KR102109251B1 - Roll to roll system with chuck - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 기판의 사용량을 높이고 증착 시스템을 중단시키지 않으면서도 소량의 기판으로 박막 형성 공정을 실시할 수 있는 새로운 롤투롤 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적에 따라 본 발명은 유연기판의 시작점과 종료점, 즉, 양단부에 유연기판을 고정하는 제1척과 제2척을 구성하여, 권출롤과 권취롤에 상기 척이 안착될 수 있는 안착부를 설치하고, 권출롤로부터 권취롤에 이르기까지 상기 척이 진행할 수 있는 레일을 설치하여, 초기에 제1척을 권출롤의 척 안착부에 고정시키고 권출롤에 유연기판을 감아 제2척이 나타나면, 제2척을 상기 레일에 태워 권취롤로 진행시키고, 권취롤에 도착한 제2척을 권취롤의 척 안착부에 고정되게 하고, 공정 챔버를 가동하여 박막 형성 공정을 실시하게 하였다.An object of the present invention is to provide a new roll-to-roll system capable of performing a thin film formation process with a small amount of substrate without increasing the amount of use of the substrate and stopping the deposition system.
According to the above object, the present invention constitutes a starting point and an ending point of a flexible substrate, that is, a first chuck and a second chuck for fixing the flexible substrate at both ends, and installs a seating portion on which the chuck can be seated on a winding roll and a winding roll , From the unwinding roll to the take-up roll, by installing a rail through which the chuck can proceed, initially fixing the first chuck to the chuck seat of the unwinding roll, and winding the flexible substrate on the unwinding roll to reveal the second chuck. The chuck was mounted on the rail to advance to a winding roll, the second chuck arriving at the winding roll was fixed to the chuck seating portion of the winding roll, and the process chamber was operated to perform a thin film forming process.
Description
본 발명은 유연기판에 박막을 형성하는 기술에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 롤투롤 시스템에서 유연기판을 인도하는 척을 적용한 롤투롤 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a technique for forming a thin film on a flexible substrate, and more particularly, to a roll-to-roll system to which a chuck guiding a flexible substrate is applied in a roll-to-roll system.
플렉서블 디스플레이, 플렉서블 조명, 플렉서블 태양전지 등은 유연기판을 사용하며, 롤투롤 시스템에서 박막을 제조한다. 기존 롤투롤 시스템은 권출롤과 권취롤 사이에 유연기판을 늘어뜨려 증착원 등의 박막 형성원을 놓고 롤러를 구동시켜 유연기판에 연속적으로 박막을 형성하고 있다. 공정의 효율성을 높이기 위해, 장기간 연속 공정을 실시하고 있으며, 이로 인해 다량의 유연기판이 감긴 보빈을 샤프트에 설치한다. 이는 다음과 같은 문제를 유발한다. Flexible displays, flexible lighting, and flexible solar cells use flexible substrates and manufacture thin films in roll-to-roll systems. In the existing roll-to-roll system, a flexible substrate is formed between a winding roll and a winding roll, and a thin film forming source such as a deposition source is placed and the roller is driven to continuously form a thin film on the flexible substrate. In order to increase the efficiency of the process, a long-term continuous process has been performed, whereby a bobbin wound with a large amount of flexible substrate is installed on the shaft. This causes the following problems.
우선, 보빈과 샤프트는 다량의 유연기판의 무게를 견딜 수 있게 설계되어야 하고, 그에 따라 구동 모터의 부하도 매우 증가하게 되어 모터의 용량도 큰 것을 선택해야 한다.First, the bobbin and the shaft must be designed to withstand the weight of a large amount of flexible substrate, and accordingly, the load of the driving motor is greatly increased, so that the motor capacity should be selected.
다음으로, 유연기판은 중간에 놓인 공정 챔버를 통과하며, 공정 시작과 공정 종료 시 유연기판을 권출롤과 권취롤에 수작업으로 설치해야 하고, 특히 종료시 유연기판은 완전히 권취되지 않고 권출롤에도 일정량이 잔류된 상태에서 공정 챔버의 진공을 깨고 유연기판을 교체해야 한다. 즉, 공정 챔버 양단의 로드락 챔버가 설치되어 있어도 유연기판 교체 시 유연기판이 걸쳐진 상태라 로드락 할 수 없고, 공정을 전면 중단하고 공정 챔버를 벤트한 다음, 유연기판을 전체를 수작업으로 교체해야 한다. 이때, 증발원에 물질이 남아있는 경우, 물질의 낭비가 심화되어 생산비를 높이게 된다. 또한, 진공을 깨뜨린 다음, 다시 유연기판을 수작업으로 장전시키고 재진공화하는데 매우 긴 시간이 걸려 생산성을 악화시킨다. Next, the flexible substrate passes through the process chamber placed in the middle, and the flexible substrate must be manually installed on the unwinding roll and the winding roll at the beginning and end of the process. In the remaining state, the vacuum in the process chamber must be broken and the flexible substrate must be replaced. In other words, even if the load lock chambers at both ends of the process chamber are installed, when the flexible substrate is replaced, the load cannot be locked because the flexible substrate is stuck, and the process must be completely stopped, the process chamber should be vented, and the entire flexible substrate must be manually replaced. do. At this time, when the substance remains in the evaporation source, the waste of the substance is intensified, thereby increasing the production cost. In addition, after breaking the vacuum, it takes a very long time to manually reload and revacuate the flexible substrate, thereby deteriorating productivity.
또한, 유연기판이 양측 롤러에 연신된 상태에서 공정을 종료하기 때문에 유연기판도 항상 일정량은 사용되지 못하고 버려지게 된다. In addition, since the process is terminated in a state where the flexible substrate is stretched on both sides of the roller, a certain amount of the flexible substrate is not always used and is discarded.
고가의 물질과 고가의 유연기판이 모두 낭비될 수 있으며, 이를 절약하기 위해, 다량의 유연기판을 한꺼번에 롤러에 적재함으로써 상술한 바와 같이 시스템의 설비들의 부하량이 커지고, 아무리 유연기판의 일회 적재량을 증가시켜도 교체주기를 길게할 뿐, 교체시 상술한 문제점은 그대로 재현된다. Both expensive materials and expensive flexible substrates can be wasted, and in order to save this, by loading a large amount of flexible substrates on a roller at a time, the load of the equipments of the system increases as described above, no matter how much the flexible substrate is loaded once. Even if it does, only the replacement cycle is lengthened, and the above-mentioned problems when replacing are reproduced.
공개특허 10-2013-0023646호 외 많은 롤투롤 시스템이 개시되어 있지만 상술한 문제에 대한 해결책은 나와있지 않다. Although many roll-to-roll systems have been disclosed other than published patent application No. 10-2013-0023646, there is no solution to the above-mentioned problem.
따라서 본 발명의 목적은 기판의 사용량을 높이고 증착 시스템을 중단시키지 않으면서도 소량의 기판으로 박막 형성 공정을 실시할 수 있는 새로운 롤투롤 시스템을 제공하고자 하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a new roll-to-roll system capable of performing a thin film forming process with a small amount of substrate without increasing the amount of use of the substrate and stopping the deposition system.
상기 목적에 따라 본 발명은 유연기판의 시작점과 종료점, 즉, 양단부에 유연기판을 고정하는 제1척과 제2척을 구성하여, 권출롤과 권취롤에 상기 척이 안착될 수 있는 안착부를 설치하고, 권출롤로부터 권취롤에 이르기까지 상기 척이 진행할 수 있는 레일을 설치하여, 초기에 제1척을 권출롤의 척 안착부에 고정시키고 권출롤에 유연기판을 감아 제2척이 나타나면, 제2척을 상기 레일에 태워 권취롤로 진행시키고, 권취롤에 도착한 제2척을 권취롤의 척 안착부에 고정되게 하고, 공정 챔버를 가동하여 박막 형성 공정을 실시하게 하였다.According to the above object, the present invention constitutes a starting point and an ending point of a flexible substrate, that is, a first chuck and a second chuck for fixing the flexible substrate at both ends, and installs a seating portion on which the chuck can be seated on a winding roll and a winding roll. , From the unwinding roll to the take-up roll, by installing a rail through which the chuck can proceed, initially fixing the first chuck to the chuck seat of the unwinding roll, and winding the flexible substrate on the unwinding roll to reveal the second chuck. The chuck was mounted on the rail to advance to a winding roll, the second chuck arriving at the winding roll was fixed to the chuck seating portion of the winding roll, and the process chamber was operated to perform a thin film forming process.
또한, 유연기판에 대한 박막 형성 공정이 종료시점에 다다르면, 권출롤에 고정되어 있던 제1척이 안착부로부터 탈착되어 상기 레일에 태워져 권취롤에 도달하며 유연기판 전체에 대해 모두 박막 형성이 이루어질 수 있게 하였다. In addition, when the thin film forming process for the flexible substrate reaches the end point, the first chuck fixed to the unwinding roll is detached from the seating portion, burned on the rail to reach the winding roll, and thin film formation is performed for the entire flexible substrate. Enabled.
또한, 새로운 유연기판을 로딩하고자 할 때에는 공정 챔버를 벤트하지 않고 공정 챔버 양단에 설치한 로드 락 챔버를 락킹하고 척을 이용한 유연기판의 로딩을 실시한다. In addition, when loading a new flexible substrate, the load lock chamber installed at both ends of the process chamber is locked without venting the process chamber, and the flexible substrate is loaded using a chuck.
즉, 본 발명은,That is, the present invention,
유연기판을 롤러에 감아 공정을 실시하는 롤투롤 시스템에 있어서,In the roll-to-roll system to perform a process by winding the flexible substrate on a roller,
감겨있는 유연기판이 인출되는 권출롤;A winding roll through which the wound flexible substrate is withdrawn;
상기 권출롤로부터 연신된 유연기판이 감기는 권취롤;A winding roll on which the flexible substrate stretched from the winding roll is wound;
상기 권출롤에 감긴 유연기판의 일측 단부에 유연기판의 상기 단부를 척킹하는 제1척; A first chuck chucking the end of the flexible substrate at one end of the flexible substrate wound on the unwinding roll;
상기 제1척이 안착되는, 권출롤에 형성된 척 안착부; 및A chuck seating portion formed on the unwinding roll on which the first chuck is seated; And
상기 제1척이 이동될 수 있도록 권출롤에서 권취롤에 이르기까지 유연기판이 연신된 경로를 따라 설치된 레일;을 포함하고,It includes a rail installed along the path in which the flexible substrate is stretched from the unwinding roll to the take-up roll so that the first chuck can be moved.
공정이 진행되어 권출롤에 감긴 유연기판의 종료점인 단부가 언와인딩될 때, 상기 제1척이 상기 권출롤의 척 안착부에서 탈착되고 상기 레일에 탑재되어 권취롤에 이르도록 이송되어 유연기판의 종료점까지 롤투롤 공정이 실시되는 것을 특징으로 하는, 척이 적용된 롤투롤 시스템을 제공한다.When the process proceeds and the end, which is the end point of the flexible substrate wound on the unwinding roll, is unwinded, the first chuck is detached from the chuck seating portion of the unwinding roll, mounted on the rail, transferred to reach the winding roll, and transferred to the winding substrate. It provides a roll-to-roll system, characterized in that the roll-to-roll process is performed to the end point.
상기에 있어서, 권출롤과 권취롤 사이에 배치되는 공정챔버;In the above, the process chamber disposed between the winding roll and the winding roll;
상기 공정챔버 양단에 각각 배치되는, 게이트 밸브를 구비한 로드락 챔버; 및A load lock chamber having gate valves disposed at both ends of the process chamber; And
상기 공정챔버를 위한 진공펌프;를 더 포함하고,Further comprising a vacuum pump for the process chamber,
상기 제1척이 상기 레일에 탑재되어 권취롤에 도달한 이후,After the first chuck is mounted on the rail and reaches the winding roll,
공정이 완료된 유연기판을 상기 권취롤에서 언로딩하고,Unloading the flexible substrate, the process is completed, from the winding roll,
새로운 유연기판을 로딩하기 위해, 상기 로드락 챔버의 게이트 밸브를 잠그고 상기 공정챔버의 진공은 깨뜨리지 않은 상태로 유연기판을 교체하여 연속공정을 실시하는 것을 특징으로 하는, 척이 적용된 롤투롤 시스템을 제공한다.In order to load a new flexible substrate, the gate valve of the load lock chamber is closed, and the vacuum of the process chamber is replaced by a flexible substrate without breaking, thereby providing a roll-to-roll system with a chuck. do.
상기에 있어서, 상기 유연기판의 시작점에 해당하는 타측 단부를 척킹하는 제2척; 및In the above, the second chuck chucking the other end corresponding to the starting point of the flexible substrate; And
상기 권취롤에 상기 제2척이 안착되는 척 안착부;를 더 포함하여,Further comprising; a chuck seating portion on which the second chuck is seated on the winding roll;
유연기판을 로딩할 때, 상기 제2척이 상기 레일에 탑재되어 권취롤에 도달하고,When loading the flexible substrate, the second chuck is mounted on the rail to reach the winding roll,
권취롤의 척 안착부에 상기 제2척을 안착함으로써 유연기판의 로딩이 완성되는 것을 특징으로 하는, 척이 적용된 롤투롤 시스템을 제공한다.It provides a roll-to-roll system with a chuck, characterized in that the loading of the flexible substrate is completed by seating the second chuck on the chuck seating portion of the winding roll.
상기에 있어서, 권출롤과 권취롤은 각각 권출롤 챔버와 권취롤 챔버 내에 배치되고, 각각을 진공화하기 위한 별도의 펌푸가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 척이 적용된 롤투롤 시스템을 제공한다.In the above, the unwinding roll and the unwinding roll are respectively disposed in the unwinding roll chamber and the unwinding roll chamber, and separate pumps for evacuating each are connected, thereby providing a roll-to-roll system with a chuck.
또한, 본 발명은,In addition, the present invention,
유연기판을 롤러에 감아 공정을 실시하는 롤투롤 시스템에 적용되는 유연기판용 척으로서,As a chuck for a flexible substrate that is applied to a roll-to-roll system that performs a process by winding the flexible substrate on a roller,
상기 척은,The chuck,
유연기판을 감는 롤러에 형성된 안착부에 탈착식으로 결합되어 롤러의 일부를 형성하는 몸체부;A body portion detachably coupled to the seating portion formed in the roller winding the flexible substrate to form a part of the roller;
상기 몸체부의 일면에 형성되는 유연기판의 단부를 고정시키는 기판 고정부; 및A substrate fixing portion fixing an end portion of the flexible substrate formed on one surface of the body portion; And
척 이송수단과 결합하여 유연기판이 고정된 상태로 척이 이송될 수 있게 하는 척 이송수단 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 시스템에 적용되는 척을 제공한다.It provides a chuck applied to a roll-to-roll system comprising a; chuck transfer means coupling portion to be coupled to the chuck transfer means to allow the chuck to be transferred in a fixed state of the flexible substrate.
본 발명에 따르면, 유연기판의 로딩과 언로딩을 수작업으로 하지 않고 척을 구동시켜 자동으로 실시할 수 있다.According to the present invention, the chuck can be driven automatically without manual loading and unloading of the flexible substrate.
또한, 유연기판의 양이 적더라도 유연기판 교체시 공정 챔버를 벤트하지 않고 로드락 챔버를 락킹하기 때문에 연속 공정이 지속될 수 있다. In addition, even if the amount of the flexible substrate is small, the continuous process can be continued because the load lock chamber is locked without venting the process chamber when the flexible substrate is replaced.
또한, 유연기판을 소량씩 롤러에 적재하여 공정을 실시하기 때문에 보빈과 샤프트, 모터 등의 부하량이 작아 전체적인 설비비와 운영비가 절감된다. In addition, since a small amount of flexible substrates are loaded onto the rollers to carry out the process, the overall equipment cost and operating cost are reduced due to the small load of bobbins, shafts, and motors.
또한, 유연기판 전부에 대해 박막 형성 공정이 실시될 수 있어 버려지는 부분이 없어 재료비가 절감된다. In addition, since a thin film forming process can be performed on all of the flexible substrates, there are no discarded parts, thereby reducing material costs.
또한, 유연기판의 교체 작업이 척의 진행에 의해 자동화되므로 용이함은 물론 교체 시간이 크게 단축된다. In addition, since the replacement operation of the flexible substrate is automated by the progress of the chuck, the replacement time is greatly reduced as well as ease.
도 1은 본 발명에 따른 척을 적용한 롤투롤 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1에 적용된 유연기판용 척의 사시도이다.
도 3은 도 1의 척이 고정되는 권출롤의 샤프트 구성을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 1의 척이 레일을 타고 이동되는 것을 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 1과 같은 롤투롤 시스템을 다중으로 배열한 것을 보여주는 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a roll-to-roll system to which a chuck according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view of a chuck for a flexible substrate applied to FIG. 1.
3 is a perspective view showing a shaft configuration of the unwinding roll to which the chuck of FIG. 1 is fixed.
4 is a perspective view showing that the chuck of FIG. 1 is moved on a rail.
FIG. 5 is a schematic view showing multiple arrangements of the roll-to-roll system as shown in FIG. 1.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 롤투롤 시스템의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a roll-to-roll system according to the present invention.
권출롤 챔버(1), 권취롤 로드락 챔버(4), 제1 및 제2 공정챔버(2,3), 권취롤 로드락 챔버(5), 그리고 권취롤 챔버(16)이 순서대로 배열되어 있다. The winding roll chamber 1, the winding roll load lock chamber 4, the first and
권출롤(14)과 권취롤(15)에 감겨 연신된 유연기판(9)의 양단부는 각각의 롤 샤프트에 고정된 척(140, 150)에서 종료되어 있다. 즉, 척(140, 150)은 유연기판(9)의 시작점과 종료점에서 유연기판(9)을 고정(chucking)하여 유연기판의 로딩과 언로딩 과정을 자동으로 실시할 수 있도록 유연기판(9)을 유도하는 역할을 한다. Both ends of the
도 2에는 본 발명에 적용되는 척(140)의 형상이 좀 더 상세히 나와있다. 2 shows the shape of the
상기 척은, 유연기판을 감는 롤러에 형성된 안착부에 탈착식으로 결합되어 롤러의 일부를 형성하는 몸체부를 갖는다. 도 2에서 몸체부는 원기둥형 롤러의 일부를 이루는 조각으로서 부채꼴 기둥으로 형성되었지만 이에 국한되지 않는다. The chuck has a body portion that is detachably coupled to a seating portion formed on a roller winding the flexible substrate to form a part of the roller. In FIG. 2, the body portion is formed as a fan-shaped pillar as a piece forming a part of a cylindrical roller, but is not limited thereto.
상기 몸체부 중 일면은 유연기판의 단부를 고정시키는 기판 고정부가 된다. 본 실시예롤러 외주면이 되는 면에 슬릿을 두어 기판이 슬릿 내부에서 고정되고 슬릿을 통해 인출 연신되게 하였으나 몸체의 다른 면도 기판 고정부가 될 수 있고, 슬릿 없이 접착제 등의 고정도 가능하다. 몸체부는 롤러에서 탈착되어 척 이송수단과 결합하여 유연기판이 고정된 상태로 척이 이송될 수 있게 구성되며, 이를 위해 척 이송수단 결합부를 구비한다. 본 실시예에서 척 이송수단 결합부는 몸체부의 밑면(부채꼴형)에 홀로 구성되었으나, 이것도 오목부, 볼록부 등으로 변형될 수 있다. 즉, 척 이송수단의 형상과 연계하여 결합될 수 있는 다양한 형상으로 구성할 수 있다. One surface of the body portion is a substrate fixing portion fixing the end of the flexible substrate. In this embodiment, the slit is placed on the surface that becomes the outer peripheral surface of the roller so that the substrate is fixed inside the slit and drawn out through the slit, but it can be another shaving substrate fixing part of the body, and it is also possible to fix the adhesive without a slit. The body portion is configured to be detached from the roller and coupled with the chuck transfer means so that the chuck can be transferred while the flexible substrate is fixed, and for this purpose, a chuck transfer means coupling portion is provided. In this embodiment, the engaging portion of the chuck transfer means is formed of a hole on the bottom surface (shape) of the body portion, but this may also be deformed into a concave portion, a convex portion, or the like. That is, it can be configured in various shapes that can be combined in connection with the shape of the chuck transfer means.
척(140, 150)의 이동경로는 레일(143)을 따라 전개되며, 레일(143)의 경로는 유연기판(9)의 경로와 거의 나란하게 펼쳐진다. The movement paths of the
권출롤(14)이나 권취롤(15)의 샤프트에 안착될 수 있는 형상으로 구성되고, 샤프트에는 척(140)에 맞는 오목부로 된 안착부가 형성되어 척(140)을 샤프트에 끼워 안착된다. 척(140)의 몸체에는 슬릿(147)이 형성되어 상기 슬릿(147)에 유연기판(9)의 단부를 끼워 고정시킬 수 있다. 척(140) 몸체 일측 저면부에는 레일(143)에 탑재될 수 있도록 홀(145)이 구비된다. 상기 홀(145)에 끼워져 척(140)을 레일 상에서 이송되게 하는 척 이송수단이 레일에 설치된다. 척 이송수단은 상기 레일에 맞게 제작된 바퀴와 같은 물체를 포함할 수 있으며 모터 등의 동력 수단에 의해 레일을 따라 이동할 수 있게 구성된다. 척 이송수단이 레일에 설치될 수 있지만, 척 차제에 일체형으로 구비될 수도 있다. It is composed of a shape that can be seated on the shaft of the unwinding
상기에서 각 롤러는 샤프트와 보빈을 별도로 구성하여 조립식으로 설치할 수 있다. 이 경우, 유연기판이 직접 감기는 보빈에 척 안착부를 형성한다. In the above, each roller can be installed prefabricated by separately configuring the shaft and the bobbin. In this case, the chuck seat is formed on the bobbin on which the flexible substrate is directly wound.
도 3은 상기 척(140)이 권출롤(14)의 안착부에 안착되는 형태를 보여주는 사시도이다. 권출롤(14)을 구성하는 샤프트(141)의 몸체 일부가 척(140)의 볼록부 형상과 맞물릴 수 있는 오목부로 된 안착부를 구비한다. 3 is a perspective view showing a form in which the
상기 척(140)을 이용한 롤투롤 공정은 다음과 같이 구동된다. The roll-to-roll process using the
유연기판(9)의 시작점과 종료점은 각각 척(140, 150)에 고정되어 있고, 롤투롤 시스템은 진공화되기 전이며, 권출롤(14)에 한쪽 척(편의상 '제1척'으로 부른다)을 척 안착부에 안착시키고 유연기판을 권출롤(14)에 감는다. 유연기판의 반대편 단부에 다다르면 제2척이 나타나고, 제2척(150)은 롤러(143)의 척 이송수단(149)에 의해 레일에 탑재되어 이송된다. 척 저면의 홀은 상기 척 이송수단(149)이 결합되는 부분으로 기능하고, 제2척(150)에도 홀이 형성되어 있다. 제2척(150)은 레일(143)을 따라 로드락 챔버와 공정챔버들을 지나 권취롤(15)의 척 안착부에 근처에 도착하고, 도착된 제2척(150)을 권취롤(15)의 안착부에 수동으로 조립하여 준다. The start and end points of the
이와 같이하여 유연기판의 로딩이 거의 자동으로 완료된다. 이후, 공정 챔버들을 비롯한 각 챔버들을 진공화하고, 박막형성 공정을 실시한다.In this way, the loading of the flexible substrate is almost automatically completed. Thereafter, each chamber including the process chambers is evacuated and a thin film forming process is performed.
장전된 유연기판이 거의 다 소모되면, 제1척(140)이 권출롤(140) 안착부에로부터 탈착되어 레일(143)의 척 이송수단(149)에 조립되고, 레일을 따라 이송되면서 잔류 유연기판에 박막형성 공정이 실시된다. 따라서 박막증착 없이 버려지는 부분없이 유연기판 전체를 사용할 수 있다. When the loaded flexible substrate is almost exhausted, the
한편, 유연기판(9) 전체에 박막 형성 공정을 마친 후, 제1척(140)이 권취롤(15) 쪽에 도착하면, 다 사용한 유연기판을 꺼내기 위해, 권취롤(15) 쪽 로드락 챔버(5)의 게이트 밸브를 잠그고 유연기판을 꺼낸다. 또한, 새로운 유연기판을 로딩하기 위해 권출롤 쪽 로드 락 챔버(4)의 게이트 밸브를 잠그고 권출롤에 상술한 바와 같이 새로운 유연기판을 척을 이용하여 로딩한다. 이러한 로딩 및 언로딩 방식은 매우 획기적으로 생산성을 향상시킨다. 즉, 종래 롤투롤 장치에서는 유연기판이 양쪽 롤에 연신 된 상태에서 공정을 종료하기 때문에 로드락 챔버가 있어도 기판이 있는 상태라 게이트 밸브를 잠글 수 없었다. 그에 따라 공정 챔버들을 비롯한 모든 챔버들을 모두 벤트한 다음 유연기판을 꺼낼 수 있었다. 따라서 증발원에 물질이 남아있는 경우에도 공정은 전면 중단되고 기판 언로딩과 새 기판 로딩이 수작업으로 실시되어야 했다. 그러나 본 발명과 같이 척을 이용하여 기판을 로딩/언로딩하면 유연기판이 와넌히 권취롤에 감긴 상태가 되어 로드락 챔버에는 유연기판이 지나가지 않는 상태가 되고, 그에 따라 게이크 밸브를 잠글 수 있게 된다. 즉, 권출롤, 권취롤이 있는 챔버만 진공을 깨고 유연기판의 수거 및 새 기판의 로딩을 실시할 수 있고 이때, 공정 챔버(2, 3)은 로드 락 챔버(4,5)가 락킹되어 진공을 유지할 수 있다. 이같은 운용방식을 위해 각각의 챔버별로 진공의 유지/해제를 실시할 수 있도록 각각의 챔버마다 별도의 펌프(11, 12, 13)를 설치한다. On the other hand, after completing the thin film forming process on the entire
도 5는 도 1의 롤투롤 시스템이 2개가 연결된 것을 보여준다. 이러한 경우, 유연기판은 첫번째 시스템에서 두 개의 공정 챔버를 지나 박막이 형성되고 첫번째 시스템의 권취롤에서 수거되지 않고 계속 진행하여 다시 두 개의 공정 챔버를 지나 다른 물질의 박막을 형성한 다음, 최종적으로 배치된 권취롤에서 수거된다. 도 5는 두 개의 롤투롤 시스템이 연속 배치된 것을 보이고 있으나, 더 많은 개수의 롤투롤 시스템이 연속 배치될 수 있다. 이때, 로드락 챔버는 공정 챔버 전후에 필수적으로 배치되어 로딩/언로딩 공정 시 공정 챔버의 진공을 유지시키는 역할을 한다. FIG. 5 shows that the roll-to-roll system of FIG. 1 is connected to two. In this case, the flexible substrate passes through the two process chambers in the first system, and a thin film is formed and continues to proceed without being collected from the winding roll of the first system, again passes through the two process chambers to form a thin film of another material, and finally placed It is collected from rolls. FIG. 5 shows that two roll-to-roll systems are continuously arranged, but a larger number of roll-to-roll systems can be continuously arranged. At this time, the load lock chamber is essentially disposed before and after the process chamber to serve to maintain the vacuum of the process chamber during the loading / unloading process.
이와 같이 하여, 유연기판의 로딩/언로딩의 신속/편리하게 실시할 수 있고, 유연기판의 교체 시 공정 챔버의 진공을 유지할 수 있기 때문에 다량의 유연기판을 한꺼번에 공정에 투입할 필요없이 소량의 유연기판을 공정에 투입하고 자주 교체하여도 연속 공정이 이루어져 공정 시간이 지체되지 않으며 유연기판의 모든 부분을 버리지 않고 사용할 수 있다. In this way, it is possible to quickly / conveniently load / unload the flexible substrate, and maintain the vacuum of the process chamber when replacing the flexible substrate, so that a large amount of flexible substrate does not need to be put into the process all at once. Even if the substrate is put into the process and replaced frequently, the continuous process is not delayed, and all parts of the flexible substrate can be used without discarding.
한편, 상술한 롤투롤 시스템에서, 유연기판의 양단부가 아닌 종료점에만 척을 적용하고 시작점은 종래와 같이 권취롤에 부착고정시킬 경우도 본 발명의 기술사상을 실현할 수 있다. 또한, 척에 슬릿은 구성하지 않고 접착제 등으로 척에 유연기판 단부를 고정시킬 수도 있으며, 척에 형성된 홀 역시 척 이송수단과 결합할 수 있는 형상이라면, 홀이 아닌 오목부, 볼록부 등으로 변형되고 척 이송수단이 그에 맞게 조립될 수 있는 결합부를 구비할 수 있다. On the other hand, in the above-described roll-to-roll system, even when the chuck is applied only to the end point rather than both ends of the flexible substrate and the starting point is fixed to the winding roll as in the prior art, the technical idea of the present invention can be realized. In addition, the slit is not configured in the chuck, and the end of the flexible substrate can be fixed to the chuck with an adhesive or the like, and if the hole formed in the chuck is also a shape that can be combined with the chuck conveying means, it is deformed into a concave, convex, etc. And the chuck transfer means may be provided with a coupling portion that can be assembled accordingly.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above and are described in the claims
된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It is defined by the above, and it is obvious that a person having ordinary knowledge in the field of the present invention can make various modifications and adaptations within the scope of the claims.
1: 권출롤 챔버
2, 3: 공정 챔버
4, 5: 로드 락 챔버
6: 구동 롤러
7: 텐션 롤러
8: 가이드 롤러
9: 유연기판
10: 증발원
11: 권출롤 챔버 펌프
12: 공정 챔버 펌프
13: 권취롤 챔버 펌프
14: 권출롤
15: 권취롤
140, 150: 척
145: 홀
147: 슬릿
143: 레일
149: 척 이송수단1: Unwinding roll chamber
2, 3: process chamber
4, 5: load lock chamber
6: Driving roller
7: tension roller
8: Guide roller
9: Flexible substrate
10: evaporation source
11: Unwinding roll chamber pump
12: Process chamber pump
13: Winding roll chamber pump
14: winding roll
15: Winding roll
140, 150: Chuck
145: Hall
147: slit
143: rail
149: chuck transfer means
Claims (5)
감겨있는 유연기판이 인출되는 권출롤;
상기 권출롤로부터 연신된 유연기판이 감기는 권취롤;
상기 권출롤에 감긴 유연기판의 일측 단부에 유연기판의 상기 단부를 척킹하는 제1척;
상기 제1척이 안착되는, 권출롤에 형성된 척 안착부; 및
상기 제1척이 이동될 수 있도록 권출롤에서 권취롤에 이르기까지 유연기판이 연신된 경로를 따라 설치된 레일;을 포함하고,
공정이 진행되어 권출롤에 감긴 유연기판의 종료점인 단부가 언와인딩될 때, 상기 제1척이 상기 권출롤의 척 안착부에서 탈착되고 상기 레일에 탑재되어 권취롤에 이르도록 이송되어 유연기판의 종료점까지 롤투롤 공정이 실시되는 것을 특징으로 하는, 척이 적용된 롤투롤 시스템.In the roll-to-roll system to perform a process by winding the flexible substrate on a roller,
A winding roll through which the wound flexible substrate is withdrawn;
A winding roll on which the flexible substrate stretched from the winding roll is wound;
A first chuck chucking the end of the flexible substrate at one end of the flexible substrate wound on the unwinding roll;
A chuck seating portion formed on the unwinding roll on which the first chuck is seated; And
Includes a rail installed along the path in which the flexible substrate is stretched from the unwinding roll to the take-up roll so that the first chuck can be moved
When the process proceeds and the end, which is the end point of the flexible substrate wound on the unwinding roll, is unwinded, the first chuck is detached from the chuck seating portion of the unwinding roll, mounted on the rail, transferred to reach the winding roll, and transferred to the winding substrate. Roll-to-roll system, characterized in that the roll-to-roll process is performed to the end point.
상기 공정챔버 양단에 각각 배치되는, 게이트 밸브를 구비한 로드락 챔버; 및
상기 공정챔버를 위한 진공펌프;를 더 포함하고,
상기 제1척이 상기 레일에 탑재되어 권취롤에 도달한 이후,
공정이 완료된 유연기판을 상기 권취롤에서 언로딩하고,
새로운 유연기판을 로딩하기 위해, 상기 로드락 챔버의 게이트 밸브를 잠그고 상기 공정챔버의 진공은 깨뜨리지 않은 상태로 유연기판을 교체하여 연속공정을 실시하는 것을 특징으로 하는, 척이 적용된 롤투롤 시스템.According to claim 1, The process chamber disposed between the unwinding roll and the winding roll;
A load lock chamber having gate valves disposed at both ends of the process chamber; And
Further comprising a vacuum pump for the process chamber,
After the first chuck is mounted on the rail and reaches the winding roll,
Unloading the flexible substrate, the process is completed, from the winding roll,
In order to load a new flexible substrate, the gate valve of the load lock chamber is closed, and the vacuum of the process chamber is replaced by a flexible substrate without breaking the vacuum, so that the chuck is applied to the roll-to-roll system.
상기 권취롤에 상기 제2척이 안착되는 척 안착부;를 더 포함하여,
유연기판을 로딩할 때, 상기 제2척이 상기 레일에 탑재되어 권취롤에 도달하고,
권취롤의 척 안착부에 상기 제2척을 안착함으로써 유연기판의 로딩이 완성되는 것을 특징으로 하는, 척이 적용된 롤투롤 시스템.According to claim 1 or claim 2, The second chuck chucking the other end corresponding to the starting point of the flexible substrate; And
Further comprising; a chuck seating portion on which the second chuck is seated on the winding roll;
When loading the flexible substrate, the second chuck is mounted on the rail to reach the winding roll,
A roll-to-roll system with a chuck applied, characterized in that loading of the flexible substrate is completed by seating the second chuck on a chuck seating portion of a winding roll.
상기 척은,
유연기판을 감는 롤러에 형성된 안착부에 탈착식으로 결합되어 롤러의 일부를 형성하는 몸체부;
상기 몸체부의 일면에 형성되는 유연기판의 단부를 고정시키는 기판 고정부; 및
척 이송수단과 결합하여 유연기판이 고정된 상태로 척이 이송될 수 있게 하는 척 이송수단 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 시스템에 적용되는 척.
A chuck for a flexible substrate that is applied to a roll-to-roll system that performs a process by winding a flexible substrate on a roller,
The chuck,
A body portion detachably coupled to the seating portion formed in the roller winding the flexible substrate to form a part of the roller;
A substrate fixing portion fixing an end portion of the flexible substrate formed on one surface of the body portion; And
A chuck applied to a roll-to-roll system comprising: a chuck conveying means coupling portion that is coupled to a chuck conveying means to allow the chuck to be conveyed while the flexible substrate is fixed.
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