(57)【要約】【課題】オイル膜を形成するためのプレートをリジッドな素材で作製することを可能にし、パターニング膜塗布装置を全てリジッドなもので構成することにより、耐久性を向上させ、安定して多種類のオイルマスキングパターンを連続して形成させる。【解決手段】内管２でパターニング膜を形成するため気化されたオイルを通過させる開口部６を設けた内管２と、内管２の外周を覆うようにして設けられ、かつ開口部７が設けられた外管フレーム１０と、外管フレーム１０の開口部７と重なるようにして設けられ、かつ気化したオイルを噴霧する透孔５が複数個設けられた透孔群９を具備するリジッドノズルプレート４とを備える。透孔群９を成す透孔５の形状または配列パターンを、各リジッドノズルプレート４においてそれぞれ異ならせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状にパターニングされた膜を真空中で基材上に対して形成するパターニング膜塗布装置において、
内部にパターニング膜の原料となる液体が供給される供給部を有しかつ前記液体を放出する開口部を有する内管と、前記内管を覆うようにして設けられた外管と、前記内管の内部に供給された前記液体を放出する少なくとも１つの透孔が前記外管の長手方向に列を成して設けられた透孔群とを備え、
前記透孔群を前記外管周面上に複数設け、前記各透孔群を成している透孔の形状または配列パターンを異にし、前記外管を回転可能にし、前記外管を回転させかつ前記内管の前記開口部と前記透孔群との位置を合わせることにより前記透孔群の種類を切り替えることを特徴とするパターニング膜塗布装置。
【請求項２】
前記外管は、周面に複数の開口部が設けられた外管フレームと、前記透孔群を有する複数のノズルプレートとを備え、前記複数のノズルプレートを前記外管フレームの前記開口部と位置を合わせて設置しかつ前記ノズルプレートを着脱可能にしたことを特徴とする請求項１記載のパターニング膜塗布装置。
【請求項３】
前記外管にヒーターが埋設し、前記内管と前記外管とを独立に温度制御可能にしたことを特徴とする請求項１または２記載のパターニング膜塗布装置。
【請求項４】
基材フィルムを繰り出す繰り出しローラと、前記繰り出しローラから繰り出されて走行する前記基材フィルム上にパターニング膜を所定形状に形成するパターニング膜塗布ユニットと、前記繰り出しローラから繰り出されて走行する前記基材フィルム上に金属を蒸着する蒸着ユニットと、金属が蒸着された前記基材フィルムを巻き取る巻き取りローラとを備えた真空蒸着装置であって、
前記パターニング膜塗布ユニットとして、請求項１〜３いずれか１項記載のパターニング膜塗布装置を搭載したことを特徴とする真空蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中で基材上にパターニングされた膜を形成するパターニング膜塗布装置およびこれを備えた真空蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムコンデンサを製造する際には、マージンと呼ばれる非金属膜部を形成させる必要がある。マージンの形成は、次のような方法で行われる。
【０００３】
先ず、真空中にて繰り出しローラからフィルムを繰り出させて走行させ、このフィルム上におけるマージンになる箇所に対して、パターニング膜塗布装置からマスキングオイルを噴霧してオイル膜を帯状に形成する。次に、表面にオイル膜が帯状に形成されたフィルムに対して金属蒸着を行う。すると、オイル膜が形成されなかった部分には金属が蒸着して電極膜が形成される。一方、オイル膜が形成された部分には金属が蒸着しない。このようにしてマージンと呼ばれる非金属膜部が形成される。
【０００４】
図８〜図１０を参照して従来のパターニング膜塗布装置について説明する。
【０００５】
図８に示す従来例は、マスキングオイルが供給された金属管８１に、マスキングオイルが噴霧可能な複数個の同形状の透孔８２が透孔群８３を成すように穿設された構造である。
【０００６】
また、図９（ａ），（ｂ）に示すように、一般的に製品品種によって、マージンの幅や隣接するマージン間の距離が異なる。よって、フィルム９０，９１におけるマージンを形成するためのオイル膜の配列パターン（マージンの幅Ｌｃや隣接するマージン間の距離Ｌｄ）も変更することが必要になる。つまり、製品品種の切り替えごとにパターニング膜塗布装置を取り替える必要があり、非常に手間がかかるという課題があった。また、真空設備を用いているためパターニング膜塗布装置の取り替えごとに真空排気に時間がかかり、非常に生産効率が悪くなるという課題もあった。
【０００７】
この課題の解決策として、特許文献１に記載された発明では、図１０に示す説明図のように、内部にマスキングオイルが供給される管状のマスキングロール１０１と、このマスキングロール１０１の周面に設けられ、かつマスキングロール１０１の内部に供給されたマスキングオイル１０５が放出される開口部１０２と、マスキングロール１０１の外周に開口部１０２と重なり合って、この開口部１０２から放出されたマスキングオイル１０５が通過する数種類の透孔群（各透孔は矩形状でも円形状でもよい）１０３が設けられた、フレキシブルな素材で作製されたノズルプレート（以下、フレキシブルノズルプレートと呼ぶ）１０４とを備えたパターニング膜塗布装置１００を用い、フレキシブルノズルプレート１０４を、図１０中の矢印方向にフィードすることにより、透孔群１０３のパターンを変更して、１本の原反フィルムに複数の品種を連続して生産するという方法を採用し、生産効率を向上させていた。
【特許文献１】特開２００１−２７９４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のような従来のパターニング膜塗布装置１００は、構成物として強度的に弱いフレキシブルノズルプレート１０４が存在するため、耐熱性に課題があり、マスキングオイル加熱時にフレキシブルノズルプレート１０４が熱変形し、透孔部が広がってしまうという課題があった。さらに、透孔部の角が立ち、基材フィルムに傷が入ってしまうこともあった。以上のような耐久性の課題から、数回の生産で取り替えなければならなかった。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであって、オイル膜を形成するためのプレートをリジッドな素材で作製することを可能にし、パターニング膜塗布装置を全てリジッドなもので構成することにより、耐久性を向上させ、安定して多くの種類のオイルマスキングパターンを連続して形成させることができるパターニング膜塗布装置およびそれを備えた真空蒸着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、所定形状にパターニングされた膜を真空中で基材上に対して形成するパターニング膜塗布装置において、内部にパターニング膜の原料となる液体が供給される供給部を有しかつ前記液体を放出する開口部を有する内管と、前記内管を覆うようにして設けられた外管と、前記内管の内部に供給された前記液体を放出する少なくとも１つの透孔が前記外管の長手方向に列を成して設けられた透孔群とを備え、前記透孔群を前記外管周面上に複数設け、前記各透孔群を成している透孔の形状または配列パターンを異にし、前記外管を回転可能にし、前記外管を回転させかつ前記内管の前記開口部と前記透孔群との位置を合わせることにより前記透孔群の種類を切り替えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成により、耐久性に優れたパターニング膜塗布装置を提供することができ、さらに複数の配列パターンのパターニング膜を形成することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のパターニング膜塗布装置において、外管は、周面に複数の開口部が設けられた外管フレームと、透孔群を有する複数のノズルプレートとを備え、複数のノズルプレートを外管フレームの開口部と位置を合わせて設置しかつノズルプレートを着脱可能にしたことを特徴とする。
【００１３】
このような構成により、透孔列が設けられたノズルプレートを取り替えることにより、多くのパターンのパターニング膜の形成に対応することができる。
【００１４】
請求項３に記載のパターニング膜塗布装置は、請求項１または２記載のパターニング膜塗布装置において、前記外管にヒーターが埋設し、前記内管と前記外管とを独立に温度制御可能にしたことを特徴とする。
【００１５】
このような構成により、内管に供給された液体が加熱され蒸気になったときなどに、蒸気が外管周面、もしくはリジッドノズルプレート表面に凝集することなく安定して、パターニング膜を形成することができる。
【００１６】
請求項４に記載の真空蒸着装置は、基材フィルムを繰り出す繰り出しローラと、前記繰り出しローラから繰り出されて走行する前記基材フィルム上にパターニング膜を所定形状に形成するパターニング膜塗布ユニットと、前記繰り出しローラから繰り出されて走行する前記基材フィルム上に金属を蒸着する蒸着ユニットと、金属が蒸着された前記基材フィルムを巻き取る巻き取りローラとを備えた真空蒸着装置であって、前記パターニング膜塗布ユニットとして、請求項１〜３いずれか１項記載のパターニング膜塗布装置を搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るパターニング膜塗布装置および真空蒸着装置によれば、パターニング膜塗布装置の構成部材を全てリジッドなものにすることを可能にしたことにより、耐久性を向上させることができ、安定して、複数の配列パターンのパターニング膜を連続して形成させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、パターニング膜塗布装置の構造を図面を参照して詳細に説明しながら、フィルムコンデンサにおけるマージン形成および有機ＥＬデバイスの発光層形成を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係るパターニング膜塗布装置の実施形態の一部を縦断面して示す斜視図、図２は本実施形態の要部である外管フレームおよびリジッドノズルプレートを示す斜視図である。
【００２０】
図１，図２に示すように、本実施形態におけるパターニング膜塗布装置１は、内管２に供給されたパターニング膜を形成するためのオイル（図示せず）が加熱により気化し、気化したオイルが通過可能な開口部６を設けた内管２と、内管２の外周を覆うようにして設けられ、かつ開口部７が設けられた外管フレーム１０と、外管フレーム１０の開口部７と重なるようにして設けられ、気化したオイルを噴霧する透孔５が複数個同列状に設けられた透孔群９を有する剛体からなるリジッドノズルプレート４と、リジッドノズルプレート４を加熱するためのヒーター８とを備えている。
【００２１】
前記透孔群９を成す透孔５の形状または配列パターンは、各リジッドノズルプレート４において、それぞれ異なっている。
【００２２】
オイル膜形成時には、内管２に設けられた開口部６と外管フレーム１０に設けられた開口部７とが位置を合わせて組み付けられている。オイルは、内管２に供給され、内管２を加熱することにより気化し、開口部６および開口部７を経てリジッドノズルプレート４に設けられた透孔群９の各透孔５から噴霧される。この他、直接気化したオイルを内管２の内部に供給してもよい。
【００２３】
そして、図示していないが、リジッドノズルプレート４に接するようにして基材フィルムが走行しており、このフィルム上にオイル膜が形成される。
【００２４】
以下、フィルムコンデンサにおけるマージン形成について図３を参照して説明する。図３は本発明に係るパターニング膜塗布装置を備えた真空蒸着装置の実施形態の概略構成図である。
【００２５】
図３に示す真空蒸着装置３０において、繰り出しローラ３１から、ポリエチレンテレフタラート，ポリエチレンナフタレート，ポリスチレン、およびポリプロピレンなどの高分子フィルムを基材フィルムとするフィルム３５を繰り出し、パラフィン系オイルあるいはフッ素化オイルなどのオイルが供給された、前記実施形態のパターニング膜塗布装置と同様の構成であるパターニング膜塗布ユニット３２を通過したときにフィルム３５の片面にオイル膜が形成される。
【００２６】
次に、金属蒸着ユニット３３を通過したときに、アルミニウムや銅などの金属が蒸着される。このとき、オイル膜が形成されていない部分には金属膜が形成されるが、オイル膜が形成されている部分にはオイル膜がマスクとなり金属膜が形成されない。この金属膜が形成されていない部分がフィルムコンデンサのマージンとなる。
【００２７】
そして、フィルム３５は、図３中の矢印にて示すように走行を続け、前記金属膜が形成された面とは逆面に対して同様にして、マージンが形成された金属膜が形成され、巻き取りローラ３４にて巻き取られる。
【００２８】
以下に、オイル膜の形成について詳細を説明する。オイルが供給されている内管２をオイルの蒸発量が一定以上になる温度（例えば、１００℃から２００℃程度）で加熱することにより、オイルが気化する。そして、内管２の開口部６と、外管フレーム１０の開口部７、およびリジッドノズルプレート４に設けられている透孔群９の各透孔５を経て、気化したオイルが噴霧される。
【００２９】
このとき、リジッドノズルプレート４の温度が低いと、気化したオイルがリジッドノズルプレート４表面で凝集して、安定した蒸気噴霧ができない。よって、ヒーター８によってリジッドノズルプレート４の温度制御を行う必要がある。リジッドノズルプレート４の温度は、気化したオイルの凝集を回避することを考えると、オイルの温度以上に設定することが望ましい。そして、噴霧されたオイル蒸気は、フィルムに付着後に放熱して固体状または粘稠な液体状のオイル膜が形成される。
【００３０】
次に、図１０に示すパターニング膜塗布装置１００を用いてマージンを形成したときと比較して、本実施形態のパターニング膜塗布装置１を用いて生産したときの優位性について説明する。なお、製品の良品判定は、マージン幅がスペック内であること、およびフィルムに傷がないことの２点である。
【００３１】
図４は本実施形態のパターニング膜塗布装置１の構成部品の一つであるリジッドノズルプレート４の模式図を示しており、このリジッドノズルプレート４の透孔５の幅Ｌａは、０．３５ｍｍ（形成させるマージン幅の設計値は０．４ｍｍ）である。一般的に、透孔５の幅Ｌａに対してマージンの幅は大きくなるため、設計するマージン幅に対して少し小さく透孔の幅Ｌａを設計することが一般的である。
【００３２】
図５には本実施形態のパターニング膜塗布装置１を用いてマージンを形成したときのマージン幅の測定結果を示している。なお、使用したリジッドノズルプレートは図４で示したＬａ＝０．３５ｍｍのものである。このときのマージン幅の許容寸法スペックは０．４±０．１ｍｍである。図５から分るように、３回の実験において全てのマージンにおいてマージン幅はスペック内に収まっている。
【００３３】
一方、図１０に示す記載のパターニング膜塗布装置１００を用いてマージンを形成したときのマージン幅の測定結果を図６に示しており、３回の実験でスペックアウトしているマージンがあることが分る。
【００３４】
スペックアウトしたマージンに対応するパターニング膜塗布装置の透孔は、熱により変形していたためマージン幅が広がってしまったと考えられる。また、フィルムにも傷が多数形成されており、この傷は、変形して角立ったパターニング膜塗布装置のフレキシブルノズルプレートによるものと考えられる。これらの実験より、本実施形態のパターニング膜塗布装置１は、耐久性に優れており、安定してマージンを形成することが可能であるといえる。
【００３５】
次に、オイル膜のパターン切り替え方法について説明する。透孔５の前記幅Ｌａ、あるいは隣接する透孔５同士の前記間隔Ｌｂが違った透孔群９が形成されたリジッドノズルプレート４が本実施形態のパターニング膜塗布装置１では数種類設けられている。なお、図１では４種類のリジッドノズルプレート４が設けられているが、このリジッドノズルプレート４の数に関しては、これに制限されることなく何種類でもよい。
【００３６】
オイル膜のパターン切り替え時に外管３をモータなどの駆動手段（図示せず）によって駆動させて、所望される透孔群９が形成されたリジッドノズルプレート４を内管２の開口部６と位置を合わせて設置することにより、フィルム上に形成されるオイル膜のパターンを容易に変更することができる。
【００３７】
例えば、図７（ａ），（ｂ）に示すように、１つの原反フィルム７１上に連続して４種類の違うマージンパターン（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）を形成することができる。図７（ｂ）に示すマージンパターン（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）において、黒色部分がマージン（非金属膜部）であり、白色部分が金属膜部分である。
【００３８】
また、外管フレーム１０に対して共に装着することができるリジッドノズルプレート４の数には構造上上限があるが、リジッドノズルプレート４は着脱が可能であるため、本実施形態のパターニング膜塗布装置１により事実上、無数のパターンのオイル膜を形成させることが可能である。
【００３９】
なお、図３では二組のパターニング膜塗布装置を用いてフィルム３５の両面にマージンを形成させているが、内管２の開口部６とは反対側に別の開口部を設けることによって、一組のパターニング膜塗布装置でフィルムの両面にマージンを形成させることも可能である。
【００４０】
また、以上で示した本発明の実施形態では、パターニング膜塗布装置を用いて、フィルムコンデンサのマージンを形成させる例を示したが、内管２に供給する液体はオイルにとどまることはなく、例えばポリパラフェニレンビニレン溶液，ポリフルオレン溶液，ポリチオフェン溶液およびポリパラフェニレン溶液などのπ共役系高分子を内管に供給して、有機ＥＬ素子の発光層として形成させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係るパターニング膜塗布装置およびそれを備えた真空蒸着装置では、装置の構成部材を全てリジッドなものから構成することができるため、耐久性に優れ、また、リジッドノズルプレートの着脱が可能であるため、多種類のパターニング膜の形成に対応することができる。よって、１つのパターニング膜塗布装置を非常に長期間使用することが可能となる。さらに、フィルムコンデンサのマージン形成において、リジッドノズルプレートを切り替えることでオイル膜のパターンを容易に変更できるため、１つの原反フィルムに異なる種類のマージンパターンを形成することができ、非常に効率よく多品種のフィルムコンデンサを生産することが可能となる。
【００４２】
また、内管に供給する液体を適切に選択することにより、例えば有機ＥＬ素子の発光層を形成することが可能となるなど、広範な用途に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るパターニング膜塗布装置の実施形態の一部を縦断面して示す斜視図
【図２】本実施形態の要部である外管フレームおよびリジッドノズルプレートを示す斜視図
【図３】本発明に係るパターニング膜塗布装置を備えた真空蒸着装置の概略構成図
【図４】本実施形態のパターニング膜塗布装置の構成部品の一つであるリジッドノズルプレートの模式図
【図５】本実施形態のパターニング膜塗布装置を用いてマージンを形成したときのマージン幅の測定結果を示す図
【図６】従来のパターニング膜塗布装置を用いてマージンを形成したときのマージン幅の測定結果を示す図
【図７】（ａ）は原反フィルムの全体斜視図、（ｂ）はフィルム面を示す平面図
【図８】従来のパターニング膜塗布装置におけるマスキングオイルが供給される金属管を示す斜視図
【図９】（ａ），（ｂ）において、上図は原反フィルムの全体斜視図、下図はフィルム面を示す平面図
【図１０】従来のパターニング膜塗布装置における要部を示す斜視図
【符号の説明】
【００４４】
１  パターニング膜塗布装置
２  内管
３  外管
４  リジッドノズルプレート
５  透孔
６  内管の開口部
７  外管フレームの開口部
８  ヒーター
９  透孔群
１０  外管フレーム
３０  真空蒸着装置
３１  繰り出しローラ
３２  パターニング膜塗布ユニット
３３  金属蒸着ユニット
３４  巻き取りローラ
３５  フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008121038.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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