JP2011195850A - Film-forming method and gas barrier film - Google Patents
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Abstract
【課題】高いガスバリア性能を有するガスバリアフィルムを形成するための成膜方法、およびこれらの成膜方法を用いて形成されたガスバリアフィルムを提供する。
【解決手段】成膜方法は、長尺の基板をドラムの表面の所定の領域に巻き掛け、所定の搬送方向に搬送しつつ、所定の真空度のチャンバ内で基板の表面に無機膜を形成する方法であり、チャンバ内に基板の表面に無機膜を形成する成膜部と、水分を吸着する機能を有する金属を基板以外のものに蒸着する蒸着部とが設けられており、成膜部により基板の表面に無機膜を形成する前、および無機膜の形成中の少なくとも一方のタイミングで蒸着部による蒸着を行う。
【選択図】図1A film forming method for forming a gas barrier film having high gas barrier performance, and a gas barrier film formed by using these film forming methods are provided.
A film forming method forms an inorganic film on a surface of a substrate in a chamber having a predetermined degree of vacuum while a long substrate is wound around a predetermined region on the surface of the drum and transported in a predetermined transport direction. A film forming unit for forming an inorganic film on the surface of the substrate in the chamber, and a vapor deposition unit for depositing a metal having a function of adsorbing moisture on a material other than the substrate. Thus, vapor deposition by the vapor deposition section is performed before forming the inorganic film on the surface of the substrate and at least at one timing during the formation of the inorganic film.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等に利用されるガスバリアフィルム、ならびにこのガスバリアフィルムの製造に利用される成膜方法に関し、特に、高いガスバリア性能を有するガスバリアフィルムを形成するための成膜方法、およびこれらの成膜方法を用いて形成されたガスバリアフィルムに関する。 The present invention relates to a gas barrier film used for a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, and the like, and a film forming method used for manufacturing the gas barrier film, and in particular, for forming a gas barrier film having high gas barrier performance. The present invention relates to a film forming method and a gas barrier film formed by using these film forming methods.
光学素子、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池等の各種の装置における防湿性を要求される部位や部品、食品、衣料品、電子部品等の包装に用いられる包装材料に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等のプラスチックフィルム(基板フィルム)に、ガスバリア性を発現する膜(以下、ガスバリア膜ともいう)を成膜してなる、ガスバリアフィルムが利用されている。
このようなガスバリアフィルムに成膜されるガスバリア膜としては、窒化シリコン、酸化シリコン(SiOx)、酸化アルミニウム等の各種の無機物(無機化合物)からなる膜が知られている。酸化ケイ素膜(SiOx膜)については、酸化度が異なると、酸素透過率、水蒸気透過率等のガスバリア性能が変わることが知られている。
Packaging used for packaging parts, parts, food, clothing, electronic parts, etc. that require moisture resistance in various devices such as optical devices, display devices such as liquid crystal displays and organic EL displays, semiconductor devices, thin film solar cells, etc. As a material, a gas barrier film obtained by forming a film (hereinafter also referred to as a gas barrier film) that exhibits gas barrier properties on a plastic film (substrate film) such as a polyethylene terephthalate (PET) film is used.
As a gas barrier film formed on such a gas barrier film, films made of various inorganic substances (inorganic compounds) such as silicon nitride, silicon oxide (SiOx), and aluminum oxide are known. As for a silicon oxide film (SiOx film), it is known that gas barrier performance such as oxygen permeability and water vapor permeability changes when the degree of oxidation is different.
例えば、特許文献1には、高分子フィルム上の片面または両面に高周波マグネトロンスパッタ法によりSiOx層をガスバリア膜として形成し、ガスおよび湿気バリアー膜を製造することが開示されている。なお、xは酸化度を示すものであり、特許文献1においては、このxは1.0〜1.8である。特許文献1のガスおよび湿気バリアー膜では、酸素透過度が2cm3/m2/day以下であり、水蒸気透過率が1g/m2/day以下であるとしている。 For example, Patent Document 1 discloses that a gas and moisture barrier film is manufactured by forming a SiOx layer as a gas barrier film on one or both surfaces of a polymer film by a high-frequency magnetron sputtering method. In addition, x shows an oxidation degree and in patent document 1, this x is 1.0-1.8. In the gas and moisture barrier film of Patent Document 1, the oxygen permeability is 2 cm 3 / m 2 / day or less, and the water vapor permeability is 1 g / m 2 / day or less.
ガスバリアフィルムを製造するために、ロール・ツー・ロール方式を用いて、酸化ケイ素膜をガスバリア膜として、長尺の基板をチャンバ内を搬送しつつ、種々の成膜方法で形成する場合、チャンバ内に残留する気体成分等により、形成する酸化ケイ素(SiOx膜)の酸化度を必ずしも制御することができないという問題がある。このように、上述のように酸化度を変えることにより、ガスバリア性能を向上することが知られており、特許文献1にはSiOx層の酸化度を調整したガスおよび湿気バリアー膜が開示されているものの、所定の性能を有するガスバリア膜を得ることができない。 When manufacturing a gas barrier film using a roll-to-roll method, a silicon oxide film is used as a gas barrier film, and a long substrate is formed by various film forming methods while being transported in the chamber. There is a problem that the degree of oxidation of the formed silicon oxide (SiOx film) cannot always be controlled by the gas component remaining in the substrate. As described above, it is known that the gas barrier performance is improved by changing the oxidation degree as described above. Patent Document 1 discloses a gas and moisture barrier film in which the oxidation degree of the SiOx layer is adjusted. However, a gas barrier film having a predetermined performance cannot be obtained.
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、高いガスバリア性能を有するガスバリアフィルムを形成するための成膜方法、およびこれらの成膜方法を用いて形成されたガスバリアフィルムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a film formation method for forming a gas barrier film having high gas barrier performance, and a gas barrier film formed by using these film formation methods, which solves the problems based on the conventional technology. There is.
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様は、長尺の基板をドラムの表面の所定の領域に巻き掛け、所定の搬送方向に搬送しつつ、所定の真空度のチャンバ内で前記基板の表面に無機膜を形成する成膜方法であって、前記チャンバ内に前記基板の表面に無機膜を形成する成膜部と、水分を吸着する機能を有する金属を前記基板以外のものに蒸着する蒸着部とが設けられており、前記成膜部により前記基板の表面に前記無機膜を形成する前、および前記無機膜の形成中の少なくとも一方のタイミングで、前記蒸着部による蒸着を行うことを特徴とする成膜方法を提供するものである。 In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is to wrap a long substrate around a predetermined area on the surface of the drum and transport it in a predetermined transport direction in a chamber having a predetermined degree of vacuum. A film forming method for forming an inorganic film on a surface of the substrate, wherein a film forming unit for forming the inorganic film on the surface of the substrate in the chamber and a metal having a function of adsorbing moisture other than the substrate A vapor deposition unit for vapor deposition is provided, and the vapor deposition by the vapor deposition unit is performed at least at one timing during the formation of the inorganic film before the inorganic film is formed on the surface of the substrate by the film formation unit. It is an object of the present invention to provide a film forming method characterized in that it is performed.
この場合、前記成膜部により前記基板の表面に前記無機膜を形成する前に、前記基板の表面に有機膜を形成する工程を備え、前記有機膜上に前記無機膜が形成されることが好ましい。
また、前記無機膜は、真空蒸着法またはCVD法で形成されることが好ましい。
また、前記無機膜の形成前の前記チャンバ内の圧力は1×10−3Pa以下であり、かつ水分圧が6×10−4Pa以下であることが好ましい。この水分圧(6×10−4Pa)はチャンバ内の全圧の60%以下に相当するものである。
また、前記無機膜の形成中の前記チャンバ内の圧力は1×10−2Pa以下であり、かつ水分圧が3×10−3Pa以下であることが好ましい。この水分圧(3×10−3Pa)はチャンバ内の全圧の30%以下に相当するものである。
また、前記無機膜は、酸化珪素を用いて形成されることが好ましい。
また、前記蒸着される金属は、チタンまたはアルミニウムであることが好ましい。
In this case, before the inorganic film is formed on the surface of the substrate by the film forming unit, a step of forming an organic film on the surface of the substrate is provided, and the inorganic film is formed on the organic film. preferable.
The inorganic film is preferably formed by a vacuum deposition method or a CVD method.
Moreover, it is preferable that the pressure in the chamber before the formation of the inorganic film is 1 × 10 −3 Pa or less and the water pressure is 6 × 10 −4 Pa or less. This moisture pressure (6 × 10 −4 Pa) corresponds to 60% or less of the total pressure in the chamber.
Moreover, it is preferable that the pressure in the chamber during the formation of the inorganic film is 1 × 10 −2 Pa or less and the water pressure is 3 × 10 −3 Pa or less. This moisture pressure (3 × 10 −3 Pa) corresponds to 30% or less of the total pressure in the chamber.
The inorganic film is preferably formed using silicon oxide.
The metal to be deposited is preferably titanium or aluminum.
本発明の第2の態様は、基板と、前記基板の表面にガスバリア膜として形成された無機膜とを有し、前記ガスバリア膜は、本発明の第1の態様の成膜方法を用いて製造されたものであることを特徴とするガスバリアフィルムを提供するものである。
この場合、前記基板の表面と前記ガスバリア膜と間に有機膜が形成されていることが好ましい。
A second aspect of the present invention includes a substrate and an inorganic film formed as a gas barrier film on the surface of the substrate, and the gas barrier film is manufactured using the film forming method according to the first aspect of the present invention. The present invention provides a gas barrier film characterized by being made.
In this case, an organic film is preferably formed between the surface of the substrate and the gas barrier film.
本発明によれば、基板の表面に無機膜を形成する前、および無機膜を形成中の少なくとも一方のタイミングで、蒸着部により、水分を吸着する機能を有する金属を基板以外のものに蒸着することにより、チャンバ内の水分の量を減らすことができる。これにより、形成する無機膜の酸化度を制御でき、優れたガスバリア性能を有する無機膜が得られ、したがって、優れたガスバリア性能を有するガスバリアフィルムを得ることができる。
また、本発明によれば、基板の表面に無機膜を形成する前に蒸着することにより、チャンバ内の水分の量を減らすことができるため、チャンバ内を所定の真空度にするまでの真空排気時間を短時間にすることができ、無機膜の成膜の際のコストを低減することができる。
According to the present invention, before forming the inorganic film on the surface of the substrate and at least one timing during the formation of the inorganic film, the vapor deposition unit deposits the metal having a function of adsorbing moisture on the substrate other than the substrate. As a result, the amount of moisture in the chamber can be reduced. Thereby, the oxidation degree of the inorganic film to be formed can be controlled, and an inorganic film having excellent gas barrier performance can be obtained. Therefore, a gas barrier film having excellent gas barrier performance can be obtained.
Further, according to the present invention, since the amount of moisture in the chamber can be reduced by vapor deposition before forming the inorganic film on the surface of the substrate, the vacuum exhaust until the inside of the chamber is set to a predetermined degree of vacuum. The time can be shortened, and the cost for forming the inorganic film can be reduced.
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の成膜方法およびガスバリアフィルムを詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る成膜方法に用いられる成膜装置の一例を示す模式的断面図である。
Hereinafter, a film forming method and a gas barrier film of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a film forming apparatus used in a film forming method according to an embodiment of the present invention.
図1に示す成膜装置10は、ロール・ツー・ロール(Roll to Roll)タイプの成膜装置であり、供給室12から成膜室14を経て巻取り室16に至る所定の経路で、供給室12から巻取り室16まで長尺な基板Zを通して搬送しつつ、例えば、長尺の基板Z(以下、基板Zという)の表面Zf(図3(a)参照)に連続に、ガスバリア機能を有するガスバリア膜として無機膜102を形成し、ガスバリアフィルム100(図3(a)参照)を製造するものである。この無機膜102は、例えば、酸化珪素により構成されるSiOx膜である。 A film forming apparatus 10 shown in FIG. 1 is a roll-to-roll type film forming apparatus, and is supplied through a predetermined path from a supply chamber 12 through a film forming chamber 14 to a winding chamber 16. For example, a gas barrier function is continuously applied to a surface Zf (see FIG. 3A) of a long substrate Z (refer to FIG. 3A) while being conveyed through the long substrate Z from the chamber 12 to the winding chamber 16. An inorganic film 102 is formed as a gas barrier film having the gas barrier film 100 (see FIG. 3A). This inorganic film 102 is, for example, a SiOx film made of silicon oxide.
成膜装置10は、基本的に、基板Zを供給する供給室12と、基板Zに無機膜102(図3(a)参照)を形成する成膜室(チャンバ)14と、無機膜102(図3(a)参照)が形成された基板Z、すなわち、ガスバリアフィルム100を巻き取る巻取り室16と、真空排気部32と、制御部36とを有する。この制御部36により、成膜装置10における各要素の動作が制御される。
また、成膜装置10においては、供給室12と成膜室14とを区画する壁15aには、基板Zが通過するスリット状の開口15cが形成されており、成膜室14と巻取り室16とを区画する壁15bには、無機膜102が形成された基板Z(ガスバリアフィルム100)が通過するスリット状の開口15cが形成されている。
The film forming apparatus 10 basically includes a supply chamber 12 for supplying a substrate Z, a film forming chamber (chamber) 14 for forming an inorganic film 102 (see FIG. 3A) on the substrate Z, and an inorganic film 102 ( The substrate Z on which the substrate Z formed on FIG. 3A, that is, the gas barrier film 100 is wound, the vacuum chamber 32, and the controller 36 are provided. The operation of each element in the film forming apparatus 10 is controlled by the control unit 36.
In the film forming apparatus 10, a slit-like opening 15 c through which the substrate Z passes is formed on a wall 15 a that partitions the supply chamber 12 and the film forming chamber 14. 16 is formed with a slit-shaped opening 15c through which the substrate Z (gas barrier film 100) on which the inorganic film 102 is formed passes.
成膜装置10においては、供給室12、成膜室14および巻取り室16には、真空排気部32が配管34を介して接続されている。この真空排気部32により、供給室12、成膜室14および巻取り室16の内部が所定の真空度(圧力)にされる。配管34には、供給室12、成膜室14、巻取り室16の近傍の部分にバルブ(図示せず)を設け、真空排気部32による各室の排気量を調整可能としてもよい。 In the film forming apparatus 10, a vacuum exhaust unit 32 is connected to the supply chamber 12, the film forming chamber 14, and the winding chamber 16 through a pipe 34. The inside of the supply chamber 12, the film formation chamber 14, and the winding chamber 16 is brought to a predetermined degree of vacuum (pressure) by the vacuum exhaust unit 32. The pipe 34 may be provided with a valve (not shown) in the vicinity of the supply chamber 12, the film formation chamber 14, and the winding chamber 16 so that the exhaust amount of each chamber by the vacuum exhaust unit 32 can be adjusted.
真空排気部32は、供給室12、成膜室14および巻取り室16を排気して、所定の真空度(所定の圧力)に保つものであり、ドライポンプおよびターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有するものである。また、供給室12、成膜室14および巻取り室16には、それぞれ内部の圧力を測定する圧力センサ(図示せず)が設けられている。また、成膜室14には、内部の水分圧(H2O分圧)を測定するために、例えば、真空分圧計(図示せず)が設けられている。
なお、真空排気部32による供給室12および巻取り室16の到達真空度には、特に限定はなく、成膜室14については、後述するように無機膜102の成膜条件等に応じた十分な真空度を保てればよい。この真空排気部32は、制御部36により制御される。また、各圧力センサおよび真空分圧計も制御部36に接続されており、各圧力センサおよび真空分圧計で得られた圧力、水分圧(H2O分圧)は、制御部36で記憶される。
The evacuation unit 32 evacuates the supply chamber 12, the film formation chamber 14, and the take-up chamber 16, and maintains a predetermined degree of vacuum (predetermined pressure). A vacuum pump such as a dry pump or a turbo molecular pump is provided. It is what you have. The supply chamber 12, the film formation chamber 14, and the winding chamber 16 are each provided with a pressure sensor (not shown) for measuring the internal pressure. Further, the film forming chamber 14 is provided with, for example, a vacuum partial pressure gauge (not shown) in order to measure the internal water pressure (H 2 O partial pressure).
The degree of ultimate vacuum of the supply chamber 12 and the take-up chamber 16 by the evacuation unit 32 is not particularly limited, and the film formation chamber 14 is sufficient according to the film formation conditions of the inorganic film 102 as will be described later. It is sufficient to maintain a high degree of vacuum. The evacuation unit 32 is controlled by the control unit 36. Each pressure sensor and vacuum partial pressure gauge are also connected to the control unit 36, and the pressure and moisture pressure (H 2 O partial pressure) obtained by each pressure sensor and vacuum partial pressure gauge are stored in the control unit 36. .
供給室12は、基板Zを供給する部位であり、回転軸20、およびガイドローラ21が設けられている。
回転軸20は、基板Zを連続的に送り出すものである。基板Zが反時計回りに巻回されてなる基板ロール20aが回転軸20に装填される。
回転軸20は、例えば、駆動源としてモータ(図示せず)が接続されている。このモータによって回転軸20が基板Zを巻き戻す方向r1に回転されて、本実施形態では、時計回りに回転されて、基板Zが基板ロール20aから連続的に送り出される。
The supply chamber 12 is a part that supplies the substrate Z, and is provided with a rotating shaft 20 and a guide roller 21.
The rotating shaft 20 feeds the substrate Z continuously. A substrate roll 20 a in which the substrate Z is wound counterclockwise is loaded on the rotary shaft 20.
For example, a motor (not shown) is connected to the rotary shaft 20 as a drive source. Rotary shaft 20 is rotated in a direction r 1 rewinding the substrate Z by the motor, in the present embodiment, is rotated clockwise, the substrate Z is continuously fed from the substrate roll 20a.
ガイドローラ21は、基板Zを所定の搬送経路で成膜室14に案内するものである。このガイドローラ21は、公知のガイドローラにより構成される。
本実施形態の成膜装置10においては、ガイドローラ21は、駆動ローラまたは従動ローラでもよい。また、ガイドローラ21は、基板Zの搬送時における張力を調整するテンションローラとして作用するローラであってもよい。
The guide roller 21 guides the substrate Z to the film forming chamber 14 through a predetermined transport path. The guide roller 21 is a known guide roller.
In the film forming apparatus 10 of the present embodiment, the guide roller 21 may be a driving roller or a driven roller. Further, the guide roller 21 may be a roller that acts as a tension roller that adjusts the tension when the substrate Z is transported.
なお、基板Zとしては、特に限定されるものではなく、ガスバリアフィルムの製造に利用される各種の長尺なシート状の基板が、各種、利用可能である。
具体的には、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)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレートなどの有機物からなるシート状のプラスチックフィルム(樹脂フィルム)が、好適に例示される。
In addition, it does not specifically limit as the board | substrate Z, The various elongate sheet-like board | substrate utilized for manufacture of a gas barrier film can use various.
Specifically, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyacrylonitrile, polyimide, polyacrylate, polymethacrylate, polymethacrylate, polymethacrylate, etc. A plastic film (resin film) is preferably exemplified.
基板Zの厚さは、特に限定されないが、例えば、10〜300μmである。ガスバリアフィルムを有機ELディスプレイおよび液晶ディスプレイ等に用いる場合、機械的強度および透明性の観点から厚さが10〜150μmの基板Zを用いることが好ましい。
また、ガスバリアフィルムを太陽電池のバックシートに用いる場合、耐電圧性の観点から、基板Zの厚さは300μm程度あることが好ましい。
なお、基板Zの厚さが10μm未満では、基板Zの種類によっては、ガスバリアフィルムの機械的強度が不十分になってしまう場合が有る。
Although the thickness of the board | substrate Z is not specifically limited, For example, it is 10-300 micrometers. When the gas barrier film is used for an organic EL display and a liquid crystal display, it is preferable to use a substrate Z having a thickness of 10 to 150 μm from the viewpoint of mechanical strength and transparency.
Moreover, when using a gas barrier film for the back sheet | seat of a solar cell, it is preferable that the thickness of the board | substrate Z is about 300 micrometers from a viewpoint of withstand voltage property.
If the thickness of the substrate Z is less than 10 μm, the mechanical strength of the gas barrier film may be insufficient depending on the type of the substrate Z.
また、本発明においては、例えば、基板Zとしても用いることができるプラスチックフィルム等を基材として、その上に、保護層、接着層、光反射層、遮光層、平坦化層、緩衝層、応力緩和層等の、各種の機能を得るための層(膜)が成膜されている物を基板として用いてもよい。後述するように、基板Zの表面Zfに有機層104が形成されたものを基板106(図3(b)参照)として用いてもよい。また、基材の上に複数層の膜が成膜されたものを基板として用いてもよい。 In the present invention, for example, a plastic film that can also be used as the substrate Z is used as a base material, on which a protective layer, an adhesive layer, a light reflecting layer, a light shielding layer, a planarizing layer, a buffer layer, a stress, A substrate on which a layer (film) for obtaining various functions, such as a relaxation layer, is formed may be used as the substrate. As will be described later, a substrate in which the organic layer 104 is formed on the surface Zf of the substrate Z may be used as the substrate 106 (see FIG. 3B). A substrate in which a plurality of layers are formed on a base material may be used as the substrate.
巻取り室16は、後述するように、成膜室14で、表面Zfに無機膜102が形成された基板Zを巻き取る部位であり、巻取り軸30、および2つのガイドローラ31a、31bが設けられている。 As will be described later, the winding chamber 16 is a portion of the film forming chamber 14 for winding the substrate Z on which the inorganic film 102 is formed on the surface Zf, and the winding shaft 30 and the two guide rollers 31a and 31b are provided. Is provided.
巻取り軸30は、ガスバリアフィルム100である無機膜102が形成された基板Zをロール状に、例えば、時計回りに巻き取るものである。
この巻取り軸30は、例えば、駆動源としてモータ(図示せず)が接続されている。このモータにより巻取り軸30が回転されて、無機膜102が形成された基板Zが巻き取られる。
巻取り軸30においては、モータによって無機膜102が形成された基板Zを巻き取る方向r2に回転されて、本実施形態では、時計回りに回転されて、無機膜102が形成された基板Zを連続的に、例えば、時計回りに巻き取り、ガスバリアフィルム100の基板ロール30aを得る。
The winding shaft 30 winds the substrate Z on which the inorganic film 102 that is the gas barrier film 100 is formed in a roll shape, for example, clockwise.
For example, a motor (not shown) is connected to the winding shaft 30 as a drive source. The winding shaft 30 is rotated by this motor, and the substrate Z on which the inorganic film 102 is formed is wound.
In the winding shaft 30, the substrate Z on which the inorganic film 102 is formed is rotated by the motor in the winding direction r 2. In this embodiment, the substrate Z is rotated clockwise to form the inorganic film 102. Are continuously wound up, for example, clockwise to obtain the substrate roll 30a of the gas barrier film 100.
ガイドローラ31a、31bは、成膜室14から搬送された基板Zを、所定の搬送経路で巻取り軸30に案内するものである。このガイドローラ31a、31bは、公知のガイドローラにより構成される。なお、供給室12のガイドローラ21と同様に、ガイドローラ31a、31bも、駆動ローラまたは従動ローラでもよい。また、ガイドローラ31a、31bは、テンションローラとして作用するローラであってもよい。
成膜装置10においては、基板ロール20aからの基板Zの送り出しと、巻取り室16の巻取り軸36における基板Zの巻き取りとを同期して行なって基板Zを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、成膜室14において、基板Zに無機膜102を形成する。
The guide rollers 31a and 31b guide the substrate Z transported from the film forming chamber 14 to the winding shaft 30 through a predetermined transport path. The guide rollers 31a and 31b are constituted by known guide rollers. As with the guide roller 21 in the supply chamber 12, the guide rollers 31a and 31b may be drive rollers or driven rollers. The guide rollers 31a and 31b may be rollers that act as tension rollers.
In the film forming apparatus 10, the feeding of the substrate Z from the substrate roll 20 a and the winding of the substrate Z on the winding shaft 36 of the winding chamber 16 are performed in synchronization, and the substrate Z is moved in the longitudinal direction along a predetermined transport path. The inorganic film 102 is formed on the substrate Z in the film formation chamber 14.
成膜室14は、真空チャンバとして機能するものであり、例えば、ステンレス、アルミニウムまたはアルミニウム合金など、各種の真空チャンバで利用されている材料を用いて構成されている。この成膜室14は、基板Zを搬送しつつ連続的に、基板Zの表面Zfに、例えば、真空蒸着法によって無機膜102を形成する部位である。
なお、成膜室14には、真空度調整用のアルゴンガスの導入などを行うための、ガス導入手段が設けられてもよい。ガス導入手段は、ボンベ等との接続手段またはガス流量の調整手段等を有するか、またはこれらに接続されるものである。ガス導入手段は、真空蒸着装置で用いられる公知のものが用いられる。
The film forming chamber 14 functions as a vacuum chamber, and is made of a material used in various vacuum chambers such as stainless steel, aluminum, or aluminum alloy. The film forming chamber 14 is a part where the inorganic film 102 is continuously formed on the surface Zf of the substrate Z by, for example, vacuum deposition while transporting the substrate Z.
Note that the film formation chamber 14 may be provided with a gas introduction means for introducing argon gas for adjusting the degree of vacuum. The gas introduction means includes or is connected to a connection means with a cylinder or the like, a gas flow rate adjustment means, or the like. As the gas introduction means, a known one used in a vacuum deposition apparatus is used.
成膜室14内には、6つのガイドローラ24a、24b、25、27、28a、28bと、ドラム26と、成膜部40と、蒸着部50とが設けられている。
搬送方向Dの上流側から下流側に向かってガイドローラ24a、24b、ガイドローラ25、ドラム26、ガイドローラ27、ガイドローラ28a、28bの順で設けられている。すなわち、ドラム26に対して、ガイドローラ24a、24b、ガイドローラ25が上流側に設けられ、ガイドローラ27、ガイドローラ28a、28bが下流側に設けられている。
In the film forming chamber 14, six guide rollers 24a, 24b, 25, 27, 28a, 28b, a drum 26, a film forming unit 40, and a vapor deposition unit 50 are provided.
The guide rollers 24a and 24b, the guide roller 25, the drum 26, the guide roller 27, and the guide rollers 28a and 28b are provided in this order from the upstream side to the downstream side in the transport direction D. That is, the guide rollers 24a and 24b and the guide roller 25 are provided on the upstream side with respect to the drum 26, and the guide roller 27 and the guide rollers 28a and 28b are provided on the downstream side.
ガイドローラ24a、24bとガイドローラ28a、28bとが、所定の間隔を設けて対向して、平行に配置されている。ガイドローラ24a、24bおよびガイドローラ28a、28bは基板Zの搬送方向Dに対して、その長手方向を直交させて配置されている。
また、ガイドローラ25とガイドローラ27とが、ガイドローラ24とガイドローラ28との間隔よりも狭い間隔で対向して、平行に配置されている。ガイドローラ25およびガイドローラ27は基板Zの搬送方向Dに対して、その長手方向を直交させて配置されている。
The guide rollers 24a and 24b and the guide rollers 28a and 28b are arranged in parallel so as to face each other with a predetermined interval. The guide rollers 24 a and 24 b and the guide rollers 28 a and 28 b are arranged with their longitudinal directions orthogonal to the conveyance direction D of the substrate Z.
Further, the guide roller 25 and the guide roller 27 are arranged in parallel so as to face each other at a distance narrower than the distance between the guide roller 24 and the guide roller 28. The guide roller 25 and the guide roller 27 are arranged so that the longitudinal direction thereof is orthogonal to the transport direction D of the substrate Z.
ガイドローラ24a、24b、ガイドローラ25は、供給室12に設けられたガイドローラ21から搬送された基板Zをドラム26に搬送するものである。このガイドローラ24a、24b、ガイドローラ25は、例えば、基板Zの搬送方向Dと直交する方向(以下、軸方向という)に回転軸を有し回転可能であり、かつガイドローラ24a、24b、ガイドローラ25は、軸方向の長さが、基板Zの長手方向と直交する幅方向における長さ(以下、基板Zの幅という)よりも長い。
なお、回転軸20、ガイドローラ21、ガイドローラ24a、24bおよびガイドローラ25により、本発明の第1の搬送手段が構成される。
The guide rollers 24 a and 24 b and the guide roller 25 are for transporting the substrate Z transported from the guide roller 21 provided in the supply chamber 12 to the drum 26. The guide rollers 24a and 24b and the guide roller 25 have, for example, a rotation axis in a direction orthogonal to the transport direction D of the substrate Z (hereinafter referred to as an axial direction) and can rotate, and the guide rollers 24a and 24b and the guide roller 25 The length of the roller 25 in the axial direction is longer than the length in the width direction orthogonal to the longitudinal direction of the substrate Z (hereinafter referred to as the width of the substrate Z).
The rotating shaft 20, the guide roller 21, the guide rollers 24a and 24b, and the guide roller 25 constitute a first transport unit of the present invention.
ガイドローラ27、ガイドローラ28a、28bは、ドラム26に巻き掛けられた基板Zを巻取り室16に設けられたガイドローラ31aに搬送するものである。このガイドローラ27、ガイドローラ28a、28bは、例えば、軸方向に回転軸を有し回転可能であり、かつガイドローラ27、ガイドローラ28a、28bは、軸方向の長さが基板Zの幅よりも長い。
なお、ガイドローラ27、ガイドローラ28、ガイドローラ31a、31b、巻取り軸30により、本発明の第2の搬送手段が構成される。
また、6つのガイドローラ24a、24b、25、27、28a、28bは、上記構成以外は、供給室12に設けられたガイドローラ21と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
The guide roller 27 and the guide rollers 28 a and 28 b convey the substrate Z wound around the drum 26 to a guide roller 31 a provided in the winding chamber 16. For example, the guide roller 27 and the guide rollers 28a and 28b have a rotation shaft in the axial direction and are rotatable, and the guide roller 27 and the guide rollers 28a and 28b are longer in the axial direction than the width of the substrate Z. Also long.
The guide roller 27, the guide roller 28, the guide rollers 31a and 31b, and the take-up shaft 30 constitute the second conveying means of the present invention.
The six guide rollers 24a, 24b, 25, 27, 28a, and 28b have the same configuration as the guide roller 21 provided in the supply chamber 12 except for the above configuration, and thus detailed description thereof is omitted.
ドラム26は、ガイドローラ24b、25と、ガイドローラ27、28aとの間の空間Hの下方に設けられている。ドラム26は、その長手方向を、4つのガイドローラ24b、25、27、28aの長手方向に対して平行にして配置されている。このドラム26は、軸方向(長手方向)における長さが基板Zの幅よりも長い。
ドラム26は、例えば、円筒状を呈し、その両端面に、それぞれ円筒状の支持部29が設けられている。この支持部29が成膜室14の壁面(図示せず)に設けられた、例えば、ベアリング(図示せず)により回転可能に支持される。これにより、回転軸Cを中心として、ドラム26は回転方向ωに回転する。
ドラム26の表面26a(周面)に基板Zが巻き掛けられて、ドラム26が回転方向ωに回転することにより、基板Zを所定の成膜位置に保持しつつ、搬送方向Dに基板Zを搬送するものである。
The drum 26 is provided below the space H between the guide rollers 24b and 25 and the guide rollers 27 and 28a. The drum 26 is arranged with its longitudinal direction parallel to the longitudinal direction of the four guide rollers 24b, 25, 27, 28a. The drum 26 is longer in the axial direction (longitudinal direction) than the width of the substrate Z.
The drum 26 has, for example, a cylindrical shape, and cylindrical support portions 29 are provided on both end surfaces thereof. The support portion 29 is rotatably supported by, for example, a bearing (not shown) provided on the wall surface (not shown) of the film forming chamber 14. As a result, the drum 26 rotates in the rotation direction ω around the rotation axis C.
The substrate Z is wound around the surface 26a (circumferential surface) of the drum 26, and the drum 26 rotates in the rotation direction ω, so that the substrate Z is held in a predetermined film formation position and the substrate Z is moved in the transport direction D. It is to be transported.
なお、ドラム26については、基板Zの厚さが薄い場合、成膜時の熱で基板Zが切断されることを防ぐために冷却することが好ましい。しかしながら、ドラム26の温度は、無機膜102の膜質に影響があるため、基板Zの厚さ、形成する無機膜102の膜質等に応じて、ドラム26の温度は適宜決定されるものである。 In addition, about the drum 26, when the thickness of the board | substrate Z is thin, it is preferable to cool in order to prevent the board | substrate Z being cut | disconnected by the heat | fever at the time of film-forming. However, since the temperature of the drum 26 affects the film quality of the inorganic film 102, the temperature of the drum 26 is appropriately determined according to the thickness of the substrate Z, the film quality of the inorganic film 102 to be formed, and the like.
図1に示すように、成膜部40は、ドラム26の下方に対向して設けられており、基板Zがドラム26に巻き掛けられた状態で、ドラム26が回転して、基板Zが搬送方向Dに搬送されつつ、基板Zの表面Zfに、ガスバリア膜として機能する無機膜102を形成するものである。 As shown in FIG. 1, the film forming unit 40 is provided to face the lower side of the drum 26, and in a state where the substrate Z is wound around the drum 26, the drum 26 rotates and the substrate Z is conveyed. The inorganic film 102 that functions as a gas barrier film is formed on the surface Zf of the substrate Z while being transported in the direction D.
成膜部40は、例えば、真空蒸着法により無機膜102を形成するものである。この成膜部40は、加熱容器42と、ヒータ44と、温度センサ45と、第1の温度調節部46と、一対の仕切板48と、シャッタ49とを有する。
仕切板48は、加熱容器42を成膜室14内において区画するものであり、一対の仕切板48が加熱容器42を挟むようにして配置されている。
The film forming unit 40 forms the inorganic film 102 by, for example, a vacuum vapor deposition method. The film forming unit 40 includes a heating container 42, a heater 44, a temperature sensor 45, a first temperature adjusting unit 46, a pair of partition plates 48, and a shutter 49.
The partition plate 48 divides the heating container 42 in the film forming chamber 14, and the pair of partition plates 48 are arranged so as to sandwich the heating container 42.
加熱容器42は、上面が開放する中空の容器であり、例えば、矩形状の筐体を有するものである。この加熱容器42は、ドラム26の軸方向(長手方向)に沿って複数設けられている。
各加熱容器42は、内部に無機膜102を形成するための成膜材料Mが、例えば、ペレットの形態で充填される。本実施形態において、成膜材料Mは、例えば、SiO(酸化珪素)である。
The heating container 42 is a hollow container whose upper surface is open, and has, for example, a rectangular casing. A plurality of the heating containers 42 are provided along the axial direction (longitudinal direction) of the drum 26.
Each heating container 42 is filled with a film forming material M for forming the inorganic film 102 therein, for example, in the form of pellets. In the present embodiment, the film forming material M is, for example, SiO (silicon oxide).
各加熱容器42は、一般的な真空蒸着用のルツボと同様に、成膜材料Mと反応せず、かつ十分な耐熱性を有し、かつ熱伝導性の良好な材料で形成されており、例えば、各種の金属もしくは合金または各種のセラミックスで形成される。なお、加熱容器42は、成膜材料Mの組成、融点などに応じて適宜材質が選択されるものである。 Each heating container 42 is formed of a material that does not react with the film-forming material M, has sufficient heat resistance, and has good thermal conductivity, like a general vacuum evaporation crucible. For example, it is formed of various metals or alloys or various ceramics. The material of the heating container 42 is appropriately selected according to the composition, melting point, etc. of the film forming material M.
また、加熱容器42の形状に、特に限定はなく、各種の形状の容器が利用可能である。
加熱容器42は、円筒状、四角筒状などの角筒状のように、筒の上下方向と直交する方向の断面の変動が無い形状であることが好ましい。加熱容器42を、このような筒状とすることにより、充填する成膜材料が蒸発して液面(蒸発面)が下降しても、蒸発面の面積が変化しないので、成膜材料の蒸発量すなわち成膜レートの安定化、および成膜材料蒸気の指向性の安定化等の点で好ましい。
Moreover, there is no limitation in particular in the shape of the heating container 42, The container of various shapes can be utilized.
The heating container 42 preferably has a shape such as a cylindrical shape such as a cylindrical shape or a rectangular shape that does not vary in cross section in a direction perpendicular to the vertical direction of the cylinder. By making the heating container 42 into such a cylindrical shape, the area of the evaporation surface does not change even if the film forming material to be filled evaporates and the liquid level (evaporation surface) is lowered. This is preferable in terms of stabilizing the amount, that is, the film forming rate, and stabilizing the directivity of the film forming material vapor.
ヒータ44は、加熱容器42を所定の温度に加熱し、加熱容器42の内部の成膜材料Mを溶融させるものである。加熱容器42の壁面の周囲を囲むようにしてヒータ44が設けられている。ヒータ44は、第1の温度調節部46に接続されている。 The heater 44 heats the heating container 42 to a predetermined temperature and melts the film forming material M inside the heating container 42. A heater 44 is provided so as to surround the periphery of the wall surface of the heating container 42. The heater 44 is connected to the first temperature adjustment unit 46.
なお、ヒータ44は、その構成は、特に限定されるものではない。電熱線、導体などの抵抗体ヒータ、シースヒータなど各種のものが利用可能であり、成膜材料Mの融点などに応じて適宜選択されるものである。 The configuration of the heater 44 is not particularly limited. Various types of heaters such as a heating wire, a resistor heater such as a conductor, and a sheath heater can be used, and are appropriately selected according to the melting point of the film forming material M and the like.
第1の温度調節部46は、加熱容器42を加熱する温度、すなわち、成膜材料Mを蒸発させるに十分な温度である設定温度に応じて、各ヒータ44に印加する電圧、電流または電力などを調節するためのものである。この第1の温度調節部46は制御部36に接続されている。 The first temperature adjusting unit 46 applies a voltage, current, power, or the like applied to each heater 44 according to the temperature at which the heating container 42 is heated, that is, the set temperature that is sufficient to evaporate the film forming material M. It is for adjusting. The first temperature adjustment unit 46 is connected to the control unit 36.
温度センサ45は、例えば、各加熱容器42の上部に設けられており、熱電対により構成される。また、各温度センサ45は、図示はしないが制御部36に接続されている。制御部36により、設定温度と、温度センサ45による測定温度とに応じて、例えば、フィードバック制御により加熱容器42内の温度が設定温度となるように、第1の温度調節部46から各ヒータ44に供給される電圧、電流または電力が制御される。 The temperature sensor 45 is provided, for example, at the top of each heating container 42 and is constituted by a thermocouple. Each temperature sensor 45 is connected to the control unit 36 although not shown. Depending on the set temperature and the temperature measured by the temperature sensor 45 by the control unit 36, for example, each heater 44 from the first temperature adjustment unit 46 so that the temperature in the heating container 42 becomes the set temperature by feedback control. The voltage, current or power supplied to the is controlled.
成膜部40には、加熱容器42の開口部からの成膜材料Mの蒸気を遮るシャッタ49が設けられている。このシャッタ49は、加熱容器42の開口部からの成膜材料Mの蒸気を遮る板状部材で構成されており、加熱容器42の開口部の全域を覆う大きさを有する。また、シャッタ49には、図示はしないが、回転支持軸が接続されており、この回転支持軸にモータ(図示せず)が接続されている。このモータにより、回転支持軸を介してシャッタ49が回転し、加熱容器42の開口部の上方を開放し、成膜材料Mの蒸気を基板Zの表面Zfに到達させる。
なお、モータも制御部36に接続されており、制御部36により、その回転、すなわち、シャッタ49による加熱容器42の開口部からの成膜材料Mの蒸気の遮断が制御される。
The film forming unit 40 is provided with a shutter 49 that blocks the vapor of the film forming material M from the opening of the heating container 42. The shutter 49 is composed of a plate-like member that blocks the vapor of the film forming material M from the opening of the heating container 42 and has a size that covers the entire opening of the heating container 42. The shutter 49 is connected to a rotation support shaft (not shown), and a motor (not shown) is connected to the rotation support shaft. By this motor, the shutter 49 is rotated via the rotation support shaft, the upper part of the opening of the heating container 42 is opened, and the vapor of the film forming material M reaches the surface Zf of the substrate Z.
The motor is also connected to the control unit 36, and the control unit 36 controls the rotation thereof, that is, the blocking of the vapor of the film forming material M from the opening of the heating container 42 by the shutter 49.
蒸着部50は、水分を吸着する機能を有する金属mを、真空蒸着法により、基板Z以外のものに蒸着するものである。本実施形態において、蒸着部50は、例えば、マスク59に、水分を吸着する機能を有する金属mを蒸着する。この水分を吸着する機能を有する金属mは、例えば、Al、Tiである。
この蒸着部50は、加熱容器52と、ヒータ54と、温度センサ55と、第2の温度調節部56と、一対の仕切板58と、マスク59とを有し、基本的に成膜部40と同様の構成である。しかし、蒸着部50においては、加熱容器52は、少なくとも1つあればよいものである点が成膜部40とは異なる。
仕切板58は、加熱容器52を成膜室14内において区画するものであり、一対の仕切板58が加熱容器52を挟むようにして配置されている。
The vapor deposition part 50 vapor-deposits the metal m which has a function which adsorb | sucks moisture on things other than the board | substrate Z by a vacuum vapor deposition method. In this embodiment, the vapor deposition part 50 vapor-deposits the metal m which has the function to adsorb | suck a water | moisture content to the mask 59, for example. The metal m having a function of adsorbing moisture is, for example, Al or Ti.
The vapor deposition unit 50 includes a heating container 52, a heater 54, a temperature sensor 55, a second temperature adjustment unit 56, a pair of partition plates 58, and a mask 59. It is the same composition as. However, the vapor deposition unit 50 is different from the film forming unit 40 in that at least one heating container 52 is sufficient.
The partition plate 58 partitions the heating container 52 in the film forming chamber 14, and the pair of partition plates 58 are arranged so as to sandwich the heating container 52.
蒸着部50の加熱容器52、ヒータ54および温度センサ55は、成膜部40の加熱容器42、ヒータ44と、温度センサ45と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。蒸着部50においては、加熱容器52には、水分を吸着する機能を有する金属mとして、例えば、AlまたはTiが、ペレットの形態で充填される。また、ヒータ54は、第2の温度調節部56に接続されている。このヒータ54も、成膜部40のヒータ44と同様に、金属mの融点などに応じて適宜選択されるものである。 Since the heating container 52, the heater 54, and the temperature sensor 55 of the vapor deposition unit 50 have the same configuration as the heating container 42, the heater 44, and the temperature sensor 45 of the film forming unit 40, detailed descriptions thereof are omitted. In the vapor deposition section 50, the heating container 52 is filled with, for example, Al or Ti as a metal m having a function of adsorbing moisture in the form of pellets. The heater 54 is connected to the second temperature adjustment unit 56. The heater 54 is also appropriately selected according to the melting point of the metal m, like the heater 44 of the film forming unit 40.
第2の温度調節部56は、加熱容器52を加熱する温度、すなわち、金属mを蒸発させるに十分な温度である設定温度に応じて、ヒータ54に印加する電圧、電流または電力などを調節するためのものである。この第2の温度調節部56も制御部36に接続されており、温度センサ55も、図示はしないが制御部36に接続されている。
制御部36により、設定温度と、温度センサ55による測定温度とに応じて、例えば、フィードバック制御により加熱容器52内の温度が設定温度となるように、第2の温度調整部56から、ヒータ54に供給される電圧、電流または電力が制御される。
The second temperature adjustment unit 56 adjusts the voltage, current, power, or the like applied to the heater 54 according to the temperature at which the heating container 52 is heated, that is, the set temperature that is sufficient to evaporate the metal m. Is for. The second temperature adjustment unit 56 is also connected to the control unit 36, and the temperature sensor 55 is also connected to the control unit 36 although not shown.
According to the set temperature and the temperature measured by the temperature sensor 55 by the control unit 36, the heater 54 is supplied from the second temperature adjustment unit 56 so that the temperature in the heating container 52 becomes the set temperature by feedback control, for example. The voltage, current or power supplied to the is controlled.
蒸着部50には、加熱容器52の開口部の上方にマスク59が設けられている。このマスク59にAlまたはTiが蒸着される。このAlまたはTiの蒸気に成膜室14内の水分が吸着されて成膜室14内の水分圧を、例えば、6×10−4Pa以下にすることができる。成膜室14内の水分圧は、例えば、無機膜102の形成前では6×10−4Pa以下であることが好ましい。この水分圧(6×10−4Pa)は、成膜室14内の全圧の60%以下に相当するものである。
また、成膜室14内の水分圧は、例えば、無機膜102の形成中では3×10−3Pa以下であることが好ましい。この水分圧(3×10−3Pa)は、成膜室14内の全圧の30%以下に相当するものである。
The vapor deposition section 50 is provided with a mask 59 above the opening of the heating container 52. Al or Ti is deposited on the mask 59. The moisture in the film forming chamber 14 is adsorbed by the Al or Ti vapor, and the water pressure in the film forming chamber 14 can be set to 6 × 10 −4 Pa or less, for example. The moisture pressure in the film forming chamber 14 is preferably 6 × 10 −4 Pa or less before the inorganic film 102 is formed, for example. This moisture pressure (6 × 10 −4 Pa) corresponds to 60% or less of the total pressure in the film forming chamber 14.
In addition, the moisture pressure in the film forming chamber 14 is preferably 3 × 10 −3 Pa or less during the formation of the inorganic film 102, for example. This moisture pressure (3 × 10 −3 Pa) corresponds to 30% or less of the total pressure in the film forming chamber 14.
このように水分圧を調整することにより、無機膜102として、SiOx膜を、成膜部40でSiOを用いて真空蒸着法により形成する場合、酸化度を小さくすることができる。このため、水蒸気透過度、酸素透過度等が小さい、すなわち、ガスバリア性能が優れた無機膜102を得ることができる。しかも、水分を吸着するためのAlまたはTiは、基板Z以外のマスク59に蒸着されるため、成膜室14内にAlまたはTiの蒸気が飛散することがなく、基板Zに異物として付着することもない。
なお、蒸着部50による蒸着は、マスク59に限定されるものではなく、基板Zの表面Zf以外の場所で、無機膜102の形成に悪影響を与えることがなければ、その蒸着位置は特に限定されるものではない。
By adjusting the moisture pressure in this manner, when the SiOx film is formed as the inorganic film 102 by the vacuum vapor deposition method using SiO in the film forming unit 40, the degree of oxidation can be reduced. Therefore, it is possible to obtain the inorganic film 102 having a low water vapor permeability, oxygen permeability, etc., that is, excellent gas barrier performance. Moreover, since Al or Ti for adsorbing moisture is deposited on the mask 59 other than the substrate Z, the vapor of Al or Ti does not scatter in the film forming chamber 14 and adheres to the substrate Z as a foreign substance. There is nothing.
The vapor deposition performed by the vapor deposition section 50 is not limited to the mask 59, and the vapor deposition position is not particularly limited as long as it does not adversely affect the formation of the inorganic film 102 at a place other than the surface Zf of the substrate Z. It is not something.
本実施形態においては、蒸着部50は、成膜室14内のドラム26の上流側の領域αに設けたが、これに限定されるものではなく、同じ成膜室14内であれば、ドラム26の下流側の領域βに設けてもよい。成膜前に蒸着を行う場合には、基板Zが搬送される上流側の領域αに設けることが好ましく、成膜開始後以降成膜中に蒸着を行う場合には、成膜後の基板Zが搬送される下流側の領域βに設けることが好ましい。
更には、膜室14内のドラム26の上流側の領域αおよび下流側の領域βの両方に配置してもよい。この場合、両方同時に蒸着してもよく、成膜前は上流側の領域αのものを蒸着し、成膜開始後以降成膜中は、下流側の領域βのものを蒸着する等、蒸着するものを切り替えてもよい。
また、蒸着部50の加熱容器52の数も、特に限定されるものではなく、成膜室14の容積、基板の厚さおよび種類、有機膜の厚さおよび種類、水分圧に応じて、適宜選択されるものである。
In the present embodiment, the vapor deposition section 50 is provided in the region α on the upstream side of the drum 26 in the film formation chamber 14. However, the present invention is not limited to this. 26 may be provided in the region β on the downstream side. When vapor deposition is performed before film formation, it is preferably provided in the upstream region α where the substrate Z is transported. When vapor deposition is performed during film formation after the start of film formation, the substrate Z after film formation is provided. Is preferably provided in the downstream region β where the toner is conveyed.
Further, the film chamber 14 may be disposed in both the upstream region α and the downstream region β of the drum 26. In this case, both of them may be vapor-deposited at the same time. The film in the upstream region α is vapor-deposited before the film formation, and the film in the downstream region β is vapor-deposited after the film formation is started. You may switch things.
Further, the number of heating containers 52 of the vapor deposition section 50 is not particularly limited, and is appropriately determined according to the volume of the film forming chamber 14, the thickness and type of the substrate, the thickness and type of the organic film, and the moisture pressure. Is to be selected.
また、成膜部40の加熱容器42の加熱をヒータによる加熱方式としたが、成膜材料M(例えば、SiO)を蒸発させて無機膜102を成膜することができれば、加熱方式は、特に限定されるものではない。加熱方式としては、成膜材料Mに電流を印加して発熱させる抵抗加熱方式、電磁誘導加熱方式、電子線ビーム加熱方式、レーザ加熱方式等を用いることができる。
また、蒸発部50においても、水分を吸着する機能を有する金属m、例えば、Al、Tiを蒸発させることができれば、その加熱方式は、成膜部40と同様にヒータによる加熱方式に限定されるものはなく、成膜部40と同様の上述した種々の加熱方式を用いることができる。
Further, the heating method using the heater is used to heat the heating container 42 of the film forming unit 40. If the inorganic film 102 can be formed by evaporating the film forming material M (for example, SiO), the heating method is particularly It is not limited. As a heating method, a resistance heating method in which a current is applied to the film forming material M to generate heat, an electromagnetic induction heating method, an electron beam beam heating method, a laser heating method, or the like can be used.
Also, in the evaporation unit 50, if the metal m having a function of adsorbing moisture, for example, Al or Ti, can be evaporated, the heating method is limited to the heating method by the heater as in the film forming unit 40. There is nothing, and the various heating methods described above similar to those of the film forming unit 40 can be used.
次に、本実施形態の成膜装置10の動作について説明する。
成膜装置10においては、例えば、基板Zが反時計回り巻回された基板ロール20からガイドローラ21を経て、成膜室14に搬送される。成膜室14においては、ガイドローラ24a、24b、ガイドローラ25、ドラム26、ガイドローラ27、ガイドローラ28a、28bを経て、巻取り室16に搬送される。巻取り室16においては、ガイドローラ31a、31bを経て、巻取り軸30に基板Zが巻き取られる。このように、基板Zを、この搬送経路に通した後、供給室12、成膜室14および巻取り室16の内部を真空排気部32により、所定の真空度にする。
Next, the operation of the film forming apparatus 10 of this embodiment will be described.
In the film forming apparatus 10, for example, the substrate Z is transported to the film forming chamber 14 through the guide roller 21 from the substrate roll 20 wound counterclockwise. In the film forming chamber 14, the film is conveyed to the winding chamber 16 through the guide rollers 24 a and 24 b, the guide roller 25, the drum 26, the guide roller 27, and the guide rollers 28 a and 28 b. In the winding chamber 16, the substrate Z is wound around the winding shaft 30 through the guide rollers 31 a and 31 b. Thus, after passing the substrate Z through this transfer path, the inside of the supply chamber 12, the film formation chamber 14, and the winding chamber 16 is brought to a predetermined degree of vacuum by the vacuum exhaust unit 32.
その後、制御部36により温度センサ55で加熱容器52の温度をモニタリングしながら、第2の温度調節部56からヒータ54に印加する電圧、電流等を調整しつつ加熱容器52を所定の温度に加熱し、蒸着部50において、AlまたはTiを溶融させて蒸発させ、マスク59にAlまたはTiを蒸着させる。このとき、AlまたはTiの蒸気が、成膜室14内の水分を吸着しながらマスク59に蒸着される。これにより、成膜室14内の水分圧を、例えば、6×10−4Pa以下に下げることができる。
成膜室14内は、例えば、無機膜102の形成前では、成膜室14内の水分圧は6×10−4Pa以下であることが好ましい。このとき、成膜室14内の圧力は1×10−3Pa以下であることが好ましい。
成膜室14内の圧力、水分圧が上述の圧力になった後、制御部36により第2の温度調節部56によるヒータ54の加熱を停止させて、蒸着部50によるAlまたはTiの蒸着を停止させる。
Thereafter, while the temperature of the heating container 52 is monitored by the temperature sensor 55 by the control unit 36, the heating container 52 is heated to a predetermined temperature while adjusting the voltage, current, and the like applied from the second temperature adjusting unit 56 to the heater 54. Then, in the vapor deposition section 50, Al or Ti is melted and evaporated to deposit Al or Ti on the mask 59. At this time, Al or Ti vapor is deposited on the mask 59 while adsorbing moisture in the film forming chamber 14. Thereby, the water pressure in the film formation chamber 14 can be lowered to 6 × 10 −4 Pa or less, for example.
In the film formation chamber 14, for example, before the formation of the inorganic film 102, the moisture pressure in the film formation chamber 14 is preferably 6 × 10 −4 Pa or less. At this time, the pressure in the film forming chamber 14 is preferably 1 × 10 −3 Pa or less.
After the pressure in the film forming chamber 14 and the water pressure reach the above-described pressures, the controller 36 stops the heating of the heater 54 by the second temperature adjusting unit 56, and the deposition unit 50 deposits Al or Ti. Stop.
次に、制御部36により温度センサ45で加熱容器42の温度をモニタリングしながら、第1の温度調節部46からヒータ44に印加する電圧、電流等を調整しながら加熱容器42を所定の温度に加熱し、成膜部40において、成膜材料MであるSiOを溶融させて蒸発させる。 Next, while the temperature of the heating container 42 is monitored by the temperature sensor 45 by the control unit 36, the heating container 42 is brought to a predetermined temperature while adjusting the voltage, current, etc. applied to the heater 44 from the first temperature adjustment unit 46. Heating is performed, and in the film forming unit 40, SiO as the film forming material M is melted and evaporated.
次に、制御部36によりシャッタ49を回転させて加熱容器42の開口部を開放し、SiOの蒸気を基板Zの表面Zfに到達させる。このような状態で、ドラム26で基板ZをSiOの蒸気が到達する位置に保持しつつ、基板Zが所定の搬送速度で巻き取られて、基板Zの表面ZfにSiOを蒸着させる。これにより、無機膜102としてSiOx膜が形成される。 Next, the control unit 36 rotates the shutter 49 to open the opening of the heating container 42, and the SiO vapor reaches the surface Zf of the substrate Z. In such a state, the substrate Z is wound at a predetermined transport speed while holding the substrate Z at a position where the vapor of SiO reaches the drum 26, and SiO is deposited on the surface Zf of the substrate Z. Thereby, a SiOx film is formed as the inorganic film 102.
蒸着部50による蒸着により、成膜室14内が水分圧が小さくなり、SiOの蒸着を水分圧が小さい雰囲気ですることができる。このような雰囲気でSiOを蒸着させているため、SiOの酸化が抑制され、無機膜102として形成されるSiOx膜は、酸化度が、例えば、xが1.0〜1.4と小さいものとなる。これにより、ガスバリア性能が優れた無機膜102が得られる。この結果、高いガスバリア性能を有するガスバリアフィルム100を得ることができる。 By the vapor deposition by the vapor deposition section 50, the moisture pressure in the film forming chamber 14 is reduced, and SiO can be deposited in an atmosphere with a low moisture pressure. Since SiO is deposited in such an atmosphere, the oxidation of SiO is suppressed, and the SiOx film formed as the inorganic film 102 has an oxidation degree as small as, for example, 1.0 to 1.4. Become. Thereby, the inorganic film | membrane 102 excellent in gas barrier performance is obtained. As a result, the gas barrier film 100 having high gas barrier performance can be obtained.
そして、順次、回転軸20をモータにより時計回りに回転させて、基板Zを連続的に送り出し、ドラム26で基板ZをSiOの蒸気が到達する位置に保持しつつ、ドラム26を所定の速度で回転させて、成膜部40により基板Zの表面Zfに連続的に無機膜102を所定の膜厚となるように形成する。そして、表面Zfに所定の膜が形成された基板Zが、ガイドローラ28a、28b、およびガイドローラ31a、31bを経て、巻取り軸30に巻き取られてガスバリアフィルム100が得られる。 Then, the rotating shaft 20 is sequentially rotated clockwise by a motor, and the substrate Z is continuously fed out. The drum 26 is held at a position where the SiO vapor reaches the drum 26, and the drum 26 is moved at a predetermined speed. The inorganic film 102 is continuously formed on the surface Zf of the substrate Z so as to have a predetermined film thickness by rotating the film. Then, the substrate Z on which a predetermined film is formed on the surface Zf is wound around the winding shaft 30 via the guide rollers 28a and 28b and the guide rollers 31a and 31b, so that the gas barrier film 100 is obtained.
本実施形態においては、蒸着部50を設け、成膜部40による成膜前に、蒸着部50で蒸着を行い、成膜室14内の水分圧を小さくすることにより、酸化度が小さいSiOx膜を形成することができ、ガスバリア性能が優れたガスバリアフィルム100を得ることができる。 In the present embodiment, an SiOx film having a low degree of oxidation is provided by providing the vapor deposition unit 50 and performing vapor deposition in the vapor deposition unit 50 before film formation by the film formation unit 40 to reduce the water pressure in the film formation chamber 14. The gas barrier film 100 with excellent gas barrier performance can be obtained.
なお、本実施形態において、蒸着部50による蒸着は、無機膜102の成膜前に限定されるものではない。例えば、無機膜102の成膜開始後以降に蒸着部50による蒸着を行ってもよく、更には、無機膜102の成膜前から無機膜102の成膜開始した後も蒸着部50による蒸着を行ってもよい。
無機膜102の成膜開始後以降に蒸着部50で蒸着を行う場合、すなわち、無機膜102の形成中に蒸着部50で蒸着を行う場合、成膜室14内の水分圧を3×10−3Pa以下、成膜室14内の圧力を1×10−2Pa以下にすることが好ましい。このとき、上述の圧力、水分圧の範囲に入るように制御部36により第2の温度調節部56によるヒータ54の加熱を適宜行い、蒸着部50によるAlまたはTiの蒸着を適宜行わせる。このような状態で、上述のように無機膜102を形成する。
なお、無機膜102の形成中に蒸着部50で蒸着を行う場合、無機膜102の成膜前の成膜室14内の圧力および水分圧は、特に限定されるものではない。
In the present embodiment, vapor deposition by the vapor deposition unit 50 is not limited to before the inorganic film 102 is formed. For example, vapor deposition by the vapor deposition unit 50 may be performed after the start of film formation of the inorganic film 102, and further, vapor deposition by the vapor deposition unit 50 may be performed after the film formation of the inorganic film 102 is started before the film formation of the inorganic film 102. You may go.
When vapor deposition is performed in the vapor deposition section 50 after the start of film formation of the inorganic film 102, that is, when vapor deposition is performed in the vapor deposition section 50 during formation of the inorganic film 102, the moisture pressure in the film formation chamber 14 is set to 3 × 10 −. It is preferable that the pressure in the film forming chamber 14 is 3 Pa or less and 1 × 10 −2 Pa or less. At this time, the control unit 36 appropriately heats the heater 54 by the second temperature adjusting unit 56 so that the pressure and moisture pressure are within the ranges described above, and causes the vapor deposition unit 50 to appropriately deposit Al or Ti. In such a state, the inorganic film 102 is formed as described above.
Note that when vapor deposition is performed in the vapor deposition section 50 during the formation of the inorganic film 102, the pressure and moisture pressure in the film formation chamber 14 before the film formation of the inorganic film 102 are not particularly limited.
さらには、無機膜102の成膜前から無機膜102の成膜中も蒸着部50で蒸着を行い、無機膜102の形成前では成膜室14内の水分圧を6×10−4Pa以下、圧力を1×10−3Pa以下とし、無機膜102の形成中では成膜室14内の水分圧を3×10−3Pa以下、圧力を1×10−2Pa以下として、上述のように無機膜102を成膜してもよい。 Furthermore, vapor deposition is performed in the vapor deposition section 50 before the inorganic film 102 is formed and also during the formation of the inorganic film 102, and the moisture pressure in the film formation chamber 14 is 6 × 10 −4 Pa or less before the inorganic film 102 is formed. As described above, the pressure is 1 × 10 −3 Pa or less, the moisture pressure in the film formation chamber 14 is 3 × 10 −3 Pa or less, and the pressure is 1 × 10 −2 Pa or less during the formation of the inorganic film 102. Alternatively, the inorganic film 102 may be formed.
無機膜102の成膜開始後以降成膜中での蒸着部50による蒸着、無機膜102の成膜前から無機膜102の成膜開始した後の蒸着部50による蒸着の場合においても、上述のように、蒸着されたSiOの周囲の水分圧を小さくすることができるため、無機膜102として形成されるSiOx膜は、酸化度がx=1.0〜1.4と小さいものとなる。 Even in the case of vapor deposition by the vapor deposition unit 50 during film formation after the start of film formation of the inorganic film 102 and vapor deposition by the vapor deposition unit 50 after the film formation of the inorganic film 102 is started before film formation of the inorganic film 102, As described above, since the moisture pressure around the deposited SiO can be reduced, the SiOx film formed as the inorganic film 102 has an oxidation degree as small as x = 1.0 to 1.4.
成膜部40による成膜開始後以降成膜中に蒸着部50で蒸着した場合、成膜室14内に搬送される基板Zから水分が放出されても、また、無機膜102の成膜時に発生した熱により成膜室14の内壁から水分が放出されても、AlまたはTiの蒸気に、それらの水分が吸着されるため、成膜中でも水分圧を所定の値以下とすることができる。このため、SiOが基板Zの表面Zfに蒸着された後に生じる酸化を抑制することができる。
特に、無機膜102の成膜前から無機膜102の成膜開始後も蒸着部50による蒸着を行った場合、水分圧が小さい雰囲気でSiOx膜を形成できるとともに、成膜室14内の水分圧が低い雰囲気を成膜中であっても維持できるため、SiOの蒸着後の酸化も抑制され、SiOx膜の酸化度を更に小さくすることができる。これにより、更に高いガスバリア性能を有するガスバリアフィルム100を得ることができる。
本実施形態においては、無機膜102の形成前では成膜室14内の水分圧が6×10−4Pa以下で圧力が1×10−3Pa以下であることにより、無機膜102の形成中では成膜室14内の水分圧が3×10−3Pa以下で圧力が1×10−2Pa以下であることにより、ガスバリア性能がより優れた無機膜102を得ることができる。
When vapor deposition is performed by the vapor deposition unit 50 during film formation after the start of film formation by the film formation unit 40, even when moisture is released from the substrate Z transported into the film formation chamber 14, or when the inorganic film 102 is formed. Even if moisture is released from the inner wall of the film forming chamber 14 by the generated heat, the moisture pressure is adsorbed by the Al or Ti vapor, so that the water pressure can be kept below a predetermined value even during film formation. For this reason, oxidation that occurs after SiO is deposited on the surface Zf of the substrate Z can be suppressed.
In particular, when vapor deposition is performed by the vapor deposition unit 50 before the inorganic film 102 is deposited and after the inorganic film 102 is deposited, the SiOx film can be formed in an atmosphere with a low moisture pressure, and the moisture pressure in the deposition chamber 14 can be increased. Since a low atmosphere can be maintained even during film formation, oxidation after SiO deposition is suppressed, and the degree of oxidation of the SiOx film can be further reduced. Thereby, the gas barrier film 100 which has still higher gas barrier performance can be obtained.
In the present embodiment, before the inorganic film 102 is formed, the moisture pressure in the film forming chamber 14 is 6 × 10 −4 Pa or less and the pressure is 1 × 10 −3 Pa or less, so that the inorganic film 102 is being formed. Then, when the water pressure in the film formation chamber 14 is 3 × 10 −3 Pa or less and the pressure is 1 × 10 −2 Pa or less, the inorganic film 102 with better gas barrier performance can be obtained.
また、基板Zの表面Zfに無機膜102を形成する前に蒸着部50で蒸着することにより、成膜室14内の水分量を減らすことができるため、成膜室14内を所定の真空度にするまでの真空排気時間を短時間にすることができ、無機膜102の成膜コストを低減することができる。
また、本実施形態においては、蒸着部50で蒸着することにより、成膜室14内の水分圧を減らしたが、成膜室14内の水分圧を所定の値よりも下げることができれば、必ずしも蒸着部50を用いる必要がない。この場合、真空排気部32で長い時間をかけることにより、成膜室14内の水分圧を小さく、例えば、6×10−4Pa以下にできる。
In addition, since the amount of moisture in the film formation chamber 14 can be reduced by vapor deposition in the vapor deposition section 50 before forming the inorganic film 102 on the surface Zf of the substrate Z, the inside of the film formation chamber 14 has a predetermined degree of vacuum. The time required for evacuation can be shortened, and the deposition cost of the inorganic film 102 can be reduced.
In the present embodiment, the moisture pressure in the film forming chamber 14 is reduced by vapor deposition in the vapor deposition section 50. However, if the moisture pressure in the film forming chamber 14 can be lowered below a predetermined value, it is not always necessary. There is no need to use the vapor deposition section 50. In this case, by taking a long time in the vacuum exhaust unit 32, the moisture pressure in the film forming chamber 14 can be reduced, for example, 6 × 10 −4 Pa or less.
なお、基板Zが厚い場合、体積が大きく含水量も多くなり、無機膜102を形成する際に放出される水分量も多くなるため、成膜室14内の水分圧対策は重要になる。本発明では、無機膜102の成膜前および無機膜102の成膜中の少なくとも一方のタイミングで、成膜室14内の水分圧を上述のように小さくしている。このため、基板Zが厚く、放出される水分量が多い場合でも、酸化度が小さいSiOx膜を形成することができ、ガスバリア性能が優れたガスバリアフィルム100を得ることができる。基板Zが厚い場合、無機膜102の成膜中での水分圧を小さくすることにより、効果的にガスバリア性能が優れたガスバリアフィルム100を得ることができる。 Note that when the substrate Z is thick, the volume is large and the water content is increased, and the amount of moisture released when forming the inorganic film 102 is increased. Therefore, it is important to take measures against moisture pressure in the film formation chamber 14. In the present invention, the moisture pressure in the film formation chamber 14 is reduced as described above at least at one timing before the inorganic film 102 is formed and during the inorganic film 102 is formed. For this reason, even when the substrate Z is thick and the amount of water released is large, a SiOx film with a low degree of oxidation can be formed, and the gas barrier film 100 with excellent gas barrier performance can be obtained. When the substrate Z is thick, the gas barrier film 100 having excellent gas barrier performance can be obtained effectively by reducing the water pressure during the formation of the inorganic film 102.
なお、無機膜102の膜厚には、特に限定はなく、要求されるガスバリア性や生産性等に応じて、適宜、設定すればよい。この無機膜102は、薄すぎるとガスバリア性が低く、厚すぎると無機膜が割れやすくなることから、厚さは10〜300nmが好ましく、より好ましくは、厚さは80〜200nmである。
無機膜102の膜厚を上記範囲とすることにより、良好なガスバリア性を得ることができる、良好な可撓性を得ることができる、良好な透明性を得ることができる、十分な耐久性(耐環境性)を得ることができる等の点で好ましい結果を得ることができる。
Note that the thickness of the inorganic film 102 is not particularly limited, and may be set as appropriate according to required gas barrier properties, productivity, and the like. If the inorganic film 102 is too thin, the gas barrier property is low, and if it is too thick, the inorganic film is liable to break. Therefore, the thickness is preferably 10 to 300 nm, more preferably 80 to 200 nm.
By setting the film thickness of the inorganic film 102 within the above range, good gas barrier properties can be obtained, good flexibility can be obtained, good transparency can be obtained, and sufficient durability ( A favorable result can be obtained in terms of obtaining environmental resistance.
また、本実施形態においては、図3(a)に示すように、ガスバリアフィルム100として基板Zの表面Zfに無機膜102を形成した構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図3(b)に示すガスバリアフィルム100aのように、基板Zと無機膜102との間に有機膜104が形成されたものであってもよい。
図3(b)に示すガスバリアフィルム100aを形成する場合、基板Zの表面Zfへの有機膜102の形成には、例えば、図2に示す有機膜成膜装置60が用いられる。
Moreover, in this embodiment, as shown to Fig.3 (a), although it was set as the structure which formed the inorganic film | membrane 102 in the surface Zf of the board | substrate Z as the gas barrier film 100, this invention is not limited to this. . For example, an organic film 104 may be formed between the substrate Z and the inorganic film 102 as in a gas barrier film 100a shown in FIG.
When forming the gas barrier film 100a shown in FIG. 3B, for example, an organic film forming apparatus 60 shown in FIG. 2 is used to form the organic film 102 on the surface Zf of the substrate Z.
この有機膜形成装置60は、回転軸62、巻取り軸64、塗布手段66、乾燥手段68、硬化手段70、ガイドローラ72aおよび72bを有して構成される。塗布手段66、乾燥手段68および硬化手段70は、ガイドローラ72a〜72b間の基板Zの搬送経路に対面して配置されている。 The organic film forming apparatus 60 includes a rotating shaft 62, a winding shaft 64, a coating unit 66, a drying unit 68, a curing unit 70, and guide rollers 72a and 72b. The application unit 66, the drying unit 68, and the curing unit 70 are arranged to face the conveyance path of the substrate Z between the guide rollers 72a to 72b.
有機膜形成装置60は、基板Zをロール状に巻回してなる基板ロール74から基板Zを送り出し、基板Zを長手方向に搬送しつつ、この基板Zの表面Zfに、大気圧中で、塗布法によって有機膜104を成膜し、この有機膜104を成膜した基板Zを巻取り軸64によって、再度ロール状に巻き取る、いわゆるロール・ツー・ロールによる成膜を行なう装置である。
なお、有機膜形成装置60には、図示した部材以外にも、各種のセンサ、搬送ローラ対や基板Zの幅方向の位置を規制するガイド部材など、基板Zを所定の経路で搬送するための各種の部材(搬送手段)等、長尺な基板Zに、塗布法による成膜を連続的に行なう装置が有する各種の部材を有してもよい。
The organic film forming apparatus 60 applies the substrate Z to the surface Zf of the substrate Z at atmospheric pressure while feeding the substrate Z out of the substrate roll 74 formed by winding the substrate Z into a roll and transporting the substrate Z in the longitudinal direction. In this apparatus, the organic film 104 is formed by the method, and the substrate Z on which the organic film 104 is formed is wound up again in a roll shape by the take-up shaft 64, so as to perform film formation by so-called roll-to-roll.
In addition to the members shown in the figure, the organic film forming apparatus 60 is for transporting the substrate Z along a predetermined path, such as various sensors, a pair of transport rollers, and a guide member that regulates the position in the width direction of the substrate Z. You may have the various members which the apparatus which performs the film-forming by a coating method continuously on the elongate board | substrate Z, such as various members (conveyance means).
基板ロール74から送り出された基板Zは、ガイドローラ72aに案内されて、塗布手段66に搬送される。
塗布手段66は、有機物等を溶媒に溶解(分散)して調製された塗料、有機物モノマー等を溶媒に溶解して調製された塗料、有機物モノマーと重合開始剤等を溶媒に溶解して調製された塗料など、有機膜104となる有機物を含有する塗料を、基板Zの表面Zf(ガスバリア積層体の成膜面)に、塗布するものである。
本発明の製造方法において、塗布手段66における塗布方法には、特に限定はなく、例えば、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、カーテンフローコート、スプレーコート、バーコート、スピンコート等、塗膜の成膜に用いられる公知の方法が、各種、利用可能である。
The substrate Z sent out from the substrate roll 74 is guided by the guide roller 72 a and conveyed to the coating means 66.
The coating means 66 is prepared by dissolving (dispersing) an organic substance or the like in a solvent, a paint prepared by dissolving an organic monomer or the like, an organic monomer and a polymerization initiator or the like being dissolved in the solvent. A paint containing an organic substance that becomes the organic film 104, such as a paint, is applied to the surface Zf of the substrate Z (the film formation surface of the gas barrier laminate).
In the production method of the present invention, the coating method in the coating means 66 is not particularly limited, and examples thereof include roll coating, gravure coating, knife coating, dip coating, curtain flow coating, spray coating, bar coating, and spin coating. Various known methods used for film formation can be used.
乾燥手段68は、塗布手段66が基板Zの表面Zfに塗布した塗膜(塗料)から溶媒等を蒸発させて、塗膜を乾燥するものである。塗膜の乾燥手段には、特に限定はなく、ヒータによる乾燥や温風乾燥等、塗膜に応じて、公知の乾燥手段を利用すればよい。
なお、塗膜が十分な粘性や揺変性を有し、下流の硬化手段70による硬化のみで有機膜104が成膜可能である場合には、乾燥手段68は設けなくてもよい。
The drying means 68 evaporates the solvent and the like from the coating film (paint) applied to the surface Zf of the substrate Z by the coating means 66 and dries the coating film. There are no particular limitations on the means for drying the coating film, and any known drying means may be used depending on the coating film, such as drying with a heater or hot air drying.
If the coating film has sufficient viscosity or thixotropic properties and the organic film 104 can be formed only by curing by the downstream curing means 70, the drying means 68 may not be provided.
硬化手段70は、乾燥した塗膜を硬化して、有機膜104とするものである。ここで、塗料が、前述のように、有機物モノマーを含有するものである場合には、硬化手段70によってモノマーを重合して、有機膜104とする。
硬化手段70には、特に限定はなく、プラズマ照射手段(プラズマ硬化)、UV(紫外線)照射手段(UV硬化)、電子線照射手段(電子線硬化)、光照射手段(光硬化)、加熱手段(熱硬化)等、有機膜104となる有機物に応じた硬化手段を、適宜、選択して用いればよい。
なお、乾燥のみで、十分に塗膜を硬化して有機膜104を成膜できる場合には、硬化手段70は、設けなくてもよい。あるいは、乾燥と硬化とを一緒にできる場合には、いずれか一方のみを設け、乾燥/硬化手段としてもよい。
The curing means 70 cures the dried coating film to form the organic film 104. Here, when the paint contains an organic monomer as described above, the monomer is polymerized by the curing means 70 to form the organic film 104.
The curing means 70 is not particularly limited, and plasma irradiation means (plasma curing), UV (ultraviolet) irradiation means (UV curing), electron beam irradiation means (electron beam curing), light irradiation means (photocuring), heating means. A curing means corresponding to the organic material to be the organic film 104, such as (thermosetting), may be appropriately selected and used.
If the organic film 104 can be formed by sufficiently curing the coating film by only drying, the curing means 70 may not be provided. Alternatively, when drying and curing can be performed together, only one of them may be provided as a drying / curing means.
有機膜形成装置60において、基板ロール74は、回転軸62に装填される。基板ロール74が回転軸62に装填されると、基板Zは、ここから引き出され、ガイドロール72aおよび72bに案内され、所定の搬送経路を通されて巻取り軸64に巻回される。
塗布手段66、乾燥手段68、および硬化手段70による処理の準備が整ったら、基板Zの搬送を開始する。基板ロール74からの基板Zの送り出しと、巻取り軸64における基板Zの巻き取りとを同期して行なって基板Zを長手方向に搬送しつつ、塗布手段66が有機膜104となる塗料を塗布し、乾燥手段68が、この塗料を乾燥し、さらに、硬化手段70が硬化して、基板Zの表面Zfに有機膜104を形成する。
In the organic film forming apparatus 60, the substrate roll 74 is loaded on the rotating shaft 62. When the substrate roll 74 is loaded on the rotary shaft 62, the substrate Z is pulled out of the rotary shaft 62, guided by the guide rolls 72a and 72b, and wound around the winding shaft 64 through a predetermined transport path.
When preparation for processing by the coating unit 66, the drying unit 68, and the curing unit 70 is completed, the conveyance of the substrate Z is started. The coating means 66 applies the coating material for forming the organic film 104 while the substrate Z is conveyed in the longitudinal direction by synchronizing the feeding of the substrate Z from the substrate roll 74 and the winding of the substrate Z on the winding shaft 64. Then, the drying unit 68 dries the paint, and the curing unit 70 cures to form the organic film 104 on the surface Zf of the substrate Z.
なお、本発明において、有機膜104の成膜方法は、塗布法に限定はされず、シート状に成形した有機膜104を転写する転写法等、大気圧下で有機物からなる層(膜)を成膜できる方法であれば、各種の成膜方法が全て利用可能である。しかしながら、膜の成膜速度(成膜レート)、基板表面の凹凸の包埋性等を考慮すると、塗布法が好ましい。 In the present invention, the method for forming the organic film 104 is not limited to a coating method, and a layer (film) made of an organic substance under atmospheric pressure, such as a transfer method for transferring the organic film 104 formed into a sheet shape. Any film forming method can be used as long as it can form a film. However, the coating method is preferable in consideration of the film formation rate (deposition rate), the embedding property of unevenness on the substrate surface, and the like.
また、本発明において、有機膜104は、大気圧中で成膜された1層のものに限定はされるものではなく、有機膜104は、複数層構成であってもよい。複数層構成である場合、各層は同じ化合物からなる層であっても、異なる化合物からなる層であってもよい。 In the present invention, the organic film 104 is not limited to a single layer formed at atmospheric pressure, and the organic film 104 may have a multi-layer structure. In the case of a multi-layer structure, each layer may be a layer made of the same compound or a layer made of different compounds.
本発明において、有機膜104の形成材料には、特に限定はなく、塗布法などの大気圧中での成膜(膜形成)が可能な有機物が各種、利用可能である。
一例として、TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート)、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエステル、メタクリル酸―マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル等が例示される。
In the present invention, the material for forming the organic film 104 is not particularly limited, and various organic substances that can be formed at atmospheric pressure (film formation) such as a coating method can be used.
Examples include TMPTA (trimethylolpropane triacrylate), epoxy resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyester, methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene, transparent fluororesin, polyimide, fluorinated polyimide, polyamide, polyamideimide, poly Examples include ether imide, cellulose acylate, polyurethane, polyether ketone, polycarbonate, fluorene ring-modified polycarbonate, alicyclic ring-modified polycarbonate, and fluorene ring-modified polyester.
次に、有機膜104を有するガスバリアフィルム100aの製造方法について説明する。この場合、まず、例えば、有機層形成装置60を用いて、基板Zの表面Zfに有機膜104を形成し、有機膜104が形成された基板106が巻き取られた基板ロール76を得る。この基板ロール76を、上述の成膜装置10の回転軸20にセットする。
そして、基板106を基板ロール76からガイドローラ21を経て、成膜室14に搬送し、成膜室14のガイドローラ24a、24b、ガイドローラ25、ドラム26、ガイドローラ27、ガイドローラ28a、28bを経て、基板106を巻取り室16に搬送する。巻取り室16においては、ガイドローラ31a、31bを経て、巻取り軸30に基板106を巻き取らせる。このように、基板106を、この搬送経路に通した後、上述のように無機膜102を基板106の表面106aに形成し、図3(b)に示すガスバリアフィルム100aを得る。なお、無機膜102の形成方法は、基板106の表面106aに形成する点以外は、先に説明した基板Zの表面Zfに無機膜102を形成する方法と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
Next, a method for manufacturing the gas barrier film 100a having the organic film 104 will be described. In this case, first, for example, using the organic layer forming apparatus 60, the organic film 104 is formed on the surface Zf of the substrate Z, and the substrate roll 76 on which the substrate 106 on which the organic film 104 is formed is wound is obtained. The substrate roll 76 is set on the rotating shaft 20 of the film forming apparatus 10 described above.
Then, the substrate 106 is transported from the substrate roll 76 to the film forming chamber 14 via the guide roller 21, and the guide rollers 24 a and 24 b, the guide roller 25, the drum 26, the guide roller 27, and the guide rollers 28 a and 28 b in the film forming chamber 14. Then, the substrate 106 is transferred to the winding chamber 16. In the winding chamber 16, the substrate 106 is wound on the winding shaft 30 through the guide rollers 31 a and 31 b. In this way, after passing the substrate 106 through this transport path, the inorganic film 102 is formed on the surface 106a of the substrate 106 as described above, and the gas barrier film 100a shown in FIG. 3B is obtained. The method for forming the inorganic film 102 is the same as the method for forming the inorganic film 102 on the surface Zf of the substrate Z described above except that it is formed on the surface 106a of the substrate 106. Omitted.
基板106の表面106aに無機膜102を形成する場合においても、無機膜102の形成前に蒸着部50により、AlまたはTiをマスク59に蒸着し、水分圧を、例えば、6×10−4Pa以下とし、このとき、成膜室14内の圧力を1×10−3Pa以下とする。真空度および水分圧が、所定の値以下になった後、蒸着部50による蒸着を停止し、成膜部40によるSiOx膜の形成を開始する。有機膜104が形成された基板106を用いる場合でも、水分圧が低い雰囲気でSiOの蒸気が基板106の表面106aに付着するため、無機膜102として酸化度が低いSiOx膜を形成することができる。 Even when the inorganic film 102 is formed on the surface 106a of the substrate 106, Al or Ti is vapor-deposited on the mask 59 by the vapor deposition unit 50 before the inorganic film 102 is formed, and the moisture pressure is set to 6 × 10 −4 Pa, for example. At this time, the pressure in the film forming chamber 14 is set to 1 × 10 −3 Pa or less. After the degree of vacuum and the water pressure are equal to or lower than predetermined values, the vapor deposition by the vapor deposition unit 50 is stopped, and the formation of the SiOx film by the film forming unit 40 is started. Even when the substrate 106 on which the organic film 104 is formed is used, a SiOx film having a low degree of oxidation can be formed as the inorganic film 102 because SiO vapor adheres to the surface 106a of the substrate 106 in an atmosphere having a low moisture pressure. .
本実施形態においては、無機膜102(ガスバリア膜)の下地層として、有機膜104を有することにより、基板Zの表面Zfに存在する凹凸を埋没させて、無機膜102の成膜面を平坦にすることができる。これにより、無機膜102のガスバリア膜としての特性を十分に発現することができる。これに加えて、無機膜102として、酸化度の低いSiOx膜を形成することができるため、ガスバリア膜としての特性を更に優れたものとすることができる。このようなことから、有機膜104を設けることにより、ガスバリアフィルム100に比して、更に高いガスバリア性能が優れたガスバリアフィルム100aを得ることができる。 In the present embodiment, the organic film 104 is provided as a base layer of the inorganic film 102 (gas barrier film), so that the unevenness existing on the surface Zf of the substrate Z is buried and the film formation surface of the inorganic film 102 is flattened. can do. Thereby, the characteristic as a gas barrier film of the inorganic film 102 can fully be expressed. In addition, since the SiOx film having a low degree of oxidation can be formed as the inorganic film 102, the characteristics as a gas barrier film can be further improved. For this reason, by providing the organic film 104, it is possible to obtain a gas barrier film 100 a having higher gas barrier performance than the gas barrier film 100.
なお、ガスバリアフィルム100aを形成する場合においても、ガスバリアフィルム100を形成する場合と同様に、無機膜102の成膜開始後以降成膜中も蒸着部50による蒸着を行うことにより、成膜室14内に搬送される基板106の有機膜104に水分が含まれていて、成膜室14内にその水分が放出されても吸着されるため、SiOが基板106の表面106aに付着した後に進行する酸化を抑制することができる。これにより、より酸化度の低いSiOx膜を形成することができる。更には、無機膜102の形成前から形成前中も蒸着部50による蒸着を行うことにより、成膜室14内の水分圧が低い雰囲気を成膜中であっても維持できるため、酸化度の更に低いSiOx膜を形成することができる。 In the case of forming the gas barrier film 100a, as in the case of forming the gas barrier film 100, the deposition unit 50 performs deposition during the deposition after the start of the deposition of the inorganic film 102, thereby forming the deposition chamber 14. Since moisture is contained in the organic film 104 of the substrate 106 transferred into the substrate 106 and the moisture is released into the film formation chamber 14, it proceeds after the SiO adheres to the surface 106 a of the substrate 106. Oxidation can be suppressed. Thereby, a SiOx film having a lower degree of oxidation can be formed. Furthermore, by performing vapor deposition by the vapor deposition section 50 before and during the formation of the inorganic film 102, an atmosphere having a low moisture pressure in the film formation chamber 14 can be maintained even during film formation. Further, a low SiOx film can be formed.
また、本実施形態においては、有機膜104の形成方法は、上述の有機膜形成装置60を用いたものに限定されるものではなく、種々の形成方法が利用可能であり、例えば、得られる表面の清浄性の高さ、得られる表面平滑性の高さから、有機膜104の形成方法としては、フラッシュ蒸着が好適に利用される。このフラッシュ蒸着においても、有機膜形成装置60で利用可能な上述の有機膜104の形成材料を用いることができる。 In the present embodiment, the method for forming the organic film 104 is not limited to the method using the organic film forming apparatus 60 described above, and various forming methods can be used. As a method for forming the organic film 104, flash vapor deposition is preferably used because of its high cleanliness and high surface smoothness. Also in this flash vapor deposition, the material for forming the organic film 104 that can be used in the organic film forming apparatus 60 can be used.
フラッシュ蒸着によって有機膜104を形成する場合、有機膜104は真空中で形成され、更に、上述のように無機膜102も真空中で形成されるため、有機膜104の成膜から無機膜102の成膜を終了するまで、真空中で処理を行なうことができる。従って、第2有機層14を成膜した後、ゴミや異物等の付着を好適に防止して、フラッシュ蒸着の特徴の1つである清浄な表面を保った状態で、無機膜102を成膜することができる。すなわち、無機膜102の成膜面にゴミや異物が存在する事に起因する、ガスバリア性の低下を防止することができる。 In the case where the organic film 104 is formed by flash vapor deposition, the organic film 104 is formed in a vacuum. Further, as described above, the inorganic film 102 is also formed in a vacuum. Processing can be performed in a vacuum until film formation is completed. Therefore, after the second organic layer 14 is formed, the inorganic film 102 is formed in a state where the adhesion of dust and foreign matters is suitably prevented and the clean surface, which is one of the features of flash vapor deposition, is maintained. can do. That is, it is possible to prevent the gas barrier property from being lowered due to the presence of dust or foreign matter on the film formation surface of the inorganic film 102.
本実施形態においては、塗布によって有機膜104を成膜する有機膜形成装置60と、真空中での成膜を行なう成膜装置10とを別々の装置としたが、本発明は、これに限定はされるものではない。有機膜104と、無機膜102とを同じロール・ツー・ロールによる成膜装置によって成膜して、ガスバリアフィルム100aを作製してもよい。
この場合、例えば、図1に示す成膜装置10において、供給室12と成膜室14との間に図2に示す有機膜形成装置60と同様の構成の有機層成膜室を設ければよい。この場合、無機膜102の成膜速度に合わせて有機膜104の成膜速度を調整する必要がある。
一方、図1に示す成膜装置10と図2に示す有機膜形成装置60とを分けて構成した場合、成膜装置10における無機膜102の成膜速度に合わせて有機膜形成装置60における有機膜104の成膜速度を調整する必要がなく、製造設備の操業条件、設備構成の自由度を高くできる。
In the present embodiment, the organic film forming apparatus 60 that forms the organic film 104 by coating and the film forming apparatus 10 that performs film formation in a vacuum are separate apparatuses, but the present invention is not limited thereto. Will not be done. The gas barrier film 100a may be manufactured by forming the organic film 104 and the inorganic film 102 with the same roll-to-roll film forming apparatus.
In this case, for example, in the film forming apparatus 10 shown in FIG. 1, an organic layer film forming chamber having the same configuration as the organic film forming apparatus 60 shown in FIG. 2 is provided between the supply chamber 12 and the film forming chamber 14. Good. In this case, it is necessary to adjust the deposition rate of the organic film 104 in accordance with the deposition rate of the inorganic film 102.
On the other hand, when the film forming apparatus 10 shown in FIG. 1 and the organic film forming apparatus 60 shown in FIG. 2 are configured separately, the organic in the organic film forming apparatus 60 is matched with the film forming speed of the inorganic film 102 in the film forming apparatus 10. It is not necessary to adjust the film formation rate of the film 104, and the operating conditions of the manufacturing equipment and the degree of freedom of equipment configuration can be increased.
また、本実施形態においては、成膜部40は、真空蒸着法によるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、無機膜102として、所定の酸化度のSiOx膜を形成することができれば、CVD法を用いるものであってもよい。
このCVD法としては、例えば、CCP(Capacitively Coupled Plasma 容量結合プラズマ)−CVD、ICP(Inductively Coupled Plasma 誘導結合プラズマ)−CVD、マイクロ波CVD、ECR(Electron Cyclotron Resonance)−CVD、大気圧バリア放電CVDなどの各種のプラズマCVD法を用いることができる。
プラズマCVD法を用いて無機膜102を形成することにより、より高いガスバリア性が得られ、さらに、膜内部の構造に起因する割れを好適に防止し、可撓性を向上することができ、しかも、高い生産性で製造できる。
In the present embodiment, the film forming unit 40 is formed by a vacuum vapor deposition method, but is not limited thereto. For example, a SiOx film having a predetermined oxidation degree is formed as the inorganic film 102. If possible, the CVD method may be used.
Examples of the CVD method include CCP (Capacitively Coupled Plasma) -CVD, ICP (Inductively Coupled Plasma) -CVD, microwave CVD, ECR (Electron Cyclotron Resonance) -CVD, and atmospheric pressure barrier discharge CVD. Various plasma CVD methods such as can be used.
By forming the inorganic film 102 using the plasma CVD method, a higher gas barrier property can be obtained, and further, cracking due to the structure inside the film can be suitably prevented, and flexibility can be improved. Can be manufactured with high productivity.
本発明は、基本的に以上のようなものである。以上、本発明の成膜方法およびガスバリアフィルムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。 The present invention is basically as described above. As mentioned above, although the film-forming method and gas barrier film of this invention were demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the main point of this invention, you may make a various improvement or change. Of course.
以下、本発明の具体的実施例を挙げて、本発明について、より詳細に説明する。
本実施例においては、基板上に直接、または基板上の形成された有機膜上に、下記表1に示す成膜条件で、真空蒸着法により、無機膜として、厚さ100nmのSiOx膜を形成し、下記表1に示す構成の実験例1〜6のガスバリアフィルムを作製した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples of the present invention.
In this example, a SiOx film having a thickness of 100 nm is formed as an inorganic film directly on a substrate or on an organic film formed on the substrate by a vacuum deposition method under the deposition conditions shown in Table 1 below. And the gas barrier film of Experimental Examples 1-6 of the structure shown in following Table 1 was produced.
下記表1に示す成膜条件において、蒸着部の欄が「Ti蒸着」のものは、マスクにTiを成膜速度0.5nm/秒で30分間蒸着したことを示す。蒸着部の欄が「使用せず」のものは、マスクにTiを蒸着しなかったことを示す。
また、蒸着部のタイミングの欄は、Tiを蒸着したタイミングを示すものである。なお、蒸着部を使用しないものについては、蒸着のタイミングの欄は「−」とする。
下記表1に示す成膜条件の欄の到達真空度および到達H2O分圧は、蒸着部のタイミングの欄が「SiOx成膜前」であればSiOx膜の成膜前の値を示し、「SiOx成膜中」であればSiOx膜の成膜中の値を示す。
In the film formation conditions shown in Table 1 below, when the column of the vapor deposition portion is “Ti vapor deposition”, this indicates that Ti was vapor deposited on the mask at a film deposition rate of 0.5 nm / second for 30 minutes. A column of “Not used” in the column of the vapor deposition section indicates that Ti was not vapor deposited on the mask.
Moreover, the column of the timing of a vapor deposition part shows the timing which vapor-deposited Ti. For those not using the vapor deposition section, the column of the vapor deposition timing is “−”.
The ultimate vacuum and ultimate H 2 O partial pressure in the film formation condition column shown in Table 1 below show values before the SiOx film is formed if the timing column of the vapor deposition part is “before SiOx film formation”, If “SiOx film is being formed”, the value during the formation of the SiOx film is indicated.
なお、基板には、厚さが100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム、東洋紡績社製、商品名:コスモシャインA4300)を用いた。また、有機膜として、厚さ1μmのTMPTA膜を形成した。 As the substrate, a polyethylene terephthalate film (PET film, manufactured by Toyobo Co., Ltd., trade name: Cosmo Shine A4300) having a thickness of 100 μm was used. Further, a TMPTA film having a thickness of 1 μm was formed as the organic film.
各実験例1〜6のガスバリアフィルムについて、ガスバリア性能を評価した。
ガスバリア性能の指標にはWVTR(水蒸気透過率)を用いた。このWVTR(水蒸気透過率)は、温度40℃、相対湿度90%の測定条件で、MOCON社製水蒸気透過率測定装置 AQUATRAN(登録商標)を用いて測定した。この結果を下記表1に示す。
About the gas barrier film of each Experimental example 1-6, gas barrier performance was evaluated.
WVTR (water vapor transmission rate) was used as an index of gas barrier performance. This WVTR (water vapor transmission rate) was measured using a water vapor transmission rate measuring apparatus AQUATRAN (registered trademark) manufactured by MOCON under the measurement conditions of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90%. The results are shown in Table 1 below.
上記表1に示すように、無機膜(SiOx膜)の形成中に蒸着部を動作させた実験例1、2は、WVTR(水蒸気透過率)の値が小さく、ガスバリア性能が優れていた。また、実験例1、2においては、到達真空度および到達H2O分圧が低い実験例1の方が、実験例2よりもガスバリア性能が優れていた。
実験例3は、無機膜の形成前に蒸着部を動作させたものであり、到達真空度および到達H2O分圧は実験例2と同じである。実験例3は、ガスバリア性能が優れていた。しかしながら、実験例3は、無機膜の形成中に蒸着部を動作させた実験例2よりもガスバリア性能が低い。これは、成膜中にチャンバ内壁が加熱されてH2Oのデガスが増えるためと考えられる。このように、無機膜の形成中の到達真空度および到達H2O分圧が低い方が、優れたガスバリア性能が得られる。
As shown in Table 1, Experimental Examples 1 and 2 in which the vapor deposition section was operated during the formation of the inorganic film (SiOx film) had a small value of WVTR (water vapor permeability) and excellent gas barrier performance. Further, in Experimental Examples 1 and 2, Experimental Example 1 with lower ultimate vacuum and ultimate H 2 O partial pressure had better gas barrier performance than Experimental Example 2.
In Experimental Example 3, the vapor deposition part was operated before the formation of the inorganic film, and the ultimate vacuum and the ultimate H 2 O partial pressure were the same as in Experimental Example 2. Experimental Example 3 was excellent in gas barrier performance. However, Experimental Example 3 has a lower gas barrier performance than Experimental Example 2 in which the vapor deposition section was operated during the formation of the inorganic film. This is presumably because the inner wall of the chamber is heated during film formation to increase the degassing of H 2 O. As described above, excellent gas barrier performance can be obtained when the ultimate vacuum and the ultimate H 2 O partial pressure during the formation of the inorganic film are lower.
実験例4は、無機膜の形成前に蒸着部を動作させたものであり有機膜がない。実験例4は、構成が同じで蒸着部を動作させることなく無機膜を形成した実験例5よりもガスバリア性能が優れていた。
実験例6は、実験例1〜3と同じ構成であるが、蒸着部を動作させることなく無機膜を形成したものである。実験例6は、実験例1〜3に比してWVTRの値が10倍以上であり、優れたガスバリア性能を得ることができなかった。
In Experimental Example 4, the vapor deposition section was operated before the formation of the inorganic film, and there was no organic film. Experimental Example 4 was superior in gas barrier performance to Experimental Example 5 in which the structure was the same and an inorganic film was formed without operating the vapor deposition section.
Experimental Example 6 has the same configuration as Experimental Examples 1 to 3, but an inorganic film is formed without operating the vapor deposition section. In Experimental Example 6, the value of WVTR was 10 times or more compared with Experimental Examples 1 to 3, and an excellent gas barrier performance could not be obtained.
10 成膜装置
12 供給室
14 成膜室
16 巻取り室
20 基板ロール
21、24a、24b、25、27、28a、28b、31a、31b ガイドローラ
26 ドラム
30 巻取りロール
32 真空排気部
36 制御部
40 成膜部
42、52 加熱容器
44、54 ヒータ
46 第1の温度調節部
50 蒸着部
56 第2の温度調節部
59 マスク
60 有機膜形成装置
D 搬送方向
ω 回転方向
Z 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Film-forming apparatus 12 Supply chamber 14 Film-forming chamber 16 Wind-up chamber 20 Substrate roll 21, 24a, 24b, 25, 27, 28a, 28b, 31a, 31b Guide roller 26 Drum 30 Wind-up roll 32 Vacuum exhaust part 36 Control part DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 Film-forming part 42,52 Heating container 44,54 Heater 46 1st temperature control part 50 Vapor deposition part 56 2nd temperature control part 59 Mask 60 Organic film formation apparatus D Conveyance direction omega Rotation direction Z Substrate
Claims (9)
前記チャンバ内に前記基板の表面に無機膜を形成する成膜部と、水分を吸着する機能を有する金属を前記基板以外のものに蒸着する蒸着部とが設けられており、
前記成膜部により前記基板の表面に前記無機膜を形成する前、および前記無機膜の形成中の少なくとも一方のタイミングで、前記蒸着部による蒸着を行うことを特徴とする成膜方法。 A film forming method for forming an inorganic film on a surface of a substrate in a chamber having a predetermined degree of vacuum while winding a long substrate around a predetermined region of the surface of the drum and transporting the substrate in a predetermined transport direction,
A film forming unit for forming an inorganic film on the surface of the substrate in the chamber, and a vapor deposition unit for depositing a metal having a function of adsorbing moisture on a material other than the substrate are provided.
A film forming method comprising performing vapor deposition by the vapor deposition section before forming the inorganic film on the surface of the substrate by the film forming section and at least one timing during the formation of the inorganic film.
前記ガスバリア膜は、請求項1〜7のいずれか1項に記載の成膜方法を用いて製造されたものであることを特徴とするガスバリアフィルム。 A substrate and an inorganic film formed as a gas barrier film on the surface of the substrate;
The gas barrier film produced by using the film forming method according to claim 1, wherein the gas barrier film is a gas barrier film.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017014171A1 (en) * | 2015-07-23 | 2017-01-26 | シャープ株式会社 | Electroluminescent device |
| JPWO2016117625A1 (en) * | 2015-01-22 | 2017-11-02 | コニカミノルタ株式会社 | Gas barrier film manufacturing method and manufacturing apparatus |
| CN108707873A (en) * | 2018-04-22 | 2018-10-26 | 佛山市彩龙镀膜包装材料有限公司 | A kind of retractable volume exchange function production technology of aluminizing of metallized film |
| CN117535632A (en) * | 2020-04-01 | 2024-02-09 | 佳能安内华股份有限公司 | Film forming apparatus, control apparatus, and film forming method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001181820A (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Thin film deposition system, and thin film deposition system |
| JP2009179853A (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Fujifilm Corp | Method for producing functional film |
-
2010
- 2010-03-17 JP JP2010060864A patent/JP2011195850A/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001181820A (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Thin film deposition system, and thin film deposition system |
| JP2009179853A (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Fujifilm Corp | Method for producing functional film |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2016117625A1 (en) * | 2015-01-22 | 2017-11-02 | コニカミノルタ株式会社 | Gas barrier film manufacturing method and manufacturing apparatus |
| WO2017014171A1 (en) * | 2015-07-23 | 2017-01-26 | シャープ株式会社 | Electroluminescent device |
| CN107852789A (en) * | 2015-07-23 | 2018-03-27 | 夏普株式会社 | El light emitting device |
| US10608203B2 (en) | 2015-07-23 | 2020-03-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Silicon oxide sealing layer for electroluminescent device |
| CN108707873A (en) * | 2018-04-22 | 2018-10-26 | 佛山市彩龙镀膜包装材料有限公司 | A kind of retractable volume exchange function production technology of aluminizing of metallized film |
| CN117535632A (en) * | 2020-04-01 | 2024-02-09 | 佳能安内华股份有限公司 | Film forming apparatus, control apparatus, and film forming method |
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