JP4516304B2 - 巻取式真空蒸着方法及び巻取式真空蒸着装置 - Google Patents
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Description
ここで、金属膜付フィルム2は、絶縁性フィルムの上に導電性一次薄膜が形成されてなるもので、この導電性一次薄膜の上に、反応ガス供給源6からの反応ガスが反応し成膜されるようになっている。また、キャンローラ4は、金属製のロール表面に絶縁層が形成されてなるもので、ロール本体には所定のマイナス電位が印加されている。
前記金属膜の蒸着前は、前記原料フィルムを帯電させることにより前記原料フィルムを前記冷却用ローラに密着させ、
前記金属膜の蒸着後は、前記金属膜と前記冷却用ローラとの間に電圧を印加することにより前記原料フィルムを前記冷却用ローラに密着させることを特徴とする巻取式真空蒸着方法、によって解決される。
前記巻出し部と前記蒸発源との間に配置され前記原料フィルムに荷電粒子を照射する荷電粒子照射手段と、
前記冷却用ローラと前記巻取り部との間に配置され前記原料フィルムの成膜面に接触して当該原料フィルムの走行をガイドする補助ローラと、
前記冷却用ローラと前記補助ローラとの間に直流電圧を印加する電圧印加手段とを備えたことを特徴とする巻取式真空蒸着装置、によって解決される。
一方、金属膜の蒸着後は、蒸着された金属膜により原料フィルムに帯電した電荷の一部が消失されるものの、補助ローラとの接触により金属膜に電位が印加され、これと冷却用ローラとの間に静電的な引力を生じさせることができる。これにより、蒸着後においても、原料フィルムと冷却用ローラとの間の密着力が維持されることになる。
そこで、蒸着された金属膜の表面電位を測定し、これが設定範囲となるように印加電圧を制御する工程を設けることが好ましく、これにより蒸着金属のスプラッシュによるダメージを回避することができ、品質の安定化を図ることができる。
上記設定範囲としては、原料フィルムと冷却用ローラとの間に適切な密着力が得られる電圧以上で、蒸着金属のスプラッシュによるダメージを発生させない電圧以下とし、適用される原料フィルムの材質、厚さ、フィルム走行速度等に応じて適宜選定される。
なお、これに以外にも、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムやポリエステルフィルム、PPS(ポリフェニレンサルファイト)フィルム等のプラスチックフィルムや紙シート等が適用可能である。
パターン形成ユニット20は、例えば図2Aにおいてハッチング示す形状のオイルパターン25を、原料フィルム12の成膜面にその長手方向(走行方向)に沿って複数列にわたって塗布するように構成されている。従って、成膜時は、オイルパターン25の開口部25aに蒸着物質が被着した略矩形状の金属パターンが連接部26aを介して所定ピッチで連接される形態の金属膜26が複数列、成膜されることになる(図2B)。なお、金属膜26の成膜形態は上記に限定されるものではない。
図3は原料フィルム12に対する電子ビームの照射工程を説明する断面模式図である。本実施の形態では、電子ビーム照射器21は、キャンローラ14の周面との対向位置に設置され、キャンローラ14に接触した原料フィルム12の成膜面に電子ビームが照射されるようにしている。キャンローラ14上で電子ビームを照射することにより、原料フィルム12を冷却しながら電子ビームを照射できる。
補助ローラ18を直流バイアス電源22の負極に接続することによって、補助ローラ18にガイドされる原料フィルム12は、その成膜面上の金属膜26(図2B参照)と補助ローラ18の周面との接触により、当該金属膜に対して負電位が印加される。その結果、金属膜26とキャンローラ14との間に挟まれる原料フィルム12が分極して、原料フィルム12とキャンローラ14との間に静電的な吸着力が生じ、両者の密着が図られることになる。
なお、フィルム表面電位に基づいて印加電圧を制御する構成に限らず、例えば、原料フィルム12の温度を測定して印加電圧を制御するようにしてもよい。
このとき、原料フィルム12がキャンローラ14と接触した位置で電子ビームを照射するようにしているので、原料フィルム12を効率良く冷却することができる。
また、走行する原料フィルム12の成膜面に対しその幅方向に走査しながら電子ビームを照射することによって、電子ビームの局所的な照射による原料フィルム12の熱変形を回避できると同時に、均一に効率良く原料フィルム12を帯電させることができるようになる。
これにより、金属膜の蒸着時における原料フィルム12の熱変形を防止することができるとともに、原料フィルム12の高速走行化、成膜運転速度の高速化を可能として、生産性向上を図ることができるようになる。このような構成は、OPPフィルム等のような金属膜が付着すると帯電しにくい素材で原料フィルム12を構成した場合に特に有利である。更に、原料フィルム12上にパターン状に金属膜26を形成する場合、部分的に温度が上がるとともに電荷が変化することがあるため、電荷が抜けた金属膜形成部分をバイアス電圧で密着性を高めることは、原料フィルム12が均一に冷却されるため望ましい。
原料フィルム12として幅600mm、厚さ4μmのOPPフィルムを用い、これに金属Alをシート抵抗2Ω/□となる膜厚となるように蒸着した。電子ビーム照射器21として4kV×100〜200mAの走査型電子銃を使用し、スキャン周波数は1000Hzとした。また、直流バイアス電源22の電源電圧は100〜120Vとした。
バイアス電圧のみ 300m/min.
電子ビーム照射のみ 250m/min.
バイアス電圧+電子ビーム照射 500m/min.
11 真空チャンバ
12 原料フィルム
13 巻出しローラ
14 キャンローラ(冷却用ローラ)
15 巻取りローラ
16 蒸発源
18 補助ローラ
20 パターン形成ユニット(マスク形成手段)
21 電子ビーム照射器(荷電粒子照射手段)
22 直流バイアス電源(電圧印加手段)
23 除電ユニット(除電手段)
25 オイルパターン
26 金属膜
27 センサ(検出手段)
28 コントローラ(制御手段)
Claims (10)
- 減圧雰囲気内で絶縁性の原料フィルムを連続的に送り出し、前記原料フィルムを冷却用ローラに密着させ冷却しながら、当該原料フィルムに金属膜を蒸着して巻き取る巻取式真空蒸着方法であって、
前記金属膜の蒸着前は、前記原料フィルムを帯電させることにより前記原料フィルムを前記冷却用ローラに密着させ、
前記金属膜の蒸着後は、前記金属膜と前記冷却用ローラとの間に電圧を印加することにより前記原料フィルムを前記冷却用ローラに密着させ、
前記金属膜と前記冷却用ローラとの間に電圧を印加する工程は、前記金属膜の表面電位を測定する工程と、前記測定した電位が設定範囲となるように前記印加電圧を制御する工程とを含む
ことを特徴とする巻取式真空蒸着方法。 - 前記原料フィルムを帯電させる工程では、走行する前記原料フィルムに対し、荷電粒子を当該原料フィルムの幅方向に走査しながら照射する請求項1に記載の巻取式真空蒸着方法。
- 前記荷電粒子の照射工程を、前記原料フィルムが前記冷却用ローラに接したときに行う請求項2に記載の巻取式真空蒸着方法。
- 前記金属膜と前記冷却用ローラとの間に電圧を印加する工程では、前記金属膜が蒸着された原料フィルムの走行をガイドする補助ローラと前記冷却用ローラとの間に、直流電圧を印加する請求項1に記載の巻取式真空蒸着方法。
- 前記原料フィルムを帯電させる工程の前に、前記金属膜の蒸着領域を画定するマスクパターンを前記原料フィルムの成膜面に形成する工程を有する請求項1に記載の巻取式真空蒸着方法。
- 前記金属膜の蒸着後、前記原料フィルムを除電する工程を有する請求項1に記載の巻取式真空蒸着方法。
- 真空チャンバと、この真空チャンバの内部に配置され絶縁性の原料フィルムを連続的に繰り出す巻出し部と、この巻出し部から繰り出された原料フィルムを巻き取る巻取り部と、前記巻出し部と前記巻取り部との間に配置され前記原料フィルムと密着して当該フィルムを冷却する冷却用ローラと、前記冷却用ローラに対向配置され前記原料フィルムに金属膜を蒸着させる蒸発源とを備えた巻取式真空蒸着装置において、
前記巻出し部と前記蒸発源との間に配置され前記原料フィルムに荷電粒子を照射する荷電粒子照射手段と、
前記冷却用ローラと前記巻取り部との間に配置され前記原料フィルムの成膜面に接触して当該原料フィルムの走行をガイドする補助ローラと、
前記冷却用ローラと前記補助ローラとの間に直流電圧を印加する電圧印加手段と、
前記冷却用ローラと前記補助ローラとの間に設置され、前記原料フィルムに蒸着された金属膜の表面電位を検出する検出手段と、
前記検出手段の出力に基づいて前記電圧印加手段の印加電圧を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする巻取式真空蒸着装置。 - 前記荷電粒子照射手段は、前記冷却用ローラの周面との対向位置に設置されている請求項7に記載の巻取式真空蒸着装置。
- 前記巻出し部と前記荷電粒子照射手段との間には、前記原料フィルムの成膜面に対し、前記金属膜の蒸着領域を画定するマスクパターンを形成するマスク形成手段が設置されている請求項7に記載の巻取式真空蒸着装置。
- 前記補助ローラと前記巻取り部との間には、前記原料フィルムを除電する除電手段が設置されている請求項7に記載の巻取式真空蒸着装置。
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