(57)【要約】【課題】基材にロールとの接触による欠陥を与えることなく成膜することができる連続成膜装置を提供する。【解決手段】本発明の連続成膜装置は、巻き出しロール８から巻き出された保護材付き基材Ｓを巻出側支持ロール９で回転支持し、保護材Ｐを保護材分離ロール１０で分離した後、基材Ｓを下流側へ搬送する巻き出し部２を有する。また、前記巻出側支持ロール９に掛け渡され、成膜された基材Ｓを回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻取側支持ロール１４と、前記巻取側支持ロール１４を介して前記基材Ｓを巻き取る巻き取りロール１６と、成膜後の基材Ｓが前記巻取側支持ロール１４に支持される際に基材に保護材を積層供給する保護材供給ロール１５を備えた巻き取り部４を有する。さらに、前記巻出側支持ロール９から巻取側支持ロール１４へ張力が付加された状態で連続的に搬送される基材の両面に成膜する成膜源２０を備えた成膜部３を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護材が積層され、ロール状に巻かれた基材を保持し、前記基材を保護材と共に巻き出す巻き出しロールと、前記巻き出しロールから前記保護材と共に巻き出された基材を前記保護材が接触するように回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻出側支持ロールと、前記基材が保護材と共に前記巻出側支持ロールを通過する際、前記基材から保護材を分離する保護材分離手段を備えた巻き出し部と、
前記巻出側支持ロールに掛け渡され、前記保護材が分離された基材を回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻取側支持ロールと、前記巻取側支持ロールを介して前記基材を巻き取る巻き取りロールを備えた巻き取り部と、
前記巻出側支持ロールから前記巻取側支持ロールへ張力が付加された状態で連続的に搬送される基材の表面に成膜する成膜源を備えた成膜部を有する、連続成膜装置。
【請求項２】
さらに、前記基材が前記巻取側支持ロールに支持される際に当該巻取側支持ロールに接触すると共に前記基材に積層するように保護材を前記基材に供給する保護材供給手段が設けられ、前記巻き取りロールは前記基材を保護材と共に巻き取る、請求項１に記載した連続成膜装置。
【請求項３】
ロール状に巻かれた基材を保持し、前記基材を巻き出す巻き出しロールと、前記巻き出しロールから巻き出された基材を回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻出側支持ロールを備えた巻き出し部と、
前記巻出側支持ロールに掛け渡された基材を回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻取側支持ロールと、前記基材が前記巻取側支持ロールに支持される際に当該巻取側支持ロールに接触すると共に前記基材に積層するように保護材を前記基材に供給する保護材供給手段と、前記巻取側支持ロールを介して前記基材を保護材と共に巻き取る巻き取りロールを備えた巻き取り部と、
前記巻出側支持ロールから前記巻取側支持ロールへ張力が付加された状態で連続的に搬送される基材の表面に成膜する成膜源を備えた成膜部を有する、連続成膜装置。
【請求項４】
保護材が積層され、ロール状に巻かれた基材を保持し、前記基材を保護材と共に巻き出す巻き出しロールと、前記巻き出しロールから前記保護材と共に巻き出された基材を前記保護材が接触するように回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻出側支持ロールを備えた巻き出し部と、
前記巻出側支持ロールに掛け渡された基材を回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻取側支持ロールと、前記巻取側支持ロールを介して前記基材を巻き取る巻き取りロールを備えた巻き取り部と、
前記巻出側支持ロールから前記巻取側支持ロールへ張力が付加された状態で連続的に搬送される基材の表面に成膜する成膜源を有し、
さらに、前記基材が保護材と共に前記巻出側支持ロールを通過する際、前記基材から保護材を分離し、巻き取り側へ搬送する保護材分離搬送手段と、成膜後の基材が前記巻取側支持ロールに支持される際に前記保護材分離搬送手段によって分離搬送された保護材を前記巻取側支持ロールに接触すると共に前記基材に積層するように前記基材に搬送しながら供給する保護材搬送供給手段を備えた保護材分離供給部を有する、連続成膜装置。
【請求項５】
前記巻き出し部に前記巻き出しロールと巻出側支持ロールとの間に前記保護材が接触するように搬送ロールが設けられた、請求項１、２又は４に記載された連続成膜装置。
【請求項６】
前記巻き取り部に前記巻取側支持ロールと巻き取りロールとの間に前記保護材が接触するように搬送ロールが設けられた、請求項２、３又は４に記載された連続成膜装置。
【請求項７】
前記成膜部は、基材の両表面に対向するように複数の成膜源を備えた、請求項１から６のいずれか１項に記載された連続成膜装置。
【請求項８】
前記巻き出し部と成膜部との間及び前記成膜部と巻き取り部との間に前記成膜部の内部雰囲気が流動しないように前記基材よりわずかに大きな断面を有する開口部を備えた雰囲気流動抑制部が設けられた、請求項１から７のいずれか１項に記載された連続成膜装置。
【請求項９】
前記雰囲気流動抑制部は、前記基材の搬入側及び搬出側に設けられた、前記基材よりわずかに大きな断面を有する開口部と、当該雰囲気流動抑制部内に連通した真空排気口が設けられた、請求項８に記載された連続成膜装置。
【請求項１０】
前記雰囲気変動抑制部は、前記搬入側又は搬出側のいずれかの開口部に当該開口部を閉塞する遮断弁が設けられた、請求項９に記載された連続成膜装置。
【請求項１１】
前記雰囲気流動抑制部は、前記基材の搬入側及び搬出側に設けられた、前記基材よりわずかに大きな断面を有する開口部と、前記搬入側及び搬出側の開口部をそれぞれ閉塞する遮断弁と、当該雰囲気流動抑制部内に連通した真空排気口が設けられた、請求項８に記載された連続成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックのフィルムやシートなどの帯状基材の表面に機能性皮膜を連続的に成膜する成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラスチックフィルムやシートを基材とするディスプレイ基板が種々提案されており、前記基材には水蒸気や酸素に対するバリア性が要求される。かかるバリア性を付与するために、基材上に透明性のあるＳｉＯｘ皮膜をコーティングすることがあり、生産性の高いコーティング手段が望まれている。前記基材をロールからロールへ搬送する過程でＳｉＯｘ皮膜をコーティングの技術としては、例えば、真空蒸着法，スパッタ法などの物理蒸着法や、プラズマＣＶＤ（Plasma Enhanced-Chemical Vapor Deposition、以下ＰＥ−ＣＶＤと略記する。）法がある。特に、スパッタ法は、緻密な皮膜の形成が可能であり、バリア性の優れた皮膜を形成する手法として好適であり、発明者らの実験によれば、表面状態の良い基板上に、５０〜１００ｎｍのＳｉＯｘ、ＳｉＯＮ皮膜を成膜することにより、モコン法の検出限界である０．０２g/m2・day、０．０２cc/m2・atm・day以下の水準の水蒸気・酸素バリア性能が達成されることが確認された。
【０００３】
さらに、良好なバリア性を実現するには、前記バリア性に優れた皮膜をフィルム基材の両面に形成することが有効である。基材の両面にバリア皮膜を配することにより、水蒸気、酸素ガスの透過をさらに減少させることができ、また片面の皮膜に欠陥が生じた場合でも他面に被覆した皮膜がバリア機能を発揮し、直ちに大きなガス透過が発生しないという利点がある。
【０００４】
このような基材の両面に皮膜を形成する成膜装置としては、例えば、特開２００４−１１０２３号公報（特許文献１）や特開２００５−２１３５８２号公報（特許文献２）に記載されているように、一つの成膜ロールを用いて、片面成膜後に成膜ロールに張るフィルムの向きを反転させ、反対面を成膜する装置がある。しかし、基材の一方の面を成膜後、その反対側の面をロールに張った状態で成膜するため、反対側面を成膜する時に成膜中のフィルム基材に成膜に伴う入熱が生じ、ロールに接触した状態でフィルムが熱で膨張する。このため一方の面に形成された皮膜は、ロール表面と擦れ、皮膜に欠陥が生じる。目的とする皮膜がバリア膜のように厳しいバリア性が要求されるものでは、皮膜に生じたわずかな欠陥でも性能に大きく影響する。
【０００５】
一方、特開平６−２８００１７号公報（特許文献３）には、フィルムを一対の支持ロールの間で空中に垂直あるいは水平に張った状態で搬送し、搬送中にフィルムの両面を成膜する装置が記載されている。この装置では、成膜中のフィルムはいずれの面もロール等に接触していないため、成膜中のフィルムに熱膨張があったとしても、擦れるものが無いため、成膜時に皮膜に欠陥が生じ難い。
【特許文献１】特開２００４−１１０２３号公報
【特許文献２】特開２００５−２１３５８２号公報
【特許文献３】特開平６−２８００１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フィルムを支持ロール間で張った状態で搬送しながら成膜する場合、フィルムが支持ロール間で弛まないようにするため、フィルムを搬送方向に強く引っ張った状態で搬送する必要がある。このため、フィルムに生じた強い張力により、支持ロールの表面粗さを形成する凹凸がこれと接触するフィルム表面に転写され、その凹凸が皮膜欠陥を生む原因となり、特にバリア膜のように表面欠陥を嫌う用途では問題となる。
【０００７】
また、フィルムを空中に張った状態で搬送しながら成膜する場合、成膜中のフィルムは、温度制御されていないため温度が上昇し、フィルム温度が上昇した状態で、巻き取り側の支持ロールに接触する。このとき、当該ロールはフィルムとは異なる温度となっているため、当該ロール上でフィルムは温度が急速に変化し、この温度変化に伴う基材の寸法変化がロール上で生じる。このため、ロールに接触する側に成膜された皮膜はロール表面と擦れ、皮膜欠陥を引き起こす。さらに、上記のとおり、フィルムには強い張力が掛けられているため、強い張力によって巻取側支持ロール表面の粗さがわずかでも、これに接触する皮膜に欠陥が生じるおそれがある。
【０００８】
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、プラスチックのフィルムやシートなどの基材に欠陥を与えることなく皮膜を形成することができる連続成膜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】
【０００９】
本発明に係る第一の連続成膜装置は、保護材が積層され、ロール状に巻かれた基材を保持し、前記基材を保護材と共に巻き出す巻き出しロールと、前記巻き出しロールから前記保護材と共に巻き出された基材を前記保護材が接触するように回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻出側支持ロールと、前記基材が保護材と共に前記巻出側支持ロールを通過する際、前記基材から保護材を分離する保護材分離手段を備えた巻き出し部と、前記巻出側支持ロールに掛け渡され、前記保護材が分離された基材を回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻取側支持ロールと、前記巻取側支持ロールを介して前記基材を巻き取る巻き取りロールを備えた巻き取り部と、前記巻出側支持ロールから前記巻取側支持ロールへ張力が付加された状態で連続的に搬送される基材の表面に成膜する成膜源を備えた成膜部を有するものである。
【００１０】
この第一の連続成膜装置によれば、巻き出しロールから巻き出され、巻出側支持ロールを通過する際に保護材が積層された基材から前記保護材を分離する保護材分離手段が設けられているので、前記基材に強い張力が掛かった状態で巻出側支持ロールと巻取側支持ロールの間を搬送される場合でも、巻出側支持ロールにおいては、基材に積層された保護材が巻出側支持ロールに接触し、基材自体は接触しないため、巻出側支持ロールの表面粗さが基材に転写されず、引いては基材に形成される皮膜に欠陥が生じるのを防止することができ、高品質の皮膜を形成することができる。
【００１１】
上記連続成膜装置において、さらに、前記基材が前記巻取側支持ロールに支持される際に当該巻取側支持ロールに接触すると共に前記基材に積層するように保護材を前記基材に供給する保護材供給手段が設けられ、前記巻き取りロールは前記基材を保護材と共に巻き取るようにすることができる。保護材供給手段を設けることにより、巻取側支持ロールと基材とが直接接触することがなくなるため、基材に形成された皮膜と巻取側支持ロール表面との擦れやロール表面粗さとの接触による皮膜の欠陥を防止することができ、より高品質の皮膜を形成することができる。
【００１２】
また、本発明の第二の連続成膜装置は、ロール状に巻かれた基材を保持し、前記基材を巻き出す巻き出しロールと、前記巻き出しロールから巻き出された基材を回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻出側支持ロールを備えた巻き出し部と、前記巻出側支持ロールに掛け渡された基材を回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻取側支持ロールと、前記基材が前記巻取側支持ロールに支持される際に当該巻取側支持ロールに接触すると共に前記基材に積層するように保護材を前記基材に供給する保護材供給手段と、前記巻取側支持ロールを介して前記基材を保護材と共に巻き取る巻き取りロールを備えた巻き取り部と、前記巻出側支持ロールから前記巻取側支持ロールへ張力が付加された状態で連続的に搬送される基材の表面に成膜する成膜源を備えた成膜部を有するものである。
【００１３】
この第二の連続成膜装置によれば、成膜後の基材が巻取側支持ロールに支持される際に基材に保護材を積層する保護材供給手段が設けられているので、前記巻取側支持ロールの表面と成膜後の基材とは直接接触しない。このため、前記巻取側支持ロールとの接触による基材の温度変化は生じ難く、引いては基材に形成された皮膜と巻き取り側ロール表面との擦れも生じ難くなり、擦れによる皮膜の欠陥やロール表面粗さとの接触による皮膜の欠陥を防止することができ、高品質の皮膜を形成することができる。
【００１４】
また、本発明の第三の連続成膜装置は、保護材が積層され、ロール状に巻かれた基材を保持し、前記基材を保護材と共に巻き出す巻き出しロールと、前記巻き出しロールから前記保護材と共に巻き出された基材を前記保護材が接触するように回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻出側支持ロールを備えた巻き出し部と、前記巻出側支持ロールに掛け渡された基材を回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻取側支持ロールと、前巻取側記支持ロールを介して前記基材を巻き取る巻き取りロールを備えた巻き取り部と、前記巻出側支持ロールから前記巻取側支持ロールへ張力が付加された状態で連続的に搬送される基材の表面に成膜する成膜源を有し、さらに、前記基材が保護材と共に前記巻出側支持ロールを通過する際、前記基材から保護材を分離し、巻き取り側へ搬送する保護材分離搬送手段と、成膜後の基材が前記巻取側支持ロールに支持される際に前記保護材分離搬送手段によって分離搬送された保護材を前記巻取側支持ロールに接触すると共に前記基材に積層するように前記基材に搬送しながら供給する保護材搬送供給手段を備えた保護材分離供給部を有するものである。
【００１５】
この第三の連続成膜装置によれば、保護材分離搬送手段によって基材から分離した保護材を保護材搬送供給手段に搬送して、前記保護材搬送供給手段によってその保護材を成膜後の基材に供給して積層させることができるため、基材から分離して巻き取った保護材を装置内に蓄えたり、成膜後の基材に保護材を供給するに際して予め装置内に保護材を蓄えておく必要がなく、保護材の取り出し、補給作業を省くことができ、また保護材を有効に利用することができる。
【００１６】
上記各連続成膜装置の巻き出し部において、巻き出しロールと巻出側支持ロールとの間に、また巻取側支持ロールと巻き取りロールとの間に保護材が接触するように搬送ロールを設けることができる。これにより、巻き出し部や巻き取り部内における基材の搬送が容易になると共に搬送ロールとの接触による皮膜の欠陥も防止することができる。
【００１７】
また、前記各連続成膜装置の成膜部において、基材の両表面に対向するように複数の成膜源を設けることができる。これにより、基材の両面に皮膜を形成することができる。
【００１８】
また、上記各連続成膜装置において、前記巻き出し部と成膜部との間及び前記成膜部と巻き取り部との間に隣接部内の雰囲気が互いに流動しないように前記基材よりわずかに大きな断面を有する開口部を備えた雰囲気流動抑制部を設けることが好ましい。かかる雰囲気流動抑制部を設けることにより、巻き出し部、成膜部、巻き取り部をそれぞれに独立した真空排気系に接続して、各部の内部雰囲気をそれぞれ独立して制御することができるようになる。
【００１９】
前記雰囲気流動抑制部には、基材の搬入側及び搬出側に設けられた、前記基材よりわずかに大きな断面を有する開口部と、当該雰囲気流動抑制部内に連通した真空排気口を設けることが好ましい。前記雰囲気変動抑制部内を真空排気口から排気することにより、各部の内部雰囲気の独立性がより向上するようになる。
【００２０】
また、前記雰囲気変動抑制部には、前記搬入側又は搬出側のいずれかの開口部に当該開口部を閉塞する遮断弁を設けることが好ましい。かかる遮断弁を設けることにより、成膜部の内部を略真空ないしに真空に保持したまま、巻き出し部、巻き取り部を大気に解放することができ、これにより巻き出しロール、巻き取りロールに保持された基材を入れ替えることができる。
【００２１】
また、前記雰囲気流動抑制部には、前記基材の搬入側及び搬出側に設けられた、前記基材よりわずかに大きな断面を有する開口部と、前記搬入側及び搬出側の開口部をそれぞれ閉塞する遮断弁と、当該雰囲気流動抑制部内に連通した真空排気口を設けることが好ましい。かかる構成によれば、遮断弁によって開口部を閉塞した雰囲気流動抑制部の内部を真空にすることができるので、成膜部の内部の真空度をさらに向上させたまま、巻き出し部、巻き取り部を大気に解放することができ、生産性が向上する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の連続成膜装置によれば、保護材が積層された基材が巻出側支持ロールを通過する際に基材に積層した保護材を分離する保護材分離手段及び／又は成膜後の基材が巻取側支持ロールに回転支持される際に保護材を積層するように供給する保護材供給手段が設けられるので、基材がこれらの支持ロールに直接接触するのを防止することができ、このため皮膜に支持ロールとの接触に起因した欠陥の発生が抑制され、高品質の皮膜を成膜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の連続成膜装置は、ロール状に巻いた帯状の基材を巻き出し（巻き戻し）ながら搬送し、搬送中に基材に連続的に成膜を行い、再びロール状に巻き取るロールツーロール式の連続成膜装置である。前記基材としては、プラスチックのフィルムやシート、金属箔、紙など、ロール状に巻き取り可能な帯状材であればいずれのものも用いることができる。また、成膜方法としては、スパッタ法、蒸着法、アークイオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法などの各種の手法を適用することができるが、以下の実施形態においてはスパッタ法によるものを説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第一実施形態に係る連続成膜装置の全体構成を示しており、巻き出し部２、成膜部３及び巻き取り部４が水平方向に連成された真空チャンバー１を備えている。前記巻き出し部２と成膜部３、成膜部３と巻き取り部４とは、基材Ｓの搬送を許容する開口を有する区画壁５，６によって仕切られている。前記巻き出し部２、成膜部３、巻き取り部４の内部空間をそれぞれ巻き出し室、成膜室、巻き取り室ということがある。また、真空チャンバー１は、図示省略した真空排気装置に接続され、成膜の際に真空排気される。
【００２５】
前記巻き出し部２は、片面に保護材Ｐが積層された基材Ｓがロール状に巻かれた保護材付き基材ロールＲを保持し、前記基材Ｓを保護材Ｐと共に巻き出す巻き出しロール８と、前記成膜部３の直前に配置され、前記巻き出しロール８から前記保護材Ｐと共に巻き出された基材Ｓを前記保護材Ｐが接触するように回転自在に支持し、成膜部側へ搬送する巻出側支持ロール９と、前記基材Ｓが保護材Ｐと共に前記巻出側支持ロール９を通過する際、前記基材Ｓから保護材Ｓを分離して巻き取る保護材分離ロール１０と、前記巻き出しロール８と巻出側支持ロール９との間に前記保護材Ｐが接触するように配置された複数の搬送ロール１１を備える。前記保護材Ｐは、前記巻出側支持ロール９のロール表面に接触するように基材Ｓに積層されるが、図例のように、搬送ロール１１についてもロール表面に保護材が接触するようにロールを配置することが望ましい。なお、前記保護材分離ロール１０は、本発明の保護材分離手段を構成するものである。
【００２６】
前記巻き取り部４は、前記巻出側支持ロール９に掛け渡された基材Ｓに張力を付与しながら回転自在に支持し、下流側へ搬送する巻取側支持ロール１４と、前記基材Ｓが前記巻取側支持ロール１４を通過する直前に、前記基材Ｓに積層しかつ前記巻取側支持ロール１４に接触するように、ロール状に巻き取られた保護材Ｐを巻き出して前記基材Ｓに供給する保護材供給ロール１５と、前記巻取側支持ロール１４を介して前記基材Ｓを保護材Ｐと共に巻き取る巻き取りロール１６と、前記巻取側支持ロール１４と巻き取りロール１６との間に前記保護材Ｐが接触するように配置された搬送ロール１７を備える。前記搬送ロール１７は図例では１個であるが、必要により複数個設けてもよい。成膜対象である基材Ｓは、前記巻き出し部２に設けられた巻出側支持ロール９と巻取側支持ロール１４との間に引っ張り状態で掛け渡され、前記巻き取りロール１６の巻き取りにより前記成膜部３内を空中搬送される。前記搬送ロール１７についても、図例のように保護材Ｐと接触するように設けることが好ましい。なお、前記保護材供給ロール１５は、本発明の保護材供給手段を構成するものである。
【００２７】
前記保護材Ｐとしては、プラスチックのフィルムやシート、紙などの帯状材が用いられる。保護材Ｐと基材Ｓとは別材質にすることが好ましく、基材を形成する材料より軟らかく柔軟な材料がより好ましい。また、基材Ｓと保護材Ｐとは軽く粘着した状態で付着すること好ましいが、必ずしもこれに限らず各支持ロール９，１４などのロールと基材Ｓとの間に存在してロールから基材Ｓに与える影響、欠陥を防止できればよい。
【００２８】
前記成膜部３において、前記基材Ｓはその張力により成膜室を略直線状に水平に保持された状態で搬送されるが、搬送中の基材Ｓの両面に対向するように複数のスパッタ用の成膜源２０が設けられる。図例では隣接した成膜源を１組として、全部で３組の成膜源が準備されている。これらの成膜源２０により、搬送される基材Ｓの両面に連続的に皮膜が形成される。なお、この実施形態では、基材Ｓの両面に対向するように成膜源１９が設けられているが、必要により片面側のみに設けるようにしてもよい。また、成膜部２には、図示省略された真空排気装置のほか、ガス供給装置が付設され、装置稼働時には成膜室内が成膜ガス雰囲気に調整される。また、前記成膜部３には、図示のように、成膜源２０のほか、必要に応じて皮膜形成の高品質化に有効な加熱源やイオン照射源などの前処理源２１を設けることができる。
【００２９】
次に、上記第一実施形態に係る連続成膜装置の動作について説明する。
巻き出し部２の巻き出しロール８に保持された保護材付き基材ロールＲから基材Ｓが保護材Ｐと共に巻き出され、搬送ロール１１を介して巻出側支持ロール９に搬送され、この巻出側支持ロール９を追加する際に基材Ｓに積層された保護材Ｐが保護材分離ロール１０に巻き取られて基材Ｓから分離される。保護材Ｐは、前記巻出側支持ロール９上では、ロール表面と基材Ｓとの間に挟まれ、ロール表面と基材Ｓが直接接触するのを防ぐ。このため、基材Ｓに強い張力が付加された場合でも、前記巻出側支持ロール９の表面粗さの凹凸が基材Ｓに転写されたり、前記巻出側支持ロール９の表面に付着した異物が基材Ｓに移着するのを防止することができる。このため、前記巻出側支持ロール９から成膜室に入る基材Ｓの表面は、ロール表面の凹凸の転写や異物の付着から守られ、これらが原因となる皮膜欠陥を防止することができる。
【００３０】
前記保護材分離ロール１０によって保護材Ｐが分離された基材Ｓは、前記巻出側支持ロール９、巻取側支持ロール１４に掛け渡されて、下流側に引っ張られながら空中搬送され、その搬送中に成膜される。このため、成膜の際には基材と接触するものはなく、たとえ成膜の入熱による寸法変化や変形があったとしても基材自体や基材上に形成された皮膜に欠陥が生じ難い。
【００３１】
成膜後、巻き取り部４に搬送された基材Ｓが巻取側支持ロール１４に回転支持される際に、保護材Ｐが巻き取られた保護材ロールが保持された保護材供給ロール１５から巻き出された保護材Ｐが成膜後の基材Ｓの巻取側支持ロール側の表面に供給される。前記保護材Ｐは前記巻取側支持ロール１４に支持される際に基材Ｓに密着するように積層され、搬送ロール１７を介して巻き取りロール１６に基材Ｓと共に巻き取られる。前記保護材Ｐは、図示のように、巻取側支持ロール１４上では、ロール表面と基材Ｓの間に挟まれ、ロール表面と基材Ｓが直接接触するのを防ぐ。このため、保護材Ｐが無い場合、前記巻取側支持ロール１４上で基材Ｓが冷却されて収縮する際に生じる基材のすべりを防止することができ、成膜した皮膜が前記巻取側支持ロール１４の表面に擦れることがなく、これによる皮膜の損傷を防止することができる。
【００３２】
次に、第二実施形態に係る連続成膜装置を図２を参照して説明する。第二実施形態は第一実施形態に対して巻き出し部２と成膜部３、成膜部３と巻き取り部４との間にそれぞれ互いに隣接する部内の雰囲気が相互に流通しないように雰囲気流通抑制部３１を設けた構成が異なっているので、これを中心に説明し、第一実施形態の装置と同部材は同符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
前記雰囲気流通抑制部３１は、成膜部３の直前に設けられた細長い基材搬送通路が内部に設けられた筒状開口部３２で構成されており、この筒状開口部３２の基材搬送通路の断面は、その横幅が基材Ｓの幅よりやや大きく、その縦幅が基材Ｓの厚さよりやや大きい形状、つまり基材Ｓの通過を許容する小さな断面を有するように形成されている。
【００３４】
このような筒状開口部３２を設けることにより、隣接部の雰囲気の流通を抑制することができる。このため、巻き出し部２、成膜部３、巻き取り部４をそれぞれ独立の真空排気系に接続することによって、各部を独立して制御することができるようになる。例えば、巻き出し部２で基材Ｓを巻出す際に放出される水蒸気は、主に巻き出し室を真空排気することで、成膜室の雰囲気への影響を抑制することができる。なお、図２では筒状開口部３２が巻き出し部側、巻き取り部側に設けられているが、成膜部側に設けてもよい。また前記筒状開口部３２の代わりに、隣接部を仕切る仕切壁５，６に基材Ｓの通過を許容する小さな断面積のスリットを雰囲気流通抑制部として設けてもよい。
【００３５】
雰囲気流通抑制部３１のより好ましい態様としては、巻き出し部２と成膜部３、成膜部３と巻き取り部４との間にそれぞれ図３に示すように、基材Ｓの搬入側及び搬出側にそれぞれ基材Ｓの搬送を許容する断面積の小さい筒状の開口部３５，３６を備えた前壁３７、後壁３８を備えた雰囲気流通抑制ボックス３４を設けるようにするのがよい。さらに、同図に示すように、前記雰囲気流通抑制ボックス３４の内部空間に連通する真空排気口３９を設けることが望ましい。前記真空排気口３９は図示省略した真空排気系に接続され、ボックス内が真空排気される。このような雰囲気流通抑制ボックス３４を設けることにより、巻き出し室、成膜室、巻き取り部室の内部の雰囲気の独立性がより向上する。なお、図３は巻き出し側の雰囲気流通抑制ボックスを示す。雰囲気流通抑制ボックス３４についても前記筒状開口部３２と同様、成膜部側に設けてもよい。
【００３６】
さらにまた、前記雰囲気流通抑制ボックス３４には、図４に示すように、前記搬入側及び搬出側の開口部３５，３６に、基材Ｓを上壁に押し付けた状態で当該開口部３５，３６を閉塞する遮断弁４１を設けることが好ましい。前記遮断弁４１は、電磁弁や流体圧シリンダなどの駆動源４３により昇降自在とされた弁体４２を有し、この弁体４２の上部にシール部材４４が設けられている。かかる遮断弁４１を設けることにより、前記開口部３５，３６を閉塞し、ボックス内を真空排気することで、成膜室を真空に保持することができる。このため、巻き出し部２、巻き取り部４を大気に解放して、処理対象あるいは成膜済みの基材Ｓの入れ替えを行うことができるようになり、作業性が大幅に向上する。なお、図４は巻き出し側の雰囲気流通抑制ボックスにおいて搬入側及び搬出側の開口部をそれぞれ遮断弁４１で閉塞した状態を示すが、いずれか一方のみに遮断弁を設けてもよい。
【００３７】
次に、第三実施形態に係る連続成膜装置を図５を参照して説明する。第三実施形態は第一実施形態に対して巻き出し部２において分離した保護材Ｐを巻き取り部４で再使用する保護材分離供給部４５を設けた構成が異なっており、これを中心に説明し、第一実施形態の装置と同部材は同符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
前記保護材分離供給部４５は、前記巻き出し部２において巻出側支持ロール９を通過後、成膜前に保護材Ｐを基材Ｓから分離し、巻き取り側に搬送する保護材分離搬送ロール４６と、前記保護材分離搬送ロール４６によって分離され、搬送された保護材Ｐを、成膜後の基材Ｓが前記巻取側支持ロール１４に回転支持される際に供給する保護材搬送供給ロール４７と、前記保護材分離搬送ロール４６により分離された保護材Ｐを前記保護材搬送供給ロール４７へ搬送する搬送通路４８が形成された保護材搬送部４９を備えている。もちろん巻き取り部４において、保護材Ｐは基材Ｓの巻取側支持ロール側の表面に積層するように供給される。前記搬送通路４８は巻き出し室、巻き取り室に連通状に接続されている。なお、図例では、前記保護材分離搬送ロール４６、保護材搬送供給ロール４７は搬送通路４８内に設けられているが、それぞれ巻き出し室、巻き取り室内に設けるようにしてもよい。第三実施形態の連続成膜装置によれば、保護材Ｐを単独で巻き取り、巻き出す機構が必要がなく、装置構成を簡単化することができ、また保護材を有効利用することができる。なお、前記保護材分離搬送ロール４６、保護材搬送供給ロール４７はそれぞれ本発明の保護材分搬送離手段、保護材搬送供給手段を構成する。
【００３９】
上記各実施形態にかかる連続成膜装置では、基材の搬送経路が水平方向となるように連続成膜装置の各部が配置されているが、基材の搬送経路を垂直方向にしてもよい。すなわち、上記各実施形態では、基材をグランドレベルに対して水平に搬送するようにしているが、基材をグランドレベルに対して垂直に搬送するようにしてもよい。この場合、巻き出し部、成膜部、巻き取り部が上から下に配置するのが好ましい。また、上記各実施形態では、真空チャンバーに仕切壁を設けて巻き出し部、成膜部及び巻き取り部を区画形成したが、各部をそれぞれ独立した真空容器で構成し、これらを気密に連接する構造としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第一実施形態の連続成膜装置の全体配置説明図である。
【図２】第二実施形態の連続成膜装置の全体配置説明図である。
【図３】雰囲気流通抑制部を構成する雰囲気流通抑制ボックスの断面説明図である。
【図４】遮断弁を備えた雰囲気流通抑制ボックスの断面説明図である。
【図５】第三実施形態の連続成膜装置の全体配置説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
２  巻き出し部
３  成膜部
４  巻き取り部
８  巻き出しロール
９  巻出側支持ロール
１０  保護材分離ロール（保護材分離手段）
１４  巻取側支持ロール
１５  保護材供給ロール（保護材供給手段）
１６  巻き取りロール
２０  成膜源
３１  雰囲気流通抑制部
【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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