JP2002371363A

JP2002371363A - 基材の表面処理装置及び表面処理方法並びに薄膜、薄膜積層体、光学フィルム及び画像表示素子

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Publication number: JP2002371363A
Application number: JP2001183628A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Fukuda; 和浩福田; Yoshikazu Kondo; 慶和近藤; Yoshiro Toda; 義朗戸田; Kiyoshi Oishi; 清大石; Akira Nishiwaki; 彰西脇
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】広巾基材に対して、巾手全面に於いて、均一に
表面処理を達成しつつ、且つ処理効果も高く、良好な膜
質の薄膜を得ることができ、凹凸形状を有する基材表面
へも、その凹凸形状に追従した均一な膜を形成できる基
材の表面処理装置及び表面処理方法並びに薄膜、薄膜積
層体、光学フィルム及び画像表示素子を提供することで
ある。【解決手段】大気圧又は大気圧近傍の圧力下、対向する
電極間に被処理基材を配置し、少なくとも希ガスを含む
ガスの存在下で、前記電極間に高周波電圧を印加するこ
とによって、放電プラズマを発生させることにより、前
記基材を表面処理する表面処理方法において、前記電極
の巾手方向において、少なくとも２箇所以上の給電箇所
を設けることを特徴とする基材の表面処理方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシート状又はロール
状の広巾基材に対する均一な表面処理方法及び表面処理
装置、並びに該装置及び方法を用いて形成した薄膜、薄
膜積層体及び光学フィルム、更に該光学フィルムを有す
る画像形成素子に関するものである。尚、本明細書にお
いて、表面処理とは、基材表面のアッシングや極性官能
基の導入並びに薄膜（薄膜積層体を含む）形成を示す。

【０００２】

【従来の技術】従来より表面処理方法としては、コロナ
処理や真空プラズマ処理が一般的に用いられてきた。し
かしながら、コロナ処理は、均一性に欠けるばかりでな
く、処理効果も低い。

【０００３】これに対して、大気圧下でプラズマ放電を
発生させ、該プラズマにより高い処理効果を得る方法が
提案されてる（特開昭６１−２３８９６１号）。またこ
の大気圧プラズマ放電中に金属アルコキシド等を微量添
加することで、金属酸化膜を形成することも提案されて
いる（特開平６−３３０３２６号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記大気圧プ
ラズマ法を用いた場合、従来の真空プラズマに比べ、プ
ラズマ密度が高い為、極微小面積では影響が小さかった
ものが、被処理基材としてシート状又はロール状の広巾
基材が用いられるようになって、処理巾が大きくなるに
伴い、処理の不均一性が顕著になる。これは、高周波特
有の定在波が電極に相乗される現象によるものであり、
周波数が高くなると、更にその不均一性が顕著になるこ
とが判った。

【０００５】

【問題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、下記構成を有する。

【０００６】１．大気圧又は大気圧近傍の圧力下、対向
する電極間に被処理基材を配置し、少なくとも希ガスを
含むガスの存在下で、前記電極間に高周波電圧を印加す
ることによって、放電プラズマを発生させることによ
り、前記基材を表面処理する表面処理方法において、前
記電極の巾手方向において、少なくとも２箇所以上の給
電箇所を設けることを特徴とする基材の表面処理方法。

【０００７】２．大気圧又は大気圧近傍の圧力下、対向
する電極間に、少なくとも希ガスを含むガスを導入し、
且つ、前記電極間に高周波電圧を印加することによっ
て、前記ガスをプラズマ状態とし、該プラズマ状態のガ
スを基材に吹き付けることにより、前記基材を表面処理
する表面処理方法において、前記電極の巾手方向におい
て、少なくとも２箇所以上の給電箇所を設けることを特
徴とする基材の表面処理方法。

【０００８】３．前記高周波電界が、１００ｋＨｚを越
え、１５０ＭＨｚ以下の周波数を有することを特徴とす
る上記１又は２に記載の基材の表面処理方法。

【０００９】４．該２カ所以上の給電箇所から印加する
高周波電界は、位相を異にする高周波電界が少なくとも
１カ所以上存在することを特徴とする上記１〜３のいず
れかに記載の基材の表面処理方法。

【００１０】５．大気圧又は大気圧近傍の圧力下、対向
する電極間に被処理基材を配置し、少なくとも希ガスを
含むガスの存在下で、前記電極間に高周波電圧を印加す
ることによって、放電プラズマを発生させることによ
り、前記基材を表面処理する表面処理装置において、前
記電極の巾手方向において、少なくとも２箇所以上の給
電箇所を設けることを特徴とする基材の表面処理装置。

【００１１】６．大気圧又は大気圧近傍の圧力下、対向
する電極間に、少なくとも希ガスを含むガスを導入し、
且つ、前記電極間に高周波電圧を印加することによっ
て、前記ガスをプラズマ状態とし、該プラズマ状態のガ
スを基材に吹き付けることにより、前記基材を表面処理
する表面処理装置において、前記電極の巾手方向におい
て、少なくとも２箇所以上の給電箇所を設けることを特
徴とする基材の表面処理装置。

【００１２】７．前記高周波電界が、１００ｋＨｚを越
え、１５０ＭＨｚ以下の周波数を有することを特徴とす
る上記５又は６に記載の基材の表面処理装置。

【００１３】８．前記混合ガス中に、有機フッ素化合
物、有機珪素化合物、有機チタン化合物、有機錫化合
物、有機亜鉛化合物、有機インジウム化合物、有機アル
ミ化合物、有機銅化合物及び有機銀化合物の何れかを含
むことを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の基材
の表面処理方法。

【００１４】９．前記混合ガスは、有機フッ素化合物と
して、フッ化炭素ガス及び／又はフッ化炭化水素ガスの
割合が０．１〜１０体積％、希ガスとして、ヘリウム及
び／又はアルゴンの割合が９９．９〜９０体積％である
ことを特徴とする上記８に記載の基材の表面処理方法。

【００１５】１０．前記有機珪素化合物、有機チタン化
合物、有機錫化合物、有機亜鉛化合物、有機インジウム
化合物、有機アルミ化合物、有機銅化合物及び有機銀化
合物は、有機金属化合物、金属水素化合物、金属ハロゲ
ン化合物、金属アルコキシドの何れかであり、混合ガス
中における割合が０．１〜１０体積％であると共に、混
合ガス中における希ガスとして、ヘリウム及び／又はア
ルゴンの割合が９９．９〜９０体積％であることを特徴
とする上記８に記載の基材の表面処理方法。

【００１６】１１．上記１〜４、８〜１０のいずれかに
記載の方法を用いて、被処理基材表面に形成されたこと
を特徴とする薄膜。

【００１７】１２．上記１〜４、８〜１０のいずれかに
記載の方法を用いて、被処理基材表面に薄膜が複数形成
されたことを特徴とする薄膜積層体。

【００１８】１３．被処理基材としてフィルムを用い、
上記１１に記載の薄膜又は上記１２に記載の薄膜積層体
を有することを特徴とする光学フィルム。

【００１９】１４．上記１３に記載の光学フィルムを有
することを特徴とする画像表示素子。

【００２０】本発明をさらに詳細に説明する。本発明者
らは、対向する電極間に高周波電圧を印加した場合、そ
の周波数に応じた定在波が電極にのってしまい、巾手に
渡って電界にムラが発生する現象を見出した。鋭意研究
の結果、高周波電圧を印加する電極の巾手に渡って、給
電箇所を２カ所以上設けることで、これらを解決できる
ことを尽き止めた。特に周波数が高くなる程、その給電
箇所を巾手に渡って増やすと、より効果的であることも
判った。またこの給電箇所の間隔は、

【００２１】

【数１】の範囲とするとより好ましい。

【００２２】ここで電極の巾手方向とは、電極の被処理
基材と対向する面の縦巾、横巾、直径等のサイズにおい
て、最も長いサイズを呈する方向のことを示す。例えば
図１０において、円筒状（ａ）又は角柱状（ｂ）の場合
には、その長さ方向（Ｘ方向）を表す。一方、平板電極
（ｃ）の場合には、最も長いサイズを呈するＸ方向を巾
手として複数の給電箇所を設けることを意図するが、図
示のごとく、Ｙ方向にも複数の給電箇所を設けることが
より好ましい。

【００２３】この場合、給電側の電極と対向するアース
側には、当該給電箇所と対応する位置に同数のアース点
を設けることが好ましい。

【００２４】更に各給電箇所の電界の位相を少なくとも
１カ所以上変えることにより、均一の安定性は更に向上
する。

【００２５】また印加する高周波電圧の周波数及び出力
を向上させると、プラズマ密度が高まり高速処理が可能
になるほか、プラズマ温度も向上するため、残存有機成
分の低減により、緻密な膜や強力な接着力を得ることが
でき、より効果的である。

【００２６】また本発明者らは、高密度プラズマ下で
は、誘電体の耐久性がポイントとなり、熱収縮差や残留
応力による歪やひび割れを無くし、かつポーラスの無い
高精度の無機誘電体を被覆することで大きく耐久性を向
上できることを見出した。

【００２７】

【発明の実施形態】本発明の放電処理用の電極と放電処
理方法及び放電処理装置等について、以下にその実施の
形態を図を用いて説明するが、本発明はこれらに限定さ
れない。また、以下の説明には用語等に対する断定的な
表現があるが、本発明の好ましい例を示すもので、本発
明の用語の意義や技術的な範囲を限定するものではな
い。

【００２８】この処理を行う装置としては、図１に示す
ような装置を用いることができる。図１において、１０
０は長尺状基材（被処理基材。例えば、ロール状又はシ
ート状高分子フィルム等）である。１０２は大気圧もし
くはその近傍の圧力下、連続的にプラズマ処理する処理
部であり、１０３、１０４は一対の電極である。

【００２９】処理部１０２は前記基材１００の入口１０
２Ａと出口１０２Ｂを有する間仕切りされた処理室によ
って構成されている。以下処理部を処理室として説明す
る。

【００３０】図示の例では、処理室１０２に隣接して基
材の入口側に予備室１１０が設けられ、その予備室１１
０に隣接して予備室１１１が設けられている。出口側に
も処理室１０２に隣接して予備室１１２が設けられてい
る。

【００３１】予備室を設ける場合、図示のように、基材
１００の入口側に二つ、出口側に一つを設ける態様であ
ってもよいが、これに限定されず、基材１００の出入口
側に一つづつ設ける態様、入口側に二つ設け、出口側に
設けない態様、あるいは入口側に二つ以上、出口側に二
つ以上設ける態様等、何れでもよい。

【００３２】いずれの態様であっても、処理室１０２内
の内圧が、該処理室１０２と隣接する予備室の内圧より
高いことが必要であり、好ましくは０．０３ｍｍＡｑ以
上高いことである。このように処理室１０２と予備室の
間でも圧力差を設けることにより、外部空気の混入を防
止し、反応ガスの有効使用が可能となり、処理効果も更
に向上する。

【００３３】また処理室１０２に隣接して入口側に二つ
以上、出口側に二つ以上予備室を設けた場合、その予備
室と隣り合う予備室の間の差圧は、処理室１０２に近い
側の予備室の内圧が高く設定されることが好ましく、
０．０３ｍｍＡｑ以上高く設定されることが好ましい。
このように複数の予備室同士の間でも圧力差を設けるこ
とによって、外部空気の混入をより効率的に防止し、反
応ガスの有効使用がより可能となり、処理効果も更に向
上する。

【００３４】予備室には、処理ガスの少なくとも１成分
を有していることが反応ガスの効率的な使用と処理効果
の向上の観点から好ましい。

【００３５】更に予備室を複数設けて圧力差を設けるに
は、減圧手段１１５を設けることが好ましい。この減圧
手段としては、吸引ファンあるいは真空ポンプ等が挙げ
られる。

【００３６】前記処理室１０２と予備室、予備室同士の
部屋には間仕切りされていることが必要であり、かかる
間仕切り手段としては、図示のように、入口側にニップ
ロール１０７、１０７、出口側にニップロール１０８、
１０８を設ける形態も好ましい。

【００３７】かかるニップロールは、基材１００に対し
て接触しながら閉鎖ないし間仕切りする機能を有する
が、部屋同士を完全に間仕切りできないので、本実施の
形態例の様な圧力差を設ける手段が有効に機能する。

【００３８】また間仕切り手段としては、基材１００に
対して所定の間隙を保ち、且つ非接触である態様であっ
てもよい。かかる態様としては図示しないエアーカーテ
ン方式等を採用できる。

【００３９】なお、予備室を設けない場合には、処理室
と外部の間に間仕切りがされればよい。

【００４０】図示の例で、一対の電極１０３、１０４
は、金属母材と固体誘電体で構成され、該金属母材へラ
イニングにより無機性質の誘電体を被覆した組み合わ
せ、又は同母材に対しセラミックス溶射後、無機性物質
により封孔処理した誘電体を被覆した組み合わせで構成
されている。

【００４１】ここで金属母材は、銀、白金、ステンレ
ス、アルミニウム、鉄等の金属が使えるが、ステンレス
が加工し易いという点で好ましい。

【００４２】また、ライニング材としては、ケイ酸塩系
ガラス・ホウ酸塩系ガラス・リン酸塩系ガラス・ゲルマ
ン酸塩系ガラス・亜テルル酸塩ガラス・アルミン酸塩ガ
ラス・バナジン酸塩ガラス等を用いることが出来る、こ
の中でもホウ酸塩系ガラスが加工し易いという点で好ま
しい。

【００４３】また溶射に用いるセラミックスとしては、
アルミナが良く、封孔材としては、アルコキシラン系を
ゾルゲル反応させて無機化させたものを用いることが好
ましい。

【００４４】尚、図１では一対の電極１０３、１０４の
ように平板電極を用いてあるが、一方もしくは両方の電
極を円筒状電極、角柱状電極、ロール状電極等の公知の
電極を使用してもよい。

【００４５】この一対の電極１０３、１０４のうち一方
の電極１０３に高周波電源１０５が接続され、他方の電
極１０４は、アース１０６により接地されており、一対
の電極１０３、１０４間に電界を印加できるように構成
されている。

【００４６】また、本手段により、被処理基材が帯電す
ることやそれに伴うゴミ付着等を引き起こすこともある
が、以下の解決手段により、特に問題とはならない。例
えば、除電手段としては、通常のブロアー式、接触式以
外に、複数の正負のイオン生成用除電電極と基材を挟む
ようにイオン吸引電極を対向させた除電装置と、その後
正負の直流式除電装置を設けた高密度除電システム（特
開平７−２６３１７３号）を用いることも好ましい。ま
たこのときの基材帯電量は±５００Ｖ以下が好ましい。
また除電処理後のゴミ除去手段としては、非接触式のジ
ェット風式減圧型ゴミ除去装置（特開平７−６０２１１
号）等が好ましいが、これに限定される訳ではない。

【００４７】本装置において、大気圧近傍の圧力下と
は、１００〜８００Ｔｏｒｒの圧力下であり、好ましく
は７００〜７８０Ｔｏｒｒの範囲である。

【００４８】この方法では、上記対向する電極間に、１
００ｋＨｚを越え１５０ＭＨｚ以下の範囲に周波数を有
する高周波電界を印加するのが好ましい。特に周波数が
高い程、製膜速度を上げることができる。

【００４９】また一般にこのような高周波電界はサイン
波形を有すが、パルス化された電界を印加することも可
能である。このパルス化の意味は、ＯＮ／ＯＦＦのデュ
ーティ比を変化させることでプラズマガス温度の変化が
可能になる。これにより、表面凹凸の形状を変化させる
ことも可能となる場合がある。１例として、図２に示す
例が挙げられるが、これに限定されず、特開平１０−１
３０８５１号公報の図１（ａ）〜（ｄ）に示されるよう
なパルス波形であってもよい。尚、図２に於いて、縦軸
はパルス電圧、横軸は時間である。

【００５０】図１に示す装置を用いて処理するには、先
ず搬送される基材１００が処理室１０２内に入り、そ
の処理室１０２内で、高周波電界により発生させられた
プラズマにより、その表面が連続処理される。

【００５１】処理前に、予め基材表面の除電処理を行
い、更にゴミ除去を行うことによって、表面処理の均一
性がより向上するので好ましい。除電手段及び除電処理
後のゴミ除去手段としては、前述装置のところで説明し
た手段と同様の手段を採用できる。

【００５２】図３は、基材としてのフィルム等から成る
支持体Ｆを巻回して搬送回転するロール型の電極２５に
対して複数の角柱状で固定型の電極２６を対向させたも
のであり、ロール型の電極２５に巻回してニップローラ
ー６５、６６で押圧され、支持体Ｆはガイドローラー６
４、６７を介して放電処理室３０に出入りされ等速度で
搬送される。

【００５３】図４は、図３に対し固定型電極として円筒
型電極３６に変更したものである。尚、角柱型電極の方
が、円柱型電極に比べ放電範囲を広げる効果がある。

【００５４】更に図５は、本発明における円筒型でロー
ル型の電極の一例を示す斜視図であり、図６は、円筒型
で固定型の電極の一例を示す斜視図であり、図７は、角
柱型で固定型の電極の一例を示す斜視図である。

【００５５】ここで、高周波電源１０５から、電極部の
各給電箇所への印加線８０ａ〜ｃ又は９０ａ〜ｃの長さ
は、同一長さにすることが好ましい。

【００５６】電極２５は、例えば、図５に示すように金
属等の導電性のある母材２５ａへライニングにより無機
性質の誘電体２５ｂを被覆した組み合わせ、又は同母材
２５Ａに対しセラミックス溶射後、無機性物質により封
孔処理した誘電体２５Ｂを被覆した組み合わせで構成さ
れている。電極２６及び３６も同様の組み合わせで構成
される。

【００５７】図８は、本発明の放電プラズマによる放電
処理装置の一例を示す説明断面図である。図８におい
て、放電処理装置は図４と同様で、それにガス発生装置
５１を有するガス充填手段５０、電源４１を有する電圧
発生手段４０、電極冷却手段６０等で構成されている。

【００５８】また電極２５、３６は、図４、５、６等に
示すもので、対向する電極間のギャップは、例えば１ｍ
ｍ程度となっている。

【００５９】ガス充填手段５０は、希ガス及び反応ガス
の混合ガスを放電処理室３０に充填する手段であり、混
合ガスはヘリウム（Ｈｅ）及び／又はアルゴン（Ａｒ）
の希ガスをベースとする。尚、アルゴンガスでの放電が
安価という点で望ましい。

【００６０】電圧発生手段４０は、電源４１より導電性
の電極部分２５ａ、２５Ａ、又は２６ａ、２６Ａ又は３
６ａ、３６Ａに電圧を印加する。放電処理室３０は、パ
イレックス（登録商標）ガラス製の処理容器３１で構成
され、該処理容器３１内に混合ガスが充填される。な
お、一実施形態では処理容器３１はパイレックス（登録
商標）ガラス製であるが、電極と絶縁がとれていれば金
属製等であってもよい。例えば、アルミニウム又はステ
ンレスのフレームの内面にポリイミド樹脂等を張り付け
ても良く、該金属フレームにセラミックス溶射を行い絶
縁性をとっても良い。

【００６１】処理容器３１内に電極２５、３６を所定位
置に配置し、ガス発生装置５１で発生させた混合ガスを
流量制御して、給気口５２より放電処理室３０の処理容
器３１内に入れ、該処理容器３１内を混合ガス５４で充
填し排気口５３より排出するように構成する。次に電源
４１により電極３６に電圧を印加し、ロール電極２５は
アースに接地し、放電プラズマを発生させる。ここでロ
ール状のフィルム巻体６１より支持体Ｆを供給し、ガイ
ドローラー６４、６７を介して、放電処理室３０内の電
極間を片面接触の状態で搬送される。支持体Ｆは搬送中
に放電プラズマにより表面が放電処理され、その後に排
出するようになっている。ここで支持体Ｆは、ロール電
極に接触していない面のみが放電処理される。

【００６２】図９は、本発明の放電プラズマを予め発生
させたものを基材１００に射出し、基材１００表面の処
理を行う装置の一例を示す説明断面図である。３５ａ
は、誘電体であり、３５ｂは金属母材、１０５は電源で
ある。

【００６３】本発明の基材は特に限定はないが、フィル
ム又はシート状の高分子樹脂としては、セルローストリ
アセテート等のセルロースエステル基体、ポリエステル
基体、ポリカーボネート基体、ポリスチレン基体、ポリ
オレフィン基体、等を使用できる。

【００６４】具体的には、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィル
ム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、
セロファン、セルロースジアセテートフィルム、セルロ
ースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテ
ートプロピオネートフィルム、セルロースアセテートフ
タレートフィルム、セルローストリアセテート、セルロ
ースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれら
の誘導体からなるフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィル
ム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルア
ルコールフィルム、シンジオタクティックポリスチレン
系フィルム、ポリカーボネートフィルム、ノルボルネン
樹脂系フィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエ
ーテルケトンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエー
テルスルホンフィルム、ポリスルホン系フィルム、ポリ
エーテルケトンイミドフィルム、ポリアミドフィルム、
フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルメ
タクリレートフィルム、アクリルフィルムあるいはポリ
アリレート系フィルム等を挙げることができる。

【００６５】これらの素材は単独であるいは適宜混合さ
れて使用することもできる。中でもゼオネックス（日本
ゼオン社製）、ＡＲＴＯＮ（日本合成ゴム社製）などの
市販品を使用することができる。更に、ポリカーボネー
ト、ポリアリレート、ポリスルフォン及びポリエーテル
スルフォンなどの固有複屈折率の大きい素材であって
も、溶液流延、溶融押し出し等の条件、更には縦、横方
向への延伸条件等を適宜設定することにより、本発明の
基材として用いることができる。尚、基材（フィルム
等）としては、これらに限定されるものではない。

【００６６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００６７】実施例１巾２ｍのＰＥＴ基材Ｆ（ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム厚み約４０μｍ）に対し、その表面にＴｉＯ2薄
膜の形成を実施した。膜厚は１００ｎｍになるように製
膜条件を調整した。

【００６８】＜大気圧プラズマ処理条件＞図４に示すロ
ール電極型放電処理装置を用いて処理を実施した。ここ
で誘電体はセラミック溶射加工のものに片肉で１ｍｍ被
覆しロール径を被覆後２００φとなるように製作し、ロ
ール側をアースに接地した。もう一方の対向電極も、同
様の加工を行い被覆後１５ｍｍ角となるように製作し、
ロール電極上に８本設置した。

【００６９】ロール電極側は、冷却水による冷却機能を
有するステンレス製ジャケットロール母材を使用し、一
方印加電極としては、中空のステンレスパイプに対し、
上記同様の誘電体を同条件にて被覆し、対向する電極群
とし、放電中は原料ガスのコンデンスによる付着を抑制
しつつ保温水による熱交換を行いながら実施した。そこ
へ反応ガスとして下記の混合ガスを処理室内へ送り込ん
だ。ここで使用する電源は、神鋼電機製高周波電源（５
０ｋＨｚ）、神鋼電機製高周波電源（１００ｋＨｚ）、
パール工業製高周波電源（２００ｋＨｚ）、パール工業
製高周波電源（８００ｋＨｚ）、パール工業製高周波電
源（１３．５６ＭＨｚ）、パール工業製高周波電源（１
５０ＭＨｚ）を使用した。但しロール電極は、ドライブ
にて回転させた。

【００７０】＜ＴｉＯ₂膜製膜条件＞希ガス：アルゴン反応ガス：水素ガス（混合ガスに対し１％）反応ガス：テトライソプロポキシチタン蒸気（日本パイ
オニクス社製気化器にてアルゴンガス中に気化混合）出力密度：１０Ｗ／ｃｍ²

【００７１】＜薄膜の評価＞薄膜の均一性評価巾手５０点での膜厚を測定し最大膜厚と最低膜厚の膜厚
差を評価。

【００７２】＜薄膜の評価＞膜の緻密性評価屈折率を評価。（ポーラス構造を有すると屈折率が低下
する）

【００７３】

【表１】

【００７４】表１から明らかなように、給電箇所を２カ
所以上設ける（図６参照）ことで膜厚の均一性は格段に
向上する。更に給電箇所の少なくとも１箇所の位相を変
化させることで、更に均一性は１０％以上も向上するこ
とが確認された。また周波数を１００ｋＨｚを越える周
波数とすることで良好な屈折率が得られることも確認さ
れた。

【００７５】実施例２実施例１と同様の装置を用い、以下の屈折率の異なる層
を積層した。上層：低屈折率膜としてＳｉＯ₂膜。下層：高屈折率膜としてＴｉＯ₂膜。

【００７６】＜大気圧プラズマ処理条件＞ここで使用す
る電源は、パール工業社製高周波電源（８００ｋＨｚ）
を使用した。

【００７７】＜ＴｉＯ₂膜製膜条件＞希ガス：アルゴン反応ガス：水素ガス（混合ガスに対し１体積％）反応ガス：テトライソプロポキシチタン蒸気０．１体積
％（日本パイオニクス社製気化器にてアルゴンガス中に
気化混合）出力密度：１０Ｗ／ｃｍ²

【００７８】＜ＳｉＯ₂膜製膜条件＞希ガス：アルゴン反応ガス：水素ガス（混合ガスに対し１体積％）反応ガス：テトラエトキシシラン蒸気０．２体積％（エ
スラック社製気化器にてアルゴンガス中に気化混合）出力密度：１０Ｗ／ｃｍ²

【００７９】（積層膜評価法）１ｍ×１ｍのサンプルを
任意に１０枚選択し、各サンプルに対し巾手及び長手で
各２０点の反射率を測定した結果、全て反射率が０．３
±０．０２％に入っていることを確認し、非常に均一な
反射防止膜が製造出来ることを確認した。

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、広巾基材に対して、巾
手全面に於いて、均一に表面処理を達成しつつ、且つ処
理効果も高く、良好な膜質の薄膜を得ることができた。
また、凹凸形状を有する基材表面へも、その凹凸形状に
追従した均一な膜を形成できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基材の表面処理装置の一例を示す
説明断面図

【図２】高周波電界の波計の一例を示すグラフ

【図３】ロール型電極システムを用いた放電処理装置の
一例を示す説明断面図

【図４】ロール型電極システムを用いた放電処理装置の
他の例を示す説明断面図（図３に対しロールと対向する
電極が円柱型となっている。）

【図５】円筒型でロール型の電極の一例を示す斜視図

【図６】円筒型で固定型の電極の一例を示す斜視図

【図７】角柱型で固定型の電極の一例を示す斜視図であ
る

【図８】放電プラズマによる放電処理装置の一例を示す
説明断面図

【図９】放電プラズマによる基材の表面処理装置の他の
例を示す説明断面図

【図１０】本発明の原理を説明するための３例の電極の
概略斜視図２５電極２５Ａ母材２５ａ母材２５Ｂ誘電体２５ｂ誘電体２６電極２６Ａ母材２６ａ母材２６Ｂ誘電体２６ｂ誘電体３０放電処理室３１処理容器３６角柱型電極３６Ａ電極部分３６ａ電極部分３６Ｂ誘電体３６ｂ誘電体４０電圧発生手段４１電源５０ガス充填手段５１ガス発生装置５２給気口５３排気口５４混合ガス６０電極冷却手段６１フィルム巻体６４ニップローラー６５ニップローラー６６ニップローラー６７ニップローラー１００基材１０２処理部１０２Ａ入口１０２Ｂ出口１０３、１０４一対の電極１０５高周波電源１０６アース１０７ニップロール１０８ニップロール１１０予備室１１１予備室１１２予備室１１５減圧手段Ｆ支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者戸田義朗東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者大石清東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者西脇彰東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA70 BC04 CA25 CA47 CA61 CA62 DA02 EB42 EB46 EC21 ED04 4K030 AA06 AA11 AA16 AA17 BA44 BA46 CA07 CA12 FA01 JA06 JA18 JA20 KA30 LA18 LA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】大気圧又は大気圧近傍の圧力下、対向する
電極間に被処理基材を配置し、少なくとも希ガスを含む
ガスの存在下で、前記電極間に高周波電圧を印加するこ
とによって、放電プラズマを発生させることにより、前
記基材を表面処理する表面処理方法において、前記電極
の巾手方向において、少なくとも２箇所以上の給電箇所
を設けることを特徴とする基材の表面処理方法。
【請求項２】大気圧又は大気圧近傍の圧力下、対向する
電極間に、少なくとも希ガスを含むガスを導入し、且
つ、前記電極間に高周波電圧を印加することによって、
前記ガスをプラズマ状態とし、該プラズマ状態のガスを
基材に吹き付けることにより、前記基材を表面処理する
表面処理方法において、前記電極の巾手方向において、
少なくとも２箇所以上の給電箇所を設けることを特徴と
する基材の表面処理方法。
【請求項３】前記高周波電界が、１００ｋＨｚを越え、
１５０ＭＨｚ以下の周波数を有することを特徴とする請
求項１又は２に記載の基材の表面処理方法。
【請求項４】該２カ所以上の給電箇所から印加する高周
波電界は、位相を異にする高周波電界が少なくとも１カ
所以上存在することを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の基材の表面処理方法。
【請求項５】大気圧又は大気圧近傍の圧力下、対向する
電極間に被処理基材を配置し、少なくとも希ガスを含む
ガスの存在下で、前記電極間に高周波電圧を印加するこ
とによって、放電プラズマを発生させることにより、前
記基材を表面処理する表面処理装置において、前記電極
の巾手方向において、少なくとも２箇所以上の給電箇所
を設けることを特徴とする基材の表面処理装置。
【請求項６】大気圧又は大気圧近傍の圧力下、対向する
電極間に、少なくとも希ガスを含むガスを導入し、且
つ、前記電極間に高周波電圧を印加することによって、
前記ガスをプラズマ状態とし、該プラズマ状態のガスを
基材に吹き付けることにより、前記基材を表面処理する
表面処理装置において、前記電極の巾手方向において、
少なくとも２箇所以上の給電箇所を設けることを特徴と
する基材の表面処理装置。
【請求項７】前記高周波電界が、１００ｋＨｚを越え、
１５０ＭＨｚ以下の周波数を有することを特徴とする請
求項５又は６に記載の基材の表面処理装置。
【請求項８】前記混合ガス中に、有機フッ素化合物、有
機珪素化合物、有機チタン化合物、有機錫化合物、有機
亜鉛化合物、有機インジウム化合物、有機アルミ化合
物、有機銅化合物及び有機銀化合物の何れかを含むこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基材の表
面処理方法。
【請求項９】前記混合ガスは、有機フッ素化合物とし
て、フッ化炭素ガス及び／又はフッ化炭化水素ガスの割
合が０．１〜１０体積％、希ガスとして、ヘリウム及び
／又はアルゴンの割合が９９．９〜９０体積％であるこ
とを特徴とする請求項８に記載の基材の表面処理方法。
【請求項１０】前記有機珪素化合物、有機チタン化合
物、有機錫化合物、有機亜鉛化合物、有機インジウム化
合物、有機アルミ化合物、有機銅化合物及び有機銀化合
物は、有機金属化合物、金属水素化合物、金属ハロゲン
化合物、金属アルコキシドの何れかであり、混合ガス中
における割合が０．１〜１０体積％であると共に、混合
ガス中における希ガスとして、ヘリウム及び／又はアル
ゴンの割合が９９．９〜９０体積％であることを特徴と
する請求項８に記載の基材の表面処理方法。
【請求項１１】請求項１〜４、８〜１０のいずれかに記
載の方法を用いて、被処理基材表面に形成されたことを
特徴とする薄膜。
【請求項１２】請求項１〜４、８〜１０のいずれかに記
載の方法を用いて、被処理基材表面に薄膜が複数形成さ
れたことを特徴とする薄膜積層体。
【請求項１３】被処理基材としてフィルムを用い、請求
項１１に記載の薄膜又は請求項１２に記載の薄膜積層体
を有することを特徴とする光学フィルム。
【請求項１４】請求項１３に記載の光学フィルムを有す
ることを特徴とする画像表示素子。