TW201433527A

TW201433527A - 基材搬運裝置

Info

Publication number: TW201433527A
Application number: TW102145356A
Authority: TW
Inventors: Naoki Ohba; Hiroshi Tamagaki
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2014-09-01
Also published as: JP2014122394A; JP5946402B2; WO2014097544A1

Abstract

提供一種基材搬運裝置(2a)，可提高基材及基材搬運滾子的非接觸處中的傳熱效率。此裝置，是具備：基材搬運滾子(6)及氣體導入機構(14a)。基材搬運滾子(6)，是具有：形成於其軸方向上的中央部具有第1外周面的中央小徑部(12)；及位於中央小徑部(12)的軸方向的兩外側且具有與基材(W)接觸的第2及第3外周面的兩端大徑部(11a、11b)；且第2及第3外周面是以阻止第1外周面及基材(W)接觸的方式具有比第1外周面的徑更大的徑。氣體導入機構(14a)，是具有將氣體導入形成於基材(W)及中央小徑部(12)的第1外周面之間的空間用的氣體導入流路。

Description

基材搬運裝置

本發明，是有關於設於在基材的表面施以成膜處理的成膜裝置中，具有成膜滾子等的基材搬運滾子的基材搬運裝置。

近年來，將影像等顯示的顯示裝置的製造技術中，將薄膜狀的基材由圓筒狀的滾子一邊導引一邊搬運，連續地生產的連續滾壓方式是被廣泛採用。生產裝置的硬體開發，成膜等的加工的開發、基板材料的開發等不用說也同時並行地進行。尤其是對於基板材料，從輕量化的觀點的更薄的基板的使用的檢討、和可耐更廣範圍的加工溫度的材料的開發等被進行。最近，在氣體屏障性和透光性等優異，與樹脂相比較也可高溫加工，且可與樹脂薄膜同樣地被彎曲的薄膜玻璃(玻璃薄膜)也被開發，具有在習知中沒有的性能和特徵的裝置的實現是被期待。

採用了連續滾壓方式的裝置例，可舉例：藉由使用濺射法和等離子CVD法等的成膜處理形成皮膜的成膜裝置、和在相同的基材的表面將塗料塗抹的塗抹裝置等。這些的裝置，是具備被稱為基材搬運滾子的比較大徑且大致圓柱狀的構件。在這種的裝置中，一般，對於被捲掛在前述基材搬運滾子的基材施以成膜處理或是塗抹的處理，藉由該基材搬運滾子的旋轉使被捲掛在其的基材被搬運。加工處理部以外，也已知有可改變基材的搬運方向用的導引滾子和張力檢出用的滾子等的被使用於各式各樣的目的的搬運用滾子。

如上述，隨著各式各樣的基板、加工開發的進行，在裝置硬體面也被要求將基板、加工特性最大限度發揮的開發。具體而言，伴隨基板的薄型化的對於皺褶等的對策和成膜等的加工時的入熱的冷卻對策等有需要被檢討。由如此的觀點，對於連續滾壓方式的裝置的搬運滾子也被提案各式各樣的技術。其中一例，有關使用基材搬運滾子的裝置，是具有：如專利文獻1的在捲材形成被膜的裝置、及如專利文獻2的真空處理裝置等。

如專利文獻1的裝置，是具備：將應附著被膜的捲材朝被覆附著平台給進的手段、及在前述被覆附著平台將前述捲材支撐的手段、及在前述被覆附著平台將被覆添附前述捲材的手段、及在前述捲材及前述支撐手段之間的領域內將氣體驅動的手段。

且如專利文獻2的真空處理裝置，是具備冷卻滾子。冷卻滾子，是具備：旋轉體、及一對的蓋狀構件、及前述旋轉體的旋轉中心軸、及冷卻筒。旋轉體，是中空筒狀且朝其外圓周方向旋轉。蓋狀構件，是將前述旋轉體的長度方向的兩端的開口分別塞住的方式被安裝於該旋轉體。前述旋轉中心軸是貫通前述蓋狀構件。前述冷卻筒，是被配置於前述旋轉體的中空部與該旋轉體保持非接觸狀態。第1冷媒是被導入冷卻筒的內部，第2冷媒是被導入被前述旋轉體的內周面及前述冷卻筒的外周面挾持的空間。

上述的專利文獻1及專利文獻2的裝置，皆是具備以將由成膜處理及塗抹加工所產生的朝基材的入熱放出為目的將基材冷卻的手段。這些基材的冷卻之目的，是防止溫度上昇的基材被捲掛在基材搬運滾子時發生的皺褶和曲折、和被成膜的膜的品質的保持等。

具體而言，如專利文獻1的裝置，是具備：使驅動手段，朝捲材(基材)及支撐手段之間的領域將1個噴流或是複數分離的噴流噴射將基材冷卻的手段。由此，藉由提高捲材及支撐手段的傳熱效率，可提高生產性。但是，在此技術中，噴射的氣體通過捲材及支撐手段之間的狹窄的空隙之後，被預測會從捲材兩端朝加工區域漏出。此是如飛濺ITO膜在少量的氣體量會大大地影響膜質的加工中成為問題。

在如專利文獻2的裝置中，藉由第1冷媒及第2冷媒被導入的冷卻滾子，使基材被冷卻。本技術，不只是成膜區域，即使導引滾子也可被廣泛適用。另一方面，近年來，已知具有2段形狀的基材搬運滾子。此形狀，是極力迴避該基材搬運滾子的外周面與基材的塗裝面或成膜面接觸用者，使該基材搬運滾子的長度方向(基材的寬度方向)的兩端部的徑及中央部的徑不同。具體而言，在中央部形成比兩端部的徑更小的徑。

但是如專利文獻2的真空處理裝置，在由真空下進行成膜處理及塗抹加工的裝置適用前述二段形狀的基材搬運滾子的話，在基材及基材搬運滾子不接觸的領域中，只可藉由輻射傳熱使基材及基材搬運滾子間的熱相互往來。此會使由成膜處理及塗抹加工所產生的朝基材的入熱放出困難，使溫度上昇的基材被捲掛在基材搬運滾子時產生皺褶和曲折，或產生膜的變性(改質)。另一方面，使用具有無段差的單純的圓筒狀的外周面的搬運滾子的情況，藉由該搬運滾子及基材的接觸面積增加雖可改善傳熱效率，但是擔心由與塗裝面或是成膜面的接觸所產生的刮傷等的發生。

[習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平1-152262號公報

[專利文獻2]日本特開2010-7142號公報

本發明，是有鑑於上述的問題者，其目的是提供一種具備基材搬運滾子的基材搬運裝置，可迴避該基材搬運滾子的中央部分及基材的接觸，並且可提高該非接觸處的傳熱效率。

本發明，是提供一種設於在基材的表面施以成膜處理的成膜裝置中的基材搬運裝置。此裝置，是具備：將前述基材搬運的基材搬運滾子、及朝此基材搬運滾子及基材之間將氣體導入的氣體導入機構。前述基材搬運滾子，是具有：構成該基材搬運滾子之中沿著其軸心的軸方向上的中央部的部分且具有第1外周面的中央小徑部；及分別位於前述中央小徑部的軸方向的兩外側，分別具有與前述基材接觸的第2外周面及第3外周面，藉由繞前述基材搬運滾子的軸心周圍旋轉而將前述基材搬運的兩端大徑部。前述第2外周面及第3外周面，是以阻止與該第2及第3外周面接觸的基材與前述第1外周面接觸的方式具有比該第1外周面的徑更大的徑。前述氣體導入機構，是具有朝形成於前述基材及前述中央小徑部的前述第1外周面之間的空間將氣體導入用的氣體導入流路。

T‧‧‧飛濺蒸發源

W‧‧‧薄膜基材

1‧‧‧成膜裝置

2a‧‧‧基材搬運裝置

2b‧‧‧基材搬運裝置

2d‧‧‧基材搬運裝置

3‧‧‧捲出部

4‧‧‧捲取部

5‧‧‧真空室

6‧‧‧成膜滾子

7‧‧‧第1導引滾子

8‧‧‧第2導引滾子

9‧‧‧軸承

10‧‧‧旋轉軸

11a‧‧‧右端大徑部

11b‧‧‧左端大徑部

12‧‧‧中央小徑部

12b‧‧‧穿孔

13‧‧‧壓力隔壁

13a‧‧‧第1氣密部

13b‧‧‧第2氣密部

13c‧‧‧連接部

13d‧‧‧第1壁部

13e‧‧‧第2壁部

14a‧‧‧氣體導入機構

14b‧‧‧氣體導入機構

14c‧‧‧氣體導入機構

15‧‧‧導入氣體源

16‧‧‧調整閥

17a‧‧‧第1氣體流路

17b‧‧‧第2氣體流路

18a‧‧‧第1連接路

18b‧‧‧第2連接路

19‧‧‧氣體導入路

20‧‧‧昇降溫媒體路徑

[第1圖]顯示本發明的第1實施例的成膜裝置的剖面前視圖。

[第2圖](a)是設於第1實施例的成膜裝置的基材搬運裝置的剖面側面圖，(b)是沿著第2圖(a)中的IIB-IIB線的剖面圖。

[第3圖](a)是設於第2實施例的成膜裝置的基材搬運裝置的剖面側面圖，(b)是沿著第3圖(a)中的IIIB-IIIB線的剖面圖。

[第4圖](a)是設於第3實施例的成膜裝置的基材搬運裝置的立體圖，(b)是沿著第4圖(a)中的IVB-IVB線的剖面圖。

[第5圖](a)是設於第4實施例的成膜裝置的基材搬運裝置的剖面側面圖，(b)是沿著第5圖(a)中的VB-VB線的剖面圖。

以下，一邊參照圖面，一邊說明本發明的實施例的成膜裝置。又，在以下說明的各實施例及圖面中，對於成膜裝置中的同一的構成構件，附加同一的符號及同一的名稱。因此，對於被附加同一的符號及同一的名稱的構成構件，不再重複相同說明。

[第1實施例]

一邊參照第1圖及第2圖，一邊說明本發明的第1實施例的成膜裝置1。第1圖，是本實施例的成膜裝置1的剖面前視圖。第2圖，是顯示設於前述成膜裝置1的基材搬運裝置2a的剖面側面圖。

成膜裝置1，是具備：捲出部3、及薄膜基材搬運部、及捲取部4。捲取部3，是從基材滾子將薄膜狀的基材也就是薄膜基材W捲出。基材滾子，是由前述薄膜基材W捲取成滾子狀者。薄膜基材W，是例如具有：1米左右的寬度、及數十~數百μm程度的小的厚度，由例如樹脂或是玻璃所構成。前述薄膜基材搬運部，是將被捲出的薄膜基材W朝表面處理過程搬運。在此表面處理過程中，對於前述薄膜基材W施以由濺射法和CVD法等所產生的表面處理。前述捲取部4，是將被施以表面處理的薄膜基材W再度捲取成滾子狀的基材滾子。即，此成膜裝置1，是將例如100m以上的長條的薄膜基材W，從捲出部3的基材滾子朝捲取部4的基材滾子，由所謂的連續滾壓方式搬運，且對於該薄膜基材W施以表面處理的裝置。

一邊參照第1圖，一邊說明本實施例的成膜裝置1的構成。在以下的說明中，將朝向第1圖的紙面的上下方向作為成膜裝置1的上下方向，將朝向相同的紙面的左右方向作為成膜裝置1的左右方向。且，將第1圖的紙面貫通方向稱為前後方向。

此成膜裝置1，是進一步具備真空室5。真空室5，是收容：前述捲出部3、基材搬運裝置2a、及捲取部4。真空室5，是例如為箱型，形成內部空洞的框狀。進一步，真空室5，是具有對於此真空室5的外部將內部氣密地保持的功能。在真空室5的下側設有無圖示的真空泵。藉由此真空泵使真空室5的內部被減壓至低壓狀態或是真空狀態。

前述捲出部3，是被配置於第1圖所示的真空室5內的上下方向中的中央部的左側上方。捲出部3，是具有捲附芯也就是捲出芯。此捲出芯，是例如，形成全長比薄膜基材W的寬度更若干的長的圓筒狀或是圓柱狀。藉由將薄膜基材W捲繞在此捲出芯的周圍而形成基材滾子。藉由將此基材滾子安裝在成膜裝置1，而構成捲出部3。此捲出部3，是使其旋轉中心軸成為朝向第1圖的紙面垂直方向的方式被配置於真空室5內。

成膜裝置1，是具備成膜部。此成膜部，是被設在：比第1圖所示的真空室5內的上下方向中的中央更下側的位置，且捲出部3的下方的位置。成膜部，是對於從捲出部3被捲出的薄膜基材W的表面，施以例如由濺射和等離子CVD等所產生的表面處理(表面處理過程)。在本實施例中，成膜部的其中一例是揭示由濺射法所產生的濺射成膜部。

基材搬運裝置2a，是在實施前述表面處理過程的濺射成膜部包含將薄膜基材W搬運用的基材搬運滾子。第1圖，是顯示一般的濺射成膜部的構成的一部分前述基材搬運滾子的例之成膜滾子6及一對的飛濺蒸發源T。

第1圖所示的濺射成膜部的成膜滾子6，是藉由不銹鋼材料等形成圓筒狀或是圓柱狀。該成膜滾子6，是具有圓筒狀的外周面，將被捲附在此的薄膜基材W搬運。成膜滾子6，是具有旋轉軸10，繞此旋轉軸10的中心軸也就是旋轉中心軸周圍旋轉。成膜滾子6，是被配置於使前述旋轉中心軸成為與前述捲出部3的旋轉中心軸大致平行。

前述基材搬運裝置2a，是除了前述成膜滾子6以外更具備氣體導入機構14a。氣體導入機構14a，是為了提高基材W及成膜滾子6之間的傳熱效率，形成將氣體導入形成於基材W及成膜滾子6之間的空間用的流路。對於成膜滾子6及基材搬運裝置2a的詳細的構成，是如後述。

飛濺蒸發源T，是使與藉由成膜滾子6被搬運的薄膜基材W相面對的方式，分別被配置在成膜滾子6的左右兩側。飛濺蒸發源T，是包含應堆積在薄膜基材W的表面的成分的蒸發源。此成分，是如周知藉由輝光放電使被飛濺(被蒸發)，朝薄膜基材W的表面導引並堆積在該表面上。

前述捲取部4，是在第1圖所示的真空室5內，朝向第1圖的紙面被配置於捲出部3的右側。捲取部4，是通過基材搬運裝置2a將被施以表面處理的薄膜基材W再度捲取成滾子狀的基材滾子者，具有與捲出部3同樣的構成，同樣地被配置。

前述基材搬運裝置2a，是進一步，具備第1圖所示的第1導引滾子7及第2導引滾子8。前述第1導引滾子7，是設於前述捲出部3及前述成膜滾子6之間靠近成膜滾子6的位置。詳細的話，第1導引滾子7，是在真空室5的左右方向，比成膜滾子6的左端更靠近真空室 5的中央，即，被配置於靠近成膜滾子6的旋轉軸10。第1導引滾子7，是繞其旋轉中心軸周圍可旋轉地被配置，該旋轉中心軸是與前述捲出部3及成膜滾子6的旋轉中心軸平行。第1導引滾子7，是成為可對於成膜滾子6將基材W時常從一定的角度及方向搬運。前述第2導引滾子8，是在捲取部4及成膜滾子6之間被配置於第1導引滾子7的右側。第2導引滾子8，是具有與第1導引滾子7同樣的構成，具有與第1導引滾子7的外徑幾乎相同外徑。

以下，一邊參照第2圖，一邊詳細說明成膜滾子6的構成。第2圖(a)，是具有成膜滾子6的基材搬運裝置2a的剖面側面圖，顯示從第1圖所示的成膜裝置1的右方或是左方所見時的基材搬運裝置2a的構成。朝向第2圖的紙面的上下方向，是與第1圖所示的成膜裝置1的上下方向一致，在第1圖對於紙面垂直方向(貫通方向)所示的成膜滾子6的軸心(旋轉軸10)，在第2圖，是沿著左右方向的方式被顯示。

成膜滾子6，是除了前述旋轉軸10以外，更具有：一對的軸承9、及右端大徑部11a、及左端大徑部11b、及被挾持於兩端大徑部11a、11b之間地設置的中央小徑部12。前述各軸承9，是在真空室5內被配置於彼此前後方向遠離的位置，在該位置將前述旋轉軸10的端部可分別旋轉地保持。即，旋轉軸10是一邊被保持在兩軸承9一邊可旋轉。前述兩端大徑部11a、11b及中央小徑部12是與前述旋轉軸10一體地旋轉的方式被配置於該旋轉軸10的周圍。

旋轉軸10，是具有一定的外徑的圓柱或是圓筒狀的構件。此旋轉軸10的兩端的附近的部位是藉由前述各軸承9被保持。如此旋轉軸10能以沿著其長度方向即軸方向的軸心為中心旋轉，藉由無圖示的驅動裝置由預定的旋轉速度被旋轉驅動。

對於此旋轉軸10，前述右端大徑部11a，是設在比前述旋轉軸10的長度方向的中央接近右側的軸承9的位置，前述右端大徑部11b，是設在比前述旋轉軸10的長度方向的中央接近左側的軸承9的位置。兩端大徑部11a、11b皆是形成圓板狀，薄膜基材W的寬度方向中的端部(側部)側是具有可被捲掛的足夠的預定的厚度。兩端大徑部11a、11b，是分別具有圓筒狀的第2外周面及第3外周面。這些第2及第3外周面的徑即兩端大徑部11a、11b的外徑，雖是配合所期望的成膜裝置1的性能任意地決定，但是至少比旋轉軸10的外徑更大。

兩端大徑部11a、11b，是在這些之間在隔有足夠間隔的位置對於旋轉軸10成為同軸的方式被設置。前述間隔的尺寸，是薄膜基材W的寬度方向中的兩端部(兩側部)可充分被捲掛在兩端大徑部11a、11b的周圍，且比薄膜基材W的寬度更小。兩端大徑部11a、11b，是設在對於旋轉軸10的長度方向中的中央位置幾乎左右對稱的位置。兩端大徑部11a、11b，是與旋轉軸10一體形成也可以，由與旋轉軸10不同的構件形成並使用固定具被固定在該旋轉軸10也可以。在任何情況下，兩端大徑部11a、11b，是成為可配合旋轉軸10的旋轉而旋轉。

第2圖，是顯示前述薄膜基材W被捲取在兩端大徑部11a、11b的狀態。在此狀態中，薄膜基材W的寬度方向中的中央的位置是與旋轉軸10的長度方向中的中央的位置幾乎一致，薄膜基材W的寬度方向中的兩端部(兩側部)是存在於兩端大徑部11a、11b的第2外周面上。薄膜基材W的寬度方向中的兩端，不會從兩端大徑部11a、11b上朝旋轉軸10的端部側即兩外側超出。如此被捲取在兩端大徑部11a、11b的薄膜基材W，是藉由兩端大徑部11a、11b的旋轉被搬運。

參照第2圖，中央小徑部12，是具有一定的外徑的圓柱或是圓筒狀。沿著中央小徑部12的軸心的長度是比兩端大徑部11a、11b彼此的間隔更小。中央小徑部12，是具有比兩端大徑部11a、11b的外徑更小的外徑。即，中央小徑部12，是具有形成有比兩端大徑部11a、11b的第2及第3外周面的徑更小的徑的第1外周面。中央小徑部12，是對於兩端大徑部11a、11b及旋轉軸10成為同軸的方式被設置。中央小徑部12，是與旋轉軸10一體形成也可以，由與旋轉軸10不同的構件形成並使用固定具被固定在該旋轉軸10也可以。在任何情況下，中央小徑部12，是成為可配合旋轉軸10的旋轉而旋轉。

如第2圖所示，因為中央小徑部12的外徑即第1外周面的徑是比兩端大徑部11a、11b的外徑即第2及第3外周面的徑更小，所以被捲掛在兩端大徑部11a、11b的第2及第3外周面上的薄膜基材W的內側面及中央小徑部12的第1外周面的接觸被阻止，而在雙面之間形成有空間(間隙)。在此，將形成於薄膜基材W及中央小徑部12的第1外周面之間的空間，特別稱為氣體導入空間。中央小徑部12的徑，是使符合期望的成膜裝置1的性能的氣體導入空間形成於該中央小徑部12的第1外周面及薄膜基材W之間的方式任意地決定。前述氣體導入機構14a，是形成將氣體導入前述氣體導入空間即形成於前述薄膜基材W及中央小徑部12的第1外周面之間的空間用的流路。

中央小徑部12，是在旋轉軸10的軸方向即長度方向，使該中央小徑部12的長度方向中的中央的位置，設於與兩端大徑部11a、11b的中間位置及旋轉軸10的中央的位置幾乎一致的位置。藉此，成膜滾子6，是具有對於旋轉軸10的長度方向中的中央位置幾乎左右對稱的外形。

如以上所述，在本實施例中的成膜滾子6中，藉由旋轉軸10旋轉，使與旋轉軸10一體形成或是被固定於旋轉軸10的中央小徑部12及兩端大徑部11a、11b，是彼此同步地旋轉。

基材搬運裝置2a，是上述的第1導引滾子 7、第2導引滾子8、成膜滾子6及氣體導入機構14a以外，更具有壓力隔壁13。如第1圖及第2圖所示，壓力隔壁13，是設在中央小徑部12的第1外周面之中不與基材W相面對的面，即在第2圖(a)(b)中與上側的面相面向位置，將成膜滾子6中的中央小徑部12的第1外周面及兩端大徑部11a、11b的第2及第3外周面之中不與薄膜基材W相面對的面覆蓋的方式，將第1導引滾子7及第2導引滾子8之間的開口塞住。

如此設置的壓力隔壁13，是和：與兩端大徑部11a、11b接觸的基材W、中央小徑部12、及兩端大徑部11a、11b一起，形成幾乎被密閉的空間也就是閉空間。此閉空間，是包含前述氣體導入空間，即，形成於前述薄膜基材W及中央小徑部12的第1外周面之間的空間，由此使該氣體導入空間幾乎被密閉。具體而言，以藉由使氣體通過前述氣體導入機構14a被導入前述閉空間使前述氣體導入空間的內部壓力被充分保持的程度，使該氣體導入空間被密閉。

如此在幾乎被密閉的閉空間包含氣體導入空間，成為可迴避氣體導入空間內的壓力在真空環境下未充分地上昇的問題。即，可將氣體導入空間內保持在預定壓力，成為可透過氣體導入空間內的氣體使薄膜基材W及中央小徑部12之間的傳熱效率提高。

詳細的話，如第2圖所示，壓力隔壁13，是具有：與被捲掛在第1導引滾子7的基材W相面對的第1 氣密部13a、及與被捲掛在第2導引滾子8的基材W相面對的第2氣密部13b、及將第1氣密部13a及第2氣密部13b相互地連接的連接部13c、及第1壁部13d及第2壁部13e。第1及第2壁部13d、13e，是將第1氣密部13a、第2氣密部13b、連接部13c從壓力隔壁13的左右方向(第2圖(a)中的左右方向)的兩外側分別覆蓋的方式被設置。第1壁部13d，是與右端大徑部11a的第2外周面之中不與基材W相面對的面相面對，第2壁部13e，是與左端大徑部11b的第3外周面之中不與基材W相面對的面相面對。

如第2圖(b)所示，第1氣密部13a，是具有沿著第1導引滾子7的長度方向即軸方向與成膜滾子6幾乎相同長度的柱狀的構件，具有相面對於第1導引滾子7的外周面的彎曲面。彎曲面，是形成沿著被捲掛在第1導引滾子7的基材W的彎曲的形狀，即凹面狀，此彎曲面，是被配置於從被捲掛在第1導引滾子7的基材W，只有遠離例如1mm程度的微小的距離的位置。第2氣密部13b，是具有與第1氣密部13a同樣的構成及形狀，具有相面對於第2導引滾子8的彎曲面，此彎曲面，是被配置於從被捲掛在第2導引滾子8的基材W，只有遠離例如1mm程度的微少的距離的位置。

連接部13c，是具有與沿著第1氣密部13a及第2氣密部13b的長度方向的長度幾乎相同長度的平板狀的構件。連接部13c，是將如上述配置的第1氣密部13a 及第2氣密部13b彼此連接。具體而言，連接部13c，是沿著與第1氣密部13a及第2氣密部13b的長度方向，即成膜滾子6的軸方向平行的方向延伸，將成膜滾子6中的中央小徑部12的第1外周面及兩端大徑部11a、11b的第2及第3外周面之中不與薄膜基材W相面對的面覆蓋的方式將兩氣密部13a、13b彼此一體地連接，由此，將第1導引滾子7及第2導引滾子8之間的開口塞住。

如第2圖(b)所示，第1氣密部13a、第2氣密部13b、及連接部13c，是藉由彼此一體地連接，構成將第1導引滾子7及第2導引滾子8之間的開口塞住的蓋。此時，在成為一體的第1氣密部13a、第2氣密部13b、及連接部13c的一端側及另一端側中，雖形成有開口，但是將這些一端側的開口及另一端側的開口分別塞住的方式分別配置前述第1壁部13d及第2壁部13e。

第1壁部13d，是具有與第1導引滾子7及第2導引滾子8之間的距離幾乎相同寬度的平板狀的構件。第1壁部13d，是如前述，將形成於彼此一體形成的第1氣密部13a、第2氣密部13b、及連接部13c及兩端大徑部11a、11b之間的開口關閉。第1壁部13d，是被配置於與右端大徑部11a的第2外周面之中不與基材W接觸的面相面對的位置。第1壁部13d，是具有與該右端大徑部11a相面對的面，此面，是沿著右端大徑部11a的第2外周面彎曲的彎曲面。

第1壁部13d，是具有：與從第1導引滾子7 朝成膜滾子6被搬運的基材W相面對的面、及與從成膜滾子6朝第2導引滾子8被搬運的基材W相面對的面，這些的面是沿著基材W的搬運方向形成。如此在第1導引滾子7及第2導引滾子8及成膜滾子6之間沿著基材W的搬運方向形成的面，是在從相面對的基材W只有遠離例如1mm程度的微小的距離，並且相面對於右端大徑部11a的彎曲面是從右端大徑部11a的第2外周面只有遠離例如1mm程度的微小的距離的位置，配置有第1壁部13d。第2壁部13e，是具有與第1壁部13d同樣的構成及形狀，被設在成為一體的第1氣密部13a、第2氣密部13b、及連接部13c的另一端側。

如第2圖所示，藉由具有上述的構成壓力隔壁13，在壓力隔壁13及成膜滾子6之間形成空間，該空間，是藉由與形成於被捲掛在兩端大徑部11a、11b的基材W及中央小徑部12之間的氣體導入空間連續，而形成將成膜滾子6的中央小徑部12的外周整體包圍的一體的空間。

具有上述的構成的壓力隔壁13，因為可以將包圍成膜滾子6的中央小徑部12的外周整體的空間，從其外側的空間且真空室5內的空間幾乎隔絕，所以成為可藉由接著說明的氣體導入機構14a將氣體導入空間壓力調整成與真空室5內的壓力相異的壓力。

如第2圖所示，氣體導入機構14a，是例如，內部是成為空洞的管狀的構件，由例如配管所構成。在該配管中，將被供給至該配管內的空洞的氣體朝配管的外部流出用的複數孔是分別形成於沿著長度方向並列的複數位置。具有這種構成的管狀的氣體導入機構14a，是沿著成膜滾子6的長度方向延伸的方式被配置於壓力隔壁13及中央小徑部12之間。

如第2圖(a)所示，在氣體導入機構14a中，透過氣體供給管及調整閥16連接有導入氣體源15。調整閥16，是由滾針閥等所構成，設在前述氣體供給管的途中，調整被供給至前述氣體導入機構14a的氣體的流量。通過氣體導入機構14a被供給至前述空間內的氣體，是不會負面影響由濺射法所產生的成膜惰性氣體等。

通過氣體導入機構14a被供給的氣體，是充滿形成於壓力隔壁13及成膜滾子6之間的空間，並且流入形成於被捲掛在兩端大徑部11a、11b的基材W及中央小徑部12之間的氣體導入空間。藉此，將成膜滾子6的中央小徑部12的外周整體包圍的空間是由氣體被充滿，對於被減壓的真空室5內的壓力，由氣體被充滿的氣體導入空間壓力變高。藉由此壓力差，氣體雖從被設在壓力隔壁13及基材W及兩端大徑部11a、11b之間約1mm的間隙流出，但是藉由與其氣體的流出量及從氣體導入機構14a的氣體的供給量的平衡，決定由前述氣體被充滿的氣體導入空間的壓力。

接著，考察將由前述壓力隔壁13形成的中央小徑部12的外周包圍的空間壓力。

例如，將薄膜狀的基材W橫跨成膜滾子6的中心角180度捲掛在寬370mm、直徑400mm的圓筒狀的成膜滾子6的狀態下，對於基材W施以10N的張力的情況，基材W從成膜滾子6的圓筒面承受的面壓(接觸壓)是約140Pa。在此，該基材W的張力變化的情況，前述面壓是與前述張力成比例變化。因此，朝基材W及成膜滾子6的中央小徑部12之間的氣體導入空間將氣體導入(供給)的情況，使氣體導入空間內的壓力成為基材W從成膜滾子6所承受的面壓以下的方式將來自導入氣體源15的供給氣體的流量由調整閥16調整的話，成為可將通過氣體導入機構14a被供給至基材W及成膜滾子6的中央小徑部12的第1外周面之間的氣體導入空間內的氣體藉由基材W的接觸壓密閉在該氣體導入空間內。

通常，由濺射法所產生的成膜處理，是由0.1Pa等級的壓力下被實施。0.1Pa中的惰性氣體氬(Ar)的平均自由行程，是約7cm。在此壓力領域中，與氣體導入空間的間隙空間的尺寸相比平均自由行程變足夠大，可視為分子流。平均自由行程是與壓力反比例的關係，在10~100Pa壓力領域中，平均自由行程是成為0.07~0.7mm與間隙空間的尺寸同等。因此此領域是被視為從分子流朝黏性流遷移的領域。一般，在從分子流朝黏性流遷移的領域中，與壓力成比例氣體分子的數量增加，朝取捲氣體導入空間的壁面的氣體分子的衝突數量也增加。由壁面間的對流所產生的熱收支，由微觀的話是由氣體分子的衝突所產生的能量的往來，成為衝突數愈大傳達的熱量也愈增加的關係。因此，熱傳達係數是與壓力成比例。

另一方面，將氣體導入空間的壓力如上述提高時，氣體導入空間的周圍的壓力也同時變高的話，會影響濺射等的成膜處理。因此，為了將氣體導入空間內外壓力差充分地確保，有需要將由壓力隔壁13的周圍的間隙所產生的傳導性(流通阻力)適切地設計，藉此限定間隙內的壓力的上限。

例如，在第1圖及第2圖中，第1導引滾子7及第2導引滾子8的直徑為74mm、第1導引滾子7及第2導引滾子8的寬度為370mm、第1導引滾子7及第2導引滾子8及壓力隔壁13的間隙為1mm、第1導引滾子7及第2導引滾子8中的基材W的抱持角(捲掛角度)為90度的話，可以將形成第1導引滾子7及第2導引滾子8及壓力隔壁13的間隙之氣體出口間隔，模型化成開口1mm×寬370mm、深度60mm(直徑74mm的圓周長的1/4)的矩形狹縫。實際上，由第1導引滾子7及第2導引滾子8的曲率所產生的影響、和由第1導引滾子7及第2導引滾子8的側面的間隔所產生的影響雖也發生，但是在此不考慮。

此情況的傳導性，是從模型化的矩形狹縫的式預估為0.003[m³/s]程度，氣體導入空間內的壓力為100Pa、氣體導入空間的外部壓力為0Pa的話，來自壓力隔壁13的氣體漏出量可以預估為180sccm程度。

將相當於此氣體漏出量的量的氣體通過氣體導入機構14a時常導入，且，將真空室5內排氣用的泵是使用渦輪分子泵(TMP)等的排氣能力足夠高的真空排氣泵的話，就成為可實現依據上述的考察的壓力差的確保。具體而言，成為可將氣體導入空間內的壓力提高至濺射時的加工壓力的約100~1000倍壓力，就可以預料對應此(分子流的話與壓力成比例)的熱傳達係數的上昇。

因此，在本實施例的基材搬運裝置2a中，其成膜滾子6即使具有兩端大徑部11a、11b及中央小徑部12的2段形狀的基材搬運滾子，也可將真空室5內的壓力維持在濺射所需要的程度的真空，且可以朝與基材W及基材搬運滾子之中不與基材W接觸的非接觸處之間的空間供給氣體且將其壓力維持。因此，除了輻射熱以外可以增加將氣體分子作為媒體的熱傳達的貢獻度，提高由成膜處理所產生的入熱從溫度上昇的基材W朝成膜滾子6的傳熱效率。由此，可以藉由濺射等的成膜處理將進入基材W的熱充分地放出，可以防止在朝具有2段形狀的基材搬運滾子(在此實施例中為成膜滾子6)被搬運的基材W中的皺褶和曲折的發生。

[第2實施例]

參照第3圖，說明本發明的第2實施例。第3圖(a)，是第2實施例的成膜裝置1的基材搬運裝置2b的剖面側面圖，即，將基材搬運裝置2b從成膜裝置1的右方或是左方所見時的圖，第3圖(b)，是沿著第3圖(a)中的IIIB- IIIB線的剖面圖。

本實施例的基材搬運裝置2b中，未具有壓力隔壁13的點、及取代由前述的配管所構成的氣體導入機構14a而具備被構築在成膜滾子6的中央小徑部12的氣體導入機構14b的點，是與第1實施例的基材搬運裝置2a相異。在以下的說明中，對於這些相異點詳細說明。

如第3圖所示，本實施例中的氣體導入機構14b，是被設在成膜滾子6的中央小徑部12。氣體導入機構14b，是具有形成於中央小徑部12的複數氣體流路，即複數穿孔12b。這些穿孔12b，是並列在前述中央小徑部12的圓周方向，各穿孔12b，是沿著前述中央小徑部12的徑方向從該中央小徑部12的內部朝向第1外周面呈放射狀延伸。且，各穿孔12b，是形成沿著中央小徑部12的長度方向從一端側橫跨另一端側延伸的狹縫狀。如第3圖(b)所示，此實施例的各狹縫狀的穿孔12b，是在中央小徑部12的圓形的剖面，使在圓周方向彼此之間相鄰接的狹縫狀的穿孔12b彼此所形成的中心角是成為幾乎30度的方式，即分別並列形成在圓周方向的12處。但是，這些的穿孔12b的數量並不限定，比12更多或更少皆可。

但是如後說明，特別是成膜滾子6的旋轉為低速的情況，並列在圓周方向的穿孔12b的孔數太少的話，朝藉由這些的穿孔12b形成氣體流路的氣體導入機構14b供給的氣體的流量會因為成膜滾子6的旋轉相位而變動，形成於被捲掛在成膜滾子6的基材W及中央小徑部 12之間的空間(氣體導入空間)內的壓力的變動會變大。因此，將形成在圓周方向相鄰接的狹縫狀的穿孔12b的中心角作成幾乎45度以下的方式，即，將該穿孔12b形成於8處以上的方式，構築氣體導入機構14b較佳。

在第3圖(a)中構成氣體流路的各穿孔12b雖是狹縫形狀，但是沿著中央小徑部12的寬度方向的氣體流路的形狀無特別限定。可取代狹縫形狀的穿孔12b，將該狹縫形狀的穿孔在分別中央小徑部12的寬度方向(軸方向)分割成複數，形成沿著中央小徑部12的寬度方向並列的複數孔狀的氣體流路也可以。此情況，沿著中央小徑部12的寬度方向並列的複數氣體流路，是在中央小徑部12的內部由接近軸心的部分彼此連通較佳。

如第3圖(b)所示，在包含這些複數穿孔12b即複數氣體流路的氣體導入機構14b中，沿著例如左右方向對於水平位置的穿孔12b，從與第1實施例同樣的構成的導入氣體源15使惰性氣體等被導入。導入氣體源15，不是對於氣體導入機構14b的全部的穿孔12b同時將氣體導入，而是將氣體導入與成膜滾子6的旋轉一起旋轉的複數穿孔12b之中通過水平位置的穿孔12b。

藉由如此構成，如第3圖(b)箭頭所明示，分別可以對於構成氣體流路的複數穿孔12b依序將氣體導入，並且對於形成於被捲掛在成膜滾子6的基材W及中央小徑部12之間的氣體導入空間，可以時常從一定的位置及相位將氣體導入。藉由將導入氣體的位置及相位，對應飛濺蒸發源T等加工源的配置的方式適切地決定，就成為可提高加工源背後的熱傳達，實現更生產性的較高的加工條件。

在此，從與導入氣體源15連接的不旋轉氣體供給管，朝與中央小徑部12的旋轉一起旋轉的複數氣體導入機構14b將氣體導入的手段，可以考慮透過不旋轉的氣體供給管及旋轉的氣體導入機構14b之間的狹窄的間隔導入氣體。此情況，將從間隔的開口部朝真空室內些微地漏出的氣體，導至不易影響成膜處理的場所，或藉由差動排氣機構誘導至同樣影響小的場所等，就可將從間隔些微地漏出氣體排出。未從間隔漏出的大部分的氣體，是成為流入形成於成膜滾子6的氣體導入機構14b。

如上述，在本實施例中，藉由從被捲掛的基材W遠離成膜滾子6處朝該成膜滾子6的旋轉方向相反的方向充分遠離的氣體流路朝氣體導入空間將氣體導入，而相當於由第1實施例所示的狹縫狀矩形導管(風道)的空間，是由中央小徑部12及捲掛的基材W所形成。例如，在直徑230mm、兩端大徑部11a、11b及中央小徑部12的段差為1mm的成膜滾子6中，中心角30度的圓弧長是成為約60mm。此時，在從基材W遠離成膜滾子6的點朝旋轉方向相反的方向作為中心角而遠離30度程度位置設置氣體流路的噴出口的話，可以獲得相當於第1實施例的構成的傳導性。

[第3實施例]

參照第4圖，說明本發明的第3實施例。第4圖(a)，是顯示第3實施例的成膜裝置1的成膜滾子6的剖面側面圖，即從成膜裝置1的右方或是左方所見時的成膜滾子6的構成，第4圖(b)，是沿著第4圖(a)中的IVB-IVB線的剖面圖。

本實施例的成膜滾子6，雖是與第2實施例的成膜滾子6同樣的構成，但是取代前述氣體導入機構14b，而具備形成與其氣體流路形狀的不同的氣體流路的氣體導入機構14c的點，是與第2實施例不同。在以下的說明中，對於氣體導入機構14c的構成詳細說明。

如第4圖所示，在本實施例中的成膜滾子6中，兩端大徑部11a、11b雖旋轉，但是中央小徑部12不旋轉。即，基材W雖是藉由兩端大徑部11a、11b的旋轉被搬運，但是中央小徑部12不旋轉。氣體導入機構14c，是形成於這種不旋轉非旋轉構件也就是中央小徑部12。

如第4圖所示，氣體導入機構14c，是具有：在中央小徑部12的第1外周面沿著中央小徑部12的長度方向形成的溝狀的第1氣體流路17a及第2氣體流路17b、及形成於成膜滾子6的幾乎軸心位置的氣體導入路19、及將氣體導入路19分別與前述第1及第2氣體流路17a、17b連接的第1連接路18a及第2連接路18b。

前述第1及第2氣體流路17a、17b，是形成於中央小徑部12的外周面上的溝，彼此之間幾乎平行地延伸，且這些的距離是比中央小徑部12的第1外周面的周長的一半更小。這些的氣體流路17a、17b，是對應形成於被捲掛在成膜滾子6的基材W及中央小徑部12之間的氣體導入空間中的一定的位置(某預定的位置)的方式被配置。具體而言，在第4圖(b)中在以從中央小徑部12的中心朝向往正上的直線即時鐘的12點方向的直線為基準從此直線朝順時針方向分別分離120度及240度的位置配置有前述第1及第2氣體流路17a、17b。

前述氣體導入路19，是形成於成膜滾子6的幾乎軸心位置，在此氣體導入路19連接有具有與第1實施例的導入氣體源15同樣的構成的導入氣體源15。此導入氣體源15，是朝前述氣體導入路19將惰性氣體等導入，被導入的氣體是分別通過第1及第2連接路18a、18b朝第1及第2氣體流路17a、17b被導入。如此，可以由一定的角度位置將氣體導入形成於被捲掛在成膜滾子6的基材W及中央小徑部12之間的氣體導入空間。

在氣體導入空間，由兩氣體流路17a、17b被挾持的120度~240度的領域的壓力是比其周邊的壓力更高的值且幾乎成為一定，主要是在此領域發生熱傳達。因此，藉由在與此領域相面向位置配置飛濺蒸發源T等的加工源，就可以提高從由成膜處理所產生的熱使溫度上昇的基材W朝成膜滾子6的傳熱效率，成為可提高加工的生產性。

另一方面，朝氣體導入空間被導入的氣體，是從基材W遠離成膜滾子6的角度位置，即，從成為前述的基準的朝上方(向上)的直線幾乎90度及270度分離的位置，朝周邊空間流出。即，在90~120度及240~270度的領域中，被導入的氣體，是時常朝向朝周邊空間的流出側朝一定方向流動。

形成於非旋轉部也就是中央小徑部12的氣體導入路19、第1及第2連接路18a、18b、及第1及第2氣體流路17a、17b的構造及位置，可以對應飛濺蒸發源T等周邊的加工源的配置等適宜決定。

在此第3實施例，也可以獲得相當於由第1實施例所說明的構成的傳導性。

[第4實施例]

參照第5圖，說明本發明的第4實施例。第5圖(a)，是第4實施例的成膜裝置1的基材搬運裝置2d的剖面側面圖，即，從成膜裝置1的右方或是左方看基材搬運裝置2d的圖，第5圖(b)，是沿著第5圖(a)中的VB-VB線的剖面圖。

本實施例的基材搬運裝置2d，雖是具有與第1實施例的基材搬運裝置2a幾乎同樣的構成，但是在中央小徑部12的內部具有昇降溫機構的點是與第1實施例的基材搬運裝置2a不同。在以下的說明中，對於昇降溫機構的構成詳細說明。

昇降溫機構，是具有設在中央小徑部12的內部的複數昇降溫部即複數昇降溫媒體路徑20，藉由在這些的昇降溫媒體路徑20使例如熱媒體油和水的流體作為昇降溫媒體循環，使該中央小徑部12的溫度變化。前述各昇降溫媒體路徑20，是藉由例如配管等其他的管狀的構件所構成。或者是，各昇降溫部，是藉由被埋入中央小徑部12的護套加熱器所構成也可以。

如第5圖(a)一點鎖線所示，昇降溫媒體路徑20，是將前述昇降溫媒體從成膜滾子6的外部朝中央小徑部12的內部導入地配置。即，昇降溫媒體路徑20，是具有：被埋入中央小徑部12內部的部分、及將此部分及成膜滾子6外部的熱媒體供給源連接的部分。尤其是，被埋入前述中央小徑部12內部的部分，是沿著此中央小徑部12的第1外周面之中與基材W相面對的面地配置。具體而言，在中央小徑部12的內部中，設定有：第5圖(b)所示的3個領域ZONE1、ZONE2及ZONE3，在各領域ZONE1~ZONE3分別設有彼此獨立的前述昇降溫媒體路徑20。分別設在領域ZONE1~ZONE3的不同的昇降溫媒體路徑20，是在該領域內沿著與基材W相面對的面繞一圈之後，朝成膜滾子6的外部被導引地配置。

在本實施例中的成膜滾子6中，兩端大徑部11a、11b雖旋轉但是中央小徑部12不旋轉。即，雖藉由旋轉的兩端大徑部11a、11b使基材W被搬運，但是中央小徑部12不旋轉。

藉由在被配置於如前述彼此獨立的管狀的昇降溫媒體路徑20內，使被加熱或是冷卻的溫度控制媒體循環，就可以將與中央小徑部12中的各領域ZONE1~ZONE3的基材W相面對的各面的溫度獨立地控制，即上昇或是下降，由此，可以使與中央小徑部12相面對的基材W的溫度上昇或是下降。

如此，包含複數昇降溫媒體路徑20的昇降溫機構，可將與中央小徑部12的基材W相面對的面的溫度在各複數領域相互獨立地昇降，由此，可實現在單一的成膜滾子6上，將相面對於中央小徑部12的基材W的溫度調節至分別對應複數成膜處理的溫度。即，依據本實施例的基材搬運裝置2d的話，因為不需要在各成膜處理的溫度使用複數成膜滾子6，所以可以減小真空室5的容量，進一步可以將成膜裝置1小型化。

在此第4實施例中，例示了將濺射和等離子CVD等的表面處理(成膜處理)實施的成膜裝置1，並說明了使用於此成膜裝置1的基材搬運裝置2d的特徵。但是，具有本實施例所說明的構成的基材搬運裝置2d，只要是將薄膜狀的基材W搬運時需要將基材W的溫度控制的裝置的話，不限定於成膜裝置1明顯可以適用在各式各樣的裝置。

但是這次所揭示的實施例的全部的點皆只是例示，不是限制。尤其是，在這次所揭示的實施例中，對於未明示的事項，例如，動作條件和測量條件、各種參數、構成物的尺寸、重量、體積等，在未脫離本行業者通常實施的範圍，只要是通常的本行業者的話，皆可採用可容易地設想的值。

如以上，依據本發明的話，可提供一種設於在基材的表面施以成膜處理之成膜裝置上的基材搬運裝置，具備基材搬運滾子，且，一邊迴避該基材搬運滾子的中央部分及基材的接觸，提高其非接觸處中的傳熱效率。此裝置，是具備：將前述基材搬運的基材搬運滾子、及朝此基材搬運滾子及基材之間將氣體導入的氣體導入機構。前述基材搬運滾子，是具有：構成該基材搬運滾子之中沿著其軸心的軸方向上的中央部的部分並且具有第1外周面的中央小徑部；及分別位於前述中央小徑部的軸方向的兩外側，分別具有與前述基材接觸的第2外周面及第3外周面，藉由繞前述基材搬運滾子的軸心周圍旋轉而將前述基材搬運的兩端大徑部。前述第2外周面及第3外周面，是以阻止與該第2外周面及第3外周面接觸的基材與前述第1外周面接觸的方式具有比該第1外周面的徑更大的徑。前述氣體導入機構，是具有朝形成於前述基材及前述中央小徑部的前述第1外周面之間的空間將氣體導入用的氣體導入流路。

依據此基材搬運裝置的話，藉由具有比基材搬運滾子的兩端大徑部的第2及第3外周面是中央小徑部的第1外周面的徑更大的徑，在基材接觸該第2及第3外周面的狀態下可以阻止該基材與第1外周面接觸。且，可通過氣體導入機構的氣體導入流路將氣體導入此第1外周面及基材之間，將此氣體作為媒體可確保在前述第1外周面及前述基材之間較高的傳熱效率。

本發明的基材搬運裝置，是進一步具備設在與前述中央小徑部的第1外周面之中不與前述基材相面對的面相面向的位置之壓力隔壁，此壓力隔壁是和接觸於前述兩端大徑部的第2外周面及第3外周面的基材、前述中央小徑部以及前述兩端大徑部一起將閉空間包圍地配置，並且形成於前述基材及前述中央小徑部的前述第1外周面之間的空間是被包含於前述閉空間較佳。如此藉由在藉由前述壓力隔壁等被包圍的閉空間包含前述基材及前述中央小徑部的前述第1外周面之間的空間，即使該閉空間的外側的空間是例如藉由被排氣減壓也可朝前述基材及前述中央小徑部的前述第1外周面之間的空間將氣體導入。

前述氣體導入機構，是具有作為前述氣體導入流路之，從前述中央小徑部的內部朝向該中央小徑部的第1外周面延伸並且將被供給至該中央小徑部的內部的氣體朝形成於前述基材及前述中央小徑部之間的空間導入的流路較佳。此氣體導入機構，是成為可有效利用前述中央小徑部朝前述基材及前述中央小徑部的前述第1外周面之間的空間將氣體效率佳地導入。

此情況，前述氣體導入流路，是對於形成於前述基材及前述中央小徑部的第1外周面之間的空間從該空間中的一定的位置將氣體導入者較佳。

且本發明的基材搬運裝置，是進一步具備使前述中央小徑部的溫度變化的昇降溫機構，前述昇降溫機構，是包含將前述中央小徑部的第1外周面之中與前述基材相面對的面的溫度在複數領域彼此獨立變化的複數昇降溫部較佳。由此，成為可在單一的基材搬運滾子上，將相面對於中央小徑部的第1外周面的基材W的溫度分別調節成對應複數成膜處理的溫度。