(리드 필름 반송 위치)로 이동시킨다. 그 후, 반송 장치(3)는 제2 위치에서 대기하는 이간 롤러(20a, 20b)를 제1 위치(리드 필름 이간 위치)로 이동시킨다. 그 후, 반송 장치(3)는 제2 위치에서 대기하는 각 차폐판(21)을 제1 위치(차열 위치)로 이동시킨다.
본 실시 형태에 관한 유리 롤(GR2)의 제조 방법 및 제조 장치(1)에 의하면, 개시 준비 공정(S1) 및 종료 준비 공정(S3)에서, 차열판(21)을 가열 롤러(16)와 리드 필름(LF1, LF2)의 사이에 개재시킴으로써, 가열 롤러(16)로부터 복사된 열을 리드 필름(LF1, LF2) 및 연결부(11, 12)에 전달하지 않도록 차단할 수 있다. 이로써, 리드 필름(LF1, LF2)의 변형 및 파단, 연결부(11, 12)에서의 제1 유리 필름(GF1)과 리드 필름(LF1, LF2)의 분리를 효과적으로 방지할 수 있다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 제4 실시 형태를 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 제조 장치에서의 성막 장치의 구성이 제1 실시 형태와 상이하다.
도 10 내지 도 12에 나타내는 바와 같이, 성막 장치(4)의 가열 롤러(16)는 롤러 본체(17)와, 리드 필름(LF1, LF2)을 롤러 본체(17)로부터 이간시키는 복수의 이간 부재(23)를 구비한다.
롤러 본체(17)는 이간 부재(23)를 수용하는 복수의 오목부(17a)를 구비한다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 오목부(17a)에는 이간 부재(23)가 삽통(揷通)되는 구멍(17b)이 형성되어 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 오목부(17a)는 롤러 본체(17)에서의 폭 방향의 단부에 형성되어 있다.
롤러 본체(17)는 내부에 히터를 구비하고 있다. 히터는 제1 유리 필름(GF1)에 접촉하는 롤러 본체(17)의 외주면을 가열할 수 있다.
이간 부재(23)는 판상 또는 봉상으로 구성되어 있다. 이간 부재(23)는 롤러 본체(17)에 내장되는 액추에이터에 의해 진퇴 가능하도록 구성되어 있다. 이간 부재(23)는 제어 장치(5)의 제어에 의해, 롤러 본체(17)의 외주면보다 당해 롤러 본체(17)의 반경 방향 바깥쪽으로 돌출되는 제1 위치(리드 필름 지지 위치)와, 제1 위치로부터 후퇴하여 오목부(17a)에 수용되는 제2 위치(대기 위치)로 위치를 변경할 수 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 이간 부재(23)는 리드 필름(LF1, LF2)에서의 폭 방향의 단부(LFa, LFb)에 접촉하도록 배치되어 있다.
본 실시 형태에서의 그 외 구성은 제1 실시 형태와 동일하다. 본 실시 형태에서 제1 실시 형태와 공통되는 구성 요소에는 제1 실시 형태와 동일한 부호를 붙이고 있다.
이하, 본 실시 형태에 따른 유리 롤(GR2)의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 개시 준비 공정(S1)에서, 제어 장치(5)는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 제1 위치(리드 필름 반송 위치)에 배치하고, 가열 롤러(16)의 이간 부재(23)를 제1 위치(리드 필름 지지 위치)에 배치한다.
개시 준비 공정(S1)에서, 제어 장치(5)는 권출 장치(6), 반송 롤러(8a~8d) 및 권취 장치(7)를 제어하여, 제1 리드 필름(LF1)의 반송을 개시한다. 제어 장치(5)는 롤러 본체(17)를 회전시키면서, 당해 롤러 본체(17)를 히터에 의해 가열시킨다(승온 공정).
반송 장치(3)에 의해 반송되는 제1 연결부(11) 및 제1 리드 필름(LF1)은 가열 롤러(16)에 도달하면, 이간 부재(23)에 접촉한다. 이간 부재(23)의 선단부는 제1 리드 필름(LF1)을 지지하면서, 이 제1 리드 필름(LF1)을 롤러 본체(17)의 외주면으로부터 이간시킨다.
가열 롤러(16)(롤러 본체(17))의 회전에 의해, 제1 리드 필름(LF1)은 복수의 이간 부재(23)에 접촉한 상태에서, 롤러 본체(17)의 외주면에 접촉하지 않고 가열 롤러(16)의 하류측으로 반송된다.
개시 준비 공정(S1)이 진행되어, 제1 연결부(11)가 제1 센서(9)에 의해 검출되면, 제어 장치(5)는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 가열 롤러(16)가 성막 온도에 도달해 있는지 여부를 판정한다. 가열 롤러(16)가 성막 온도에 도달해 있는 경우, 제어 장치(5)는 개시 준비 공정(S1)을 종료하고, 다음의 성막 공정(S2)을 실행한다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(5)는 제1 위치에 있는 이간 부재(23)를 제2 위치로 이동시킨다. 이로써, 이간 부재(23)는 롤러 본체(17)의 오목부(17a)에 수용된다.
그 후, 성막 장치(4)는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 롤러 본체(17)에 의해 제1 유리 필름(GF1)을 가열하면서, 당해 제1 유리 필름(GF1)에 기능성 막(FM)을 형성한다. 이 경우에서, 롤러 본체(17)의 오목부(17a)에 수납된 이간 부재(23)는 제1 유리 필름(GF1)에 접촉하지 않는다.
종료 준비 공정(S3)에서, 제어 장치(5)는 제2 위치에서 대기하는 이간 부재(23)를 제1 위치로 이동시키는 동시에, 강온 공정을 개시한다. 가열 롤러(16)에 도달한 제2 연결부(12) 및 제2 리드 필름(LF2)은 이간 부재(23)에 의해 롤러 본체(17)로부터 이간된 상태에서 하류측으로 반송된다.
이상 설명한 본 실시 형태에 관한 유리 롤(GR2)의 제조 방법 및 제조 장치(1)에 의하면, 개시 준비 공정(S1) 및 종료 준비 공정(S3)에서, 가열 롤러(16)의 이간 부재(23)에 의해 리드 필름(LF1, LF2)을 롤러 본체(17)로부터 이간시킴으로써, 당해 리드 필름(LF1, LF2)을 당해 롤러 본체(17)에 접촉시키지 않고 우회시킬 수 있다. 이 우회로에 의해, 리드 필름(LF1, LF2)을 변질 혹은 용해시키지 않고 반송할 수 있다. 따라서, 리드 필름(LF1, LF2)을 변형 혹은 파단시키지 않고 제1 유리 필름(GF1)에 기능성 막(FM)을 형성할 수 있다.
마찬가지로, 우회로에 의해 각 연결부(11, 12)를 롤러 본체(17)로부터 이간시킴으로써, 점착 테이프 등의 연결 부재에서의 변질 혹은 용해를 발생시키지 않고 당해 연결부(11, 12)를 반송할 수 있다. 따라서, 각 연결부(11, 12)에서의 제1 유리 필름(GF1)과 리드 필름(LF1, LF2)의 분리를 발생시키지 않고 제1 유리 필름(GF1)에 기능성 막(FM)을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명이 상기 실시 형태의 구성으로 한정되는 것은 아니며, 상기한 작용 효과로 한정되는 것도 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 제1 위치와 제2 위치로 위치 변경 가능하도록 구성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않는다. 반송 장치(3)는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 리드 필름(LF1, LF2) 및 유리 필름(GF1, GF2)을 적합하게 반송 가능한 위치에 설치하여, 그 위치 변경을 수행하지 않고 당해 리드 필름(LF1, LF2) 및 유리 필름(GF1, GF2)을 반송할 수 있다.
반송 장치(3)는 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)뿐만 아니라, 제1 반송 롤러(8a) 및 제4 반송 롤러(8d)를 한 쌍의 롤러로 구성하여, 위치 변경 가능하도록 구성할 수도 있다.
상기 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에서는, 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)를 한 쌍의 롤러로 구성했지만, 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않는다. 제조 장치(1)가 이간 장치(이간 롤러(20a, 20b))를 구비하는 경우에는, 제2 반송 롤러(8b) 및 제3 반송 롤러(8c)의 각각을 한 개의 롤러로 구성할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 종료 준비 공정(S3)에서 가열 롤러(16)를 강온시키는 강온 공정을 실행하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않는다. 제2 리드 필름(LF2)을 변질 혹은 용해하지 않는 위치까지 가열 롤러(16)로부터 이간할 수 있는 경우, 제2 연결부(12)에서 사용하는 점착 테이프 등의 연결 부재가 변질 혹은 용해하지 않는 위치까지 당해 제2 연결부(12)를 가열 롤러(16)로부터 이간시킬 수 있는 경우에는, 가열 롤러(16)를 강온시키지 않고 제2 리드 필름(LF2) 및 제2 연결부(12)를 반송할 수도 있다. 또한, 차열판(21)에 의한 차열이 수행되는 경우에는, 가열 롤러(16)를 강온시키지 않고 제2 리드 필름(LF2)을 반송할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 제1 연결부(11)나 제2 연결부(12)의 위치를 제1 센서(9)나 제2 센서(10)를 이용하여 검출하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않는다. 미리 제1 유리 필름(GF1)과 각 리드 필름(LF1, LF2)의 길이를 파악해 둠으로써, 권출한 거리나 권취한 거리로부터 제1 연결부(11)나 제2 연결부(12)의 반송 경로 상의 위치를 파악할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 제1 리드 필름(LF1) 및 제1 연결부(11)를 반송하는 경우에 가열 롤러(16)로부터 이간시키고, 제1 연결부(11)가 가열 롤러(16)를 통과한 후에 제1 유리 필름(GF1)을 가열 롤러(16)에 접촉시켰지만, 본 발명은 이 실시 형태로 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 리드 필름(LF1)으로서 내열성이 높은 폴리이미드 필름 등을 사용한 경우에는, 당해 제1 리드 필름(LF1)을 가열 롤러(16)와 접촉시킨 상태에서 반송할 수 있다. 이 경우에는, 제1 연결부(11)가 가열 롤러(16)에 도달하기 전, 또는 도달한 직후에 당해 제1 연결부(11)를 가열 롤러(16)로부터 이간시킬 수도 있다. 제2 리드 필름(LF2)과 제2 연결부(12)에 대해서도 마찬가지이다. 또한 덧붙여, 가열 롤러(16)의 가열 온도가 소정 온도까지 이르지 않아, 제1 리드 필름(LF1)이 변질이나 용해 등 하지 않는 온도역인 경우에 대해서는, 제1 리드 필름(LF1)을 가열 롤러(16)와 접촉시켜 반송할 수도 있으며, 그 후 가열 롤러(16)가 소정 온도에 이름으로써, 가열 롤러(16)가 제1 리드 필름(LF1)이 변질이나 용해 등 할 우려가 있는 온도역이 되었을 때, 제1 리드 필름(LF1)을 가열 롤러(16)로부터 이간시킬 수도 있다.
상기 제3 실시 형태에서는, 차열 장치의 차열판(21)을 성막 장치(4)의 가열 롤러(16)에 관한 축 방향을 따라 이동 가능하도록 구성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않는다. 차열판(21)을 가열 롤러(16)의 원주 방향을 따라 이동시킴으로써, 당해 차열판(21)을 제1 위치(차열 위치)와 가열 롤러(16)의 상방의 제2 위치(대기 위치)로 위치 변경시킬 수도 있다.
상기 제3 실시 형태에서는, 차열 장치의 차열판(21) 내부에 냉각 배관(22)을 설치한 구성을 예로 나타냈으나, 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않으며, 냉각 배관(22)을 설치하지 않고 차열판(21)만으로도 무방하다.
1: 제조 장치
3: 반송 장치
4: 성막 장치
6: 권출 장치
7: 권취 장치
8a: 제1 반송 롤러
8b: 제2 반송 롤러
8c: 제3 반송 롤러
8d: 제4 반송 롤러
11: 제1 연결부
12: 제2 연결부
16: 가열 롤러
17: 롤러 본체
20a: 제1 이간 롤러
20b: 제2 이간 롤러
21: 차열판
23: 이간 부재
FM: 기능성 막
GF1: 제1 유리 필름
GF2: 제2 유리 필름
GR2: 유리 롤
LF1: 제1 리드 필름
LF2: 제2 리드 필름

Claims (9)

  1. 반송 장치에 의해 반송되는 유리 필름을 가열 롤러에 접촉시킨 상태에서 가열하면서 상기 유리 필름에 기능성 막을 형성하고, 상기 기능성 막이 형성된 상기 유리 필름을 롤상으로 권취함으로써 유리 롤을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 유리 필름은 연결부를 통해 리드 필름에 연결되어 있으며,
    상기 반송 장치는 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 가열 롤러를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 가열 롤러로부터 이간시키는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반송 장치는 상기 리드 필름 및 상기 유리 필름을 반송하는 반송 롤러를 구비하며,
    상기 반송 롤러는 상기 가열 롤러에 대해 접근·이반 가능하도록 구성되어 있고,
    상기 반송 롤러는 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 가열 롤러를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 가열 롤러로부터 이간시키는 유리 롤의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반송 롤러는 상기 리드 필름을 협지 가능한 한 쌍의 반송 롤러를 포함하는 유리 롤의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 장치는 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 가열 롤러를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 가열 롤러로부터 이간시키는 이간 부재를 구비하는 유리 롤의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이간 부재는 롤러인 유리 롤의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 장치는 상기 가열 롤러와, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부의 사이에 개재시키는 차열 부재를 구비하는 유리 롤의 제조 방법.
  7. 연결부를 통해 리드 필름에 연결된 유리 필름을 반송하는 반송 장치와,
    상기 유리 필름에 기능막을 형성하는 가열 성막 장치를 구비하는 유리 롤의 제조 장치에 있어서,
    상기 가열 성막 장치는 상기 유리 필름에 접촉하여 가열하는 가열 롤러를 구비하며,
    상기 반송 장치는
    상기 유리 필름을 내보내는 권출 장치와,
    상기 기능성 막이 형성된 상기 유리 필름을 롤상으로 권취하는 권취 장치와,
    상기 권출 장치와 상기 권취 장치 사이에 배치되는 동시에, 상기 유리 필름을 반송하는 반송 롤러와,
    상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 가열 롤러를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 가열 롤러로부터 이간시키는 이간 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 장치.
  8. 반송 장치에 의해 반송되는 유리 필름을 가열 롤러에 접촉시킨 상태에서 가열하면서 상기 유리 필름에 기능성 막을 형성하고, 상기 기능성 막이 형성된 상기 유리 필름을 롤상으로 권취함으로써 유리 롤을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 유리 필름은 연결부를 통해 리드 필름에 연결되어 있으며,
    상기 가열 롤러는 상기 유리 필름에 접촉하여 가열하는 롤러 본체와, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 롤러 본체를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 롤러 본체로부터 이간시키는 이간 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
  9. 연결부를 통해 리드 필름에 연결된 유리 필름을 반송하는 반송 장치와,
    상기 유리 필름에 기능막을 형성하는 가열 성막 장치를 구비하는 유리 롤의 제조 장치에 있어서,
    상기 가열 성막 장치는 상기 유리 필름에 접촉하여 가열하는 가열 롤러를 구비하며,
    상기 가열 롤러는 상기 유리 필름에 접촉하여 가열하는 롤러 본체와, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부가 상기 롤러 본체를 통과할 때, 상기 리드 필름 및/또는 상기 연결부를 상기 롤러 본체로부터 이간시키는 이간 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 장치.
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