CN111032339A - 层叠膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种层叠膜,其具有基材、和层叠于该基材的至少一个面的薄膜层,该薄膜层含有硅原子、氧原子及碳原子,在表示该薄膜层的膜厚方向上的自薄膜层的表面起的距离、与位于该距离的点的薄膜层中所含的碳原子数相对于所含的硅原子、氧原子及碳原子的合计数而言的比率(碳原子比率)的关系的碳分布曲线中,具有至少3个极值,极大值的最大值与极大值的最小值的差为14at%以下,最大值为23at%~33at%,并且具有至少1个满足式(1)~(3)的关系的不连续区域:3at%≤a-b(1)3at%≤b-c(2)0.5<(a-c)/dx(3)。

Description

层叠膜
技术领域
本发明涉及图像显示装置等中所用的层叠膜。
背景技术
气体阻隔性膜可以合适地用作适于饮料食品、化妆品、洗涤剂等物品的填充包装的包装用容器。近年来,提出过一种层叠膜,其以塑料膜等作为基材,在基材的一个表面层叠以氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化铝等物质作为形成材料的薄膜而成,并具有气体阻隔性,对其要求在有机电致发光(EL)元件、液晶(LCD)元件等电子器件中展开应用,进行了大量的研究。作为在塑料基材的表面上形成此种无机物的薄膜的方法,已知有真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等物理气相生长法(PVD)、减压化学气相生长法、等离子体化学气相生长法等化学气相生长法(CVD)。例如,专利文献1中,公开过具备含有硅原子、氧原子及碳原子的薄膜层(气体阻隔层)、且碳分布曲线实质上连续地变化的弯曲性高的层叠膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2013/146964号
发明内容
发明所要解决的问题
然而,以往的层叠膜有基材与薄膜层的密合性不够充分的情况,当长时间暴露于高温高湿环境下时,有时产生裂纹等。
因而,本发明的目的在于,提供一种基材与薄膜层的密合性优异的层叠膜。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题进行了深入研究,结果发现,在具有薄膜层的层叠膜中,若在薄膜层设置给定的不连续区域,并且碳分布曲线中的最大值为23~33at%,则基材与薄膜层的密合性得到改善,从而完成了本发明。即,本发明中,包括以下的内容。
[1]一种层叠膜,其具有基材、和层叠于该基材的至少一个面的薄膜层,该薄膜层含有硅原子、氧原子及碳原子,在表示该薄膜层的膜厚方向上的自薄膜层的表面起的距离、与位于该距离的点的薄膜层中所含的碳原子数相对于所含的硅原子、氧原子及碳原子的合计数而言的比率(碳原子比率)的关系的碳分布曲线中,具有至少3个极值,极大值的最大值与极大值的最小值的差为14at%以下,最大值为23~33at%,并且具有至少1个满足式(1)~式(3)的关系的不连续区域:
3at%≤a-b (1)
3at%≤b-c (2)
0.5<(a-c)/dx (3)
[式(1)~式(3)中,在碳分布曲线中,在将该薄膜层的膜厚方向上的从基材侧起的相互相邻的极值依次设为极大值A、极小值C、极大值B时,a表示极大值A的碳原子比率(at%),b表示极大值B的碳原子比率(at%),c表示极小值C的碳原子比率(at%),dx表示极大值A与极小值C的距离(nm)]。
[2]根据[1]中记载的层叠膜,其中,在所述碳分布曲线中,从不连续区域中的极大值A到所述薄膜层与所述基材的界面为止的距离X(nm)、和从所述薄膜层的表面到该薄膜层与所述基材的界面为止的距离Y(nm)满足式(4)的关系:
X<Y/2 (4)
此处,在存在2个以上的不连续区域的情况下,所述极大值A表示2个以上的不连续区域当中碳原子比率最大的极大值。
[3]根据[1]或[2]中记载的层叠膜,其中,所述式(1)为3at%≤a-b≤10at%,
所述式(2)为3at%≤b-c≤10at%,
所述式(3)为0.5<(a-c)/dx<0.8。
发明效果
本发明的层叠膜具有基材与薄膜层的优异的密合性。
附图说明
图1是表示本发明的层叠膜的层构成的一例的示意图。
图2是用于在图1所示的层叠膜的薄膜层的碳分布曲线中说明不连续区域的示意图。
图3是图2所示的不连续区域的放大示意图。
图4是表示本发明的层叠膜的制造装置的一例的示意图。
图5是表示实施例1中得到的层叠膜的薄膜层的碳分布曲线的图表。
图6是表示实施例2中得到的层叠膜的薄膜层的碳分布曲线的图表。
图7是表示比较例1中得到的层叠膜的薄膜层的碳分布曲线的图表。
图8是表示实施例1、2及比较例1中得到的层叠膜的显微镜的图像。
具体实施方式
本发明的层叠膜具有基材、和层叠于该基材的至少一个面的薄膜层。薄膜层可以层叠于基材的一面或两面。以下,给出本发明的层叠膜的实施方式,对本发明进行具体的说明,然而本发明并不限定于这些方式。
[层叠膜1]
图1是表示具有1个不连续区域的本发明的层叠膜1的层构成的一例的示意图。层叠膜1在基材2的一面具有含有硅原子、氧原子及碳原子的薄膜层3,薄膜层3由层叠于基材2上的薄膜层3a、和夹隔着不连续区域4层叠于该薄膜层3a上的薄膜层3b构成。
(基材2)
基材2是具有挠曲性且以高分子材料作为形成材料的膜。对于基材2的形成材料而言,在层叠膜具有透光性的情况下,例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂;聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、环状聚烯烃等聚烯烃树脂;聚酰胺树脂;聚碳酸酯树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙烯醇树脂;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的皂化物;聚丙烯腈树脂;缩醛树脂;聚酰亚胺树脂。这些树脂当中,从耐热性高、线膨胀率小的观点出发,优选聚酯系树脂或聚烯烃系树脂,更优选作为聚酯系树脂的PET或PEN。另外,这些树脂可以单独地使用或组合使用2种以上。
另外,在不重视层叠膜1的透光性的情况下,作为基材2,例如也可以使用向上述树脂中加入了填料、添加剂的复合材料。
基材2的厚度可以考虑制造层叠膜时的稳定性等适当地设定,然而由于可在真空中也易于输送基材2,因此优选为5~500μm。此外,在使用等离子体化学气相生长法(等离子体CVD法)形成薄膜层的情况下,由于穿过基材2地进行放电,因此基材2的厚度更优选为50~200μm,特别优选为50~100μm。需要说明的是,为了提高基材2与所要形成的薄膜层的密合力,可以实施用于清洁表面的表面活性处理。作为此种表面活性处理,例如可以举出电晕处理、等离子体处理、火焰处理。
(薄膜层3)
在薄膜层3中,薄膜层3a及3b分别含有硅原子、氧原子及碳原子,可以还含有氮原子、铝原子等。适合的情况是,薄膜层3a及3b优选含有硅原子、氧原子及碳原子作为主成分。所谓主成分,是指硅原子、氧原子及碳原子的合计量相对于薄膜层中所含的原子的合计量(100at%)为90at%(原子%)以上,优选为100at%。
图2是用于在碳分布曲线中说明不连续区域的示意图,所述碳分布曲线表示薄膜层3的膜厚方向上的自薄膜层3(薄膜层3b)的表面起的距离(有时称作距离x)、与位于该距离的点的薄膜层3中所含的碳原子数相对于所含的硅原子、氧原子及碳原子的合计数而言的比率(碳原子比率)的关系。为了易于理解,图2是在对应于薄膜层3a及3b的部分分别规则地重复给定的极大值及极小值的曲线,然而实际的碳分布曲线是如图5(实施例1)、图6(实施例2)所示那样的曲线。
图2中,薄膜层3b与薄膜层3a相比碳原子比率的平均值相对较低,在薄膜层3a与薄膜层3b之间存在不连续区域4。即,若从基材2侧朝向薄膜层3b侧说明该碳分布曲线,则基材2的碳原子比率极高,因此在基材2与薄膜层3a的界面处碳原子比率极度地减少。而且,在薄膜层3a中,碳原子比率在相对地高于薄膜层3b的范围中在实质上连续地变化,不连续区域4中碳原子比率的平均值减少。此外,在薄膜层3b中,碳原子比率在相对地低于薄膜层3a的范围中在实质上连续地变化。需要说明的是,本说明书中,所谓碳分布曲线在实质上连续地变化,表示碳分布曲线中的碳原子比率连续地增加或减少,并且是指不包含不连续地变化的部分、即上述不连续区域。具体而言,是指在所述距离(x、单位nm)与碳原子比率(C、at%)的关系中,满足以式(A)表示的条件:
|dC/dx|≤0.5 (A)
图3是图2所示的不连续区域4的放大示意图。所谓不连续区域4,如图3所示,是指在所述碳分布曲线中满足以式(1)~式(3)表示的关系的区域:
3at%≤a-b (1)
3at%≤b-c (2)
0.5<(a-c)/dx (3)
[式(1)~式(3)中,在碳分布曲线中,在将该薄膜层的膜厚方向上的从基材侧起的相互相邻的极值依次设为极大值A、极小值C、极大值B时,a表示极大值A的碳原子比率(at%),b表示极大值B的碳原子比率(at%),c表示极小值C的碳原子比率(at%),dx表示极大值A与极小值C的距离(nm)]。不连续区域4是极大值A(设为点A)与极大值B(设为点B)之间的区域。不连续区域4的膜厚优选大于0nm且为50nm以下,更优选为5~50nm,进一步优选为10~45nm,特别优选为20~45nm,尤其优选为30~45nm。
在碳分布曲线中,若从基材2侧朝向薄膜层3(薄膜层3b)表面侧进行说明,则薄膜层3a的区域为碳原子比率急剧地减少的区域紧后方的极小值(极小值D、设为点D)与点A之间的区域。薄膜层3a的碳原子比率的平均值是对该区域的碳分布曲线中的碳原子比率进行平均而得的值。另外,薄膜层3b的区域是点B和碳分布曲线与纵轴的切点之间的区域。
需要说明的是,在薄膜层3a中,在从基材2侧起没有碳原子比率急剧地减少的区域紧后方的极小值的情况下,如下地以第1点为基准,将该第1点与点A之间的区域设为薄膜层3a的区域,所述第1点是在碳原子比率急剧地减少的区域的附近、并且在改变自薄膜层3的表面起的距离时碳原子比率的值增加的区域中的某个点(第1点),从该点起使薄膜层3的膜厚方向上的自薄膜层3的表面起的距离进一步改变20nm,得到一个点(第2点),以第1点与第2点的碳原子比率的值的差的绝对值为5at%以下时的第1点为基准。在碳分布曲线中,极小值D或第1点为薄膜层3a与基材2的界面。
薄膜层3a中的碳原子比率的平均值(at%)优选为15~30at%,更优选为17~27at%,进一步优选为18~25at%。若薄膜层3a中的碳原子比率的平均值为上述范围,则从基材与薄膜层的密合性的观点出发有利。另外,薄膜层3b中的碳原子比率的平均值(at%)优选为10~25at%,更优选为13~20at%,进一步优选为15~17at%。若薄膜层3b中的碳原子比率的平均值为上述范围,则从气体阻隔性和耐弯曲性的观点出发有利。
在层叠膜1具有透明性的情况下,若层叠膜1的基材2的折射率与薄膜层3的折射率的差大,则在基材2与薄膜层3的界面产生反射、散射,透明性有可能降低。该情况下,通过在上述数值范围内调整薄膜层3的碳原子比率,减小基材2与薄膜层3的折射率差,能够改善层叠膜1的透明性。
本说明书中,所谓“极值”,在所述碳分布曲线中,是指相对于薄膜层3的膜厚方向上的自薄膜层3的表面起的距离而言的碳原子比率的极大值或极小值。另外,所谓“极大值”,是指在改变自薄膜层3的表面起的距离时碳原子比率的值从增加变为减少的点。此外所谓“极小值”,是指在改变自薄膜层3的表面起的距离时碳原子比率的值从减少变为增加的点。
在所述碳分布曲线中,极值的个数至少为3,优选为3~40,更优选为10~35,进一步优选为20~30,特别优选为25~30。另外,极大值的个数优选为3~20,更优选为10~15,极小值的个数优选为3~20,更优选为10~15。若极值、极大值及极小值的个数为上述范围,则可以提高气体阻隔性。另外,从气体阻隔性的观点出发,在所述碳分布曲线中的连续的3个极值中,相邻的极值之间的距离优选均为50nm以下。
式(1)优选为3at%≤a-b≤10at%,更优选为4at%≤a-b≤9at%。式(2)优选为3at%≤b-c≤10at%,更优选为4at%≤a-b≤9at%。式(3)优选为0.5<(a-c)/dx<0.8,更优选为0.5<(a-c)/dx<0.7。若具有此种范围的不连续区域4,则存在可以提高基材与薄膜层的密合性和/或气体阻隔性的情况。
薄膜层3中,碳分布曲线中的最大值优选为23~33at%。另外,该最大值更优选为24at%以上,进一步优选为25at%以上,尤其优选为26at%以上,且更优选为31at%以下,进一步优选为29at%。若碳分布曲线中的最大值为上述范围,则可以提高基材2与薄膜层3(薄膜层3a)的密合性。所谓碳分布曲线中的最大值,是指碳分布曲线的碳原子比率最大的值,并且是指层叠膜1中薄膜层3a的碳原子比率最高的极大值。
本发明的层叠膜1由于具有基材与薄膜层的优异的密合性,因此即使长时间暴露于高温高湿环境下,也不会产生裂纹等。对此可以推测是因为,在基材2侧具有碳原子比率的平均值相对高、并且具有给定范围(23~33at%)的最大值的薄膜层3a。此外本发明的层叠膜1还具有高气体阻隔性、良好的弯曲性。对此可以推测是因为,夹隔着不连续区域4地兼具碳原子比率的平均值不同的薄膜层3a和薄膜层3b双方。
在薄膜层3中,碳分布曲线中的最小值优选为6~15at%,更优选为9~11at%。所谓碳分布曲线中的最小值,是指碳分布曲线的碳原子比率最小的值,并且是指层叠膜1中薄膜层3b的碳原子比率最小的极小值。
在所述碳分布曲线中,从不连续区域4中的极大值A到所述薄膜层与所述基材的界面为止的距离X(nm)、和从所述薄膜层的表面到该薄膜层与所述基材的界面为止的距离Y(nm)优选满足式(4)的关系:
X<Y/2 (4)。
式(4)表示在靠近基材2的位置、而不是靠近薄膜层3的表面的位置存在不连续区域4的极大值A。式(4)更优选为Y/10≤X<Y/2,进一步优选为Y/5≤X<Y/2,若在此种位置存在不连续区域4的极大值A,则从薄膜层4与基材2的密合性的观点出发有利。需要说明的是,图2的碳分布曲线中,不连续区域为1个,然而在存在2个以上的不连续区域的情况下,式(4)中的所述极大值A表示2个以上的不连续区域当中碳原子比率最大的极大值。
在薄膜层3中,碳分布曲线中的极大值的最大值与极大值的最小值的差优选为5at%,更优选为7at%,进一步优选为8at%,且优选为14at%以下,更优选为13at%以下。若该差为上述范围,则从基材与薄膜层的密合性、阻隔性、以及耐弯曲性的观点出发有利。所谓极大值的最大值,是指碳分布曲线中的极大值当中碳原子比率最高的值,所谓极大值的最小值,是指碳分布曲线中的极大值当中碳原子比率最小的值。
在层叠膜1中,薄膜层3的膜厚优选为5nm~3μm的范围,更优选为10nm~2μm的范围,特别优选为100nm~1μm。通过使薄膜层3的膜厚为上述的下限以上,例如可以进一步提高氧气、水蒸气等的气体阻隔性,通过使薄膜层3的膜厚为上述的上限以下,可以获得抑制进行弯曲时的气体阻隔性降低的更高的效果。若薄膜层3的膜厚得到确定,则薄膜层3a及3b的膜厚根据不连续区域4的位置必然地确定。
(碳分布曲线的制作方法)
碳分布曲线可以通过进行所谓的XPS深度剖析测定来制作,所述XPS深度剖析测定将X射线光电子分光法(XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy)的测定和氩气等稀有气体离子溅射并用,由此在使在试样内部露出的同时,依次进行表面组成分析。利用XPS深度剖析测定得到的分布曲线是以纵轴为碳原子数的比率(碳原子比率)(单位:at%)、横轴为蚀刻时间求出。在此种XPS深度剖析测定时,优选采用使用氩(Ar+)作为蚀刻离子种的稀有气体离子溅射法,并将蚀刻速度(蚀刻速率)设为0.05nm/sec(SiO2热氧化膜换算值)。其中,由于像薄膜层3那样的SiOxCy(0<x<2、0<y<2)与SiO2热氧化膜相比被更快地蚀刻,因此将作为SiO2热氧化膜的蚀刻速度的0.05nm/sec作为蚀刻条件的基准使用。即,作为蚀刻速度的0.05nm/sec与直至基材2为止的蚀刻时间的乘积严格来说不代表从薄膜层3的表面到基材2的距离。因而,另行测定并求出薄膜层3的膜厚,根据所求出的膜厚与从薄膜层3的表面到基材2的蚀刻时间,使“薄膜层3的膜厚方向上的自薄膜层3的表面起的距离”与蚀刻时间相对应。由此,可以制作将纵轴设为碳原子比率(单位:at%)、将横轴设为薄膜层3的膜厚方向上的自薄膜层3的表面起的距离(单位:nm)的碳分布曲线。
首先,对进行FIB(Focused Ion Beam)加工而制作出的薄膜层3的切片的剖面进行TEM观察,由此求出薄膜层3的膜厚。然后,根据所求出的膜厚和从薄膜层3的表面到基材2的蚀刻时间,使“薄膜层3的膜厚方向上的自薄膜层3的表面起的距离”与蚀刻时间相对应。在XPS深度剖析测定中,在蚀刻区域从以SiO2、SiOxCy作为形成材料的薄膜层3移动到以高分子材料作为形成材料的基材2时,所测定的碳原子比率急剧地增加。因而,在本发明中,在XPS深度剖析的上述“碳原子比率急剧地增加”的区域中,将斜率达到最大的时间设为XPS深度剖析测定中的与薄膜层3与基材2的边界对应的蚀刻时间。在相对于蚀刻时间离散地进行XPS深度剖析测定的情况下,提取相邻的2点的测定时间处的碳原子比率的测定值的差最大的时间,将该2点的中点设为与薄膜层3与基材2的边界对应的蚀刻时间。另外,在相对于膜厚方向连续地进行XPS深度剖析测定的情况下,在上述“碳原子比率急剧地增加”的区域中,将相对于蚀刻时间而言的碳原子比率的图表的时间微分值达到最大的点设为与薄膜层3与基材2的边界对应的蚀刻时间。即,使通过对薄膜层3的切片的剖面进行TEM观察而求出的薄膜层的膜厚与上述XPS深度剖析中的“与薄膜层3与基材2的边界对应的蚀刻时间”相对应,由此可以制作将纵轴设为碳原子比率、将横轴设为薄膜层3的膜厚方向上的自薄膜层3的表面起的距离的碳分布曲线。
在层叠膜1中,从形成在整个膜面中具有均匀且优异的薄膜层表面的润湿性及气体阻隔性的薄膜层3的观点出发,优选薄膜层3在膜面方向(与薄膜层3的表面平行的方向)上实质上一样。所谓薄膜层3在膜面方向上实质上一样,是指在利用XPS深度剖析测定对薄膜层3的膜面的任意2处的测定部位制作碳分布曲线的情况下,在该任意2处的测定部位得到的碳分布曲线所具有的极值的个数相同,各个碳分布曲线中的碳原子比率的最大值及最小值的差的绝对值彼此相同,或者为5at%以内的差。
虽然举出具有1个不连续区域的层叠膜1为例,对本发明的层叠膜进行了说明,然而本发明并不限定于这些方式。薄膜层可以像层叠膜1所示那样仅层叠于基材的一面,也可以层叠于两面。不连续区域的个数、位置可以根据作为目标的层叠膜适当地选择,优选不连续区域的个数至少为1,更优选为1~5,进一步优选为1~3,特别优选为1或2。如层叠膜1一项中说明所示,若具有至少1个不连续区域,且碳分布曲线中的最大值为给定范围,则可以提高基材与薄膜层的密合性。另外,若在给定位置具有至少2个不连续区域,则存在可以在改善基材与薄膜层的密合性的基础上还改善薄膜层表面的润湿性的情况。另外,由于图1是示意性地表示在膜组成中存在分布的图,因此是不连续区域位于垂直于膜厚方向的面上的图,然而不连续区域也可以为曲面状。
在基材上可以具备1层或2层以上的薄膜层。在具备2层以上的薄膜层的情况下,多个薄膜层的碳分布曲线可以相同或不同。另外,也可以是具备具有本发明的不连续区域的薄膜层、和不具有不连续区域的薄膜层的层叠膜。在本发明的层叠膜具有2层以上的薄膜层的情况下,薄膜层的膜厚的合计优选大于100nm且为3μm以下。薄膜层的每1层的膜厚优选大于50nm。
本发明的层叠膜具备基材及薄膜层,根据需要,可以还具备底涂层、热封性树脂层、粘接剂层等。此种底涂层可以使用能够提高与层叠膜的粘接性的公知的底涂剂来形成。另外,此种热封性树脂层可以适当地使用公知的热封性树脂来形成。此外,此种粘接剂层可以适当地使用公知的粘接剂来形成,也可以利用此种粘接剂层使多个层叠膜彼此粘接。
[层叠膜的制造方法]
对本发明的层叠膜的制造方法说明如下。
图4是表示本发明的层叠膜的制造装置的一例的示意图,是利用等离子体化学气相生长法(等离子体CVD法)形成薄膜层的装置。需要说明的是,图4中,为了方便观察附图,适当地使各构成要素的尺寸、比率等不同。
图4所示的制造装置10具备:送出辊11、卷绕辊12、输送辊13~16、第1成膜辊17、第2成膜辊18、气体供给管19、等离子体发生用电源20、电极21、电极22、设于第1成膜辊17的内部的磁场形成装置23、以及设于第2成膜辊18的内部的磁场形成装置24。
制造装置10的构成要素当中,第1成膜辊17、第2成膜辊18、气体供给管19、磁场形成装置23、以及磁场形成装置24在制造层叠膜时配置于未图示的真空腔室内。该真空腔室连接于未图示的真空泵。真空腔室的内部的压力通过真空泵的动作来调整。若使用该装置,则能够通过控制等离子体发生用电源20而在第1成膜辊17与第2成膜辊18之间的空间中产生从气体供给管19供给的成膜气体的放电等离子体,且能够使用所产生的放电等离子体以连续性成膜工艺进行等离子体CVD成膜。
在送出辊11以卷绕的状态设置成膜前的基材2,将基材2一边沿长度方向卷出一边送出。另外,在基材2的端部侧设有卷绕辊12,在牵引实施成膜后的基材2的同时进行卷绕,并以卷筒状收容。第1成膜辊17及第2成膜辊18被平行地延伸地相对配置。两辊由导电性材料形成,分别在旋转的同时输送基材2。第1成膜辊17及第2成膜辊18优选使用直径相同的辊,例如优选使用5cm以上且100cm以下的辊。
另外,第1成膜辊17与第2成膜辊18彼此绝缘且连接于共用的等离子体发生用电源20。当从等离子体发生用电源20施加交流电压时,在第1成膜辊17与第2成膜辊18之间的空间SP形成电场。对于等离子体发生用电源20而言,优选能够将施加功率设为100W~10kW,并且能够将交流的频率设为50Hz~500kHz。
磁场形成装置23及磁场形成装置24是在空间SP形成磁场的构件,收藏于第1成膜辊17及第2成膜辊18的内部。磁场形成装置23及磁场形成装置24以不与第1成膜辊17及第2成膜辊18一起旋转的方式(即,以相对于真空腔室的相对姿势不发生变化的方式)固定。
磁场形成装置23及磁场形成装置24具有:中心磁铁23a、24a,其沿与第1成膜辊17及第2成膜辊18的延伸方向相同的方向延伸;以及圆环状的外部磁铁23b、24b,其配置为在包围中心磁铁23a、24a的周围的同时沿与第1成膜辊17及第2成膜辊18的延伸方向相同的方向延伸。磁场形成装置23中,将中心磁铁23a与外部磁铁23b连接的磁力线(磁场)形成环形的隧道。在磁场形成装置24中也相同,将中心磁铁24a与外部磁铁24b连接的磁力线形成环形的隧道。该磁力线与在第1成膜辊17与第2成膜辊18之间形成的电场交叉进行磁控管放电,通过该磁控管放电生成成膜气体的放电等离子体。即,如后详述所示,空间SP作为进行等离子体CVD成膜的成膜空间使用,在基材2中在不与第1成膜辊17、第2成膜辊18接触的面(成膜面),形成成膜气体经由等离子体状态沉积而得的薄膜层。在空间SP的附近,设有向空间SP供给等离子体CVD的原料气体等成膜气体G的气体供给管19。气体供给管19具有沿与第1成膜辊17及第2成膜辊18的延伸方向相同的方向延伸的管状的形状,从设于多处的开口部向空间SP供给成膜气体G。图中,以箭头表示出从气体供给管19朝向空间SP供给成膜气体G的样子。
原料气体可以根据所要形成的薄膜层的材质适当地选择使用。作为原料气体,例如可以使用含有硅的有机硅化合物。作为此种有机硅化合物,例如可以举出六甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、乙烯基三甲基硅烷、甲基三甲基硅烷、六甲基二硅烷、甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、二乙基硅烷、丙基硅烷、苯基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、二甲基二硅氮烷、三甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷、五甲基二硅氮烷、六甲基二硅氮烷。这些有机硅化合物当中,从化合物的操作性、所得的薄膜层的密合性、气体阻隔性等观点出发,优选六甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。另外,这些有机硅化合物可以单独地使用或组合使用两种以上。此外,作为原料气体,可以除了上述的有机硅化合物以外还含有单硅烷,作为所要形成的薄膜层的硅源使用。
作为成膜气体,可以在原料气体之外还使用反应气体。作为此种反应气体,可以适当地选择使用与原料气体反应而变为氧化物、氮化物等无机化合物的气体。作为用于形成氧化物的反应气体,例如可以使用氧、臭氧。另外,作为用于形成氮化物的反应气体,例如可以使用氮、氨。这些反应气体可以单独地使用或组合使用两种以上,例如在形成氧氮化物的情况下,可以组合使用用于形成氧化物的反应气体和用于形成氮化物的反应气体。
在成膜气体中,为了向真空腔室内供给原料气体,根据需要可以包含载气。此外,作为成膜气体,为了产生放电等离子体,根据需要可以使用放电用气体。作为此种载气及放电用气体,可以适当地使用公知的气体,例如可以使用氦气、氩气、氖气、氙气等稀有气体;氢气。
真空腔室内的压力(真空度)可以根据原料气体的种类等适当地调整,然而空间SP的压力优选为0.1~50Pa。在出于抑制气相反应的目的而将等离子体CVD法设为低压等离子体CVD法的情况下,通常为0.1~10Pa。另外,等离子体发生装置的电极转鼓的功率可以根据原料气体的种类、真空腔室内的压力等适当地调整,然而优选为0.1~10kW。
基材2的输送速度(生产线速度)可以根据原料气体的种类、真空腔室内的压力等适当地调整,然而优选为0.1~100m/min,更优选为0.5~20m/min。若生产线速度低于下限,则有易于在基材2产生由热引起的褶皱的趋势,另一方面,若生产线速度高于上限,则所形成的薄膜层的膜厚有变薄的趋势。
在如上所示的制造装置10中,如下所示地对基材2进行成膜。首先,在成膜前,可以进行预处理,使得从基材2产生的排出气体足够少。对于来自基材2的排出气体的产生量而言,可以将基材2安装于制造装置中,使用将装置内(腔室内)减压时的压力进行判断。例如,若制造装置的腔室内的压力为1×10-3Pa以下,则可以判断为来自基材2的排出气体的产生量足够少。作为减少来自基材2的排出气体的产生量的方法,可以举出真空干燥、加热干燥、以及利用它们的组合的干燥、以及利用自然干燥的干燥方法。无论是哪种干燥方法,为了促进卷绕成卷筒状的基材2的内部的干燥,都优选在干燥中反复进行卷筒的重卷(卷出及卷绕),将基材2整体暴露于干燥环境下。
真空干燥通过如下操作来进行,即,将基材2放入耐压性的真空容器,使用真空泵之类的减压机对真空容器内进行排气而使之为真空。真空干燥时的真空容器内的压力优选为1000Pa以下,更优选为100Pa以下,进一步优选为10Pa以下。真空容器内的排气可以通过连续地运转减压机而连续地进行,也可以通过在控制内压不达到一定值以上的同时、间歇地运转减压机而间歇地进行。干燥时间优选为8小时以上,更优选为1周以上,进一步优选为1个月以上。
加热干燥是通过将基材2暴露于50℃以上的环境下而进行。作为加热温度,优选为50~200℃,更优选为70~150℃。若为高于200℃的温度,则基材2有可能变形。另外,有可能低聚物成分从基材2中溶出并向表面析出,由此产生缺陷。干燥时间可以根据加热温度、所用的加热机构适当地选择。作为加热机构,只要是可以在常压下将基材2加热到50~200℃的加热机构,就没有特别限制。在通常已知的装置当中,优选使用红外线加热装置、微波加热装置、加热转鼓。
所谓红外线加热装置,是通过从红外线产生机构辐射红外线而将对象物加热的装置。所谓微波加热装置,是通过从微波产生机构照射微波而将对象物加热的装置。所谓加热转鼓,是通过加热转鼓表面、并使对象物接触转鼓表面而从接触部分利用热传导进行加热的装置。
自然干燥通过如下操作来进行,即,将基材2配置于低湿度的气氛中,流通干燥气体(干燥空气、干燥氮气),从而维持低湿度的气氛。在进行自然干燥时,优选在配置基材2的低湿度环境中同时配置硅胶等干燥剂。
干燥时间优选为8小时以上,更优选为1周以上,进一步优选为1个月以上。这些干燥可以在将基材2安装于制造装置前另行进行,也可以在将基材2安装于制造装置后,在制造装置内进行。
作为在将基材2安装于制造装置后使之干燥的方法,可以举出在从送出辊送出基材2并输送的同时、将腔室内减压的做法。另外,也可以将基材2所通过的辊设为具备加热器的辊,对辊进行加热,从而将该辊作为上述的加热转鼓使用而进行加热。
作为减少来自基材2的排出气体的另外的方法,可以举出预先在基材2的表面形成无机膜的做法。作为无机膜的成膜方法,可以举出真空蒸镀(加热蒸镀)、电子束(ElectronBeam、EB)蒸镀、溅射、离子镀等物理成膜方法。另外,也可以利用热CVD、等离子体CVD、大气压CVD等化学沉积法形成无机膜。此外,也可以对在表面形成有无机膜的基材2实施利用上述的干燥方法的干燥处理,由此进一步减少排出气体的影响。
然后,将未图示的真空腔室内设为减压环境,对第1成膜辊17、第2成膜辊18施加电压而在空间SP中产生电场。此时,由于在磁场形成装置23及磁场形成装置24中形成有上述的环形的隧道状的磁场,因此通过导入成膜气体,利用该磁场和向空间SP放出的电子可以形成沿着该隧道的圆环形状的成膜气体的放电等离子体。由于该放电等离子体能够在数Pa左右的低压力下产生,因此可以将真空腔室内的温度设为室温附近。
另一方面,由于由磁场形成装置23及磁场形成装置24所形成的磁场高密度地捕捉的电子的温度高,因此产生由该电子与成膜气体的碰撞造成的放电等离子体。即,通过利用形成于空间SP中的磁场和电场将电子关入空间SP,可以在空间SP中形成高密度的放电等离子体。更具体而言,在与环形的隧道状的磁场重叠的空间中,形成高密度的(高强度的)放电等离子体,在不与环形的隧道状的磁场重叠的空间中形成低密度的(低强度的)放电等离子体。这些放电等离子体的强度连续地变化。当产生放电等离子体时,即大量生成自由基、离子而进行等离子体反应,产生成膜气体中所含的原料气体与反应气体的反应。例如,作为原料气体的有机硅化合物与作为反应气体的氧气反应,产生有机硅化合物的氧化反应。此处,在形成有高强度的放电等离子体的空间中,由于提供给氧化反应的能量多,因此反应易于进行,易于主要产生有机硅化合物的完全氧化反应。另一方面,在形成有低强度的放电等离子体的空间中,由于提供给氧化反应的能量少,因此反应难以进行,易于主要产生有机硅化合物的不完全氧化反应。需要说明的是,本说明书中所谓“有机硅化合物的完全氧化反应”,是指推进有机硅化合物与氧气的反应,将有机硅化合物氧化分解到二氧化硅(SiO2)、水和二氧化碳为止。
例如,在成膜气体含有作为原料气体的六甲基二硅氧烷(HMDSO:(CH3)6Si2O)、和作为反应气体的氧气(O2)的情况下,若为“完全氧化反应”,则引起如反应式(6)中记载所示的反应,制造出二氧化硅。
(CH3)6Si2O+12O2→6CO2+9H2O+2SiO2 (6)
另外,本说明书中所谓“有机硅化合物的不完全氧化反应”,是指有机硅化合物未发生完全氧化反应、不生成SiO2而是生成在结构中包含碳的SiOxCy(0<x<2,0<y<2)的反应。
如上所述,制造装置10中,由于在第1成膜辊17、第2成膜辊18的表面以圆环形状形成放电等离子体,因此在第1成膜辊17、第2成膜辊18的表面输送的基材2交替地通过形成有高强度的放电等离子体的空间、和形成有低强度的放电等离子体的空间。由此,在通过第1成膜辊17、第2成膜辊18的表面的基材2的表面,交替地生成包含大量因完全氧化反应而产生的SiO2的部分和包含大量因不完全氧化反应而产生的SiOxCy的部分。即,形成交替地具有易于推进完全氧化反应、碳原子含量少的部分、和易于推进不完全氧化反应、碳原子含量多的部分的薄膜层。因此,薄膜层中的碳分布曲线具有极值(极大值及极小值)。
在碳分布曲线中,极小值、极大值、最小值、以及最大值(有时概括地称作X值)可以通过改变所供给的反应气体与原料气体的比率来调整。例如,当增加反应气体相对于原料气体的比率时,则碳原子比率的平均值减少,因此可以减小X值。这是因为,由于原料气体的量相对减少,因此接近原料气体易于发生完全氧化的反应条件。另一方面,当减少反应气体相对于原料气体的比率时,则碳原子比率的平均值增加,因此可以增大X值。这是因为,由于原料气体的量相对增加,因此变成原料气体易于发生不完全氧化的反应条件。另外,当不改变反应气体相对于原料气体的比率、而是增加成膜气体的整体量时,则碳原子比率的平均值增加,因此可以增大X值。这是因为,若成膜气体的整体量多,则原料气体从放电等离子体获得的能量相对减少,因此变成原料气体易于发生不完全氧化的反应条件。此处,作为增大反应气体相对于原料气体的比率的方法,可以举出仅减少原料气体的量的方法、或减少原料气体的量并且增加反应气体的量的方法、或者仅增加反应气体的量的方法,然而从生产率的观点出发,优选仅增加反应气体的量的方法。如此所述地适当调整反应气体与原料气体的比率,可以将碳分布曲线中的极小值、极大值、最大值、最小值调整为给定范围。
对层叠膜1(图1及图2)的制造方法的一例进行说明。
层叠膜1可以使用图4所示的装置,优选利用上述的等离子体CVD法来制造。首先,利用等离子体CVD法在基材2上形成碳原子比率的平均值相对地高于薄膜层3b的薄膜层3a。在薄膜层3a中,优选碳原子比率相对高、且碳分布曲线中的最大值大(为23~33at%),因此使用原料气体的不完全氧化反应有利地推进的反应气体比率。为此,对于向一对成膜辊19及20的空间SP供给的反应气体的体积流量V2与原料气体的体积流量V1的流量比(V2/V1)而言,在将为了使原料气体中所含的有机硅烷化合物完全氧化而必需的、反应气体的体积流量V02与原料气体的体积流量V01的最小流量比(V02/V01)设为P0时,优选为0.10~0.80P0,更优选为0.15~0.70P0,进一步优选为0.20~0.60P0。若流量比V2/V1为上述范围,则可以提高基材与薄膜层的密合性。
然后,利用等离子体CVD法夹隔着不连续区域4在薄膜层3a上形成碳原子比率相对地低于薄膜层3a的薄膜层3b。通过与形成薄膜层3a时相比增加反应气体相对于原料气体的比率而形成薄膜层3b。此时,在薄膜层3a与薄膜层3b之间碳原子比率的平均值降低,形成不连续区域4。在薄膜层3b的形成中,对于向一对成膜辊19及20的空间供给的反应气体的体积流量V4与原料气体的体积流量V3的流量比(V4/V3)而言,在将为了使原料气体中所含的有机硅烷化合物完全氧化而必需的、反应气体的体积流量V02与原料气体的体积流量V01的最小流量比(V02/V01)设为P0时,优选为0.5~1.2P0,更优选为0.6~1.0P0,进一步优选为0.7~0.9P0。若流量比V4/V3为上述范围,则从气体阻隔性及耐弯曲性的观点出发有利。此处,关于上述的上限值大于为了使原料气体完全氧化而在理论上必需的反应气体比率,可以认为是因为,在实际的CVD腔室内的反应中,由于从气体供给管向成膜区域供给成膜气体而成膜,因此即使是为了使原料气体完全氧化而在理论上必需的反应气体比率(在原料气体为六甲基二硅氧烷且反应气体为氧气的情况下,前者:后者=1摩尔:12摩尔),在现实中也无法使完全氧化反应推进,只有与化学计量比相比使反应气体的含量大幅度过量地供给才能完成反应。
如上所述,不连续区域可以通过使反应气体相对于原料气体的比率增加给定比例而形成。在使原料气体的供给量一定的情况下,形成薄膜层3b时的反应气体的体积流量优选为形成薄膜层3a时的反应气体的体积流量的1.2~4倍,更优选为1.3~3.5倍,进一步优选为1.5~3倍。若为上述的倍率范围,则可以提高基材与薄膜层的密合性。
在薄膜层3a及3b的形成中,对于原料气体的流量而言,在0℃1个大气压基准下,优选为10~1000sccm,更优选为20~500sccm,进一步优选为30~100sccm。另外,对于反应气体、优选氧气的流量而言,可以根据原料气体的种类及原料气体的流量,在考虑V2/V1或V4/V3的同时进行选择,在0℃1个大气压基准下,优选为50~1500sccm,更优选为100~1000sccm,进一步优选为150~500sccm。
在薄膜层3a及3b的形成中,原料气体的供给量、氧气等反应气体的供给量以外的参数、例如真空腔室内的真空度、来自等离子体发生用电源的施加功率、等离子体发生用电源的频率、膜的输送速度等可以相同或不同。不连续区域的位置可以通过控制增加反应气体的比率的时刻来调整。例如,在通过仅变更反应气体比率来形成不连续区域4而制造层叠膜1的情况下,可以通过使薄膜层3a形成时间比薄膜层3b形成时间短来制造满足式(4)(X<Y/2)的关系的层叠膜1。
在上述的层叠膜1的一个实施方式中,层叠膜1通过使反应气体比率增加1次,来形成不连续区域4,然而也可以通过使反应气体比率增加2次以上,来形成2个以上的不连续区域。
[显示装置]
本发明的层叠膜可以在显示装置中利用。所谓显示装置,是具有显示机构的装置,作为发光源包括发光元件或发光装置。作为显示装置,可以举出液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置、无机电致发光(EL)显示装置、触控面板显示装置、电子发射显示装置(场发射显示装置(FED等)、表面场发射显示装置(SED))、电子纸(使用了电子墨水、电泳元件的显示装置)、等离子体显示装置、投射型显示装置(光栅光阀(GLV)显示装置、具有数字微镜器件(DMD)的显示装置等)及压电陶瓷显示器等。液晶显示装置也包括透射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、直视型液晶显示装置及投射型液晶显示装置等中的任意种。这些显示装置可以是显示二维图像的显示装置,也可以是显示三维图像的立体显示装置。特别是,作为具备本发明的层叠膜的显示装置,优选有机EL显示装置及触控面板显示装置,特别优选有机EL显示装置。
实施例
以下,基于实施例及比较例对本发明进行更具体的说明,然而本发明并不限定于以下的实施例。需要说明的是,针对层叠膜的各测定值采用了利用以下的方法测定的值。
[测定方法]
(1)湿热耐久试验
在SDL-100型杠杆式试样裁断机(DUMBBELL公司制)中安装超直切刀(superstraight cutter)(DUMBBELL公司制),将层叠膜A~C切成5cm见方的尺寸。
将切出的层叠膜在85℃85%RH的恒温恒湿槽中保管48小时后,利用显微镜(HIROX公司制、HIROX DIGITAL MICROSCOPE KH-7700)观察层叠膜A~C的中央部(倍率:35倍),判定裂纹的有无。评价方法是将没有产生裂纹的层叠膜评价为○,将产生裂纹的评价为×。
(2)薄膜层的膜厚的测定
薄膜层的膜厚通过使用透射型电子显微镜(日本电子(株)制、JEM-2200FS)观察利用FIB(Focused Ion Beam)加工制作出的薄膜层的切片的剖面而求出。
(FIB条件)
·装置:FB2200((株)Hitachi High-Technologies制)
·加速电压:40kV
(3)薄膜层的碳分布曲线
对于层叠膜的薄膜层,在下述条件下进行XPS深度剖析测定,将横轴设为自薄膜层的表面起的距离(nm)、将纵轴设为碳元素的原子百分率(碳原子比率)进行图表化而制成碳分布曲线。
(测定条件)
蚀刻离子种:氩(Ar+)
蚀刻速率(SiO2热氧化膜换算值):0.05nm/sec
蚀刻间隔(SiO2热氧化膜换算值):3nm
X射线光电子分光装置:ULVAC-PHI(株)制、Quantera SXM
照射X射线:单晶分光AlKα
X射线的焦斑形状及直径:圆形、100μm
[实施例1]
使用图4所示的制造装置,制造出以下的层叠膜(设为层叠膜A)。层叠膜A的层构成与图1所示的层构成相同。
使用双轴拉伸聚萘二甲酸乙二醇酯膜(PEN膜、厚度:100μm、宽度:350mm、DupontTeijin Films(株)制、商品名“TEONEX Q65FA”)作为基材(基材2),将其安装于送出辊11。此后,在第1成膜辊17与第2成膜辊18之间的空间形成环形的隧道状的磁场的时候,供给成膜气体(原料气体(HMDSO)与反应气体(氧气)的混合气体),向第1成膜辊17和第2成膜辊18分别提供电力而向第1成膜辊17与第2成膜辊18之间放电,在下述成膜条件1下利用5分钟的等离子体CVD法,在基材2上形成碳原子比率相对高的薄膜层3a后,变更为下述成膜条件2,利用12分钟的等离子体CVD法,夹隔着不连续区域4在薄膜层3a上形成碳原子比率相对低的薄膜层3b,得到具有1个不连续区域4的层叠膜A。将层叠膜A的碳分布曲线表示于图5中。在碳分布曲线中,相当于薄膜层3a的部分的碳原子比率的平均值为24at%,相当于薄膜层3b的部分的碳原子比率的平均值为17at%,极小值的个数为14,极大值的个数为14,不连续区域4的膜厚为35nm,X=Y/3.8[式中,X(nm)表示从不连续区域4中的极大值A到薄膜层3a与基材2的界面为止的距离,Y(nm)表示从薄膜层3b的表面到薄膜层3a与基材2的界面为止的距离]。另外,层叠膜A的膜厚为100.344μm。
(成膜条件1)
原料气体(HMDSO)的供给量:50sccm(0℃、1个大气压基准)
氧气的供给量:150sccm(0℃、1个大气压基准)
真空腔室内的真空度:1Pa
来自等离子体发生用电源的施加功率:0.4kW
等离子体发生用电源的频率:70kHz
膜的输送速度:0.8m/min
通过次数:1次
(成膜条件2)
原料气体(HMDSO)的供给量:50sccm(0℃、1个大气压基准)
氧气的供给量:500sccm(0℃、1个大气压基准)
真空腔室内的真空度:1Pa
来自等离子体发生用电源的施加功率:0.4kW
等离子体发生用电源的频率:70kHz
膜的输送速度:1.0m/min
通过次数:3次
[实施例2]
除了将成膜条件1及2变更为以下的成膜条件3及4以外,与实施例1同样地得到具有1个不连续区域4的层叠膜(设为层叠膜B)。层叠膜B的层构成与图1所示的层构成相同。将所得的层叠膜B的碳分布曲线表示于图6中。在碳分布曲线中,相当于薄膜层3a的部分的碳原子比率的平均值为19at%,相当于薄膜层3b的部分的碳原子比率的平均值为17at%,极小值的个数为15,极大值的个数为15,不连续区域4的膜厚为35nm,X=Y/2.7[式中,X(nm)表示从不连续区域4中的极大值A到薄膜层3a与基材2的界面为止的距离,Y(nm)表示从薄膜层3b的表面到薄膜层3a与基材2的界面为止的距离]。另外,层叠膜B的膜厚为100.403μm。
(成膜条件3)
原料气体(HMDSO)的供给量:50sccm(0℃、1个大气压基准)
氧气的供给量:300sccm(0℃、1个大气压基准)
真空腔室内的真空度:1Pa
来自等离子体发生用电源的施加功率:0.4kW
等离子体发生用电源的频率:70kHz
膜的输送速度:1.0m/min
通过次数:2次
(成膜条件4)
原料气体(HMDSO)的供给量:50sccm(0℃、1个大气压基准)
氧气的供给量:500sccm(0℃、1个大气压基准)
真空腔室内的真空度:1Pa
来自等离子体发生用电源的施加功率:0.4kW
等离子体发生用电源的频率:70kHz
膜的输送速度:1.0m/min
通过次数:3次
[比较例1]
使用图4所示的制造装置,制造出以下的层叠膜(称作层叠膜C)。
使用双轴拉伸聚萘二甲酸乙二醇酯膜(PEN膜、厚度:100μm、宽度:350mm、DupontTeijin Films(株)制、商品名“TEONEX Q65FA”)作为基材(基材2),将其安装于送出辊11。此后,在第1成膜辊17与第2成膜辊18之间的空间形成环形的隧道状的磁场的时候,供给成膜气体(原料气体(HMDSO)与反应气体(氧气)的混合气体),向第1成膜辊17和第2成膜辊18分别提供电力而向第1成膜辊17与第2成膜辊18之间放电,在下述成膜条件5下利用20分钟的等离子体CVD法,在基材上形成薄膜层,得到不具有不连续区域的层叠膜C。将层叠膜C的碳分布曲线表示于图7中。在碳分布曲线中,碳原子比率的平均值为16at%,极小值的个数为19,极大值的个数为19。另外,层叠膜C的膜厚为100.418μm。
(成膜条件5)
原料气体(HMDSO)的供给量:50sccm(0℃、1个大气压基准)
氧气的供给量:500sccm(0℃、1个大气压基准)
真空腔室内的真空度:1Pa
来自等离子体发生用电源的施加功率:0.4kW
等离子体发生用电源的频率:70kHz
膜的输送速度:0.8m/min
通过次数:4次
基于实施例1、2及比较例1中得到的层叠膜A~C的碳分布曲线,算出作为不连续区域的条件的式(1)的a-b的值、式(2)的b-c的值、式(3)的(a-c)/dx的值、碳分布曲线中的极大值的最大值与最小值的差、最大值(极大值的最大值)、以及最小值(极小值的最小值),表示于表1及表2中。另外,将层叠膜A~C的湿热耐久试验后的裂纹的有无表示于表2中。将显微镜的图像表示于图8中。
[表1]
Figure BDA0002388014890000231
[表2]
Figure BDA0002388014890000232
如表1所示,可以确认,实施例1及2中得到的层叠体A及B由于基材与薄膜层的密合性高,因此即使暴露于湿热耐久环境下,也不产生裂纹。
符号的说明
1层叠膜,2基材,3、3a、3b薄膜层,4不连续区域,10制造装置,11送出辊,12卷绕辊,13~16输送辊,17第1成膜辊,18第2成膜辊,19气体供给管,20等离子体发生用电源,23、24磁场形成装置,2基材(膜),SP空间(成膜空间)。

Claims (3)

1.一种层叠膜,其具有基材、和层叠于该基材的至少一个面的薄膜层,该薄膜层含有硅原子、氧原子及碳原子,
在表示该薄膜层的膜厚方向上的自薄膜层的表面起的距离、与位于该距离的点的薄膜层中所含的碳原子数相对于所含的硅原子、氧原子及碳原子的合计数而言的比率即碳原子比率的关系的碳分布曲线中,具有至少3个极值,极大值的最大值与极大值的最小值的差为14at%以下,最大值为23at%~33at%,并且具有至少1个满足式(1)~式(3)的关系的不连续区域:
3at%≤a-b (1)
3at%≤b-c (2)
0.5<(a-c)/dx (3)
式(1)~式(3)中,在碳分布曲线中,在将该薄膜层的膜厚方向上的从基材侧起的相互相邻的极值依次设为极大值A、极小值C、极大值B时,a表示极大值A的碳原子比率,b表示极大值B的碳原子比率,c表示极小值C的碳原子比率,dx表示极大值A与极小值C的距离,
其中,所述碳原子比率的单位为at%,所述距离的单位为nm。
2.根据权利要求1所述的层叠膜,其中,
在所述碳分布曲线中,从不连续区域中的极大值A到所述薄膜层与所述基材的界面为止的距离X、从所述薄膜层的表面到该薄膜层与所述基材的界面为止的距离Y满足式(4)的关系:
X<Y/2 (4)
此处,在存在2个以上的不连续区域的情况下,所述极大值A表示2个以上的不连续区域当中碳原子比率最大的极大值,所述距离X和所述距离Y的单位为nm。
3.根据权利要求1或2所述的层叠膜,其中,
所述式(1)为3at%≤a-b≤10at%,
所述式(2)为3at%≤b-c≤10at%,
所述式(3)为0.5<(a-c)/dx<0.8。
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