JP2003293124A

JP2003293124A - 真空蒸着装置

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Publication number: JP2003293124A
Application number: JP2002097489A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Kondo; 直幸近藤
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-15
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP4037146B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡略な構成にて効率の良いコーティング作業
を行うことのできる真空蒸着装置を提供する。【解決手段】真空雰囲気にて被蒸着物に蒸着材料を蒸
着させる真空蒸着装置において、被蒸着物が取り付けら
れた型枠の外周をローラー上に載置し，ローラーの回転
によって型枠を搬送する搬送手段と、搬送手段により搬
送された型枠を把持するとともに把持された型枠を水平
方向に回転させる把持手段と、搬送手段が有するローラ
ーを型枠を載置する位置から退避させる駆動手段と、駆
動手段によるローラーの退避動作を把持手段により型枠
が把持された後で行うように制御する制御手段と、を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被蒸着物に対して真
空中で成膜を施すための真空蒸着装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、真空中にて被蒸着物上に多層膜を形
成して反射防止効果等のコーティング処理を行う真空蒸
着装置において、複数の被蒸着物に対して連続的なコー
ティング処理を行うために装置内に搬送機構を持たせた
ものが知られている。また、このような真空蒸着装置で
は、搬送されてきた被蒸着物に対して均一にコーティン
グを行うために、回転機構を用いて被蒸着物を回転させ
ながら均一に蒸着を行っている。従来の真空蒸着装置で
は被蒸着物を搬送し装置内で回転させるために、型枠に
被蒸着物を取り付けておき、この型枠を搬送、回転させ
ている。これらの搬送、回転に用いられる型枠には、真
空蒸着装置内に設けられている搬送機構や回転機構と連
結するためにギア等からなる連結部材が設けられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような真空蒸着装置にて用いられる型枠には、搬送機構
や回転機構と連結するための連結部材を設けているため
にその重量が重くなり、搬送速度や回転速度が制限され
ていた。このため効率の良いコーティング作業が行われ
難いといった問題が生じていた。また、真空蒸着装置内
に設けられる搬送機構や回転機構も型枠の重量を支える
ために大型の機構を必要としていた。

【０００４】上記従来従来技術の問題点に鑑み、簡略な
構成にて効率の良いコーティング作業を行うことのでき
る真空蒸着装置を提供することを技術課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。（１）真空雰囲気にて被蒸着物に蒸着材料を蒸着させ
る真空蒸着装置において、被蒸着物が取り付けられた型
枠の外周をローラー上に載置し，該ローラーの回転によ
って前記型枠を搬送する搬送手段と、該搬送手段により
搬送された型枠を把持するとともに該把持された型枠を
水平方向に回転させる把持手段と、前記搬送手段が有す
る前記ローラーを前記型枠を載置する位置から退避させ
る駆動手段と、該駆動手段による前記ローラーの退避動
作に応じて前記把持手段により前記型枠が把持されるよ
うに制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。（２）（１）の真空蒸着装置において、前記駆動手段
による前記ローラーの退避動作は回転運動により行うこ
とを特徴とする。（３）（１）の真空蒸着装置において、前記把持手段
は前記搬送手段によって搬送される型枠の位置を検知す
るための検知手段を備えることを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明の実施の形態における蒸着
作業の流れを説明する図である。Ａは被蒸着物である偏
光板１に付けられている保護フィルムを剥がすための剥
離作業室である。保護フィルム１ａの剥離は後述する剥
離装置によって行われる。また、剥離作業室Ａでは保護
フィルム１ａを剥離した後、偏光板１を所定の型枠にセ
ットする。Ｂは予備加熱室、Ｃは減圧室である。減圧室
Ｃにて所定時間置かれた偏光板１は前処理室Ｄに送ら
れ、プラズマ発生装置を用いて表面処理される。

【０００７】前処理室Ｄにて表面処理された偏光板１
は、蒸着室Ｅに送られる。蒸着室Ｅでは反射防止膜用の
複数の蒸着材料（蒸着剤）を真空蒸着により偏光板１に
蒸着させ、反射防止膜を形成させる。蒸着室Ｅにて反射
防止膜が形成された偏光板１は後処理室Ｆに送られる。
後処理室Ｆでは撥水、防汚処理用の膜を偏光板１に形成
させる。後処理室Ｆにて後処理を終えた偏光板１は図示
なき待機室に入れられた後、室内を大気圧にに戻し、蒸
着作業の完了となる。また、これら一連の動作は後述す
るシーケンサからなる制御部によって行われる。また各
作業室同士は、図示なき開閉扉にて隔離されており、減
圧室Ｃ、前処理室Ｄ、蒸着室Ｅ、後処理室Ｆには真空ポ
ンプが設置されており、室内を所定の真空度まで減圧す
るものとしている。

【０００８】以下に各作業工程について詳細に説明す
る。＜剥離作業＞図２は剥離作業室Ａにて使用する剥離装置
の構成を示した図である。剥離装置は所定位置に置かれ
た保護フィルム１ａ付の偏光板１を所定高さまで持ち上
げるための持上部１０と、持上部１０により所定の高さ
まで持上げられた偏光板１から保護フィルム１ａを剥が
すための剥離部１１からなる。

【０００９】持上部１０にはエアピンセットの機能を有
する吸着部１２が下向きに複数個取り付けられている。
吸着部１２の内部はエアーを吸引するための吸引路が設
けられており、持上部１０に設けられている図示なき吸
引ポンプを使用することにより、吸着部１２先端を負圧
にし、偏光板１を吸引保持するようになっている。１３
は剥離部１１に設けられている粘着部であり、粘着テー
プとこの粘着テープを所定の長さだけ引き出し、その後
粘着テープを切断する切断部からなる。また、剥離部１
１は上下方向と前後方向（偏光板長手方向）に移動可能
となっている。

【００１０】次に、このような剥離装置を用いて偏光板
１から保護フィルム１ａを剥離する動作を説明する。所
定位置に置かれている偏光板１の上方まで持上部１０を
位置させた後、持上部１０を下降させ吸着部１２の先端
を偏光板１に当接、吸着させる。偏光板１を吸着部１２
にて吸着させた後、持上部１０は偏光板１を持上げ、剥
離部１１上まで移動する。持上部１０が剥離部１１上に
位置すると、剥離部１１は所定の長さだけ粘着テープを
引き出すと共に、偏光板１の一端に粘着テープを接触さ
せる。偏光板１の一端に粘着テープが接触した後、剥離
部１１は若干下降し、偏光板１に付けられている保護フ
ィルム１ａを剥離させる。その後、剥離部１１は粘着テ
ープに保護フィルム１ａの一部が接着された状態で偏光
板１の長手方向に移動し、保護フィルム１ａを偏光板１
から完全に剥離させる。剥離部１１は粘着テープを切断
し、保護フィルム１ａを図示なき廃棄箱に落とす。

【００１１】保護フィルム１ａが取り除かれた偏光板１
は吸着部１２によって吸着、保持された状態で型枠２が
置かれている所定位置まで運ばれ、型枠２内に取り付け
られる。型枠２は偏光板１を２枚一組として取り付けら
れるようになっている。型枠にセットされた偏光板１
は、ベルトコンベアからなる搬送手段によって次の作業
室となる予備加熱室Ｂに搬送される。型枠２の構成につ
いては後述する。

【００１２】＜予備加熱、減圧作業＞予備加熱室Ｂに運
ばれた偏光板１は、予備加熱室Ｂに設けられているハロ
ゲンランプからなる加熱手段２０によって大気圧下で所
定温度（５０℃程度）まで加熱される（図１参照）。こ
の加熱手段２０によって偏光板１は加熱されることによ
り、偏光板から水分、不純物等が抜け出し脱気される。
所定時間加熱された偏光板１は、搬送手段を用いて減圧
室Ｃに搬入され、図示なき真空ポンプにより所定の減圧
下（１．０×１０^-3Ｐａ程度）に置かれる。この減圧室
Ｃでも偏光板１は可熱手段２０によって加熱されてい
る。

【００１３】本実施の形態では減圧室は１つとしている
が、徐々に減圧を行うために複数の減圧室を設け、最終
の減圧室にて所望する真空度にさせることもできる。減
圧室Ｃにて所望する真空度に維持された状態で、偏光板
１は前処理室Ｄに搬送される。

【００１４】＜前処理作業＞前処理室Ｄでは図示なき真
空ポンプによって減圧室Ｃと同等の真空度に保たれてい
る。前処理室Ｄに搬入された偏光板１は、室内側壁に設
けられた図示なき搬送手段となるローラー部によって室
内中央まで搬送される。室内天井の中央部には偏光板１
を型枠２ごと持上げる図示なき保持手段が設けられてお
り、この保持手段によって偏光板１は型枠２ごと持上げ
られる。その後、可熱手段２０により偏光板１の表面温
度を５０℃〜８０℃程度にまで上げた後、作業室内はプ
ラズマ発生装置３０によりプラズマ雰囲気中にされる。
作業室内がプラズマ雰囲気にされた後、保持手段により
偏光板１は水平方向に回転され、プラズマにより偏光板
１の表面処理作業が所定時間行われる。表面処理作業終
了後、偏光板１はローラー部によって蒸着室Ｅへ搬送さ
れる。

【００１５】＜蒸着作業＞図３及び図４に蒸着室Ｅの概
略構成を示し、その蒸着作業について説明する。ここで
図３（ａ）は蒸着室Ｅの概略構成を横方向から見た図で
あり、図３（ｂ）は室内上部に設けられている搬送機構
の構成を上方から見た図である。図３（ａ）、（ｂ）に
示すように、蒸着室Ｅの上部には前処理室Ｄから搬送さ
れてきた偏光板１を型枠２ごと保持し、蒸着室Ｅ内にて
偏光板１を水平方向に回転させる回転機構１００と、型
枠２に取り付けられた偏光板１を搬入、搬出させるため
の搬送機構１１０とが設けられている。

【００１６】型枠２は図３（ａ）、（ｂ）に示すように
内側に偏光板１を２枚載置することのできる空間を有し
た矩形状の枠であり、この型枠２の側面には凹部２ａが
設けられている。また、型枠２は従来の搬送時及び回転
時に必要とされた連結部材は設けられておらず、軽量化
が図られている。また、回転機構１００は型枠２の側面
に設けられた凹部２ａに嵌合し、両側から型枠２を把持
する把持部１０１、軸部１０２、モータ等からなる駆動
部１０３からなる。把持部１０１は軸部１０２を介して
駆動部１０３に取り付けられており、駆動部１０３の駆
動によって、水平方向（図３（ｂ）に示す矢印方向）に
回転可能である。

【００１７】搬送機構１１０は、図３（ａ），（ｂ）に
示すように、搬入口及び搬出口付近の室内側壁に固定的
に取り付けられているローラー部１１１と、そのローラ
ー部１１１の間に設置され、室内側壁に可動可能に取り
付けられているローラー部１１２とからなる。ローラー
部１１１，１１２は、何れも複数のローラーと該ローラ
ーを駆動させるモータからなり、モータの駆動によりロ
ーラーが回転するようになっている。また、ローラー部
１１１，１１２は、蒸着室Ｅ内において、搬入されてき
た型枠２の高さ位置を変えることなく、その型枠２を各
ローラー上に載置できるような位置に設けられている。

【００１８】１１３は軸部であり、室内側壁に回転可能
に取り付けられている。１１４はモータからなる駆動部
である。ローラー部１１２はその一端が軸部１１３に、
もう一端が駆動部１１４に接合されており、回転機構１
１０による偏光板１の回転時には、駆動部１１４の回転
によってローラー部１１２が水平な位置から略垂直な位
置（図３（ａ），（ｂ）に示す点線位置）に退避される
ようになっている。また、１１５は蒸着室Ｅ内を略真空
にするための真空ポンプである。

【００１９】１２０は偏光板１に対して連続的に複数の
蒸着を行うことのできる蒸着機構である。蒸着機構１２
０は図３（ａ）及び図４に示すように、蒸着室Ｅの床か
ら所定の高さを有する遮蔽壁１２１ａ，１２１ｂによっ
て床を分割するように形成されている。その分割された
各々の領域内には、蒸着剤が入れられている金属製のの
容器からなる蒸着源１２２ａ，１２２ｂと、蒸着源１２
２ａ，１２２ｂに各々電子ビームを照射する電子ビーム
発生装置１２３ａ，１２３ｂとが設置されている。

【００２０】蒸着源１２２ａ，１２２ｂに入れられる蒸
着剤は、ＳｉＯ₂，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ２，Ｔａ₂Ｏ₅等の反
射防止膜形成用に用いられる既存の蒸着剤である。ま
た、蒸着源１２２ａ，１２２ｂは図４に示すように、そ
れぞれ同一円周上に複数の蒸着源（本実施の形態では各
領域毎に３つ）が用意されている。各蒸着源は駆動手段
１２４ａ，１２４ｂによって図４に示す矢印方向に回転
移動することができ、電子ビーム発生装置１２３ａ，１
２３ｂから出射される電子ビームの照射位置に各々配置
されるようになっている。

【００２１】１２５は遮蔽壁１２１ａ，１２１ｂの高さ
よりも僅かに高い位置に設置されている遮蔽ルーフであ
る。遮蔽ルーフ１２５は駆動手段１２６により、蒸着室
Ｅ内を水平方向（図４の紙面に対して左右方向）に対し
て移動可能に設置されている。遮蔽ルーフ１２５は遮蔽
壁１２１ａ，１２１ｂによって形成される領域の一方の
上部全域を覆うだけの大きさ（面積）を有しており、一
方の領域に設置されている蒸着源から蒸着剤が蒸散して
いるときに、他方の領域に設置されている蒸着源の上部
を覆うことができるようになっている。

【００２２】１２７ａ，１２７ｂは真空ポンプであり、
蒸着源１２２ａ，１２２ｂ内に置かれる蒸着剤の脱ガス
処理時に用いられる。１２８は投光型（透過型）の膜厚
センサである。偏光板１に蒸着される蒸着剤の膜厚の検
知は、型枠２に設けられた図示なきモニター板上に形成
される膜厚を膜厚センサ１２８にて検知することにより
行われる。次に、蒸着室Ｅにおける各種駆動機構の制御
を図５のブロック図に示し、蒸着作業について説明す
る。

【００２３】１３０は蒸着室Ｅにて使用する各種駆動機
構の制御を行うシーケンサからなる制御部である。制御
部１３０はまた各作業室における駆動機構の制御も行
う。制御部１３０は真空ポンプ１１５，１２７ａ，１２
７ｂを駆動させ、蒸着室Ｅ内を略真空状態（１．０×１
０^-2〜１．０×１０^-4Ｐａ程度）にさせておく。次に制
御部１３０は、図示なき開閉扉を開けるとともに、ロー
ラー部１１１，１１２を駆動させてローラーを回転さ
せ、型枠２に取り付けられた偏光板１を前処理室Ｄ内か
ら搬出し、蒸着室Ｅ内に搬入させる。ローラー部を使用
した偏光板１の搬入、搬出は、ローラー上に型枠２の枠
部分を載置した状態で行われる。

【００２４】制御部１３０は蒸着室Ｅ内に搬入後、偏光
板１を所定位置（把持部１０１にて型枠２を把持できる
位置）まで移動させる。型枠２の位置検知は、透過型の
ファイバーセンサにより行い、型枠２に設けられた図示
なき孔に把持部１０１に設けられたテーパーピンが嵌合
することにより行われる。

【００２５】型枠２が所定位置まで来たことを制御部１
３０が検知すると、制御部１３０はローラー部１１１，
１１２の駆動を停止させる。次に制御部１３０は駆動装
置１１４を駆動させて蒸着作業時（成膜作業時）の妨げ
とならない位置までローラー部１１２を退避させると同
時に把持部１０１にて型枠２を把持させる。ローラー部
１１２の退避後、制御部１３０は駆動部１０３を用いて
偏光板１を所定の速度で水平方向に回転させる。

【００２６】また一方で、制御部１３は駆動装置１２６
を用いて遮蔽ルーフ１２５を蒸着源１２２ａ側の領域ま
で移動させておく。制御部１３０は電子ビーム発生装置
１２３ａから電子ビームを蒸着源１２２ａに照射し、蒸
着源１２２ａ内に置かれている蒸着剤を所定温度で予備
的に加熱し、水分や不純物等の蒸着時の妨げとなるもの
をガス化させる。遮蔽ルーフ１２５にて上部が遮蔽され
ているため、蒸着源１２２ａから出たガスは、上方への
移動（偏光板への移動）が制限されることとなる。ま
た、上方への移動が制限されたガスは真空ポンプ１２７
ａによって室外に排気されることとなる。脱ガス作業が
終了すると、制御部１３０は遮蔽ルーフ１２５を蒸着源
１２２ｂ側の領域まで移動させるとともに、電子ビーム
の出力を上げて蒸着源１２２ａ内に置かれている蒸着剤
を上方へ蒸散させる。

【００２７】偏光板１は回転機構１００により、室内の
上方にて所定の速度にて回転しているため、蒸散した蒸
着剤は、型枠２に取り付けられた２枚の偏光板１の面全
体に均一に蒸着されることとなる。また、このときロー
ラー部１１２は型枠２の回転時に得られる軌跡（図３
（ｂ）の点線円周部分）よりも外側に位置しているた
め、蒸着作業の妨げとなることがない。また、型枠２が
軽量であるため回転機構１００や搬送機構１１０も大型
にする必要がないとともに、迅速に搬送、回転を行うこ
とができる。また、制御部１３０は蒸着源１２２ａを用
いて偏光板１に蒸着を行っている間に、電子ビーム発生
装置１２３ｂを用いて蒸着源１２２ｂを所定温度にて予
備的に加熱し、蒸着源１２２ｂ内に置かれる蒸着剤の脱
ガス作業を平行して行う。

【００２８】蒸着源１２２ａからの蒸着の終了後、制御
部１３０は遮蔽ルーフ１２５を蒸着源１２２ａ側の領域
に移動させ、蒸着源１２２ｂ側の上部を開放させる。そ
の後、蒸着源１２２ａ側と同様に蒸着源１２２ｂから蒸
着剤の蒸散を行う。また、制御部１３０は駆動装置１２
４を用いて蒸着源１２２ａを回転移動させ、電子ビーム
照射位置に次の蒸着源１２２ａを位置させる。その後、
前述と同様の操作を行い、予備加熱をして脱ガス作業を
行う。

【００２９】このような蒸着作業を行うことにより、脱
ガス作業時間を新たに設ける必要がないため、蒸着作業
時間が短縮される。また、蒸着室全体の真空度に対して
脱ガス作業を行う領域を差動排気することにより、脱ガ
ス作業時に発生するガスが遮蔽ルーフ１２５を回り込み
偏光板１に向かうのを抑制することができる。また、本
実施の形態における蒸着作業では、蒸着源を２ヶ所とし
ているが、これにかぎるものではなく、２ヶ所以上の蒸
着源を用いて交互に蒸着作業を行うようにすることもで
きる。蒸着作業がすべて終了すると、制御部１３０はロ
ーラー部１１２を水平位置まで戻し、ローラーに型枠２
を載置させる。その後制御部１３０は、ローラー部１１
１，１１２を駆動させて次の後処理室Ｆに偏光板１を搬
送する。

【００３０】＜後処理作業＞後処理室Ｆでは反射防止膜
が施された偏光板１に撥水処理を形成させる作業を行
う。蒸着室Ｅから搬出された偏光板１は、後処理室Ｆ内
にて蒸着室Ｅと同様の回転機構１００及び搬送機構１１
０を用いて偏光板１を型枠２ごと所定位置に把持された
後、水平方向に回転駆動される。後処理室Ｆの床には抵
抗加熱体からなる加熱部が設置されており、ここにフッ
素化合物からなる処理剤が入った容器が置かれる。加熱
部上に置かれた容器を所定温度にて加熱することによ
り、処理剤が蒸散し、反射防止膜が施された偏光板１に
蒸着する。この撥水処理を偏光板１に施して一連の作業
がすべて終了する。

【００３１】なお本実施の形態では、被蒸着物を偏光板
として蒸着作業をおこなっているが、これに限るもので
はない。例えば被蒸着物の材料としてフィルムやアクリ
ル板等、種々の被蒸着物に対して本発明を適用できるこ
とは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば簡略な構
成にて効率の良いコーティング作業を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】蒸着作業の流れを示した図である。

【図２】剥離装置の構成を示した図である。

【図３】真空蒸着装置の構成を示した図である。

【図４】真空蒸着装置内における遮蔽ルーフの様子を示
した図である。

【図５】制御系を示したブロック図である。

【符号の説明】

１被蒸着物２型枠１００回転機構１０１把持部１０２軸部１０３駆動部１１０搬送機構１１１ローラー部１１２ローラー部１１３軸部１１４駆動部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空雰囲気にて被蒸着物に蒸着材料を蒸
着させる真空蒸着装置において、被蒸着物が取り付けら
れた型枠の外周をローラー上に載置し，該ローラーの回
転によって前記型枠を搬送する搬送手段と、該搬送手段
により搬送された型枠を把持するとともに該把持された
型枠を水平方向に回転させる把持手段と、前記搬送手段
が有する前記ローラーを前記型枠を載置する位置から退
避させる駆動手段と、該駆動手段による前記ローラーの
退避動作に応じて前記把持手段により前記型枠が把持さ
れるように制御する制御手段と、を備えることを特徴と
する真空蒸着装置。
【請求項２】請求項１の真空蒸着装置において、前記
駆動手段による前記ローラーの退避動作は回転運動によ
り行うことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項３】請求項１の真空蒸着装置において、前記
把持手段は前記搬送手段によって搬送される型枠の位置
を検知するための検知手段を備えることを特徴とする真
空蒸着装置。