JP2014189891A - プラズマｃｖｄ装置、機能性フィルム製造方法、および機能性フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】チャンバー内の圧力にかかわらず、２つの電極によって形成された対向空間部分以外のチャンバー内へのソースガスの抜けを従来よりも抑制して、良質な機能性フィルムを製造することのできるプラズマＣＶＤ装置を提供する。
【解決手段】チャンバー１０と、チャンバー１０内に設けられ、基材１２０が巻き掛けられる第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６と、第１電極ロール１０５と第２電極ロール１０６の間の対向空間１２１に向けてソースガスを供給するガス供給部１３０と、ガス供給部１３０から対向空間１２１を挟んで重力方向下方に設けられ、少なくとも対向空間１２１の幅より広い開口部１４５を有し、チャンバーに着脱自在なガス排気部１４１と、を有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置１。
【選択図】図１

Description

本発明はプラズマＣＶＤ装置、機能性フィルム製造方法、および機能性フィルムに関し、詳しくはプラズマＣＶＤ装置と、このプラズマＣＶＤ装置を用いて基材上に薄膜を成膜して機能性フィルムを製造する機能性フィルム製造方法、およびこの機能性フィルム製造方法により製造した機能性フィルムに関する。

機能性フィルムは、軽量で割れにくいフレキシブルな樹脂フィルム上に、付加する機能に応じて様々な薄膜層を成膜したものである。たとえば、樹脂フィルム上に金属や金属酸化物を成膜したガスバリアフィルムは、水蒸気や酸素等を遮断することにより、食品、工業用品、医薬品等の変質を防止するこれらの製品の包装に広く用いられている。また、ガスバリアフィルムは、液晶表示素子、光電変換素子、有機エレクロトルミネッセンス素子等の有機電子デバイスにも用いられており、これらの素子の被覆材としてのガスバリアフィルムには水蒸気等に対するより高いガスバリア性能が求められている。

このような機能性フィルムの成膜は、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置が用いられている。そして近年、フィルム部材に対する成膜を主に行うための装置が開発されている。たとえば特許文献１の装置では、円筒形の２つの電極を備え、この電極に高周波電圧を印加することで電極間にプラズマを発生させつつソースガスを電極間に流す。そして２つの電極のそれぞれの表面に長尺の樹脂フィルムを対向するようにして走行させる。これにより長尺の樹脂フィルムに対して連続的に成膜を行っている。

ところで、プラズマＣＶＤ装置においてはチャンバー内に入れたソースガスの成分がチャンバー内壁面に堆積してしまい、これが成膜中に微粒子やフレークとなって落ちてきて、膜質を悪くする原因となっていた。

特許文献１の装置では、電極間の対向空間（ギャップ）を挟んで左側にソースガス供給部、右側にガス排気部を設けて、ガス供給部からガス排気部方向へ水平にソースガスを流している。これによりソースガスが電極間以外の部分へ抜けて行くのを少なくし、もってチャンバー内壁面でソースガスの成分が堆積するのを抑制している。

このような従来技術においては、ガス供給部からガス排気部方向へソースガスを流すために、その方向への気流が必要である。このため特許文献１の装置では、チャンバー内の雰囲気圧力を数１００Ｐａ〜十数万Ｐａに制御している。

特開２００３−４９２７３号公報 特開２０１３−０２９４９９号公報の段落００７５

しかしながら、プラズマＣＶＤによる成膜技術においては、チャンバー内の圧力を１００Ｐａ未満の圧力で使用することがある。たとえば特許文献２では成膜中のチャンバー内の圧力が０．１Ｐａ〜５０Ｐａとなっている。このような低い圧力の場合、ガス供給部からガス排気部方向への気流がほとんど発生しない。このため特許文献１のように２つの電極間の対向空間部分を挟んでガス供給部とガス排気部を設けただけでは、対向空間部分以外へもソースガスが抜けて行ってしまい、チャンバー内壁面でのソースガス成分の堆積を十分に抑制することができない。

そこで本発明の目的は、チャンバー内の圧力にかかわらず、２つの電極によって形成された対向空間部分以外のチャンバー内へのソースガスの抜けを従来よりも抑制して、良質な機能性フィルム製造することのできるプラズマＣＶＤ装置を提供することである。また、チャンバー内壁面での堆積物に由来した微粒子やフレークを減少させることで膜質を向上させることのできる機能性フィルム製造方法、およびこの製造方法により膜質を向上させた機能性フィルムを提供することである。

上記課題は、以下の手段によって解決される。

（１）真空に減圧されたチャンバー内において長尺状の基材を連続的に搬送しながら、前記基材の表面に連続的に薄膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置であって、
前記チャンバー内に設けられ、
前記基材が巻き掛けられる第１電極ロールと、
前記基材の搬送経路の下流において、前記基材が巻き掛けられて、当該巻き掛けられて部分が前記第１電極ロールの前記基材が巻き掛けられた部分と対向するように、前記第１電極ロールとの間で対向空間をあけて対向する位置に設けられた第２電極ロールと、
前記対向空間に向けて前記薄膜を形成するためのソースガスを供給するガス供給部と、
前記ガス供給部から前記対向空間を挟んで重力方向下方に設けられ、少なくとも前記対向空間の幅より広い開口部を有し、前記チャンバーに着脱自在なガス排気部と、
を有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。

（２）前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールと前記ガス排気部の開口部壁端との間隔は、０．５〜５ｍｍであることを特徴とする（１）に記載のプラズマＣＶＤ装置。

（３）前記開口部の開口幅は前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールのそれぞれの中心間の距離以上であることを特徴とする（１）または（２）に記載のプラズマＣＶＤ装置。

（４）前記開口部を覆うガス排気部用蓋と、
前記チャンバーから前記ガス排気部を取り外す際に、前記チャンバー内が真空状態のままで前記開口部に蓋をするように前記ガス排気部用蓋を移動させる蓋開閉機構部と、
をさらに有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれか一つに記載のプラズマＣＶＤ装置。

（５）前記開口部を前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールに対して、近接離間させるアクチュエーターをさらに有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれか一つに記載のプラズマＣＶＤ装置。

（６）前記開口部を前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールに対して、近接離間させるアクチュエーターをさらに有し、
前記ガス排気部用蓋により前記ガス排気部の前記開口部に蓋をする際は、前記開口部を前記アクチュエーターによって前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールから遠ざけてから蓋をすることを特徴とする（４）記載のプラズマＣＶＤ装置。

（７）真空に減圧されたチャンバー内において長尺状の基材を連続的に搬送しながら、前記基材の表面に連続的に薄膜を形成することにより機能性フィルムを製造する機能性フィルム製造方法であって、
前記基材が巻き掛けられる第１電極ロールと、前記第１電極ロールに対して前記基材の搬送経路の下流であり前記基材が巻き掛けられて当該巻き掛けられた部分が前記第１電極ロールの前記基材が巻き掛けられた部分と対向するように前記第１電極ロールとの間で対向空間をあけて対向する位置に設けられた第２電極ロールとに電圧を印加しながら、ガス供給部から前記対向空間に向けて前記薄膜を形成するためのソースガスを供給して前記対向空間にプラズマを発生させる一方、前記ガス供給部から前記対向空間を挟んで重力方向下方に設けられていて少なくとも前記対向空間の幅より広い開口部を有した前記チャンバーから取り外し自在なガス排気部により前記ソースガスを排気しつつ、前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールに巻き掛けた前記基材を連続的に搬送することにより、前記基材の表面に連続的に前記薄膜を形成する、ことを特徴とする機能性フィルムの製造方法。

（８）前記ガス排気部は交換が必要な場合に前記チャンバーから取り出して、クリーニング済みの前記ガス排気部と交換することを特徴とする（７）に記載の機能性フィルムの製造方法。

（９）前記ガス排気部を交換する際には、前記チャンバー内が真空状態のままで前記ガス排気部の開口部を覆うガス排気部用蓋により蓋をした後、前記チャンバー内を常圧にして交換することを特徴とする（８）に記載の機能性フィルムの製造方法。

（１０）前記（７）〜（９）のいずれか一つの機能性フィルムの製造方法により製造された機能性フィルム。

（１１）前記機能性フィルムはガスバリアフィルムであり、１０００ｍ以上の前記基材に少なくともケイ素、酸素および炭素を含む薄膜を成膜した後、前記搬送方向の後端から２０ｍの位置での水蒸気透過率が１．５×１０^−４（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）以下であることを特徴とする（１０）に記載の機能性フィルム。

本発明によれば、ガス供給部に対して２つの電極ロールにより形成される対向空間を挟んで重力方向下方のガス排気部を設けて、しかもこのガス排気部の開口部の大きさを少なくとも対向空間よりも大きくした。これによりソースガスのうち成膜に寄与しなかったソースガスのほとんどを排気することができ、チャンバー内壁面へソースガス成分の堆積を従来よりも抑制することができる。したがって、チャンバー内壁面での堆積物が剥離して微粒子やフレークとなって成膜中の薄膜への混入することを防止でき、品質の安定した機能性フィルムの連続生産を実現することができる。

本発明の実施形態１に係るプラズマＣＶＤ装置を説明するための概略図である。 ガス供給部、第１電極ロール、第２電極ロール、およびガス排気部を示した概略図であって、第１電極ロールおよび第２電極ロールの長手方向のほぼ中央部を横切る概略断面図である。 ガス供給部、第１電極ロール、第２電極ロール、およびガス排気部を示した概略図であって、第１電極ロールおよび第２電極ロールの長手方向を見た（図２中矢印Ａ方向から見た）概略平面図である。 本発明の実施形態２に係るプラズマＣＶＤ装置を説明するための概略図であって、ガス供給部、第１電極ロール、第２電極ロール、およびガス排気部を、第１電極ロールおよび第２電極ロールの長手方向のほぼ中央部を横切る概略断面図であり、開口部に蓋をしていない状態を示している。図５は開口部に蓋（後述）をした状態を示している 本発明の実施形態２に係るプラズマＣＶＤ装置を説明するための概略図であって、ガス供給部、第１電極ロール、第２電極ロール、およびガス排気部を、第１電極ロールおよび第２電極ロールの長手方向のほぼ中央部を横切る概略断面図であり、開口部に蓋をした状態を示している。 本発明の実施形態３に係るプラズマＣＶＤ装置を説明するための概略図である。

以下、図面を参照して、本発明を適用した実施形態を説明する。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係るプラズマＣＶＤ装置を説明するための概略図である。

実施形態１のプラズマＣＶＤ装置１はチャンバー１０を備える。チャンバー１０内には、送り出しロール１００、搬送ロール１０１〜１０４、第１電極ロール１０５、第２電極ロール１０６、ガス供給部１３０、ガス排気部１４１、巻き取りロール１０７が収容されている。ガス排気部１４１には排気接続管１４７を介して真空ポンプ１４２が接続されており、この真空ポンプ１４２によりチャンバー１０内が減圧されて内部の圧力が調整される。本実施形態では、チャンバー１０内を約０．１〜１００Ｐａ程度の高真空（高減圧）状態を作り出すことができるようにしている。

送り出しロール１００は、成膜前の長尺状の基材１２０が巻き取られた状態で設置される。送り出しロール１００は、回転することにより基材１２０を巻き出しながら送り出す。なお、機能性フィルムの連続生産を実現し、機能性フィルムの生産性を向上させるために、たとえば、一つが１０００ｍの長さを有する基材をテープにより連結し、その長さが数千ｍに達するようにした長尺のものを用いている。複数の基材の連結にはテープに代えて基材の端部を貼り合わせて連結してもよい。なお、使用する基材はこのような複数の基材を連結した連結基材に限らず、連結のない単一の基材であってもよい。

巻き取りロール１０７は、基材１２０の搬送経路の最下流に設置され、成膜された基材１２０を自転により巻き取り、ロール状に収容する。

基材１２０は、送り出しロール１００と巻き取りロール１０７との間で、搬送ロール１０１〜１０４、第１電極ロール１０５、および第２電極ロール１０６に巻き掛けられることにより適当な張力を保ちつつ、これらの各ロールの回転により、送り出しロール１００から巻き取りロール１０７へ（図中矢印）搬送される。

基材１２０の搬送速度（ライン速度）は、ソースガスの種類やチャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができるが、０．２５〜１００ｍ／分の範囲とすることが好ましく、０．３〜３０ｍ／分の範囲とすることがより好ましい。搬送速度が当該範囲の下限未満では、フィルムに熱に起因する皺が発生し易くなる傾向があり、他方、当該範囲の上限を超えると、一回のパスで形成される薄膜の厚さが薄くなるため、複数回パスが必要となり生産性や製品収率が悪化するからである。

第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６は、全体が導電性部材によって形成されていて、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６の対向面部分の空間（対向空間１２１）にプラズマを発生させるための電極となるものである。導電性部材としては、たとえばステンレスやアルミニウムなどが用いられているが、そのほか電極として機能する部材であればどのようなものであってもよい。また、表面に樹脂加工などを施し導電性部材が露出しないようにしておいてもよい。この表面樹脂加工は、たとえばフッ素樹脂（たとえばテフロン（登録商標））などによる加工である。電極としてのロールを金属により形成した場合に、その表面を樹脂加工することで滑らかにして、基材１２０との密着性をよくすることができる。

また、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６は、それら自転するようにして、その回転速度を調整することで基材１２０の搬送速度を調整するようにしてもよい。また第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６は、基材１２０の搬送に伴い従動回転するだけであってもよい。または前記したようにロール表面を樹脂加工によって滑らかにすることで、基材１２０搬送中に基材１２０が滑るようにしておいて、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６は固定されているようにしてもよい。

第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６としては、より効率よく薄膜を形成するという観点から、直径が同一のものを使用することが好ましい。このような第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６の直径としては、放電条件、チャンバー１０のスペース等の観点から、５〜１００ｃｍの範囲とすることが好ましい。

このように第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６上に基材１２０が配置されることにより、基材１２０の表面は互いに対向することになる。そして第１電極ロール１０５と第２電極ロール１０６との間の対向空間１２１に放電を行ってプラズマを発生させることで、電極ロール１０５、１０６間に存在する基材１２０のそれぞれの表面を同時に成膜することが可能になる。すなわち、ＣＶＤ法により、第１電極ロール１０５上で基材１２０の表面上に膜成分を堆積させ、さらに第２電極ロール１０６上に膜成分を堆積させることができるため、基材１２０の表面上に薄膜層を効率よく形成することが可能となる。

第１電極ロール１０５と第２電極ロール１０６にはプラズマ発生用電源１５０が接続されている（プラズマ発生用電源１５０から第１電極ロール１０５と第２電極ロール１０６への電線は図示一点鎖線とした）。このプラズマ発生用電源１５０から第１電極ロール１０５と第２電極ロール１０６とに電力を供給して放電させる。このプラズマ発生用電源１５０としては、より効率よくプラズマＣＶＤを実施することが可能となることから、一対の電極ロール１０５、１０６の極性を交互に反転させることが可能なもの（交流電源等）を利用することが好ましい。また、このようなプラズマ発生用電源１５０が各電極ロール１０５、１０６に印加する電力は、原料ガスの種類やチャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができるものであり一概に言えるものではないが、０．１〜１０ｋＷの範囲とし、周波数を５０Ｈｚ〜５００ｋＨｚとすることが好ましい。このような印加電圧が当該範囲の下限以上であればパーティクルの発生を少なく抑えることができ、他方、当該範囲の上限以下であれば成膜時に発生する熱量が大きくならないので、基材１２０に対する熱ダメージを小さく抑えることができる。プラズマ発生用電源１５０としては、適宜公知のプラズマ発生装置の電源を用いることができる。

ガス供給部１３０はガス供給管１３０ａおよび１３０ｂにより構成され、ガス供給管１３０ａおよび１３０ｂに設けられたガス放出口から対向空間１２１方向（すなわち重力方向下方）へ薄膜形成のためのソースガスが放出される。複数のガス供給管１３０ａおよび１３０ｂのうち一つはソースガス用、他の一つはキャリアガス用などとして用いられる。このような複数のガス供給管を設ける場合には、たとえば対向空間１２１に近い方のガス供給管１３０ｂからソースガスを放出し、遠い方のガス供給管１３０ａからキャリアガスを放出する。なお、図においては２本のガス供給管１３０ａおよび１３０ｂを示したが、これは１本であってもよいし、複数のソースガスを別々に供給するために３本以上あってもよい。

ガス排気部１４１は、ガス供給部１３０から対向空間１２１を経たソースガスを捕集するための開口部１４５と排気管１４６を有する。そしてガス排気部１４１の少なくとも開口部１４５は防着板としての機能を兼ね備える。また、ガス排気部１４１は、開口部１４５および排気管１４６が一体的にチャンバー１０に対して着脱自在となっている。なお、チャンバー１０内の排気管１４６は、チャンバー１０の外でチャンバー１０に接続されている排気接続管１４７に着脱自在に接続できるようになっていて、チャンバー１０外部にある真空ポンプ１４２に接続される。

ここでガス供給部１３０、第１電極ロール１０５、第２電極ロール１０６、およびガス排気部１４１の配置を詳細に説明する。

図２はガス供給部、第１電極ロール、第２電極ロール、およびガス排気部を示した概略図であって、第１電極ロールおよび第２電極ロールの長手方向のほぼ中央部を横切る概略断面図である。また、図３はガス供給部、第１電極ロール、第２電極ロール、およびガス排気部を示した概略図であって、第１電極ロールおよび第２電極ロールの長手方向を見た（図２中矢印Ａ方向から見た）概略平面図である。

ガス供給部１３０を構成する複数のガス供給管１３０ａおよび１３０ｂは、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６の長手方向と同じ方向に延在する管状の形状を有しており、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６の長手方向に複数設けられた穴１３１（図３参照）から対向空間１２１に向けてソースガス（またはキャリアガスなど）を放出する。

ガス排気部１４１は、開口部１４５と、開口部１４５につながる排気管１４６を有する。開口部１４５は、少なくとも第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６によって形成されている対向空間１２１部分を覆うようにできている。具体的には開口部１４５の開口幅Ｗは第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６のそれぞれの中心Ｏ間の距離Ｌ以上となるようにしている。図２においては、開口部１４５の開口幅Ｗは第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６のそれぞれの中心Ｏ間の距離Ｌと等しくしている。

ここで開口部１４５の開口幅Ｗについて説明する。対向空間１２１においてプラズマが発生する領域は、電極である第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６のそれぞれの円弧状の面が対向する部分の範囲内であり、しかも第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６のそれぞれの円弧状の面が対向する部分の端から端（すなわちロールの直径に相当する範囲）まで発生するものではなく、円弧状の面の中央部分近傍であり、おおむね図示したＰ部分の領域である。そしてプラズマが発生した部分にソースガスが供給されることでソースガスの成分が分解し、ラジカルとなって反応しやすくなり、このソースガスの分解生成物やラジカルが基材に付着して堆積することで成膜が行われる。

このため開口部１４５の開口幅Ｗは、少なくともプラズマ発生領域Ｐを覆う範囲となっていれば、プラズマによって生成したソースガスの分解生成物やラジカルなどは捕集することができるようになる。そして、好ましくは開口部１４５の開口幅Ｗを第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６のそれぞれの中心Ｏの位置までとすることである。このようにすればプラズマ発生領域である第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６のそれぞれの円弧状の面が対向する部分を確実に覆うことができ、プラズマによって生成したソースガスの分解生成物やラジカルなどのうち、薄膜形成に寄与しなかった余分なものは確実に捕集することができるようになる。

一方、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６の長手方向には、各ロール端の位置と同一かそれより大きくなるようにしている（図３参照）。これにより第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６の長手方向においてもプラズマ発生領域を確実に覆うようにすることができる。

また、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６と開口部１４５の壁の端部との間隔ｈは、極力小さくなるように近接させる。この間隔ｈは、搬送系の機械的精度、たとえば第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６の回転時の振れ、基材搬送中における基材１２０の振れやばたつきなどに応じて、基材１２０を搬送した状態で、開口部１４５の壁の端部が基材１２０に接触しない距離を保つことができれば近いほどよい。具体的には、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６と開口部１４５の壁の端部との間隔は、（基材がない状態で）０．５〜５ｍｍ程度となるようにしている。基材の厚さは数μｍ〜数１００μｍであるので、現在の機械的精度からしてこの程度の間隔があれば、開口部１４５壁端と基材が接触することはない。そして、開口部１４５の開口幅Ｗの大きさとあいまって、成膜に寄与しなかったソースガス成分は隙間からほとんど抜け出すことなく、開口部１４５に捕集されて排気させることができる。なお、基材が厚い場合は、それに応じて隙間が広くなるように、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６とガス排気部１４１との設置位置を調整すればよい。

このような開口部１４５の大きさおよび開口部１４５の壁の端部と第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６とのそれぞれの隙間ｈの距離を保つことで、ソースガスが開口部１４５の壁の端部と第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６との間から抜けて、チャンバー１０内壁面にソースガスによる生成物が堆積するのを防止または抑制することができる。

また、ガス排気部１４１は、少なくとも開口部１３６が防着板としての機能を備える。ガス排気部１４１は排気管１４６および開口部１４５が一体化しており、排気部全体としてチャンバー１０に対し着脱自在となっている。これにより、クリーニングによる非稼働時間を少なくすることができる。

ここでガス排気部１４１がチャンバー１０内に固定されていると仮定した場合は、防着板として機能したガス排気部１４１に付着した生成物をクリーニングしている間、ＣＶＤ装置として稼働させることができなくなる。この点本実施形態のように、ガス排気部１４１を着脱自在としておくことで、ガス排気部１４１にソースガスによる生成物が許容量を超えて付着した時点で、クリーニング済みのもの（当然に新品で堆積物のないものを含む）に交換することで非稼働時間を少なくできるのである。

ガス供給部１３０からガス排気部１４１への方向は重力方向となっている。すなわち、ガス供給部１３０は、第１電極ロール１０５と第２電極ロール１０６とによって形成された対向空間１２１の上方に配置されている。一方、ガス排気部１４１は対向空間１２１の下方に配置されている。

本実施形態では、チャンバー１０内の圧力は１００Ｐａ未満で運用することを想定している。したがってガス供給部１３０からソースガスやキャリアガスが放出されたとしても、ガス排気部１４１方向へ気流がほとんどない。このため、もし、チャンバー１０内で浮遊している微粒子やフレークなどが対向空間部分に浮遊してくる場合も考えられる。そこで本実施形態では、重力方向に向けてガスを流すようにして、対向空間部分に浮遊してくる微粒子やフレークなどはガス排気部１４１の方へ自然落下させるようにしたのである。自然落下した浮遊物はガス排気部１４１から外部に排出されるため、再び舞い上がってチャンバー１０内で浮遊し続けて、基材１２０表面へ付着するのを防止することができる。

ガス供給部１３０（ガス供給管）、ガス排気部１４１（排気管１４６および開口部１４５）には、ステンレスやアルミニウムなどの金属素材、真空中で使用可能な樹脂材料、セラミックス等を使用することができ、これらは一般的なプラズマＣＶＤ装置と同様である。

次に、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置を用いた機能性フィルムの製造方法を説明する。ここでは機能性フィルムとして、ガスバリアフィルムを製造する場合について説明する。

ガスバリアフィルムは水蒸気および酸素の透過を防止できるフィルムまたはシートであり、たとえば、有機電子デバイスの基板に用いられることで有機電子デバイスが水蒸気等に接触することによる素子の劣化を防止できる。有機電子デバイスに使用されるガスバリアフィルムには水蒸気等に対するより高い遮断性能が求められており、特に、有機ＥＬ用ガスバリアフィルムには有機ＥＬの劣化を抑制するために、食品や医薬品等に要求される水蒸気透過率の１／１００００以下の水蒸気透過率の性能が求められている。

基材１２０は、たとえば、樹脂または樹脂を含有する複合材料からなるフィルムまたはシートである。

基材１２０を構成する樹脂は、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、ポリアクリロニトリル樹脂、アセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルサルファイド（ＰＥＳ）であり、これらの組合せであってもよい。

基材１２０の厚さは、たとえば５μｍ〜５００μｍとすることができる。これらのプラスチックフィルムは、密着性向上のための公知の種々の処理、たとえばコロナ放電処理、火炎処理、酸化処理、またはプラズマ処理等が行われていても良い。また、帯電防止層、ハードコート層、アンカーコート層等の機能層を有していても良い。

そして、ガスバリアフィルムは、上記樹脂または樹脂を含有する複合材料からなるフィルムまたはシートを基材１２０として、この少なくとも一方の面に水蒸気および酸素の透過を防止する薄膜を形成するのである。この薄膜の形成にプラズマＣＶＤ装置を用いるのである。

薄膜の形成に用いるソースガス（原料ガス）としては、形成する薄膜の材質に応じて適宜選択して使用することができる。原料ガスとしては、たとえばケイ素を含有する有機ケイ素化合物を用いることができる。有機ケイ素化合物の具体例としては、たとえば、ヘキサメチルジシロキサン（以下、「ＨＭＤＳＯ」と称する）、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンが挙げられる。これらの有機ケイ素化合物の中でも、化合物の取り扱い性及び得られる薄膜のガスバリア性等の特性の観点から、ＨＭＤＳＯ、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンが好ましい。また、これらの有機ケイ素化合物は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。

ソースガスとしては、原料ガスの他に反応ガスを用いてもよい。このような反応ガスとしては、原料ガスと反応して酸化物、窒化物等の無機化合物となるガスを適宜選択して使用することができる。酸化物を形成するための反応ガスとしては、たとえば、酸素、オゾンを用いることができる。また、窒化物を形成するための反応ガスとしては、たとえば、窒素、アンモニアを用いることができる。これらの反応ガスは、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができ、たとえば酸窒化物を形成する場合には、酸化物を形成するための反応ガスと窒化物を形成するための反応ガスとを組み合わせて使用することができる。

また、ソースガスに加えて、必要に応じてキャリアガスを用いてもよい。さらに、プラズマ放電を効率よく発生させるために、必要に応じて放電用ガスを用いてもよい。このようなキャリアガスおよび放電用ガスとしては、適宜公知のものを使用することができ、たとえば、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガス、水素を用いることができる。

本実施形態のプラズマＣＶＤ装置によるガスバリアフィルムの製造方法は以下の通りである。

まず、ソースガスの種類、形成する薄膜の厚さなどに応じて、第１および第２電極ロール１０５および１０６に印加される電力、チャンバー１０内の圧力、基材１２０の搬送速度を適宜調整する（あらかじめ本装置のコントローラー（不図示）にこれらを設定する）。

そして、チャンバー１０内が常圧の状態で送り出しロール１００に、長尺の基材１２０をセットし、基材１２０の端を取り出して、搬送ロール１０１〜１０４、第１電極ロール１０５、第２電極ロール１０６などを経るように引き出して、巻き取りロール１０７に固定する。

その後、チャンバー１０を密閉した後、内部を設定した圧力になるまで減圧する。チャンバー内圧力が設定圧力となったのち、ソースガスをチャンバー１０内に供給しつつ、一対の電極ロール１０５、１０６間に高周波電圧を印加して放電させ、同時に基材１２０を設定した搬送速度で搬送する。これによりソースガスは対向空間１２１に生じたプラズマによって分解され、第１電極ロール１０５上の基材１２０の表面上並びに第２電極ロール１０６上の基材１２０の表面上に薄膜が形成される。このときチャンバー１０内は、設定した圧力を維持するために常にガス排気部１４１に接続された真空ポンプ１４２により、いわゆる真空引きが行われている。このため、対向空間１２１を通過したソースガスやプラズマによってソースガスが分解した分子やラジカルなどの一部はガス排気部１４１に付着するものの、そのほかはガス排気部１４１を通して外部に排出されることになる。

所定回数の成膜動作後、チャンバー１０内からガス排気部１４１を取り外してクリーニング済みのガス排気部１４１に交換する。その後はさらに成膜動作を続けることになる。

チャンバー１０内から取り出したガス排気部１４１（排気管１４６と開口部１４５）は、別途機械的な研磨や、エッチングなどによりガス排気部１４１（排気管１４６と開口部１４５）に付着した生成物を取り除いてクリーニングを行って、次回の使用に備えておくようにする。なお、ガス排気部１４１を取り外すタイミングは、所定回数の成膜動作後に限らず、送り出しロール１００に基材１２０をセットする際（つまりチャンバー１０内を開けた際）に、開口部１４５に付着している生成物の厚さを測って（または目視により）、所定厚さ以上の生成物の付着が認められるときに取り外して交換するようにしてもよい。

以上のようにして、本実施形態によるプラズマＣＶＤ装置を用いることで、ガスバリア効果の高いガスバリアフィルムを製造することができる。

（実施形態２）
図４および図５は本発明の実施形態２に係るプラズマＣＶＤ装置を説明するための概略図であって、ガス供給部、第１電極ロール、第２電極ロール、およびガス排気部を、第１電極ロールおよび第２電極ロールの長手方向のほぼ中央部を横切る概略断面図である。図４は開口部に蓋（後述）をしていない状態、すなわち成膜中と同じ状態（ただし基材については図示省略してある）を示し、図５は開口部に蓋（後述）をした状態を示している。

実施形態２のプラズマＣＶＤ装置２は、チャンバー１０を備える。チャンバー１０内には、送り出しロール１００、搬送ロール１０１〜１０４、第１電極ロール１０５、第２電極ロール１０６、ガス供給部１３０、ガス排気部１４１、巻き取りロール、ガス排気部用蓋２０１および蓋開閉機構部２０２が収容されている。ガス排気部１４１には、排気接続管１４７を介して真空ポンプ１４２が接続されており、この真空ポンプ１４２によりチャンバー１０が減圧されて内部の圧力が調整される。本実施形態２でも、チャンバー１０内を約０．１〜１００Ｐａ程度の高真空（高減圧）状態を作り出すことができるようにしている。

そして本実施形態２においては、ガス排気部１４１の開口部１４５が第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６に対して近接離間できるようになっている。また、ガス排気部用蓋２０１および蓋開閉機構部２０２によってガス排気部１４１の開口部１４５に蓋ができるようになっている。そのほかの構成は、実施形態１と同じであるので、説明は省略する。

実施形態２のガス排気部１４１は、２重管構造となったガス排気管１４７および１４８を有する。内側の管１４７が開口部１４５と接続されており、外側の管１４８は台座１４０に固定されている。なお、外側の管１４８は、台座１４０を通してここでは図示しない排気接続管（図１参照）に接続されている。

開口部１４５には、開口部１４５を第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６に対して近接離間させるためのアクチュエーター１４９が取り付けられている。図示したアクチュエーター１４９は開口部１４５と台座１４０との間で伸縮することで開口部１４５を第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６に対して近接離間させるようになっている。アクチュエーター１４９は、高真空状態で使用できるものであればどのようなものでもよく、たとえば、ボールネジ、エアーシリンダー、オイルシリンダーなどを使用可能である。

ガス排気部用蓋２０１は、開口部１４５が第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６から離れた状態にしたときに、蓋開閉機構部２０２によって開口部１４５に移動されて、開口部１４５に蓋をする。

蓋開閉機構部２０２はたとえばロボットアームである。蓋開閉機構部２０２は台座１４０に固定されている。この蓋開閉機構部２０２は、開口部１４５に蓋をするときはチャンバー１０内が真空状態のときに、開口部１４５が第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６から離れたときにガス排気部用蓋２０１を移動させて蓋をする。また、逆に、蓋を外す時はチャンバー１０内が常圧状態のときに、開口部１４５にかぶせてある蓋を外すように動作する。

これらガス排気部１４１、アクチュエーター１４９、蓋開閉機構部２０２は、台座１４０ごとチャンバー１０に対して着脱自在になっている。

本実施形態２におけるプラズマＣＶＤ装置の動作を説明する。

成膜動作は実施形態１と同様である。そして、所定回数の成膜後（または開口部１４５の堆積物が所定厚さとなった場合または目視によりガス排気部１４１を交換すべきとなった場合）において、ガス排気部１４１を取り外す際の動作が実施形態１と異なる。

本実施形態２では、ガス排気部１４１を交換する際には、チャンバー１０内を真空状態としたままで、かつ好ましくはガス排気部１４１からの排気を続けたままで、開口部１４５を第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６から離す方向（図では下方）に、アクチュエーター１４９を動作させる。続いて、蓋開閉機構部２０２によってガス排気部用蓋２０１を移動させて開口部１４５に蓋をする（図５参照）。

なお、ガス排気部１４１からの排気は止めておいてもよい。これはチャンバー内部は真空状態であるため気流がほとんどないので、蓋締め動作中に仮にガス排気部１４１内に堆積した堆積物がはがれたりしても舞い上がることはほとんどないためである。しかし、仮にはがれた堆積物が舞い上がったりするような場合を考慮して、好ましくはガス排気部１４１からの排気を続けているのである。

その後、ガス排気部用蓋２０１によって開口部１４５に蓋をされた状態でチャンバー１０内に外気を導入して真空状態を解除する。外気の導入は、ガス供給管１３０を通して行ってもよいし、図示ないが、チャンバー１０に別途設けられた外気導入口を開放することで行うようにしてもよい。

その後、チャンバー１０内が常圧となれば、チャンバー１０を開放して台座１４０ごとガス排気部１４１、アクチュエーター１４９、蓋開閉機構部２０２を外部へ取り出す。そして、クリーニング済みのガス排気部１４１、アクチュエーター１４９、蓋開閉機構部２０２を台座１４０ごと取り付けて、次の成膜動作への準備を行うことになる。

その後、次の成膜動作では、ガス排気管の開口部１４５にガス排気部用蓋２０１が載っているので、これを蓋開閉機構部２０２によって移動させて開口部１４５を開いたのち、アクチュエーター１４９によりガス排気部１４１を上昇させて第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６に近接させる。その後、次の成膜動作を実行することになる。

一方、外部へ取り出したガス排気部１４１およびアクチュエーター１４９を乗せた台座１４０は、ガス排気管とアクチュエーター１４９、台座１４０に分解してクリーニングを行い、その後台座１４０上に組み立てて、次の使用のための準備を整えておくことになる。

このように本実施形態２では、ガス排気部１４１を取り外す際に開口部１４５に蓋をすることとしたので、チャンバー１０内を常圧に戻すための外気導入時に、外気導入に伴う気流によって開口部１４５や排気管１４７および１４８内などに付着した堆積物がはがれたり舞い上がったりすることを防止することができる。

また、ガス排気部１４１、アクチュエーター１４９、蓋開閉機構部２０２を台座１４０ごと外部へ取り出すこととしたのでで、たとえば、チャンバー１０内でガス排気部１４１をアクチュエーター１４９から分離するなどの作業を行う場合と比較して、取り出しにかかる作業時間を短縮することができる。また、チャンバー内をクリーニングする際にチャンバー内部の構築物が少なくなり、クリーニングし易い。なお、これに代えて、チャンバー１０内でガス排気部１４１をアクチュエーター１４９から分離してガス排気部１４１のみを取り出すようにしてもよく、その場合でも、外気導入時における開口部１４５や排気管１４６内などに付着した堆積物のはがれや舞い上がりを防止する効果は得られる。

このように本実施形態２では、ガス排気管の取り出し時おける堆積物のはがれや舞い上がりを防止して、チャンバー１０内の汚染をより一層防ぐことができる。

（実施形態３）
本実施形態３は、実施形態２の変形形態である。図６は、本発明の実施形態３に係るプラズマＣＶＤ装置を説明するための概略図である。

実施形態３のプラズマＣＶＤ装置２は、ガス排気部用蓋２０１により開口部１４５に蓋をするため機構が実施形態２と異なるのみである。したがって、ここではガス排気部用蓋と蓋開閉機構部についてのみ説明し、その他の構成は実施形態１または２と同じであるので説明は省略する。

実施形態３のガス排気部用蓋２０１は、開口部１４５に対してスライドすることで蓋ができるように設けられている。このために開口部１４５の上端外側にはガス排気部用蓋２０１をスライドさせるためのローラ２０３が取り付けられている。また開口部１４５の上端近傍の壁面にガイド溝２０４が設けられている。ローラ２０３はモータなどの駆動源（不図示）によって回転する。したがって、本実施形態３ではローラ２０３、ガイド溝２０４、および駆動源が蓋開閉機構部となる。

ここで、ガス排気部用蓋２０１は板状のものを使用する。そして、たとえばガス排気部１４１の開口部１４５のうち、図示するようにガス排気部用蓋２０１をスライドさせる方の壁端を他方の壁端より低くしておいて、そこを通してガイド溝２０３に沿ってガス排気部用蓋２０１をスライドさせるようにする。これにより第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６とガス排気部１４１の開口部壁端との間隔ｈが０．５〜５ｍｍ程度であっても、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６と干渉することなく、ガス排気部用蓋２０１をスライドさせて開口部１４５に蓋をすることができる。また、既に実施形態２において説明したとおり、ガス排気部用蓋２０１により開口部１４５に蓋をする際には、成膜動作は終了した後であるため、蓋をする動作のために、基材や成膜後の機能性フィルムに傷をつけるなどといったことは起こらない。

なお、ローラ２０３に代えてギアを用いたり、伸縮するアクチュエーターを用いたりしてガス排気部用蓋２０１をスライドさせるようにしてもよい。

本実施形態３においては、ガス排気部１４１を取り外す際はチャンバー１０内が真空状態のままで、かつ好ましくはガス排気部１４１からの排気を続けたままで、ガス排気部用蓋２０１をスライドさせて開口部１４５に蓋をする。その後、チャンバー１０内を常圧にしてガス排気部１４１を取り出すことになる。このときガス排気部１４１に取り付けられているローラ２０３なども一緒に取り出すことになる。なお、蓋締め動作中のガス排気部１４１からの排気は実施形態２と同じ理由により止めておいてもよい。

そのほかの成膜動作やガス排気管取り出し後のクリーニングなどは、実施形態２と同じであるので説明は省略する。

このようにガス排気部用蓋２０１をスライド式とすることで、実施形態２のように、ガス排気部１４１を第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６に対して近接離間させる必要がなくなるので、そのためのアクチュエーターなどが不要になる。

（実施例）
次に、実際に実施形態１と同様の装置を用いてガスバリアフィルムを製造した実施例を説明する。

（１）装置構成
実施形態１と同様のプラズマＣＶＤ装置を用いて成膜した。このとき、使用した装置においては、ガス排気部開口部の開口幅Ｗは第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６のそれぞれの中心Ｏ間距離Ｌと同じになるようにした。

また、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６とガス排気部開口部１４５の壁端との間隔ｈは、１．０ｍｍとした（基材がない状態での間隔）。

（２）基材
２軸延伸ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮフィルム、厚み：１００μｍ、帝人デュポンフィルム（株）製、商品名「テオネックスＱ６５ＦＡ」）を使用した。

（３）ソースガス
原料ガスとしてのＨＭＤＳＯと、反応ガスおよび放電ガスとしての酸素ガスとの混合ガスを使用した。

（４）成膜条件
下記の成膜条件によりＳｉＯＣからなる薄膜を成膜したガスバリアフィルムを製造した。

基材長さ（連結基材）：３０００ｍ
ＨＭＤＳＯの供給量：１００ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）
酸素ガスの供給量：１０００ｓｃｃｍ
チャンバー内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源による印加電圧：１．６ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
基材の搬送速度：１．０ｍ／分
（比較例）
比較例として、装置構成を変えて前記実施例と同様の基材、ソースガスおよび成膜条件により成膜した。比較例における装置構成は、ガス排気部開口部の開口幅は第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６の対向部の間隔より狭く、かつ、第１電極ロール１０５および第２電極ロール１０６とガス排気部開口部の壁端との距離（隙間ｈ）は、（基材を通さない状態で）、２０ｍｍとした。

（評価）
実施例および比較例により製造したガスバリアフィルムの水蒸気透過率を測定した。

［評価方法］
連続成膜された実施例と比較例のガスバリアフィルムを用いて水蒸気透過率（Ｗａｔｅｒ Ｖａｐｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｒａｔｅ、以下、「ＷＶＴＲ」と称する）を測定した。

評価装置はＭＯＣＯＮ社製Ａｑｕａｔｒａｎ、評価条件は温度：４０℃、相対湿度：９０％である。

［結果］
（実施例）
成膜時における基材搬送方向の先端から２０ｍにおいて、１．５×１０^−４（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）であった。

成膜時における基材搬送方向の後端から２０ｍにおいて、１．５×１０^−４（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）であった。

（比較例）
成膜時における基材搬送方向の先端から２０ｍにおいて、１．６×１０^−４（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）であった。

成膜時における基材搬送方向の後端から２０ｍにおいて、５．２×１０^−２（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）であった。

これらの結果から実施例においては、比較例よりもＷＶＴＲがよいことがわかる。しかも同じ成膜条件でありながら、実施例では先端部分でも、後端部分でも大きな違いはない。一方、比較例では、後端部分の方が先端部分よりＷＶＴＲが低下している。したがって、実施例では製造中における品質の低下がないことがわかる。

また、実施例では、成膜終了後、チャンバー内壁面における堆積物は目視によりほとんど認められなかったが、比較例ではチャンバー内壁面に堆積物のあることが目視によりはっきりとわかる程度に付着していた。このことから、比較例におけるはＷＶＴＲの低下は、チャンバー１０内の汚染であることがわかった。

また、実施例の結果から、３０００ｍの基材において、先端側と後端側で水蒸気透過率はほとんど変化していない。このことから３０００ｍを越える長い基材においても、本発明を適用することで、ソースガスに起因した堆積物による成膜した薄膜の劣化はほとんどなく、全長に渡り良好な品質の成膜を行うことができる。もちろん、３０００ｍより短い基材であっても良好な成膜を行うことができる。

以上説明した本発明の実施形態によれば以下の効果を奏する。

（１）実施形態１〜３によれば、ガス供給部に対して対向空間を挟んで重力方向下方のガス排気部を設けた。そしてこのガス排気部の開口部の大きさを少なくとも対向空間によりも大きくした。これによりソースガスのうち成膜に寄与しなかったソースガスのほとんどを排気することができる。このためチャンバー内壁面へソースガスの成分が堆積するのを減らすことができる。したがって、チャンバー内壁面での堆積物が剥離して微粒子やフレークとなって成膜中の薄膜への混入することを防止でき、品質の安定した機能性フィルムの連続生産を実現することができる。

また、そもそもチャンバー内壁面へのソースガス成分の堆積そのものが少なくなるため、チャンバー内のクリーニング回数を少なくし、またクリーニング時間を減らすことができるようになる。したがって、チャンバー内のクリーニングによる生産停止時間（非稼働時間）をこれまでより少なくすることができるようになって機能性フィルムの生産性を向上させることができる。

（２）また、実施形態１〜３によれば、ガス供給部をチャンバーから取り外し自在として防着板の機能を兼ねるようにしたので、ガス供給部に堆積物が多くなって、この堆積物を除去しなければならないようになった場合には、ガス供給部をチャンバーから取り出して、クリーニング済みのものと交換してしまえばよい。したがって、このような堆積物が多くなった場合における生産停止時間（非稼働時間）も、これまでより少なくすることができるようになって機能性フィルムの生産性を向上させることができる。

（３）実施形態２および３によれば、ガス供給部をチャンバーから取り外す際に、チャンバー内が真空（減圧）状態のままでガス供給部の開口部に蓋をすることとしたので、チャンバーを真空（減圧）状態から常圧状態にするために気体（通常空気）を導入するときの気流で堆積物が舞い上がるのを防止することができる。したがって、堆積物が付着したガス排気部を交換する際にチャンバー内が汚染されるのを防止することができる。

以上、本発明を実施形態により説明したが、本発明は上述した実施形態や実施例に限定的に解釈されるものではない。たとえば、上述した実施形態および実施例では、機能性フィルムとしてガスバリアフィルムを例に説明したが、ＣＶＤ法による様々なフィルム上への成膜に使用することができる。また、実施形態ではチャンバー内の圧力が１００Ｐａ未満で運用することを想定しているが、１００Ｐａ以上であっても使用可能であり、このような圧力が高い場合でもチャンバー内壁面へソースガス成分が堆積するのを抑制することができる。

また、プラズマＣＶＤ装置の構成として、たとえばプラズマ生成領域に磁場を印加するなど、プラズマＣＶＤ装置のガス排気部以外の構成については様々な形態があるので、それらの構成を含んでいてもよい。

また、アクチュエーターは蓋をするために設けたが（実施形態２)、この蓋を設けることなく、アクチュエーターだけを設けてもよい。このようにアクチュエーターだけを設けることで、ガス排気部を交換する際の作業性をよくすることができる。これは開口部と電極ロールのと間隔が最短で０．５ｍｍとすると、ガス排気部の交換の際に電極ロールとガス排気部の隙間が短くて作業性が悪い。そこでアクチュエーターを設けることで、ガス排気部の開口部を電極ロールから下方に離して、その隙間を大きくすることができるので、ガス排気部の交換作業が容易になるのである。

そのほか、本発明は特許請求の範囲によって解釈されるものであって、様々な変形形態などが可能であることは言うまでもない。

１ プラズマＣＶＤ装置、
１０ チャンバー、
１０５ 第１電極ロール、
１０６ 第２電極ロール、
１２１ 対向空間、
１３０ ガス供給部、
１４０ 台座、
１４１ ガス排気部、
１４２ 真空ポンプ、
１４５ 開口部、
１４６、１４７、１４８ 排気管、
１４９ アクチュエーター、
２０１ ガス排気部用蓋、
２０２ 蓋開閉機構部、
２０３ ローラ、
２０４ ガイド溝。

Claims (11)

1. 真空に減圧されたチャンバー内において長尺状の基材を連続的に搬送しながら、前記基材の表面に連続的に薄膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置であって、
   前記チャンバー内に設けられ、
   前記基材が巻き掛けられる第１電極ロールと、
   前記基材の搬送経路の下流において、前記基材が巻き掛けられて、当該巻き掛けられて部分が前記第１電極ロールの前記基材が巻き掛けられた部分と対向するように、前記第１電極ロールとの間で対向空間をあけて対向する位置に設けられた第２電極ロールと、
   前記対向空間に向けて前記薄膜を形成するためのソースガスを供給するガス供給部と、
   前記ガス供給部から前記対向空間を挟んで重力方向下方に設けられ、少なくとも前記対向空間の幅より広い開口部を有し、前記チャンバーに着脱自在なガス排気部と、
   を有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
2. 前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールと前記ガス排気部の開口部壁端との間隔は、０．５〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
3. 前記開口部の開口幅は前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールのそれぞれの中心間の距離以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマＣＶＤ装置。
4. 前記開口部を覆うガス排気部用蓋と、
   前記チャンバーから前記ガス排気部を取り外す際に、前記チャンバー内が真空状態のままで前記開口部に蓋をするように前記ガス排気部用蓋を移動させる蓋開閉機構部と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のプラズマＣＶＤ装置。
5. 前記開口部を前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールに対して、近接離間させるアクチュエーターをさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のプラズマＣＶＤ装置。
6. 前記開口部を前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールに対して、近接離間させるアクチュエーターをさらに有し、
   前記ガス排気部用蓋により前記ガス排気部の前記開口部に蓋をする際は、前記開口部を前記アクチュエーターによって前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールから遠ざけてから蓋をすることを特徴とする請求項４記載のプラズマＣＶＤ装置。
7. 真空に減圧されたチャンバー内において長尺状の基材を連続的に搬送しながら、前記基材の表面に連続的に薄膜を形成することにより機能性フィルムを製造する機能性フィルム製造方法であって、
   前記基材が巻き掛けられる第１電極ロールと、前記第１電極ロールに対して前記基材の搬送経路の下流であり前記基材が巻き掛けられて当該巻き掛けられた部分が前記第１電極ロールの前記基材が巻き掛けられた部分と対向するように前記第１電極ロールとの間で対向空間をあけて対向する位置に設けられた第２電極ロールとに電圧を印加しながら、ガス供給部から前記対向空間に向けて前記薄膜を形成するためのソースガスを供給して前記対向空間にプラズマを発生させる一方、前記ガス供給部から前記対向空間を挟んで重力方向下方に設けられていて少なくとも前記対向空間の幅より広い開口部を有した前記チャンバーから取り外し自在なガス排気部により前記ソースガスを排気しつつ、前記第１電極ロールおよび前記第２電極ロールに巻き掛けた前記基材を連続的に搬送することにより、前記基材の表面に連続的に前記薄膜を形成する、ことを特徴とする機能性フィルムの製造方法。
8. 前記ガス排気部は交換が必要な場合に前記チャンバーから取り出して、クリーニング済みの前記ガス排気部と交換することを特徴とする請求項７に記載の機能性フィルムの製造方法。
9. 前記ガス排気部を交換する際には、前記チャンバー内が真空状態のままで前記ガス排気部の開口部を覆うガス排気部用蓋により蓋をした後、前記チャンバー内を常圧にして交換することを特徴とする請求項８に記載の機能性フィルムの製造方法。
10. 前記請求項７〜９のいずれか一つの機能性フィルムの製造方法により製造された機能性フィルム。
11. 前記機能性フィルムはガスバリアフィルムであり、１０００ｍ以上の前記基材に少なくともケイ素、酸素および炭素を含む薄膜を成膜した後、前記搬送方向の後端から２０ｍの位置での水蒸気透過率が１．５×１０^−４（ｇ／ｍ^２／ｄａｙ）以下であることを特徴とする請求項１０に記載の機能性フィルム。

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