KR20240004908A - Cross web tension measurement and control - Google Patents

Cross web tension measurement and control Download PDF

Info

Publication number
KR20240004908A
KR20240004908A KR1020237041705A KR20237041705A KR20240004908A KR 20240004908 A KR20240004908 A KR 20240004908A KR 1020237041705 A KR1020237041705 A KR 1020237041705A KR 20237041705 A KR20237041705 A KR 20237041705A KR 20240004908 A KR20240004908 A KR 20240004908A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
web
adjustment unit
sensors
guide roller
tension
Prior art date
Application number
KR1020237041705A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
장 델마스
키란 바차니
안드레아스 쥐. 헤게두스
수브라마냐 피. 헤를레
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20240004908A publication Critical patent/KR20240004908A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/188Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web
    • B65H23/1888Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web and controlling web tension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/02Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely
    • B65H23/032Controlling transverse register of web
    • B65H23/038Controlling transverse register of web by rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/044Sensing web tension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40Type of handling process
    • B65H2301/41Winding, unwinding
    • B65H2301/414Winding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2553/00Sensing or detecting means
    • B65H2553/20Sensing or detecting means using electric elements
    • B65H2553/23Capacitive detectors, e.g. electrode arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2557/00Means for control not provided for in groups B65H2551/00 - B65H2555/00
    • B65H2557/50Use of particular electromagnetic waves, e.g. light, radiowaves or microwaves
    • B65H2557/51Laser

Abstract

본 개시내용은 일반적으로 웹 프로세싱 장치를 통해 웹을 운송하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 일 양상에서, 웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛이 제공된다. 웹 장력 조정 유닛은 제1 가이드 롤러를 포함한다. 제1 가이드 롤러는 조정 유닛을 포함한다. 웹 장력 조정 유닛은 제1 로케이션에서 웹의 변위 데이터를 측정하도록 포지셔닝되는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들을 더 포함한다. 웹 장력 조정 유닛은 측정된 변위 데이터에 기초하여 조정 유닛을 제어하기 위한 시스템 제어기를 더 포함한다.This disclosure generally relates to systems and methods for transporting a web through a web processing device. In one aspect, a web tension adjustment unit is provided for guiding the web. The web tension adjustment unit includes a first guide roller. The first guide roller includes an adjustment unit. The web tensioning unit further includes one or more first non-contact sensors positioned to measure displacement data of the web at a first location. The web tension adjustment unit further includes a system controller for controlling the adjustment unit based on the measured displacement data.

Description

크로스 웹 장력 측정 및 제어Cross web tension measurement and control

[0001] 본 개시내용은 일반적으로 웹 프로세싱 장치(web processing apparatus)를 통해 웹을 운송하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.[0001] This disclosure generally relates to systems and methods for transporting a web via a web processing apparatus.

[0002] 연속 웹을 프로세싱할 때 웹 핸들링이 핵심 요인이다. 수백 미터 또는 심지어 수 킬로미터의 웹을 핸들링하는 많은 롤러들은 웹에서 손상, 특히 주름들, 찢어짐들 등과 같은 일방적인 열 손상이 발생하지 않도록 하는 그러한 방식으로 배열하고 동작되어야 한다. 그러나, 예를 들면, 플라스틱 또는 금속 포일들의 웹 두께는 기판(substrate) 폭에 걸쳐 변할 수 있다. 또한, 때로는 웹은 웹의 폭에 걸쳐 상이한 내부 장력을 가지고 보관 스풀 롤러(storage spool roller) 상에 권취된다.[0002] Web handling is a key factor when processing continuous webs. The many rollers handling hundreds of meters or even kilometers of web must be arranged and operated in such a way that no damage occurs in the web, especially unilateral thermal damage such as wrinkles, tears, etc. However, the web thickness of, for example, plastic or metal foils may vary across the width of the substrate. Additionally, sometimes the web is wound on storage spool rollers with different internal tensions across the width of the web.

[0003] 웹 코팅과 같은 웹 프로세싱 동안 불량들이 발생하는 것은 바람직하지 않다. 이들 불량들은 생산의 완전한 중단으로 그리고/또는 프로세싱된 웹의 부분들 또는 전체의 거부로 이어질 수 있다. 다시 말하면, 웹 가이딩 오작동은 매우 비용이 많이 들 수 있고 시간 소모적일 수 있다.[0003] It is undesirable for defects to occur during web processing such as web coating. These defects can lead to a complete halt in production and/or rejection of parts or all of the processed web. In other words, web guiding malfunctions can be very costly and time consuming.

[0004] 더구나, 현재의 웹 프로세싱 장치들, 예컨대 코팅 장치에서는 상당한 공간적 제약들이 있다. 또한, 많은 애플리케이션들에서, 웹은 웹의 한쪽 측면, 즉, 웹 또는 포일의 코팅된 면에 전혀 닿지 않아야 하거나 또는 그 상에서 가이드되지 않아야 한다. 결과적으로, 웹 프로세싱 장치, 예컨대 코팅 장치를 통하는 웹의 경로의 설계는 본질적으로 제한된다.[0004] Moreover, there are significant space constraints in current web processing devices, such as coating devices. Additionally, in many applications the web must not touch or be guided on one side of the web at all, i.e. the coated side of the web or foil. As a result, the design of the path of the web through a web processing device, such as a coating device, is inherently limited.

[0005] 따라서, 웹이 프로세싱 시스템을 통해 이동할 때 웹을 모니터링하고 제어하기 위한 시스템들 및 방법들에 대한 필요성이 존재한다.[0005] Accordingly, a need exists for systems and methods for monitoring and controlling a web as it moves through a processing system.

[0006] 본 개시내용은 일반적으로 웹 프로세싱 장치를 통해 웹을 운송하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.[0006] This disclosure generally relates to systems and methods for transporting a web through a web processing device.

[0007] 일 양상에서, 웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛(web tension adjustment unit)이 제공된다. 웹 장력 조정 유닛은 제1 가이드 롤러를 포함한다. 제1 가이드 롤러는 조정 유닛을 포함한다. 웹 장력 조정 유닛은 제1 로케이션에서 웹의 변위 데이터를 측정하도록 포지셔닝되는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들을 더 포함한다. 웹 장력 조정 유닛은 측정된 변위 데이터에 기초하여 조정 유닛을 제어하기 위한 시스템 제어기를 더 포함한다.[0007] In one aspect, a web tension adjustment unit is provided for guiding the web. The web tension adjustment unit includes a first guide roller. The first guide roller includes an adjustment unit. The web tensioning unit further includes one or more first non-contact sensors positioned to measure displacement data of the web at a first location. The web tension adjustment unit further includes a system controller for controlling the adjustment unit based on the measured displacement data.

[0008] 구현들은 다음의 것들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 공초점 레이저 센서(confocal laser sensor)들, 삼각 측량 기반 레이저 센서들, 라인 기반 레이저 센서들, 커패시턴스 센서들, 와전류 센서들, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 이동 방향에 수직인, 웹을 가로지르는 횡단 방향(transverse direction)으로 배열되는 적어도 2 개의 센서들을 포함한다. 제1 로케이션은 제1 가이드 롤러와 제2 롤러 사이에 있으며, 여기서 웹은 프리 스팬 포지션(free span position)에 있다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 반사각을 측정한다. 웹 장력 조정 유닛은 크로스 웹 장력(cross-web tension)을 모니터링하여 제1 로케이션에서 웹의 제2 측면을 모니터링하기 위해 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들 반대편에 포지셔닝되는 하나 이상의 제2 비접촉식 센서들을 더 포함한다. 조정 유닛은 제1 가이드 롤러의 제1 단부에 포지셔닝된다. 조정 유닛은 모터를 포함한다. 시스템 제어기는 폐루프 제어기이며 측정된 변위 데이터는 가변 피드백 신호로서 사용된다. 시스템 제어기는 아날로그 전자기기들 및 디지털 전자기기들 중 하나를 포함한다.[0008] Implementations may include one or more of the following: The one or more first non-contact sensors are selected from confocal laser sensors, triangulation-based laser sensors, line-based laser sensors, capacitance sensors, eddy current sensors, or a combination thereof. The one or more first non-contact sensors include at least two sensors arranged in a transverse direction across the web, perpendicular to the direction of movement of the web. The first location is between the first guide roller and the second roller, where the web is in a free span position. One or more first non-contact sensors measure the angle of reflection of the web. The web tensioning unit further comprises one or more second non-contact sensors positioned opposite the one or more first non-contact sensors to monitor cross-web tension and thereby monitor a second side of the web at a first location. do. The adjustment unit is positioned at the first end of the first guide roller. The steering unit includes a motor. The system controller is a closed-loop controller and the measured displacement data is used as a variable feedback signal. The system controller includes one of analog electronics and digital electronics.

[0009] 다른 양상에서, 웹 프로세싱 장치가 제공된다. 웹 프로세싱 장치는 웹을 가이드하기 위한 적어도 하나의 웹 장력 조정 유닛을 포함한다. 웹 장력 조정 유닛은 제1 가이드 롤러를 포함한다. 제1 가이드 롤러는 조정 유닛을 포함한다. 조정 유닛은 제1 로케이션에서 웹의 변위 데이터를 측정하도록 포지셔닝되는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들을 포함한다. 웹 장력 조정 유닛은 측정된 변위 데이터에 기초하여 조정 유닛을 제어하기 위한 시스템 제어기를 더 포함한다.[0009] In another aspect, a web processing apparatus is provided. The web processing device includes at least one web tension adjustment unit for guiding the web. The web tension adjustment unit includes a first guide roller. The first guide roller includes an adjustment unit. The adjustment unit includes one or more first non-contact sensors positioned to measure displacement data of the web at a first location. The web tension adjustment unit further includes a system controller for controlling the adjustment unit based on the measured displacement data.

[0010] 구현들은 다음의 것들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 웹 프로세싱 장치는 웹을 코팅하기 위한 코팅 유닛을 더 포함한다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 공초점 레이저 센서들, 삼각 측량 기반 레이저 센서들, 라인 기반 레이저 센서들, 커패시턴스 센서들, 와전류 센서들, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 이동 방향에 수직인, 웹을 가로지르는 횡단 방향으로 배열되는 적어도 제1 센서 및 제2 센서를 포함한다. 제1 로케이션은 제1 가이드 롤러와 제2 롤러 사이에 있으며, 여기서 웹은 프리 스팬 포지션에 있다. 제1 센서는 횡단 방향을 따르는 제1 로케이션에서 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되고, 제2 센서는 횡단 방향을 따르는 제2 로케이션에서 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝된다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 반사각을 측정한다. 시스템 제어기는, 조정 이후, 양 측면들 상에서의 웹의 장력이 동일하도록, 웹의 측정된 반사각에 기초하여 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하기 위한 신호를 계산하도록 구성된다.[0010] Implementations may include one or more of the following: The web processing device further includes a coating unit for coating the web. The one or more first non-contact sensors are selected from confocal laser sensors, triangulation-based laser sensors, line-based laser sensors, capacitance sensors, eddy current sensors, or a combination thereof. The one or more first non-contact sensors include at least a first sensor and a second sensor arranged in a transverse direction across the web, perpendicular to the direction of movement of the web. The first location is between the first guide roller and the second roller, where the web is in a free span position. The first sensor is positioned to measure the displacement of the web at a first location along the transverse direction, and the second sensor is positioned to measure the displacement of the web at a second location along the transverse direction. One or more first non-contact sensors measure the angle of reflection of the web. The system controller is configured to calculate a signal for adjusting the position of the first guide roller based on the measured reflection angle of the web such that after adjustment, the tension of the web on both sides is equal.

[0011] 또 다른 양상에서, 웹을 프로세싱하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 적어도 하나의 웹 장력 조정 유닛을 사용하여 웹을 가이드하는 단계를 포함한다. 웹 장력 조정 유닛은 조정 유닛을 포함하는 제1 가이드 롤러를 포함한다. 웹 장력 조정 유닛은 제1 로케이션에서 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들을 포함한다. 방법은 제1 로케이션에서 웹의 변위를 측정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 제1 가이드 롤러의 일 단부를 이동시킴으로써 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하는 단계를 더 포함하며, 조정하는 단계는 웹의 측정된 변위에 기초한다.[0011] In another aspect, a method for processing a web is provided. The method includes guiding a web using at least one web tensioning unit. The web tension adjustment unit includes a first guide roller including the adjustment unit. The web tensioning unit includes one or more first non-contact sensors positioned to measure the displacement of the web at a first location. The method further includes measuring the displacement of the web at the first location. The method further includes adjusting the position of the first guide roller by moving one end of the first guide roller, wherein the adjusting step is based on the measured displacement of the web.

[0012] 구현들은 다음의 것들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 방법은 측정된 변위 데이터에 기초하여 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하기 위한 신호를 계산하는 단계를 더 포함하며, 조정 이후, 양 측면들 상에서의 웹의 장력은 동일하다. 방법은 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정한 이후 웹을 재료의 층으로 코팅하는 단계를 더 포함한다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 공초점 레이저 센서들, 삼각 측량 기반 레이저 센서들, 라인 기반 레이저 센서들, 커패시턴스 센서들, 와전류 센서들, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 이동 방향에 수직인, 웹을 가로지르는 횡단 방향으로 배열되는 적어도 제1 센서 및 제2 센서를 포함한다. 제1 로케이션은 제1 가이드 롤러와 제2 롤러 사이에 있으며, 여기서 웹은 프리 스팬 포지션에 있다. 제1 센서는 횡단 방향을 따르는 제1 로케이션에서 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되고, 제2 센서는 횡단 방향을 따르는 제2 로케이션에서 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝된다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 반사각을 측정한다. 방법은 웹의 측정된 반사각에 기초하여 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하기 위한 신호를 계산하는 단계를 더 포함하며, 조정 이후, 양 측면들 상에서의 웹의 장력은 동일하다.[0012] Implementations may include one or more of the following: The method further includes calculating a signal for adjusting the position of the first guide roller based on the measured displacement data, wherein after adjustment, the tension of the web on both sides is the same. The method further includes coating the web with a layer of material after adjusting the position of the first guide roller. The one or more first non-contact sensors are selected from confocal laser sensors, triangulation-based laser sensors, line-based laser sensors, capacitance sensors, eddy current sensors, or a combination thereof. The one or more first non-contact sensors include at least a first sensor and a second sensor arranged in a transverse direction across the web, perpendicular to the direction of movement of the web. The first location is between the first guide roller and the second roller, where the web is in a free span position. The first sensor is positioned to measure the displacement of the web at a first location along the transverse direction, and the second sensor is positioned to measure the displacement of the web at a second location along the transverse direction. One or more first non-contact sensors measure the angle of reflection of the web. The method further includes calculating a signal for adjusting the position of the first guide roller based on the measured reflection angle of the web, wherein after adjustment, the tension of the web on both sides is the same.

[0013] 다른 양상에서, 명령들이 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되며, 명령들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세스로 하여금 상기 장치 및/또는 방법의 동작들을 수행하게 한다.[0013] In another aspect, instructions are stored on a non-transitory computer readable medium where, when executed by a processor, they cause a process to perform the operations of the apparatus and/or method.

[0014] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 구현들의 보다 구체적인 설명이 구현들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 구현들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 구현들만을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 구현들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0015] 도 1은 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 웹 프로세싱 장치의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0016] 도 2는 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 웹 장력 조정 유닛의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0017] 도 3은 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 도 2의 웹 장력 조정 유닛의 개략적인 평면도를 예시한다.
[0018] 도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 조정 유닛을 통합하는 롤러의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0019] 도 5는 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 웹 장력을 조정하는 방법의 흐름도를 예시한다.
[0020] 도 6a는 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 센서 판독치들의 플롯을 예시한다.
[0021] 도 6b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 센서 판독치들의 플롯을 예시한다.
[0022] 도 7은 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 웹 장력을 조정하는 신호 흐름 차트를 예시한다.
[0023] 도 8은 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 웹 장력 조정 유닛을 통합하는 웹 코팅 시스템의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0024] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해, 가능한 경우, 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 구현의 엘리먼트들 및 특징들이 추가의 언급없이 다른 구현들에 유익하게 통합될 수 있음이 고려된다.
[0014] In a manner that the above-enumerated features of the present disclosure may be understood in detail, a more detailed description of the implementations briefly summarized above may be made with reference to the implementations, some of which are illustrated in the accompanying drawings. It is done. However, it should be noted that the accompanying drawings illustrate only typical implementations of the disclosure and should not be considered limiting the scope of the disclosure, as the disclosure may permit other equally effective implementations. Because there is.
[0015] Figure 1 illustrates a schematic cross-sectional view of a web processing device in accordance with one or more implementations of the present disclosure.
[0016] Figure 2 illustrates a schematic cross-sectional view of a web tension adjustment unit according to one or more implementations of the present disclosure.
[0017] Figure 3 illustrates a schematic top view of the web tension adjustment unit of Figure 2 in accordance with one or more implementations of the present disclosure.
[0018] Figure 4 illustrates a schematic cross-sectional view of a roller incorporating an adjustment unit according to one or more implementations of the present disclosure.
[0019] Figure 5 illustrates a flow diagram of a method of adjusting web tension in accordance with one or more implementations of the present disclosure.
[0020] Figure 6A illustrates a plot of sensor readings according to one or more implementations of the present disclosure.
[0021] Figure 6B illustrates a plot of sensor readings according to one or more implementations of the present disclosure.
[0022] Figure 7 illustrates a signal flow chart for adjusting web tension in accordance with one or more implementations of the present disclosure.
[0023] Figure 8 illustrates a schematic cross-sectional view of a web coating system incorporating a web tension adjustment unit in accordance with one or more implementations of the present disclosure.
[0024] To facilitate understanding, identical reference numerals have been used, where possible, to designate identical elements that are common to the drawings. It is contemplated that elements and features of one implementation may be beneficially incorporated into other implementations without further remark.

[0025] 다음의 개시내용은 롤투롤(roll-to-roll) 증착 시스템들, 계측 시스템들, 및 롤투롤 증착 시스템에서 가요성 기판 또는 웹의 웹 장력을 모니터링하고 조정하는 방법들을 설명한다. 본 개시내용의 다양한 구현들에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 특정한 세부사항들이 다음의 설명에서 그리고 도 1 내지 도 8에서 기술된다. 웹 코팅, 코팅 계측 시스템들, 롤투롤 증착 시스템에서 가요성 기판 또는 웹의 웹 장력을 조정하는 것과 종종 연관되는 널리 공지된 구조물들 및 시스템들을 설명하는 다른 세부사항들은 다양한 구현들의 설명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 방지하기 위해 다음의 개시내용에서 기술되지 않는다.[0025] The following disclosure describes roll-to-roll deposition systems, metrology systems, and methods for monitoring and adjusting web tension of a flexible substrate or web in a roll-to-roll deposition system. Specific details are set forth in the following description and in FIGS. 1-8 to provide a thorough understanding of various implementations of the present disclosure. Other details describing well-known structures and systems often associated with adjusting web tension of a flexible substrate or web in web coating, coating metrology systems, and roll-to-roll deposition systems would unnecessarily obscure the description of various implementations. In order to avoid causing harm, it is not described in the following disclosure.

[0026] 도면들에 도시된 세부사항들, 치수들, 각도들 및 다른 특징들 중 다수는 단지 특정 구현들을 예시하는 것일 뿐이다. 따라서, 다른 구현들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 세부사항들, 컴포넌트들, 치수들, 각도들 및 특징들을 가질 수 있다. 게다가, 본 개시내용의 추가의 구현들은 아래에서 설명되는 몇몇 세부사항들 없이 실시될 수 있다.[0026] Many of the details, dimensions, angles and other features shown in the drawings are merely illustrative of specific implementations. Accordingly, other implementations may have other details, components, dimensions, angles, and features without departing from the spirit or scope of the disclosure. Moreover, additional implementations of the present disclosure may be practiced without some of the details described below.

[0027] 시스템의 기하학적 형상 및 움직임을 설명하는 목적들을 위해, 데카르트 좌표들(x, y, 및 z)이 사용된다. 본원에서 사용될 때, x 방향을 따르는 움직임은 +x 및 -x 방향들을 따르는 움직임 둘 모두를 지칭할 수 있다. 본원에서 사용될 때, y 방향을 따르는 움직임은 +y 및 -y 방향들을 따르는 움직임을 지칭할 수 있다. 본원에서 사용될 때, z 방향을 따르는 움직임은 +z 및 -z 방향들을 따르는 움직임을 지칭할 수 있다.[0027] For purposes of describing the geometry and motion of a system, Cartesian coordinates (x, y, and z) are used. As used herein, movement along the x direction can refer to both +x and -x directions. As used herein, movement along the y direction may refer to movement along the +y and -y directions. As used herein, movement along the z direction may refer to movement along the +z and -z directions.

[0028] 본원에서 설명되는 구현들은 롤투롤 코팅 시스템, 예컨대 TopMet™, SmartWeb™, TopBeam™을 참조하여 하기에서 설명될 것인데, 이들 모두는 미국 캘리포니아 산타클라라에 소재하는 Applied Materials, Inc.로부터 입수가능하다. 롤투롤 프로세싱을 수행할 수 있는 다른 도구들도 본원에서 설명되는 구현들로부터 이익을 얻도록 또한 구성될 수 있다. 본원에서 설명되는 장치 설명은 예시적이며, 본원에서 설명되는 구현들의 범위를 제한하는 것으로 해석되거나 또는 이해되어서는 안된다. 또한, 본원에서 설명되는 구현들은 단일의 측면 상에 코팅을 갖는 가요성 기판 또는 대향 측면들 상에 코팅을 갖는 또는 양면 코팅을 갖는 가요성 기판에 적용가능하다.[0028] Implementations described herein will be described below with reference to roll-to-roll coating systems such as TopMet™, SmartWeb™, TopBeam™, all of which are available from Applied Materials, Inc., Santa Clara, California. Other tools capable of performing roll-to-roll processing may also be configured to benefit from the implementations described herein. The device description described herein is illustrative and should not be construed or understood as limiting the scope of the implementations described herein. Additionally, the implementations described herein are applicable to flexible substrates with a coating on a single side or with a coating on opposite sides or with a double-sided coating.

[0029] 본원에서 설명되는 일부 구현들이 실시될 수 있는 특정한 기판이 제한되지는 않지만, 예를 들면, 웹 기반의 기판들, 패널들 및 별개의 시트들을 포함한 가요성 기판들 상에서 구현들을 실시하는 것이 특히 유익하다는 것을 유의한다. 기판은 또한 포일, 필름, 또는 박판(thin plate)의 형태일 수 있다.[0029] Although the specific substrates on which some of the implementations described herein may be practiced are not limited, it is particularly advantageous to practice them on flexible substrates, including, for example, web-based substrates, panels, and discrete sheets. Please note that The substrate may also be in the form of a foil, film, or thin plate.

[0030] 본원에서 설명되는 구현들 내에서 사용되는 가요성 기판 또는 웹은, 전형적으로, 그것이 굴곡가능하다는 점을 특징으로 할 수 있다는 것이 또한 여기에 주목된다. 용어 "웹"은 용어 "스트립", 용어 "가요성 기판" 등에 대해 동의어로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 본원의 구현들에서 설명되는 웹은 포일일 수 있다. 용어 "웹"의 동의어들은 스트립, 포일, 가요성 기판 등이다. 전형적으로, 웹은 얇은 가요성 재료의 연속 시트를 포함한다. 웹 재료들의 예들은 금속들, 플라스틱들, 종이 등을 포함한다. 본원에서 이해되는 바와 같은 웹은 전형적으로 3차원 고체 본체이다. 본원에서 이해되는 바와 같은 웹의 두께는 1 mm 미만, 더욱 전형적으로는 500 mm 미만 또는 심지어 10 mm 미만일 수 있다. 본원에서 이해되는 바와 같은 웹은 적어도 0.5 m, 더욱 전형적으로는 적어도 1 m 또는 심지어 적어도 4 m의 폭을 가질 수 있다. 본원에서 이해되는 바와 같은 웹은 전형적으로 적어도 1 km, 25 km 또는 심지어 60 km의 길이를 갖는다.[0030] It is also noted herein that the flexible substrate or web used within the implementations described herein may typically be characterized by the fact that it is bendable. The term “web” may be used as a synonym for the term “strip”, the term “flexible substrate”, etc. For example, the web described in implementations herein may be a foil. Synonyms for the term “web” include strip, foil, flexible substrate, etc. Typically, a web comprises a continuous sheet of thin, flexible material. Examples of web materials include metals, plastics, paper, etc. A web as understood herein is typically a three-dimensional solid body. The thickness of the web as understood herein may be less than 1 mm, more typically less than 500 mm or even less than 10 mm. A web as understood herein may have a width of at least 0.5 m, more typically at least 1 m or even at least 4 m. A web as understood herein typically has a length of at least 1 km, 25 km or even 60 km.

[0031] 기판이 수직으로 배향된 기판인 일부 구현들에서, 수직으로 배향된 기판은 수직 평면에 대해 기울어질 수 있다는 것을 추가로 유의한다. 예를 들면, 일부 구현들에서, 기판은 수직 평면으로부터 약 1 도 내지 약 20 도 기울어질 수 있다. 기판이 수평으로 배향되는 기판인 일부 구현들에서, 수평으로 배향된 기판은 수평 평면에 대해 기울어질 수 있다. 예를 들면, 일부 구현들에서, 기판은 수평 평면으로부터 약 1 도 내지 약 20 도 기울어질 수 있다. 본원에서 사용될 때, 용어 "수직"은 수평선에 대해 수직인 가요성 전도성 기판의 주 표면 또는 증착 표면으로서 정의된다. 본원에서 사용될 때, 용어 "수평"은 가요성 전도성 기판의 주 표면 또는 증착 표면이 수평선에 대해 평행한 것으로 정의된다.[0031] It is further noted that in some implementations where the substrate is a vertically oriented substrate, the vertically oriented substrate may be tilted with respect to the vertical plane. For example, in some implementations, the substrate can be tilted from about 1 degree to about 20 degrees from the vertical plane. In some implementations where the substrate is a horizontally oriented substrate, the horizontally oriented substrate can be tilted with respect to a horizontal plane. For example, in some implementations, the substrate can be tilted from about 1 degree to about 20 degrees from a horizontal plane. As used herein, the term “vertical” is defined as the major surface or deposition surface of a flexible conductive substrate perpendicular to the horizontal. As used herein, the term “horizontal” is defined as the major surface or deposition surface of the flexible conductive substrate being parallel to the horizon.

[0032] 본 개시내용에서, "롤" 또는 "롤러"는 프로세싱 시스템에서의 기판의 존재 동안 기판(또는 기판의 일부)이 접촉할 수 있는 표면을 제공하는 디바이스로서 이해될 수 있다는 것을 추가로 유의한다. 본원에서 언급되는 "롤" 또는 "롤러" 의 적어도 일부는 프로세싱될 또는 이미 프로세싱된 기판과 접촉하기 위한 원형 모양의 형상을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, "롤" 또는 "롤러"는 원통형 또는 실질적으로 원통형 형상을 가질 수 있다. 실질적으로 원통형인 형상은 일직선의 길이 방향 축 주위에 형성될 수 있거나 또는 굴곡된 길이 방향 축 주위에 형성될 수 있다. 일부 구현들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 "롤" 또는 "롤러"는 가요성 기판과 접촉하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 본원에서 언급되는 바와 같은 "롤" 또는 "롤러"는 기판이 프로세싱되는 동안(예컨대 증착 프로세스 동안) 또는 기판이 프로세싱 시스템에 존재하는 동안 기판을 가이드하도록 구성되는 가이드 롤러(guiding roller); 코팅될 기판에 정의된 장력을 제공하도록 구성되는 스프레더 롤러; 정의된 이동 경로를 따라 기판을 편향시키는 편향 롤러; 프로세싱 동안 기판을 지지하기 위한 프로세싱 롤러, 예컨대 프로세스 드럼, 예를 들면, 코팅 롤러 또는 코팅 드럼; 조정 롤러, 공급 롤, 테이크업 롤(take-up roll) 등일 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같은 "롤" 또는 "롤러"는 금속을 포함할 수 있다. 일 구현에서, 기판과 접촉하게 될 롤러 디바이스의 표면은 코팅될 개개의 기판에 맞게 구성될 수 있다. 게다가, 일부 구현들에 따르면, 본원에서 설명되는 바와 같은 롤러들은 특히 이중 베어링 롤러 아키텍처를 갖는 저마찰 롤러 베어링들에 장착될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같은 운송 어레인지먼트(transportation arrangement)의 롤러 평행성이 달성될 수 있으며, 기판 운송 동안 횡단 방향의 기판이 "일탈하는(wandering)" 것이 제거될 수 있다.[0032] It is further noted that in the present disclosure, a “roll” or “roller” may be understood as a device that provides a surface with which a substrate (or part of a substrate) can be contacted during its presence in the processing system. At least some of the “rolls” or “rollers” referred to herein may comprise a circular shape for contacting the substrate to be processed or already processed. In some implementations, the “roll” or “roller” may have a cylindrical or substantially cylindrical shape. The substantially cylindrical shape may be formed around a straight longitudinal axis or may be formed around a curved longitudinal axis. According to some implementations, a “roll” or “roller” as described herein can be configured to contact a flexible substrate. For example, a “roll” or “roller” as referred to herein refers to a guiding roller configured to guide a substrate while the substrate is being processed (e.g., during a deposition process) or while the substrate is in the processing system. ; a spreader roller configured to provide a defined tension to the substrate to be coated; a deflection roller that deflects the substrate along a defined travel path; Processing rollers, such as process drums, for example coating rollers or coating drums, for supporting the substrate during processing; It may be an adjustment roller, a feed roll, a take-up roll, etc. A “roll” or “roller” as described herein may include metal. In one implementation, the surface of the roller device that will come into contact with the substrate can be configured to suit the individual substrate to be coated. Moreover, it should be understood that, according to some implementations, rollers as described herein may be mounted on low friction roller bearings, especially with a dual bearing roller architecture. Accordingly, roller parallelism of the transport arrangement as described herein can be achieved and “wandering” of the substrate in the transverse direction during substrate transport can be eliminated.

[0033] 웹 시스템에서의 롤러들의 오정렬에 기인하여 프로세싱 동안 웹을 따르는 장력의 변동들은 프로세싱된 웹에서 주름들 및 다른 결함들로 이어질 수 있으며, 이들은 프로세싱된 웹을 손상시킬 수 있다. 챔버에서의 웹 장력을 조정하는 한 가지 방식은 웹 시스템을 셧다운하고, 웹 시스템을 개방하고, 그리고 롤러들을 물리적으로 조정하는 것이다. 그러나, 이것은 웹 시스템의 상당한 가동 중단 시간(downtime)으로 이어질 수 있으며, 이것은 소유 비용을 증가시킬 수 있다. 또한, 웹에서의 이들 결함들은 전체 웹이 프로세싱된 이후까지 검출되지 않을 수 있다. 이것은 프로세싱된 웹을 폐기하는 것으로 이어질 수 있으며, 이것은 재료 비용들을 증가시킬 수 있다. 따라서, 프로세싱 동안 웹에서의 장력을 인시튜로(in-situ) 모니터링할 수 있는 것 및 시스템을 개방하지 않고도 모니터링된 장력에 응답하여 웹 장력을 동적으로 조정할 수 있는 것이 유리할 것이다.[0033] Fluctuations in tension along the web during processing due to misalignment of rollers in the web system can lead to wrinkles and other defects in the processed web, which can damage the processed web. One way to adjust the web tension in the chamber is to shut down the web system, open the web system, and physically adjust the rollers. However, this can lead to significant downtime of the web system, which can increase the cost of ownership. Additionally, these defects in the web may not be detected until after the entire web has been processed. This may lead to discarding the processed web, which may increase material costs. Accordingly, it would be advantageous to be able to monitor the tension in the web in-situ during processing and to be able to dynamically adjust the web tension in response to the monitored tension without opening the system.

[0034] 또한, 웹 시스템들에서 사용되는 현재의 광학 모니터링 시스템들은 작은 피사계 심도(depth of field), 예를 들면, +/-20 ㎛의 범위의 피사계 심도를 가질 수 있다. 이것은 조사 하에 있는 웹이, 예를 들면, 펄럭임(fluttering)에 의해, 광 빔의 광학 경로를 따라 +/-20 ㎛ 이상만큼 포지션을 변경해서는 안된다는 것을 의미한다. 가요성 기판의 그 운송 동안의 광학적 투과 속성들을 신뢰성 있게 측정하는 것은 특히 어렵다. 예를 들면, 가요성 기판들은 기판 운송 경로에 수직인 방향에서, 특히 기판이 기판 지지체 상에 지지되지 않는 기판의 부분들에서, 펄럭임을 나타내는 경향이 있을 수 있다. 게다가, 가요성 기판들은 전형적으로 얇고 섬세하며, 그 결과 그러한 기판들은 지지되지 않는 포지션들에서 20 ㎛ 이상만큼 펄럭일 수 있다. 이 웹 펄럭임은 전형적으로 가요성 기판을 모니터링하기 위해 사용될 수 있는 거리들 측정 센서들의 타입들을 제한한다. 예를 들면, 전형적으로 삼각 측량 기반의 센서들은 웹 펄럭임에 기인하여 양면 측정들에 대해서는 사용되지 않는다.[0034] Additionally, current optical monitoring systems used in web systems may have a small depth of field, for example in the range of +/-20 μm. This means that the web under irradiation should not change its position by more than +/-20 μm along the optical path of the light beam, for example by fluttering. It is particularly difficult to reliably measure the optical transmission properties of a flexible substrate during its transport. For example, flexible substrates may tend to exhibit fluttering in a direction perpendicular to the substrate transport path, particularly in portions of the substrate where the substrate is not supported on a substrate support. Additionally, flexible substrates are typically thin and delicate, and as a result, such substrates can flap by more than 20 μm in unsupported positions. This web flapping typically limits the types of distance measuring sensors that can be used to monitor flexible substrates. For example, typically triangulation based sensors are not used for duplex measurements due to web fluttering.

[0035] 웹 코팅의 프로세스들에서, 두께를 측정하기 위해 사용되는 여러 가지 계측 기법들이 있다. 이들 기법들 중 일부는 웹 펄럭임에 의해 야기되는 에러들의 문제를 겪게 되고 그들의 사용을 더욱 어렵게 만든다. 본 개시내용의 일부 구현들은 반대 접근법을 취하고 관심 측정치로서 펄럭임에 대한 민감도를 사용하고 그것을 웹의 로컬 장력에 대한 비접촉식 프록시로서 사용한다. 샘플 각도에 대한 민감도를 갖는 임의의 적절한 센서 계측이 사용될 수 있다. 예를 들면, 삼각 측량 레이저 변위, 커패시턴스, 및 와전류가 사용될 수 있다. 기본적으로 펄럭임에 민감한 임의의 신호는 웹의 코팅되지 않은 부분 또는 두께에서의 변동이 펄럭임으로부터의 신호와는 훨씬 상이한 주파수에서 발생하는 코팅된 섹션 중 어느 하나에 대해 재사용될 수 있다. 변동의 소스들 둘 모두가 발생하는 경우, 그들은, 관련된 두께 및 펄럭임/웹 장력 정보를 추출하도록, 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터를 사용하여 수학적으로 파티셔닝될 수 있다.[0035] In web coating processes, there are several metrology techniques used to measure thickness. Some of these techniques suffer from errors caused by web fluttering, making their use more difficult. Some implementations of the present disclosure take the opposite approach and use sensitivity to flapping as the measure of interest and use it as a non-contact proxy for the local tension of the web. Any suitable sensor measurement with sensitivity to sample angle can be used. For example, triangulation laser displacement, capacitance, and eddy current can be used. Essentially any signal that is sensitive to fluttering can be reused for either the uncoated portion of the web or the coated section where variations in thickness occur at a much different frequency than the signal from fluttering. If both sources of variation occur, they can be mathematically partitioned using high-pass and low-pass filters to extract relevant thickness and flutter/web tension information.

[0036] 본 개시내용의 일부 구현들에서, 웹 각도를 계산하기 위해 비접촉식 센서를 사용하여 크로스 웹 장력이 실시간으로 측정된다. 웹 각도의 측정치는 웹을 모니터링하기 위해 레이저 센서들과 같은 다양한 광학 센서들의 사용을 가능하게 하는 롤러들의 평행성을 조정하기 위해 제어 시스템으로 다시 주입될 수 있다. 레이저 기반의 삼각 측량 거리 센서들은 웹 프리젠테이션(web presentation)의 각도에 민감하다. 웹의 각도는 장력 및 필터링 메커니즘의 함수이다. 공지되어 있는 안정적인 두께의 웹들의 경우, 겉보기 두께의 변화는 이제 국소적으로 웹 각도의 표현이다. 그 각도는 그 포인트에서의 웹 경로의 장력의 함수이며, 어떠한 코팅도 발생하지 않는 웹 가장자리들 둘 모두에서 로케이션들이 선택되는 경우, 크로스 웹 장력은 실시간으로 측정될 수 있다. 그런 다음, 이 측정치는, 롤러들의 평행성을 조정함으로써 웹 장력을 정정하기 위해 제어 시스템으로 다시 주입될 수 있다.[0036] In some implementations of the present disclosure, cross web tension is measured in real time using a non-contact sensor to calculate web angle. Measurements of the web angle can be fed back into the control system to adjust the parallelism of the rollers, enabling the use of various optical sensors, such as laser sensors, to monitor the web. Laser-based triangulation distance sensors are sensitive to the angle of the web presentation. The angle of the web is a function of tension and filtering mechanism. For webs of known stable thickness, the change in apparent thickness is now locally an expression of the web angle. The angle is a function of the tension of the web path at that point, and if locations are selected on both web edges where no coating occurs, the cross web tension can be measured in real time. This measurement can then be fed back into the control system to correct the web tension by adjusting the parallelism of the rollers.

[0037] 본 개시내용의 일부 구현들에서, 비접촉식 센서는 공초점 레이저 센서들, 삼각 측량 기반 레이저 센서들, 라인 기반 레이저 센서들, 커패시턴스 센서들, 와전류 센서들, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.[0037] In some implementations of the disclosure, the non-contact sensor is selected from confocal laser sensors, triangulation-based laser sensors, line-based laser sensors, capacitance sensors, eddy current sensors, or a combination thereof.

[0038] 도 1은 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 웹 프로세싱 장치(110)를 포함하는 웹 프로세싱 시스템(100)의 개략적인 단면도를 예시한다. 웹 프로세싱 장치(110)는 웹 장력 조정 유닛(120)을 포함한다. 웹 프로세싱 장치(110)는 하나 이상의 층들로 코팅되도록 웹(130)이 공급되는 하나 이상의 코팅 유닛들(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 게다가, 웹(130)이 코일링(coil)되어 있는 웹 보관 스풀(140)이 도시되어 있다. 전형적으로, 웹 보관 스풀(140) 상의 웹(130)은 프로세싱되지 않는다. 도시된 구현에 대한 대안으로, 웹 보관 스풀(140)은 웹 프로세싱 장치(110) 내에 포지셔닝될 수 있다(예를 들면, 도 8에 예시되는 구현 참조). 본원에서 설명되는 일부 구현들에서, 웹 프로세싱 장치(110)는 진공 조건들, 예를 들면, 10 mbar 미만 또는 심지어 1 mbar 미만의 압력들에서 동작된다. 다른 구현들에서, 웹 프로세싱 장치(110)는 대기 조건들에서 동작된다.[0038] 1 illustrates a schematic cross-sectional view of a web processing system 100 including a web processing device 110 in accordance with one or more implementations of the present disclosure. Web processing device 110 includes a web tension adjustment unit 120. Web processing device 110 may further include one or more coating units (not shown) from which web 130 is supplied to be coated in one or more layers. Additionally, a web storage spool 140 is shown with web 130 coiled thereon. Typically, the web 130 on the web storage spool 140 is not processed. As an alternative to the depicted implementation, web storage spool 140 may be positioned within web processing device 110 (see, e.g., the implementation illustrated in Figure 8). In some implementations described herein, web processing device 110 operates at vacuum conditions, for example, pressures below 10 mbar or even below 1 mbar. In other implementations, web processing device 110 operates in standby conditions.

[0039] 도 1에 도시되는 바와 같이, 웹(130)은 유입구 포트(inlet port)(150), 예컨대 제1 밀봉부(seal)를 통해 웹 프로세싱 장치(110)에 진입한다. 프로세싱된 웹(160)은 배출구 포트(outlet port)(170), 예컨대 제2 밀봉부를 통해 웹 프로세싱 장치(110) 밖으로 가이드되고, 권취 스풀(wind-up spool)(180) 상에 감겨질 수 있다. 도 1에 도시되는 구현에 대한 대안으로, 프로세싱된 웹을 보관하기 위한 권취 스풀은 웹 프로세싱 장치(110) 내에 포지셔닝될 수 있다(예를 들면, 도 8에 예시되는 구현 참조). 결과적으로, 일부 구현들에서, 권취 스풀은 진공 조건들에서 동작하도록 구성될 수 있다.[0039] As shown in Figure 1, web 130 enters web processing device 110 through an inlet port 150, such as a first seal. The processed web 160 may be guided out of the web processing device 110 through an outlet port 170, such as a second seal, and wound onto a wind-up spool 180. . As an alternative to the implementation shown in Figure 1, a take-up spool for holding the processed web may be positioned within the web processing device 110 (see, for example, the implementation illustrated in Figure 8). As a result, in some implementations, the take-up spool may be configured to operate in vacuum conditions.

[0040] 전형적으로, 웹 프로세싱 장치(110)는 본 개시내용에 따른 1 개, 2 개, 3 개, 또는 그 초과의 웹 장력 조정 유닛들(120)을 포함한다.[0040] Typically, web processing device 110 includes one, two, three, or more web tension adjustment units 120 in accordance with the present disclosure.

[0041] 웹 프로세싱 시스템(100)은 웹 프로세싱 시스템(100)의 다양한 양상들을 제어하도록 동작가능한 시스템 제어기(190)를 더 포함한다. 시스템 제어기(190)는 웹 프로세싱 시스템(100)의 제어 및 자동화를 용이하게 하며 중앙 프로세싱 유닛(central processing unit; CPU), 메모리, 및 지원 회로들(또는 I/O)을 포함할 수 있다. 소프트웨어 명령들 및 데이터는 CPU에게 지시하기 위해 메모리 내에 코딩 및 저장될 수 있다. 시스템 제어기(190)는, 예를 들면, 시스템 버스를 통해 웹 프로세싱 시스템(100)의 컴포넌트들 중 하나 이상과 통신할 수 있다. 시스템 제어기(190)에 의해 판독가능한 프로그램(또는 컴퓨터 명령들)은 웹(130)과 같은 기판에 대해 어떤 태스크들이 수행가능한지를 결정한다. 일부 양상들에서, 프로그램은 프로세싱 조건들을 모니터링하기 위한, 웹 프로세싱 장치(110)를 제어하기 위한 그리고/또는 웹 장력 조정 유닛(120)을 제어하기 위한 코드를 포함할 수 있는, 시스템 제어기(190)에 의해 판독가능한 소프트웨어이다. 단일의 시스템 제어기인 시스템 제어기(190)가 도시되지만, 본원에서 설명되는 양상들과 함께 다수의 시스템 제어기들이 사용될 수 있다는 것이 인식되어야 한다.[0041] Web processing system 100 further includes a system controller 190 operable to control various aspects of web processing system 100. System controller 190 facilitates control and automation of web processing system 100 and may include a central processing unit (CPU), memory, and support circuits (or I/O). Software instructions and data can be coded and stored in memory to instruct the CPU. System controller 190 may communicate with one or more of the components of web processing system 100, for example, via a system bus. A program (or computer instructions) readable by system controller 190 determines which tasks can be performed on a substrate, such as web 130. In some aspects, the program may include code for monitoring processing conditions, controlling the web processing device 110 and/or controlling the web tension adjustment unit 120. It is software that can be read by . Although a single system controller, system controller 190, is shown, it should be recognized that multiple system controllers may be used with aspects described herein.

[0042] 본원에서 개시되는 바와 같은 웹 가이드 제어 유닛 또는 웹 프로세싱 장치의 전형적인 애플리케이션은 고진공 웹 필름 증착이다. 예를 들면, 일부 에너지 저장 디바이스 애플리케이션들에서, 기저의 애노드 또는 캐소드 재료들에 대한 사전 리튬화 층(pre-lithiation layer)으로서 기능하는 웹 위에 리튬 금속의 얇은 층이 증착될 수 있다. 본원에서 개시되는 바와 같은 웹 장력 조정 유닛 또는 웹 프로세싱 장치의 추가적인 애플리케이션은 얇은 플라스틱, 종이 또는 금속 포일과 같은 패키징 기판 상에서 보호 층의 증착을 수반한다. 신선도를 촉진하고 이들 필름들을 사용하는 소비자 제품들의 보관 수명(shelf life)을 연장하는 수분 또는 산소 배리어를 생성하기 위해 얇은 금속 또는 산화물 필름들이 패키징 기판 상에 증착될 수 있다.[0042] A typical application of a web guide control unit or web processing device as disclosed herein is high vacuum web film deposition. For example, in some energy storage device applications, a thin layer of lithium metal may be deposited over the web to serve as a pre-lithiation layer for the underlying anode or cathode materials. A further application of the web tensioning unit or web processing device as disclosed herein involves the deposition of a protective layer on a packaging substrate such as thin plastic, paper or metal foil. Thin metal or oxide films can be deposited on packaging substrates to create a moisture or oxygen barrier that promotes freshness and extends the shelf life of consumer products using these films.

[0043] 본 개시내용의 구현에 따르면, 웹(130)은 웹 보관 스풀(140)과 같은 웹 공급부로부터 웹 프로세싱 장치(110)로 공급된다. 코일 상에서의 웹의 전형적인 길이들은 500 미터 내지 60 킬로미터의 범위 내에 있다. 일부 구현들에서, 웹(130)은 이전 웹 프로세싱 장치(도시되지 않음)로부터 웹 프로세싱 장치(110)로 공급된다. 일반적으로, 그리고 본 구현으로 제한되지 않으면서, 본원에서 개시되는 바와 같은 웹 프로세싱 장치들 중 2 개, 3 개, 또는 그 초과가 나란히 포지셔닝될 수 있고, 그 결과, 웹은 이들 웹 프로세싱 장치들 전체를 통해 연속적으로 이어진다.[0043] According to implementations of the present disclosure, web 130 is supplied to web processing device 110 from a web supply, such as web storage spool 140. Typical lengths of the web on the coil are in the range of 500 meters to 60 kilometers. In some implementations, web 130 is supplied to web processing device 110 from a previous web processing device (not shown). In general, and without being limited to this implementation, two, three, or more of the web processing devices as disclosed herein can be positioned in tandem, such that a web can be distributed across all of these web processing devices. It continues continuously through.

[0044] 본 구현으로 제한되지 않으면서, 전형적인 가이드 속도들은 분당 0.01 미터 내지 초당 20 미터(m/s)의 범위 내에 있다. 웹 프로세싱 장치(110)에서는 상이한 프로세싱 동작들, 예컨대 웹의 세정, 코팅, 특히 스퍼터링, 냉각, 가열, 또는 구조화가 수행될 수 있다.[0044] Without being limited by this implementation, typical guide speeds range from 0.01 meters per minute to 20 meters per second (m/s). In the web processing device 110 different processing operations can be performed, such as cleaning, coating, especially sputtering, cooling, heating or structuring of the web.

[0045] 웹 프로세싱 장치(110)에서 웹이 프로세싱된 이후, 프로세싱된 웹(160)은 배출구 포트(170)에서 웹 프로세싱 장치(110)를 빠져나간다. 프로세싱된 웹(160)은, 권취 스풀(180)에 의해 도 1에 도시되는 바와 같이, 제2 프로세싱 유닛으로 공급될 수 있거나 또는 보관을 위해 가이드될 수 있다. 특히, 본원에서 개시되는 바와 같은 웹 프로세싱 시스템, 웹 프로세싱 장치, 및 방법들은 특히 스풀 상에서 웹을 연속적인 방식으로 권취하는(winding-up) 것을 허용하고, 따라서 권취 스풀 상에서의 비대칭적인 층 스택을 방지한다.[0045] After the web is processed in web processing device 110, the processed web 160 exits web processing device 110 at outlet port 170. Processed web 160 may be fed to a second processing unit, as shown in FIG. 1 , by take-up spool 180 or may be guided for storage. In particular, the web processing systems, web processing devices, and methods as disclosed herein specifically allow winding-up of the web on a spool in a continuous manner, thereby preventing asymmetric layer stacking on the winding spool. do.

[0046] 본원에서 설명되는 바와 같은 웹 장력 조정 유닛 및 웹 프로세싱 장치는 다양한 애플리케이션들에서 웹을 가이드하기 위해 사용될 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같은 웹 프로세싱 장치는 금속 웹, 특히 구리 또는 알루미늄 웹, 및 얇은 플라스틱 웹들과 같은 웹들을 코팅하는 데 특히 적합하다. 이러한 맥락에서 얇은 웹은 1 m 내지 200 m, 특히 30 ㎛ 내지 140 ㎛의 두께를 갖는 것으로 이해되도록 의도된다.[0046] A web tensioning unit and web processing device as described herein can be used to guide a web in a variety of applications. The web processing apparatus as described herein is particularly suitable for coating webs such as metal webs, especially copper or aluminum webs, and thin plastic webs. A thin web in this context is intended to be understood as having a thickness of between 1 m and 200 m, especially between 30 μm and 140 μm.

[0047] 도 2는 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 웹 장력 조정 유닛(120)의 개략적인 단면도를 예시한다. 도 3은 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 도 2의 웹 장력 조정 유닛(120)의 개략적인 평면도를 예시한다. 웹 장력 조정 유닛(120)은 기판, 예컨대 웹(130)을 가이드하기 위한 제1 롤러(210)와 제2 롤러(220)를 포함한다. 제1 롤러(210) 및/또는 제2 롤러(220)는 가이드 롤러들일 수 있다. 웹 장력 조정 유닛(120)은 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230a-230d)(통칭하여 230) 및 옵션 사항으로(optionally) 하나 이상의 제2 비접촉식 센서들(240)을 더 포함한다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230) 및/또는 하나 이상의 제2 비접촉식 센서들(240)은 자립형일 수 있거나 또는 모듈 내에 포지셔닝될 수 있다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 웹(130)은 기판 운송 경로(T)를 따라 제1 롤러(210)로부터 제2 롤러(220)까지 반송 및 운반된다.[0047] 2 illustrates a schematic cross-sectional view of a web tension adjustment unit 120 in accordance with one or more implementations of the present disclosure. FIG. 3 illustrates a schematic top view of the web tension adjustment unit 120 of FIG. 2 in accordance with one or more implementations of the present disclosure. The web tension adjustment unit 120 includes a first roller 210 and a second roller 220 for guiding a substrate, such as a web 130. The first roller 210 and/or the second roller 220 may be guide rollers. Web tension adjustment unit 120 further includes one or more first non-contact sensors 230a-230d (collectively 230) and optionally one or more second non-contact sensors 240. The one or more first non-contact sensors 230 and/or one or more second non-contact sensors 240 may be free-standing or positioned within a module. As shown in FIG. 2, the web 130 is conveyed and transported from the first roller 210 to the second roller 220 along the substrate transport path T.

[0048] 일부 구현들에서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230)은 제1 롤러(210)와 제2 롤러(220) 사이의 포지션에 제공될 수 있다. 존재하는 경우, 하나 이상의 제2 비접촉식 센서들(240)도 제1 롤러(210)와 제2 롤러(220) 사이의 포지션에 또한 제공된다. 하나 이상의 제2 비접촉식 센서들(240)은 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230)의 반대편에 포지셔닝될 수 있다. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230)은 웹(130)의 제1 측면 또는 "전면(front side)"을 향하도록 포지셔닝될 수 있고, 하나 이상의 제2 비접촉식 센서들(240)은 웹(130)의 제2 측면 또는 "후면(backside)"을 향하도록 포지셔닝될 수 있다. 웹(130)이 기판 지지체 표면, 예를 들면, 롤러의 표면 상에서 지지되지 않는, 제1 롤러(210)와 제2 롤러(220) 사이의 영역은 "프리 스팬(free span)" 또는 "프리 스팬 포지션"으로서 또한 지칭될 수 있다. 웹(130)이 "프리 스팬 포지션"에서 펄럭일 수 있고, 그 결과, 광학적 측정이 부정적인 영향을 받을 수 있다는 것이 표시되어 있다. 예를 들면, 웹(130)의 검사된 부분은 기판 운송 방향("T")에 수직인 방향에서 광 빔의 초점 밖으로 이동할 수 있다. 펄럭이는 동안 반사각의 이러한 변화는 웹의 반사각을 변경하며, 이것은 웹의 국소적 장력의 변화를 식별하기 위해 사용될 수 있다. 국소적 장력의 이러한 변화는 시스템 제어기(190)로 전달될 수 있고 그리고/또는 그에 의해 계산될 수 있으며, 그런 다음, 제1 롤러(210) 및/또는 제2 롤러(220)의 평행성을 조정하기 위해 사용될 수 있다.[0048] In some implementations, one or more first non-contact sensors 230 may be provided at a position between the first roller 210 and the second roller 220. If present, one or more second non-contact sensors 240 are also provided at a position between the first roller 210 and the second roller 220. One or more second non-contact sensors 240 may be positioned opposite the one or more first non-contact sensors 230 . One or more first non-contact sensors 230 may be positioned toward the first side or “front side” of web 130 and one or more second non-contact sensors 240 may be positioned toward the first side or “front side” of web 130. It can be positioned to face the second side or “backside” of. The area between the first roller 210 and the second roller 220 where the web 130 is not supported on the substrate support surface, e.g., the surface of the roller, is “free span” or “free span.” It may also be referred to as “position”. It has been shown that the web 130 may flutter in a “free span position” and as a result the optical measurements may be negatively affected. For example, the inspected portion of web 130 may move out of focus of the light beam in a direction perpendicular to the substrate transport direction (“T”). This change in reflection angle during flapping changes the reflection angle of the web, which can be used to identify changes in the local tension of the web. This change in local tension may be communicated to and/or calculated by system controller 190, which then adjusts the parallelism of first roller 210 and/or second roller 220. It can be used to:

[0049] 일부 구현들에서, 도 3에 도시되는 바와 같이, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230)은, 이동 방향("T")에 수직인 횡단 방향을 따라 나란히 포지셔닝되는 복수의 제1 비접촉식 센서들(230a-230d)을 포함한다. 도 3에서는 4 개의 제1 비접촉식 센서들이 도시되어 있지만, 임의의 적절한 수의 제1 비접촉식 센서들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 일부 구현들에서, 웹(130) 위에서 횡단 방향을 따라 이동하도록 구성되는 단일의 비접촉식 센서가 복수의 비접촉식 센서들 대신에 사용된다. 복수의 제1 비접촉식 센서들(230a-230d)을 횡단 방향을 따라 포지셔닝하는 것은 비접촉식 센서들이 웹(130)의 폭을 가로질러 모니터링하는 것을 허용한다. 웹의 각도(예를 들면, 웹의 펄럭임)에 대한 민감성을 갖는 임의의 적절한 비접촉식 센서. 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230a-230d)은 임의의 수의 레이저 기반의 삼각 측량 센서들, 간섭계들, 이미지 센서들, 와전류 센서(Eddy Current Sensor; ECS)들, 커패시턴스 센서들, 및/또는 두께 센서들을 포함할 수 있다. 적절한 비접촉식 센서들의 예들은 레이저 기반의 삼각 측량 센서들, 예를 들면, Keyence 및 Micro-Epsilon LVDT 간섭계들을 포함한다. 본원에서 설명되는 구현들과 함께 사용될 수 있는 레이저 조면계(profilometer)들의 예들은, 7.5 mm 폭 내에서 애노드 가장자리 정의를 측정할 수 있고 가장자리 두께(Z 축) 및 직진성(X 축) 반복성을, 축들 둘 모두에 대해 0.3 ㎛ 이내에서, 갖는 Keyence LJ-X8020, 및 10 mm 폭 내에서 애노드 가장자리 정의를 측정할 수 있고 가장자리 두께 및 직진성 반복성을, 축들 둘 모두에 대해 0.2 ㎛ 이내에서, 갖는 Keyence CL-PT010을 포함한다.[0049] In some implementations, as shown in FIG. 3 , the one or more first non-contact sensors 230 may include a plurality of first non-contact sensors positioned side by side along a transverse direction perpendicular to the direction of movement (“T”) ( 230a-230d). Although four first non-contact sensors are shown in FIG. 3, any suitable number of first non-contact sensors may be used. For example, in some implementations, a single non-contact sensor configured to move along the transverse direction over web 130 is used in place of multiple non-contact sensors. Positioning the plurality of first non-contact sensors 230a-230d along the transverse direction allows the non-contact sensors to monitor across the width of web 130. Any suitable non-contact sensor having sensitivity to the angle of the web (e.g. web flapping). One or more first non-contact sensors 230a-230d may be any number of laser-based triangulation sensors, interferometers, image sensors, Eddy Current Sensors (ECS), capacitance sensors, and/or May include thickness sensors. Examples of suitable non-contact sensors include laser-based triangulation sensors, such as Keyence and Micro-Epsilon LVDT interferometers. Examples of laser profilometers that can be used with the implementations described herein are capable of measuring anode edge definition within a 7.5 mm width and measuring edge thickness (Z axis) and straightness (X axis) repeatability axes. Keyence LJ- Includes PT010.

[0050] 도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 조정 유닛을 통합하는 가이드 롤러(400)의 개략적인 단면도를 예시한다. 가이드 롤러(400)는, 예를 들면, 웹 장력 조정 유닛(120)에서 사용되는 제1 롤러(210) 및 제2 롤러(220) 중 적어도 하나일 수 있다. 가이드 롤러(400)는 전형적으로 샤프트(410)에 장착된다. 본원에서 사용될 때, 용어 샤프트는, 예를 들면, 회전가능할 수 있거나, 또는 롤러가 중심으로 삼아 회전하는 정적 축을 구성할 수 있는 가이드 롤러(400)의 임의의 지지체를 포함해야 한다.[0050] Figure 4 illustrates a schematic cross-sectional view of a guide roller 400 incorporating an adjustment unit according to one or more implementations of the present disclosure. The guide roller 400 may be, for example, at least one of the first roller 210 and the second roller 220 used in the web tension adjustment unit 120. Guide roller 400 is typically mounted on shaft 410. As used herein, the term shaft shall include any support of the guide roller 400, which may be rotatable, for example, or may constitute a static axis around which the roller rotates.

[0051] 웹(130)은 가이드 롤러(400)에 의해 가이드된다. 웹(130)은 일반적으로 프로세싱되지 않을 수 있거나 또는 하나 이상의 프로세싱 동작들을 이미 겪었을 수 있다. 특히, 본 개시내용의 웹 장력 조정 유닛(120)은 웹 프로세싱 장치들에서의 사용으로만 배타적으로 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 웹 장력 조정 유닛(120)은 웹 운송이 사용되는 제조 공장들에서 또한 구현될 수 있다.[0051] The web 130 is guided by a guide roller 400. Web 130 may be generally unprocessed or may have already undergone one or more processing operations. In particular, the web tension adjustment unit 120 of the present disclosure is not limited exclusively to use in web processing devices. For example, web tension adjustment unit 120 may also be implemented in manufacturing plants where web transportation is used.

[0052] 예시의 목적을 위해, 가이드 롤러(400)는 프레임(420) 상에 장착되는 것으로 도시된다. 프레임(420)은 가이드 롤러(400)를 지지할 수 있는 임의의 유닛일 수 있다. 특히, 가이드 롤러(400)의 양 측면들 상의 프레임(420)은 일체형 프레임에 속하는 것이 가능하지만, 그러나 필수는 아니다. 본 청구대상에서 사용되는 가이드 롤러들의 전형적인 직경들은 65 mm와 300 mm 사이에 있다.[0052] For purposes of illustration, guide roller 400 is shown mounted on frame 420. Frame 420 may be any unit capable of supporting guide roller 400. In particular, it is possible, but not required, that the frame 420 on both sides of the guide roller 400 belong to an integrated frame. Typical diameters of the guide rollers used in the subject matter are between 65 mm and 300 mm.

[0053] 가이드 롤러(400)의 정렬은 롤러 조정 유닛(430a, 430b)(통칭하여 430)을 사용하여 조정된다. 일부 구현들에서, 단일의 조정 유닛이 제공된다. 예를 들면, 롤러 조정 유닛(430a) 또는 롤러 조정 유닛(430b) 중 어느 하나가 존재한다. 롤러 조정 유닛(430)은 전형적으로 가이드 롤러(400)의 제1 단부(440) 또는 제2 단부(450)에 배치된다. 예를 들면, 롤러 조정 유닛(430a)은 제1 단부(440)에 배치될 수 있다. 롤러 조정 유닛(430b)은 가이드 롤러(400)의 제2 단부(450)에 배치될 수 있다. 2 개의 조정 유닛들 각각이, 전형적으로, 가이드 롤러(400)의 제1 단부(440) 및 제2 단부(450)에 제공되는 것, 예컨대 각각이 가이드 롤러(400)의 일 단부 상에 제공되는 것도 또한 가능하다. 예를 들면, 도 4에 예시적으로 예시되는 바와 같이, 롤러 조정 유닛(430b)은 제2 단부(450)에 인접하게 배치된다.[0053] The alignment of the guide roller 400 is adjusted using roller adjustment units 430a and 430b (collectively 430). In some implementations, a single coordination unit is provided. For example, there is either a roller adjustment unit 430a or a roller adjustment unit 430b. The roller adjustment unit 430 is typically disposed at the first end 440 or the second end 450 of the guide roller 400. For example, roller adjustment unit 430a may be disposed at first end 440. The roller adjustment unit 430b may be disposed at the second end 450 of the guide roller 400. Two adjustment units each are typically provided on a first end 440 and a second end 450 of the guide roller 400, e.g. each provided on one end of the guide roller 400. This is also possible. For example, as exemplarily illustrated in FIG. 4 , roller steering unit 430b is disposed adjacent second end 450 .

[0054] 일부 구현들에서, 롤러 조정 유닛(430)은 x 방향(+x/-x)을 따르는 이동, y 방향(+y/-y)을 따르는 이동, 및 z 방향(+z/-z)을 따르는 이동 중 적어도 하나에 대응할 수 있다. 따라서, 가이드 롤러(400)의 제1 단부(440) 및 제2 단부(450) 각각은 x 방향(예를 들면, +x/-x), y 방향(예를 들면, +y/-y), 및 z 방향(예를 들면, +z/-z) 중 적어도 하나를 따라 독립적으로 조정가능할 수 있다.[0054] In some implementations, roller steering unit 430 can perform movement along the x direction (+x/-x), movement along the y direction (+y/-y), and movement along the z direction (+z/-z). You can respond to at least one of them while moving. Accordingly, the first end 440 and the second end 450 of the guide roller 400 each move in the x direction (eg, +x/-x) and the y direction (eg, +y/-y). , and may be independently adjustable along at least one of the z direction (e.g., +z/-z).

[0055] 원칙적으로, 롤러 조정 유닛(430)은 웹(130)에 대해 작용하는 횡단 장력을 방지하기 위한 가이드 롤러(400)의 정렬을 위해 적용될 수 있다. 전형적으로, 본 개시내용의 롤러 조정 유닛(430)은 가이드 롤러(400)에서, 결과적으로는 가이드 롤러(400)에 후속하는 모든 기기에서, 상이한 코일링 강도(coiling strength)들을 보상하는 데 특히 유용하다. 상이한 코일링 강도는, 가장 전형적으로는, 웹의 폭을 따르는 그것의 상이한 두께의 결과이다. 이것은 일반적으로 기울어진 공급을 초래할 수 있고, 후속하여, 가이딩 롤러들과 웹(130) 사이의 가변 접촉을 초래할 수 있으며, 이것은 열적 문제(thermal complication)들을 수반할 수 있다.[0055] In principle, the roller adjustment unit 430 can be applied for alignment of the guide rollers 400 to prevent transverse tension acting on the web 130 . Typically, the roller adjustment unit 430 of the present disclosure is particularly useful for compensating for different coiling strengths in the guide roller 400 and, consequently, in all machines following the guide roller 400. do. Different coiling strengths are most typically a result of the different thicknesses of the web along its width. This may result in a generally skewed feed and subsequently variable contact between the guiding rollers and the web 130, which may be accompanied by thermal complications.

[0056] 본 개시내용의 일부 구현들에서, 가이드 롤러(400)는 냉각 또는 가열 롤러이다. 전형적으로, 가이드 롤러(400)의 하류 및/또는 상류에 포지셔닝되는 추가적인 롤러들이 있다. 다른 프로세싱 동작들, 예컨대 세정 또는 코팅은, 가이드 롤러(400) 이전에(즉, 상류에서) 또는 가이드 롤러(400) 이후에(즉, 하류에서) 취해질 수 있다.[0056] In some implementations of the present disclosure, guide roller 400 is a cooling or heating roller. Typically, there are additional rollers positioned downstream and/or upstream of the guide roller 400. Other processing operations, such as cleaning or coating, may be taken before (i.e., upstream) guide roller 400 or after (i.e., downstream) guide roller 400.

[0057] 본 개시내용의 임의의 구현으로 제한되지 않으면서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230)에 의해 측정되는 데이터는 가이드 롤러(400)의 정렬을 모니터링하기 위해 그리고 가이드 롤러(400)의 일 단부를 이동시킴으로써 가이드 롤러(400)의 정렬을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 수평 및 수직 방향 중 하나 이상과 비교하여 가이드 롤러(400)의 정렬은 변경된다. 가이드 롤러(400)의 일 단부에서 단지 하나의 롤러 조정 유닛(430)이 제공되는 경우, 가이드 롤러(400)의 다른 단부는 일정한 포지션에서 유지된다.[0057] Without being limited to any implementation of the present disclosure, data measured by the one or more first non-contact sensors 230 may be used to monitor the alignment of the guide roller 400 and to detect one end of the guide roller 400. It can be used to adjust the alignment of the guide roller 400 by moving it. Accordingly, the alignment of the guide roller 400 is changed compared to one or more of the horizontal and vertical directions. If only one roller adjustment unit 430 is provided at one end of the guide roller 400, the other end of the guide roller 400 is maintained in a constant position.

[0058] 가이드 롤러(400)는, 전형적으로, 웹 장력에 의해 야기되는 힘이 가이드 롤러(400)의 샤프트(410)에 대해 작용하는 차원에 대응하는 차원에서 이동된다. 본원에서, 피처 "차원에서의 이동" 또는 "차원에서의 측정"은, 각각, 한 방향 및/또는 그것의 반대 방향에서의 움직임 또는 측정을 각각 가리켜야 한다. 예를 들면, 도 4에 도시되는 양방향 화살표(460)는 하나의 차원을 예시한다. 본원에서 설명되는 일부 구현들에서, 장력은 가이드 롤러가 이동되는 것과 동일한 차원에서 측정된다.[0058] The guide roller 400 is typically moved in a dimension corresponding to the dimension in which the force caused by web tension acts on the shaft 410 of the guide roller 400. As used herein, the features “movement in a dimension” or “measurement in a dimension” shall refer to movement or measurement in one direction and/or its opposite direction, respectively. For example, double arrow 460 shown in Figure 4 illustrates one dimension. In some implementations described herein, tension is measured in the same dimension in which the guide roller is moved.

[0059] 일부 구현들에서, 롤러 조정 유닛(430)은 가이드 롤러(400)의 일 단부를 이동시키기 위한 액추에이터, 예컨대 모터를 포함한다. 특히, 이것은 도 4의 구현으로 제한되지 않으며, 본원에서 설명되는 모든 구현들의 하나 이상의 롤러 조정 유닛들(430)에는 액추에이터, 예컨대 모터가 제공될 수 있다. 예를 들면, 일 예에서, 모터는 선형 모터일 수 있다. 다른 예에서, 모터는 x 방향, y 방향, 및 z 방향 중 적어도 하나를 따라 이동할 수 있을 수 있다. 화살표(460)에 의해 표시되는 바와 같이, 모터는 이 페이지에 도시되는 관점에서 가이드 롤러(400)의 단부를 상하로 이동시킬 수 있다. 모터는 또한 가이드 롤러(400)를 페이지의 평면에 수직으로 이동시킬 수 있다.[0059] In some implementations, roller adjustment unit 430 includes an actuator, such as a motor, to move one end of guide roller 400. In particular, this is not limited to the implementation of Figure 4, and one or more roller adjustment units 430 in all implementations described herein may be provided with an actuator, such as a motor. For example, in one example, the motor may be a linear motor. In another example, the motor may be capable of moving along at least one of the x-direction, y-direction, and z-direction. As indicated by arrow 460, the motor can move the end of guide roller 400 up and down from the perspective shown on this page. The motor may also move the guide roller 400 perpendicular to the plane of the page.

[0060] 도 4의 구현으로 제한되지 않는 일부 구현들에서, 롤러 조정 유닛(430)의 이동 방향들은 계산된 장력의 측정 방향들에 대응한다. 즉, 도 4의 예시에서와 같이, 시스템 제어기(190)는 전형적으로 조정 유닛이 가이드 롤러를 이동시키도록 구성되는 것과 동일한 방향에서 가이드 롤러에서 장력을 계산하도록 구성된다. 예를 들면, 도 4의 구현에서, 화살표(350)에 의해 표시되는 방향은 조정 유닛(310)의 이동 방향들, 및 계산된 장력의 측정 방향들 둘 모두에 대응할 수 있다.[0060] In some implementations, but not limited to that of Figure 4, the directions of movement of roller adjustment unit 430 correspond to the measurement directions of the calculated tension. That is, as in the example of Figure 4, system controller 190 is typically configured to calculate tension in the guide rollers in the same direction in which the steering unit is configured to move the guide rollers. For example, in the implementation of Figure 4, the direction indicated by arrow 350 may correspond to both the directions of movement of adjustment unit 310 and the measurement directions of the calculated tension.

[0061] 본 개시내용의 롤러 조정 유닛(430)에서는 상이한 모터들이 사용될 수 있다. 전형적으로, 조정을 위한 액추에이터는 전기 또는 유압 모터이다. 프레임(420)에서는, 롤러 조정 유닛(430)이 가이드 롤러(400)의 개개의 측면(들)을 이동시키는 레일들(도시되지 않음) 등이 제공될 수 있다.[0061] Different motors may be used in roller steering unit 430 of the present disclosure. Typically, the actuator for adjustment is an electric or hydraulic motor. In the frame 420, rails (not shown), etc. may be provided on which the roller adjustment unit 430 moves the individual side(s) of the guide roller 400.

[0062] 도 5는 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 웹 장력을 조정하는 방법(500)의 흐름도를 예시한다. 방법(500)은 웹 장력 조정 유닛, 예를 들면, 웹 장력 조정 유닛(120)을 사용하여 수행될 수 있다. 웹 장력 조정 유닛(120)은 코팅 시스템, 예컨대 도 8에 묘사되는 웹 코팅 시스템(800)에 포지셔닝될 수 있다. 도 6a는 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 센서 판독치들(602, 604, 606, 및 608)의 플롯(600)을 예시한다. 도 6b는 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 센서 판독치들(622, 624, 626, 및 628)의 플롯(620)을 예시한다.[0062] FIG. 5 illustrates a flow diagram of a method 500 of adjusting web tension in accordance with one or more implementations of the present disclosure. Method 500 may be performed using a web tension adjustment unit, such as web tension adjustment unit 120. Web tension adjustment unit 120 may be positioned in a coating system, such as web coating system 800 depicted in FIG. 8 . FIG. 6A illustrates a plot 600 of sensor readings 602 , 604 , 606 , and 608 according to one or more implementations of the present disclosure. FIG. 6B illustrates a plot 620 of sensor readings 622 , 624 , 626 , and 628 according to one or more implementations of the present disclosure.

[0063] 동작(510)에서, 웹(130)은 기판 운송 경로("T")를 따라 운송된다.[0063] In operation 510, web 130 is transported along a substrate transport path (“T”).

[0064] 동작(520)에서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230)을 지나는 웹(130)의 이송 동안, 하나 이상의 비접촉식 센서들은 예를 들면 레이저를 방출하며, 그 레이저는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230)에 대한 웹의 높이, 포지션, 또는 거리를 모니터링한다. 도 6a를 참조하면, 플롯(600)은 웹(130)을 가로지르는 횡단 방향으로 배열되는 4 개 이상의 제1 비접촉식 센서들(230)에 대한 센서 판독치들을 묘사한다. 예를 들면, 센서 판독치(602)는 횡단 방향을 따라 제1 로케이션에서 웹을 모니터링하는 제1 비접촉식 센서(230a)에 대응한다. 센서 판독치(604)는 횡단 방향을 따라 제2 로케이션에서 웹을 모니터링하는 제2 비접촉식 센서(230b)에 대응한다. 센서 판독치(606)는 횡단 방향을 따라 제3 로케이션에서 웹을 모니터링하는 제3 비접촉식 센서(230c)에 대응한다. 센서 판독치(608)는 횡단 방향을 따라 제3 로케이션에서 웹을 모니터링하는 제4 비접촉식 센서(230d)에 대응한다. 플롯(600)에 도시되는 바와 같이, 제4 비접촉식 센서(230d)는, 웹(130)의 펄럭임, 또는 롤러들 중 하나, 예를 들면, 제2 롤러(220)의 오정렬에 기인하는 웹의 변위에 의해 야기될 수 있는 문제(610) 또는 이상을 검출한다.[0064] In operation 520, during transport of the web 130 past one or more first non-contact sensors 230, the one or more non-contact sensors emit, for example, a laser, 230) monitors the height, position, or distance of the web. Referring to FIG. 6A , plot 600 depicts sensor readings for four or more first non-contact sensors 230 arranged transversely across web 130. For example, sensor readings 602 correspond to a first non-contact sensor 230a monitoring the web at a first location along the transversal direction. Sensor readings 604 correspond to a second non-contact sensor 230b monitoring the web at a second location along the transverse direction. Sensor readings 606 correspond to a third non-contact sensor 230c monitoring the web at a third location along the transverse direction. Sensor readings 608 correspond to a fourth non-contact sensor 230d monitoring the web at a third location along the transverse direction. As shown in plot 600, fourth non-contact sensor 230d detects displacement of the web due to fluttering of web 130 or misalignment of one of the rollers, e.g., second roller 220. Detect problems 610 or abnormalities that may be caused by .

[0065] 동작(530)에서, 문제(610)의 검출에 응답하여, 시스템 제어기(190)는 롤러들의 유지/재정렬을 개시하여 더욱 균일한 웹 장력을 달성하도록 웹(130)에 대한 장력을 조정할 수 있다. 일부 구현들에서, 롤러들은 웹(130)의 장력을 조정하기 위해 실시간으로 동적으로 정렬된다. 도 6b를 참조하면, 플롯(620)은 웹 장력의 정정 이후에 웹(130)을 가로지르는 횡단 방향으로 배열되는 4 개 이상의 제1 비접촉식 센서들(230)에 대한 센서 판독치들을 묘사한다. 예를 들면, 센서 판독치(622)는 제1 비접촉식 센서(230a)에 대응하고, 센서 판독치(624)는 제2 비접촉식 센서(230b)에 대응하고, 센서 판독치(626)는 제3 비접촉식 센서(230c)에 대응하고, 센서 판독치(628)는 제4 비접촉식 센서(230d)에 대응한다. 플롯(620)에 도시되는 바와 같이, 제4 비접촉식 센서(230d)의 센서 판독치(628)는, 문제(610)가 정정되어 롤러들이 재정렬되었고 웹(130)에 대한 장력이 더욱 균일하다는 것을 표시하는 더 평활한 판독치(630)를 나타낸다는 것을 예시한다.[0065] At operation 530, in response to detection of problem 610, system controller 190 may initiate maintenance/realignment of the rollers to adjust tension on web 130 to achieve more uniform web tension. In some implementations, the rollers are dynamically aligned in real time to adjust the tension of web 130. Referring to FIG. 6B , plot 620 depicts sensor readings for four or more first non-contact sensors 230 arranged transversely across web 130 after correction of web tension. For example, sensor reading 622 corresponds to a first contactless sensor 230a, sensor reading 624 corresponds to a second contactless sensor 230b, and sensor reading 626 corresponds to a third contactless sensor. Corresponding to sensor 230c, sensor reading 628 corresponds to fourth non-contact sensor 230d. As shown in plot 620, sensor readings 628 of fourth non-contact sensor 230d indicate that problem 610 has been corrected so that the rollers have been realigned and the tension on web 130 is more uniform. shows a smoother reading 630.

[0066] 도 7은 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 웹 장력 조정 유닛에 대한 신호 흐름 차트(700)를 예시한다. 웹 장력 조정 유닛에 대한 신호 흐름 차트(700)는 횡단 장력 측정의 네거티브 피드백(710)에 기초한 폐루프 제어기를 포함한다. 폐루프 시스템은 제어된 시스템의 출력, 예를 들면, 피드백 신호(720)를, 시스템 제어기(190) 그 자체의 출력인, 제어된 시스템에 공급되는 제어 신호(740) 및 피드백 신호(720)의 이전 값들을 사용함으로써 설정점(730) 값과 동일하게 유지한다. 신호 흐름 차트(700)의 메인 엘리먼트들은, 본 개시내용의 구현들에 따른 웹 장력 조정 유닛(120)을 구성하는, 시스템 제어기(190), 가이드 롤러(400), 및 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230)이다. 웹의 횡단 방향을 따라 포지셔닝되는 적어도 2 개의 비접촉식 센서들에 의한 모니터링에 기초하여 계산될 수 있는 웹에서의 장력 차이는 피드백 신호(720)이다. 일부 구현들에서, 웹에서의 장력 차이는 웹의 횡단 방향을 따라 이동하도록 구성되는 단일의 센서에 의한 모니터링에 기초하여 또한 계산될 수 있다. 횡단 방향을 따르는 제1 로케이션의 모니터링에 기초하여 계산되는 장력은 횡단 방향을 따르는 제2 로케이션의 모니터링에 기초하여 계산되는 장력과 비교되어 웹의 장력이 균일한지 또는 불균일한지의 여부를 결정할 수 있다. 장력이 균일하지 않은 경우, 가이드 롤러(400)는 웹의 장력을 정정하도록 조정될 수 있다.[0066] 7 illustrates a signal flow chart 700 for a web tension adjustment unit in accordance with one or more implementations of the present disclosure. The signal flow chart 700 for a web tension adjustment unit includes a closed loop controller based on negative feedback 710 of transverse tension measurements. The closed loop system combines the output of the controlled system, for example the feedback signal 720, with the control signal 740 and the feedback signal 720 supplied to the controlled system, which are the output of the system controller 190 itself. It remains the same as the set point 730 value by using the previous values. The main elements of signal flow chart 700 include system controller 190, guide roller 400, and one or more first non-contact sensors, which constitute web tension adjustment unit 120 according to implementations of the present disclosure. It is (230). The tension difference in the web, which can be calculated based on monitoring by at least two non-contact sensors positioned along the transverse direction of the web, is the feedback signal 720. In some implementations, the tension difference in the web may also be calculated based on monitoring by a single sensor configured to move along a transverse direction of the web. The tension calculated based on monitoring of a first location along the transverse direction may be compared to the tension calculated based on monitoring of a second location along the transverse direction to determine whether the tension of the web is uniform or non-uniform. If the tension is not uniform, the guide roller 400 can be adjusted to correct the tension of the web.

[0067] 일부 구현들에서, 제어기에서의 설정점(730)은 웹에 대해 작용하는 횡단 장력들에 대응하는 장력 차이들을 보상하기 위해 널 값(null value)을 갖는다. 따라서, 일부 구현들에서, 에러(731)는 장력 차이 측정치, 즉 피드백 신호(720)에 대응한다. 일부 구현들에서, 시스템 제어기(190)는 가이드 롤러(400)의 롤러 조정 유닛(430)을 사용하여 제로의 에러(731)로부터의 편차들을 보상한다. 전형적으로, 이러한 에러(731) 보상은 가이드 롤러(400)의 샤프트(410)의 조정(즉, 이동)으로 해석된다. 따라서, 제어 신호(740), 예를 들면, 제어기 출력은 전형적으로 가이드 롤러(400)의 개개의 단부가 얼마나 많이 이동되어야 하는지의 롤러 조정 유닛(430)에 대한 지시에 대응한다.[0067] In some implementations, setpoint 730 in the controller has a null value to compensate for tension differences corresponding to transverse tensions acting on the web. Accordingly, in some implementations, error 731 corresponds to a tension difference measurement, i.e., feedback signal 720. In some implementations, system controller 190 uses roller adjustment unit 430 of guide roller 400 to compensate for deviations from zero error 731. Typically, this error 731 compensation translates into an adjustment (i.e., movement) of the shaft 410 of the guide roller 400. Accordingly, control signals 740, e.g., controller outputs, typically correspond to instructions to roller adjustment unit 430 how much individual ends of guide rollers 400 should be moved.

[0068] 원칙적으로, 시스템 제어기(190)에서는 상이한 제어 접근법들이 구현될 수 있다. 일부 구현들에서, 다음의 것들로부터 선택되는 선형 제어 접근법이 시스템 제어기(190)에서 구현된다: 비례, 적분 및 미분(proportional, integral and derivative; PID) 제어; 비례 및 적분(proportional and integral; PI) 제어; 비례 및 미분(proportional and derivative; PD) 제어; 및 비례(proportional; P) 제어. 그러나, 또한, 비선형 제어 접근법들을 사용하는 다른 고급 제어들, 예를 들면, 적응형 이득, 데드 타임 보상, 퍼지 로직(fuzzy logic), 신경망들, 또는 피드포워드 제어가 본 개시내용의 구현들에서 구현될 수 있다. 본 출원에서 구현되는 제어기들은 트랜지스터-트랜지스터 로직(transistor-transistor logic; TTL)과의 호환성을 포함하는 아날로그 또는 디지털 인터페이스들일 수 있다. 전형적으로 디지털 인터페이스들은, 조정 유닛에 대한 값들이 특정하고 고정된 시간 기간 이후에 새로 고쳐지는 별개의 방식으로 작동한다. 자체 튜닝, 신호 계산 또는 필터링, 또는 빌트인 표시자들과 같은 다른 특별한 피처들이 본 개시내용의 제어기들에서 존재할 수 있다.[0068] In principle, different control approaches can be implemented in system controller 190. In some implementations, a linear control approach selected from the following is implemented in system controller 190: proportional, integral and derivative (PID) control; proportional and integral (PI) control; proportional and derivative (PD) control; and proportional (P) control. However, other advanced controls using nonlinear control approaches, such as adaptive gain, dead time compensation, fuzzy logic, neural networks, or feedforward control, are also implemented in implementations of the present disclosure. It can be. Controllers implemented in this application may be analog or digital interfaces that include compatibility with transistor-transistor logic (TTL). Typically digital interfaces operate in a discrete manner where values for an adjustment unit are refreshed after a specific, fixed period of time. Other special features may be present in the controllers of the present disclosure, such as self-tuning, signal calculation or filtering, or built-in indicators.

[0069] 도 8은 본 개시내용의 하나 이상의 구현들에 따른 웹 장력 조정 유닛을 통합하는 웹 코팅 시스템(800)의 개략적인 단면도를 예시한다. 웹 코팅 시스템(800)은 제1 웹 장력 조정 유닛(812a) 및 옵션 사항으로 제2 웹 장력 조정 유닛(812b)을 포함한다. 제1 웹 장력 조정 유닛(812a) 및 제2 웹 장력 조정 유닛(812b)은 본원에서 앞서 설명된 웹 장력 조정 유닛(120)일 수 있다.[0069] 8 illustrates a schematic cross-sectional view of a web coating system 800 incorporating a web tension adjustment unit in accordance with one or more implementations of the present disclosure. The web coating system 800 includes a first web tension adjustment unit 812a and optionally a second web tension adjustment unit 812b. The first web tension adjustment unit 812a and the second web tension adjustment unit 812b may be the web tension adjustment unit 120 previously described herein.

[0070] 웹 코팅 시스템(800)은 본원에서 설명되는 구현들에 따라 웹들 상에 코팅들을 증착하도록 구성되는 Applied Materials에 의해 제조되는 SMARTWEB® 시스템일 수 있다. 웹 코팅 시스템(800)은 웹을 코팅하기 위한 프로세싱 액션들 중 일부 또는 모두가 수행될 수 있는 공통 프로세싱 환경(801)을 포함한다. 일 예에서, 공통 프로세싱 환경(801)은 진공 환경으로서 동작가능하다. 다른 예에서, 공통 프로세싱 환경(801)은 불활성 가스 환경으로서 동작가능하다.[0070] Web coating system 800 may be a SMARTWEB® system manufactured by Applied Materials configured to deposit coatings on webs in accordance with implementations described herein. Web coating system 800 includes a common processing environment 801 in which some or all of the processing actions for coating a web may be performed. In one example, common processing environment 801 is operable as a vacuum environment. In another example, common processing environment 801 is operable as an inert gas environment.

[0071] 웹 코팅 시스템(800)은 연속적인 가요성 기판을 공급하기 위한 풀기 모듈(unwinding module)(802), 연속적인 가요성 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 모듈(804), 연속적인 가요성 기판을 수집하기 위한 감기 모듈(winding module)(808)을 포함하는 롤투롤 시스템으로서 구성된다. 프로세싱 모듈(804)은 공통 프로세싱 환경(801)을 정의하는 챔버 본체(805)를 포함한다.[0071] The web coating system 800 includes an unwinding module 802 for supplying the continuous flexible substrate, a processing module 804 for processing the continuous flexible substrate, and an unwinding module 804 for collecting the continuous flexible substrate. It is configured as a roll-to-roll system including a winding module 808. Processing module 804 includes a chamber body 805 that defines a common processing environment 801.

[0072] 일부 구현들에서, 프로세싱 모듈(804)은 순서대로 배열되는 복수의 프로세싱 모듈들(810, 820, 830, 및 840)을 포함하며, 각각은 재료의 웹(130)에 대해 하나의 프로세싱 동작을 수행하도록 구성된다. 일 예에서, 도 8에 묘사되는 바와 같이, 프로세싱 모듈들(810-840)은 코팅 드럼(855) 주위에서 반경 방향으로 배치된다. 또한, 반경 방향 이외의 배열들이 고려된다. 예를 들면, 다른 구현에서, 프로세싱 모듈들(810-840)은 선형 구성으로 포지셔닝될 수 있다. 각각의 프로세싱 모듈(810-840)은 증착 소스를 포함한다. 구획(compartment)들은, 코팅 드럼(855) 위에서의 증착을 허용하는 좁은 개구를 제외하면, 인접한 구획들에 대해 폐쇄되거나 또는 격리될 수 있다.[0072] In some implementations, processing module 804 includes a plurality of processing modules 810, 820, 830, and 840 arranged in order, each performing one processing operation on web 130 of material. It is configured to do so. In one example, as depicted in FIG. 8 , processing modules 810 - 840 are positioned radially around coating drum 855 . Additionally, arrangements other than radial are considered. For example, in another implementation, processing modules 810-840 may be positioned in a linear configuration. Each processing module 810-840 includes a deposition source. Compartments may be closed or isolated from adjacent compartments, except for a narrow opening that allows deposition on the coating drum 855.

[0073] 일부 구현들에서, 프로세싱 모듈들(810-840)은 독립형 모듈식 서브챔버들인데, 여기서 각각의 프로세싱 모듈은 다른 모듈식 서브챔버들과는 구조적으로 분리되어 있다. 따라서, 독립형 모듈식 서브챔버들 각각은 서로에게 영향을 끼치지 않으면서 독립적으로 배열, 재배열, 교체 또는 유지될 수 있다. 4 개의 프로세싱 모듈들(810-840)이 도시되어 있지만, 임의의 개수의 프로세싱 모듈들이 웹 코팅 시스템(800)에 포함될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 웹 코팅 시스템(800)은 3, 4, 6 또는 12 개의 프로세싱 모듈들을 포함할 수 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다.[0073] In some implementations, processing modules 810-840 are independent modular subchambers, where each processing module is structurally separate from other modular subchambers. Accordingly, each of the independent modular subchambers can be arranged, rearranged, replaced or maintained independently without affecting one another. Although four processing modules 810-840 are shown, it should be understood that any number of processing modules may be included in web coating system 800. For example, web coating system 800 may include, but is not limited to, 3, 4, 6, or 12 processing modules.

[0074] 프로세싱 모듈들(810-840)은, 웹 코팅 시스템(800)이 본 개시내용의 구현들에 따라 코팅을 증착하는 것을 가능하게 하는 임의의 적절한 구조물, 구성, 배열, 및/또는 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세싱 모듈들(810-840)은 코팅 소스들, 전력 소스들, 개개의 압력 제어들, 증착 제어 시스템들, 및 온도 제어를 포함하는 적절한 증착 시스템들을 포함할 수 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 일부 구현들에서, 프로세싱 모듈들(810-840)에는 개개의 가스 공급부들이 제공된다. 프로세싱 모듈들(810-840)은, 전형적으로는, 우수한 가스 분리를 제공하기 위해 서로 분리되어 있다.[0074] Processing modules 810-840 may include any suitable structure, configuration, arrangement, and/or components that enable web coating system 800 to deposit a coating in accordance with implementations of the present disclosure. there is. For example, processing modules 810-840 may include suitable deposition systems, including coating sources, power sources, individual pressure controls, deposition control systems, and temperature control, but It is not limited. In some implementations, processing modules 810-840 are provided with individual gas supplies. Processing modules 810-840 are typically separated from each other to provide good gas separation.

[0075] 프로세싱 모듈들(810-840) 각각은 하나 이상의 증착 소스들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 본원에서 설명되는 바와 같은 하나 이상의 증착 소스들은 전자 빔 소스, CVD 소스들, PECVD 소스들, 및 다양한 PVD 소스들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예시적인 PVD 소스들은 스퍼터링 소스들, 전자 빔 증발 소스들, 및 열 증발 소스들을 포함한다. 일 구현에서, 증발 소스는 리튬(Li) 소스이다. 게다가, 증발 소스는 또한 2 개 이상의 금속들의 합금일 수 있다. 증착될 재료(예를 들면, 리튬)는 도가니(crucible)에 제공될 수 있다. 리튬은, 예를 들면, 열 증발 기법들에 의해 또는 전자 빔 증발 기법들에 의해 증발될 수 있다.[0075] Each of the processing modules 810-840 may include one or more deposition sources. Generally, one or more deposition sources as described herein may include at least one of an electron beam source, CVD sources, PECVD sources, and various PVD sources. Exemplary PVD sources include sputtering sources, electron beam evaporation sources, and thermal evaporation sources. In one implementation, the evaporation source is a lithium (Li) source. Additionally, the evaporation source may also be an alloy of two or more metals. The material to be deposited (eg, lithium) may be provided in a crucible. Lithium can be evaporated, for example, by thermal evaporation techniques or by electron beam evaporation techniques.

[0076] 일부 구현들에서, 프로세싱 모듈들(810-840)은 웹(130)의 양 측면들을 프로세싱하도록 구성된다. 웹 코팅 시스템(800)은 수평으로 배향되는 웹(130)을 프로세싱하도록 구성되지만, 웹 코팅 시스템(800)은 상이한 방위들로 포지셔닝되는 기판들을 프로세싱하도록 구성될 수 있으며, 예를 들면, 웹(130)은 수직으로 배향될 수 있다. 일부 구현들에서, 웹(130)은 가요성 전도성 기판이다. 일부 구현들에서, 웹(130)은 하나 이상의 층들이 상부에 형성된 전도성 기판을 포함한다. 일부 구현들에서, 전도성 기판은 구리 기판이다.[0076] In some implementations, processing modules 810 - 840 are configured to process both sides of web 130 . Although web coating system 800 is configured to process a horizontally oriented web 130, web coating system 800 may be configured to process substrates that are positioned in different orientations, for example, web 130 ) can be oriented vertically. In some implementations, web 130 is a flexible conductive substrate. In some implementations, web 130 includes a conductive substrate with one or more layers formed thereon. In some implementations, the conductive substrate is a copper substrate.

[0077] 일부 구현들에서, 웹 코팅 시스템(800)은 감기 모듈(808)에 포지셔닝되는 공통 테이크업 릴(854), 프로세싱 모듈(804)에 포지셔닝되는 코팅 드럼(855), 및 풀기 모듈(802)에 포지셔닝되는 피드 릴(feed reel)(856)을 갖는 릴투릴(reel-to-reel) 시스템을 포함한다. 테이크업 릴(854), 코팅 드럼(855), 및 피드 릴(856)은 개별적으로 가열될 수 있다. 테이크업 릴(854), 코팅 드럼(855) 및 피드 릴(856)은 각각의 릴 내에 포지셔닝되는 내부 열원 또는 외부 열원을 사용하여 개별적으로 가열될 수 있다. 웹 코팅 시스템(800)은 테이크업 릴(854), 코팅 드럼(855), 및 피드 릴(856) 사이에 포지셔닝되는 하나 이상의 보조 이송 롤러들(853a, 853b, 853c, 853d, 853e, 853f)을 더 포함할 수 있다. 일 양상에 따르면, 하나 이상의 보조 이송 릴들(853a-853f), 테이크업 릴(854), 코팅 드럼(855) 및 피드 릴(856) 중 적어도 하나는 모터에 의해 구동 및 회전될 수 있다.[0077] In some implementations, the web coating system 800 includes a common take-up reel 854 positioned in a take-up module 808, a coating drum 855 positioned in a processing module 804, and an unwinding module 802. It includes a reel-to-reel system with a feed reel 856. The take-up reel 854, coating drum 855, and feed reel 856 can be heated individually. The take-up reel 854, coating drum 855, and feed reel 856 can be individually heated using an internal or external heat source positioned within each reel. The web coating system 800 includes one or more auxiliary transfer rollers 853a, 853b, 853c, 853d, 853e, 853f positioned between a take-up reel 854, a coating drum 855, and a feed reel 856. More may be included. According to one aspect, at least one of the one or more auxiliary feed reels 853a-853f, take-up reel 854, coating drum 855, and feed reel 856 may be driven and rotated by a motor.

[0078] 일부 구현들에서, 제1 웹 장력 조정 유닛(812a)은 복수의 프로세싱 모듈들(810-840)로부터 상류에 그리고 피드 릴(856)로부터 상류에 포지셔닝된다. 예를 들면, 도 8에 도시되는 바와 같이, 제1 웹 장력 조정 유닛(812a)은 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230a)을, 그리고 옵션 사항으로, 보조 이송 롤러들(853b와 853c) 사이에서 웹(130)의 프리-스팬 부분에 인접하게 포지셔닝되는 하나 이상의 제2 비접촉식 센서들(240)을 포함한다. 일부 구현들에서, 도 8에 묘사되는 바와 같이, 제1 웹 장력 조정 유닛(812a)은 프로세싱 모듈(804)에 포지셔닝된다. 제1 웹 장력 조정 유닛(812a)에 대한 다른 로케이션들이 또한 고려된다. 일 예에서, 제1 웹 장력 조정 유닛(812a)은 풀기 모듈(802)에 포지셔닝될 수 있다. 다른 예에서, 제1 웹 장력 조정 유닛(812a)은 별개의 모듈에 포지셔닝되고, 별개의 모듈은 풀기 모듈(802)과 프로세싱 모듈(804) 사이에 포지셔닝된다.[0078] In some implementations, first web tension adjustment unit 812a is positioned upstream from a plurality of processing modules 810 - 840 and upstream from feed reel 856 . For example, as shown in Figure 8, the first web tension adjustment unit 812a uses one or more first non-contact sensors 230a and, optionally, between auxiliary transport rollers 853b and 853c. and one or more second non-contact sensors 240 positioned adjacent the free-span portion of web 130. In some implementations, as depicted in FIG. 8 , first web tension adjustment unit 812a is positioned in processing module 804 . Other locations for first web tension adjustment unit 812a are also considered. In one example, first web tension adjustment unit 812a can be positioned in unwind module 802. In another example, the first web tension adjustment unit 812a is positioned in a separate module, and the separate module is positioned between the unwinding module 802 and the processing module 804.

[0079] 일부 구현들에서, 제2 웹 장력 조정 유닛(812b)은 복수의 프로세싱 모듈들(810-840)로부터 하류에 그리고 테이크업 릴(854)로부터 상류에 포지셔닝된다. 예를 들면, 도 8에 도시되는 바와 같이, 제2 웹 장력 조정 유닛(812b)은 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들(230e)을, 그리고 옵션 사항으로, 보조 이송 롤러들(853d와 853e) 사이에서 웹(130)의 프리-스팬 부분에 인접하게 포지셔닝되는 하나 이상의 제2 비접촉식 센서들(240e)을 포함한다. 일부 구현들에서, 도 8에 묘사되는 바와 같이, 제2 웹 장력 조정 유닛(812b)은 프로세싱 모듈(804)에 포지셔닝된다. 제2 웹 장력 조정 유닛(812b)에 대한 다른 로케이션들도 또한 고려된다. 일 예에서, 제2 웹 장력 조정 유닛(812b)은 감기 모듈(808)에 포지셔닝될 수 있다. 다른 예에서, 제2 웹 장력 조정 유닛(812b)은 별개의 모듈에 포지셔닝되고, 별개의 모듈은 프로세싱 모듈(804)과 감기 모듈(808) 사이에 포지셔닝된다.[0079] In some implementations, the second web tension adjustment unit 812b is positioned downstream from the plurality of processing modules 810-840 and upstream from the take-up reel 854. For example, as shown in Figure 8, the second web tension adjustment unit 812b uses one or more first non-contact sensors 230e and, optionally, between auxiliary transport rollers 853d and 853e. and one or more second non-contact sensors 240e positioned adjacent the free-span portion of web 130. In some implementations, as depicted in FIG. 8 , second web tension adjustment unit 812b is positioned in processing module 804 . Other locations for the second web tension adjustment unit 812b are also considered. In one example, second web tension adjustment unit 812b can be positioned in winding module 808. In another example, the second web tension adjustment unit 812b is positioned in a separate module, and the separate module is positioned between the processing module 804 and the winding module 808.

[0080] 웹 코팅 시스템(800)은 상이한 프로세싱 모듈들(810-840)을 지나 웹(130)을 이동시키기 위한 피드 릴(856) 및 테이크업 릴(854)을 포함한다. 동작에서, 웹(130)은 화살표("T")에 의해 도시되는 기판 이동 방향에 의해 표시되는 바와 같이 피드 릴(856)로부터 풀리게 된다. 웹(130)은 하나 이상의 보조 이송 릴들(853a-853f)(통칭하여 853)을 통해 가이드될 수 있다. 하나 이상의 보조 이송 릴들(853a-853f) 중 적어도 하나는 가이드 롤러(400)일 수 있다. 이동하는 웹(130)의 장력은 본원에서 설명되는 바와 같이 제1 웹 장력 조정 유닛(812a) 및/또는 제2 웹 장력 조정 유닛(812b)을 사용하여 조정될 수 있다.[0080] Web coating system 800 includes a feed reel 856 and a take-up reel 854 for moving web 130 past different processing modules 810-840. In operation, web 130 is unwound from feed reel 856 as indicated by the direction of substrate movement shown by arrow “T”. Web 130 may be guided through one or more auxiliary transport reels 853a-853f (collectively 853). At least one of the one or more auxiliary transfer reels 853a-853f may be a guide roller 400. The tension of the moving web 130 may be adjusted using the first web tension adjustment unit 812a and/or the second web tension adjustment unit 812b as described herein.

[0081] 피드 릴(856)로부터 언코일링(uncoiling)되고 보조 이송 롤러(853b) 위를 이동한 이후, 웹(130)은, 그런 다음, 제1 웹 장력 조정 유닛(812a)을 지나 이동된다. 제1 웹 장력 조정 유닛(812a)이 웹(130)의 장력에서 이상을 검출하는 경우, 보조 이송 롤러들(853b 및 853c) 중 적어도 하나는, 웹에 대한 장력을 더욱 균일하게 만드는 것에 응답하여, 조정된다.[0081] After uncoiling from the feed reel 856 and moving over the auxiliary transfer roller 853b, the web 130 is then moved past the first web tension adjustment unit 812a. When the first web tension adjustment unit 812a detects an abnormality in the tension of the web 130, at least one of the auxiliary transfer rollers 853b and 853c responds to make the tension on the web more uniform, It is adjusted.

[0082] 구현들은 다음의 잠재적 이점들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 레이저 센서들에 의해 제공되는 해상도 및 편리성은, 양면 동시적 측정을 가능하게 하기 위해 사용될 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같은 운송 어레인지먼트의 롤러 평행성이 달성될 수 있으며, 기판 운송 동안 횡단 방향의 기판이 "일탈하는" 것이 제거될 수 있다. 소유 비용을 증가시키는, 웹 기반의 프로세싱 시스템들에서의 가동 중단 시간이 감소될 수 있다. 웹에서의 결함들은 프로세싱 동안 검출될 수 있으며 결함들에 응답하여 프로세싱 동안 정정들이 동적으로 이루어질 수 있다. 웹에서의 장력은 프로세싱 동안 인시튜로 모니터링될 수 있으며 웹 장력은, 시스템을 개방하지 않고도, 모니터링된 장력에 응답하여 동적으로 조정될 수 있다.[0082] Implementations may include one or more of the following potential advantages. The resolution and convenience provided by laser sensors can be used to enable simultaneous two-sided measurement. Roller parallelism in the transport arrangement as described herein can be achieved and “deviation” of the substrate in the transverse direction during substrate transport can be eliminated. Downtime in web-based processing systems, which increases cost of ownership, can be reduced. Defects in the web can be detected during processing and corrections can be made dynamically during processing in response to the defects. The tension in the web can be monitored in situ during processing and the web tension can be dynamically adjusted in response to the monitored tension, without opening the system.

실시예들 목록List of Examples

[0083] 본 개시내용은, 다른 것들 중에서도, 다음의 실시예들을 제공하며, 이들 각각은 임의의 대안적 실시예들을 옵션 사항으로 포함하는 것으로 간주될 수 있다:[0083] This disclosure provides, among other things, the following embodiments, each of which may be considered optionally including any alternative embodiments:

[0084] 조항 1. 웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛으로서, 웹 장력 조정 유닛은: [0084] Clause 1. A web tension adjustment unit for guiding a web, wherein the web tension adjustment unit:

제1 가이드 롤러 ― 제1 가이드 롤러는: First guide roller - The first guide roller is:

조정 유닛을 포함함 ―; Includes adjustment unit -;

제1 로케이션에서 웹의 변위 데이터를 측정하도록 포지셔닝되는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들; 및 one or more first non-contact sensors positioned to measure displacement data of the web at a first location; and

측정된 변위 데이터에 기초하여 조정 유닛을 제어하기 위한 시스템 제어기를 포함한다.and a system controller for controlling the adjustment unit based on the measured displacement data.

[0085] 조항 2. 조항 1에 따른 웹 장력 조정 유닛에 있어서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 공초점 레이저 센서들, 삼각 측량 기반 레이저 센서들, 라인 기반 레이저 센서들, 커패시턴스 센서들, 와전류 센서들, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.[0085] Clause 2. The web tensioning unit according to clause 1, wherein the one or more first non-contact sensors are confocal laser sensors, triangulation-based laser sensors, line-based laser sensors, capacitance sensors, eddy current sensors, or these. is selected from a combination of

[0086] 조항 3. 조항 1 또는 조항 2의 웹 장력 조정 유닛에 있어서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 이동 방향에 수직인, 웹을 가로지르는 횡단 방향으로 배열되는 적어도 2 개의 센서들을 포함한다.[0086] Clause 3. The web tension adjustment unit of clause 1 or clause 2, wherein the one or more first non-contact sensors comprise at least two sensors arranged in a transverse direction across the web, perpendicular to the direction of movement of the web.

[0087] 조항 4. 조항 3의 웹 장력 조정 유닛에 있어서, 제1 로케이션은 제1 가이드 롤러와 제2 롤러 사이에 있으며, 여기서 웹은 프리 스팬 포지션에 있다.[0087] Clause 4. The web tensioning unit of clause 3, wherein the first location is between the first guide roller and the second roller, where the web is in a free span position.

[0088] 조항 5. 조항 4의 웹 장력 조정 유닛에 있어서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 반사각을 측정한다.[0088] Clause 5. The web tension adjustment unit of clause 4, wherein the one or more first non-contact sensors measure the angle of reflection of the web.

[0089] 조항 6. 조항 1 내지 조항 5 중 어느 한 조항의 웹 장력 조정 유닛에 있어서, 크로스 웹 장력을 모니터링하여 제1 로케이션에서 웹의 제2 측면을 모니터링하기 위해 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들 반대편에 포지셔닝되는 하나 이상의 제2 비접촉식 센서들을 더 포함한다.[0089] Clause 6. The web tensioning unit of any one of clauses 1 to 5, wherein the one or more first non-contact sensors are positioned opposite to monitor the cross web tension to monitor the second side of the web at the first location. It further includes one or more second non-contact sensors.

[0090] 조항 7. 조항 1 내지 조항 6 중 어느 한 조항의 웹 장력 조정 유닛에 있어서, 조정 유닛은 제1 가이드 롤러의 제1 단부에 포지셔닝된다.[0090] Clause 7. The web tension adjustment unit of any one of clauses 1 to 6, wherein the adjustment unit is positioned at the first end of the first guide roller.

[0091] 조항 8. 조항 1 내지 조항 7 중 어느 한 조항의 웹 장력 조정 유닛에 있어서, 조정 유닛은 모터를 포함한다.[0091] Clause 8. The web tension adjustment unit of any one of clauses 1 to 7, wherein the adjustment unit includes a motor.

[0092] 조항 9. 조항 1 내지 조항 8 중 어느 한 조항의 웹 장력 조정 유닛에 있어서, 시스템 제어기는 폐루프 제어기이며, 측정된 변위 데이터는 가변 피드백 신호로서 사용된다.[0092] Clause 9. The web tension adjustment unit of any one of clauses 1 to 8, wherein the system controller is a closed-loop controller and the measured displacement data is used as a variable feedback signal.

[0093] 조항 10. 조항 9의 웹 장력 조정 유닛에 있어서, 시스템 제어기는 아날로그 전자기기들 및 디지털 전자기기들 중 하나를 포함한다.[0093] Clause 10. The web tension adjustment unit of clause 9, wherein the system controller includes one of analog electronics and digital electronics.

[0094] 조항 11. 웹 프로세싱 장치로서:[0094] Clause 11. As a web processing device:

웹을 가이드하기 위한 적어도 하나의 웹 장력 조정 유닛을 포함하고, 웹 장력 조정 유닛은:At least one web tension adjustment unit for guiding the web, wherein the web tension adjustment unit:

제1 가이드 롤러 ― 제1 가이드 롤러는: First guide roller - The first guide roller is:

조정 유닛을 포함함 ―; Includes adjustment unit -;

제1 로케이션에서 웹의 변위 데이터를 측정하도록 포지셔닝되는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들; 및 one or more first non-contact sensors positioned to measure displacement data of the web at a first location; and

측정된 변위 데이터에 기초하여 조정 유닛을 제어하기 위한 시스템 제어기를 포함한다.and a system controller for controlling the adjustment unit based on the measured displacement data.

[0095] 조항 12. 조항 11의 웹 프로세싱 장치에 있어서, 웹을 코팅하기 위한 코팅 유닛을 더 포함한다.[0095] Clause 12. The web processing device of clause 11, further comprising a coating unit for coating the web.

[0096] 조항 13. 조항 11 또는 조항 12의 웹 프로세싱 장치에 있어서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 공초점 레이저 센서들, 삼각 측량 기반 레이저 센서들, 라인 기반 레이저 센서들, 커패시턴스 센서들, 와전류 센서들, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.[0096] Clause 13. The web processing device of clause 11 or clause 12, wherein the one or more first non-contact sensors are confocal laser sensors, triangulation-based laser sensors, line-based laser sensors, capacitance sensors, eddy current sensors, or It is selected from combinations of these.

[0097] 조항 14. 조항 11 내지 조항 13 중 어느 한 조항의 웹 프로세싱 장치에 있어서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 이동 방향에 수직인, 웹을 가로지르는 횡단 방향으로 배열되는 적어도 제1 센서 및 제2 센서를 포함한다.[0097] Clause 14. The web processing device of any one of clauses 11 to 13, wherein the one or more first non-contact sensors comprise at least a first sensor and a second sensor arranged in a transverse direction across the web, perpendicular to the direction of movement of the web. Includes sensors.

[0098] 조항 15. 조항 14의 웹 프로세싱 장치에 있어서, 제1 로케이션은 제1 가이드 롤러와 제2 롤러 사이에 있으며, 여기서 웹은 프리 스팬 포지션에 있다.[0098] Clause 15. The web processing apparatus of clause 14, wherein the first location is between the first guide roller and the second roller, wherein the web is in a free span position.

[0099] 조항 16. 조항 14 또는 조항 15의 웹 프로세싱 장치에 있어서, 제1 센서는 횡단 방향을 따르는 제1 로케이션에서 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되고, 제2 센서는 횡단 방향을 따르는 제2 로케이션에서 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝된다.[0099] Clause 16. The web processing device of clause 14 or clause 15, wherein the first sensor is positioned to measure the displacement of the web at a first location along the transverse direction, and the second sensor is positioned to measure the displacement of the web at a second location along the transverse direction. Positioned to measure displacement.

[00100] 조항 17. 조항 11 내지 조항 16 중 어느 한 조항의 웹 프로세싱 장치에 있어서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 반사각을 측정한다.[00100] Clause 17. The web processing device of any of clauses 11-16, wherein the one or more first non-contact sensors measure the angle of reflection of the web.

[00101] 조항 18. 조항 17의 웹 프로세싱 장치에 있어서, 시스템 제어기는, 조정 이후, 양 측면들 상에서의 웹의 장력이 동일하도록, 웹의 측정된 반사각에 기초하여 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하기 위한 신호를 계산하도록 구성된다.[00101] Clause 18. The web processing apparatus of clause 17, wherein the system controller provides a signal to adjust the position of the first guide roller based on the measured angle of reflection of the web such that, after adjustment, the tension of the web on both sides is equal. It is configured to calculate .

[00102] 조항 19. 웹을 프로세싱하기 위한 방법으로서: [00102] Clause 19. A method for processing the web:

적어도 하나의 웹 장력 조정 유닛을 사용하여 웹을 가이드하는 단계 ― 웹 장력 조정 유닛은: Guiding a web using at least one web tensioning unit, wherein the web tensioning unit:

조정 유닛을 포함하는 제1 가이드 롤러; 및 a first guide roller including an adjustment unit; and

제1 로케이션에서 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들을 포함함 ―; comprising one or more first non-contact sensors positioned to measure the displacement of the web at a first location;

웹의 측정된 변위 데이터를 제공하기 위해 제1 로케이션에서 웹의 변위를 측정하는 단계; 및 measuring the displacement of the web at a first location to provide measured displacement data of the web; and

제1 가이드 롤러의 일 단부를 이동시킴으로써 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하는 단계 ― 조정하는 단계는 웹의 측정된 변위에 기초함 ― 를 포함한다.and adjusting the position of the first guide roller by moving one end of the first guide roller, the adjusting being based on the measured displacement of the web.

[00103] 조항 20. 조항 19의 방법에 있어서, 웹의 측정된 변위 데이터에 기초하여 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하기 위한 신호를 계산하는 단계를 더 포함하며, 조정 이후, 양 측면들 상에서의 웹의 장력은 동일하다.[00103] Clause 20. The method of clause 19, further comprising calculating a signal for adjusting the position of the first guide roller based on the measured displacement data of the web, and after adjustment, the tension of the web on both sides. is the same.

[00104] 조항 21. 조항 19 또는 조항 20의 방법에 있어서, 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정한 이후 웹을 재료의 층으로 코팅하는 단계를 더 포함한다.[00104] Clause 21. The method of clause 19 or clause 20, further comprising coating the web with a layer of material after adjusting the position of the first guide roller.

[00105] 조항 22. 조항 19 내지 조항 21 중 어느 한 조항의 방법에 있어서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 공초점 레이저 센서들, 삼각 측량 기반 레이저 센서들, 라인 기반 레이저 센서들, 커패시턴스 센서들, 와전류 센서들, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.[00105] Clause 22. The method of any of clauses 19-21, wherein the one or more first non-contact sensors are confocal laser sensors, triangulation-based laser sensors, line-based laser sensors, capacitance sensors, eddy current sensors. , or a combination thereof.

[00106] 조항 23. 조항 19 내지 조항 22 중 어느 한 조항의 방법에 있어서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 이동 방향에 수직인, 웹을 가로지르는 횡단 방향으로 배열되는 적어도 제1 센서 및 제2 센서를 포함한다.[00106] Clause 23. The method of any one of clauses 19 to 22, wherein the one or more first non-contact sensors comprise at least a first sensor and a second sensor arranged in a transverse direction across the web, perpendicular to the direction of movement of the web. Includes.

[00107] 조항 24. 조항 23의 방법에 있어서, 제1 로케이션은 제1 가이드 롤러와 제2 롤러 사이에 있으며, 여기서 웹은 프리 스팬 포지션에 있다.[00107] Clause 24. The method of clause 23, wherein the first location is between the first guide roller and the second roller, wherein the web is in a free span position.

[00108] 조항 25. 조항 24의 방법에 있어서, 제1 센서는 횡단 방향을 따르는 제1 로케이션에서 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되고, 제2 센서는 횡단 방향을 따르는 제2 로케이션에서 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝된다.[00108] Clause 25. The method of clause 24, wherein the first sensor is positioned to measure the displacement of the web at a first location along the transverse direction, and the second sensor is positioned to measure the displacement of the web at a second location along the transverse direction. do.

[00109] 조항 26. 조항 19 내지 조항 25 중 어느 한 조항의 방법에 있어서, 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 웹의 반사각을 측정한다.[00109] Clause 26. The method of any of clauses 19-25, wherein the one or more first non-contact sensors measure the angle of reflection of the web.

[00110] 조항 27. 조항 26의 방법에 있어서, 웹의 측정된 반사각에 기초하여 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하기 위한 신호를 계산하는 단계를 더 포함하며, 조정 이후, 양 측면들 상에서의 웹의 장력은 동일하다.[00110] Clause 27. The method of clause 26, further comprising calculating a signal for adjusting the position of the first guide roller based on the measured reflection angle of the web, wherein after adjustment, the tension of the web on both sides is: same.

[00111] 본 명세서에서 설명되는 구현들 및 모든 기능적 동작들은, 본 명세서에서 개시되는 구조적 수단들 및 그 구조적 등가물들, 또는 그들의 조합들을 포함하는 디지털 전자 회로부에서, 또는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 또는 하드웨어에서 구현될 수 있다. 본원에서 설명되는 구현들은 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품들, 즉, 데이터 프로세싱 장치, 예를 들면, 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다중 프로세서들 또는 컴퓨터들에 의한 실행을 위해, 또는 이들의 동작을 제어하기 위해, 머신 판독가능 저장 디바이스에서 유형적으로(tangibly) 구현되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로서 구현될 수 있다.[00111] Implementations and all functional operations described herein may be implemented in digital electronic circuitry comprising the structural means disclosed herein and their structural equivalents, or combinations thereof, or in computer software, firmware, or hardware. there is. Implementations described herein may be used for execution by, or operation of, one or more non-transitory computer program products, i.e., a data processing device, e.g., a programmable processor, a computer, or multiple processors or computers. To control, the device may be implemented as one or more computer programs tangibly implemented in a machine-readable storage device.

[00112] 본 명세서에서 설명된 프로세스들 및 로직 흐름들은 입력 데이터에 대해 동작하여 출력을 생성함으로써 기능들을 수행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 하나 이상의 프로그램가능 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 프로세스들 및 로직 흐름들은 또한, 특수 목적 로직 회로부, 예를 들면, FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)에 의해 수행될 수 있고, 장치가 특수 목적 로직 회로부, 예를 들면, FPGA 또는 ASIC으로서 또한 구현될 수 있다.[00112] The processes and logic flows described herein may be performed by one or more programmable processors executing one or more computer programs to perform functions by operating on input data and producing output. Processes and logic flows may also be performed by special-purpose logic circuitry, e.g., a field programmable gate array (FPGA) or an application specific integrated circuit (ASIC), and the device may include special-purpose logic circuitry, e.g. It can also be implemented as an FPGA or ASIC.

[00113] 용어 "데이터 프로세싱 장치"는, 예로서, 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 프로세서들 또는 컴퓨터들을 포함하는, 데이터를 프로세싱하기 위한 모든 장치, 디바이스들, 및 머신들을 포괄한다. 장치는, 하드웨어에 더하여, 문제의 컴퓨터 프로그램에 대한 실행 환경을 생성하는 코드, 예를 들면, 프로세서 펌웨어, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 오퍼레이팅 시스템, 또는 그들 중 하나 이상의 것들의 조합을 구성하는 코드를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 실행에 적절한 프로세서들은, 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 모두, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다.[00113] The term “data processing apparatus” encompasses all apparatus, devices, and machines for processing data, including, for example, a programmable processor, a computer, or multiple processors or computers. The device may, in addition to the hardware, contain code that creates an execution environment for the computer program in question, such as code comprising processor firmware, a protocol stack, a database management system, an operating system, or a combination of one or more of them. It can be included. Processors suitable for executing a computer program include, by way of example, both general-purpose and special-purpose microprocessors, and any one or more processors of any type of digital computer.

[00114] 컴퓨터 프로그램 명령들 및 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터-판독가능 매체들은 예로서 반도체 메모리 디바이스들, 예컨대, EPROM, EEPROM, 및 플래시 메모리 디바이스들; 자기 디스크들, 예컨대, 내부 하드 디스크들 또는 탈착식(removable) 디스크들; 마그네토-광학 디스크들; 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함하는 모든 형태들의 비-휘발성 메모리, 매체들 및 메모리 디바이스들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 로직 회로부에 의해 보충되거나 또는 이에 포함될 수 있다.[00114] Computer-readable media suitable for storing computer program instructions and data include, for example, semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM, and flash memory devices; magnetic disks, such as internal hard disks or removable disks; magneto-optical disks; and all forms of non-volatile memory, media and memory devices, including CD-ROM and DVD-ROM disks. The processor and memory may be supplemented by or included in special purpose logic circuitry.

[00115] 본 개시내용의 엘리먼트들, 또는 그 엘리먼트들의 예시적인 양상들 또는 구현(들)을 도입하는 경우에, 단수 표현들 및 "상기"는 하나 이상의 그러한 엘리먼트들이 존재함을 의미하도록 의도된다.[00115] When introducing elements of the disclosure, or example aspects or implementation(s) of the elements, the singular expressions “a,” “the,” and “the” are intended to mean that one or more such elements are present.

[00116] 용어들 "포함하는(comprising)", "포함하는(including)" 및 "구비하는(having)"은 포괄적이도록 의도되며, 열거된 엘리먼트들 이외의 추가적인 엘리먼트들이 존재할 수 있음을 의미한다.[00116] The terms “comprising,” “including,” and “having” are intended to be inclusive and mean that additional elements other than those listed may be present.

[00117] 전술한 바가 본 개시내용의 구현들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 구현들이, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.[00117] Although the foregoing relates to implementations of the disclosure, other and additional implementations of the disclosure may be devised without departing from the basic scope of the disclosure, and the scope of the disclosure is defined by the following claims. It is decided.

Claims (20)

웹(web)을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛(web tension adjustment unit)으로서,
제1 가이드 롤러 ― 상기 제1 가이드 롤러는,
조정 유닛을 포함함 ―;
제1 로케이션에서 상기 웹의 변위 데이터를 측정하도록 포지셔닝되는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들; 및
상기 측정된 변위 데이터에 기초하여 상기 조정 유닛을 제어하기 위한 시스템 제어기를 포함하는,
웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛.
A web tension adjustment unit for guiding a web,
First guide roller - The first guide roller is:
Includes adjustment unit -;
one or more first non-contact sensors positioned to measure displacement data of the web at a first location; and
a system controller for controlling the adjustment unit based on the measured displacement data,
Web tension adjustment unit to guide the web.
제1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 공초점 레이저 센서(confocal laser sensor)들, 삼각 측량 기반 레이저 센서들, 라인 기반 레이저 센서들, 커패시턴스 센서들, 와전류 센서들, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는,
웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛.
According to claim 1,
The one or more first non-contact sensors are selected from confocal laser sensors, triangulation-based laser sensors, line-based laser sensors, capacitance sensors, eddy current sensors, or a combination thereof.
Web tension adjustment unit to guide the web.
제1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 상기 웹의 이동 방향에 수직인, 상기 웹을 가로지르는 횡단 방향(transverse direction)으로 배열되는 적어도 2 개의 센서들을 포함하는,
웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛.
According to claim 1,
The one or more first non-contact sensors comprise at least two sensors arranged in a transverse direction across the web, perpendicular to the direction of movement of the web.
Web tension adjustment unit to guide the web.
제3 항에 있어서,
상기 제1 로케이션은 상기 제1 가이드 롤러와 제2 롤러 사이에 있고, 상기 웹은 프리 스팬 포지션(free span position)에 있는,
웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛.
According to clause 3,
the first location is between the first guide roller and the second roller, and the web is in a free span position,
Web tension adjustment unit to guide the web.
제4 항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 상기 웹의 반사각을 측정하는,
웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛.
According to clause 4,
The one or more first non-contact sensors measure the reflection angle of the web,
Web tension adjustment unit to guide the web.
제1 항에 있어서,
크로스 웹 장력(cross-web tension)을 모니터링하여 상기 제1 로케이션에서 상기 웹의 제2 측면을 모니터링하기 위해 상기 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들 반대편에 포지셔닝되는 하나 이상의 제2 비접촉식 센서들을 더 포함하는,
웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛.
According to claim 1,
further comprising one or more second non-contact sensors positioned opposite the one or more first non-contact sensors to monitor cross-web tension to monitor a second side of the web at the first location,
Web tension adjustment unit to guide the web.
제1 항에 있어서,
상기 조정 유닛은 상기 제1 가이드 롤러의 제1 단부에 포지셔닝되거나,
상기 조정 유닛은 모터를 포함하거나, 또는
이들의 조합인,
웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛.
According to claim 1,
The adjustment unit is positioned at the first end of the first guide roller, or
The control unit includes a motor, or
A combination of these,
Web tension adjustment unit to guide the web.
제1 항에 있어서,
상기 시스템 제어기는 폐루프 제어기이며, 상기 측정된 변위 데이터는 가변 피드백 신호로서 사용되는,
웹을 가이드하기 위한 웹 장력 조정 유닛.
According to claim 1,
The system controller is a closed loop controller, and the measured displacement data is used as a variable feedback signal,
Web tension adjustment unit to guide the web.
웹 프로세싱 장치로서,
웹을 가이드하기 위한 적어도 하나의 웹 장력 조정 유닛을 포함하고,
상기 웹 장력 조정 유닛은,
제1 가이드 롤러 ― 상기 제1 가이드 롤러는,
조정 유닛을 포함함 ―;
제1 로케이션에서 상기 웹의 변위 데이터를 측정하도록 포지셔닝되는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들; 및
상기 측정된 변위 데이터에 기초하여 상기 조정 유닛을 제어하기 위한 시스템 제어기를 포함하는,
웹 프로세싱 장치.
As a web processing device,
At least one web tension adjustment unit for guiding the web,
The web tension adjustment unit,
First guide roller - The first guide roller is:
Includes adjustment unit -;
one or more first non-contact sensors positioned to measure displacement data of the web at a first location; and
a system controller for controlling the adjustment unit based on the measured displacement data,
Web processing device.
제9 항에 있어서,
상기 웹을 코팅하기 위한 코팅 유닛을 더 포함하는,
웹 프로세싱 장치.
According to clause 9,
Further comprising a coating unit for coating the web,
Web processing device.
제9 항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 공초점 레이저 센서들, 삼각 측량 기반 레이저 센서들, 라인 기반 레이저 센서들, 커패시턴스 센서들, 와전류 센서들, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는,
웹 프로세싱 장치.
According to clause 9,
wherein the one or more first non-contact sensors are selected from confocal laser sensors, triangulation-based laser sensors, line-based laser sensors, capacitance sensors, eddy current sensors, or a combination thereof.
Web processing device.
제9 항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 상기 웹의 이동 방향에 수직인, 상기 웹을 가로지르는 횡단 방향으로 배열되는 적어도 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고, 그리고
상기 제1 로케이션은 상기 제1 가이드 롤러와 제2 롤러 사이에 있고, 상기 웹은 프리 스팬 포지션에 있는,
웹 프로세싱 장치.
According to clause 9,
The one or more first non-contact sensors include at least a first sensor and a second sensor arranged in a transverse direction across the web, perpendicular to the direction of movement of the web, and
The first location is between the first guide roller and the second roller, and the web is in a free span position.
Web processing device.
제12 항에 있어서,
상기 제1 센서는 상기 횡단 방향을 따르는 상기 제1 로케이션에서 상기 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되고, 상기 제2 센서는 상기 횡단 방향을 따르는 제2 로케이션에서 상기 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되는,
웹 프로세싱 장치.
According to claim 12,
wherein the first sensor is positioned to measure the displacement of the web at a first location along the transverse direction, and the second sensor is positioned to measure the displacement of the web at a second location along the transverse direction.
Web processing device.
제9 항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 상기 웹의 반사각을 측정하고, 그리고
상기 시스템 제어기는, 조정 이후, 양 측면들 상에서의 상기 웹의 장력이 동일하도록, 상기 웹의 상기 측정된 반사각에 기초하여 상기 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하기 위한 신호를 계산하도록 구성되는,
웹 프로세싱 장치.
According to clause 9,
The one or more first non-contact sensors measure a reflection angle of the web, and
wherein the system controller is configured to calculate a signal for adjusting the position of the first guide roller based on the measured reflection angle of the web such that after adjustment, the tension of the web on both sides is equal.
Web processing device.
웹을 프로세싱하기 위한 방법으로서,
적어도 하나의 웹 장력 조정 유닛을 사용하여 상기 웹을 가이드하는 단계 ― 상기 웹 장력 조정 유닛은,
조정 유닛을 포함하는 제1 가이드 롤러; 및
제1 로케이션에서 상기 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되는 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들을 포함함 ―;
상기 웹의 측정된 변위 데이터를 제공하기 위해 상기 제1 로케이션에서 상기 웹의 상기 변위를 측정하는 단계; 및
상기 제1 가이드 롤러의 일 단부를 이동시킴으로써 상기 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하는 단계 ― 상기 조정하는 단계는 상기 웹의 상기 측정된 변위에 기초함 ― 를 포함하는,
웹을 프로세싱하기 위한 방법.
As a method for processing the web,
guiding the web using at least one web tension adjustment unit, wherein the web tension adjustment unit comprises:
a first guide roller including an adjustment unit; and
comprising one or more first non-contact sensors positioned to measure displacement of the web at a first location;
measuring the displacement of the web at the first location to provide measured displacement data of the web; and
adjusting the position of the first guide roller by moving one end of the first guide roller, the adjusting being based on the measured displacement of the web.
A method for processing the web.
제15 항에 있어서,
상기 웹의 상기 측정된 변위 데이터에 기초하여 상기 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하기 위한 신호를 계산하는 단계를 더 포함하고, 조정 이후, 양 측면들 상에서의 상기 웹의 장력은 동일한,
웹을 프로세싱하기 위한 방법.
According to claim 15,
calculating a signal for adjusting the position of the first guide roller based on the measured displacement data of the web, wherein after adjustment, the tension of the web on both sides is the same.
A method for processing the web.
제15 항에 있어서,
상기 제1 가이드 롤러의 포지션을 조정하는 단계 이후 상기 웹을 재료의 층으로 코팅하는 단계를 더 포함하는,
웹을 프로세싱하기 위한 방법.
According to claim 15,
further comprising coating the web with a layer of material after adjusting the position of the first guide roller,
A method for processing the web.
제15 항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 공초점 레이저 센서들, 삼각 측량 기반 레이저 센서들, 라인 기반 레이저 센서들, 커패시턴스 센서들, 와전류 센서들, 또는 이들의 조합으로부터 선택되거나,
상기 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 상기 웹의 이동 방향에 수직인, 상기 웹을 가로지르는 횡단 방향으로 배열되는 적어도 제1 센서 및 제2 센서를 포함하거나, 또는
이들의 조합인,
웹을 프로세싱하기 위한 방법.
According to claim 15,
The one or more first non-contact sensors are selected from confocal laser sensors, triangulation-based laser sensors, line-based laser sensors, capacitance sensors, eddy current sensors, or a combination thereof,
The one or more first non-contact sensors include at least a first sensor and a second sensor arranged in a transverse direction across the web, perpendicular to the direction of movement of the web, or
A combination of these,
A method for processing the web.
제18 항에 있어서,
상기 제1 로케이션은 상기 제1 가이드 롤러와 제2 롤러 사이에 있고, 상기 웹은 프리 스팬 포지션에 있고, 그리고
상기 제1 센서는 상기 횡단 방향을 따르는 제1 로케이션에서 상기 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되고, 상기 제2 센서는 상기 횡단 방향을 따르는 제2 로케이션에서 상기 웹의 변위를 측정하도록 포지셔닝되는,
웹을 프로세싱하기 위한 방법.
According to clause 18,
the first location is between the first guide roller and the second roller, the web is in a free span position, and
wherein the first sensor is positioned to measure the displacement of the web at a first location along the transverse direction, and the second sensor is positioned to measure the displacement of the web at a second location along the transverse direction.
A method for processing the web.
제15 항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1 비접촉식 센서들은 상기 웹의 반사각을 측정하고, 그리고
상기 방법은,
상기 웹의 상기 측정된 반사각에 기초하여 상기 제1 가이드 롤러의 상기 포지션을 조정하기 위한 신호를 계산하는 단계를 더 포함하고,
조정 이후, 양 측면들 상에서의 상기 웹의 장력은 동일한,
웹을 프로세싱하기 위한 방법.
According to claim 15,
The one or more first non-contact sensors measure a reflection angle of the web, and
The method is:
further comprising calculating a signal for adjusting the position of the first guide roller based on the measured reflection angle of the web,
After adjustment, the tension of the web on both sides is the same,
A method for processing the web.
KR1020237041705A 2021-05-06 2022-04-14 Cross web tension measurement and control KR20240004908A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163185223P 2021-05-06 2021-05-06
US63/185,223 2021-05-06
PCT/US2022/024849 WO2022235411A1 (en) 2021-05-06 2022-04-14 Cross web tension measurement and control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240004908A true KR20240004908A (en) 2024-01-11

Family

ID=83901154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237041705A KR20240004908A (en) 2021-05-06 2022-04-14 Cross web tension measurement and control

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220356026A1 (en)
EP (1) EP4334228A1 (en)
KR (1) KR20240004908A (en)
CN (1) CN117279849A (en)
TW (1) TW202320194A (en)
WO (1) WO2022235411A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2762431B1 (en) * 2013-01-31 2018-01-31 Applied Materials, Inc. Web guide control unit, web processing apparatus and method for operating the same
KR101409488B1 (en) * 2013-04-03 2014-06-18 한국기계연구원 Method of controlling roll-to-roll printing process system controlling velocity, tention, register independently
JP2017145133A (en) * 2016-02-19 2017-08-24 凸版印刷株式会社 Tension correction method of web and manufacturing method of processed film
AU2020216456A1 (en) * 2019-01-31 2021-09-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Improved web tension control
JP7392267B2 (en) * 2019-03-14 2023-12-06 株式会社リコー Conveyance device and image forming device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022235411A1 (en) 2022-11-10
TW202320194A (en) 2023-05-16
CN117279849A (en) 2023-12-22
US20220356026A1 (en) 2022-11-10
EP4334228A1 (en) 2024-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018168434A1 (en) Roll press machine and roll press method using roll press machine
Lee et al. Theories and control technologies for web handling in the roll-to-roll manufacturing process
JP2012006008A (en) Apparatus for slot die setup and control during coating
JP2010520131A (en) Web guide control, web processing apparatus, and operation method thereof
JP6093244B2 (en) Double-side coating system
JP2017056421A (en) Coating apparatus and coating method
CN110304484B (en) Conveying system and tension adjusting unit
KR20240004908A (en) Cross web tension measurement and control
US11552283B2 (en) Method of coating a flexible substrate in a R2R deposition system, and vapor deposition system
JP2011043392A (en) Film thickness measuring device
JP6129354B2 (en) Web guide control unit, web processing apparatus and method for operating them
US20220056576A1 (en) Processing system for processing a flexible substrate and method of measuring at least one of a property of a flexible substrate and a property of one or more coatings on the flexible substrate
US20140116851A1 (en) Conveyor apparatus
WO2011049567A1 (en) High-throughput roll to roll sputtering assembly
KR20160013555A (en) Micro lateral displacement control system and method for roll-to-roll printing
US20230406663A1 (en) Roll exchange chamber, roll-to-roll processing system and method of continuously providing a flexible substrate
JP2010215371A (en) System for conveying belt-like flexible substrate and device for controlling conveyance position used therefor
WO2018149510A1 (en) Deposition apparatus for coating a flexible substrate and method of coating a flexible substrate
JP2017179410A (en) Base material conveyance device