CN108367873B - 长条基板的卷取方法、卷取装置以及表面处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种于已卷取的长条基板的两端部分不容易产生条纹状花纹的长条基板的卷取方法。本发明是将卷对卷地搬送的长条树脂膜等长条基板卷取于圆筒状的卷取芯的长条基板的卷取方法，其中，当将长条基板(F)卷取于卷取芯(26)时，以长条基板的宽度方向两端部位于较宽度方向中央部相对卷取芯的旋转中心轴更远的位置的方式进行卷取，较佳为，于接触卷取芯的外周面被最先卷取的长条基板的前端部，以长条基板的宽度方向两端部较宽度方向中央部相对距卷取芯的旋转中心轴位于50～200μm远处的方式进行卷取。

Description

长条基板的卷取方法、卷取装置以及表面处理装置

技术领域

本发明涉及一种将卷对卷方式搬送的长条基板卷取于卷取芯的卷取方法及卷取装置、以及具备该卷取装置的卷对卷溅镀装置等长条基板的表面处理装置。

背景技术

液晶面板等显示面板、笔记本电脑、数字相机、移动电话等中使用有于树脂膜上设有配线电路的可挠配线基板。该可挠配线基板可通过对于在树脂膜的一面或双面具有金属膜的附金属膜的树脂膜进行图案化加工而制作。近年来，上述可挠配线基板的配线图案存在逐渐纤细化、高密度化的倾向，随之，亦要求附金属膜的树脂膜平滑且外观上无皱褶或条纹。

作为上述附金属膜的树脂膜的制造方法，先前，已知有如下方法：利用接着剂将金属箔贴附于树脂膜而进行制造的方法(3层基板的制造方法)；对金属箔涂布树脂溶液后使其干燥而进行制造的方法(浇铸法)；单独使用真空成膜法、或并用真空成膜法与湿式镀敷法于树脂膜成膜有金属膜而进行制造的方法(金属喷涂法)等。而且，作为金属喷涂法中使用的真空成膜法，有真空蒸镀法、溅镀法、离子镀法、离子束溅镀法等。

关于金属喷涂法，例如于专利文献1中记载有于聚酰亚胺绝缘层上溅镀成膜有铬层后，溅镀成膜有铜层，从而形成导体层的方法。关于该利用溅镀进行的成膜，一般而言，密接力优良，但与真空蒸镀法相比，赋予作为基材的树脂膜的热负载更大。此外，亦知若成膜时对树脂膜施加较大的热负载，则膜容易产生皱褶。

因此，于对聚酰亚胺膜等树脂膜利用溅镀进行成膜而制作附金属膜的树脂膜的步骤中，一般使用具备罐状辊的溅射镀膜机(sputtering web coater)。此装置如专利文献2的记载所述，一面将卷对卷地搬送的长条的树脂膜卷绕于内部有冷媒循环的罐状辊一面进行溅镀成膜，能立即将因树脂膜的表面侧的成膜而令该树脂膜所产生的热自其背面侧除去，故而，能抑制溅镀成膜时的热负载的不良影响从而有效地防止皱褶产生。

然而，就显示面板的触控面板传感器中使用的导电性基板而言，为了实现大型化或应答的高速化，尝试使用配置有微细的金属配线的透明树脂膜来代替先前的ITO电极。该导电性基板亦可与上述可挠配线基板同样地由附金属膜的树脂膜制作，但当金属配线使用铜时，铜具有金属光泽，故而，有时会产生因反射而导致显示的视认性下降的问题。因此，有时于金属配线的表面设置黑色的黑化层。例如专利文献3中揭示有一种具备黑化层的触控传感器面板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2—98994号公报

专利文献2：日本特开昭62—247073号公报

专利文献3：日本特开2013-225276号公报

发明内容

(发明所欲解决的问题)

上述金属喷涂法中，若于真空腔室内等减压环境下将卷对卷地搬送的长条基板卷取于圆筒状的卷取芯，则有时会令所卷取的长条基板的宽度方向的两端部分产生条纹状花纹。尤其是，就于铜层的表面设有由黑色的化学上不定比的金属氧化物等构成的黑化层的附金属膜的树脂膜而言，若产生条纹状花纹则外观不良，从而有损产品价值。本发明鉴于上述现有技术的问题而完成，其目的在于提供一种于卷取的长条基板的宽度方向的两端部分不容易产生条纹状花纹的卷取方法及卷取装置。

(解决问题的技术手段)

为了达成上述目的，本发明提供的长条基板的卷取方法，将以卷对卷方式搬送的长条基板卷取于圆筒状的卷取芯，其特征在于：当将长条基板卷取于该卷取芯时，以长条基板的宽度方向两端部较宽度方向中央部相对该卷取芯的旋转中心轴位于较远处的方式进行卷取。

而且，本发明提供的长条基板的卷取装置，将以卷对卷方式搬送的长条基板卷取于圆筒状的卷取芯，其特征在于：于该卷取芯的外周面上卷绕有长条基板的宽度方向两端部的部位，分别设有于周方向连续延伸的凸状的高低差部。

(发明的效果)

根据本发明，几乎不会出现当将经表面处理的长条基板卷取于卷取芯时容易产生于宽度方向两端部分的条纹状花纹，能提升长条基板的表面处理时的良率。

附图说明

图1是表示适宜采用本发明的卷取装置的真空成膜装置的一具体例的主视图。

图2是示意性表示当将长条基板卷取于卷取芯时产生的长度方向上的张力的立体图。

图3是表示本发明的卷取装置的一具体例的立体图。

图4是表示本发明的实施例的卷取装置的主视图。

附图文字

F 长条基板

O 旋转中心轴

10 真空成膜装置

11 卷出室

12 成膜室

13 卷取室

14 卷出芯

16、17、23、24 自由辊

15、18、22、25 张力感测辊

19 前送料辊

20 罐状辊

21 后送料辊

26 卷取芯

26a 凸状的高低差部

30、31、32、33 磁控管溅镀阴极。

具体实施方式

首先，作为适宜使用本发明的长条基板的卷取装置的表面处理装置的具体例，参照图1，对于在真空环境下对以卷对卷方式搬送的长条基板可连续且高效地实施利用热负载的成膜处理的真空成膜装置进行说明。再者，以下的说明中，以作为长条基板的一例而使用长条树脂膜基板，作为施加热负载的成膜处理的一例而进行溅镀成膜处理的情况为例进行说明。

该图1所示的长条树脂膜基板F(以下，亦简称为长条基板F)的真空成膜装置10亦称为溅射镀膜机，将自设于卷出室11内的作为卷出手段的卷出芯14卷出的长条基板F卷绕于设于成膜室12内的罐状辊20的外周面，一面进行冷却一面通过施加热负载的作为表面处理手段的溅镀机构实施成膜处理后，利用设于卷取室13内的作为卷取手段的卷取芯26进行卷取。

若进行具体说明，则于卷出芯14至卷取芯26为止的长条基板F 的卷对卷搬送路径中的、自卷出芯14至罐状辊20之间，依下述符号顺序配置有导引长条基板F的自由辊16、17、对长条基板F的张力进行测量的张力感测辊15、18、及设于紧靠罐状辊20上游侧的电机驱动的前送料辊19。

前送料辊19发挥相对于罐状辊20的圆周速度而调整自张力感测辊18送向罐状辊20的长条基板F的速度的作用，由此，能使连续搬送的长条基板F确实地密接于内部循环有水等冷媒的罐状辊20的外周面，从而能高效地进行冷却。

自罐状辊20至卷取芯26为止的搬送路径亦与上述自卷出芯14至罐状辊20为止的搬送路径相同地，依下述符号顺序配置有相对于罐状辊20的圆周速度进行调整的电机驱动的后送料辊21、测量长条基板F 的张力的张力感测辊22、25、及对长条基板F进行导引的自由辊23、 24。

于上述卷出芯14及卷取芯26，通过各种利用粉末离合器等的扭矩控制而保持长条基板F的张力平衡。而且，利用与罐状辊20的旋转连动旋转的电机驱动的前送料辊19及后送料辊21，自卷出芯14卷出长条基板F且将其卷取于卷取芯26。

于罐状辊20的周围，沿罐状辊20的外周面上所划分的搬送路径，以与卷绕于该罐状辊20的外周面的长条基板F对向的方式设有板状的 4个磁控管溅镀阴极30、31、32及33。再者，金属膜的溅镀成膜时，可使用板状的靶材，但当使用板状靶材时，有时靶材上会产生突起(异物成长)。当此成为问题时，较佳为使用不易产生突起、靶材的使用效率亦较高的圆筒形旋转靶材。

于上述真空成膜装置10，进而设有用于改变长条基板F的搬送方向的自由辊(未图示)、或用于使真空腔室内减压且维持该状态的干泵、涡轮分子泵、低温线圈等真空排气设备(未图示)。利用该真空排气设备，将真空成膜装置10的成膜室12减压至到达压力10^-4Pa左右、且利用之后的溅镀气体的导入而进行0.1～10Pa左右的压力调整，于该压力条件下进行溅镀成膜。溅镀气体可使用氩气等公知气体，可根据目的进而添加氧气等气体。再者，真空腔室的形状或材质只要能适应上述减压状态则无特别限定，可使用多种类型。

利用使用有上述真空成膜装置10的金属喷涂法，例如能于长条树脂膜的表面利用溅镀而连续积层Ni类合金等的膜与Cu膜，此时，即便对溅镀阴极投入大电力而对长条树脂膜施加较高的热负载，亦能利用罐状辊20立即除热，故而能高速成膜。因此，能以较高的生产性制造出无皱褶的高质量的附金属膜的树脂膜，且能降低成本。

上述由Ni合金等构成的膜称为籽晶层，其组成可根据附金属膜的树脂膜的电绝缘性或耐迁移性等所需的特性而选择。该籽晶层可使用 Ni—Cr合金、镍铬合金、康铜、莫乃耳等各种公知合金，其膜厚一般为3～100nm。而且，当希望上述籽晶层之上所积层的Cu膜等金属膜进一步变厚至50nm～12μm左右时，作为上述真空成膜处理之后续处理，亦可进行普通的湿式镀敷处理。作为该后续处理的湿式镀敷处理包括仅利用电性镀敷处理使金属膜变厚的情况、及利用镀敷条件不同的多种湿式镀敷法的组合来使金属膜变厚的情况。当为后者时，可列举例如作为一次镀敷进行无电解镀敷处理，作为二次镀敷进行电解镀敷处理的方法。

再者，于上述长条树脂膜基板，亦可代替Ni—Cr合金或Cu等金属膜而成膜有氧化物膜或氮化物膜等、或除该金属膜之外还成膜有氧化物膜或氮化物膜等。这些氧化物膜或氮化物膜的种类或膜厚可根据目的适当决定，亦包括化学不定比的膜。这些氧化物膜(亦包括化学不定比的情况)或氮化物膜(亦包括化学不定比的情况)的膜厚一般较佳为3～100nm的范围内。

于由上述方法制作的附金属膜的树脂膜，继而通过利用减成法或半加成法对金属膜进行图案化加工而形成配线电路。此处，所谓减成法是指：利用光阻剂覆盖附金属膜的树脂膜的表面，除去金属膜(例如上述Cu膜)中希望作为配线而保留的部分以外的光阻剂而设置开口部，对自该开口部露出的金属膜进行蚀刻处理而制作配线基板。

另一方面，所谓半加成法是指：利用光阻剂覆盖附金属膜的树脂膜的表面，将金属膜中希望作为配线而厚膜化的部分的光阻剂除去而设置开口部，于自该开口部露出的金属膜之上，利用电性镀敷而形成厚膜的配线，当除去光阻剂后对全体进行蚀刻而除去多余部分的金属膜，从而制作配线基板。因此，根据上述可挠配线基板的制造方法，附金属膜的树脂膜的金属膜的膜厚有所不同。一般而言，当采用减成法时，金属膜的膜厚为5～12μm，当采用半加成法时，金属膜的膜厚为5μm以下。

作为上述附金属膜的树脂膜所使用的树脂膜，可列举例如聚酰亚胺类膜、聚酰胺类膜、聚酯类膜、聚四氟乙烯类膜、聚苯硫醚类膜、聚萘二甲酸乙二酯类膜或液晶聚合物类膜等树脂膜。这些材料具有附金属膜的树脂膜所要求的作为可挠基板的柔软性、实用中所需的强度、适宜作为配线材料的电绝缘性等，故而较佳。而且，只要树脂膜的厚度为5～100μm、宽度为20～80cm左右，则容易处理，且能良好地进行溅镀成膜处理，故而较为理想。

然而，于用作触控面板传感器用构件的导电性基板中，为了使上述Cu膜等金属膜的反射不明显，有时于金属膜的表面设置由化学不定比的金属氧化物等构成的黑色的黑化层。黑化层是由铜、镍、钨等不定比的氧化物等构成，目视时为黑色。这些化学不定比的膜可通过在上述溅镀成膜时向溅镀气体中适当添加氧气或氮气而制作。

然而，若于金属膜的表面成膜有黑化层后利用卷取芯进行卷取，则有时可目视发现于卷取的附金属膜的树脂膜的宽度方向两端部产生条纹。尤其是当设有黑化层的金属膜(例如Cu膜)的膜厚为5μm以下时，有时可目视发现于黑化层产生明显的条纹。可推断该条纹产生的原因在于：当长条基板卷取于卷取芯时，金属膜于宽度方向的两端部与中央部被不均匀地卷起而产生变质。当然，当于金属膜(例如Cu 膜)的表面未设黑化层时，虽目视时无法发现条纹，但认为亦会如上所述因不均匀地卷起而令金属膜发生变质。

上述条纹的产生于减压环境下卷取长条基板时尤其显著。其理由在于：若于大气压下将长条基板卷取于卷取芯，则于已被卷取的长条基板之间会混入大气，故而于进行卷取时，混入的大气会使作用于长条基板的其长度方向(搬送方向)上的张力缓和。另一方面，若于减压环境下将长条基板卷取于卷取芯，则于已被卷取的长条基板之间几乎不会混入气体，故而，长条基板通过上述卷取时长度方向上的张力而卷起。此时，如图2中的黑箭头所示，长条基板F的宽度方向上的张力的分布于宽度方向中央部最强，而于宽度方向两端部最弱。

因此，于本发明的一具体例中，如图3所示，于卷取芯26的外周面上的供长条基板F的宽度方向两端部卷绕的部位，分别设有于周方向连续延伸的凸状的高低差部26a。由此，能将长条基板F的宽度方向上的两端部的长度方向上的张力调整得较高，能使利用卷取芯26进行卷取时的宽度方向中央部的张力与宽度方向两端部的张力大致等同。结果，能抑制长条基板F的变质，故而，能几乎避免于宽度方向两端部产生条纹状花纹。

即，通过设置上述凸状高低差部26a，使得卷取芯26的外周面上的、接触于长条基板F的宽度方向两端部的部分的外径大于接触于长条基板F的宽度方向中央部的部分的外径，即，卷取芯26的外周面上的、接触于长条基板F的宽度方向两端部的部分的外周长于接触于长条基板F的宽度方向中央部的部分的外径，故而，以长条基板F的宽度方向两端部位于较的宽度方向中央部距卷取芯26的旋转中心轴O更远的位置的方式进行卷取。结果，当长条基板F追随卷取芯26的旋转而卷取时，长条基板F的宽度方向的两端部通过凸状高低差部26a而受到向长度方向拉伸的力，故而，会相应地于长度方向产生张力。由此，可补充长条基板F的宽度方向的两端部的不足的长度方向上的张力，故而，能防止局部卷起(卷起的偏差)，结果，能防止于附金属膜的树脂膜的宽度方向两端部产生条纹。

本发明的一具体例的卷取芯26的外径较佳为8～25cm左右，其长度只要长于卷取的长条基板F的宽度则无特别限制。设于该卷取芯26 的外周面上的分别接触于长条基板F的宽度方向两端部的部位的、于圆周方向连续的一对凸状高低差部26a的高低差较佳为50～200μm。若该高低差超过200μm，则容易因卷取于卷取芯26的长条基板F的邻接的层彼此的摩擦而带电，从而有因由带电所致的电位差产生放电而产生有损产品的外观的放电痕迹的危险。另一方面，当高低差未达 50μm时，难以防止上述卷取时条纹的产生。

长条基板F于其宽度方向上与各凸状高低差部26a重合的长度理想的为10mm以下。例如，当一对凸状高低差部26a处于长条基板F 的两缘部之间时，较佳为各凸状高低差部26a具有10mm以下的宽度。再者，各凸状高低差部26a既可仅配置于与长条基板F重合的部分，亦可自与长条基板F重合的位置到达卷取芯26的缘部。而且，各凸状高低差部26a既可以于卷取芯26的平坦的外周面产生高低差的方式贴附带状的树脂膜或金属箔，亦可以形成凸状的高低差部的方式由圆筒构件削成。

再者，认为，即便并不如上所述于卷取芯26设置凸状高低差部26a，而是于长条基板F的搬送路径上，在最邻接于卷取芯的导辊的外周面设置如上所述的凸状的高低差部，亦能获得同样地效果。即，发现，当使用外周面具有凸状高低差部的导辊时，虽亦能与上述的卷取芯26 同样地，提高长条基板F的宽度方向的两端部的长度方向上的张力，但之后，当卷绕于卷取芯的外周面时，长条基板F的宽度方向的两端部会受到向长度方向收缩的力，故而，长条基板F的宽度方向的两端部容易发生摩擦而带电，结果，会出现产生放电的问题。

以上，虽对本发明的一具体例的卷取芯及具有该卷取芯的卷取装置进行了说明，但本发明并不限于该一具体例，可于不脱离本发明主旨的范围内以各种形态实施。例如，图1的真空成膜装置10实施溅镀成膜处理作为施加热负载的处理，故而，图示有磁控管溅镀阴极，而当施加热负载的处理为CVD(化学蒸镀)或蒸镀处理等其他表面处理时，可设置其他真空成膜手段来代替板状靶材。

而且，已列举减压环境下的长条树脂膜的成膜装置为例进行了说明，但并不限于减压环境下，例如，于采用大气压中的加热器的干燥装置中亦适宜使用本发明的卷取芯或卷取装置。此时使用的长条基板除可使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜等树脂膜或聚酰亚胺膜等树脂膜之外，还可使用金属箔或金属带。

实施例

[实施例1]

使用图1所示的成膜装置(溅射镀膜机)，且使用氧气作为反应性气体而制作附金属膜的树脂膜。具体而言，作为罐状辊20，使用对外径600mm、宽度750mm的不锈钢制的辊本体表面实施镀硬铬后得到的辊，且使冷媒于其内部循环而将温度控制为约0℃。于磁控管溅镀阴极30、31安装金属层用的Cu靶材，于磁控管溅镀阴极32、33安装黑化层用的Cu—Ni靶材。

作为卷取芯26，使用图4所示的外径180mm、长度700mm的圆筒构件，于其两端部分别遍及全周而贴附厚度75μm、宽度8mm的带状的树脂膜，从而设置高低差75μm的一对凸状高低差部26a。作为长条基板F，使用厚度50μm、宽度600mm且长度1200m的PET膜。由此，各凸状高低差部26a与PET膜的宽度方向的重合为8mm。

当利用多台干泵将真空腔室10排气至5Pa后，进而使用多台涡轮分子泵与低温线圈排气至3×10^-3Pa。并且，一面以搬送速度2m/分钟搬送PET膜，一面对于阴极30与阴极31利用电力控制进行成膜以获得膜厚80nm的Cu膜，且对于阴极32与阴极33，导入氩气气体500sccm 与氧气50sccm的混合气体，利用电力控制进行成膜以获得膜厚30nm 且化学不定比的Ni—Cu氧化膜作为黑化层。该状态下，成膜有1200m 的PET膜。成膜后，目视确认卷取于卷取芯26的附金属膜的树脂膜，发现其两端部未产生条纹。

[实施例2]

将凸状高低差部26a的高低差设为180μm，除此以外皆与实施例1 同样地制作附金属薄膜的树脂膜。成膜有1200m的PET膜之后，目视确认卷取于卷取芯26的附金属膜的树脂膜，发现其两端部未产生条纹。

[比较例1]

使用无凸状高低差部26a的平坦的卷取芯，除此以外皆与实施例1 等同地制作附金属薄膜的树脂膜。成膜有1200m的PET膜之后，目视确认卷取于卷取芯的附金属膜的树脂膜，发现两端部产生条纹。

[参考例]

于紧靠卷取芯26的上游侧设置导辊，且于其外周面的两端部均以分别与PET膜重合8mm的方式设置高低差75μm的凸状高低差部，除此以外皆与实施例1同样地制作附金属薄膜的树脂膜。成膜有1200m 的PET膜之后，目视确认卷取于卷取芯26的附金属膜的树脂膜，发现两端部几乎未产生条纹状花纹，但产生可能因卷取芯26的两端部的带电所致的放电痕。

Claims (5)

1.一种长条基板的卷取方法，将以卷对卷方式搬送的长条基板卷取于圆筒状的卷取芯，其特征在于：

当将上述长条基板卷取于该卷取芯时，以上述长条基板的宽度方向两端部较宽度方向中央部相对该卷取芯的旋转中心轴位于较远处的方式进行卷取；

接触上述卷取芯的外周面被最先卷取的上述长条基板的前端部，以上述长条基板的宽度方向两端部较其宽度方向中央部相对该卷取芯的旋转中心轴位于50～200μm远处的方式进行卷取；

上述卷取芯的外径为8～25cm；

于减压环境下将上述长条基板卷取。

2.一种长条基板的卷取装置，将以卷对卷方式搬送的长条基板卷取于圆筒状的卷取芯，其特征在于：

于该卷取芯的外周面上卷取长条基板的宽度方向两端部的部位，分别设有于周方向连续延伸的凸状的高低差部；

上述凸状的高低差部的高低差为50～200μm；

上述卷取芯的外径为8～25cm；

于减压环境下将上述长条基板卷取。

3.根据权利要求2所述的长条基板的卷取装置，其中，除上述凸状的高低差部外，上述卷取芯的外周面具有大致相同的外径。

4.一种长条基板的表面处理装置，具备对在真空腔室内以卷对卷方式搬送的长条基板施以表面处理的表面处理装置、及对经表面处理的上述长条基板进行卷取的圆筒状的芯构成的卷取装置，其特征在于：

上述卷取装置是权利要求2或3所述的长条基板的卷取装置。

5.一种卷对卷溅镀装置，其特征在于：权利要求4所述的表面处理装置是溅镀阴极。

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