TWI520993B - 薄膜之製造方法及製造裝置 - Google Patents

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Description

薄膜之製造方法及製造裝置
本發明係關於進行薄膜之應力鬆弛處理的薄膜之製造方法及製造裝置。
聚醯亞胺薄膜(polyimide film)係具有高耐熱性、高電絕緣性，並可滿足處理上所需之剛性、耐熱性、電絕緣性。因此，廣泛被使用於電絕緣薄膜、斷熱性薄膜、可撓性電路基板的基底薄膜、太陽電池基板等產業領域。
聚醯亞胺薄膜係將含有聚醯胺酸等之聚醯亞胺前驅物溶液澆鑄於支撐物上、乾燥而形成自支撑(self-supporting)性薄膜，並將自支撑性薄膜加熱處理而製造。
而且，於加熱處理後之聚醯亞胺薄膜會殘留應力，故進行應力鬆弛處理(退火處理(annealing treatment))以鬆弛殘留應力，謀求提高對於熱之尺寸安定性。
例如，於專利文獻1係揭示一種將聚醯亞胺薄膜實質上無張力下以150℃以上420℃以下加熱1秒以上60小時以內之後，冷卻處理至室溫而製造加熱收縮性被 改良之聚醯亞胺薄膜。
又，於專利文獻2中係揭示一種將聚醯亞胺薄膜於薄膜之長度方向施加1至10kg/m的張力，同時並連續地以熱風施予加熱處理後，實施冷卻處理而製造低收縮性聚醯亞胺薄膜。
又，於專利文獻3係揭示一種將聚醯亞胺薄膜於薄膜之長度方向使張力保持於1kg/m以上、10kg/m以下，照射遠紅外線並以短時間進行加熱處理後，施予冷卻處理而製造低收縮性聚醯亞胺薄膜。
又，不限於聚醯亞胺薄膜，而為了鬆弛殘留應力，尋求提高對於熱之尺寸安定性，在各種薄膜中進行薄膜的應力鬆弛處理。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特公平5-87377號公報
[專利文獻2]日本特開2000-72900號公報
[專利文獻3]日本特開2000-72901號公報
在應力鬆弛處理中，聚醯亞胺薄膜有時曝露於較聚醯亞胺薄膜之玻璃轉移溫度(以下將玻璃轉移溫度記為Tg)更高的溫度而處於軟化的狀態。因此，在應力鬆弛裝置內輸送聚醯亞胺薄膜之際，容易於其表面造成刮傷等。若於聚醯亞胺薄膜造成刮傷等，關係到製品的不良， 故良率降低。
因此，本發明之目的係提供一種可以較佳產率製造對於熱之尺寸安定性優異的薄膜之製造方法及製造裝置。
為達成上述目的，本發明之薄膜製造方法，係進行薄膜之應力鬆弛處理之薄膜製造方法，其特徵在於：使用具備複數個薄膜輸送導引體之懸浮輸送裝置，而該複數個薄膜輸送導引體係具有已設置噴氣孔之凸曲面狀的薄膜輸送面；從前述噴氣孔對薄膜噴出加熱氣體，以使薄膜交互地朝相反方向彎曲而以非接觸狀態一邊進行輸送，一邊進行前述應力鬆弛處理。
若依據上述發明，使用具備複數個薄膜輸送導引體之懸浮輸送裝置，而該複數個薄膜輸送導引體係具有已設置噴氣孔之凸曲面狀薄膜輸送面；，以非接觸輸送薄膜，藉此即使薄膜被加熱氣體加熱而軟化，亦可不造成刮傷地進行輸送。
而且，若薄膜軟化，薄膜的剛性會下降而產生皺紋，惟上述發明中係使薄膜交互地朝相反方向彎曲，而以非接觸狀態輸送，同時並加熱薄膜，藉此，使其彎曲而以形狀增加剛性，故可抑制皺紋的產生。
在本發明的薄膜之製造方法中，較佳係設置薄膜壓制裝置，該薄膜壓制裝置係於面對前述薄膜輸送導引體的薄膜輸送面而於與該薄膜輸送面之間具有特定的 間隙所配置之凹曲面，且於該凹曲面設置有噴氣孔；以從前述薄膜輸送導引體的噴氣孔噴出之加熱氣體、與從前述薄膜壓制裝置的噴氣孔噴出之加熱氣體對薄膜的雙面吹出加熱氣體，以進行懸浮輸送。
若依據上述態樣，以從薄膜輸送導引體的噴氣孔噴出之加熱氣體、與從薄膜壓制裝置的噴氣孔噴出之加熱氣體對薄膜的雙面吹出加熱氣體而進行懸浮輸送，藉此，可更良好地維持薄膜之平面性，同時並可迅速且均勻地加熱薄膜。
在本發明的薄膜之製造方法中，較佳係改變由複數個薄膜輸送導引體的噴氣孔噴出之加熱氣體的溫度，而進行前述應力鬆弛處理。
若依據上述態樣，藉由改變從複數個薄膜輸送導引體的噴氣孔噴出之加熱氣體的溫度，可以所希望的溫度曲線進行應力鬆弛處理。
本發明的薄膜之製造方法，尤適於將加熱處理聚醯亞胺薄膜的前驅物所得之聚醯亞胺薄膜進行應力鬆弛處理。
聚醯亞胺薄膜之應力鬆弛處理係具有：將聚醯亞胺薄膜的溫度加熱至成為以(聚醯亞胺薄膜之玻璃轉移溫度(Tg)-150)℃至(聚醯亞胺薄膜之玻璃轉移溫度(Tg)+200)℃的範圍所設定之溫度以上之步驟1；進行步驟1後，使聚醯亞胺薄膜的溫度成為未達於步驟1所設定的溫度、且以(聚醯亞胺薄膜之玻璃轉移溫度(Tg)-150)℃至(聚 醯亞胺薄膜之玻璃轉移溫度(Tg))℃的範圍所設定之溫度之步驟2；與，進行步驟2後，將聚醯亞胺薄膜的溫度冷卻至常溫之步驟3；較佳為至少在前述步驟1及前述步驟2使用前述懸浮輸送裝置。
於上述態樣中，步驟1及步驟2中，聚醯亞胺薄膜係處於軟化的狀態，而被曝露於平面性會變差、且容易造成刮傷等之狀態，但藉由至少於步驟1及步驟2使用懸浮輸送裝置進行應力鬆弛處理，可更確實地防止平面性的惡化及刮傷的產生。
而且，上述態樣中，更佳為於前述步驟2及前述步驟3階段性地使聚醯亞胺薄膜的溫度降低。
據此，可將於步驟1加熱至前述溫度以上的聚醯亞胺薄膜於步驟2及步驟3平穩地冷卻，故可抑制隨急遽的溫度變化之皺紋或凹凸的產生，可使聚醯亞胺薄膜之平面性更良好。
本發明的薄膜之製造方法中，較佳係使前述薄膜之輸送路徑中從一個彎曲部到下一個彎曲部之直線部的長度為50mm以下。
依據上述態樣，使剛性容易降低之直線部的長度為50mm以下，藉此可抑制因薄膜的剛性降低造成之皺紋的產生。
本發明的薄膜之製造方法中，前述薄膜輸送路徑之彎曲部的曲率半徑較佳為超過15mm、270mm以下。
依據上述態樣，藉由使薄膜之輸送路徑的彎曲部之曲率半徑為超過15mm、270mm以下，即使薄膜經加熱氣體加熱而軟化，以上述曲率半徑彎曲而以形狀更增加剛性，故可更有效地抑制皺紋的產生。
在本發明的薄膜之製造方法中，前述薄膜之輸送路徑中，1個薄膜輸送導引體沿著薄膜輸送面彎曲的角度較佳為90至270°。
依據上述態樣，藉由使1個薄膜輸送導引體沿著薄膜輸送面彎曲的角度為90至270°，可更提高彎曲部之剛性，而更有效地抑制皺紋的產生。
在本發明的薄膜之製造方法中，前述薄膜輸送導引體之薄膜輸送面較佳為以多孔質材料形成，而成為通過該多孔質材料噴出加熱氣體之構造。
依據上述態樣，可幾乎均等地對薄膜進行吹出加熱氣體而進行應力鬆弛處理，故不易發生壓力不均或加熱不均等，可效率良好地鬆弛殘留應力。此外，可抑制於薄膜表面產生皺紋或凹凸等，可以較佳效率製造平面性良好的薄膜。
在本發明的薄膜之製造方法中，係併用以從前述懸浮輸送裝置噴出之加熱氣體的加熱、與以紅外線加熱器之加熱而進行前述應力鬆弛處理亦佳。
另一方面，本發明的薄膜製造裝置，係具有將薄膜進行應力鬆弛處理之應力鬆弛裝置的薄膜製造裝置，前述應力鬆弛裝置係具備使由噴氣孔對薄膜噴出加熱 氣體而以非接觸狀態加熱並輸送薄膜之懸浮輸送裝置，前述懸浮輸送裝置係具備複數個薄膜輸送導引體，而該複數個薄膜輸送導引體係具有已設置噴氣孔之凸曲面狀薄膜輸送面；前述薄膜輸送導引體之凸曲面交互地朝相反方向排列，使加熱氣體由前述噴氣孔對薄膜噴出，並使薄膜交互地朝相反方向彎曲而以非接觸狀態輸送之方式所構成。
依據上述發明，使用具備複數個薄膜輸送導引體，而該複數個薄膜輸送導引體係具有已設置噴氣孔之凸曲面狀薄膜輸送面的懸浮輸送裝置；以非接觸之方式輸送薄膜，藉此，即使薄膜經加熱氣體加熱而軟化，亦可不造成刮傷等而進行輸送。
而且，若薄膜軟化，則薄膜的剛性降低而產生皺紋，惟上述發明中係使薄膜交互地朝相反方向彎曲，而以非接觸狀態一邊進行輸送一邊加熱薄膜，藉此，使其彎曲而以形狀增加剛性，故可抑制皺紋的產生。
在本發明的薄膜之製造裝置中，前述懸浮輸送裝置較佳為以下述方式構成：進一步具備薄膜壓制裝置，該薄膜壓制裝置係面對前述薄膜輸送導引體的薄膜輸送面，而在與該薄膜輸送面之間具有特定的間隙所配置之凹曲面，且於該凹曲面設置有噴氣孔；以由前述薄膜輸送導引體的噴氣孔噴出之加熱氣體、與由前述薄膜壓制裝置的噴氣孔噴出之加熱氣體，對薄膜的雙面吹出加熱氣體而進行懸浮輸送。
依據上述態樣，以由薄膜輸送導引體的噴 氣孔噴出之加熱氣體、與由薄膜壓制裝置的噴氣孔噴出之加熱氣體對薄膜的雙面吹出加熱氣體而進行懸浮輸送，藉此，可更良好地維持薄膜之平面性，同時可迅速且均勻地加熱薄膜。
本發明的薄膜之製造裝置中，較佳為前述複數個薄膜輸送導引體係可以分別設定由噴氣孔噴出之氣體的溫度之方式構成。
依據上述態樣，藉由改變由複數個薄膜輸送導引體的噴氣孔噴出之加熱氣體的溫度，可以所希望的溫度曲線進行應力鬆弛處理。
本發明的薄膜之製造裝置，尤適用於將加熱處理聚醯亞胺薄膜的前驅物所得之聚醯亞胺薄膜進行應力鬆弛處理。
在本發明的薄膜製造裝置中，於藉由前述薄膜輸送導引體所形成之前述薄膜之輸送路徑中，一個彎曲部至下一個彎曲部之直線部的長度，較佳係設定為50mm以下。
依據上述態樣，使剛性容易降低之直線部的長度為50mm以下，藉此可抑制因薄膜的剛性下降造成之皺紋的產生。
本發明的薄膜製造裝置中，前述薄膜輸送導引體之薄膜輸送面的曲率半徑較佳為15mm以上、250mm以下。
依據上述態樣，藉由使薄膜輸送導引體之 薄膜輸送面的曲率半徑為15mm以上、250mm以下，薄膜之輸送路徑的彎曲部之曲率半徑亦會成為與之對應的長度(僅懸浮分較薄膜輸送面大之曲率半徑)，故即使薄膜經加熱氣體加熱而軟化，亦會以上述曲率半徑彎曲而藉形狀更增大剛性，故可更有效地抑制皺紋的產生。
在本發明的薄膜製造裝置中，於藉由前述薄膜輸送導引體所形成之前述薄膜之輸送路徑中，1個薄膜輸送導引體沿著薄膜輸送面彎曲的角度較佳係設定為90至270°。
依據上述態樣，藉由使1個薄膜輸送導引體沿著薄膜輸送面彎曲的角度為90至270°，可更提高彎曲部之剛性，而更有效地抑制皺紋的產生。
在本發明的薄膜製造裝置中，前述薄膜輸送導引體之薄膜輸送面較佳為以多孔質材料形成，成為通過該多孔質材料而噴出加熱氣體之構造。
依據上述態樣，可幾乎均等地對薄膜進行吹出加熱氣體而進行應力鬆弛處理，故不易發生壓力不均或加熱不均等，可效率良好地鬆弛殘留應力。此外，可抑制於薄膜表面產生皺紋或凹凸等，並可以良好效率製造平面性良好的薄膜。
本發明的薄膜之製造裝置中，於配置有前述懸浮輸送裝置之區域，配置在前述懸浮輸送裝置上加熱以非接觸狀態所輸送的薄膜之紅外線加熱器亦佳。
依據本發明，使用具備複數個薄膜輸送導引體，而該複數個薄膜輸送導引體係具有已設置噴氣孔之凸曲面狀薄膜輸送面的懸浮輸送裝置；以非接觸之方式輸送薄膜，藉此，即使薄膜經加熱氣體加熱而軟化，亦可不造成刮傷等而進行輸送。而且，因為使薄膜交互地朝相反方向彎曲而進行輸送，使以形狀增大剛性，故即使薄膜軟化，亦可抑制皺紋的產生。
1‧‧‧應力鬆弛裝置
10a至10e、10、10’‧‧‧薄膜輸送導引體
11‧‧‧分隔板
12a至12e‧‧‧區域
15a、15b‧‧‧薄膜壓制裝置
16‧‧‧凹曲面
50‧‧‧聚醯亞胺薄膜
101‧‧‧多孔質材料
103、106‧‧‧氣體導入管
105‧‧‧氣體噴出孔
110‧‧‧遮蔽材
AH1至5‧‧‧熱風加熱器
IR1、IR2‧‧‧紅外線加熱器
L1至L5‧‧‧氣體導入管
第1圖係本發明之第1實施形態的聚醯亞胺薄膜製造裝置所使用的應力鬆弛裝置之概略圖。
第2圖係本發明之第2實施形態的聚醯亞胺薄膜製造裝置所使用的應力鬆弛裝置之概略圖。
第3圖係表示薄膜輸送導引體的一實施形態之概略圖，(a)為透視圖，(b)為(a)沿A-A之剖面圖。
第4圖(a)至(c)係表示第3圖的薄膜輸送導引體之變形例之概略圖。
第5圖(a)及(b)係表示第3圖的薄膜輸送導引體之變形例之概略圖。
第6圖係表示薄膜輸送導引體之其他實施形態的概略圖，(a)為透視圖，(b)為平面圖。
第7圖係表示薄膜輸送導引體之其他實施形態的概略圖，(a)為透視圖，(b)為平面圖。
第8圖係表示對於薄膜輸送導引體之聚醯亞胺薄膜的 彎曲形狀之一例之說明圖。
本發明的薄膜之製造方法係用以進行薄膜之應力鬆弛處理之方法。尤適於進行將聚醯亞胺薄膜之前驅物加熱處理而得到聚醯亞胺薄膜後，鬆弛殘留於聚醯亞胺薄膜之應力的應力鬆弛處理。本發明之特徵在於：使用使由噴氣孔對薄膜噴出加熱氣體而以非接觸狀態輸送薄膜之懸浮輸送裝置，以進行應力鬆弛處理。以下，列舉將本發明適用於聚醯亞胺薄膜之製造方法之例，以詳細說明本發明。
[將聚醯亞胺薄膜之前驅物加熱處理而得到聚醯亞胺薄膜之步驟]
首先，說明有關至應力鬆弛處理前之步驟。
於支撐物上澆鑄含有聚醯胺酸與有機溶劑之聚醯亞胺前驅物溶液而形成流延物。前述流延物相當於本發明之聚醯亞胺薄膜之前驅物。
聚醯胺酸係可依公知方法使四甲酸二酐成分與二胺成分反應而製造。例如，可在一般製造聚醯亞胺所用的有機溶劑中，使四甲酸二酐成分與二胺成分聚合而製造。
上述四甲酸二酐成分可列舉：芳香族四甲酸二酐、脂肪族四甲酸二酐、脂環式四甲酸二酐等。具體之例可列舉：3,3’,4,4’-聯苯基四甲酸二酐、苯均四甲酸二酐、3,3’,4,4’-氧基二鄰苯二甲酸二酐、二苯基碸 -3,4,3’,4’-四甲酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)硫醚二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐等。
上述二胺成分可列舉：芳香族二胺、脂肪族二胺、脂環式二胺等。具體之例可列舉：對-伸苯基二胺、4,4’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、間-聯甲苯胺、對-聯甲苯胺、5-胺基-2-(對-胺基苯基)苯并唑、4,4’-二胺基苯甲醯胺苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、3,3’-雙(3-胺基苯氧基)聯苯基、3,3’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯基、4,4’-雙(3-胺基苯氧基)聯苯基、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯基、雙[3-(3-胺基苯氧基)苯基]醚、雙[3-(4-胺基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]醚、2,2-雙[3-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[3-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷等。
四甲酸二酐成分與二胺成分的組合之一例，可列舉以下(1)至(6)者。該等組合由機械特性、耐熱性的觀點來看，為較佳。
(1)3,3’,4,4’-聯苯基四甲酸二酐與對-伸苯基二胺之組合。
(2)3,3’,4,4’-聯苯基四甲酸二酐、對-伸苯基二胺與4,4-二胺基二苯基醚之組合。
(3)苯均四甲酸二酐與對-伸苯基二胺之組合。
(4)苯均四甲酸二酐、對-伸苯基二胺與4,4-二胺基二苯 基醚之組合。
(5)3,3’,4,4’-聯苯基四甲酸二酐、苯均四甲酸二酐與對-伸苯基二胺之組合。
(6)3,3’,4,4’-聯苯基四甲酸二酐、苯均四甲酸二酐、對-伸苯基二胺與4,4-二胺基二苯基醚之組合。
上述有機溶劑只要可溶解聚醯胺酸者即可。可使用公知的有機溶劑。可列舉如：N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二乙基乙醯胺等。該等溶劑係可單獨使用，亦可將2種以上併用。
藉由熱醯亞胺化反應使聚醯亞胺前驅物溶液終止醯亞胺化時，亦可視需要而於聚醯亞胺前驅物溶液添加醯亞胺化觸媒等。而且，藉由醯亞胺化化學反應使聚醯亞胺前驅物溶液終止醯亞胺化時，亦可視需要而於聚醯亞胺前驅物溶液添加環化觸媒、脫水劑等。
上述醯亞胺化觸媒可列舉：取代或未取代之含氮雜環化合物、該含氮雜環化合物的N-氧化物、取代或未取代之胺基酸化合物、具有羥基之芳香族烴化物或芳香族雜環狀化合物。
上述環化觸媒可列舉：脂肪族第3級胺、芳香族第3級胺、雜環第3級胺等。環化觸媒之具體例可列舉：三甲胺、三乙胺、二甲基苯胺、吡啶、β-甲吡啶、異喹啉、喹啉等。
上述脫水劑可列舉：脂肪族羧酸酐、芳香族羧酸酐等。脫水劑之具體例可列舉：醋酸酐、丙酸酐、 丁酸酐、甲酸酐、琥珀酸酐、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、苯甲酸酐、甲吡啶酸酐等。
聚醯亞胺前驅物溶液的固形分濃度(聚合物成分)，只要適合藉由澆鑄製造薄膜之黏度範圍的濃度即可，無特別限定。較佳為10至30質量%，更佳為15至27質量%，又更佳為16至24質量%。
其次，將上述流延物導入乾燥爐而進行乾燥，形成具有自支撑性之自支撑性薄膜(聚醯亞胺薄膜之前驅物)。其中，所謂具有自支撑性係意指具有可由支撐物剝離的程度之強度的狀態。
用以形成自支撑性薄膜之乾燥條件(加熱條件)並無特別限定。較佳為以溫度100至180℃加熱2至60分鐘。更佳為以溫度120至160℃加熱4至30分鐘。又，在此所謂的溫度，意指藉由設置於爐內的熱電偶所測定之環境溫度。
其次，由支撐物剝離自支撑性薄膜而進行熟化(curing)步驟。由支撐物剝離自支撑性薄膜的方法並無特別限定，可列舉：將自支撑性薄膜冷卻、經由輥而施予張力進行剝離的方法等。
熟化步驟係將自支撑性薄膜導入熟化爐而進行加熱處理，使去除溶劑與醯亞胺化終止而使之加熱硬化，得到聚醯亞胺薄膜。熟化爐係相當於本發明之聚醯亞胺薄膜製造裝置中「將聚醯亞胺薄膜之前驅物加熱處理之加熱裝置」。
自支撑性薄膜之加熱方法可使用公知的方法。加熱方法之一例，係於約100至400℃的溫度中，以約0.05至5小時，較佳係以0.1至3小時徐緩地進行加熱，進行醯亞胺化及溶劑的蒸發/去除為宜。自支撑性薄膜之加熱亦可段階性地進行。可列舉一例為：以約100至170℃之較低溫度加熱約0.5至30分鐘而進行第一次加熱處理，其次以170℃至220℃之溫度加熱約0.5至30分鐘而進行第二次加熱處理，之後，以220℃至400℃的溫度加熱約0.5至30分鐘而進行第三次加熱處理方法。若有需要，亦可在第三次加熱處理後，以400℃至550℃、較佳為以450至520℃加熱而進行第四次加熱處理。又，在此處所謂的溫度，意指藉由貼附於薄膜之熱電偶所測定的薄膜之表面溫度。
熟化步驟較佳為以針梳拉幅機(pin tenter)、夾具(clip)、框架等抓持具一邊抓持自支撑性薄膜一邊進行。可抑制加熱硬化伴隨之薄膜之收縮，而防止於薄膜表面產生凹凸等。更佳為一邊以抓持具固定在垂直於長形的自支撑性薄膜之長方向的方向亦即薄膜之寬度方向的兩端邊緣一邊進行。而且，亦可視需要而使朝自支撑性薄膜之寬度方向或長度方向擴張收縮而加熱，進行熟化步驟。
[應力鬆弛(退火)處理]
本發明中，係對於如上述方式加熱處理聚醯亞胺薄膜之前驅物所得之聚醯亞胺薄膜，使用具備由噴 氣孔對聚醯亞胺薄膜噴出加熱氣體而以非接觸狀態輸送聚醯亞胺薄膜之懸浮輸送裝置的應力鬆弛裝置，以進行應力鬆弛處理。應力鬆弛處理較佳係不以抓持具固定薄膜之寬度方向而進行。
(第1實施形態)
首先，參照第1圖說明本發明之第1實施形態所使用之應力鬆弛裝置。
第1圖所示之應力鬆弛裝置1係具備略呈圓筒狀之複數個薄膜輸送導引體10a、10b、10c、10d、10e。而且，聚醯亞胺薄膜50以「Z」字形張設配置於各薄膜輸送導引體10a至10e之間。又，第1圖係配置有5個薄膜輸送導引體，惟薄膜輸送導引體的數量並無特別限定。可藉由改變薄膜輸送導引體的外徑或根數，來調整以各薄膜輸送導引體所進行之步驟距離、步驟時間。
於各薄膜輸送導引體10a至10e的表面之至少一部分，係形成有噴氣孔，其面為薄膜輸送面。而且，於各薄膜輸送導引體10a至10e，係連接由各熱風加熱器AH1至5所延伸出之氣體導入管L1至L5。各熱風加熱器AH1至5可獨立地調整所供給的熱風溫度。若通過各氣體導入管而將加熱氣體導入至各薄膜輸送導引體10a至10e，則加熱氣體會由設於各薄膜輸送導引體10a至10e的薄膜輸送面之噴氣孔噴出。藉此，可以非接觸狀態一邊輸送聚醯亞胺，一邊加熱而進行應力鬆弛處理。
此實施形態中，薄膜輸送導引體10a至10e 係相當於本發明之懸浮輸送裝置，而藉熱風加熱器AH1至5由各薄膜輸送導引體噴出分別預先設定的溫度之氣體之方式構成。
由各薄膜輸送導引體所噴出之加熱氣體的溫度，係可視聚醯亞胺薄膜之種類、厚度、聚醯亞胺薄膜之表面溫度沿著輸送路徑而適宜調整為所希望的溫度曲線。
由各薄膜輸送導引體所噴出之加熱氣體的流速，並無特別限定。可視聚醯亞胺薄膜之厚度等而適宜調整。較佳為0.1至3m/秒鐘，更佳為0.1至1m/秒鐘。
由各薄膜輸送導引體所噴出之加熱氣體的風量並無特別限定，較佳係以使薄膜輸送導引體與聚醯亞胺薄膜之間隔(懸浮高度)成為0.1至20mm之方式調整，更佳係以成為0.1至5mm之方式調整。
使用第3圖說明薄膜輸送導引體之較佳態樣。第3圖之(a)為薄膜輸送導引體的透視圖，(b)為(a)沿A-A之剖面圖。
第3圖所示之薄膜輸送導引體10係整體略呈圓筒狀，於兩端部102a、102b除外之幾乎全部周緣係配置有多孔質材料101。而且，於一方的端部102a係連接氣體導入管103。
此薄膜輸送導引體10，於薄膜輸送導引體10導入氣體，藉此以第3圖(b)所示方式，通過多孔質材料101而朝外部噴出氣體。因此，可藉由多孔質材料101所 噴出的氣體之噴出壓，在薄膜輸送導引體10以非接觸狀態輸送聚醯亞胺薄膜。而且，可將氣體近乎均等地吹出於通過薄膜輸送導引體10上之聚醯亞胺薄膜之全面，故可無不均勻地加熱聚醯亞胺薄膜。
在第3圖所示之薄膜輸送導引體10中，形成多孔質材料101的區域，較佳為薄膜輸送導引體10上輸送的聚醯亞胺薄膜的寬度×(1至1.5)，更佳為聚醯亞胺薄膜的寬度×(1至1.1)。形成多孔質材料101的區域若為上述範圍，則可將加熱氣體近乎均等地吹出於聚醯亞胺薄膜之全面而進行應力鬆弛處理。
在第3圖所示之薄膜輸送導引體10中，多孔質材料101並無特別限定，可列舉使積層篩網、多孔質陶瓷、多孔質金屬、衝孔金屬材等成形為略呈圓筒狀、或一部分成形為曲面者等，尤佳為使用積層篩網、多孔質陶瓷。
多孔質材料101較佳為開孔部的直徑就相當圓徑為超過0mm且2mm以下，孔的間隔為超過0mm且3mm以下，更佳係開孔部的直徑就相當圓徑為超過0mm且0.3mm以下，孔的間隔為超過0mm且0.5mm以下。若多孔質材料101的開孔部之直徑或孔的間隔為上述，則可以非接觸狀態一邊輸送聚醯亞胺薄膜，一邊將加熱氣體近乎均等地吹出於聚醯亞胺薄膜之全面而進行應力鬆弛處理。若多孔質101的開孔部之直徑超過2mm、孔的間隔超過3mm，在應力鬆弛處理時有時會產生加熱不均等。又，本 發明中，開孔部相當圓形之直徑，係指將開孔部之面積換算為同等面積的圓時，為圓的直徑。
又，第3圖的薄膜輸送導引體10，係其全周為以多孔質材料101形成，且由薄膜輸送導引體10的全周噴出氣體之方式構成，但如第4圖(a)所示，亦可僅於薄膜輸送面(聚醯亞胺薄膜50通過的部分)形成多孔質材料101，而僅由薄膜輸送面噴出氣體之方式構成。而且，如第4圖(b)、(c)所示，全周以多孔質材料101形成，但亦可於薄膜輸送面以外的部分配置遮蔽材110，而僅由薄膜輸送面噴出氣體之方式所構成。又，第4圖(b)係於薄膜輸送導引體10的外周配置遮蔽材110，第4圖(c)係於薄膜輸送導引體10的內周配置有遮蔽材110。
而且，第3圖的薄膜輸送導引體10係僅於薄膜輸送導引體10的一個端部設置氣體導入管103，但亦可如第5圖(a)所示，設置於薄膜輸送導引體10的兩端。而且，亦可如第5圖(b)所示，亦可設置在與薄膜輸送面相反側，且在薄膜輸送導引體10的中央附近。
又，第3圖的薄膜輸送導引體10係略呈圓筒狀，惟薄膜輸送導引體10的形狀並無特別限定，只要薄膜輸送面為呈凸曲面狀之形狀即可。例如亦可為薄膜輸送面設置於曲面側之略半圓筒狀。
使用第6圖說明薄膜輸送導引體的其他例子。第6圖(a)為薄膜輸送導引體的透視圖，(b)為(a)的局部平面圖。
第6圖所示之薄膜輸送導引體10’，係整體略呈圓筒狀，在設於曲面上的薄膜輸送面衝孔有氣體噴出孔105。而且，一端係連接氣體導入管106。
在第6圖所示之薄膜輸送導引體10’中，衝孔有氣體噴出孔105的區域，較佳為薄膜輸送導引體10’上輸送的聚醯亞胺薄膜的寬度×(1至1.5)，更佳為聚醯亞胺薄膜的寬度×(1至1.1)。衝孔有氣體噴出孔105的區域若為上述範圍，可將加熱氣體近乎均等地吹出於聚醯亞胺薄膜之全面而進行應力鬆弛處理。
氣體噴出孔105係沿著薄膜的寬度方向及移動方向而以所定間隔排列，但其排列方向較佳為相對於寬度方向及移動方向以角度θ傾斜。上述角度θ較佳為0至45°，更佳為3至10°。
又，第6圖所示之薄膜輸送導引體10’，氣體導入管106僅設置於薄膜輸送導引體10’的一個端部，但亦可設置於薄膜輸送導引體10’的兩端。而且，亦可設於與薄膜輸送面相反側且在薄膜輸送導引體10’的中央附近。
而且，第6圖的薄膜輸送導引體10’係略呈圓筒狀，但亦可薄膜輸送面成形為曲面之略半圓筒狀。形狀並無特別限定，惟以使用薄膜輸送面呈凸曲面狀的形狀者為較佳。
使用第7圖說明薄膜輸送導引體的再另一例子。第7圖(a)為薄膜輸送導引體的透視圖，(b)為(a)的局 部平面圖。
第7圖所示之薄膜輸送導引體10”係整體略呈圓筒狀，於薄膜輸送面形成狹縫噴嘴108。而且，於一端連接氣體導入管109。
狹縫噴嘴108的厚度T較佳為2mm以下，更佳為0.5mm以下。
狹縫噴嘴108的寬度W較佳為薄膜輸送導引體10”上輸送的聚醯亞胺薄膜的寬度×(1至1.5)，更佳為聚醯亞胺薄膜的寬度×(1至1.1)。狹縫噴嘴108的寬度W只要於上述範圍，即可將加熱氣體近乎均等地吹出於聚醯亞胺薄膜之全面而進行應力鬆弛處理。
又，第6圖所示之薄膜輸送導引體10”，係氣體導入管109僅設置於薄膜輸送導引體10”的一個端部，但亦可設置於薄膜輸送導引體10”的兩端。而且，亦可設置於與薄膜輸送面相反側，且在薄膜輸送導引體10”的中央附近。
而且，第7圖的薄膜輸送導引體10”可為略呈圓筒狀，但亦可為薄膜輸送面成形為曲面之略半圓筒狀。形狀並無特別限定，惟薄膜輸送面以使用呈凸曲面狀的形狀者為較佳。
而且，第7圖所示之薄膜輸送導引體10”可配置1個狹縫噴嘴108，但亦可配置複數個。狹縫噴嘴108的數量並無特別限定。配置複數個狹縫噴嘴108時，較佳為沿著薄膜輸送導引體10”的周圍方向以特定間隔 隔開而排列配置。
薄膜輸送導引體10a至10e之凸曲面狀之薄膜輸送面的曲率半徑可全部相同，亦可相異。但是，若薄膜輸送面的曲率半徑變大，則輸送張力所造成的寬度方向之屈曲變弱，而變得容易產生皺紋或凹凸，故薄膜輸送面的曲率半徑較佳為15mm以上、250mm以下，更佳為15mm以上、75mm以下。
對應前述者，聚醯亞胺薄膜50之輸送路徑的彎曲部之曲率半徑較佳為超過15mm、270mm以下，更佳為超過15mm、95mm以下。
如第1圖所示，可藉由將薄膜輸送面呈凸曲面狀之薄膜輸送導引體10沿著輸送動線而使其凸曲面狀的薄膜輸送面交互地朝向相反方向配置，使聚醯亞胺薄膜50交互地朝相反方向彎曲，而張設為「Z」字形。
第8圖係表示說明聚醯亞胺薄膜50對薄膜輸送導引體10之彎曲形狀的一例之圖。其中，聚醯亞胺薄膜50沿著薄膜輸送導引體10的薄膜輸送面彎曲之角度θ(以下稱為「包角θ」)較佳為60至270，更佳為90至270°，最佳為150至240°。上述包角θ若未達60°，聚醯亞胺薄膜50會變得缺乏彎曲形狀所造成的剛性賦予效果，若超過270°，則薄膜輸送導引體10的配置間隔會變得過窄，而可能使設置空間變得不充分。
而且，在將聚醯亞胺薄膜50移往隣接的薄膜輸送導引體10時之一個彎曲部至下一個彎曲部之直線 部的長度L，較佳係設定為50mm以下，更佳係設定為30mm以下。上述直線部的長度L若超過50mm，於該直線部，聚醯亞胺薄膜50的剛性會降低，有容易變皺的傾向。
第1圖所示之應力鬆弛裝置1係以設有薄膜輸送用間隙之分隔板11，區隔為配置有各薄膜輸送導引體10a至10e之區域12a至12e。各區域之區隔寬度並無特別限定，較佳為每1區置入1至3座的薄膜輸送導引體之長度。
此實施形態中，於區域12b係在與配置有聚醯亞胺薄膜50的薄膜輸送導引體10b之側相反側，配置有紅外線加熱器IR1、IR2。藉由設置紅外線加熱器，可提高加熱效率，而可使應力鬆弛裝置更小型化。紅外線加熱器的加熱溫度並無特別限定，較佳為比由薄膜輸送導引體10b噴出的熱風之溫度更高，更佳為(由薄膜輸送導引體10b所噴出的熱風的溫度)至(由薄膜輸送導引體10b所噴出的熱風的溫度+300℃)。
又，第1圖中，雖於區域12b配置2排紅外線加熱器，但紅外線加熱器的台數並無特別限定。而且，配置紅外線加熱器的區域並不限於區域12b，亦可配置於其他區域，但較佳係配置於聚醯亞胺薄膜50的溫度為最高溫之區域(最高實現溫度的區域)。而且，並非一定要設置紅外線加熱器，亦可將之省略。
被導入於應力鬆弛裝置1內之聚醯亞胺薄膜50，係以由設於各薄膜輸送導引體10a至10e之噴氣孔 所噴出的氣體，而以非接觸狀態輸送聚醯亞胺薄膜50。而且，會由各薄膜輸送導引體10a至10e之噴氣孔噴出加熱氣體，故聚醯亞胺薄膜50能藉由加熱氣體加熱而進行應力鬆弛處理。
而且，此應力鬆弛裝置1係內部以分隔板11區隔為複數個區域12a至12e，故可由各薄膜輸送導引體之噴氣孔噴出所分別預先設定之溫度之加熱氣體，而進行使聚醯亞胺薄膜50的溫度段階性地昇溫及降溫之處理。例如，可於應力鬆弛裝置1的前半區域，以任意的昇溫速度加熱聚醯亞胺薄膜，以任意之最高實現溫度處理，而於後半的區域以任意的降溫速度冷卻聚醯亞胺薄膜來處理。
若列舉一具體例，可舉例如：於區域12a至12b中，將聚醯亞胺薄膜的溫度加熱至成為以(聚醯亞胺薄膜之Tg-150)℃至(聚醯亞胺薄膜之Tg+200)℃的範圍所設定之溫度以上，作為第1區域；於區域12c至12d中，使聚醯亞胺薄膜的溫度成為未達第1區域所設定之溫度、且以(聚醯亞胺薄膜之Tg-150)℃至(聚醯亞胺薄膜之Tg)℃的範圍所設定之溫度，作為第2區域；於區域12e中，使聚醯亞胺薄膜的溫度冷卻至成為未達第2區域所設定之溫度、且以(聚醯亞胺薄膜之Tg-150)℃至常溫(大氣溫度或室溫)的範圍所設定之溫度，作為第3區域，以進行應力鬆弛處理之方法。第3區域較佳為冷卻至常溫。
在第1區域，將聚醯亞胺薄膜加熱至上述 所設定之溫度以上，藉此可以較佳效率鬆弛殘留於熱硬化後之聚醯亞胺薄膜的應力。又，聚醯亞胺薄膜之Tg(玻璃轉移溫度)，係指構成聚醯亞胺薄膜的聚合物之運動性很大變化之邊界溫度。本發明中，係使用動態黏彈性測定裝置(TAINSTRUMENTS公司製RSA-G2)，以頻率1Hz、昇溫速度10℃/分鐘所測定之tan δ之譜峰溫度作為聚醯亞胺薄膜之Tg。
在第1區域中，較佳為以可使聚醯亞胺薄膜50段階性地昇溫之方式，調整由薄膜輸送導引體10a至10b之噴氣孔所噴出的氣體的溫度。而且，在第2區域及第3區域中，較佳為以可使聚醯亞胺薄膜50段階性地降溫之方式，調整由薄膜輸送導引體10c至10d之噴氣孔所噴出的氣體的溫度。於再加熱步驟之第1區域及冷卻固化步驟之第2區域中，段階性地改變溫度，藉此可平穩地加熱處理聚醯亞胺薄膜50，而可以較佳效率防止急遽的溫度變化所伴隨之皺紋或凹凸的產生。
又，第1圖之應力鬆弛裝置中，第1區域(區域12a至12b)、第2區域(區域12c至12d)、第3區域(區域12e)之全部中使用懸浮輸送裝置，惟在第3區域(區域12e)時聚醯亞胺薄膜係呈不易造成刮傷等之狀態，故亦可僅於第1區域(區域12a至12b)及第2區域(區域12c至12d)使用懸浮輸送裝置，而於第3區域(區域12e)使用懸浮輸送裝置以外的輸送裝置進行處理。懸浮輸送裝置以外的輸送裝置，可列舉接觸式導輥等。
應力鬆弛處理較佳為不以抓持具等固定聚醯亞胺薄膜50之兩端緣，而於各薄膜輸送導引體上以非接觸狀態進行輸送。若以抓持具固定聚醯亞胺薄膜50之兩端緣，有時無法充分減低殘留應力，有時尺寸安定性會降低。
以所述方式進行應力鬆弛處理而得之聚醯亞胺薄膜，係平面性優異，且表面的刮傷、皺紋、凹凸等較少。尤其，可藉由使用第3圖至5所示之薄膜輸送導引體，將加熱氣體近乎均等地吹出於聚醯亞胺薄膜之全面以進行應力鬆弛處理，故不易產生壓力不均或加熱不均等，而可效率良好地鬆弛殘留應力。此外，可抑制於薄膜表面產生皺紋或凹凸等，而可以較佳效率製造平面性良好的聚醯亞胺薄膜。
以所述方式製造的聚醯亞胺薄膜，可適合使用於電氣/電子零件的基板或絕緣材料等。例如可使用：TAB用膠帶、COF用膠帶等膠帶基材，IC晶片等晶片構件等的包覆基材、液晶顯示器、有機電激發光顯示器、電子紙、太陽電池、印刷電路基板等的基底基板。
(第2實施形態)
其次，使用第2圖說明本發明之第2實施形態所使用之應力鬆弛裝置。又，與第1圖所示之應力鬆弛裝置實質上相同處賦予相同符號而省略說明。
第2圖所示之應力鬆弛裝置，係於區域12b、12c中，面對於薄膜輸送導引體10b、10c的薄膜輸送面，配置之薄膜壓制裝置15a、15b。
薄膜壓制裝置係朝對向配置的薄膜輸送導引體的薄膜輸送面噴出氣體，藉由氣體的噴出壓，以使通過各輸送導引體與薄膜壓制裝置的輸送面之間之聚醯亞胺薄膜壓制於薄膜輸送導引體的薄膜輸送面側者。
在第2圖所示之應力鬆弛裝置中，薄膜壓制裝置15a、15b係具有於薄膜輸送導引體10b,10c的薄膜輸送面之間具有特定的間隙所配置之凹曲面16。而且，於該凹曲面16上設置噴氣孔(未圖示)。而且，於薄膜壓制裝置15a、15b係連接由熱風加熱器AH2、3延伸出之氣體導入管L2a、L3a，且由各薄膜壓制裝置15a、15b噴出加熱氣體之方式構成。
第2圖所示之應力鬆弛裝置中，若於各薄膜輸送導引體及各薄膜壓制裝置通過各氣體導入管而導入氣體，由各薄膜輸送導引體及各薄膜壓制裝置之噴氣孔噴出氣體。藉此，於區域12a、12d、12e以由薄膜輸送導引體10a、10d、10e噴出的氣體之噴出壓而懸浮輸送聚醯亞胺薄膜50。而且，於區域12b、12c中，聚醯亞胺薄膜50係被夾於由薄膜輸送導引體10b、10c的薄膜輸送面所噴出的氣體與由薄膜壓制裝置15a、15b所噴出的氣體之間而懸浮輸送。
此處，僅於聚醯亞胺薄膜的一面吹出氣體而懸浮輸送聚醯亞胺薄膜時，相較於聚醯亞胺薄膜之寬度方向兩側，有時寬度方向中央部附近者施加於聚醯亞胺薄膜之壓力變強。聚醯亞胺薄膜之溫度低的狀態時，即使於 聚醯亞胺薄膜之寬度方向產生壓力不均，也無特別問題，但當聚醯亞胺薄膜曝於高溫時，有時產生加熱不均勻而平面性降低。相對於此，藉由於聚醯亞胺薄膜之雙面吹出氣體而懸浮輸送，幾乎不產生壓力不均勻而可懸浮輸送聚醯亞胺薄膜。因此，變得更不易產生聚醯亞胺薄膜之加熱不均，且可得到平面性更良好的聚醯亞胺薄膜。
而且，此實施形態係由薄膜壓制裝置15a、15b噴出加熱氣體，故於區域12b、12c中，加熱氣體會被吹出至聚醯亞胺薄膜50的雙面。因此，可迅速地將聚醯亞胺薄膜加熱至所希望的溫度，可以更良好的效率進行應力鬆弛處理。而且，可將裝置總長度更小型化。
本發明中，薄膜壓制裝置的構造並無特別限定，只要噴氣孔形成於面對於薄膜輸送導引體之前述薄膜輸送面的面(以下稱為薄膜壓制面)即可。例如可列舉：於薄膜壓制面配置與薄膜輸送導引體相同的積層篩網、多孔質陶瓷、多孔質金屬、衝孔金屬材等多孔質材料，而通過多孔質材料噴出氣體之構造；於薄膜壓制面衝孔出氣體噴出孔之構造；於薄膜壓制面形成狹縫噴嘴之構造等。較佳為通過多孔質材料噴出氣體之構造。依據此，可對於通過薄膜輸送導引體與薄膜壓制裝置的輸送面之間之聚醯亞胺薄膜幾乎均等地吹出氣體。多孔質材料可使用與前述第1實施形態的薄膜輸送導引體所說明的多孔質材料相同者。
本發明中，薄膜壓制裝置的形狀並無特別 限定。較佳為依照面對於薄膜壓制裝置所配置之薄膜輸送裝置的形狀而適當選擇。較佳之組合係薄膜輸送導引體的薄膜輸送面呈凸曲面，薄膜壓制裝置的薄膜壓制面呈凹曲面之組合。此時，更佳為薄膜壓制裝置的薄膜壓制面係以較薄膜輸送導引體的薄膜輸送面更大的曲率，而且呈對向而彎曲之凹曲面，且面對於薄膜輸送導引體的薄膜輸送面以預先設定的一定距離離開而配置之形狀。依據此種組合，由薄膜輸送導引體的薄膜輸送面、與薄膜壓制裝置的薄膜壓制面以均勻的壓力吹出氣體至聚醯亞胺薄膜，故可以安定的形狀追隨曲面之方式進行輸送，可使所得到之聚醯亞胺薄膜的平面性更良好。
本發明中，薄膜輸送導引體的薄膜輸送面、與薄膜壓制裝置的薄膜壓制面之間隔，較佳為0.2至40mm，更佳為0.2至10mm，最佳為0.2至5mm。若上述間隔未達0.2mm，聚醯亞胺薄膜有變得容易接觸薄膜輸送導引體或薄膜壓制裝置之傾向。
本發明中，由各薄膜壓制裝置噴出之氣體的溫度，係可與由對向配置之薄膜輸送導引體噴出之加熱氣體的溫度相同，亦可為相異。
本發明中，由各薄膜壓制裝置噴出之氣體的流速，係可與由對向配置的薄膜輸送導引體噴出之加熱氣體的流速相同，亦可為相異。由薄膜壓制裝置噴出之氣體的流速，較佳為由對向配置的薄膜輸送導引體噴出之加熱氣體的流速的0.5至1.5倍。若於上述範圍，可更有效地 抑制聚醯亞胺薄膜之壓力不均。
本發明中，各薄膜壓制裝置的薄膜壓制面之氣體噴出孔所形成的區域，與對向配置的薄膜輸送導引體之薄膜輸送面上的氣體噴出孔所形成的區域相比，係以寬度方向的長度相等為佳。薄膜壓制裝置的氣體噴出孔所形成的區域若於上述範圍，幾乎不產生壓力不均勻，而可使聚醯亞胺薄膜懸浮輸送。
又，此實施形態中，係於區域12b、12c配置有薄膜壓制裝置，惟亦可僅配置於區域12b、12c之任一者。而且，亦可配置於區域12a至12e之全部區域。較佳為於上述第1區域(區域12a至12b)、第2區域(區域12c至12d)中，配置成聚醯亞胺薄膜被曝露於特別高溫的區域。
而且，此實施形態中，各區域之薄膜輸送裝置與薄膜壓制裝置係以能夠從相同的加熱器導入加熱氣體之方式構成，但亦可以能夠從相異的加熱器導入相同溫度或相異溫度的加熱氣體之方式構成。
而且，在第2實施形態中，亦可考量薄膜壓制裝置之配置，而設置第1實施形態中之紅外線加熱器。
而且，上述實施形態係適用於聚醯亞胺薄膜之例，惟本發明並不限於聚醯亞胺薄膜，而可適用於各種薄膜之應力鬆弛處理。
適於進行本發明之應力鬆弛處理的薄膜之基材，主要可列舉熱塑性樹脂，可適用於例如作為一般光學薄膜用樹脂之聚碳酸酯、聚酯、聚醚碸、聚芳酯、聚醯 亞胺、聚烯烴等。而且，亦可使用聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碸、聚乙烯、聚氯乙烯、脂環式烯烴聚合物、丙烯酸系聚合物、纖維素二乙酸酯、纖維素三乙酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯等。
(實施例)
(試驗例1)
(例1至4)
將使用3,3’,4,4’-聯苯基四甲酸二酐作為四甲酸二酐成分、使用對-伸苯基二胺作為二胺成分所製造的聚醯亞胺薄膜(厚度：25μm、Tg：340℃)導入至第1圖所示之應力鬆弛裝置，以表1所示之加熱條件進行應力鬆弛處理。例1至4中，係可使聚醯亞胺以非接觸狀態輸送。
又，各薄膜輸送導引體中之第8圖所示之包角θ係150°，跨於薄膜輸送導引體之間的直線部之長度L為50mm。
對於應力鬆弛處理後之聚醯亞胺薄膜，評估平面性、尺寸安定性、有無刮傷。平面性係將裁成A4尺寸之試樣展開於平坦的桌面上，將薄膜之皺紋或凹凸的產生狀態與未施行應力鬆弛處理之聚醯亞胺薄膜以目視進行比較並評估。
平面性係若試樣的表面狀態與未進行應力鬆弛處理之聚醯亞胺薄膜相同，則為◎；若與未進行應力鬆弛處理之聚醯亞胺薄膜幾乎相同，則為○；較未進行應力鬆弛處理之聚醯亞胺薄膜明顯不平整者，則為×。聚醯亞 胺薄膜之尺寸安定性的評估，係使用熱機械分析裝置(SII Nano Technology股份有限公司製之EXSTAR6100 TMA/SS)測定線膨脹係數(CTE)，確認出線膨脹係數(CTE)大幅變化之點(折曲點)的有無。無折曲點者為○，有折曲點者為×。以目視評估有無刮傷，無醒目的刮傷者為○、有醒目的刮傷者為×。結果記於表1。表1中，「←」之意義係同於左邊。
又，例1,2所使用之薄膜輸送導引體係如第3圖所示，整體為略呈圓筒狀，除了兩端部102a、102b之外幾乎全部周圍係配置多孔質材料101，於一個端部102a係成為連接氣體導入管103之構造。
而且，例3所使用之薄膜輸送導引體係如第6圖所示，整體係略呈圓筒狀，且於薄膜輸送面衝孔有氣體噴出孔105，成為於一個端部連接氣體導入管106之構造。
而且，例4所使用之薄膜輸送導引體係如第7圖所示，整體略呈圓筒狀，且於上面形成狹縫噴嘴108，於一個端部連接氣體導入管109之構造。狹縫噴嘴108(噴出孔)的尺寸為T0.5mm×W380mm。
如表1所示，使用由噴氣孔噴出加熱氣體以非接觸狀態輸送聚醯亞胺薄膜之懸浮輸送裝置，而以非 接觸狀態輸送聚醯亞胺薄膜，同時進行應力鬆弛處理之例1至4，係殘留於加熱硬化後之聚醯亞胺薄膜的應力被充分鬆弛，而可得到尺寸安定性佳之聚醯亞胺薄膜。
而且，使用成為通過多孔質材料而噴出加熱氣體之構造者作為薄膜輸送導引體之例1、2係幾乎無皺紋或凹凸且平面性佳者。
(試驗例2)
(例5)
將使用3,3’,4,4’-聯苯基四甲酸二酐作為四甲酸二酐成分、使用對-伸苯基二胺作為二胺成分所製造的聚醯亞胺薄膜(厚度：25μm，Tg：340℃)導入至第2圖所示之應力鬆弛裝置，依以下所示之條件進行應力鬆弛處理。
薄膜輸送導引體10a至10e係使用以多孔質材料(噴射孔的尺寸：約100μm、噴射孔之孔間隔：0.4mm)形成薄膜輸送面，而具有第3圖所示之構造者。又，薄膜輸送導引體10a、10b、10d、10e係使用直徑75mm之略呈圓筒狀者，薄膜輸送導引體10c係使用直徑150mm之略呈圓筒狀者。
又，各薄膜輸送導引體之第8圖所示之包角θ為150°，且跨於薄膜輸送導引體之間的直線部之長度L為50mm。
薄膜壓制裝置15a、15b係使用薄膜壓制面沿著薄膜輸送導引體10b、10c的薄膜輸送面之呈凹曲面，且以多孔質材料(噴射孔的尺寸：約100μm、噴射孔之孔 間隔：0.4mm)所形成者。
應力鬆弛處理條件係輸送張力0.2MPa、輸送速度1m/分鐘。而且，區域12a中係由薄膜輸送導引體10a以風量25m3/分鐘/m2噴出溫度250℃的熱風。而且，區域12b中係由薄膜輸送導引體10b以風量35m3/分鐘/m2噴出溫度450℃的熱風，由薄膜壓制裝置15a以風量35m3/分鐘/m2噴出溫度450℃的熱風。而且，區域12c中係由薄膜輸送導引體10c以風量20m3/分鐘/m2噴出溫度300℃的熱風，由薄膜壓制裝置15b以風量20m3/分鐘/m2噴出溫度300℃的熱風。而且，區域12d中係由薄膜輸送導引體10d以風量20m3/分鐘/m2噴出溫度200℃的熱風。而且，區域12e中係由薄膜輸送導引體10e以風量15m3/分鐘/m2噴出常溫的氣體。
以上述條件使聚醯亞胺薄膜進行應力鬆弛處理後，結果，可以非接觸狀態輸送聚醯亞胺薄膜，同時並進行應力鬆弛處理。而且，區域12b中，薄膜輸送導引體10b與聚醯亞胺薄膜之間隔為3mm，薄膜壓制裝置15a與聚醯亞胺薄膜之間隔為3mm。而且，區域12c中，薄膜輸送導引體10c與聚醯亞胺薄膜之間隔為3mm，薄膜壓制裝置15b與聚醯亞胺薄膜之間隔為3mm。
應力鬆弛處理後之聚醯亞胺薄膜之尺寸安定性為○，平面性為◎，有無刮傷為○。
(例6)
將使用3,3’,4,4’-聯苯基四甲酸二酐作為 四甲酸二酐成分、使用對-伸苯基二胺作為二胺成分所製造的聚醯亞胺薄膜(厚度：25μm、Tg：340℃)導入至為第2圖所示之應力鬆弛裝置薄膜，且未設置壓制裝置15a、15b之應力鬆弛裝置中，以下所示之條件進行應力鬆弛處理。薄膜輸送導引體10a至10e係使用與例5相同者。應力鬆弛處理條件，除了於區域12b係由薄膜輸送導引體10b以風量40m3/分鐘/m2噴出溫度450℃的熱風，於區域12c係由薄膜輸送導引體10c以風量30m3/分鐘/m2噴出溫度300℃的熱風以外，其餘係與例5相同之條件。
以上述條件使聚醯亞胺薄膜進行應力鬆弛處理，結果，可以非接觸狀態輸送聚醯亞胺薄膜，同時進行應力鬆弛處理。
應力鬆弛處理後之聚醯亞胺薄膜之尺寸安定性為○，平面性為○，有無刮傷為○。
依例5與例6之結果，可將聚醯亞胺薄膜夾於由薄膜輸送導引體的薄膜輸送面所噴出的氣體、與由薄膜壓制裝置所噴出的氣體之間，而一邊懸浮輸送一邊進行應力鬆弛處理，藉此可得到平面性更良好的聚醯亞胺薄膜。
1‧‧‧應力鬆弛裝置
10a至10e‧‧‧薄膜輸送導引體
11‧‧‧分隔板
12a至12e‧‧‧區域
50‧‧‧聚醯亞胺薄膜
AH1至5‧‧‧熱風加熱器
IR1、IR2‧‧‧紅外線加熱器
L1至L5‧‧‧氣體導入管

Claims (18)

  1. 一種薄膜之製造方法，其係進行薄膜的應力鬆弛處理之薄膜製造方法，其特徵係使用具備有複數個薄膜輸送導引體之懸浮輸送裝置，而該複數個薄膜輸送導引體係具有已設置噴氣孔之凸曲面狀的薄膜輸送面；使從前述噴氣孔對薄膜噴出加熱氣體，而使薄膜交互地朝相反方向彎曲而以非接觸狀態一邊進行輸送一邊進行前述應力鬆弛處理。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜之製造方法，其係設置薄膜壓制裝置，該薄膜壓制裝置具有面對於前述薄膜輸送導引體的薄膜輸送面，且在與該薄膜輸送面之間具有特定的間隙所配置之凹曲面，且於該凹曲面設有噴氣孔；藉從前述薄膜輸送導引體的噴氣孔噴出之加熱氣體、與從前述薄膜壓制裝置的噴氣孔噴出之加熱氣體，對薄膜的雙面吹出加熱氣體而進行懸浮輸送。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之薄膜之製造方法，其係改變從複數個薄膜輸送導引體的噴氣孔噴出之加熱氣體的溫度而進行前述應力鬆弛處理。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之薄膜之製造方法，其係使加熱處理聚醯亞胺薄膜的前驅物所得之聚醯亞胺薄膜進行應力鬆弛處理。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之薄膜之製造方法，其中，前述應力鬆弛處理係具有：將聚醯亞胺薄膜的溫度加熱至成為以(聚醯亞胺薄 膜之玻璃轉移溫度(Tg)-150)℃至(聚醯亞胺薄膜之玻璃轉移溫度(Tg)+200)℃的範圍所設定之溫度以上之步驟1；在進行步驟1之後，使聚醯亞胺薄膜的溫度成為未達步驟1所設定的溫度、且以(聚醯亞胺薄膜之玻璃轉移溫度(Tg)-150)℃至(聚醯亞胺薄膜之玻璃轉移溫度(Tg))℃的範圍所設定的溫度之步驟2；在進行步驟2之後，使聚醯亞胺薄膜的溫度冷卻至常溫之步驟3；至少於前述步驟1及前述步驟2中，使用前述懸浮輸送裝置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜之製造方法，其中，前述步驟2及前述步驟3係以階段性降低聚醯亞胺薄膜的溫度來進行。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之薄膜之製造方法，其中，前述薄膜之輸送路徑中之一個彎曲部至下一個彎曲部之直線部的長度為50mm以下。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之薄膜之製造方法，其中，使前述薄膜之輸送路徑的彎曲部之曲率半徑超過15mm、且在270mm以下。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之薄膜之製造方法，其中，前述薄膜之輸送路徑中，1個薄膜輸送導引體沿著薄膜輸送面彎曲的角度為90至270°。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之薄膜之製造方 法，其中，前述薄膜輸送導引體的薄膜輸送面係以多孔質材料形成，且為通過該多孔質材料噴出加熱氣體之構造。
  11. 一種薄膜製造裝置，其係具有使薄膜進行應力鬆弛處理的應力鬆弛裝置之薄膜製造裝置，前述應力鬆弛裝置係具備從噴氣孔對薄膜噴出加熱氣體而以非接觸狀態加熱並進行輸送之懸浮輸送裝置，前述懸浮輸送裝置係具備複數個薄膜輸送導引體，該複數個薄膜輸送導引體為具有已設置噴氣孔之凸曲面狀薄膜輸送面；前述薄膜輸送導引體之凸曲面交互朝相反方向排列，從前述噴氣孔對薄膜噴出加熱氣體，並使薄膜交互地朝相反方向彎曲而以非接觸狀態進行輸送之方式構成。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之薄膜製造裝置，其中，前述懸浮輸送裝置係進一步具備薄膜壓制裝置，該薄膜壓制裝置係具有面對前述薄膜輸送導引體的薄膜輸送面，而於與該薄膜輸送面之間具有特定的間隙所配置之凹曲面，且該凹曲面設有噴氣孔；以從前述薄膜輸送導引體的噴氣孔噴出之加熱氣體、與從前述薄膜壓制裝置的噴氣孔噴出之加熱氣體，對薄膜的雙面吹出加熱氣體而進行懸浮輸送之方式構成。
  13. 如申請專利範圍第11項或第12項所述之薄膜製造裝置，其中，前述複數個薄膜輸送導引體係以可分別地 設定從噴氣孔噴出的氣體溫度之方式構成。
  14. 如申請專利範圍第11項或第12項所述之薄膜製造裝置，其中，前述應力鬆弛裝置係將加熱處理聚醯亞胺薄膜的前驅物所得之聚醯亞胺薄膜進行應力鬆弛處理者。
  15. 如申請專利範圍第項11或第12項所述之薄膜製造裝置，其係設定成：於以前述薄膜輸送導引體所形成之前述薄膜之輸送路徑中，一個彎曲部至下一個彎曲部之直線部的長度為50mm以下。
  16. 如申請專利範圍第11項或第12項所述之薄膜製造裝置，其中，前述薄膜輸送導引體之薄膜輸送面的曲率半徑為15mm以上、250mm以下。
  17. 如申請專利範圍第11項或第12項所述之薄膜製造裝置，其係設定成：於以前述薄膜輸送導引體所形成之前述薄膜之輸送路徑中，1個薄膜輸送導引體沿薄膜輸送面彎曲的角度為90至270°。
  18. 如申請專利範圍第11項或第12項所述之薄膜製造裝置，其中，前述薄膜輸送導引體的薄膜輸送面係以多孔質材料形成，且為通過該多孔質材料而噴出加熱氣體之構造。
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