TWI434948B - 膜搬送裝置及捲取式真空成膜方法 - Google Patents

Description

膜搬送裝置及捲取式真空成膜方法

本發明係有關於減壓環境內連續地送出基底膜，且一邊對移動的基底膜進行成膜處理、加熱處理、電漿處理等，一邊將該基底膜連續地捲取的膜搬送裝置及捲取式真空成膜方法。

以往，已知有將從捲出輥連續地送出的長條之基底膜一邊捲繞於冷卻用輥，一邊使來自面對該冷卻用輥而配置的蒸發源的蒸發物質蒸著於基底膜上，且將蒸著後之基底膜以捲取輥予以捲取的捲取式真空蒸著方法(參照例如下述專利文獻1)。

第5圖為該種以往之捲取式真空蒸著裝置之概略構成圖。於圖中，1為真空室、2為捲出輥、3為冷卻(或加熱)用輥(主輥)、4為捲取輥、5為蒸發源。捲出輥2與主輥3之間配置有引導輥6A、6B，主輥3與捲取輥4之間則配置有引導輥7A、7B。

基底膜F有塑膠膜和金屬膜等，係連續地從捲出輥2被送出，且經由引導輥6A、6B而被供給至主輥3。之後，藉由捲繞於主輥3而使基底膜f被冷卻(或加熱)，於該狀態下在面對蒸發源5之位置的基底膜F之一方的面施行成膜處理。成膜後的基底膜F係經由引導輥7A、7B而連續地捲取於捲取輥4。

[專利文獻1]日本國特許第3795518號公報 [專利文獻2]日本國特開2004－87792號公報

構成該種捲取式真空蒸著裝置的引導輥一般係具有如第6圖所示之構成。於第6圖所示的引導輥8係具有圓柱狀之輥面8a，輥面8a係接觸基底膜F之一方的面而引導基底膜F之搬送。接觸輥面8a而被支持的基底膜F之面係視裝置內的引導輥設置位置而異。在如第5圖所示的引導輥6B、7A處基底膜F之成膜面接觸輥面，在引導輥6A、7B處則基底膜F之非成膜面接觸輥面。

然而，因基底膜F或蒸著材料之種類、成膜形態、裝置之使用條件等，有時會有不能使基底膜F之成膜區域接觸引導輥之輥面的情形。其理由是，若使基底膜F之成膜區域接觸於引導輥之輥面，則會有導致成膜部產生微小傷痕等之問題。在此所謂的成膜區域主要係指除了基底膜之兩側緣部以外的部分。

此時，可考慮到不使用第5圖的引導輥6B、7A，而例如第7圖所示以僅支持基底膜F之非成膜面之形態構成真空蒸著裝置F而不使基底膜F之成膜面接觸引導輥的方法。但是，於該方法中各輥之設置位置受到限制，而使裝置構成上的制約變大。

另一方面，也有將接觸基底膜F之成膜面的引導輥以如第8圖A所示的方式構成的方法(參照例如前述專利文獻2)。第8圖A所示的引導輥9於圓柱狀的輥面9a係具 有以支持基底膜F的兩側緣部的方式相互分離而突出形成的一對環狀引導部9b。引導部9b係支持屬於非成膜區域或屬於不使用範圍的基底膜F之兩側緣部，藉此避免基底膜F之成膜區域Fc與輥面9a間的接觸。

然而，由於移動的基底膜F為長條膜，且在施加有張力的狀態下被搬運，因此移動的基底膜F之中央部會彎曲，如第8圖B所示，仍有基底膜F之成膜區域Fc接觸引導輥9之輥面9a的情形。更且，還有無法達到安定引導基底膜F的功能，而導致基底膜F之移動路徑錯亂，對基底膜F之捲取產生阻礙的問題。

本發明係有鑑於前述問題而施行，其目的為提供可保護基底膜之成膜區域且實現安定的移動性的膜搬送裝置及捲取式真空成膜方法。

本發明之一形態的膜搬送裝置，為用以於真空室內搬送基底膜的膜搬送裝置，係具有：捲出輥；捲取輥；以及移動機構。前述移動機構係被設置於前述捲出輥與前述捲取輥之間。前述移動機構係具有引導單元。前述引導單元含有：引導輥及輔助輥。前述引導輥係具有支持前述基底膜之兩側緣部的一對環狀引導部。前述輔助輥係相對向於前述引導輥而配置且將前述基底膜之兩側緣部朝前述一對引導部按壓。

本發明之一形態的捲取式真空成膜方法係含有將基底膜於減壓環境內連續地送出的步驟。前述基底膜之至少一 方的面係被成膜。且前述基底膜係被挾持其兩側緣部而朝捲取部搬送。

本發明之一實施形態的膜搬送裝置係於真空室內搬送基底膜的膜搬送裝置，其具有捲出輥、捲取輥、以及移動機構。前述移動機構係設置於前述捲出輥與前述捲取輥之間。前述移動機構係具有引導單元。前述引導單元係含有引導輥與輔助輥。前述引導輥係具有支持前述基底膜之兩側緣部的一對環狀引導部。前述輔助輥係與前述引導輥對向配置而將前述基底膜之兩側緣部朝前述一對引導部進行按壓。

於前述膜搬送裝置中，進行移動的基底膜其兩側緣部係由引導單元所挾持，而被搬送至捲取輥。藉此，可避免基底膜之成膜區域與引導單元之引導輥及輔助輥之各輥面的接觸，而達到該成膜區域的保護。此外，藉由上述構成，可實現基底膜之安定的移動性，而可確保基底膜有良好的捲取性。

在此，所謂基底膜之成膜區域係指不與前述引導單元接觸的基底膜之成膜面的中央部。於如上所述的基底膜中，係包含：即使在成膜面之全面皆成膜時也將其兩側緣部設為不使用區域者、和具有阻止成膜材料之附著於基底膜之兩側緣部的遮罩者。

前述膜搬送裝置復具有：於前述捲出輥與前述捲取輥之間將前述基底膜予以成膜的成膜機構；將前述基底膜加 熱的加熱機構；以及將前述基底膜進行電漿處理的電漿處理機構中之任一者。

藉此，在基底膜的移動中，可對該基底膜實施成膜處理、加熱處理或電漿處理。

前述輔助輥亦可具有相對於前述一對引導部將前述基底膜之兩側緣部同時按壓的一對環狀按壓部。

藉此，可達到基底膜之成膜區域的保護。

亦可相對於前述一對引導部設置一對可將前述基底膜之側緣部各個獨立地按壓的前述輔助輥。藉此，可對於基底膜之各個緣部各自調整最佳按壓力的同時，也可控制基底膜的移動性。

前述移動機構係亦可設為具有與前述基底膜之非成膜面密接而將該基底膜冷卻或加熱的主輥。此時，前述引導輥可設置於前述主輥與前述捲取輥之間。

藉此，可一邊使基底膜移動，一邊將基底膜冷卻或加熱，且可確保該冷卻或加熱後的基底膜有良好的捲取性。

此外，本發明之一實施形態的捲取式真空成膜方法，係包含於減壓環境內連續地送出基底膜。前述基底膜之至少一方的面係成膜。前述基底膜其兩側緣部係被挾持而朝捲取部被搬送。

於前述捲取式真空成膜方法中，係挾持經成膜的基底膜之兩側緣部而將該基底膜朝向捲取部進行搬送。藉此，可一邊保護該基底膜之成膜區域一邊實現基底膜之安定的移動性，而可確保基底膜有良好的捲取性。

以下，參照圖式而對本發明之實施形態進行說明。又，於本實施形態中，係針對作為膜搬送裝置以及捲取式真空成膜方法而將本發明適用於捲取式真空蒸著裝置及捲取式真空蒸著方法之例進行說明。

第1圖為本發明之一實施形態的捲取式真空蒸著裝置10之概略構成圖。該捲取式真空蒸著裝置10係將預定之蒸著材料連續地蒸著於長條之基底膜F之一方的面的裝置。

於真空室11係連接有未圖示的真空排氣手段，真空室11之內部係構成為可真空排氣至預定之減壓度。於真空室11之內部係配置有捲出輥12、冷卻用主輥13、以及捲取輥14，於主輥13之相對向位置設置有構成成膜機構的蒸發源15。基底膜F係連續地從捲出輥12被送出，且一邊在主輥13上被冷卻一邊在與蒸發源15相對向的位置成膜後，由捲取輥14予以捲取。

此外，於捲出輥與主輥13之間，設置有將成膜前之基底膜F之移動予以引導的引導輥16A以及引導輥16B，於主輥13與捲取輥14之間，配置有將成膜後之基底膜F之移動予以引導的引導單元20及引導輥17B。藉由該等引導輥16A、16B、主輥13、引導單元20、以及引導輥17B而構成本發明之「移動機構」。

在此，基底膜F係由被裁斷為預定寬度的長條絕緣性塑膠膜所構成，例如可使用OPP(oriented polypropylene，延伸聚丙烯)膜、PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二 甲酸乙二酯)膜、PI(polyimide，聚醯亞胺)膜等。此外，基底膜F亦可為金屬箔。

於本實施形態中，基底膜F為其成膜面之兩側緣部為非成膜區域者、或即使於成膜面之全域成膜時也將其兩側緣部作為不使用區域者。為了將成膜面之兩側緣部作成非成膜區域，有例如如第2圖所示的，將遮罩25配置於主輥13與蒸發源15之間的方法。基底膜F之兩側緣部係由遮罩25被覆，僅於中央部之成膜區域成膜有蒸著膜Fm。

捲出輥12以及捲取輥14係各自具有獨立的旋轉驅動部，且構成為可將基底膜F以等速度而連續地送出或捲取。主輥13係筒狀且為不鏽鋼或鐵等金屬製，其具有旋轉驅動部，且於內部設有冷卻媒體循環系統等冷卻機構。基底膜F係一邊使其非成膜面緊貼於主輥13且施以冷卻處理，一邊以從蒸發源15而來的蒸著物質成膜於外面側之成膜面。

蒸發源15除了收容有蒸著物質，尚具有將蒸著物質以電阻加熱、感應加熱、電子束加熱等周知之手法使其加熱蒸發的機構。該蒸發源15係被配置於主輥13之下方，而使蒸著物質之蒸氣附著於相對向的主輥13上之基底膜F之成膜面而形成被膜。

蒸著物質雖無特別限定，但在例如Al(鋁)、Co(鈷)、Cu(銅)、Ni(鎳)、Ti(鈦)等單種金屬元素以外，也可採用Al－Zn(鋅)、Cu－Zn、Fe(鐵)－Co等兩種以上金屬或多元素系合金。又，蒸發源15不限於一個，亦可設置為複數個。

引導輥16A及引導輥17B係由與基底膜F之非成膜面接觸且引導基底膜F之移動的圓柱狀輥體而成，其具有例如與第6圖所示的引導輥8相同的構成。此外，引導輥16B係由與基底膜F之成膜面接觸且引導基底膜F之移動的圓柱狀輥體而成，其具有與前述引導輥16A、17B相同的構成。又，該等引導輥16A、16B、17B雖構成為與基底膜F之移動而連動旋轉的自由輥，但各自具有獨立的旋轉機構部也無妨。

引導單元20係被設置於主輥13與引導輥17B之間，具有將成膜處理後的基底膜F朝捲取輥14側搬送的引導功能。第3圖為表示本實施形態之引導單元20之一構成例的側面圖。於第3圖所示的引導單元20係具有引導輥17A與輔助輥18。

引導輥17A係由具有與基底膜F之成膜面Fa相對向的輥面17a的圓柱狀之輥體所構成，其在真空室11內以其軸位置被固定的方式設置。於該引導輥17A之輥面17a係突出形成有用以支持基底膜之成膜面Fa之包夾著成膜區域Fc的兩側緣部的一對環狀引導部17b，17b係突出形成，且於成膜區域Fc與輥面17a之間係形成有一定間隙。引導部17b、17b可為與引導輥17A之輥面17a一體形成者，亦可構成為不同零件。

又，該引導輥17A雖被構成為與基底膜F之移動連動而旋轉的自由輥，但具有獨立旋轉機構亦無妨。此外，引導部17b之構成材料係並無特別限定，且除了使用金屬、 樹脂外亦可使用橡膠等彈性體。

另一方面，輔助輥18係由與引導輥17A相對向配置的圓柱狀輥體所構成。於該輔助輥18之輥面18a係突出形成有與基底膜F之非成膜面Fb側接觸，且將基底膜F之兩側緣部朝引導輥17A之引導部17b、17b按壓的一對環狀按壓部18b、18b。按壓部18b、18b可為與輔助輥18之輥面18a一體形成者，亦可為作成構成為其他零件者。

於輔助輥18的軸部係連接有將該輔助輥18朝引導輥17A按壓的按壓機構19。該按壓機構19係具有彈簧、壓缸(cylinder)等彈壓手段，與軸位置固定的引導輥17A協動而對基底膜F之兩側緣部產生預定的挾持壓。藉此，防止基底膜F之移動位置的偏移並且防止基底膜F之彎曲。

又，該輔助輥18雖構成為與基底膜F之移動連動而旋轉的自由輥，但具有獨立的旋轉機構部也無妨。此外，按壓部18b之構成材料係不被特別限定，除了金屬、合成樹脂之外，也可使用橡膠等彈性體。

在如以上所述地構成的本實施形態中，於被真空排氣至預定的減壓環境下的真空室11之內部中，基底膜F係從捲出部12連續地送出，在主輥13上對於移動的基底膜F進行成膜處理後，被捲取於捲取部14。

此時，依據本實施形態，成膜後的基底膜F之成膜區域Fc雖以與引導輥17A之輥面17a相對向的位置關係下被搬送，但基底膜F之兩側緣部係以被挾持於引導輥17A之引導部17b、17b、與輔助輥18之按壓部18b、18b之間 的狀態下搬送，故成膜區域Fc不會與引導輥17A之輥面17a接觸。藉此，可達到成膜區域Fc之保護，而防止因與輥面17a之接觸所致的蒸著被膜之損傷和特性劣化。

此外，依據本實施形態，由於係構成為在藉由引導單元20將基底膜F之兩側緣部挾持的狀態下進行搬送，故可實現基底膜F之安定的移動性，且可確保於捲取部14的基底膜F之良好地捲取性。

第4圖為示有本發明之其他實施形態的引導單元30之構成例的正面圖。第4圖所示的引導單元30係具有：如上所述而構成的引導輪17A；以及一對輔助輥18A、18B，係朝向該引導輪17A之一對引導部17b、17b而接觸於基底膜F之非成膜面Fb側且按壓基底膜F之兩側緣部。

該等輔助輥18A、18B其各自的旋轉軸皆由支持托架21A、21B各自可旋轉地被支持，該等支持托架21A、21B係各自與互相獨立的按壓機構22A、22B連結。按壓機構22A、22B係具有彈簧、壓缸等彈壓手段，其係與軸位置固定的引導輥18A協動而對於基底膜F之兩側緣部產生預定的挾持壓。藉此，可防止基底膜F之移動位置的偏移，並且防止基底膜F之彎曲。

又，輔助輥18A、18雖構成為與基底膜F之移動連動而旋轉的自由輥，但具有獨立的旋轉機構部亦無妨。此外，輔助輥18A、18B之構成材料係不被特別限定，除了金屬、樹脂之外，也可使用橡膠等彈性體。

在如上所述構成的本實施形態中，基底膜F之兩側緣 部係以在引導輪17A之引導部17b、17b與輔助輪18A、18B之間被挾持的狀態下被搬送，故基底膜F之成膜區域Fc不會與引導輥17A之輥面17a接觸。藉此，可達到成膜區域Fc的保護，且可防止因與輥面17a之接觸而導致蒸著被膜之損傷和特性的劣化。

此外，依據本實施形態，由於構成為在藉由引導單元30挾持基底膜F之兩側緣部的狀態下進行搬送，故可實現基底膜F安定的移動性，且可確保捲取部14的基底膜F之良好的捲取性。

更且，依據本實施形態，由於構成為相對於引導輥17A之引導部17b、17b將基底膜F之兩側緣部以各個輔助輥18A、18B按壓，故可分別調整對於基底膜F之各個綠部的最佳按壓力，藉此可控制基底膜F之移動性。

以上，雖針對本發明之實施形態進行說明，但本發明當然不被其所限定，而可依據本發明之技術思想而可有種種變形。

例如，於以上之實施形態中，雖於與成膜後之基底膜F之成膜面相對向的引導輥17A相對向配置輔助輥18(18A、18B)而構成本發明之引導單元20(30)，但亦可於與成膜前之基底膜F之成膜面相對向的引導輥16B(第1圖)也相對向配置前述輔助輥而構成引導單元。

或者，對於所有的引導輥皆相對向配置有前述構成的輔助輥亦無妨。藉此，可達成一邊保護基底膜之兩面，一邊捲取基底膜。

此外，於以上的實施形態中，雖針對將其適用於使用了蒸發源15作為成膜手段的真空蒸著法而進行金屬膜之成膜的一例進行說明，但不限於此，也可適用於濺鍍法、各種CVD法等，也可適用於將金屬膜或非金屬膜予以成膜的其他成膜法，且可配合上述成膜法而適當採用濺鍍標靶等成膜手段。此外，主輥13不限於構成為冷卻用輥，亦可構成為加熱用輥。

更且，於以上之實施形態中，雖針對將本發明之膜搬送裝置適用於捲取式真空蒸著裝置等成膜裝置之一例進行說明，但並不限於此，例如，於捲出輥與捲取輥之間設置加熱處理手段或電漿處理手段等，一邊使基底膜移動一邊進行加熱處理或電漿處理等的膜處理裝置中也可適用本發明。更且，也可適用於僅從捲出輥將基底膜搬送至捲取輥的裝置，此時，室內不限於為減壓環境，為大氣壓下亦無妨。

10‧‧‧捲取式真空蒸著裝置

11‧‧‧真空室

12‧‧‧捲出輥

13‧‧‧主輥

14‧‧‧捲取輥

15‧‧‧蒸發源

16A,16B,17A,17B‧‧‧引導輥

17a‧‧‧輥面

17b‧‧‧引導部

18,18A,18B‧‧‧輔助輥

18a‧‧‧輥面

18b‧‧‧按壓部

19‧‧‧按壓機構

20,30‧‧‧引導單元

21A,21B‧‧‧支持支架

22A,22B‧‧‧按壓機構

25‧‧‧遮罩

F‧‧‧基底膜

Fa‧‧‧成膜面

Fb‧‧‧非成膜面

Fc‧‧‧成膜區域

第1圖為作為本發明之一實施形態的捲取式真空成膜裝置的捲取式真空蒸著裝置之概略構成圖。

第2圖為表示第1圖之捲取式真空蒸著裝置的要部之構成例的側面圖。

第3圖為表示本發明之引導單元之一構成例的正面圖。

第4圖為表示本發明之引導單元之其他構成例的正面圖。

第5圖為習知之捲取式真空蒸著裝置的概略構成圖。

第6圖為示有習知之引導輥之一構成例的正面圖。

第7圖為習知之其他捲取式真空蒸著裝置的概略構成圖。

第8圖A及B為表示習知之引導輥之其他構成例的正面圖。

17A‧‧‧引導輥

17a‧‧‧輥面

17b‧‧‧引導部

18‧‧‧輔助輥

18a‧‧‧輥面

18b‧‧‧按壓部

19‧‧‧按壓機構

20‧‧‧引導單元

F‧‧‧基底膜

Fa‧‧‧成膜面

Fb‧‧‧非成膜面

Fc‧‧‧成膜區域

Claims (6)

1. 一種膜搬送裝置，用以於真空室內搬送基底膜，該膜搬送裝置係具有：捲出輥；捲取輥；以及移動機構，係設置於前述捲出輥與前述捲取輥之間，且具有引導單元，該引導單元含有：引導輥，具有支持前述基底膜之兩側緣部的一對環狀引導部；以及輔助輥，相對向於前述引導輥而配置且將前述基底膜之兩側緣部朝前述一對引導部按壓，且前述引導單元係藉由前述一對引導部與前述輔助輥挾持前述基底膜之兩側緣部。
2. 如申請專利範圍第1項之膜搬送裝置，其中，尚具有：於前述捲出輥與前述捲取輥之間，將前述基底膜予以成膜的成膜機構、將前述基底膜予以加熱的加熱機構、以及將前述基底膜予以電漿處理的電漿處理機構之任一者。
3. 如申請專利範圍第1項之膜搬送裝置，其中，前述輔助輥係具有相對於前述一對引導部將前述基底膜的兩側緣部同時予以按壓的一對環狀按壓部。
4. 如申請專利範圍第1項之膜搬送裝置，其中，前述輔助輥係相對於前述一對引導部以可各自獨立地按壓前述基底膜之側緣部的方式設置成一對。
5. 如申請專利範圍第1項之膜搬送裝置，其中， 前述移動機構係具有與前述基底膜之非成膜面密接而將該基底膜冷卻或加熱的主輥；前述引導輥係設置於前述主輥與前述捲取輥之間。
6. 一種捲取式真空成膜方法，係於減壓環境內連續地送出基底膜；將前述基底膜之至少一方的面予以成膜；且挾持成膜後的前述基底膜之兩側緣部而將該基底膜朝捲取部搬送。