JP4819282B2 - 薄層構造の生成方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
説明
本発明は、予めその特徴を示す請求項１にかかる薄積層構造を生成するための方法、及びこの方法を実行するための装置に関する。
【０００２】
大面積の薄いキャリアに支えられた薄層から成る構造は、様々な技術分野においてますます重要になってきている。経済的に非常に重要な従来例として、例えば、液晶ディスプレイ構成や、その他、プラズマディスプレイなどの表示部のための薄層システム等に用いられる薄層トランジスタ構造を含む。技術的及び経済的に重要なその他の薄層デバイスには、電気化学素子の隔離構造、例えば、リチウムを基本とした一次又は二次素子（リチウム電池及びリチウムイオン蓄電池など）や、物質を隔離したり、例えば燃料電池などのエネルギーを得たりするための高分化膜システムがある。
【０００３】
このような薄層システムを生成するためには、通常、薄いキャリアに塗布されて初期状態にある薄いコーティングを機能層へと変換して、キャリアに固着することが必要である。この目的は、高信頼性で、キャリア又はコーティング材にダメージを与える可能性を排除しつつ、高生産性、つまり、単位面積、単位時間当たりの高スループットでの処理を行うことである。
【０００４】
現在技術的に非常に重要なこの種の様々な薄層システムのための、様々な製造手順が知られているが、これらの要望を完全に満たすものではない。
【０００５】
従って、本発明の目的は、ほぼ普遍的に適用可能で、様々な特定膜構造へ容易に適用することができ、潜在的に高生産性、簡易性、そして高信頼性であると共に、コーティング及び／又はキャリアへのダメージを大きく排除することを特徴とする、この種のより良い方法を開示することである。
【０００６】
この目的は、請求項１で与えられる特徴を有する方法により達成される。この方法を実施するのに有効な装置は、請求項１５に開示されている。
【０００７】
本発明は、近赤外線（ＮＩＲ）領域、つまり、0.8〜1.5μmの波長領域の電磁放射線を、一定速度で搬送される製品に対して照射することによって、各場合において付着されるオリジナルコーティング材が積層構造の機能層に変換されると同時に、キャリアに接着される基本概念を具体化する。各層システムによって達成レベルは異なるが、得られる効果は特にオリジナルコーティング材の乾燥／及び橋かけ接合であり、多くの場合、溶解及びそれに伴うキャリアへの融合を伴う。
【０００８】
本発明で用いられる放射線は、高温度でハイパワーハロゲンランプを駆動することで、簡易且つ経済的な方法で生成することができる。
【０００９】
好ましくは積層構造において、オリジナルコーティング材とキャリアは共に、5μmから500μmの間の厚み、特に20μmから200μmの厚みを有する。
【００１０】
重要な応用のキャリアとして用いられる材料は、特に、ＰＥ、ＰＰ、またはＰＶＣ膜などの様々なプラスチック膜、又は、特にアルミニウム又は銅、又はそれらの合金の金属箔、又は金属の微細織物である。オリジナルコーティング材は、例えば、液体またはペースト状、又はパウダーで、本来知られている適したコーティング技術、好ましくは、スピン、ロール、スプレー、スプリンクル、ブローによりキャリアに塗布される。
【００１１】
処理に用いる赤外線のスペクトル構成は、オリジナルコーティング材の吸光特性に応じて調整されるが、好ましくは、キャリア又はコーティングの各領域に耐性を上回る熱応力がかかることを防ぐために、材料をほぼ厚さ全体に亘って均一に加熱する。この調整は、駆動電圧によって行うことができる。更に、フィルターを挿入しても良い。入射光の強さは、例えば、放射線源と層構造の表面との距離を変えることで調整することができる。放射線は、直接、又はキャリアを介して、又は両サイドから当てることができる。
【００１２】
塗布されたオリジナルコーティング材の表面及び／又はキャリアの裏面上（多くの場合、充分な気流が当たる）をガス流が通過するようにすることで、一方では温度分布を均一にし、希望に応じて表面温度を下げることができると共に、他方ではオリジナルコーティング材の揮発成分を素早く除去することができる。その結果、方法の信頼性及び効率性を更に向上することができる。ガス流（空気流）は冷たく乾燥していることが好ましく、高圧力または推進力により供給される。
【００１３】
本方法を更に改良し、検出器信号のフィードバックに基づいて動作調節を行う手段を提供する。
【００１４】
提案した方法は、例えば液晶ディスプレイ構成等の薄層トランジスタ構成物や、例えばリチウムイオン蓄電器等の電気化学素子の分離膜を製造したり、プラズマディスプレイの薄層構造や燃料電池の膜構造物を製造するのに適している。
【００１５】
この方法を実行するための好適な装置は、以下の構成を備える：例えばキャリア材の供給ロールとローラーを用いた順方向供給メカニズムとから成る、準無限キャリアを取り扱うのに適した送り出し・順方向供給デバイスと；オリジナルコーティング材を送り出し、層を形成するようにキャリアの表面に塗布する送り出し・層形成デバイスと；例えば、ＮＩＲにおいて広いスペクトル成分を含む１以上のハロゲンランプと、適切な電源とから成るＮＩＲ放射線デバイスとを備える。
【００１６】
この装置の好適な一様態において、上述したガス流を生成して流すガス流生成デバイス、及び／又は入射光の強さを調整又は調節するためのデバイスを更に含み、後者は、好ましくは、放射線源と層構造間の距離を変える手段を有する。
【００１７】
本発明の実施は、特定の応用及び上述した見地に限定されるものでは無く、他の多くの応用において更なる見地から実施可能であり、それらを探し出すことは当業者の能力の範囲に存するものである。

Claims (18)

1. 柔軟性を有するプラスチック膜、又は、薄金属箔、又は金属素材の織物のバンドとして構成されたキャリアであって、該キャリアの厚みと同じ桁の厚みを有する少なくとも１層の機能コーティングが固着された前記キャリアから薄積層構造を生成する方法であって、
   オリジナルコーティング材を前記キャリアに均一に塗布することにより初期層構造を形成する工程と、
   前記オリジナルコーティング材から前記機能コーティングを形成すると同時に、前記機能コーティングを前記キャリアに対して乾燥及び／又は熱橋かけ結合を含む接着をする為に、前記オリジナルコーティング材を載せた前記キャリアに、近赤外線領域で有効成分を含む電磁放射線を照射する工程とを有し、
   前記キャリアには、液晶ディスプレイ構成のための構成を含む薄層トランジスタ構成を生成するための機能コーティング、又は、リチウムイオン蓄電器を含む電気化学素子のための分離膜を形成するための機能コーティング、又は、プラズマディスプレイ構成のための薄層構造を形成するための機能コーティング、又は、燃料電池のための膜構造を形成するための機能コーティングが供給されていることを特徴とする方法。
2. 前記使用される電磁放射線は、前記高駆動温度で駆動されるハロゲンランプからの電磁放射線であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 5μmから500μmの間の中間厚を有する前記オリジナルコーティング材を、5μmから500μmの間の中間厚を有するキャリアに塗布することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 20μmから200μmの間の中間厚を有する前記オリジナルコーティング材を、20μmから200μmの間の中間厚を有するキャリアに塗布することを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記オリジナルコーティング材は液状又はペースト状で前記キャリアに塗布されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記オリジナルコーティング材はパウダー状で前記キャリアに塗布されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記プラスチック膜のバンドは、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はＰＶＣフィルムのいずれかのバンドを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記金属は、アルミニウム、銅、又はアルミニウム又は銅を含む合金のいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記電磁放射線のスペクトル構成は、前記オリジナルコーティング材の吸光特性に応じて、前記オリジナルコーティング材が層の厚み全体に亘って均一に熱せられるように調節されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記電磁放射線のスペクトル構成は、更に、キャリアの吸光特性に応じて、前記オリジナルコーティング材が層の厚み全体に亘って均一に熱せられるように調節されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記スペクトル構成は少なくとも１つのフィルタを使って調節されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。
12. 前記電磁放射線の強さは、放射線源と前記オリジナルコーティング材の表面との距離を変えることで調節することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記オリジナルコーティング材の揮発成分の冷却及び／又は除去のために、前記オリジナルコーティング材の表面及び／又は前記キャリアの裏面を、空気流を含むガス流が流れるようにすることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 乾燥した冷却ガスを高推進力で送り出すことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法を実現するための装置であって、
    前記キャリアの供給及び送り出しデバイスと、
    前記キャリアに、前記オリジナルコーティング材を供給して塗布するのための供給及び層形成デバイスと、
    前記供給及び層形成デバイスの後段に取り付けられ、前記オリジナルコーティング材が塗布された前記キャリアに向けられ、高い近赤外スペクトル成分を照射する複数のハロゲンランプと、照射する電磁放射線の強さを規制するための規制デバイスとにより近赤外線領域の有効成分を含む電磁放射線を生成する照射デバイスと
    を有することを特徴とする装置。
16. 高推進力の冷却ガス流を生成するためのガス流生成デバイスを更に含み、前記初期層構造の前記照射デバイスの動作により照射される領域に前記生成した冷却ガスを通すことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 照射された電磁放射線を調節するための手段を更に有することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の装置。
18. 前記照射された電磁放射線の強さを調節するための手段は、前記照射デバイスの少なくとも１つの放射線源の位置の高精密調整の為の位置決め手段を含むことを特徴とする請求項１７に記載の装置。