(57)【要約】【課題】基材フィルムの温度が不安定になることを防ぐことができる膜製造装置を提供する。【解決手段】膜製造装置１０は、真空成膜処理によって基材フィルム１１上に膜を設ける成膜装置３０と、成膜装置３０に向けて搬送される基材フィルム１１の搬送経路を定める案内装置４０と、を備えている。案内装置４０は、搬送される基材フィルム１１と部分的に接するよう配置され、基材フィルム１１との間の摩擦力によって回転するガイドローラー４１を有している。またガイドローラー４１近傍には、ガイドローラー４１の表面のうち基材フィルム１１と接していない部分と対向するよう配置され、ガイドローラー４１を加熱するローラー加熱手段４２が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルム上に膜を形成する膜製造装置において、
真空成膜処理によって前記基材フィルム上に膜を設ける成膜装置と、
前記成膜装置に向けて搬送される前記基材フィルムの搬送経路を定める案内装置と、を備え、
前記案内装置は、搬送される前記基材フィルムと部分的に接するよう配置され、前記基材フィルムとの間の摩擦力によって回転するガイドローラーと、前記ガイドローラーの表面のうち前記基材フィルムと接していない部分と対向するよう配置され、前記ガイドローラーを加熱するローラー加熱手段と、を有することを特徴とする膜製造装置。
【請求項２】
前記ローラー加熱手段は、前記ガイドローラーを輻射熱によって加熱するための電磁波を生成する電磁波生成部と、前記電磁波生成部を挟んで前記ガイドローラーと対向するよう配置され、電磁波を反射する反射部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の膜製造装置。
【請求項３】
前記ローラー加熱手段は、前記基材フィルムの近傍に配置され、前記基材フィルムの温度を非接触で測定する温度測定部をさらに含み、
前記温度測定部によって測定された前記基材フィルムの温度に基づいて、前記電磁波生成部が制御されることを特徴とする請求項２に記載の膜製造装置。
【請求項４】
前記ガイドローラーの表面に黒色処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の膜製造装置。
【請求項５】
前記案内装置は、搬送される前記基材フィルムに沿って設けられ、前記基材フィルムの搬送方向に略平行に延び、前記基材フィルムを加熱するシート加熱手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の膜製造装置。
【請求項６】
真空成膜処理によって前記基材フィルム上に膜を設ける成膜装置と、前記成膜装置に向けて搬送される前記基材フィルムの搬送経路を定める案内装置と、を備えた膜製造装置において用いられる案内装置であって、
前記案内装置は、搬送される前記基材フィルムと部分的に接するよう配置され、前記基材フィルムとの間の摩擦力によって回転するガイドローラーと、前記ガイドローラーの表面のうち前記基材フィルムと接していない部分と対向するよう配置され、前記ガイドローラーを加熱するローラー加熱手段と、を有することを特徴とする案内装置。
【請求項７】
基材フィルム上に膜を形成する膜製造方法において、
成膜装置に向けて基材フィルムを搬送する搬送工程と、
成膜装置を用いて前記基材フィルム上に膜を形成する成膜工程と、を備え、
前記搬送工程において、前記基材フィルムは、搬送される前記基材フィルムと部分的に接するよう配置され、前記基材フィルムとの間の摩擦力によって回転する複数のガイドローラーと、各ガイドローラーの表面のうち前記基材フィルムと接していない部分と対向するよう配置され、前記ガイドローラーを加熱するローラー加熱手段と、を有する案内装置によって搬送されることを特徴とする膜製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空成膜によって基材フィルム上に膜を形成する膜製造装置および膜製造方法に関する。また本発明は、膜製造装置において用いられる案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空環境下においては、大気環境下に比べて雰囲気ガスの分圧を極めて低くすることができるため、不純物の少ない良質な膜を基材フィルム上に形成することができる。一方、真空環境下においては、基材フィルムに元々含まれていたガス成分が放出される現象、いわゆる脱ガスが生じやすくなる。成膜処理中にこのような脱ガスが生じると、成膜条件が最適値からずれてしまい、この結果、形成される膜の特性が設計値からずれることがある。
【０００３】
脱ガスに起因する膜の特性の変動を抑制するため、様々な方法が提案されている。例えば特許文献１においては、膜製造装置内で発生した脱ガスに関する情報を、発光スペクトルを利用して取得し、この情報に基づいて成膜条件を調整することが提案されている。また、成膜処理中に脱ガスが発生することを抑制するため、成膜処理の前に基材フィルムを加熱し、これによって、基材フィルムに含まれる残留ガスなどを予め除去することも知られている。基材フィルムを加熱する手段としては、例えば、搬送される基材フィルムに沿って配置され、基材フィルムに向けて赤外線を放出するヒーターなどが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８２２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
膜製造装置は一般に、基材フィルムの搬送経路に沿って設けられ、基材フィルムと部分的に接するよう配置された複数のガイドローラーを含んでいる。このようなガイドローラーを設けることにより、基材フィルムに印加される張力を適切に維持しながら、基材フィルムを搬送することができる。ところで、ガイドローラーの温度が何ら制御されていない場合、ヒーターによって加熱された基材フィルムの熱がガイドローラーによって奪われてしまうことが考えられる。この場合、基材フィルムの温度が不安定になり、この結果、基材フィルム上に形成される膜の特性が変動してしまう。
【０００６】
本発明は、このような課題を効果的に解決し得る膜製造装置および膜製造方法であって、基材フィルムの温度が不安定になることを防ぐことができる膜製造装置および膜製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、膜製造装置において用いられる案内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】
【０００７】
本発明は、基材フィルム上に膜を形成する膜製造装置において、真空成膜処理によって前記基材フィルム上に膜を設ける成膜装置と、前記成膜装置に向けて搬送される前記基材フィルムの搬送経路を定める案内装置と、を備え、前記案内装置は、搬送される前記基材フィルムと部分的に接するよう配置され、前記基材フィルムとの間の摩擦力によって回転するガイドローラーと、前記ガイドローラーの表面のうち前記基材フィルムと接していない部分と対向するよう配置され、前記ガイドローラーを加熱するローラー加熱手段と、を有することを特徴とする膜製造装置である。
【０００８】
本発明による膜製造装置において、前記ローラー加熱手段は、前記ガイドローラーを輻射熱によって加熱するための電磁波を生成する電磁波生成部と、前記電磁波生成部を挟んで前記ガイドローラーと対向するよう配置され、電磁波を反射する反射部と、を含んでいてもよい。
【０００９】
本発明による膜製造装置において、前記ローラー加熱手段は、前記基材フィルムの近傍に配置され、前記基材フィルムの温度を非接触で測定する温度測定部をさらに含んでいてもよい。この場合、前記温度測定部によって測定された前記基材フィルムの温度に基づいて、前記電磁波生成部が制御される。
【００１０】
本発明による膜製造装置において、好ましくは、前記ガイドローラーの表面に黒色処理が施されている。
【００１１】
本発明による膜製造装置において、前記案内装置は、搬送される前記基材フィルムに沿って設けられ、前記基材フィルムの搬送方向に略平行に延び、前記基材フィルムを加熱するシート加熱手段をさらに有していてもよい。
【００１２】
本発明は、真空成膜処理によって前記基材フィルム上に膜を設ける成膜装置と、前記成膜装置に向けて搬送される前記基材フィルムの搬送経路を定める案内装置と、を備えた膜製造装置において用いられる案内装置であって、前記案内装置は、搬送される前記基材フィルムと部分的に接するよう配置され、前記基材フィルムとの間の摩擦力によって回転するガイドローラーと、前記ガイドローラーの表面のうち前記基材フィルムと接していない部分と対向するよう配置され、前記ガイドローラーを加熱するローラー加熱手段と、を有することを特徴とする案内装置である。
【００１３】
本発明は、基材フィルム上に膜を形成する膜製造方法において、成膜装置に向けて基材フィルムを搬送する搬送工程と、成膜装置を用いて前記基材フィルム上に膜を形成する成膜工程と、を備え、前記搬送工程において、前記基材フィルムは、搬送される前記基材フィルムと部分的に接するよう配置され、前記基材フィルムとの間の摩擦力によって回転する複数のガイドローラーと、各ガイドローラーの表面のうち前記基材フィルムと接していない部分と対向するよう配置され、前記ガイドローラーを加熱するローラー加熱手段と、を有する案内装置によって搬送されることを特徴とする膜製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、案内装置は、搬送される基材フィルムと部分的に接するよう配置されたガイドローラーと、ガイドローラーの表面のうち基材フィルムと接していない部分と対向するよう配置され、ガイドローラーを加熱するローラー加熱手段と、を有している。このようにガイドローラーの外部に加熱手段を設けることにより、ガイドローラーの内部に加熱手段を設ける場合に比べて、ガイドローラーの重量を小さくすることができる。これによって、基材フィルムとの間の摩擦力によってガイドローラーを回転させることが可能となり、従って、ガイドローラーのための駆動機構を不要にすることができる。このことにより、簡易なガイドローラーによって基材フィルムを加熱または保温することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における膜製造装置を示す図。
【図２】図２は、図１に示す膜製造装置の巻出装置を示す図。
【図３】図３は、図１に示す膜製造装置の案内装置を示す図。
【図４】図４は、図１に示す膜製造装置の成膜装置を示す図。
【図５】図５は、図１に示す膜製造装置の巻取装置を示す図。
【図６】図６は、膜製造装置により製造された積層体を示す断面図。
【図７】図７は、第１の比較の形態における案内装置を示す図。
【図８】図８は、第２の比較の形態における案内装置を示す図。
【図９】図９は、案内装置の変形例を示す図。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図９に示すシート加熱手段の一例を示す断面図。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図９に示すシート加熱手段のその他の例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態について説明する。はじめに図１を参照して、本実施の形態による膜製造装置１０全体について説明する。
【００１７】
膜製造装置
図１に示すように、膜製造装置１０は、基材フィルム１１を巻き出す巻出装置２０と、真空成膜処理によって基材フィルム１１上に膜を設ける成膜装置３０と、成膜装置３０に向けて搬送される基材フィルム１１の搬送経路を定める案内装置４０と、成膜処理が実施された後の基材フィルム１１を巻き取る巻取装置５０と、を備えている。以下、基材フィルム１１および各装置２０，３０，４０，５０について、図２乃至図６を参照してそれぞれ説明する。
【００１８】
（基材フィルム）
図６は、膜製造装置１０による成膜処理によって膜が形成された基材フィルム１１を示す図である。基材フィルム１１は、成膜処理により得られる膜のベースとなるものであり、図６に示すように合成樹脂層１２を有している。合成樹脂層１２の材料としては、透明性および可撓性を有する材料が用いられ、例えば合成樹脂（プラスチック）が用いられる。合成樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィン・コポリマー（ＣＯＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）または（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）  などの可撓性及び透明性を有する樹脂が用いられる。合成樹脂層１２の厚みは、例えば２５〜２００μｍの範囲内となっている。
【００１９】
基材フィルム１１は、合成樹脂層１２上に設けられたハードコート層１３をさらに含んでいてもよい。ハードコート層１３は、擦り傷を防止するという目的や、層間の界面に低分子重合体（オリゴマー）が析出して白く濁ってみえることを防ぐという目的のために設けられる層である。ハードコート層１３としては、例えばアクリル樹脂などが用いられる。このようなハードコート層１３は、基材フィルム１１の片側にのみ形成されていてもよく、若しくは図６に示すように、基材フィルム１１の両側に形成されていてもよい。ハードコート層１３の厚みは、例えば０．１〜１０μｍの範囲内となっている。
【００２０】
膜製造装置１０による成膜処理によって、基材フィルム１１上に１つの膜のみが形成されてもよく、若しくは、基材フィルム１１上に複数の膜が形成されてもよい。ここでは、図６に示すように、基材フィルム１１上に複数の膜１４〜１７が形成される例について説明する。各膜１４〜１７は、真空成膜処理によって形成される膜である限り特に限定されないが、例えば、基材フィルム１１側から順に高屈折率層１４、低屈折率層１５、透明導電膜１６および遮光導電膜１７となっている。
【００２１】
高屈折率膜１４は、透明導電膜１６を構成する材料よりも高い屈折率を有する材料から構成される膜であり、一方、低屈折率膜１５は、透明導電膜１６を構成する材料よりも低い屈折率を有する材料から構成される膜である。このような高屈折率膜１４および低屈折率膜１５を基材フィルム１１と透明導電膜１６との間に設けることにより、積層体１８における光の透過率や反射率を調整することができる。高屈折率膜１４を構成する材料としては、例えば酸化ニオブが用いられる。低屈折率膜１５を構成する材料としては、例えば酸化珪素が用いられる。
【００２２】
透明導電膜１６は、透光性および導電性を有するよう構成された膜である。透明導電膜１６を構成する材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛や、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物が用いられる。透明導電膜１６の厚みは、例えば１８〜５０ｎｍの範囲内となっている。
【００２３】
遮光導電膜１７は、遮光性および導電性を有するよう構成された膜である。遮光導電膜１７を構成する材料としては、例えば、銀、銅若しくはアルミニウム、またはこれらの合金の少なくとも１種類からなる金属材料が用いられる。遮光導電膜１７の厚みは、例えば１００〜４００ｎｍの範囲内となっている。
【００２４】
（巻出装置）
図２は、巻出装置２０を示す図である。図２に示すように、巻出装置２０は、回転自在に設けられ、基材フィルム１１が巻き付けられたシャフト２１と、シャフト２１から巻き出された基材フィルム１１を成膜装置３０に向けて案内するガイドローラー２９と、巻出装置２０内の気体を外部に排出する排気手段２４と、を備えている。また図２に示すように、成膜室３６の内部雰囲気を巻出装置２０の内部雰囲気に対して遮蔽するためのロードロックバルブ２５が設けられていてもよい。これによって、基材フィルム１１の巻回体を巻出装置２０内に搬入するために巻出装置２０を大気に対して開放する際に、成膜室３６内の真空度を維持することができる。
【００２５】
（案内装置）
次に、成膜室３６内に配置され、成膜装置３０に向けて搬送される基材フィルム１１の搬送経路を定める案内装置４０について説明する。図３に示すように、案内装置４０は、搬送される基材フィルム１１と部分的に接するよう配置された複数のガイドローラー４１を有している。このようなガイドローラー４１を設けることにより、成膜装置３０に向けて搬送される基材フィルム１１に印加される張力を適切に維持しながら、基材フィルムを搬送することができる。これによって、基材フィルム１１にシワが生じることを防ぐことができる。各ガイドローラー４１は、図示しないシャフトによって回転自在に支持されており、このため、基材フィルム１１との間の摩擦力によって回転することができる。ガイドローラー４１の具体的な構造は、基材フィルム１１との間の摩擦力によって回転可能である限りにおいて、特に限定されない。例えばガイドローラー４１を構成する主な材料として、鉄、アルミ、ステンレスまたはカーボンなどが用いられ得る。
【００２６】
図３に示すように、案内装置４０は、各ガイドローラー４１の表面のうち基材フィルム１１と接していない部分と対向するよう配置されたローラー加熱手段４２をさらに有している。各ローラー加熱手段４２は、各ガイドローラー４１を輻射熱によって加熱するための電磁波を生成する電磁波生成部４３と、電磁波生成部４３を挟んでガイドローラー４１と対向するよう配置され、電磁波を反射する反射部４４と、を含んでいる。電磁波生成部４３としては、例えば、赤外線を放出するランプが用いられ得る。このようなローラー加熱手段４２をガイドローラー４１の近傍に配置することにより、ガイドローラー４１を非接触で加熱することができる。またガイドローラー４１は、ローラー加熱手段４２から供給された熱を用いて基材フィルム１１を加熱することができる。
【００２７】
図３に示すように、案内装置４０は、基材フィルム１１の近傍に配置され、基材フィルム１１の温度を非接触で測定する温度測定部４５をさらに含んでいてもよい。この場合、後述するように、温度測定部４５によって測定された基材フィルム１１の温度に基づいて、電磁波生成部４３が制御されてもよい。これによって、基材フィルム１１の温度を高い精度で調整することができる。温度測定部４５は、基材フィルム１１に接触してその温度を測定する接触型のものであってもよく、若しくは、非接触型のものであってもよい。例えば温度測定部４５として、熱電対や放射温度計などが用いられ得る。
【００２８】
好ましくは、各ガイドローラー４１の表面には黒色処理が施されている。これによって、ガイドローラー４１は、電磁波生成部４３から放出される電磁波の熱を効率良く吸収することができる。黒色処理の具体的な方法は特には限られないが、例えば、ニッケルめっき、セラミック溶射またはアルマイト処理などによってガイドローラー４１を被覆する方法が用いられる。
【００２９】
（成膜装置）
次に、成膜室３６内に配置された成膜装置３０について説明する。成膜装置３０による成膜方法としては、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤやイオンプレーティングなど様々な方法が採用され得るが、ここでは、成膜方法としてスパッタリングが用いられる例について図４を参照して説明する。
【００３０】
図４に示すように、成膜装置３０は、基材フィルム１１が巻き付けられて搬送される搬送ドラム３８と、基材フィルム１１を案内するガイドローラー３９と、成膜室３６の内部の気体を外部に排出する真空排気機構３７と、搬送されている基材フィルム１１に対向するよう設けられ、基材フィルム１１上に設けられる膜の原料となるターゲットと、を備えている。図４に示す例においては、ターゲットとして、高屈折率膜１４の原料となる酸化ニオブからなる第１ターゲット３１ａ、低屈折率膜１５の原料となる珪素からなる第２ターゲット３２ａ、透明導電膜１６の原料となるＩＴＯからなる第３ターゲット３３ａ、および、遮光導電膜１７の原料となる銀合金からなる第４ターゲット３４ａが設けられている。
【００３１】
図３に示すように、成膜装置３０の成膜室３６は、隔壁３６ａによって、第１ターゲット３１ａを含む第１領域３１と、第２ターゲット３２ａを含む第２領域３２と、第３ターゲット３３ａを含む第３領域３３と、第４ターゲット３４ａを含む第４領域３４と、案内装置４０が配置された領域や各領域３１〜３４間の領域を含む第５領域３５と、に区画されていてもよい。また図４に示すように、真空排気機構３７は、各領域３１〜３５にそれぞれ接続され、各領域３１〜３５の内部の気体を外部に排出する排気手段３１ｂ〜３５ｂを含んでいてもよい。これによって、ターゲットごとにターゲットの周囲の雰囲気（真空度など）を調整することができ、このことにより、ターゲットごとに最適化された条件の下でスパッタリングを実施することができる。
【００３２】
搬送ドラム３８は、その表面が所定の成膜温度に調整されたものとなっている。これによって、最適な温度条件下で基材フィルム１１上に各種の膜１４〜１７を成膜することができる。搬送ドラム３８の表面を所定の成膜温度に調整するための具体的な構成が特に限られることはなく、例えば図示はしないが、搬送ドラム３８の内部に設けられ、オイルなどの所定の温度媒体を循環させる媒体循環路と、温度媒体を成膜温度に調整する媒体調整手段とが用いられる。成膜温度は、例えば２０〜２００℃の範囲内に設定される。
【００３３】
なお、各膜１４〜１７のうち透明導電膜１６の成膜処理においては、雰囲気の水蒸気分圧を制御することによって、得られる透明導電膜１６の結晶状態を制御できることが知られている。例えば透明導電膜１６がＩＴＯから構成される場合、成膜処理時の水蒸気分圧が非常に小さくなっていると、微細な結晶粒からなる多結晶状態のＩＴＯ膜が得られ、また、水蒸気分圧を大きくするにつれて、得られる結晶粒が大きくなることが知られている。このような特性を利用して所望の結晶状態を有する透明導電膜１６を得るため、図４に示すように、透明導電膜１６を成膜するための第３領域３３内には、第３ターゲット３３ａおよび基材フィルム１１の周囲の雰囲気に水蒸気を供給する水蒸気供給部３３ｅと、第３領域３３内の水蒸気分圧を測定する測定部３３ｃと、が設けられていてもよい。水蒸気供給部３３ｅは、測定部３３ｃによる水蒸気分圧の測定結果に基づいて、制御部３３ｄにより制御されてもよい。
【００３４】
また図示はしないが、成膜室３６の各領域３１〜３４において成膜される膜１４〜１７の原料となり得る成分を含むガス、例えば酸素ガスを各領域３１〜３４に供給するガス供給機構がさらに設けられていてもよい。また図示はしないが、アルゴンなどの不活性ガスを各領域３１〜３４に供給する不活性ガス供給機構が設けられていてもよい。これによって、成膜条件のさらなる調整を行うことができ、このことにより、より効率的に高品質の膜１４〜１７を得ることができる。
【００３５】
また図４に示すように、搬送ドラム３８の上流側（案内装置４０側）に配置されたガイドローラー３９の近傍には、ガイドローラー３９を加熱するローラー加熱手段４２が設けられていてもよい。ローラー加熱手段４２は、案内装置４０におけるローラー加熱手段４２と同様に、電磁波生成部４３および反射部４４を含んでいる。また、温度測定部４５がガイドローラー３９近傍に設けられていてもよい。
【００３６】
なお上述のように、成膜装置３０によって基材フィルム１１上に形成される膜の数は、１つのみであってもよい。例えば、成膜装置３０は、基材フィルム１１上に透明導電膜１６のみを形成するように構成されていてもよい。この場合、透明導電膜１６を構成する材料、例えばＩＴＯのスパッタリングを実施するための領域およびそれに関連するターゲットは、成膜装置３０の任意の場所に設けられ得る。
【００３７】
（巻取装置）
次に図５を参照して、巻取装置５０について説明する。巻取装置５０は、回転自在に設けられ、成膜処理が実施された後の基材フィルム１１を巻き取るシャフト５１と、シャフト５１に向けて搬送される基材フィルム１１を案内するガイドローラー５９と、を備えている。また図５に示すように、巻取装置５０の内部を真空状態に保つための排気手段５２が設けられていてもよい。また図５に示すように、成膜室３６の内部雰囲気を巻取装置５０の内部雰囲気に対して遮蔽するためのロードロックバルブ５５が設けられていてもよい。これによって、基材フィルム１１の巻回体を巻取装置５０から搬出するために巻取装置５０を大気に対して開放する際に、成膜室３６内の真空度を維持することができる。
【００３８】
また、シャフト５１近傍に、図５に示すニアローラー５３が設けられていてもよい。ニアローラー５３は、シャフト５１に巻き取られている積層体１８の最外面と、ニアローラー５３のうちシャフト５１に対向する面との間の距離が、積層体１８の厚みよりもわずかに大きくなるよう構成されている。なお、シャフト５１に巻き取られている積層体１８の最外面の位置は、積層体１８の巻き数が増えるにつれて変化する。この変化に対応するよう、ニアローラー５３は移動可能に構成されている。このため、積層体１８の巻き数に依らず、シャフト５１に巻き取られている積層体１８の最外面とニアローラー５３との間の距離を常に一定に保つことができる。このようなニアローラー５３を設けることにより、シャフト５１に巻き取られる際の基材フィルム１１にしわなどの凹凸が生じることを防ぐことができ、これによって、シャフト５１に巻き取られている基材フィルム１１同士が密着してしまう、いわゆるブロッキングが生じることを防ぐことができる。
【００３９】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用および効果について説明する。ここでは、基材フィルム１１上に膜を形成する膜製造方法について説明する。
【００４０】
（巻出工程）
はじめに図２に示すように、巻出装置２０において、基材フィルム１１が巻回されたシャフト２１を準備し、次に、案内装置４０に向けて基材フィルム１１を巻き出す。
【００４１】
（搬送工程）
案内装置４０に到達した基材フィルム１１は、ガイドローラー４１に沿って成膜装置３０に向けて案内される。この際、ガイドローラー４１は、ローラー加熱手段４２から供給された熱を利用して基材フィルム１１を加熱する。具体的には、まず温度測定部４５が基材フィルム１１の温度を測定する。次に、電磁波生成部４３は、予め設定された基材フィルム１１の目標温度と、温度測定部４５によって測定された基材フィルム１１の温度との差に基づいて、電磁波生成部４３からガイドローラー４１に向けて放出される電磁波の強度を調整する。電磁波によって生じる熱によってガイドローラー４１が加熱され、またこの熱が、ガイドローラー４１から基材フィルム１１へ伝導伝熱によって伝達される。これによって、基材フィルム１１の温度を予め設定された目標温度に調整することができる。
【００４２】
ガイドローラー４１によって基材フィルム１１が加熱されると、基材フィルム１１内に残留しているガス成分が基材フィルム１１から放出される。または、基材フィルム１１内に残留している液体成分が、ガスとして基材フィルム１１から放出される。例えば、基材フィルム１１内に残留している水分が水蒸気として放出される。基材フィルム１１から放出されたガスは、排気手段３５ｂによって外部へ排出される。このように基材フィルム１１を加熱して基材フィルム１１から強制的にガスを予め放出させることにより、この後に実施される成膜処理の際に基材フィルム１１からの脱ガスが発生することを抑制することができる。
【００４３】
好ましくは、図３に示すように案内装置４０には複数のガイドローラー４１が設けられており、これら複数のガイドローラー４１は、基材フィルム１１を段階的に加熱する。すなわち、基材フィルム１１が案内装置４０側に向かうにつれて基材フィルム１１の温度が徐々に上昇するよう、各ガイドローラー４１が基材フィルム１１を加熱する。これによって、単一のガイドローラー４１によって基材フィルム１１を加熱する場合に比べて、基材フィルム１１における単位時間あたりの温度変化を小さくすることができる。このことにより、急激な温度変化に起因するシワが基材フィルム１１に発生することを抑制することができる。
【００４４】
（成膜工程）
次に、成膜装置３０によって、基材フィルム１１上に所望の膜を設ける成膜処理を実施する。成膜処理においては、はじめに、真空排気機構３７の各排棄手段３１ｂ〜３４ｂによって、各領域３１〜３４を真空状態とする。次に、各領域３１〜３４に、アルゴンなどの不活性ガスや、膜の原料となる酸素ガスなどを所定の分圧で導入する。その後、放電装置（図示せず）によって各ターゲット３１ａ〜３４ａに放電電力を印加する。これによって、膜１４〜１７を基材フィルム１１上に順次形成することができる。
【００４５】
ここで上述のように、基材フィルム１１内に残留しているガス成分などは、案内装置４０において予め除去されている。このため、成膜装置３０による成膜処理においては、酸素ガスや水蒸気などの膜の原料となるガスの分圧を精度良く調整することができる。このため、最適な成膜条件の下で成膜処理を実施することができ、このことにより、所望の特性を有する膜１４〜１７を得ることができる。特に透明導電膜１６の成膜処理においては、第３領域３３内の雰囲気の水蒸気分圧を精度良く調整することができ、このことにより、所望の結晶状態を有する透明導電膜１６を得ることができる。
【００４６】
（巻取工程）
その後、巻取装置５０において、基材フィルム１１と、基材フィルム１１上に形成された膜１４〜１７と、を含む積層体１８が、シャフト５１によって巻き取られる。これによって、積層体１８の巻回体が得られる。
【００４７】
第１の比較の形態
次に、本実施の形態の効果を、第１の比較の形態と比較して説明する。図７は、第１の比較の形態における膜製造装置の案内装置７０を示す図である。
【００４８】
図７に示す案内装置７０においては、ガイドローラー４１近傍にローラー加熱手段４２が設けられておらず、代わりに基材フィルム１１の搬送経路に沿って複数のヒーター７１が設けられている。ヒーター７１は、赤外線などの電磁波を基材フィルム１１に向けて放出することによって基材フィルム１１を加熱するよう構成されている。この場合、基材フィルム１１とヒーター７１との間が接触していない状態で基材フィルム１１がヒーター７１によって加熱されるため、熱収縮などの熱変形によって基材フィルム１１にシワが生じることがある。
【００４９】
これに対して本実施の形態によれば、上述のように、基材フィルム１１に接しているガイドローラー４１を介して基材フィルム１１を加熱する。このため、非接触で基材フィルム１１を加熱する場合に比べて、基材フィルム１１をその幅方向および所定の長さ方向にわたってほぼ均一に加熱することができる。これによって、熱収縮などの熱変形が基材フィルム１１に生じることを抑制することができる。また、基材フィルム１１はガイドローラー４１によって支持されているため、仮に熱収縮などの熱変形が基材フィルム１１に生じたとしても、基材フィルム１１の形状を安定に保つことができる。これによって、基材フィルム１１にシワが生じることを抑制することができる。このことにより、高品質の膜を基材フィルム１１上に得ることができる。
【００５０】
また図７に示す第１の比較の形態による案内装置７０においては、各ガイドローラー４１の温度が何ら制御されていない。この場合、ヒーター７１によって加熱された基材フィルム１１の熱がガイドローラー４１によって奪われてしまうことがある。このため基材フィルム１１の温度が不安定になり、この結果、基材フィルム１１上に形成される膜の特性が設計値からずれてしまうことが考えられる。また、基材フィルム１１から伝達された熱がガイドローラー４１に累積した結果、ガイドローラー４１の温度が基材フィルム１１の温度と同程度まで高められることも考えられる。この場合、昇温される前のガイドローラー４１によって案内されて成膜装置３０に到達した基材フィルム１１の温度と、昇温された後のガイドローラー４１によって案内されて成膜装置３０に到達した基材フィルム１１の温度とが異なることになる。この結果、得られる膜の特性が、時間に応じて、すなわち基材フィルム１１の長さ方向における位置に応じて変動してしまう。
【００５１】
これに対して本実施の形態によれば、成膜装置３０の上流側に配置された各ガイドローラー４１，３９がローラー加熱手段４２によって加熱され、各ガイドローラー４１，３９の温度が調整される。さらに好ましくは、温度測定部４５を用いたフィードバック制御によって、各ガイドローラー４１，３９の温度が精密に調整される。このため、ガイドローラー４１との接触によって基材フィルム１１の温度が不安定になってしまうことを防ぐことができる。このため、所望の特性を有する膜を基材フィルム１１上に安定して形成することができる。
【００５２】
第２の比較の形態
次に、本実施の形態の効果を、第２の比較の形態と比較して説明する。図８は、第２の比較の形態における膜製造装置の案内装置８０を示す図である。
【００５３】
図８に示す案内装置８０においては、基材フィルム１１の搬送経路を定めるためのローラーが、その内部に加熱手段８２が設けられた加熱ローラー８１によって構成されている。この場合、加熱手段８２の分だけ加熱ローラー８１の重量が大きくなっており、このため、基材フィルム１１との間の摩擦力だけでは加熱ローラー８１が回転できないと考えらえる。このため、加熱ローラー８１を回転させるための駆動機構が設けられることになり、この結果、加熱ローラー８１が大型化してしまう。また、各加熱ローラー８１間の同期を確保するための制御機構がさらに必要になり、この結果、案内装置８０がさらに大型化および複雑化してしまう。
【００５４】
これに対して本実施の形態によれば、上述のように、ガイドローラー４１の外部にローラー加熱手段４２が設けられている。このため、図８に示す第２の比較の形態の場合に比べて、ガイドローラー４１の重量を小さくすることができる。これによって、基材フィルム１１との間の摩擦力によってガイドローラー４１を回転させることが可能となり、従って、ガイドローラー４１のための駆動機構を不要にすることができる。このことにより、簡易なガイドローラー４１によって基材フィルム１１の温度を調整することができる。また、各ガイドローラー４１間の同期を確保するための制御機構を不要にすることができ、この結果、案内装置４０の構成を簡易なものとすることができる。
【００５５】
変形例
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
【００５６】
案内装置４０は、図９に示すように、搬送される基材フィルム１１に沿って設けられ、基材フィルム１１の搬送方向に平行に延びるシート加熱手段４８をさらに有していてもよい。シート加熱手段４８は、非接触で基材フィルム１１を加熱することができるよう構成されている。このようなシート加熱手段４８を設けることにより、ガイドローラー４１のみによって基材フィルム１１を加熱する場合に比べて、各ガイドローラー４１または各シート加熱手段４８のそれぞれが基材フィルム１１に対して供給する熱量を小さくすることができる。これによって、基材フィルム１１における単位時間あたりの温度変化をより小さくすることができ、このことにより、急激な温度変化に起因するシワが基材フィルム１１に発生することをより確実に抑制することができる。なおシート加熱手段４８から基材フィルム１１に供給される熱量は、熱収縮などの熱変形によって基材フィルム１１にシワが生じることがない程度に制限されている。
【００５７】
シート加熱手段４８の具体的な構成は特に限定されるものではない。例えば図１０Ａに示すように、シート加熱手段４８は、金属からなるシーズ部４８ａと、シーズ部４８ａ内に配置され、ニクロム線などの抵抗体からなる発熱部４８ｂと、を有するシーズヒーターであってもよい。なお図１０Ａにおいて一点鎖線で示すように、基材フィルム１１の一側だけでなく基材フィルム１１の他側にもシート加熱手段４８が配置されていてもよい。
【００５８】
また図１０Ｂに示すように、シート加熱手段４８は、基材フィルム１１を加熱するための赤外線を放出する複数のランプ４８ｃを有するものであってもよい。この場合、基材フィルム１１とランプ４８ｃとの間に、ランプ４８ｃからの熱を均一化した上で基材フィルム１１に伝導させるための中間板４８ｅが介在されていてもよい。またランプ４８ｃの近傍であって基材フィルム１１とは反対の側に、ランプ４８ｃからの赤外線を反射する反射板４８ｄが設けられていてもよい。さらに、基材フィルム１１の近傍であってランプ４８ｃが設けられている側とは反対の側に、熱を基材フィルム１１近傍の空間に閉じ込めるための遮蔽板４８ｆが設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０  膜製造装置
１１  基材フィルム
２０  巻出装置
３０  成膜装置
４０  案内装置
４１  ガイドローラー
４２  ローラー加熱手段
４３  電磁波生成部
４４  反射部
４５  温度測定部
４８  シート加熱手段
【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】
2013142177.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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