CN101359585B - 用于制造薄膜层叠件的设备 - Google Patents
用于制造薄膜层叠件的设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101359585B CN101359585B CN2008101296021A CN200810129602A CN101359585B CN 101359585 B CN101359585 B CN 101359585B CN 2008101296021 A CN2008101296021 A CN 2008101296021A CN 200810129602 A CN200810129602 A CN 200810129602A CN 101359585 B CN101359585 B CN 101359585B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flexible substrate
- banded flexible
- film
- niproll
- banded
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 226
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 130
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 19
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 5
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
一种用于通过在带状柔性基片的表面上层叠多个薄膜来制造薄膜层叠件的设备，它包括：基片输送装置，用于以带状柔性基片的宽度方向处于垂向的方式沿着水平方向输送带状柔性基片；沿着带状柔性基片的被输送方向接连地布置的多个薄膜形成室，用于在带状柔性基片的表面上形成薄膜；以及布置在多个薄膜形成室之间的成对的上夹持辊，用于夹紧所述带状柔性基片的上边缘部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于通过在带状柔性基片上形成多个薄膜来制造诸如薄膜光电转换元件等薄膜层叠件的设备。
背景技术
通常，是用高度刚性的基片作为诸如半导体薄膜等薄膜层叠件的基片。但是，用树脂之类的材料形成的柔性基片也用作例如用于太阳能电池等的光电转换元件的基片，这是因为方便，诸如重量轻、易于搬运或通过批量生产可降低成本。
作为用这样的柔性基片制造薄膜层叠件的设备，已经研制出了这样一种薄膜形成设备(例如见JP-A-2005-72408)，其适于使带状柔性基片穿过多个接连地布置的薄膜形成室，重复地在每个薄膜形成室在停止状态进行在该柔性基片上形成薄膜的工作，并随后把该柔性基片传送到下一薄膜形成室的位置，而在该柔性基片上层叠多个具有不同性质的薄膜。
作为如上所述的薄膜形成设备，有这样一种型式，它以带状柔性基片的宽度方向处在水平方向的方式保持带状柔性基片，并且在水平方向输送带状柔性基片的同时形成薄膜(换言之，就是将被形成上薄膜的带状柔性基片的表面是处于水平方向的一种状态)；以及还有这样一种型式，它以带状柔性基片的宽度方向处于垂向的方式保持带状柔性基片，并且在水平方向输送带状柔性基片的同时形成薄膜(换言之，就是将被形成上薄膜的带状柔性基片的表面是处于垂向的一种状态)。与前一种型式相比，后一种型式的优点是，基片的表面几乎不会受到沾染。但是，随着薄膜形成室数目的增加，容易出现这样的问题，就是，由于带状柔性基片的重力或拉长，带状柔性基片的表面会出现皱纹，带状柔性基片会在宽度方向产生蛇形弯曲，或带状柔性基片会下垂弯曲。
为了解决这样的问题，已经提出在位于若干薄膜形成室的当中的两个薄膜形成室之间布置中间室并设置边缘位置控制(EPC)辊，该辊子在中间室内沿着基片在宽度方向的整个表面接触基片表面。但是，由于薄膜形成一般是在相当高的温度下进行，那么就有这样的问题，在用不锈钢制成的EPC辊子是布置在两个薄膜形成室之间时，基片会被迅速地冷却而产生皱纹。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种用于制造薄膜层叠件的设备，其即使在带状柔性基片被以其宽度方向处于垂向的方式沿着水平方向输送长距离时也能防止带状柔性基片的表面产生皱纹，防止带状柔性基片的宽度方向的曲折，以及防止带状柔性基片的下垂弯曲，因而能够以很高的精度保持带状柔性基片的垂向位置。
为了达到上述目的，按照本发明的第一方面，提供一种用于通过在带状柔性基片的表面上层叠多个薄膜来制造薄膜层叠件的设备，它包括：基片输送装置，用于以带状柔性基片的宽度方向处于垂向的方式沿着水平方向输送带状柔性基片；沿着带状柔性基片的被输送方向接连地布置的多个薄膜形成室，用于在带状柔性基片的表面上形成薄膜；以及布置在多个薄膜形成室之间的至少一对上夹持辊，用于夹紧带状柔性基片的上边缘部分。
由于采用这种在多个薄膜形成室之间有至少一对可夹紧带状柔性基片的上边缘部分的夹持辊的结构布置，即使带状柔性基片被穿过多个薄膜形成室输送长距离，也能防止带状柔性基片上产生皱纹，防止带状柔性基片出现宽度方向的曲折，以及防止带状柔性基片产生下垂弯曲。
本发明的用于制造薄膜层叠件的设备优选地包括两对或多对用于夹紧带状柔性基片的上边缘部分的夹持辊，它们接连地安装在位于多个薄膜形成室的当中的两个薄膜形成室之间。
按照本发明的第二方面，提供一种用于通过在带状柔性基片的表面上层叠多个薄膜来制造薄膜层叠件的设备，它包括：基片输送装置，用于以带状柔性基片的宽度方向处于垂向的方式沿着水平方向输送带状柔性基片；沿着带状柔性基片的被输送方向接连地布置的多个薄膜形成室，用于在带状柔性基片的表面上形成薄膜；以及布置在多个薄膜形成室之间的多对上夹持辊，用于夹紧带状柔性基片的上边缘部分。
在这种结构布置中，多对上夹持辊能够分散地支承带状柔性基片的重量，因而带状柔性基片可被稳定地输送。
优选的是，各对上夹持辊安装成各个辊子的转动方向相对于带状柔性基片的被输送方向向上倾斜。
在这种结构布置中，即使带状柔性基片被穿过多个薄膜形成室输送长距离，带状柔性基片的下垂弯曲部分在穿过各对上夹持辊时将被向上拉，因此，与本发明的第一和第二方面相比，能够更可靠地防止带状柔性基片上产生皱纹，防止带状柔性基片的宽度方向的曲折，以及防止带状柔性基片的下垂弯曲。
优选的是，除本发明的第一至第三方面之外，还有至少一对用于夹紧带状柔性基片的下边缘部分的下夹持辊设置在多个薄膜形成室之间。
在这种结构布置中，即使带状柔性基片被穿过多个薄膜形成室输送长距离，在承受下垂弯曲的带状柔性基片被以受各对上夹持辊和下夹持辊夹紧的状态输送时，带状柔性基片被各对上夹持辊和下夹持辊在垂向支承着，因此，与本发明的第一到第三方面相比，能够更可靠地防止带状柔性基片上产生皱纹，防止带状柔性基片的宽度方向的曲折，以及防止带状柔性基片的下垂弯曲。
优选的是，除本发明的第四方面之外，各对下夹持辊安装成各个辊子的转动方向相对于带状柔性基片的被输送方向向下倾斜。
在这种结构布置中，即使带状柔性基片被穿过多个薄膜形成室输送长距离，在承受下垂弯曲的带状柔性基片被以受各对上夹持辊和下夹持辊夹紧的状态输送时，带状柔性基片被各对上夹持辊和下夹持辊在垂向支承着。还有，至少一对上夹持辊和至少一对下夹持辊安装成它们各自的转动方向相对于带状柔性基片的被输送方向分别向上倾斜和向下倾斜。所以，在带状柔性基片在沿着其被输送方向输送时，被夹紧在各对上夹持辊和下夹持辊之间的带状柔性基片可在垂向受拉。所以，与本发明的第四方面相比，能够更可靠地防止带状柔性基片上产生皱纹，防止带状柔性基片的宽度方向的曲折，以及防止带状柔性基片的下垂弯曲。
如至此所述，按照本发明，即使带状柔性基片被以其宽度方向处于垂向的方式沿着水平方向输送长距离，也能防止带状柔性基片的表面上产生皱纹，防止带状柔性基片的宽度方向的曲折，以及防止带状柔性基片的下垂弯曲，因此，在本发明提供的用于制造薄膜层叠件的设备中，能够以很高的精度保持带状柔性基片的垂向位置。
附图说明
图1是示意地表示本发明的用于制造薄膜层叠件的设备之一例的俯视图；
图2是沿着图1中的线II-II剖切观看的前视图；
图3A是图1中的薄膜形成室的放大示意剖面图；
图3B是沿着图3A中的线B-B剖切观看的前视图；
图4是表示夹持辊及其固定装置之一例的示意立体图；
图5是图4中的夹持辊及其固定装置的前视图；
图6是示意地表示用在例子2的试验中的一实验装置的俯视图；
图7是示意地表示用在例子2的试验中的另一实验装置的俯视图；
图8是表示试验结果的图，在这个试验中，在图6所示的实验装置中用的是Kapton(聚酰亚胺)薄膜；
图9是表示试验结果的图，在这个试验中，在图7所示的实验装置中用的是Kapton(聚酰亚胺)薄膜；
图10是表示试验结果的图，在这个试验中，在图6所示的实验装置中用的是非晶硅薄膜；以及
图11是表示试验结果的图，在这个试验中，在图7所示的实验装置中用的是非晶硅薄膜。
具体实施方式
现在参照各附图，本发明的用于制造薄膜层叠件的设备将更详细地说明如下。虽然这里不是专门描述薄膜层叠件的详细构造，但是本发明可应用于诸如太阳能电池的光电转换元件或诸如有机EL(电致发光元件)之类的半导体薄膜的制造。
图1是本发明的用于制造薄膜层叠件的设备的实施例的俯视图。图2是沿着图1中的线II-II剖切观看的前视图。各图都不是按比例绘制的。
如图1和2所示，这种用于制造薄膜层叠件的设备主要包括：用于馈送带状柔性基片1的放卷单元10、用于把带状柔性基片1从放卷单元10输送到薄膜形成段40的放卷驱动装置20、用于在带状柔性基片1上层叠多个薄膜的薄膜形成段40、用于控制带状柔性基片1的边缘位置的侧向边缘位置控制器50、用于将带状柔性基片1从薄膜形成段40输送到卷绕单元70的卷绕侧驱动装置60、以及用于卷绕形成有薄膜层叠件的带状柔性基片1的卷绕单元70。带状柔性基片1是被以其宽度方向处于垂向的方式沿着水平方向输送。
放卷单元10包括：放卷芯子11，其可转动地支承着一整卷带状柔性基片1并馈送带状柔性基片1；拉伸强度检测辊13，用于检测从放卷芯子11馈送的带状柔性基片1的拉伸强度；以及辅助辊12。放卷芯子11、辅助辊12、以及拉伸强度检测辊13都是安装成以其轴向处于垂向。下述各辊子是安装成以其轴向处于垂向。
放卷驱动装置20设有：放卷侧薄膜驱动辊21，其可转动而将带状柔性基片1从放卷单元10输送到薄膜形成段40；用于检测带状柔性基片1在被驱动时的拉伸强度的拉伸强度检测辊22；以及辅助辊23，用于将带状柔性基片1的行进方向改变90度并将其馈送到薄膜形成段40。
薄膜形成段40包括布置成一线的多个薄膜形成室42a到42m，用于依序在带状柔性基片1的表面上层叠各薄膜。用于夹紧带状柔性基片1的各对夹持辊44a到44m分别设置在各薄膜形成室42a到42m的上游侧。如图2中所示，各对夹持辊44a到44m和44a’到44m’是布置成分别沿着带状柔性基片1的垂向上边缘部分和垂向下边缘部分。各对夹持辊44a到44m安装成各个辊子的转动方向相对于带状柔性基片1的被输送方向向上倾斜，这将在下文详细说明。各对夹持辊44a’到44m’安装成各个辊子的转动方向相对于带状柔性基片1的被输送方向向下倾斜。
图1和2表示出13个薄膜形成室42a到42m。但是，薄膜形成室的数目不限于13，而是可以有任何数目的薄膜形成室，需要多少个就可设置多少个。多对夹持辊46a和46b接连地设置在基本上是多个薄膜形成室的当中的位置，就是在第七个薄膜形成室42g和第八个薄膜形成室42h之间。还有多对夹持辊46c和46d接连地设置在最后一个薄膜形成室之外，就是在第十三个薄膜形成室42m的基片出口处。用于支承带状柔性基片1的垂向下端的各对下夹持辊46a’到46d’布置在各对上夹持辊46a到46d的下方。
图1中的侧向边缘位置控制器50包括：曲折检测辊51，用于检测从薄膜形成段40出来的带状柔性基片1的侧向边缘位置；以及侧向边缘位置控制(EPC)辊52，用于防止带状柔性基片1在垂向即宽度方向的曲折。可以根据需要把曲折检测辊51或曲折检测传感器设置在带状柔性基片1的输送路径上。侧向边缘位置控制辊52的辊子宽度大于带状柔性基片1的宽度。侧向边缘位置控制器50允许补偿带状柔性基片1的垂向位置(输送高度)误差。如上所述的侧向边缘位置控制器50通常设置在放卷驱动装置20和薄膜形成段40之间或设置在位于薄膜形成段40的当中的两个薄膜形成室42g和42h之间。但是，在这一实施例中，夹持辊44b到44m分别设置在相邻的薄膜形成室42a到42m之间，以制止带状柔性基片1在薄膜形成段40内的曲折。这样就不必在上述位置设置侧向边缘位置控制器。
卷绕侧驱动装置60包括：卷绕侧薄膜驱动辊63，其转动可将带状柔性基片1从薄膜形成段40输送到卷绕单元70；拉伸强度检测辊62，用于控制在卷绕侧驱动装置60处被驱动的带状柔性基片1的拉伸强度；以及辅助辊61，用于接纳从侧向边缘位置控制器50来的带状柔性基片1。
卷绕单元70包括卷绕芯子71，用于把形成有薄膜层叠件的带状柔性基片1卷绕成卷；拉伸强度检测辊73，用于检测带状柔性基片1在被卷绕时的拉伸强度；以及辅助辊72。
下面，将用薄膜形成室42b的周围作为代表来详细地说明薄膜形成室42a到42m的结构。由于是要在带状柔性基片1的表面上层叠具有不同性质的多个薄膜，各薄膜形成室的结构因将被形成上去的薄膜的类型而不同。这里将说明用于通过等离子CVD(化学气相沉积)形成非晶硅层的薄膜形成室。相同的结构也可用于形成其它类型的薄膜的情况，只要使薄膜形成室的内部达到气密状态。
图3A是作为图1中的薄膜形成室42a到42m的代表的薄膜形成室42b的周围的放大示意剖视图。图3B是沿着图3A中的线B-B剖切观看的前视图。如图3A和3B所示，有U形断面的薄膜形成室的壁80a和80b布置在带状柔性基片1的两侧。在形成薄膜时，各壁80a和80b运动，直到它们的远端与带状柔性基片1的表面紧密接触。用于使薄膜形成室42的内部达到气密状态的密封件(未示)固定在壁80的远端。
在薄膜形成室42的内部空间里，高压电极81和有基片加热器的接地电极82安装成互相面对而将带状柔性基片1夹在其间。薄膜形成室42设有排气管83，其可从薄膜形成室排出空气而使其变成真空。薄膜形成室42还设有导入管(未示)，用于导入反应气体诸如硅烷。导入的反应气体被在高压电极81和接地电极82之间生成的等离子分解并允许薄膜形成在带状柔性基片1上。
高压电极81和接地电极82的在宽度方向的尺寸都比带状柔性基片1的宽度短，因而在带状柔性基片1的两边留有没有形成薄膜的余边，如图3B所示。然后，使各对夹持辊44b和44c处在带状柔性基片1的上侧，以及使各对夹持辊44b’和44c’处在其下侧，使带状柔性基片1处于余边之间。通过夹紧没被各对夹持辊44b、44c、44b’和44c’形成的余边，可防止带状柔性基片1的没有被形成上薄膜的那一部分形成皱纹或可防止形成的薄膜的损坏。尽管各对上夹持辊44b和44c可以解决问题，但是同时设置各对上夹持辊44b和44c以及各对下夹持辊44b’和44c’更为可取。
如图2所示，各对上夹持辊44a到44m和46a到46d安装成各辊子的转动方向相对于带状柔性基片1的被输送方向(即水平方向)向上倾斜。以这种方式，通过在各对上夹持辊44a到44m和46a到46d的转动方向和带状柔性基片1的被输送方向之间形成角度θU，可以在沿着水平方向输送带状柔性基片1时产生向上提升带状柔性基片1的力，因而带状柔性基片1的垂向位置可被以很高的精度保持。具体地说，接连地设置在位于当中的两个薄膜形成室之间的多对夹持辊46a和46b能够支承带状柔性基片1的重量并可使被输送的带状柔性基片1的高度可靠地恢复到作为基准的初始高度。接连地设置在最后一个薄膜形成室之后的多个夹持辊46c和46d也能支承带状柔性基片1的重量并可使被输送的带状柔性基片1的高度像上述情况中那样可靠地恢复。角度θU优选的是在0.1°到6°范围内。角度θU越大，提升带状柔性基片1的力就变得更大。但是，在角度θU超过6°时或在辊子的静态摩擦力被超过时，提升带状柔性基片1的力几乎不会再变大。
如图2所示，各对下夹持辊44a’到44m’和46a’到46d’安装成它们的转动方向相对于带状柔性基片1的被输送方向(即水平方向)向下倾斜。以这种方式，通过在各对下夹持辊44a’到44m’和46a’到46d’的转动方向和带状柔性基片1的被输送方向之间形成角度θL，可以在带状柔性基片1被在水平方向输送时更可靠地防止带状柔性基片1的表面上产生皱纹。角度θL优选的是在0.1°到6°范围内。角度θU 和θL可以相同或不同。
下面将说明各对夹持辊44的构造及其附连装置。图4是成对的上夹持辊之一例及其附连装置的示意立体图。图5是图4所示的那对夹持辊及其附连装置的前视图。如图4和5中所示，成对的夹持辊44分别可转动地固定于辊子固定轴91的下端。两个辊子固定轴91之一的上端固定于固定的辊子单元92的下表面，而另一辊子固定轴91的上端固定于可动的辊子单元93的下表面。
转动支承件94设置在固定的辊子单元92的上表面上，以及倒U形的手柄95的一端设置在可动的辊子单元93的上表面上。手柄95的另一端固定成能够绕转动支承件94和铰链96转动。成对的两个夹持辊44适于把带状柔性基片1夹紧在其间，并可通过绕铰链96转动可动辊子单元93互相离开而增大其间的距离。转动支承件94和手柄95的另一端被一根拉伸弹簧连接起来，在带状柔性基片1被夹紧在成对的两个夹持辊44之间时拉伸弹簧的长度为最小。
改变拉伸弹簧的刚度，就可调整成对的两个夹持辊44对带状柔性基片1的加压力。
一根杠杆98的一端连接于手柄95的另一端而可绕铰链97转动。铰链97的转动轴线垂直于铰链96的转动轴线。固定的辊子单元92固定于固定板90的表面，以及杆子99是设置在固定板90的表面上而从其伸出。在手柄95被绕铰链96转动时，杆子99定位在杠杆98的另一端的轨迹上。换言之，杆子99通过接触杠杆98的另一端而位于阻止手柄95的转动的位置。在杠杆98绕铰链97转动而防止杠杆98接触杆子99时，手柄95被允许自由转动。
夹持辊44安装成辊子的转动方向相对于带状柔性基片1的被输送方向向上倾斜，如图5中所示。辊子的转动方向和带状柔性基片1的被输送方向之间的角度θU可被固定于某一角度，或适于在形成薄膜过程中是可改变的。在改变角度θU时，优选的是，以夹持辊44的转动轴线的中心点88为中心调整这个角度。通过以中心点88作为支点调整角度θU，可防止带状柔性基片1上产生皱纹或防止带状柔性基片1出现曲折。具体地说，最好是把接连地布置在上侧的多对夹持辊46a到46d构造成角度可调整的。这样，被输送的带状柔性基片1的高度就可被以很高的精度调整到作为基准的初始高度。
至此，已经描述了上夹持辊44a到44m及其附连装置的构造。下夹持辊44a’到44m’及其附连装置有相同的构造，不过是倒过来的。接连地布置的多对夹持辊46a’到46d’也可以有同样的构造。夹持辊44的接触带状柔性基片1的表面最好是用耐热橡胶制成，诸如硅橡胶、含氟橡胶或诸如PTFE或聚酰亚胺之类的合成树脂。用镀铬不锈钢或铁制成的夹持辊表面也能达到同样的性能。
本发明的设备还设有控制装置100，其可控制带状柔性基片1的输送和停止以及各薄膜形成室42的壁80的运动。在需要时，控制装置100能按照带状柔性基片1的曲折程度改变各对夹持辊44a到44m、44a’到44m’、46a到46d和46a’到46d’的角度θU和θL。图1中连接到控制装置100的各条虚线代表控制装置100和各单元之间的控制信号线。
放卷侧和卷绕侧的驱动装置20和60使带状柔性基片1穿过多个薄膜形成室42a到42m的内部，并把带状柔性基片1水平地从放卷芯子11输送到卷绕芯子71。在形成薄膜时，放卷侧薄膜驱动辊21和卷绕侧薄膜驱动辊63停止转动而使带状柔性基片1停止行进，随后各薄膜形成室42a到42m的各壁80a和80b被推动直到它们紧密接触带状柔性基片1而使各薄膜形成室的内部进入气密状态。然后，在每个薄膜形成室内在带状柔性基片1的表面上形成薄膜。
在完成了薄膜形成之后，各薄膜形成室的各壁80a和80b回到它们的原位而释放气密状态。然后，放卷侧薄膜驱动辊21和卷绕侧薄膜驱动辊63再次转动来输送带状柔性基片1而使其对准各个下一个薄膜形成室的位置。然后，各薄膜形成室的内部又进入气密状态并在停止的带状柔性基片1上进行薄膜形成。通过重复进行这样的操作来输送带状柔性基片1和薄膜形成，就把薄膜层叠件形成在带状柔性基片1的表面上。
带状柔性基片1从第一薄膜形成室42a到第十三薄膜形成室42m运动长距离。但是，在带状柔性基片1仅由定位在这一段的两端的放卷驱动装置20的辅助辊23和侧向边缘位置控制器50的曲折检测辊51支承时，带状柔性基片1会因其重力和拉长而下垂弯曲或在其宽度方向出现曲折。但是，按照这一实施例，由于带状柔性基片1的上侧边缘可被设置在第一到第十三个薄膜形成室42a到42m的各基片进口之前的上夹持辊44a到44m夹紧，所以即使带状柔性基片1从第一薄膜形成室42a到第十三薄膜形成室42m运动长距离，也能防止带状柔性基片1的下垂弯曲以及防止曲折和皱纹的形成。
特别是，在带状柔性基片1的垂向上侧的各夹持辊44a到44m安装成各辊子的转动方向相对于带状柔性基片1的被输送方向向上倾斜以致可产生很大的向上提升带状柔性基片1的力。所以，即使带状柔性基片1被输送20m的距离，也能将带状柔性基片1的垂向曲折限制在约±2.5mm范围内。
至此，已经描述了可重复进行带状柔性基片的输送和停止的步进卷绕系统的薄膜形成设备。但是，本发明不仅可应用于步进卷绕系统，而且也可应用于各种型式的系统，只要将这一设备构造成能够把带状柔性基片在水平方向输送长距离，并以其宽度方向处于垂向。
例子
例子1：带状柔性基片的提升力的测量试验
用具有图4和5所示的结构的夹持辊，进行了提升带状柔性基片1的力的测量试验。用的是用硅橡胶制成的夹持辊。用Kapton(聚酰亚胺)薄膜作为带状柔性基片1。夹持辊对带状柔性基片1的加压力改变为三个数值：4.4N、8.9N和16.3N。在每一加压力情况下，夹持辊在转动方向的角度θ从0°以1°为增量改变到7°。提升力的测量如下。首先，在带状柔性基片1不被输送以及在成对的夹持辊不接触带状柔性基片1时，在带状柔性基片1的将被成对的夹持辊夹紧的位置设置悬挂配重，并且，预先测量带状柔性基片1的高度和当带状柔性基片1被向上拉时提升它所需要的力之间的关系。然后，在带状柔性基片1被输送以及带状柔性基片1被成对的夹持辊夹紧的状态，测量带状柔性基片1的在其高度被稳定时的高度。然后，根据预先得到的带状柔性基片1的高度和提升它所需要的力之间的关系，把被输送的带状柔性基片1的高度转换成提升它所需要的力。
作为这一试验的结果，在辊子的在转动方向的角度θ为0°时，在任何加压力情况下提升力都是0N。但是，在加压力高到16.3N时，随着角度θ的以1°为增量的增大，提升力显著增大，并在角度θ为6°时增大到约13N。相反，在加压力低到4.4N时，提升力随角度θ每增大1°而增大。但是，即使角度θ增大到6°，加压力的增大也仅约为3N。在加压力是8.9N时，即使角度θ增大到6°，提升力也仅增大到约6N。在角度θ在6°和7°之间时，在任何加压力情况下，提升力都几乎不增大。
例子2：带状柔性基片的曲折测量试验
用图6和7所示的实验设备，定量地进行了带状柔性基片1的垂向曲折测量试验。图6所示的实验设备的基本构造与图1和2所示的设备的相同，不同的只是，侧向边缘位置控制器设置在薄膜形成段的放卷侧，以及不设置薄膜形成室。图6的实验设备包括九对上和下夹持辊(角度θU和θL都是1°)和分别在其当中位置和最后位置的仅两对连续的上夹持辊(角度θU为1.5°)。这几对夹持辊安装所在的这一段，也就是有EPC曲折传感器的那些辊子和馈送辊子之间的那一段，是设定为20m长。图7所示的实验设备的构造与图6所示的实验设备的相同，不同的只是，上述接连地布置的两对上夹持辊(θU是1.5°)不设置在当中位置和最后位置，以及包括三个EPC辊子的中间室设置在中间位置。
A：带状柔性基片的材料的影响
用Kapton(聚酰亚胺)薄膜作为图6所示的实验设备中的带状柔性基片1的试验结果表示于图8。如图8的线图所示，带状柔性基片1几乎没有曲折，以及带状柔性基片1对基准位置的位移量是在±2.5mm之内。Kapton薄膜用在图7所示的实验设备中的试验结果表示于图9。由于这一实验设备也有图7所示的中间室，对基准位置的位移量也是在±2.5mm之内。以这种方式，在图6的不设置中间室的实验设备的情况中，带状柔性基片1的曲折几乎没有产生，这与图7所示的设置中间室的实验设备的情况相同。
用非晶硅薄膜作为带状柔性基片1的情况的试验结果表示于图10。如图10的线图所示，在非晶硅薄膜的情况中几乎没有出现曲折，以及带状柔性基片1对基准位置的位移量是在±2.5mm之内。非晶硅薄膜用在图7所示的实验设备中的情况的试验结果表示于图11。由于实验设备设有图7中的中间室，带状柔性基片1对基准位置的位移量也是约在±2.5mm之内。以这种方式，即使采用非晶硅薄膜，在图6所示的不设置中间室的实验设备的情况中，带状柔性基片1的曲折也几乎没有产生，这与图7所示的设有中间室的实验设备的情况相同。
尽管在上述的各实施例中各对夹持辊是设置在所有相邻的薄膜形成室之间，但是，根据需要仅在某些相邻的薄膜形成室之间设置成对的夹持辊的构造也是可行的。
Claims (4)
1.一种用于通过在带状柔性基片的表面上层叠多个薄膜来制造薄膜层叠件的设备，包括：
基片输送装置，用于以所述带状柔性基片的宽度方向处于垂向的方式沿着水平方向输送所述带状柔性基片；
沿着所述带状柔性基片的被输送方向接连地布置的多个薄膜形成室，用于在所述带状柔性基片的所述表面上形成薄膜；以及
布置在所述多个薄膜形成室之间的成对的上夹持辊，用于夹紧所述带状柔性基片的上边缘部分；
其中，所述上夹持辊安装成所述各辊子的转动方向相对于所述带状柔性基片的被输送方向向上倾斜，所述上夹持辊的转动方向和所述带状柔性基片的被输送方向之间的角度在1.5到6度之间。
2.一种用于通过在带状柔性基片的表面上层叠多个薄膜来制造薄膜层叠件的设备，包括：
基片输送装置，用于以所述带状柔性基片的宽度方向处于垂向的方式沿着水平方向输送所述带状柔性基片；
沿着所述带状柔性基片的被输送方向接连地布置的多个薄膜形成室，用于在所述带状柔性基片的所述表面上形成薄膜；以及
布置在所述多个薄膜形成室之间的多对上夹持辊，用于夹紧所述带状柔性基片的上边缘部分；
其中，所述各对上夹持辊安装成所述各辊子的转动方向相对于所述带状柔性基片的被输送方向向上倾斜，所述各对上夹持辊的转动方向和所述带状柔性基片的被输送方向之间的角度在1.5到6度之间。
3.如权利要求1或2所述的用于通过在带状柔性基片的表面上层叠多个薄膜来制造薄膜层叠件的设备，其特征在于，在所述多个薄膜形成室之间设置至少一对下夹持辊，用于夹紧所述带状柔性基片的处于垂向的下边缘部分。
4.如权利要求3所述的用于通过在带状柔性基片的表面上层叠多个薄膜来制造薄膜层叠件的设备，其特征在于，所述各对下夹持辊安装成所述各辊子的转动方向相对于所述带状柔性基片的被输送方向向下倾斜。
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007202695 | 2007-08-03 | ||
| JP2007202695 | 2007-08-03 | ||
| JP2007202696A JP2009038277A (ja) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | 薄膜積層体の製造装置 |
| JP2007202696 | 2007-08-03 | ||
| JP2007-202694 | 2007-08-03 | ||
| JP2007202694A JP2009038276A (ja) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | 薄膜積層体の製造装置 |
| JP2007202694 | 2007-08-03 | ||
| JP2007-202695 | 2007-08-03 | ||
| JP2007-202696 | 2007-08-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101359585A CN101359585A (zh) | 2009-02-04 |
| CN101359585B true CN101359585B (zh) | 2013-05-01 |
Family
ID=40331988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008101296021A Expired - Fee Related CN101359585B (zh) | 2007-08-03 | 2008-08-01 | 用于制造薄膜层叠件的设备 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009038277A (zh) |
| CN (1) | CN101359585B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101796216B (zh) * | 2008-03-31 | 2012-01-25 | 富士电机株式会社 | 薄膜叠层体的制造装置和方法 |
| JP2010215371A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 帯状可撓性基板搬送システムおよびそれに用いる搬送位置制御装置 |
| EP2463402A4 (en) * | 2009-08-06 | 2014-01-15 | Fuji Electric Co Ltd | DEVICE FOR PRODUCING A THIN FILM COATING |
| JP5423808B2 (ja) * | 2009-12-11 | 2014-02-19 | 富士電機株式会社 | 可撓性基板の搬送装置 |
| JP5652692B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2015-01-14 | 富士電機株式会社 | フィルム基板の搬送装置 |
| JP5652700B2 (ja) | 2010-02-09 | 2015-01-14 | 富士電機株式会社 | 可撓性基板の位置制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4774796A (en) * | 1986-10-21 | 1988-10-04 | Azionaria Costruzioni Macchine Automatiche A.C.M.A. S.P.A. | Apparatus for inserting the leading end of a packaging band in a conveyor device |
| US5595334A (en) * | 1995-10-16 | 1997-01-21 | Pitney Bowes Inc. | Vacuum and tractor drive for paper web |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3079830B2 (ja) * | 1992-07-24 | 2000-08-21 | 富士電機株式会社 | 薄膜光電素子の製造方法および製造装置ならびにプラズマｃｖｄ法およびプラズマｃｖｄ装置 |
| JP2902953B2 (ja) * | 1994-10-17 | 1999-06-07 | 株式会社富士電機総合研究所 | 薄膜光電変換素子の製造装置 |
| JPH08246150A (ja) * | 1995-03-10 | 1996-09-24 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜製造装置 |
| JP3548404B2 (ja) * | 1996-12-06 | 2004-07-28 | キヤノン株式会社 | 酸化亜鉛薄膜の製造方法、半導体素子基板の製造方法及び光起電力素子の製造方法 |
| JP3397671B2 (ja) * | 1997-01-16 | 2003-04-21 | キヤノン株式会社 | 酸化亜鉛薄膜の製造装置、製造方法及びそれを用いた光起電力素子の製造方法 |
| JP4591080B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2010-12-01 | 富士電機システムズ株式会社 | 薄膜形成装置 |
-
2007
- 2007-08-03 JP JP2007202696A patent/JP2009038277A/ja active Pending
-
2008
- 2008-08-01 CN CN2008101296021A patent/CN101359585B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4774796A (en) * | 1986-10-21 | 1988-10-04 | Azionaria Costruzioni Macchine Automatiche A.C.M.A. S.P.A. | Apparatus for inserting the leading end of a packaging band in a conveyor device |
| US5595334A (en) * | 1995-10-16 | 1997-01-21 | Pitney Bowes Inc. | Vacuum and tractor drive for paper web |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JP特开2001-110729A 2001.04.20 |
| JP特开平10-158848A 1998.06.16 |
| JP特开平11-334949A 1999.12.07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101359585A (zh) | 2009-02-04 |
| JP2009038277A (ja) | 2009-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101359585B (zh) | 用于制造薄膜层叠件的设备 | |
| EP2020392B1 (en) | Apparatus for manufacturing thin-film laminated member | |
| JP2009038276A (ja) | 薄膜積層体の製造装置 | |
| US20140020627A1 (en) | Roll-to-roll thin film coating machine | |
| KR20180110123A (ko) | 진공 프로세싱 시스템 및 이를 위한 방법들 | |
| JP2009057632A (ja) | 薄膜積層体の製造装置 | |
| WO2011074381A1 (ja) | フィルム基板の搬送装置 | |
| CN113684462A (zh) | 双面往复镀膜装置 | |
| JP5385178B2 (ja) | 可撓性フィルムの搬送装置及びバリアフィルムの製造方法 | |
| US20120160165A1 (en) | Apparatus for manufacturing a thin film laminate | |
| JP2011037587A (ja) | 基板搬送位置制御装置 | |
| US20120247389A1 (en) | Apparatus for manufacturing thin film stacked member | |
| JP2015520092A (ja) | 連続的なリールツーリール装置 | |
| JP6129354B2 (ja) | ウェブガイド制御ユニット、ウェブ処理装置、及びそれらを操作するための方法 | |
| JP5018523B2 (ja) | 薄膜積層体の製造装置 | |
| WO2010032530A1 (ja) | 薄膜構造体及びその製造方法 | |
| CN111519161B (zh) | 一种真空镀膜工艺腔及具有其的真空悬浮镀膜机 | |
| JP4958010B2 (ja) | 薄膜積層体の製造装置 | |
| JP5315228B2 (ja) | 成膜装置及び太陽電池の作製方法 | |
| JP4780474B2 (ja) | 薄膜積層体の製造方法および製造装置 | |
| JP2015206576A (ja) | 脱ガス装置 | |
| JP4857456B2 (ja) | 真空成膜装置 | |
| CN219618317U (zh) | 铁氟龙水平涂布装置 | |
| CN219341178U (zh) | 一种锂带覆膜收卷装置 | |
| JP2010215371A (ja) | 帯状可撓性基板搬送システムおよびそれに用いる搬送位置制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20090220 Address after: Tokyo, Japan Applicant after: Fuji Electric Systems Co., Ltd. Address before: Kanagawa Applicant before: Fuji Electric Co., Ltd. |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: FUJITSU ELECTRICAL MACHINERY SYSTEM CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: FUJI ELECTRIC HOLDINGS Effective date: 20090220 |
|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: FUJI ELECTRIC CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: FUJI ELECTRIC SYSTEMS CO., LTD. Effective date: 20110921 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20110921 Address after: Kanagawa Applicant after: Fuji Electric Co., Ltd. Address before: Tokyo, Japan Applicant before: Fuji Electric Systems Co., Ltd. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130501 Termination date: 20180801 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |