JP2009097062A - Method for manufacturing gas-barrier film, manufacturing apparatus, and gas-barrier film obtained by the manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はガスバリアフィルムを製造するための製造装置に関するものであり、より具体的には高度なガスバリア性を確保しつつ同時に柔軟性をも備えたガスバリアフィルムを製造することを可能とする装置及び該製造装置により得られるガスバリアフィルムに関する。 The present invention relates to a production apparatus for producing a gas barrier film, and more specifically, an apparatus capable of producing a gas barrier film having flexibility while ensuring high gas barrier properties, and the apparatus. The present invention relates to a gas barrier film obtained by a production apparatus.
従来より種々の画像表示装置や電子ディスプレイ素子用基板、あるいは太陽電池用基板などには、ガスや水蒸気などを透過させない性質(以下「ガスバリア性」とも言う。)が重用であるとされており、そのためにガラス板を用いることが広く行われていた。 Conventionally, various image display devices, electronic display element substrates, solar cell substrates, and the like have been described as being important for their ability to transmit gas and water vapor (hereinafter also referred to as “gas barrier properties”). Therefore, the use of a glass plate has been widely performed.
確かにガラス板を基板に用いると種々のガスや水蒸気はガラス板を透過しないので、ガラス板の内部に位置するものは外部からの種々のガスや水蒸気等から守られることになる。しかしその一方、ガラス板は容易に破損する、重量が増してしまう、等の取扱上の問題が指摘されてきた。 Certainly, when a glass plate is used for the substrate, various gases and water vapor do not pass through the glass plate, so that those located inside the glass plate are protected from various gases and water vapor from the outside. However, on the other hand, problems in handling such as easy breakage of the glass plate and increase in weight have been pointed out.
そこで、割れやすく比較的重いガラス板に対し、屈曲性もあり割れにくくしかも軽量である基板として透明プラスチックフィルムが注目されるようになった。 Therefore, a transparent plastic film has been attracting attention as a substrate that is flexible, difficult to break, and lightweight against a relatively heavy glass plate that is easily broken.
しかしプラスチックフィルムはガスや水蒸気を透過してしまうため、上述したようなガスバリア性を備えておらず、故にプラスチックフィルムを何ら加工せずそのままの状態でかかる部材に用いることは出来なかった。 However, since the plastic film permeates gas and water vapor, the plastic film does not have the gas barrier property as described above, and therefore, the plastic film cannot be used as it is without any processing.
そこでプラスチックフィルムに何らかの加工や処理を施すことによってガスバリア性を付与したプラスチックフィルム(以下「ガスバリアフィルム」とも言う。)とすることが種々検討開発されてきた。開発初期には金属をプラスチックフィルムの表面に積層することに関する開発がなされてきたが、やがてガスバリア性と同時に透明性をも得ることも重要なテーマとなり、さらにまたガスバリア性を向上させることに対する要望も高まる中で主にプラスチックフィルムの表面にケイ素、アルミニウム、インジウム、マグネシウム、等の酸化物や窒化物、酸窒化物、フッ化物などを原材料とする薄膜層を積層することで透明性を確保しつつより高いガスバリア性を得ようとするようになり、そのための研究がさらに種々進められてきた。 Accordingly, various studies have been made to develop a plastic film having a gas barrier property (hereinafter also referred to as a “gas barrier film”) by applying some processing or treatment to the plastic film. In the early stages of development, development related to laminating metal on the surface of a plastic film has been made, but eventually it becomes an important theme to obtain transparency as well as gas barrier properties, and there is also a demand for improving gas barrier properties. While the film is growing, while maintaining transparency by laminating thin film layers mainly made of oxides, nitrides, oxynitrides, fluorides, etc. of silicon, aluminum, indium, magnesium, etc. on the surface of plastic films Various attempts have been made to obtain higher gas barrier properties.
このような物質群を単純に透明プラスチックフィルムの表面に積層するには、主に物理的気相成長法(以下「PVD法」とも言う。)、化学的気相成長法(以下「CVD法」とも言う。)、塗布法(以下「ゾル−ゲル法」とも言う。)のいずれかの手法によることが一般的である。そしてこれらの手法の中でも、特にCVD法を用いることがガスバリアフィルムをを製造するのに最適であると言える。これは、PVD法による場合、積層する際の確実性が充分ではなく、また高真空条件が必要であり、さらには積層物にクラックが発生しやすい、即ちクラックからガスバリア性が損なわれてしまう、という問題が生じやすく、またゾル−ゲル法であると、溶媒に原料を溶解させて得られた塗液をプラスチックフィルム上に塗布し、しかる後に乾燥させる、という工程よりなるため、特に乾燥時に微細な気泡が発生することにより必要充分なガスバリア性を確保することが大変困難だからである。 In order to simply laminate such a group of materials on the surface of a transparent plastic film, a physical vapor deposition method (hereinafter also referred to as “PVD method”), a chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as “CVD method”). Or a coating method (hereinafter also referred to as “sol-gel method”). Among these methods, it can be said that the CVD method is most suitable for producing a gas barrier film. This is because when PVD method is used, certainty at the time of lamination is not sufficient, high vacuum conditions are required, and further, cracks are likely to occur in the laminate, that is, gas barrier properties are impaired from cracks. In the case of the sol-gel method, a coating solution obtained by dissolving a raw material in a solvent is applied onto a plastic film and then dried. This is because it is very difficult to secure a necessary and sufficient gas barrier property by generating a large bubble.
このように理論的にはガスバリアフィルムを製造するのにCVD法が、中でもプラズマ化学的気相成長法(プラズマCVD法)と呼ばれる手法を用いることが好適であると言える。これはガスバリアフィルムの基材となるプラスチックフィルムが高熱処理に対し脆弱であるところ、プラズマCVD法において基材に対し加えられる高温とはプラスチックフィルムであっても耐えられる程度の温度だからであり、故にプラスチックフィルム表面に何らかの物質を積層する場合、プラズマCVD法が好ましいと言えるのである。 Thus, it can be said that it is theoretically preferable to use a method called a plasma chemical vapor deposition method (plasma CVD method) for producing a gas barrier film. This is because the plastic film used as the base material of the gas barrier film is vulnerable to high heat treatment, and the high temperature applied to the base material in the plasma CVD method is a temperature that can withstand even a plastic film. When a certain substance is laminated on the surface of the plastic film, it can be said that the plasma CVD method is preferable.
そしてこのプラズマCVD法であって、収率を向上させ、また製膜速度もそれなりに向上させた手法を提供する発明として、例えば特許文献1にて開示されている。
For example,
この特許文献1にて開示された発明は、要すればプラズマの放電の仕方を工夫することにより迅速にかつ効率よく蒸着させるための方法であり、かかる手法によれば収率よく迅速にガスバリアフィルムを得ることができる、とされている。
The invention disclosed in
しかしこれだけでは収率よく、かつ迅速にガスバリアフィルムを得られたとして、そもそもの課題である高度なガスバリア性を確保しつつフィルムとしての柔軟性も維持しているガスバリアフィルムを得る、という要望には充分こたえたものとすることはできない。 However, with this alone, it is possible to obtain a gas barrier film with good yield and quickly, and there is a request to obtain a gas barrier film that maintains the flexibility as a film while securing the high gas barrier property that is the original problem. It cannot be said to have responded enough.
即ち、この特許文献1に記載された発明は従来品と同等の特性を有したガスバリアフィルムを効率よく製造するものであって、昨今要求の高まってきている、従来品の特性に比してガスバリア性を向上させると同時に従来通りの柔軟性も確保する、という市場の要望にこたえるに至るものではなかった。
That is, the invention described in
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来のガスバリアフィルムにおいて見られる、ガスバリア性は高いが柔軟性が低い、又は柔軟性は充分あるがガスバリア性を高められない、といった特性に比べ、高いガスバリア性を実現すると同時に従来並の柔軟性をも確保できるガスバリアフィルムを製造するための製造方法、また該製造方法を実現できる装置、及び該製造方法又は該製造装置により得られるガスバリアフィルムを提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is to improve the gas barrier property as seen in the conventional gas barrier film, which has high gas barrier properties but low flexibility or sufficient flexibility. Compared to the characteristics such as not being possible, a manufacturing method for manufacturing a gas barrier film that can achieve high gas barrier properties and at the same time ensure the same flexibility, a device that can realize the manufacturing method, and the manufacturing method or the manufacturing It is to provide a gas barrier film obtained by the apparatus.
以上の課題を解決するために、本願発明の請求項1にかかる製造方法は、基材となるプラスチックフィルムに対し酸素や水蒸気などのガスを透過させないガスバリア性を有するフィルムであるガスバリアフィルムをプラズマ化学気相成長法(プラズマCVD法)により製造するための製造方法であって、該製造方法が、少なくとも、前記製造方法を実行する反応室において、その内部を真空状態とするための真空工程と、前記反応室内部にキャリアガスを用いつつ前記ガスバリア性を付与するための原料ガスを導入するためのガス供給工程と、前記反応室の中に高周波の電界をかけるための電界発生工程と、前記反応室内で前記プラスチックフィルムを搬送するフィルム搬送工程と、を備えてなり、前記電界発生工程が、給電電極と接地電極とを用いてなるものであり、前記フィルム搬送工程における前記プラスチックフィルムの搬送が、前記給電電極と前記接地電極との間で行われてなり、前記接地電極が、前記フィルム搬送工程における前記プラスチックフィルムの搬送方向に沿って搬送中の前記プラスチックフィルムの表面と前記接地電極の表面との間隔が変化するように、又は接地電極のインピーダンスが前記プラスチックフィルムの搬送方向に沿って変化するように、もしくは前記間隔と前記インピーダンスとが同時に変化するように、それらが設置されてなること、を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the manufacturing method according to
本願発明の請求項2にかかる製造方法は、請求項1に記載のガスバリアフィルムの製造方法であって、前記キャリアガスがアルゴン、酸素、又は水素のいずれか若しくは複数を混合してなるものであり、前記原料ガスがアルコキシシランであること、を特徴とする。
A manufacturing method according to claim 2 of the present invention is the method for manufacturing a gas barrier film according to
本願発明の請求項3にかかる製造装置は、基材となるプラスチックフィルムに対し酸素や水蒸気などのガスを透過させないガスバリア性を有するフィルムであるガスバリアフィルムをプラズマ化学気相成長法(プラズマCVD法)により製造するための製造装置であって、該製造装置が、少なくとも、前記製造方法を実行する反応室において、その内部を真空状態とするための真空手段と、前記反応室内部に前記ガスバリア性を付与するための原料ガスを導入するためのガス供給手段と、前記反応室の中に高周波の電界をかけるための電界発生手段と、前記反応室内で前記プラスチックフィルムを搬送するフィルム搬送手段と、を備えてなり、前記電界発生手段が、給電電極と接地電極とを用いてなるものであり、前記フィルム搬送手段における前記プラスチックフィルムの搬送が、前記給電電極と前記接地電極との間で行われてなり、前記接地電極が、前記フィルム搬送工程における前記プラスチックフィルムの搬送方向に沿って搬送中の前記プラスチックフィルムの表面と前記接地電極の表面との間隔が変化するように、又は接地電極のインピーダンスが前記プラスチックフィルムの搬送方向に沿って変化するように、もしくは前記間隔と前記インピーダンスとが同時に変化するように、それらが設置されてなること、を特徴とする。
The manufacturing apparatus according to
本願発明の請求項4にかかる製造方法は、請求項3に記載のガスバリアフィルムの製造装置であって、前記キャリアガスがアルゴン、酸素、又は水素のいずれか若しくは複数を混合してなるものであり、前記原料ガスがアルコキシシランであること、を特徴とする。
A manufacturing method according to claim 4 of the present invention is the gas barrier film manufacturing apparatus according to
本願発明の請求項5にかかるガスバリアフィルムは、請求項1又は請求項2に記載のガスバリアフィルムの製造方法、又は請求項3又は請求項4に記載のガスバリアフィルムの製造装置、のいずれかにより得られてなること、を特徴とする。 A gas barrier film according to a fifth aspect of the present invention is obtained by any one of the method for producing a gas barrier film according to the first or second aspect or the apparatus for producing a gas barrier film according to the third or fourth aspect. It is characterized by being made.
以上のように、本願発明にかかるガスバリアフィルムの製造方法であれば、要するに、高周波の電界をかけて原料ガスに電子を衝突させて原料ガスをプラズマとし、これを基材である透明プラスチックフィルムの表面に積み重ねて薄膜を形成する際に、かかる透明プラスチックが搬送されている両側に設置されている、高周波の電界をかけるための供給電極と接地電極が搬送されている透明プラスチックフィルムの平面に対して平行ではなく傾けられて設置されているので、この製造方法により得られるガスバリアフィルムは、従来の場合であって高ガスバリア性とした場合、密度が高い、即ち硬く脆いため、得られるガスバリアフィルムはガスバリア性が高かったものの柔軟性に欠けたものであり、一方その逆、即ち柔軟性を確保するために密度が低い薄膜しか積層しないために柔軟性は備えられているもののガスバリア性はさほど高くない、というものであったのに対し、高ガスバリア性を確保すると同時に透明プラスチックフィルムのもつ柔軟性をもある程度確保されたものとすることが出来るのである。そして本願発明では接地電極のいずれか一方の端にプラス電極を設けているので、かかるプラス電極の影響により電界の傾斜度を自在に制御することができるようになるので、より設計の自由度が高くなる、と言える。またガスバリア性を付与するガスバリア層として酸化窒化ケイ素(SiOxCy)を用いることとし、またかかるガスバリア層を形成するために毒性の低いアルコキシシランを出発材料とすると同時にアルゴン、酸素、又は水素のいずれか又は混合ガスを同時に用いることすれば、有毒なシアンが大量に発生することを回避出来る。 As described above, if the method for producing a gas barrier film according to the invention of the present application, in short, a high-frequency electric field is applied to collide electrons with the raw material gas to make the raw material gas into plasma, which is used as a base material for the transparent plastic film. When forming a thin film by stacking on the surface, it is installed on both sides where such transparent plastic is conveyed, against the plane of the transparent plastic film where the supply electrode and ground electrode for applying a high frequency electric field are conveyed Since the gas barrier film obtained by this manufacturing method is a conventional case and has a high gas barrier property, since the density is high, that is, hard and brittle, the obtained gas barrier film is Although it has a high gas barrier property, it lacks flexibility, while the opposite, that is, to ensure flexibility Although only a thin film with a low density is laminated, flexibility is provided, but the gas barrier property is not so high. On the other hand, while maintaining high gas barrier property, the flexibility of the transparent plastic film is also to some extent It can be secured. In the present invention, since the plus electrode is provided at one end of the ground electrode, the inclination of the electric field can be freely controlled by the influence of the plus electrode, so that the degree of design freedom is further increased. It can be said that it becomes higher. In addition, silicon oxynitride (SiOxCy) is used as a gas barrier layer for imparting gas barrier properties, and in order to form such a gas barrier layer, a low-toxic alkoxysilane is used as a starting material, and at the same time, either argon, oxygen, or hydrogen or If a mixed gas is used at the same time, it is possible to avoid the generation of a large amount of toxic cyanide.
以下、本願発明の実施の形態について説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずもこの実施の形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. The embodiment shown here is merely an example, and is not necessarily limited to this embodiment.
(実施の形態1)
本願発明にかかる、基材となるプラスチックフィルムに対し酸素や水蒸気などのガスを透過させないガスバリア性を有するフィルムであるガスバリアフィルムをプラズマ化学気相成長法(プラズマCVD法)により製造するための製造方法(以下、単に「製造方法」とも言う。)と、かかる製造方法を実施するための製造装置につき、第1の実施の形態として図面を参照しつつ説明する。
(Embodiment 1)
A manufacturing method for manufacturing a gas barrier film, which is a film having a gas barrier property that does not allow gas such as oxygen and water vapor, to permeate a plastic film as a base material according to the present invention by plasma chemical vapor deposition (plasma CVD method) (Hereinafter, also simply referred to as “manufacturing method”), a manufacturing apparatus for carrying out such a manufacturing method will be described as a first embodiment with reference to the drawings.
まず本実施の形態に係る製造方法全体について述べると、かかる製造方法は少なくとも、製造方法を実行する反応室において、その内部を真空状態とするための真空工程と、反応室内部にガスバリア性を付与するための原料ガスを導入するためのガス供給工程と、反応室の中に高周波の電界をかけるための電界発生工程と、反応室内で前記プラスチックフィルムを搬送するフィルム搬送工程と、を備えた方法である。またそれと同時に、電界発生工程が給電電極(カソード)と接地電極(アノード)とプラス電極とを用いるものである。 First, the entire manufacturing method according to the present embodiment will be described. This manufacturing method includes at least a vacuum process for making the inside of the reaction chamber in a vacuum state in the reaction chamber in which the manufacturing method is executed, and imparts gas barrier properties to the inside of the reaction chamber A method comprising: a gas supply process for introducing a raw material gas for performing a process; an electric field generation process for applying a high-frequency electric field in the reaction chamber; and a film transport process for transporting the plastic film in the reaction chamber It is. At the same time, the electric field generating step uses a feeding electrode (cathode), a ground electrode (anode), and a plus electrode.
以下、順次さらに本実施の形態を実行するための装置に関する概念を示した図1及び図2を参照しつつ説明をしていく。 In the following, description will be made with reference to FIGS. 1 and 2 showing the concept of the apparatus for further carrying out the present embodiment.
まず本実施の形態に係る製造方法を実施するために反応室12が必要であるが、これは真空チャンバーとも称されるものであり、そもそも本実施の形態に係る製造方法が属するプラズマCVD法では当然必要なものであり、また従来周知のプラズマCVD法に必要とされる一般的な反応室であって構わないが、後述する理由により、本製造方法における反応室の室内12壁面は、例えば絶縁体でその全てが覆われている、等のような絶縁処理を施されていることが好ましく、以下の説明では反応室12内は絶縁処理が施されているものとする。また以下にさらに説明する全ての工程は基本的にこの反応室12内で実施されるものであり、又は反応室12外で準備がされたものであっても実際には反応室12内で作用するようになっていることを断っておく。
First, the
まず本実施の形態における真空工程につき説明すると、これは反応室12内を真空にするための工程であり、プラズマCVD法を実施するに際して反応性を向上させるために反応周囲の雰囲気を出来るだけ真空状態とすることが好ましいことより必要な工程であるといえる。そしてこの真空工程により反応室内は略真空状態となるのであるが、本実施の形態ではかかる工程を実施するために排気ポンプ9を備えている。この排気ポンプ9については従来公知のものであってよく、ここではさらなる詳述を省略するものとする。
First, the vacuum process in the present embodiment will be described. This is a process for making the inside of the
次に反応室12内部にガスバリア性を付与するための原料ガスを導入するためのガス供給工程であるが、これも従来公知のプラズマCVD法を実施するために用いられている装置により実現する工程であってよく、かかる工程を実現するために、例えば図1に示すように、キャリアガスがキャリアガスボンベ6よりマスフローコントローラ5を経て、また同時にモノマー原料8が液体マスフローコントローラ7を経て、それぞれが混合され、ガス管10とを経て反応室12内部へ放出される、という構造を備えている。
Next, a gas supply process for introducing a raw material gas for imparting a gas barrier property to the inside of the
即ち、ガス供給工程によりモノマー原料8がキャリアガスによって反応室12内へと放出されるのであるが、このモノマー原料8がガスバリア性を基材となるプラスチックフィルムに付与するための原料となるのである。
That is, the monomer
そしてこのモノマー原料8としては、従来公知のものであって良く、例えば酸化炭化ケイ素や酸化ケイ素などが広く用いられているが、本実施の形態においてはアルコキシシランを用いることとする。またキャリアガスは前述の通りモノマー原料8を反応室12内へと運ぶ働きをするのであるが、このキャリアガスも従来公知のものであって良く、例えばアルゴンや酸素、窒素などが単体で、または何れかを混合して用いられるものであって、本実施の形態では酸素を用いることとする。このようにアルコキシシランと酸素を用いてプラズマ処理を実施するとSiOxCy(酸化炭化ケイ素)となって基材プラスチックフィルム上に堆積され、ガスバリア性を発揮するSiOxCy層となるのである。この点について、従来のSiCxNy(炭化窒化ケイ素)膜を形成する製造方法であると有毒なシアンが発生するおそれがあったので、たとえ高機能のガスバリア性フィルムが得られるとしても大量生産には向いていない製造方法であったところ、上述のSiOxCy膜を堆積し層とする本実施の形態にかかる製造方法であればかような危険性を排除することができると言える。尚、本実施の形態におけるガスバリア膜の厚みは100nm以上3000nm以下であることが好ましいが、これは100nm未満であるとSiOxCyを積層しても充分なガスバリア性を発揮出来る層とはならず、また3000nmを超えると、得られるガスバリアフィルム全体の厚みが必要以上に厚いものとなってしまうからである。
As the monomer
また全行程において基材となるプラスチックフィルムはフィルム搬送工程により搬送されるが、これを実現するための装置も従来公知のものであってよく、即ち基材プラスチックフィルムは巻出し3から搬出され、途中種々の処理を施されて巻取り4に巻取られていくようになっているのである。
Further, the plastic film as the base material in the whole process is transported by the film transporting process, and an apparatus for realizing this may be a conventionally known apparatus, that is, the base plastic film is unloaded from the
本実施の形態にかかる製造方法は基本的に以上の工程を経るものであって、即ち、全行程が実施され、なおかつその室内が絶縁処理を施されてなる反応室12内において、まず真空工程により反応室12内が略真空状態となり、その略真空状態において反応室12内でフィルム搬送工程により基材となるプラスチックフィルムが搬送され、その基材プラスチックフィルムが搬送される過程において基材プラスチックフィルムの表面がカソードとアノードとよりなる電界発生工程により生じる電界にさらされると同時に、ガス供給工程によりガスバリア性を付与するためのモノマー原料が略真空状態である反応室内に放出され、放出されたモノマーが電界発生工程によりプラズマ化し、そしてプラズマ化したモノマーが基材プラスチックフィルム表面に付着して層となり、かかる層がガスバリア層として機能する、そして最終的にガスバリアフィルムが得られる、という工程である。また本実施の形態におけるこの工程を実施可能とするために従来公知の装置群が設置されている。
The manufacturing method according to the present embodiment basically undergoes the above steps, that is, in the
本実施の形態にかかる製造方法は以上の通りであるが、本実施の形態においては電界発生工程における電界発生の方法が従来のプラズマCVD法による製造方法とは異なるものであり、次にこの点につき説明する。 The manufacturing method according to the present embodiment is as described above. However, in this embodiment, the method of generating an electric field in the electric field generating step is different from the manufacturing method by the conventional plasma CVD method. I will explain.
従来の電界発生工程においてはアノードの表面がフィルム搬送工程における搬送中の基材プラスチックフィルム表面と並行であることが重要であったが、これは基材プラスチックフィルム表面に対しかけられる電界が常に均一であることが必要であったからであり、また電界が均一であるが故に基材プラスチックフィルム上に積層されるプラズマ化したモノマーが均一に積層されていたのである。つまりモノマーを均一に積層することで、積層の密度がどの部分を取り出してみても同一、又は略同一な状態となり、そのためガスバリア性を付与するためのモノマーを均一に積層させることでガスバリア性が均等に発揮されることになり、即ち得られるガスバリアフィルムの性質がフィルム全体に渡り均一なものとなるからである。又は、従来の工程においてはカソードとアノードのどちらか一方若しくは双方におけるインピーダンスがどの部分においても同一である、という条件を必須としても良い、とも言える。これはインピーダンスを均一にすることで上述同様、生じる電界がどの部分でも同様であって均一であるからである。 In the conventional electric field generation process, it was important that the surface of the anode was parallel to the surface of the base plastic film being transported in the film transport process. This is because the electric field applied to the base plastic film surface is always uniform. This is because it is necessary that the plasma monomer is laminated on the base plastic film because the electric field is uniform. In other words, by uniformly laminating the monomers, the density of the laminating is the same or nearly the same regardless of which part is taken out. Therefore, by uniformly laminating the monomers for imparting gas barrier properties, the gas barrier properties are uniform. This is because the properties of the obtained gas barrier film are uniform over the entire film. Or, in the conventional process, it can be said that the condition that the impedance of one or both of the cathode and the anode is the same in any part may be essential. This is because by making the impedance uniform, the generated electric field is the same and uniform in any part as described above.
しかし本実施の形態では図1に示すようにアノード2の表面はフィルム搬送工程における搬送中の基材プラスチックフィルム表面とは並行ではなく、それらの間隔が基材プラスチックフィルムの搬送方向によって変化するように、アノード2が設置されている。そしてそのアノード2の端には、基材プラスチックフィルムの搬送方向に直交する向きにプラス電極13が設置されている。
However, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the surface of the anode 2 is not parallel to the surface of the base plastic film being transported in the film transporting process, and the distance between them varies depending on the transport direction of the base plastic film. In addition, an anode 2 is installed. And the
例えば図1に示す状態であれば、基材プラスチックフィルムの搬送方向(図中左から右である。)に沿ってアノード2が右上がりになっており、またアノード2の左端にバイアス電源14が接続されたプラス電極13が設けられている。つまり基材プラスチックフィルムが搬送されるにつれて基材プラスチックフィルム表面とアノード2表面との間隔がだんだん狭くなっている。このように間隔が狭くなるにつれ、アノード2と電源11と接続しているカソード1との間に生じる電子密度が傾斜することになり、さらにプラス電極13が存在することにより、より一層明確に電子密度を傾斜できることになる。
For example, in the state shown in FIG. 1, the anode 2 rises to the right along the conveyance direction of the base plastic film (from left to right in the figure), and the
つまりプラス電極13をこのように設置しているので、プラス電極13の設置場所や電極の強さなどを設定することで前述した電子密度の傾斜も自在に変化させることができるので、これを操作することで色々な種類のガスバリア性を設定することが簡単に出来るようになる。
In other words, since the
そしてこのようにして基材プラスチックフィルムを傾斜した電子密度を通過させることによって得られる本実施の形態にかかるガスバリアフィルム全体を観察すると、基材プラスチックフィルムのもつ柔軟性はさほど損なわれてはおらず、一方ガスバリアフィルム全体におけるガスバリア性が充分に高いものとなっており、即ち全体として見ると柔軟性と同時に高ガスバリア性を確保したガスバリアフィルムを得られていることになるのである。 And when observing the entire gas barrier film according to the present embodiment obtained by passing the inclined electron density through the base plastic film in this way, the flexibility of the base plastic film is not so much impaired, On the other hand, the gas barrier property of the entire gas barrier film is sufficiently high, that is, when viewed as a whole, a gas barrier film that secures a high gas barrier property as well as flexibility is obtained.
また本実施の形態にかかる製造方法では、上述したように搬送中の基材プラスチックフィルム表面に対する電子密度を徐々に傾斜させることが重要であるが、図2に示すようにカソード1がフィルムの搬送装置と兼用できるような構成とすることも考えられる。即ち基材プラスチックフィルムの搬送用ローラーがカソード1として作用するように構成しておけば、装置全体を簡略化することが出来るので好適であると言える。
In the manufacturing method according to the present embodiment, as described above, it is important to gradually incline the electron density with respect to the surface of the base plastic film being transported, but the
さらに何れの場合にせよ、搬送中の基材プラスチックフィルム表面に対し電界を確実にかけるためには、当然必要な箇所のみに確実に電界をかける必要があるが、これは逆に言えば必要でない場所には電界がかけられてはならない、ということであり、そのために反応室12内全体が絶縁処理されていなければならないのである。そして絶縁処理を施すことによって、必要な箇所にのみ電界が生じることとなり、その結果搬送中の基材プラスチックフィルム表面のみに対し電界がかかり、基材プラスチックフィルム表面のみにプラズマ化したモノマーが付着し、ガスバリア層を構成するようになるのである。
Furthermore, in any case, in order to reliably apply an electric field to the surface of the substrate plastic film being conveyed, it is necessary to apply an electric field only to a necessary part, but this is not necessary. This means that an electric field must not be applied to the place, and for this purpose, the
また本実施の形態におけるガスバリア層は先述したとおりSiOxCy層によるものであるが、電極距離がもっとも接近した位置において堆積した膜のSi密度に対し、もっとも電極間距離が離れた位置で堆積した膜のSi密度が少なくとも0.6倍以下となるようにガスバリア層が積層されることが好適である。これだけの差のついた傾斜とすることで、充分な柔軟性と高ガスバリ性とを両立できるからである。 In addition, the gas barrier layer in the present embodiment is the SiOxCy layer as described above, but the film deposited at the position where the distance between the electrodes is farthest from the Si density of the film deposited at the position where the electrode distance is closest. The gas barrier layer is preferably laminated so that the Si density is at least 0.6 times or less. This is because the inclination with such a difference can achieve both sufficient flexibility and high gas burrability.
尚、以上の説明はアノードの設置方法を物理的に変更した場合に関するものであるが、アノードを従来通り基材プラスチックフィルムの搬送方向と並行に設置するものの、アノードにおけるインピーダンスを基材プラスチックフィルムの搬送方向に沿って傾斜させるように設定することも考えられ、この場合もやはり上述同様生じる電界に傾斜が生じるので同様の効果を得ることが出来るし、さらにはアノードの物理的設置方法も傾けたものとし、さらにインピーダンスも傾斜させる、というようにすることも考えられるが、何れの場合であっても得られる結果は同様であり、ここではこれ以上の詳述は省略する。 The above explanation relates to the case where the anode installation method is physically changed. However, although the anode is installed in parallel with the transport direction of the base plastic film as usual, the impedance at the anode is the same as that of the base plastic film. It is conceivable to set it to be inclined along the transport direction. In this case, the same effect can be obtained because the generated electric field is inclined as described above, and the physical installation method of the anode is also inclined. It is also possible to further incline the impedance, but the results obtained are the same in any case, and further details are omitted here.
このように、本実施の形態にかかる製造方法、又はかかる製造方法を実現する製造装置であれば、得られるガスバリアフィルムは高ガスバリア性を備えると同時に柔軟性も兼ね備えたものとすることが出来るし、かかる製造方法又は製造装置により得られるガスバリアフィルムは柔軟性と高バスバリア性とを兼ね備えたものとなせるのである。 Thus, if it is the manufacturing method concerning this Embodiment, or the manufacturing apparatus which implement | achieves this manufacturing method, the gas barrier film obtained can have a high gas barrier property and also a flexibility. The gas barrier film obtained by such a production method or production apparatus can have both flexibility and high bus barrier properties.
1 カソード(給電電極)
2 アノード(接地電極)
3 巻出し
4 巻取り
5 マスフローコントローラ
6 キャリアガスボンベ
7 液体マスフローコントローラ
8 モノマー原料
9 排気ポンプ
10 ガス管
11 電源
12 真空反応室
13 プラス電極
14 バイアス電極
1 Cathode (power supply electrode)
2 Anode (ground electrode)
3 Unwinding 4 Rewinding 5
Claims (5)
該製造方法が、少なくとも、
前記製造方法を実行する反応室において、その内部を真空状態とするための真空工程と、
前記反応室内部にキャリアガスを用いつつ前記ガスバリア性を付与するための原料ガスを導入するためのガス供給工程と、
前記反応室の中に高周波の電界をかけるための電界発生工程と、
前記反応室内で前記プラスチックフィルムを搬送するフィルム搬送工程と、
を備えてなり、
前記電界発生工程が、給電電極と接地電極とプラス電極とを用いてなるものであり、
前記フィルム搬送工程における前記プラスチックフィルムの搬送が、前記給電電極と前記接地電極との間で行われてなり、
前記接地電極が、前記フィルム搬送工程における前記プラスチックフィルムの搬送方向に沿って搬送中の前記プラスチックフィルムの表面と前記接地電極の表面との間隔が変化するように、又は接地電極のインピーダンスが前記プラスチックフィルムの搬送方向に沿って変化するように、もしくは前記間隔と前記インピーダンスとが同時に変化するように、それらが設置されてなると同時に、前記プラス電極が前記プラスチックフィルム搬送方向に直交する向きで前記接地電極のいずれか一方の端に設けてなること、
を特徴とする、ガスバリアフィルムの製造方法。 A gas barrier film, which is a film having a gas barrier property that does not allow gas such as oxygen and water vapor to permeate a plastic film as a base material, is produced by a plasma chemical vapor deposition method (plasma CVD method),
The production method is at least
In the reaction chamber for carrying out the manufacturing method, a vacuum process for making the inside a vacuum state
A gas supply step for introducing a source gas for imparting the gas barrier property while using a carrier gas in the reaction chamber;
An electric field generating step for applying a high frequency electric field in the reaction chamber;
A film transporting process for transporting the plastic film in the reaction chamber;
With
The electric field generating step is performed using a feeding electrode, a ground electrode, and a plus electrode,
Transport of the plastic film in the film transport process is performed between the power supply electrode and the ground electrode,
The ground electrode is arranged such that a distance between the surface of the plastic film being conveyed and the surface of the ground electrode is changed along the conveyance direction of the plastic film in the film conveyance process, or the impedance of the ground electrode is the plastic At the same time that they are installed so as to change along the film transport direction or so that the distance and the impedance change at the same time, the plus electrode is in the direction perpendicular to the plastic film transport direction and the grounding Provided at either end of the electrode,
A method for producing a gas barrier film, characterized in that
前記キャリアガスがアルゴン、酸素、又は水素のいずれか若しくは複数を混合してなるものであり、前記原料ガスがアルコキシシランであること、
を特徴とする、ガスバリアフィルムの製造方法。 It is a manufacturing method of the gas barrier film according to claim 1,
The carrier gas is a mixture of argon, oxygen, or hydrogen, or the source gas is an alkoxysilane;
A method for producing a gas barrier film, characterized in that
該製造装置が、少なくとも、
前記製造方法を実行する反応室において、その内部を真空状態とするための真空手段と、
前記反応室内部に前記ガスバリア性を付与するための原料ガスを導入するためのガス供給手段と、
前記反応室の中に高周波の電界をかけるための電界発生手段と、
前記反応室内で前記プラスチックフィルムを搬送するフィルム搬送手段と、
を備えてなり、
前記電界発生手段が、給電電極と接地電極とプラス電極とを用いてなるものであり、
前記フィルム搬送手段における前記プラスチックフィルムの搬送が、前記給電電極と前記接地電極との間で行われてなり、
前記接地電極が、前記フィルム搬送工程における前記プラスチックフィルムの搬送方向に沿って搬送中の前記プラスチックフィルムの表面と前記接地電極の表面との間隔が変化するように、又は接地電極のインピーダンスが前記プラスチックフィルムの搬送方向に沿って変化するように、もしくは前記間隔と前記インピーダンスとが同時に変化するように、それらが設置されてなると同時に、前記プラス電極が前記プラスチックフィルム搬送方向に直交する向きで前記接地電極のいずれか一方の端に設けてなること、
を特徴とする、ガスバリアフィルムの製造装置。 A manufacturing apparatus for manufacturing a gas barrier film, which is a film having a gas barrier property that does not allow gas such as oxygen and water vapor to permeate a plastic film as a base material, by a plasma chemical vapor deposition method (plasma CVD method),
The manufacturing apparatus is at least
In the reaction chamber for carrying out the manufacturing method, vacuum means for making the inside a vacuum state;
A gas supply means for introducing a raw material gas for imparting the gas barrier property into the reaction chamber;
An electric field generating means for applying a high frequency electric field in the reaction chamber;
Film transport means for transporting the plastic film in the reaction chamber;
With
The electric field generating means comprises a power supply electrode, a ground electrode, and a positive electrode;
Transport of the plastic film in the film transport means is performed between the power supply electrode and the ground electrode,
The ground electrode is arranged such that a distance between the surface of the plastic film being conveyed and the surface of the ground electrode is changed along the conveyance direction of the plastic film in the film conveyance process, or the impedance of the ground electrode is the plastic At the same time that they are installed so as to change along the film transport direction or so that the distance and the impedance change at the same time, the plus electrode is in the direction perpendicular to the plastic film transport direction and the grounding Provided at either end of the electrode,
An apparatus for producing a gas barrier film.
前記キャリアガスがアルゴン、酸素、又は水素のいずれか若しくは複数を混合してなるものであり、前記原料ガスがアルコキシシランであること、
を特徴とする、ガスバリアフィルムの製造方法。 An apparatus for producing a gas barrier film according to claim 3,
The carrier gas is a mixture of argon, oxygen, or hydrogen, or the source gas is an alkoxysilane;
A method for producing a gas barrier film, characterized in that
を特徴とする、ガスバリアフィルム。 A gas barrier film manufacturing method according to claim 1 or claim 2 or a gas barrier film manufacturing apparatus according to claim 3 or claim 4,
A gas barrier film characterized by
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2006033233A1 (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-30 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Transparent gas barrier film |
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---|---|---|---|---|
WO2006033233A1 (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-30 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Transparent gas barrier film |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120034025A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-09 | 후지필름 가부시키가이샤 | Functional film and method of manufacturing functional film |
JP2012077315A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Fujifilm Corp | Functional film and method for manufacturing functional film |
CN102443785A (en) * | 2010-09-30 | 2012-05-09 | 富士胶片株式会社 | Functional film and method of manufacturing functional film |
CN102443785B (en) * | 2010-09-30 | 2015-08-26 | 富士胶片株式会社 | The manufacture method of functional film |
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