KR20140133525A - 제조 설비 및 제조 방법 - Google Patents

Abstract

제조 설비는 포일(FO)에 대한 제품을 제조하기 위해 제공된다. 제조 설비는 클린 룸에 의해 형성된 증착 영역(10)을 포함하고 적어도 제1 및 제2 증착 설비(21, 22)는 포일 상에 물질의 층을 증착하기 위해 배치된다. 제조 설비는 증착된 층을 처리하기 위한 적어도 하나의 처리 설비(31)를 더 포함하고, 상기 처리 설비는 상기 증착 영역 외부에 배치되고 터닝 설비(41)를 향해, 상기 증착 영역으로부터 멀리 제1 경로(31a)를 구비하고 상기 터닝 설비로부터 상기 증착 영역을 향해 다시 제2 경로(31b)를 구비하는 처리 경로를 포함한다.

Description

제조 설비 및 제조 방법{MANUFACTURING FACILITY AND METHOD OF MANUFACTURING}

본 발명은 제조 설비에 관한 것이다.

본 발명은 추가적으로 제조 방법에 관한 것이다.

롤 투 롤 처리(Roll to roll processing)는 포일 기반 제품들을 제조하는 매우 효과적인 방식인 것으로 증명되었다. 그러한 제품들의 예시들은 (O)Leds, 디스플레이들, 일렉트로크롬 디바이스들(electrochrome devices) 및 광전지 디바이스들(photovoltaic devices)같은 광전기 제품들(opto-electrical)이다. 그러한 제품들의 다른 예시들은 배터리들, 유기 회로 등이다. 그러한 롤 투 롤 처리는 일반적으로 다양한, 가능한 패턴된(patterned), 기능적인 층들의 증착(deposition) 및 예를 들어 경화 또는 건조를 위해 이러한 층들을 처리하는 것을 수반한다. 제조 설비는 제품의 다른 변형들 또는 다른 제품들의 제조를 가능하게 하도록 쉽게 구성될 수 있는 것이 바람직하다. 또한 클린 룸 설비들에 대한 필요조건들은 적당한 것이 바람직하다. 새로운 제품들의 빠른 개발을 촉진하기 위해, 생산 라인의 쉬운 확장(up-scaling)은 필요할 때 요소들을 추가하는 것에 의해 그리고 생산 라인의 이미 존재하는 구성의 재배치에 대한 요구 없이 가능한 것이 바람직하다. 결국, 보다 진보된 제품들(예를 들어 제품들의 2세대 및 3세대)에서 추가적인 증착 및 처리 단계들이 구성에 쉽게 추가될 수 있는 것이 바람직하다.

WO 2005/116552는 특히 경피 작용(transdermal action)을 구비하는 플라스터들(plasters)의 생산에서, 약제를 구비하는 지지 필름을 코팅하기 위한 장치를 개시한다. 상기 장치는 지지 필름을 위한 언와인딩 스테이션(unwinding station), 지지 필름에 액체 또는 반죽 같은(pasty) 약제를 지지 필름에 적용하기 위한 적용 스테이션(application station), 지지 필름 상에 적용된 약제를 건조시키기 위한 건조 스테이션 및 코팅된 지지 필름을 위한 와인딩 스테이션을 포함한다. 디바이스는 적용 모듈 및 인접하게 배치된 적어도 하나의 건조 모듈을 포함하고, 적용 모듈은 언와인딩 스테이션, 적용 스테이션 및 와인딩 스테이션을 포함하는 반면, 건조 모듈 또는 몇몇의 건조 모듈들은 직렬로 건조 스테이션을 형성한다.

본 발명의 제1 측면에 따른 제조 설비가 청구항 제1항에 청구된 것과 같이 제공된다. 본 발명에 따른 제조 설비에서 처리를 위한 적어도 하나의 처리 설비가 증착 영역의 외부에 배치된다. 게다가, 처리 설비는 터닝 설비를 향해, 증착 영역으로부터 멀리 제1 방향으로 제1 경로 및 상기 터닝 설비로부터 상기 증착 영역을 향해 다시 제2 경로를 구비하는 처리 경로를 포함한다. 이런 식으로 적어도 하나의 제1 및 제2 증착 설비는 상대적으로 콤팩트한 공간 내에 서로에 대해 근접하게 위치될 수 있다. 이는 하나 또는 그 이상의 증착 설비들이 사용되지 않을 때 포일이 넓은 거리들 상에서 불필요하게 안내될 필요가 없으므로, 이는 하나 또는 그 이상의 증착 설비들을 건너뛰는 것에 의해 제조 프로세스의 맞춤(adaptation)을 수월하게 한다. 또한, 뒤이은 증착 단계들 사이에 처리 경로의 구성 및 길이는 증착 설비들의 재배치를 요구하지 않고 쉽게 맞춰질 수 있고, 처리 경로는 증착 단계들에 의해 이어지는 경로의 방향에 횡방향인 방향들로 연장한다. 만약 요구된다면, 제조 설비는 하나 또는 그 이상의 증착 및 건조 설비들을 추가하는 것에 의해 쉽게 확장될 수 있다. 본 발명에 따른 제조 설비의 맞춤 가능한 특성은 다른 제품들 및/또는 제품의 다른 종류들을 제조하는 것을 수월하게 한다. 건조 경로의 길이를 연장하는 것에 대한 자유(freedom)는 처리 속도의 맞춤을 수월하게 한다. 만약 더 높은 처리 속도가 요구된다면, 처리 길이가 자유롭게 연장될 수 있어, 효율적인 처리 시간이 바람직한 처리 효과를 획득하기 위해 충분히 길게 남아 있다. 제조 설비의 실시예에서 증착된 층(들)을 구비하는 포일의 일 측은 처리 경로들에서 위로(상부로) 향해진다. 이러한 구성의 이점은 기판이 항상 웹(web) 안정성을 향상시키기 위해 및 중력에 의해 처지는 것을 방지하기 위해 배면 상에서 지지될 수 있다는 것이다.

제1 측면에 따른 제조 설비의 실시예에서 증착 영역은 입구 및 출구를 구비하는 클린 룸이고, 상기 제1 경로는 상기 출구로부터 멀리 제1 방향으로 안내하고 상기 출구를 향해 다시 안내한다.

증착 영역 내 증착 설비들의 콤팩트한 배치에 의해 증착 영역을 정의하는 클린 룸은 비교적 작을 수 있다. 이는 그러한 증착 설비들을 위해 상대적으로 엄격한 환경 요건들을 유지하기 수월하게 하여 클린 룸 설비들을 위한 요건들을 완화시킨다.

본 발명의 제2 측면에 따라 포일에 대한 제품을 제조하기 위한 방법이 청구항 제15항에 청구된 것과 같이 제공된다.

WO02/31216A2 적어도 제1 스퍼터 코팅 라인(first sputter coating line) 및 제2 스퍼터 코팅 라인을 포함하는 스퍼터 코팅 장치를 개시한다. 제1 및 제2 스퍼터 코팅 라인들은 개별적인 코팅된 물품들 및 코팅 시스템들을 개별적으로 형성하기 위해 특정 실시예들에서 서로에 대해 평행하게 작동될 수 있다. 그러나, 두 개의 코팅 라인들은 또한 코팅된 물품을 형성하기 위해 서로 연속하여 작동하도록 활용될 수 있다. 후자의 경우에, 서로 직렬인 두 개의 스퍼터 코팅 라인들을 활용하는 것이 바람직할 때, 제1 라인의 출력을 제2 라인의 입력에 선택적으로 결합하도록 제1 라인의 단부와 제2 라인의 단부 사이에 변이 영역(transition zone)이 제공된다. WO02/31216A2는 공통으로 조절된 공간 내 다양한 증착 스테이션들의 콤팩트한 배치를 포함하는 롤-롤 제조 설비를 개시하고 있지 않는다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

이것들 및 다른 측면들은 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따르지 않는 제조 설비를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 제조 설비의 제1 실시예를 도시한다.
도 2A는 상기 제1 실시예의 실시예를 상세히 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 제조 설비의 제2 실시예를 도시한다.
도 3A는 제2 실시예의 일부를 보다 상세히 도시한다.
도 3B는 도 3A의 제조 설비의 재배치(rearrangement)를 도시한다.
도 4는 증착 설비의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 제조 설비의 제3 실시예의 일부를 개략적으로 도시한다.
도 5A는 도 5에서 VA 뷰(View)에 따른 확대도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 다른 제조 설비의 제4 실시예를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 제조 설비의 제5 실시예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제2 측면에 따른 제조 방법을 도시한다.

다양한 도면들에서 유사한 참조 부호들은 달리 언급되지 않는 한 유사한 요소들을 가리킨다.

다음의 발명의 상세한 설명에서 많은 구체적인 상세사항들이 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 본 발명의 이러한 구체적인 상세사항들이 없이 실시될 수 있다는 것은 통상의 기술자들에 의해 이해될 것이다. 다른 예시들에서, 잘 공지된 방법들, 절차들 및 부품들은 본 발명의 측면들을 불명료하게 하지 않기 위해 상세히 설명되지 않았다.

본 발명은 부수하는 도면들을 참조하여 이하에서 상세히 설명되고, 도면들에는 본 발명의 실시예들이 도시된다. 본 발명은, 그러나, 많은 다른 형태들로 구현될 수 있고 여기에 설명된 실시예들에 국한되도록 해석되지 않는다. 오히려, 이러한 실시예들은 본 공개가 완전하게 되고 철저하게 되고, 본 발명의 범위를 통상의 기술자들에게 완전히 전달할 수 있도록 제공된다. 도면들에서, 층들 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기들은 명확화를 위해 과장될 수 있다.

여기에서 사용된 용어는 단지 특별한 실시예들을 설명하기 위한 것이고 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다. 여기에서 사용된 바와 같이, 단수 표현들 "하나의(a)", "하나의(an)" 및 "그(the)"은 문맥에서 달리 명확하게 언급되지 않는 한, 복수 형태들 또한 포함하는 것으로 의도된다. 게다가 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어들은, 이 명세서에서 사용될 때, 언급된 특징들, 정수들(integers), 단계들, 작동들, 요소들 및/또는 부품들의 존재를 구체화하고, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 요소들, 부품들 및/또는 그것의 그룹들의 추가 또는 존재를 배제하지 않는 것으로 이해될 것이다.

게다가, 별도로 명확하게 언급되지 않는 한, "또는(or)"은 배타적이 아닌 포괄적인 것을 언급한다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 다음 중 하나에 의해 만족된다: A는 진실이고(또는 존재하고) B는 거짓이며(존재하지 않으며), A는 거짓이고(존재하지 않고) B는 진실이며(존재하며), A 및 B 모두는 진실이다(존재한다).

요소가 다른 요소 또는 층에 "결합된" 때, 그것은 다른 요소에 직접적으로 결합될 수 있거나 개재(intervening)가 존재할 수 있는 것으로 이해될 것이다. 반대로, 요소가 다른 요소에 "직접적으로 연결되거나" "직접적으로 결합되는" 것으로 언급될 때 개재 요소들 또는 층들이 존재하지 않는다.

제1, 제2, 제3 등과 같은 용어들이 다양한 요소들, 구성요소들 또는 영역들을 설명하기 위해 여기에서 사용될 수 있으나, 이러한 요소들, 구성요소들 또는 영역들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 않는 것으로 이해될 것이다. 이러한 용어들은 단지 하나의 요소, 구성요소, 또는 영역을 다른 영역, 층 또는 구역으로부터 구별하기 위해서 사용된다. 그러므로, 이하에서 기술된 제1 요소, 구성요소, 영역은 본 발명의 지침들로부터 벗어나지 않고 제2 요소, 구성요소, 영역으로 일컬어질 수 있다.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상화된 실시예들 (및 중간 구조들)의 개략적인 도면들인 단면 도면들을 참조하여 여기에서 설명된다. 이와 같이, 예를 들어 제조 기술들 및/또는 공차들(tolerances)의 결과로서 도면들의 형상들로부터의 변형들이 기대된다. 그러므로, 본 발명의 실시예들은 여기에 도시된 영역들의 특별한 형상들에 제한되는 것으로 해석되지 않고 예를 들어, 제조로부터 생기는 형상들의 변형들(deviations)을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

달리 정의되지 않는 한, 여기에서 사용되는 (기술적 및 과학적인 용어들을 포함하는) 모든 용어들은 이 발명에 속하는 통상의 기술자들에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 통상적으로 사용되는 사전들에서 정의된 것과 같이, 용어들은 관련 분야의 문맥에서 그것들의 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하고 여기에서 명확하게 정의되지 않는 한 이상화되거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것으로 이해될 것이다. 여기에서 언급된 모든 공개 공보들, 특허 출원들, 특허들 및 다른 인용문헌들은 전체가 참조로서 포함된다. 충돌의 경우에, 정의들을 포함하는 본 명세서는 조정될 것이다. 게다가, 물질들, 방법들 및 예시들은 단지 예시적이며 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

다음의 상세한 설명에서 본 발명의 예시들이 설명된다. 비교로서 우선 본 발명에 따르지 않는 제조가 도 1을 참조하여 설명된다.

일반적으로 도 1에 도시된 R2R(파일럿(pilot)) 시스템들은 모든 제조 단계들이 단일의 제조 공간에서 수행되는 방식으로 구성된다. 제조는 일반적으로 고품질의 클린 룸(clean room) 환경을 요구하는 증착(deposition) 단계들을 포함하므로, 전체 제조 공간은 이 필요조건에 따른 필요가 있고, 그것은 비용이 많이 든다. 이 예시에서 제조 공간은 50m의 길이(L0) 및 10m의 폭(W0)를 구비한다. 제조 공간에서 복수 개의 롤 투 롤 제조 설비들(roll to roll manufacturing facilities; P1, P2, P3, P4)은 서로 결합되어 배치된다. 예시에서 제조 프로세스를 겪는 포일(foil)은 제조 설비들(P1)로부터, 예를 들어, 공기 부상 베어링들(air flotation bearings)을 포함하는 터닝 설비(T1)를 통해, 제조 설비(P2), 제조 설비(P3)로, 그리고 제2 터닝 설비(T2)를 통해 제조 설비(P4)로 안내된다. 제조 설비들은 예를 들어, 제1 증착 라인(first deposition line; P1), 물 기반 증착을 위한 제2 증착 라인(P2), 용매 기반 증착(solvent based deposition)을 위한 제3 증착 라인(P3) 및 패턴 증착(patterned deposition)을 위한 제4 증착 라인(P4)이다. 증착 라인들(P1,?4)은 각각 층을 증착하기 위한 증착 설비(deposition facility) 및 증착된 층을 경화 또는 건조시키기 위한 처리 설비(processing facility)를 포함한다.

도 1에 도시된 R2R 시스템에서 증착 라인들이 사용되는 조합을 변화시키는 것이 어렵다. 예를 들어 증착 라인들(P1 및 P3)이 사용된다면, 웹(web)(포일)은 항상 추가적인 오염의 위험과 추가적인 물질 손실들을 갖고 프로세스(P2)를 통과해야 한다.

도 1에 도시된 것과 같이 배치의 추가적인 단점은, 완전한 증착 라인들이 클린 룸 환경(예를 들어 10.000 클래스(class)) 안에 위치되어야 한다는 것이다. 4x50m의 풋프린트(footprint)를 구비하는, 프로세스 라인들에서, 이것은 매우 값이 비싸진다. OLED 및 OPV 디바이스들의 처리에서, 국부적으로 청결도(cleanliness level)는 (아마도 100 또는 10과 같은(even)) 클래스 1000보다 더 좋아야 한다. 이는 오직 각각의 R2R 시스템의 인클로져(enclosure) 및 시스템들 사이의 각각의 연결에 의해 획득될 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 포일(FO)에 대한 제품을 제조하기 위한 제조 설비의 제1 실시예를 도시한다. 제조 설비는 증착 영역(deposition zone; 10)을 포함하고, 적어도 제1 및 제2 증착 설비(21, 22)는 포일(FO)에 대한 물질의 층을 증착하도록 배치된다. 제조 설비는 증착된 층을 처리하기 위한 적어도 하나의 처리 설비(processing facility; 31)를 더 포함한다. 처리 설비(31)는 증착 영역(10) 외부에 처리 영역(processing zone; 60) 내에 배치된다.

이 실시예에서 도시된 증착 영역(10)은 벽(wall; 11)에 의해 처리 영역으로부터 분리된, 클린 룸으로 정의된다.

처리 설비(31)는 제1 방향(-x)으로 출구(exit; 11a)로부터 클린 룸(10)의 벽(11)을 통해, 터닝 설비(41)를 향해 제1 경로(31a)를 구비하는 처리 경로(processing trajectory)를 포함한다. 처리 설비(31)는 제2 방향(+x)으로 상기 터닝 설비(41)로부터 다시 상기 클린 룸의 입구(entry; 11b)를 향해 제2 경로(31b)를 포함한다. 포일은 제1 방향전환 설비(first redirection facility; 51a) 내에서 증착 설비(21)로부터 그것의 원래 방향에 대해 횡방향으로 벽 내 출구(11a)를 향해 방향전환된다. 제2 방향전환 설비(51b)는 포일을 벽(11) 내 입구(11b)로부터 그것의 원래 방향에 대해 횡방향으로 제2 증착 설비로 안내한다. 제1 및/또는 제2 증착 설비(21, 22)는 증착 유닛(deposition unit), 예를 들어 잉크 제트 프린터, 플렉소 프린터(flexo printer), 그라비어 프린터(gravure printer), 오프셋 프린터(offset printer), 로터리 스크린 프린터(rotary screen printer) 또는 슬롯 코팅(slot coating)을 위한 코팅 설비, 다이 코팅(die coating), 키스 코팅(kiss coating), 또는 스프레이 코팅 같은 프린팅 설비를 포함한다.

대안적인 실시예에서 증착 영역(10) 및 처리 영역(60)은 물질적으로 분리되지 않고 공유하는 클린 룸 내에 둘러싸인다.

처리 설비는 증착 설비에 의해 포일 상에 증착된 층을 처리하는 역할을 한다. 일반적인 처리 설비의 예시들은 건조 설비, 소결 설비(sintering facility), 어닐링 설비(annealing facility), 경화 설비(curing facility) 및 퓨징 설비(fusing facility) 및 삭마 설비(ablation facility)이다. 클린 룸 외부에 이러한 설비들의 배치는 이러한 입자들이 클린 룸에 들어가는 것을 방지한다. 처리 설비의 배치에서 클린 룸으로부터 멀리 터닝 설비를 향해 제1 경로(31a)를 구비하고 클린 룸(10)으로 다시 제2 경로(31b)를 구비하며, 처리 설비가 연장하는 방향(-x, x)은 증착 경로가 연장하는 방향(y)에 대해 횡방향이고, 즉 그 경로를 따라 증착 설비들(21, 22)이 배치된다. 이는, 증착 설비들(21, 22)의 구성을 변화시키지 않고, 필요하다면, 처리 설비(31)의 길이를 쉽게 변화시킬 수 있게 한다. 게다가 처리 설비들(31)은 클린 룸(10) 외부에 배치되므로, 클린 룸 자체는 콤팩트(compact)할 수 있다. 먼지가 벽(11)을 넘어 주위 환경으로부터 클린 룸(10)에 들어가는 것을 방지하기 위해, 설치 설비들(31)은 예를 들어, 이전 출원 WO/2011/028119에 설명된 것과 같이, 출구들(11a) 및 입구들(11b)이 디커플링 슬롯(decoupling slot) 같이 수행될 수 있고 및/또는 하우징(35)에 의해 캡슐화될 수 있다(encapsulated). 도시된 실시예에서 터닝 설비(41)는 처리 설비들(31)과 함께 하우징(35) 내에 배치된다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 처리 설비(31)는 모듈들(31a, 31b, ... 31n)로 이루어질 수 있다. 드라이어 설비는 예를 들어 복수 개의 드라이어 모듈들(dryer modules)로 이루어질 수 있고, 각각은 1.5 내지 2m 길이(L31x)를 구비할 수 있다. 이는 그것이 앞선 증착 프로세스에 의해 설정된 필요조건들에 드라이어를 쉽게 맞출 수 있게 한다. 또한 증착 설비들(21, 22)의 재배치를 필요로 하지 않으면서, 처리 경로(31) 내에 추가적인 처리 설비들을 추가할 수 있다.

도시된 실시예에서 처리 설비들(31)은 처리 룸(processing room; 60) 내에 배치된다. 처리 룸(60)은 일반적으로 클린 룸(10)보다 적어도 10 높은 클린 룸 등급(clean room classification)을 구비한다. 예를 들어, 도시된 실시예에서 클린 룸(10)이 1000의 클린 룸 등급을 구비한다면, 처리 룸(60)은 10000 또는 그보다 높은 등급을 구비한다. 언급된 바와 같이, 클린 룸(10) 그 자체는 가장 엄격한 클린 룸 등급을 구비하고, 콤팩트할 수 있다.

실시예에서 클린 룸(10)의 면적은 단지 클린 룸(10)과 처리 룸(60)에 의해 차지되는 총 면적의 1/3이다. 예시로서 클린 룸(10)과 처리 룸(60)은 각각 10 내지 40m의 폭(W)을 구비하고, 처리 룸은 20 내지 40m의 길이(L60)를 구비하고 클린 룸(10)은 5 내지 15m의 길이(L10)를 구비한다. 예를 들어 클린 룸(10)과 처리 룸(60)은 각각 20m의 폭(W)을 구비하고, 처리 룸(60)은 30m의 길이(L60)를 구비하고 클린 룸(10)은 8m의 길이(L10)를 구비한다. 따라서, 총 면적에 대한 클린 룸(10)의 면적의 비율은 약 0.21이다.

두 개의 증착 설비들(21, 22) 및 단일의 처리 설비(31)를 구비하는 도 2의 배치는 추가적인 증착 설비들 및 처리 설비들을 구비하여 쉽게 연장될 수 있다. 각각의 다음 처리 설비는 도 2에 도시된 것과 유사하게, 방향전환 설비를 통해 증착 설비의 출력(output)에 결합될 수 있다. 이와 같이, 각각의 다음 증착 설비는 도 2에 도시된 바와 같이 방향전환 설비(51)를 통해 처리 설비의 출력에 결합될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른, 포일(FO)에 대한 제품을 제조하기 위한 제조 설비를 도시한다. 도 2에서 그것들에 대응하는 그 안의 부품들은 동일한 참조 부호를 구비한다.

네 개의 증착 설비들(21-24)이 클린 룸(10) 내에 배치된 경우에, 제조 설비는 증착된 층들을 처리하기 위해 상기 클린 룸(10) 외부에 처리 설비들(32, 33)을 구비한다. 게다가 처리 설비(32)는 터닝 설비(42)를 향해 상기 클린 룸(10)으로부터 멀리 제1 방향으로 제1 경로(32a)를 구비하고 상기 터닝 설비로부터 상기 클린 룸(10)을 향해 다시 제2 경로(32b)를 구비한다. 이와 같이 추가적인 처리 설비(33)는 제1 방향으로 상기 클린 룸(10)으로부터 멀리 터닝 설비(43)를 향해 제1 경로(33a)를 구비하고 상기 터닝 설비로부터 상기 클린 룸(10)을 향해 다시 제2 경로(33b)를 구비한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 증착 설비(예를 들어 21)는 임의적으로 패턴된(patterned) 층과 같은 물질을 증착하기 위한 증착 유닛(deposition unit; 213), 언와인더 유닛(unwinder unit; 211), 제1 세정/정렬 유닛(first cleaning/alignment unit 212), 포스트 경화 유닛(post cure unit 214), 제2 세정/정렬 유닛(215) 및 와인딩 유닛(winding unit; 216)을 포함할 수 있다. 포스트 경화 유닛은 PV 셀(cell)의 고효율(성능)을 초래하는 예를 들어 OPV 블렌드(blend)의 추가적인 경화를 할 수 있다. 각각의 증착 설비 전에 정렬 설비는 바람직한 위치(횡방향)에 포일을 다시 조정하기(correct) 위해 필요하며 이러한 방식으로 뒤이은 처리 단계들 사이에 조정 불량을 방지할 수 있다.

제조 설비는 제2 증착 설비(22)를 향해, 클린 룸(10)의 입구(11b)로부터 포일을 방향전환하기 위해, 제1 및 제2 방향전환 설비(51a, b)를 더 구비한다. 입구(11b)로부터 방향전환 설비들(51a, b)로 그것의 경로 상에서, 포일은 증착 설비의 유닛들, 예를 들어 포스트 경화 유닛(214) 또는 제2 세정/정렬 유닛(215)을 통해 안내될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제조 설비는 클린 룸(10)의 입구로(12b)로부터 추가적인 증착 설비(23)로 포일을 방향전환하기 위해, 추가적인 방향전환 설비들(52a, b)을 구비한다.

도시된 실시예에서 제1 증착 설비(21)에만 처리될 포일을 제공하기 위한 와인더 유닛(winder unit; 211)이 제공된다. 포일, 예를 들어 PEN 또는 PET 같은 폴리머는 이미 세정에 의해 또는 코팅의 적용 등에 의해 마련될 수 있다. 마지막 증착 설비(23)에만 포일을 와인딩하기 위한 216에 해당하는, 와인더 유닛(winder unit)을 구비한다. 일반적으로 제1 세정/정렬 유닛(212)은 증착이 일어나기 전에 포일을 세정 및/또는 정렬하도록 배치된다. 이 유닛(212)은 포일이 이미 세정되고 정렬이 필요하지 않다면, 예를 들어 증착 프로세스가 균일한 증착 프로세스인 경우에는 생략될 수 있다.

추가적인 클린 룸은 추가적인 제조 단계들, 예를 들어 나노 각인(nano imprinting) 및 라미네이션(lamination) 같은 롤 투 롤 제조 단계들을 위해 처리 영역(60)에 반대되는, 예를 들어 클린 룸(10)의 타 측 상에 존재할 수 있다. 추가적인 클린 룸은 클린 룸(10)보다 덜 엄격한 클린 룸 등급을 구비할 수 있고, 예를 들어 클린 룸 등급은 클린 룸(10)의 등급보다 적어도 10배 높다. 예를 들어 추가적인 클린 룸은, 클린 룸을 위한 1000의 등급에 비해, 10000의 등급을 구비할 수 있다.

도시된 실시예에서 처리 룸(60)은 7 내지 10m, 예를 들어 8m의 높이를 구비하고, 클린 룸(10)과 추가적인 클린 룸은 보통 높이, 예를 들어 2.5 내지 3m의 범위 내일 수 있다. 처리 룸의 상대적으로 큰 높이는 폴리곤 드라이어들(polygon dryers) 같은 특별한 처리 디바이스들을 위해 요구될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서, 도 3a에 보다 상세히 도시된 것과 같이, 제조 설비는 클린 룸(10) 내 제1 서브-영역(first sub-zone; 10a)을 포함하고, 적어도 제1 및 제2 증착 설비(21, 22)를 포함하는 모든 증착 설비들(21-24)이 배치된다. 적어도 제1 및 제2 방황전환 설비를 포함하는 방향전환 설비들(51a, 51b, 52a, 52b)은 제1 서브-영역(10a)으로부터 분리된 클린 룸(10)의 제2 서브-영역(10b) 내에 배치된다.

이 실시예는 특히 제조 설비의 재구성을 보다 수월하게 하므로 바람직하다. 예시로서 이는 도 3B를 참조하여 설명된다. 이 배치에서 방황전환 설비들은 제1 서브-영역(10a)에서 분리된 제2 서브-영역(10b) 내에 배치되므로, 제품의 특별한 변형 또는 특별한 제품을 얻기 위해 증착 및 처리 설비들의 서브세트를 선택하기에 쉽다. 예를 들어 도 3B에 도시된 실시예에서, 방향전환 설비는 증착 설비(21)의 출력으로부터 증착 설비(23)로 직접적으로 포일(FO)을 방향전환시키고, 그와 함께 증착 설비(22) 및 처리 설비(32)를 건너뛴다(skipping). 방향전환 설비들(51a, 51b, 52a, 52b)은 예를 들어 z-방향으로 연장하는 레일을 따라 이동 가능하게 배치될 수 있다. 그 대신에 방향전환 설비들은 z-방향으로 이동 가능하게 배치되거나 제거 가능하게 결합될 수 있어 그것들이 제2 서브-영역(10b)으로 포일(FO)의 경로로부터 제거될 수 있다.

도 5는 터닝 설비(turning facility; 41)의 실시예를 보다 상세히 도시한다. 터닝 설비(41)는 포일(FO)을 위한 제1 및 제2 안내 바(first and a second guidance bar; 411, 412)를 포함한다. 제1 및 제2 안내 바(411, 412)는 각각 제1 방향(31a)에 대해 비스듬한 방향을 구비하고 제1 및 제2 안내 바들(411, 412)은 서로에 대해 횡방향으로 배치된다. 이러한 배치는 제1 경로(31a)로부터 제2 경로(31b)로 비교적 짧은 거리에서 포일(FO)을 턴(turn)하게 할 수 있고, 포일의 코팅된 측, 즉 증착된 층을 나르는 포일(FO)의 측과 접촉하는 것을 방지한다. 코팅된 측에 반대되는 포일의 측은 안내 바의 표면 상에서 미끄러지거나, 안내 바에는 그것의 표면 상에 포일이 부상하게 하는 공기 부상 베어링(air flotation bearing)이 제공된다.

도시된 실시예에서 터닝 설비(turning facility; 41)는 정렬 설비(alignment facility; 413)를 포함한다. 정렬 설비(43)는 지지 빔들(414, 415)의 개별적인 쌍과 함께 안내 바들을 위치시키고 그것과 함께 포일의 제1 방향(31a (-x))과 제2 방향(31b (x))으로 중심선 사이에 정의된, 상대 거리(D)를 조절한다. 도시된 실시예에서, 처리 설비(31)의 제1 및 제2 경로(31a, 31b)는 20배 적은 거리(D)에서 서로에 대해 평행하게 배치된다. 바람직한 실시예에서, 거리(D)는 포일(FO)의 폭보다 10배 작을 수 있다.

도시된 실시예는 상부 것만 도 5에 도시된, 한 쌍의 터닝 롤들(turning rolls; 512a, b) 및 방향전환 바(redirection bar; 511)를 구비하는 방향전환 설비(51)를 포함한다. 도 5에서 VA에 따른 측면도는 도 5A에 도시된다. 포일(FO)은 증착 설비(21)에 의해 (임의적으로 패턴된) 층이 제공되는 정면(fo1)을 구비한다. 포일은 이어서 방향(+y)으로부터 방향(+x)으로 방향전환 바(511)에 의해 방향전환된다. 방향전환 후에 포일의 배면(fo2)이 위로 향한다. 포일(FO)은 이어서 방향(?)으로, 한 상의 터닝 롤들(512a, b)에 의해 증착 설비(31)의 방향으로 방향전환된다. 그것과 함께 포일(FO)은 다시 위로 그것의 정면(fo1)과 함께 턴되어, 포일은 지지 롤들(318)에 의해 그것의 배면(fo2) 상에 지지될 수 있다.

도시된 실시예에서 방향전환 설비(52)에는 또한 정렬 설비(523)가 제공된다. 방향전환 설비(52)는 정렬 설비(523)에 의해 제어되는, 한 쌍의 지지 빔들(524)에 의해 지지되는 안내 바(521)를 포함한다. 이러한 방식으로 터닝 설비(41) 및 방향전환 설비(52)는 또한 포일(FO)을 정렬하는 역할을 한다. 정렬 설비들(413, 523)은 예를 들어 각각 포일의 위치를 감지하기 위한 위치 센서, 지지 빔들(414, 415, 524)을 이동시키기 위한 액츄에이터, 및 센서로부터 획득된 데이터에 기초하여 액츄에이터를 제어하기 위한 PID 제어기 같은 제어기를 포함한다.

도 5A에 도시된 바와 같이, 방향전환 설비(51)의 모든 부품들, 즉 방향전환 바(511) 및 터닝 롤들(512a, b)은 그것의 배면(fo2) 상에서 포일(FO)을 지지하고, 그와 함께 포일의 코팅된 측(fo1)과 접촉하는 것을 방지한다. 그와 유사하게 터닝 설비의 안내 바들(411, 412)은 그것의 배면(fo2) 상에 포일(FO)을 지지한다. 이는 또한 지지 롤들(318)에 적용한다. 추가적인 정렬 설비(523)를 제외하고 방향전환 설비(52)는 방향전환 설비(51)와 동일하다. 그와 함께 본 발명에 따른 배치에서 포일(FO)의 코팅된 정면(fo1)과의 접촉이 전체 처리 경로를 따라 방지되는 것이 실현된다.

도 6은 본 발명에 따른 제조 설비의 제4 실시예를 도시한다. 도 6의 실시예에서, 제조 설비는 증착 영역(10)의 서로 마주보는 측들에 처리 영역(60)을 구비한다. 포일(FO)은 뒤이어서 증착 설비들(21, 22, 23, 24, 25)을 따라 처리 설비들(31, 32, 33 및 34)을 통해 안내된다. 증착 설비(25)로부터 포일(FO)은 처리 설비(35)를 통해 패키징 설비(packaging facility; 80)로 안내된다.

도 7은 본 발명에 따른 제조 설비의 제5 실시예를 도시한다. 제조 설비는 증착 영역(10) 주위에 U-형상으로 연장하는 처리 영역(60)을 포함한다. 포일(FO)은 처리 설비들(31, 32, 33 34, 35 및 36)을 통해 증착 설비들(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)을 따라 이어서 안내된다. 증착 설비(27)로부터 포일(FO)은 처리 설비(37)를 통해 패키징 설비(80)로 안내된다.

도 8은 포일에 대한 제품을 제조하기 위한 제2 측면에 따른 방법을 개략적으로 도시한다. 상기 방법은 다음의 단계를 포함한다.

- 증착 영역 안에서 제1 증착 단계를 구비하여 포일 상에 제1 층을 증착하는 단계(S1),

- 상기 증착 영역으로부터 멀리 제1 방향으로 제1 경로를 따라 증착 영역 외부에 상기 제1 층을 구비하는 포일을 안내하고(S2), 상기 증착 영역을 향해 제2 경로를 따라 다시 터닝하고, 제1 및/또는 제2 경로를 따라 상기 제1 층을 처리하는 단계(S3),

- 상기 증착 영역으로 복귀 후에 제2 증착 단계를 구비하여 포일 상에 제2 층을 증착하는 단계(S4).

청구항들에서 "포함하는(comprising)"이라는 단어는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않고, 부정관사 "하나의(a)" 또는 "하나의(an)" 는 복수를 배제하지 않는다. 단일의 구성요소 또는 다른 유닛은 청구항들에 언급된 몇몇의 물품들의 기능들을 만족시킬 수 있다. 청구항들에서 참조 부호들은 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않는다.

10: 증착 영역
10a: 제1 서브-영역
10b: 제2 서브 영역
11a: 출구
11b: 입구
21, 31: 제1 증착 설비
22: 제2 증착 설비
31a: 제1 경로
31b: 제2 경로
35: 하우징
41: 터닝 설비
51a, 51b, 52: 방향전환 설비들
411: 412: 제1 및 제2 안내 바
413, 523: 정렬 설비
FO: 포일

Claims (15)

1. 포일(FO)에 대한 제품을 제조하기 위한 제조 설비에 있어서,
   상기 제조 설비는 증착 영역(10)을 포함하고, 제1 증착 설비(21)는 상기 포일에 대한 물질의 층을 배치하기 위해 마련되고, 상기 제조 설비는 상기 배치된 층을 처리하기 위해 적어도 하나의 처리 설비(31)를 더 포함하고, 상기 처리 설비는 상기 증착 영역 외부에 배치되고 터닝 설비(41)를 향해, 상기 증착 영역으로부터 멀리 제1 방향으로 제1 경로(31a) 및 상기 터닝 설비로부터 상기 증착 영역을 향해 다시 제2 경로(31b)를 구비하는 처리 경로를 포함하고, 상기 제조 설비는 상기 증착 영역 내에 상기 포일을 방향전환시키기 위한 방향전환 설비들(51a, 51b)을 더 포함하고 상기 증착 영역(10)은 출구(11a) 및 입구(11b)를 구비하는 클린 룸이고, 상기 제1 경로(31a)는 상기 출구(11a)로부터 멀리 제1 방향으로 안내하고 상기 입구(11b)를 향해 다시 안내하며,
   적어도 제2 증착 설비(22)가 상기 증착 영역 내에 마련되고, 상기 포일은 상기 처리 설비를 통해 상기 제1 및 상기 적어도 제2 증착 설비를 따라 안내되는 것을 특징으로 하는 제조 설비.
2. 제1항에 있어서,
   제1 및 제2 방향전환 설비(51a, 51b)는 적어도 제2 증착 설비(22)의 입력을 향해 상기 포일을 방향전환시키는 제조 설비.
3. 제1항에 있어서,
   상기 증착 영역은 상기 제1 및 제2 증착 설비(21, 22)가 배치된 제1 서브-영역(10a) 및 상기 제1 및 제2 방향전환 설비(51a, 51b)가 배치된 제2 서브-영역(10b)을 포함하고, 상기 제2 서브-영역은 상기 제1 서브-영역과 분리되는 제조 설비.
4. 제1항에 있어서,
   서로 직렬로 배치된 적어도 세 개의 증착 설비들(21, 22, 23, 24)을 포함하는 제조 설비.
5. 제1항에 있어서,
   상기 처리 설비(31)의 제1 및 제2 경로(31a, 31b)는 최대 20배의 거리(D)로, 바람직하게 상기 포일(FO)의 폭에 대해 최대 10배로 서로에 대해 평행하게 배치되는 제조 설비.
6. 제1항에 있어서,
   상기 터닝 설비(41)는 상기 포일을 위해 제1 및 제2 안내 바(411, 412)를 포함하고, 각각은 상기 제1 방향(-x)에 대해 비스듬한 방향을 구비하고 상기 제1 및 제2 안내 바들은 서로에 대해 횡방향으로 배치되는 제조 설비.
7. 제1항에 있어서,
   상기 터닝 설비(41) 및 상기 처리 설비(31)는 공통된 하우징(35)을 공유하는 제조 설비.
8. 제1항에 있어서,
   터닝 설비(41) 및/또는 방향전환 설비(52)와 통합되는 정렬 설비(413; 523)를 포함하는 제조 설비.
9. 제1항에 있어서,
   적어도 하나의 처리 설비(31)의 경로는 처리 룸(60) 내에 배치된, 하우징(35)에 의해 둘러싸이고, 상기 처리 룸은 상기 클린 룸(10)보다 적어도 10배 높은 클린 룸 등급을 구비하는 제조 설비.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및/또는 제2 증착 설비(21, 22)는 프린팅 설비 및 코팅 설비로부터 선택되는 제조 설비.
11. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리 설비(31)는 건조 설비, 소결 설비(sintering facility), 어닐링 설비(annealing facility), 경화 설비(curing facility) 및 퓨징 설비(fusing facility), 삭마 설비(ablation facility)로부터 선택되는 제조 설비.
12. 제1항에 있어서,
    하나 또는 그 이상의 제1 및 제2 증착 설비(21, 22)는 상기 포일(FO) 상에 층을 증착하기 위한 증착 유닛(213), 하나 또는 그 이상의 언와인드 유닛(unwind unit; 211), 제1 세정 및/또는 정렬 유닛(212), 제1 정렬 유닛(212), 포스트 경화(post cure; 214), 조사 유닛, 제2 세정 및/또는 정렬 유닛(215) 및 와인딩 유닛(winding unit; 216)을 더 포함하는 제조 설비.
13. 제1항에 있어서,
    상기 처리 경로는 처리 룸(60) 내에 배치되고, 상기 클린 룸(10)의 면적은 상기 처리 룸(60) 및 상기 클린 룸(10)에 의해 차지되는 총 면적의 최대 1/3인 제조 설비.
14. 제1항에 있어서,
    상기 터닝 설비는 공기 부상 베어링들(air flotation bearing)을 포함하는 제조 설비.
15. 포일에 대한 제품을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    클린 룸인 증착 영역에서 제1 증착 단계를 구비하여 상기 포일 상에 제1 층을 증착하는 단계(S1); 및
    상기 제1 층을 구비하는 상기 포일을 상기 증착 영역 외부에서 제1 경로를 따라 제1 방향으로 상기 증착 영역으로부터 멀리 안내하고 제2 경로를 따라 상기 증착 영역을 향해 다시 돌아오면서(S2), 상기 제1 및/또는 제2 경로를 따라 상기 제1 층을 처리하는 단계(S3);
    를 포함하고,
    상기 증착 영역에 복귀 후에 제2 증착 단계를 구비하여 상기 포일 상에 제2 층을 증착하는 단계(S4);
    를 특징으로 하는 포일에 대한 제품을 제조하기 위한 방법.

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