CN101501237A - 卷绕式真空成膜方法及卷绕式真空成膜装置 - Google Patents

卷绕式真空成膜方法及卷绕式真空成膜装置 Download PDF

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Abstract

高效保持清洁单元对罐辊的清洁机能，进行高质量的成膜处理。本发明中，在向基膜(12)进行成膜前，使清洁单元(30)与冷却用罐辊(14)接触，一边使罐辊(14)在非冷却状态下转动一边进行清洁，可以防止清洁单元(30)的过冷却，阻止已除去的灰尘的脱离，能够高效进行清洁单元(30)对罐辊(14)的除尘处理。另外，在完成清洁后，解除清洁单元(30)与罐辊(14)的接触状态，可防止成膜时的罐辊(14)的冷却操作对清洁单元(30)进行冷却，从罐辊(14)的周面除去的灰尘不会脱离而被保持着。

Description

卷绕式真空成膜方法及卷绕式真空成膜装置
技术领域
本发明涉及一种具有基膜的冷却用辊的卷绕式真空成膜方法及卷绕式真空成膜装置，更详细地说，涉及一种具有冷却用辊的清洁单元的卷绕式真空成膜方法及卷绕式真空成膜装置。
背景技术
过去以来，公知一种卷绕式真空成膜方法，其一边将从卷出辊连续送出的长尺寸的基膜卷绕在冷却用罐辊(キヤンロ—ラ)上，一边使来自与该罐辊相向配置的蒸发源的蒸发物质蒸镀在基膜上，并将蒸镀后的基膜卷绕在卷绕辊上(例如参照下述专利文献1)。在这种真空蒸镀方法中，为防止蒸镀时的基膜热变形，而使基膜紧密贴合冷却用罐辊的周面，一边冷却一边成膜。
在真空装置中，真空排气时或大气开放时灰尘在真空槽内飞扬，飞扬起的灰尘易于付着在罐辊、导向辊等上。特别是，付着在罐辊上的灰尘在成膜时妨碍基膜与罐辊之间的紧密贴合，存在以此为原因引起砂眼、薄膜热损伤等问题。所以，为提高成膜质量，在成膜时有必要清洁罐辊的周面。
另一方面，在下述专利文献2中，公开有一种作为印刷用或加工用片材的除尘装置的清洁单元，该清洁单元包括有与移动的片材相接触并除去片表面付着异物的粘附辊。于是，可以考虑使这种清洁单元与上述卷绕式真空蒸镀装置的冷却用罐辊的周面相接触，从而除去付着在罐辊上的灰尘，以提高与薄膜的紧密贴合性的方法。
专利文献1  (日本)特许第3795518号公报
专利文献2  (日本)特开2004-161491号公报
但是，使得上述结构的清洁单元与冷却用罐辊始终接触以对罐辊周面进行除尘处理的结构中，因为在薄膜的成膜时罐辊被冷却操作，所以与其接触的清洁单元也会被冷却。作为结果，会发生已捕获的灰尘从清洁单元脱离，该灰尘会再次付着于罐辊的周面的不良情况。如果这样的话，清洁罐辊的周面的机能下降，或者反而会污染罐辊，无法维持高质量的成膜。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而进行的，目的在于提供一种能够有效维持清洁单元对罐辊的清洁机能，可实现高质量成膜的卷绕式真空成膜方法及卷绕式真空成膜装置。
为解决以上问题，本发明的卷绕式真空成膜方法是一种在减压气氛中一边使基膜移动一边向基膜成膜的卷绕式真空成膜方法，一边在非冷却状态下转动冷却用辊，一边使清洁单元与冷却用辊接触以清洁该冷却用辊，在完成冷却用辊的清洁之后，解除清洁单元与冷却用辊的接触状态，将冷却用辊冷却，一边使基膜与冷却用辊紧密贴合一边向基膜成膜。
另外，本发明的卷绕式真空成膜装置是一种在减压气氛中一边使基膜移动一边向基膜成膜的卷绕式真空成膜装置，包括真空室、在真空室内使基膜移动的移动装置、与移动的基膜紧密贴合并冷却该基膜的冷却用辊、与冷却用辊相向配置并向基膜成膜的成膜装置、与冷却用辊相接触并清洁该冷却用辊的清洁单元、及使清洁单元相对冷却用辊进行付着脱离的驱动机构。
本发明中，在向基膜成膜之前，使清洁单元接触冷却用辊，一边在非冷却状态下转动冷却用辊一边清洁，所以可防止清洁单元的过冷却，阻止所除去的灰尘的脱离，能够高效进行清洁单元对冷却用辊的除尘处理。
另外，在完成清洁后，解除清洁单元与冷却用辊的接触状态，所以可防止因成膜时冷却用辊的冷却操作而冷却清洁单元，从而能够使从冷却用辊周面除去的灰尘不会脱离并保持住。
另外，通过具有使清洁单元相对于冷却用辊付着脱离动作的驱动机构，在真空中，可以根据来自外部的命令，自动进行开始清洁时的清洁单元向冷却用辊的接触动作及完成清洁时的清洁单元从冷却用辊的脱离操作。该外部命令可以是根据作业人员的控制操作，也可以是根据程序执行的电脑控制。
另外，清洁单元的结构并不特别限定于此，例如，可以包括与冷却用辊的周面接触的弹性辊、及除去付着在该弹性辊上的灰尘的粘附辊。
如上所述，根据本发明，由于能够维持清洁单元稳定的除尘效果，因此在真空中可高效地进行冷却用辊的清洁处理，同时实现高质量的成膜。
附图说明
图1是作为根据本发明的实施例的卷绕式真空成膜装置的卷绕式真空蒸镀装置的简要结构图。
图2是显示图1的卷绕式真空蒸镀装置的清洁单元的简要结构的立体图。
图3是清洁单元的要部正面图，分别显示A是清洁时，B是成膜时。
图4是显示图1的卷绕式真空蒸镀装置的动作流程的图。
图5是显示调查由清洁条件不同引起的基膜热损伤的发生状况的实验结果的图。
符号说明
10   卷绕式真空蒸镀装置
11   真空室
12   基膜
13   卷出辊
14   罐辊(冷却用辊)
15   卷绕辊
16   蒸发源
30   清洁单元
20   掩模形成单元
31   第一清洁辊(弹性辊)
32   第二清洁辊(粘附辊)
34   驱动单元
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。本实施例中，作为卷绕式真空成膜装置，针对将本发明适用于卷绕式真空蒸镀装置的例子进行说明。
图1是本发明的实施例的卷绕式真空蒸镀装置10的简要结构图。本发明的卷绕式真空蒸镀装置10具有：真空室11、基膜12的卷出辊13、冷却用罐辊14、基膜12的卷绕辊15及蒸镀物质的蒸发源16。
真空室11通过管路连接部11a与未图示的真空泵等真空排气系统相连接，其内部被减压排气至规定的真空度。真空室11的内部空间由分隔板11b分隔为配置有卷出辊13、卷绕辊15等的室和配置有蒸发源16的室。
基膜12是裁剪为规定宽度的长幅绝缘性塑料薄膜，例如使用OPP(拉伸聚丙烯)薄膜、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜、PPS(聚苯硫醚)薄膜、PI(聚酰亚胺)薄膜或金属箔等。基膜12从卷出辊13被拉出，通过多个导向辊及罐辊14被卷绕至卷绕辊15。另外，卷出辊13及卷绕辊15上设置有未图示的旋转驱动部。
罐辊14为筒状、由不锈钢或铁等金属制成，内部安装有冷却媒介循环系统等冷却机构、以及使得罐辊14旋转驱动的旋转驱动机构等。罐辊14的周面上以规定的抱角(抱き角)卷绕有基膜12。卷绕在罐辊14上的基膜12，其外表面侧的成膜面由来自蒸发源16的蒸镀物质成膜的同时，也被罐辊14所冷却。在基膜12成膜时，罐辊14由上述冷却机构保持在规定的冷却温度(例如零下20℃)。
通过以上的卷出辊13、罐辊14、卷绕辊15及其它导向辊，构成在真空室11内使基膜12移动的本发明的“移动装置”。
蒸发源16在收容蒸镀物质的同时，具有以电阻加热、感应加热、电子束加热等公知的方法加热蒸发蒸镀物质的机构。该蒸发源16配置在罐辊14的下方，使蒸镀物质的蒸气付着在相向的罐辊14上的基膜12上以形成覆盖膜。另外，该蒸发源16对应于在移动中的基膜12上将成膜材料成膜的本发明的“成膜装置”。
作为蒸镀物质，除Al(铝)、Co(钴)、Cu(铜)、Ni(镍)、Ti(钛)等金属元素单质外，可以使用Al-Zn(锌)、Cu-Zn、Fe(铁)-Co等两种以上金属或多元素合金。蒸发源16不限于一个，设置多个也可以。
以下，针对本发明的罐辊14的清洁单元30进行说明。
图2是显示清洁单元30简要构成的整体立体图。清洁单元30设置在未卷绕有基膜12的罐辊14的上方。清洁单元30包括与罐辊14的周面14a相转接以除去付着在罐辊14的周面14a上灰尘的第一清洁辊31、及将该第一清洁辊31所捕获的上述灰尘从第一清洁辊31除去的第二清洁辊32。这些第一、二清洁辊31、32具有至少可覆盖基膜12的宽度、或者基膜12所接触的罐辊14的周面区域大小的轴长度，其两端部由壳体33可转动地支承。
本实施例中，第一清洁辊31由通过静电吸附灰尘的弹性辊所构成。另一方面，第二清洁辊32由与第一清洁辊31相接触除去上述灰尘的粘附辊所构成。罐辊14清洁时，弹性辊31及粘附辊32由罐辊14带动而转动。
图3A、3B是说明清洁单元30的动作的要部正面图。本实施例中，如图3A所示，由清洁单元30对罐辊14的清洁处理仅在基膜12非成膜时进行，完成清洁处理后，如图3B所示，将清洁单元30从罐辊14脱离。该清洁单元30相对于罐辊14的付着脱离动作，是通过安装在壳体33上的驱动机构34(图2)进行的。
驱动机构34用于使壳体33在罐辊14的径向上直线往返移动，由设置在真空室11内部或外部的驱动马达、缸装置等构成，根据来自真空室11外部的命令来驱动控制。该外部命令可以是根据作业人员的控制操作，也可以是根据程序执行的电脑控制。
接着，对上述构成的本实施例的卷绕式真空蒸镀装置10的动作进行说明。图4显示卷绕式真空蒸镀装置10的动作流程。
首先，将真空室11的内部真空排气至规定的减压度(步骤S1)。该工序例如在开始生产时(安装新薄膜后)等启动装置时进行。此时，基膜12从卷出辊13经由罐辊14、各种导向辊而跨架至卷绕辊15。另外，清洁单元30相对于罐辊14是如图3B所示的非接触的状态。
接着，使驱动机构34驱动并使清洁单元30下降。然后，在非冷却状态转动罐辊14(步骤S2)。所以，罐辊14被维持在常温。据此，如图3A所示，弹性辊31与罐辊14的周面14a接触，开始罐辊14的周面14a的清洁处理(步骤S3)。
该清洁工序中，付着在罐辊14的周面14a的灰尘由于弹性辊31的静电力而被吸附除去。据此，罐辊14的周面14a被净化。另一方面，付着在弹性辊31的周面的灰尘被粘附辊32除去，所以弹性辊31的周面也被始终维持为洁净状态，从而提高罐辊14的清洁效率。
于是，在本实施例中，在针对薄膜12的成膜处理之前，一边在非冷却状态下转动罐辊14一边进行该罐辊14的清洁处理。借此，可以防止构成清洁单元30的弹性辊31及粘附辊32的过冷却，阻止已除去的灰尘的脱离，高效进行清洁单元30对罐辊14的除尘处理。
下面，在完成罐辊14的清洁时，使驱动机构34驱动并使清洁单元30上升，如图3B所示从罐辊14的周面脱离后，将罐辊14冷却操作到规定的冷却温度(步骤S4)。于是，开始针对基膜12的成膜处理(步骤S5)。
本实施例中，在完成罐辊14的清洁后，解除清洁单元30与罐辊14的接触状态，所以可防止由成膜时的罐辊14的冷却操作对清洁单元30进行冷却，亦即，可以防止粘附辊32的粘附面因冷却操作而劣化，能够稳定地保持从罐辊14的周面除去的灰尘。据此，可以防止因脱离的灰尘再次付着到罐辊14而产生的膜中砂眼、基膜12的折皱、皱褶等热损伤。
如上所述，根据本实施例，可以保持清洁单元30的稳定除尘效果，所以在真空中可高效进行罐辊14的清洁处理，并且可进行高品质的成膜处理。
在此，图5显示改变清洁条件进行罐辊清洁后，调查成膜处理时基膜的热损伤发生状况的实验结果。
首先，不使用清洁单元(不清洁罐辊)而进行成膜的情况下，从成膜开始数秒后可以观察到基膜的热损伤。
仅使用弹性辊的清洁处理中，在使弹性辊始终与罐辊接触的情况下，从成膜开始25分钟后发生热损伤。
另一方面，一起使用弹性辊和粘附辊，并且在使弹性辊始终与罐辊接触的情况下，从成膜开始80分钟后发生热损伤。
与此相比，一起使用弹性辊和粘附辊，保持罐辊在非冷却状态(常温)进行清洁，并且在完成清洁后使弹性辊从罐辊脱离的情况下，未观察到基膜的热损伤。
以上对本发明的实施例进行了说明，当然，本发明并不限于此，根据本发明的技术构思可以进行各种变形。
例如在上述实施例中，虽然说明的是应用利用蒸发源16的真空蒸镀法作为成膜装置来成膜金属膜的例子，但并不限于此，也可应用溅射法、各种CVD法等、成膜金属膜或非金属膜的其他成膜法，与这些成膜法相配合，可以适当采用溅射靶等成膜装置。

Claims (6)

1.一种卷绕式真空成膜方法，其是在减压气氛中一边使基膜移动一边向上述基膜进行成膜的卷绕式真空成膜方法，其特征在于，
一边在非冷却状态下使冷却用辊转动，一边使清洁单元与上述冷却用辊接触以清洁上述冷却用辊，
在完成上述冷却用辊的清洁之后，解除上述清洁单元与上述冷却用辊的接触状态，
冷却上述冷却用辊，一边使上述基膜与上述冷却用辊紧密贴合，一边向上述基膜进行成膜。
2.根据权利要求1所述的卷绕式真空成膜方法，其特征在于，从外部远程操作上述清洁单元相对于上述冷却用辊的接触及解除接触动作。
3.一种卷绕式真空成膜装置，其是在减压气氛中一边使基膜移动一边向上述基膜进行成膜的卷绕式真空成膜装置，其特征在于，包括：
真空室；
在上述真空室内使上述基膜移动的移动装置；
与移动的上述基膜紧密贴合并冷却上述基膜的冷却用辊；
与上述冷却用辊相向配置并向上述基膜进行成膜的成膜装置；
与上述冷却用辊相接触并清洁上述冷却用辊的清洁单元；及
使上述清洁单元相对于上述冷却用辊进行付着脱离动作的驱动机构。
4.根据权利要求3所述的卷绕式真空成膜装置，其特征在于，上述驱动机构在上述冷却用辊的非冷却状态下，使上述清洁单元与上述冷却用辊接触，完成上述冷却用辊的清洁后，解除上述清洁单元与上述冷却用辊的接触状态。
5.根据权利要求3所述的卷绕式真空成膜装置，其特征在于，上述清洁单元包括清洁上述冷却用辊周面的第一清洁辊、及清洁上述第一清洁辊的第二清洁辊。
6.根据权利要求5所述的卷绕式真空成膜装置，其特征在于，上述第一清洁辊是弹性辊，上述第二清洁辊是粘附辊。
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