JP2015132007A - Method and apparatus for manufacturing laminate - Google Patents

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康裕 佐々木
Yasuhiro Sasaki
康裕 佐々木
恭子 黒木
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恭子 黒木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a laminate, capable of forming an atomic layer volume film having high gas barrier properties on one surface side of a base material, and an apparatus for manufacturing a laminate, capable of manufacturing the laminate.SOLUTION: A method for manufacturing a laminate comprises: the atomic layer deposition film formation step of forming an atomic layer deposition film on one surface of a base material 11 in a first processing chamber; the base material guidance step of guiding the base material 11 having the formed atomic layer deposition film into an overcoat layer formation chamber 61 (a second processing chamber) from the first processing chamber by a guide roller 27 contacted with only the outer peripheral part of the atomic layer deposition film; the overcoat layer formation step of forming an overcoat layer on one surface of the atomic layer deposition film in the overcoat layer formation chamber 61 after the base material guidance step; and the winding step of contacting one surface of the overcoat layer with the roller surface of a winding rollers 82 after forming the overcoat layer to wind a laminate 10 in a roller shape by the winding rollers 82.

Description

本発明は、積層体の製造方法、及び積層体製造装置に関し、特に、基材の一面側に形成された原子層堆積膜を含む積層体、及び該積層体を製造する積層体製造装置に関する。   The present invention relates to a laminate manufacturing method and a laminate manufacturing apparatus, and more particularly, to a laminate including an atomic layer deposition film formed on one side of a substrate, and a laminate manufacturing apparatus for manufacturing the laminate.

従来、物質を気体のように原子または分子レベルで動ける状態にする気相を用いて物体の表面に薄膜を形成する方法としては、化学気相成長(CVD(Chemical Vapor Deposition)ともいう。以下、「CVD」という。)法と、物理気相成長(PVD(Physical Vapor Deposition)ともいう。以下、「PVD」という。)法と、がある。   Conventionally, as a method of forming a thin film on the surface of an object using a gas phase in which a substance can move at an atomic or molecular level like a gas, it is also referred to as chemical vapor deposition (CVD). And a physical vapor deposition (also referred to as PVD (Physical Vapor Deposition) method, hereinafter referred to as “PVD”) method.

PVD法としては、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等がある。スパッタリング法は、膜質及び厚さの均一性に優れた高品質な薄膜の成膜が行えるため、液晶ディスプレイ等の表示デバイスに広く適用されている。   Examples of the PVD method include a vacuum deposition method and a sputtering method. The sputtering method is widely applied to display devices such as liquid crystal displays because a high-quality thin film having excellent film quality and thickness uniformity can be formed.

CVD法は、真空チャンバ内に原料ガスを導入し、基板上において、熱エネルギーにより、1種類或いは2種類以上のガスを分解または反応させることで、固体薄膜を成長させる方法である。
このとき、成膜時の反応を促進させたり、反応温度を下げたりするために、プラズマや触媒(Catalyst)反応を併用するものがある。
The CVD method is a method for growing a solid thin film by introducing a source gas into a vacuum chamber and decomposing or reacting one or more kinds of gases with thermal energy on a substrate.
At this time, in order to promote the reaction at the time of film formation or to lower the reaction temperature, there are those using plasma or a catalyst (Catalyst) reaction in combination.

このうち、プラズマ反応を用いるCVD法を、PECVD(Plasma Enhanced CVD)法という。また、触媒反応を利用するCVD法を、Cat−CVD法という。
このようなCVD法を用いると、成膜欠陥が少なくなるため、例えば、半導体デバイスの製造工程(例えば、ゲート絶縁膜の成膜工程)等に適用されている。
Among these, the CVD method using a plasma reaction is referred to as a PECVD (plasma enhanced CVD) method. A CVD method using a catalytic reaction is called a Cat-CVD method.
When such a CVD method is used, film formation defects are reduced, and thus, for example, it is applied to a semiconductor device manufacturing process (for example, a gate insulating film forming process).

近年、成膜方法として、原子層堆積法(ALD(Atomic Layer Deposition)法。以下、「ALD法」という。)が注目されている。
ALD法は、表面吸着した物質を表面における化学反応によって原子レベルで一層ずつ成膜していく方法である。上記ALD法は、CVD法の範疇に分類されている。
In recent years, an atomic layer deposition method (ALD (Atomic Layer Deposition) method, hereinafter referred to as “ALD method”) has attracted attention as a film formation method.
The ALD method is a method in which a surface-adsorbed substance is formed one layer at a time by a chemical reaction on the surface. The ALD method is classified into the category of the CVD method.

いわゆるCVD法(一般的なCVD法)は、単一のガスまたは複数のガスを同時に用いて基坂上で反応させて薄膜を成長させるものである。それに対して、ALD法は、前駆体(以下、「第1の前駆体」という。例えば、TMA(Tri-Methyl Aluminum))、またはプリカーサともいわれる活性に富んだガスと、反応性ガス(ALD法では、前駆体と呼ばれる。以下、該前駆体を「第2の前駆体」という。)と、を交互に用いることで、基板表面における吸着と、これに続く化学反応と、によって原子レベルで一層ずつ薄膜を成長させていく特殊な成膜方法である。   A so-called CVD method (general CVD method) is a method in which a single gas or a plurality of gases are simultaneously used to react on a base slope to grow a thin film. On the other hand, the ALD method is a precursor (hereinafter referred to as “first precursor”. For example, TMA (Tri-Methyl Aluminum)) or a highly active gas called a precursor and a reactive gas (ALD method). In the following description, the precursor is referred to as a “second precursor”), and alternately used at the atomic level by adsorption on the substrate surface and subsequent chemical reaction. It is a special film formation method that grows thin films one by one.

ALD法の具体的な成膜方法は、以下のような手法で行われる。
始めに、いわゆるセルフ・リミッティング効果(基板上の表面吸着において、表面がある種のガスで覆われると、それ以上、該ガスの吸着が生じない現象のことをいう。)を利用し、基板上に前駆体が一層のみ吸着したところで未反応の前駆体を排気する(第1のステップ)。
次いで、チャンバ内に反応性ガスを導入して、先の前駆体を酸化または還元させて所望の組成を有する薄膜を一層のみ形成した後に反応性ガスを排気する(第2のステップ)。
ALD法では、上記第1及び第2のステップを1サイクルとし、該サイクルを繰り返し行うことで、基板上に薄膜を成長させる。
A specific film formation method of the ALD method is performed by the following method.
First, a so-called self-limiting effect (refers to a phenomenon in which, when the surface is adsorbed on the substrate, when the surface is covered with a certain kind of gas, no further adsorption of the gas occurs). When only one layer of the precursor is adsorbed thereon, the unreacted precursor is exhausted (first step).
Next, a reactive gas is introduced into the chamber, and the precursor is oxidized or reduced to form only one layer of a thin film having a desired composition, and then the reactive gas is exhausted (second step).
In the ALD method, the first and second steps are defined as one cycle, and the cycle is repeated to grow a thin film on the substrate.

したがって、ALD法では、2次元的に薄膜が成長する。また、ALD法は、従来の真空蒸着法やスパッタリング法等との比較では、もちろんのこと、一般的なCVD法と比較しても、成膜欠陥が少ないことが特徴である。
このため、食品及び医薬品等の包装分野や電子部品分野等の幅広い分野への応用が期待されている。
Therefore, in the ALD method, a thin film grows two-dimensionally. In addition, the ALD method is characterized in that it has fewer film-forming defects in comparison with the conventional vacuum deposition method, sputtering method, and the like, as well as the general CVD method.
For this reason, it is expected to be applied to a wide range of fields such as the packaging field for foods and pharmaceuticals and the electronic parts field.

ALD法の1つとして、第2の前駆体を分解し、基板上に吸着している第1の前駆体と反応させる工程において、反応を活性化させるためにプラズマを用いる方法がある。この方法は、プラズマ活性化ALD(PEALD(Plasma Enhanced ALD))法、または、単に、プラズマALD法と呼ばれている。   As one of ALD methods, there is a method of using plasma to activate the reaction in the step of decomposing the second precursor and reacting it with the first precursor adsorbed on the substrate. This method is called a plasma activated ALD (PEALD (Plasma Enhanced ALD)) method or simply a plasma ALD method.

ALD法の技術そのものは、1974年にフィンランドのDr.Tuomo Sumtolaによって提唱された。一般的に、ALD法は、高品質・高密度な成膜が得られるため、半導体デバイス製造分野(例えば、ゲート絶縁膜の形成工程)で応用が進められており、ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors)にもそのような記載がある。   The technology of the ALD method itself was developed in 1974 by Finnish Dr. Proposed by Tuomo Sumtola. In general, the ALD method is used in the field of semiconductor device manufacturing (for example, a process for forming a gate insulating film) because high-quality and high-density film formation can be obtained, and ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors). ) Also has such a description.

ALD法は、他の成膜法と比較して斜影効果(スパッタリング粒子が基板表面に斜めに入射して成膜バラツキが生じる現象)が無いという特徴があるため、ガスが入り込める隙間があれば成膜が可能である。
そのため、ALD法は、深さと幅との比が大きい高アスペクト比を有する基板上のラインやホールの被膜や、3次元構造物の被膜用途であるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)関連技術への応用が期待されている。
The ALD method has a feature that there is no oblique effect (a phenomenon in which sputtering particles are incident on the substrate surface obliquely to cause film formation variation) compared to other film formation methods. A membrane is possible.
Therefore, the ALD method is applied to a technology related to MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), which is a coating of lines and holes on a substrate having a high aspect ratio with a large depth to width ratio, and a coating of a three-dimensional structure. Is expected.

しかしながら、ALD法にも欠点がある。ALD法の欠点としては、例えば、特殊な材料を使用する点等が挙げられるが、最大の欠点としては、成膜速度が遅いことである。ALD法の成膜速度は、例えば、通常の真空蒸着法やスパッタリング法等の成膜法の成膜速度の1/5〜1/10程度の速度であり、非常に遅い。   However, the ALD method also has drawbacks. A drawback of the ALD method is, for example, that a special material is used, but the biggest drawback is that the film forming speed is slow. The film forming speed of the ALD method is, for example, about 1/5 to 1/10 of the film forming speed of a film forming method such as a normal vacuum deposition method or sputtering method, and is very slow.

上記説明したALD法を用いて薄膜が形成される基板としては、例えば、ウェハやフォトマスク等の小さな板状の基板、大面積でフレキシブル性がない基板(例えば、ガラス基板)、フィルム等のように大面積でフレキシブル性がある基板等がある。
これらの基板に薄膜を形成するための量産設備では、取り扱いの容易さ、及び成膜品質等によって様々な基板の取り扱い方法が提案され、かつ実用化されている。
As a substrate on which a thin film is formed using the ALD method described above, for example, a small plate-like substrate such as a wafer or a photomask, a substrate with a large area and no flexibility (for example, a glass substrate), a film, etc. There are substrates having a large area and flexibility.
In mass production facilities for forming thin films on these substrates, various substrate handling methods have been proposed and put into practical use depending on ease of handling, film formation quality, and the like.

例えば、ウェハに薄膜を成膜する場合の成膜装置としては、1枚のウェハを成膜装置のチャンバ内に搬送して成膜した後、成膜されたウェハと未処理のウェハとを入れ替えて、再び成膜処理を行う枚葉式成膜装置や、チャンバ内に複数のウェハをまとめてセットし、その後、全てのウェハに同一の成膜処理を行うバッチ式成膜装置等がある。   For example, as a film forming apparatus for forming a thin film on a wafer, a single wafer is transferred into a chamber of the film forming apparatus to form a film, and then the formed wafer and the unprocessed wafer are exchanged. Thus, there are a single-wafer type film forming apparatus that performs film forming processing again, and a batch type film forming apparatus that sets a plurality of wafers in a chamber and then performs the same film forming process on all wafers.

また、ガラス基板に薄膜を成膜する場合の成膜装置としては、成膜の源となる部分に対してガラス基板を逐次搬送しながら同時に成膜を行うインライン式成膜装置がある。
さらに、フレシキブル基板に薄膜を成膜する場合の成膜装置としては、ローラからフレシキブル基板を巻き出しながら成膜を行い、別のローラでフレシキブル基板を巻き取る、いわゆるロールツーロールを採用したコーティング成膜装置がある。
In addition, as a film forming apparatus for forming a thin film on a glass substrate, there is an in-line type film forming apparatus that performs film formation at the same time while sequentially transporting the glass substrate to a portion serving as a film forming source.
Furthermore, as a film forming apparatus for forming a thin film on a flexible substrate, a film is formed while the flexible substrate is unwound from a roller, and the flexible substrate is wound by another roller, so-called roll-to-roll coating formation. There is a membrane device.

なお、フレシキブル基板だけではなく、成膜対象となる基板を連続搬送できるようなフレキシブルなシート、または一部がフレシキブルとなるようなトレイに載せて連続成膜するwebコーティング成膜装置もコーティング成膜装置に含まれる。
いずれの成膜装置による成膜方法や基板取り扱い方法についても、品質面や取り扱いの容易さ等から判断して、成膜速度が最速となるような成膜装置の組み合わせが採用されている。
In addition, not only flexible substrates, but also a web coating film forming apparatus that continuously forms films on a flexible sheet that can continuously convey a substrate to be formed, or a tray that is partially flexible, is also used for coating film formation. Included in the device.
As for the film forming method and the substrate handling method using any of the film forming apparatuses, a combination of film forming apparatuses that achieves the highest film forming speed is adopted based on the quality and ease of handling.

特許文献1には、可撓性及び光透過性のあるプラスチック基板の上に発光ポリマーを搭載し、ADL法により、該発光ポリマーの表面及び側面に原子層蒸着膜をトップコーティングすることが開示されている。
また、特許文献1には、上記手法を用いることで、コーティング欠陥を減らすことが可能になると共に、数十ナノメートルの厚さにおいて、気体透過を桁違いに低減させることが可能であることが開示されている。
Patent Document 1 discloses that a light-emitting polymer is mounted on a flexible and light-transmitting plastic substrate, and an atomic layer deposition film is top-coated on the surface and side surfaces of the light-emitting polymer by the ADL method. ing.
Further, in Patent Document 1, it is possible to reduce coating defects by using the above-described method, and to reduce gas transmission by orders of magnitude at a thickness of several tens of nanometers. It is disclosed.

特許文献2には、真空可能なチャンバと、該真空可能なチャンバ内の少なくとも2の原子層堆積源で、各原子層堆積源は該真空可能なチャンバの残りの部分から隔離されている原子層堆積源と、該真空可能なチャンバを貫通して基板を搬送する(基板搬送手段)原子層堆積装置が開示されている。
また、特許文献2には、原子層堆積膜が形成された基板を再巻取りドラムに巻き取ることが開示されている。
US Pat. No. 6,057,836 discloses a vacuum capable chamber and at least two atomic layer deposition sources within the vacuum capable chamber, each atomic layer deposition source being isolated from the rest of the vacuum capable chamber. An atomic layer deposition apparatus is disclosed that transports a substrate through a deposition source and the vacuum capable chamber (substrate transport means).
Patent Document 2 discloses that a substrate on which an atomic layer deposition film is formed is wound around a rewinding drum.

特許文献3には、基材の外面に沿って薄膜状の原子層堆積膜を形成する第1の工程と、第1の工程と直列の工程内にあるインラインにおいて、原子堆積膜の外面に沿って、原子堆積膜よりも機械的強度の高いオーバーコート層を形成し、積層体を生成する第2の工程と、第2の工程で形成されたオーバーコート層が剛体に接触するように、積層体を収納する第3の工程と、を含む積層体の製造方法が開示されている。   In Patent Document 3, a first step of forming a thin-film atomic layer deposition film along the outer surface of a substrate and an in-line in a step in series with the first step are along the outer surface of the atomic deposition film. Then, an overcoat layer having a mechanical strength higher than that of the atomic deposition film is formed, and the second step of generating the laminate is laminated, and the overcoat layer formed in the second step is in contact with the rigid body. A method for manufacturing a laminate including a third step of housing a body is disclosed.

特表2007−516347号公報Special table 2007-516347 特表2007−522344号公報Special table 2007-522344 国際公開第2013/015417号International Publication No. 2013/015417

ところで、特許文献1に記載の方法により形成される原子層蒸着膜は、他の層で覆われていないため、外力により容易に傷(ピンホールも含む)が付くことがある。何らかの外力によって原子層蒸着膜に傷がつくと、その傷が基材に到達する場合がある。
このような傷が生じると、該傷を通じて原子層堆積膜と基材との間にガスが出入りしてしまうため、ガスバリア性が低下してしまう。
By the way, since the atomic layer deposition film formed by the method described in Patent Document 1 is not covered with other layers, it may be easily damaged (including pinholes) by an external force. If the atomic layer deposition film is damaged by some external force, the damage may reach the substrate.
When such a flaw occurs, gas enters and exits between the atomic layer deposition film and the substrate through the flaw, so that the gas barrier property is lowered.

このように傷つきやすい原子層堆積膜を含む積層体を製造する場合において、原子層蒸着膜に傷が付くことを抑制するためには、原子層堆積膜を形成後、該原子層堆積膜と剛体とが接触しないようにすることが重要である。   In the case of manufacturing a laminate including an atomic layer deposition film that is easily damaged, in order to prevent the atomic layer deposition film from being damaged, the atomic layer deposition film and the rigid body are formed after the atomic layer deposition film is formed. It is important to avoid contact.

特許文献2に開示された原子層堆積装置の構成を参照するに、特許文献2では、再巻き取りドラムのローラ面と原子層堆積膜の表面全体とが接触するように、原子層堆積膜が形成された基板を再巻取りドラムに巻き取るものと推測される。
この場合、原子層堆積膜の表面全体が傷付く恐れがあり、原子層堆積膜の表面全体が傷付いた場合、原子層堆積膜のガスバリア性が低下してしまう。
Referring to the configuration of the atomic layer deposition apparatus disclosed in Patent Document 2, in Patent Document 2, the atomic layer deposition film is formed so that the roller surface of the rewinding drum and the entire surface of the atomic layer deposition film are in contact with each other. It is presumed that the formed substrate is wound around a rewinding drum.
In this case, the entire surface of the atomic layer deposition film may be damaged. If the entire surface of the atomic layer deposition film is damaged, the gas barrier property of the atomic layer deposition film is deteriorated.

特許文献3に開示された積層体では、原子層堆積膜の表面を覆うオーバーコート層が配置されているため、上記特許文献2の問題点を解決することが可能である。
しかしながら、特許文献3では、オーバーコート成膜部が原子層堆積膜成膜部のように、チャンバ(或いは、筐体)で区画されていないため、オーバーコート成膜部と原子層堆積膜成膜部との間でガス(オーバーコート成膜部で使用するガス、及び原子層堆積膜成膜部で使用するガス)がミキシング(混合)されやすい環境で、原子層堆積膜及びオーバーコート層を形成していたため、原子層堆積膜及びオーバーコート層の性能が低下してしまうという問題があった。
つまり、特許文献3に開示された積層体の製造方法では、原子層堆積膜のガスバリア性が低下してしまうという問題があった。
In the laminated body disclosed in Patent Document 3, since the overcoat layer covering the surface of the atomic layer deposition film is disposed, it is possible to solve the problem of Patent Document 2.
However, in Patent Document 3, since the overcoat film forming unit is not partitioned by the chamber (or casing) unlike the atomic layer deposited film forming unit, the overcoat deposited unit and the atomic layer deposited film deposited The atomic layer deposition film and overcoat layer are formed in an environment where gas (gas used in the overcoat film formation part and gas used in the atomic layer deposition film formation part) is easily mixed (mixed) with the part. Therefore, there is a problem that the performance of the atomic layer deposition film and the overcoat layer is deteriorated.
That is, the method for manufacturing a laminate disclosed in Patent Document 3 has a problem that the gas barrier property of the atomic layer deposition film is lowered.

そこで、本発明は、基材の一面側にガスバリア性の高い原子層体積膜を形成することの可能な積層体の製造方法、及び該積層体を製造する積層体製造装置を提供することを目的とする。   Then, this invention aims at providing the manufacturing method of the laminated body which can form an atomic layer volume film | membrane with high gas barrier property on the one surface side of a base material, and the laminated body manufacturing apparatus which manufactures this laminated body. And

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る積層体の製造方法は、帯状とされた基材と、該基材の一面に形成された原子層堆積膜と、該原子層堆積膜の一面に形成されたオーバーコート層と、を含み、前記原子層堆積膜及び前記オーバーコート層がインラインで形成される積層体の製造方法であって、第1の処理室内で、前記基材の一面に前記原子層堆積膜を形成する原子層堆積膜形成工程と、前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触するガイドローラにより、前記原子層堆積膜が形成された前記基材を前記第1の処理室から該第1の処理室の外側に配置された第2の処理室内に案内する基材案内工程と、前記基材案内工程後、前記第2の処理室内で、前記原子層堆積膜の一面に、オーバーコート層を形成するオーバーコート層形成工程と、前記オーバーコート層を形成後、前記オーバーコート層の一面と巻き取りローラのローラ面とを接触させ、該巻き取りローラにより、前記積層体をローラ状に巻き取る巻き取り工程と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a method for manufacturing a laminate according to one embodiment of the present invention includes a strip-shaped base material, an atomic layer deposition film formed on one surface of the base material, and the atomic layer deposition film. An overcoat layer formed on one side of the substrate, wherein the atomic layer deposition film and the overcoat layer are formed in-line. The substrate having the atomic layer deposited film formed thereon is formed by the atomic layer deposited film forming step for forming the atomic layer deposited film on the substrate and the guide roller in contact with only the outer peripheral portion of one surface of the atomic layer deposited film. A base material guiding step for guiding from one processing chamber to a second processing chamber disposed outside the first processing chamber; and the atomic layer deposition in the second processing chamber after the base material guiding step. Overcoat layer formation to form an overcoat layer on one side of the film And after the formation of the overcoat layer, the one surface of the overcoat layer and the roller surface of the take-up roller are brought into contact with each other, and the take-up step of winding the laminate into a roller shape by the take-up roller. It is characterized by including.

本発明によれば、原子層堆積膜が形成された基材を第1の処理室から第1の処理室の外側に配置された第2の処理室内に案内し、その後、第2の処理室内で、原子層堆積膜の一面にオーバーコート層を形成することで、第2の処理室内で使用するガスが第1の処理室内に移動することを抑制可能になる共に、第1の処理室内で使用するガスが第2の処理室内に移動することを抑制可能となる。   According to the present invention, the base material on which the atomic layer deposition film is formed is guided from the first processing chamber to the second processing chamber disposed outside the first processing chamber, and then the second processing chamber. Thus, by forming an overcoat layer on one surface of the atomic layer deposition film, it is possible to suppress the movement of the gas used in the second processing chamber into the first processing chamber, and in the first processing chamber. It is possible to suppress the gas to be used from moving into the second processing chamber.

これにより、第1の処理室内で使用するガスと第2の処理室内で使用するガスとが混合された状態で、原子層堆積膜及びオーバーコート層が形成されることを抑制可能となるので、原子層堆積膜及びオーバーコート層の性能(膜質や膜特性等)を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜を形成することができる。   This makes it possible to suppress the formation of the atomic layer deposition film and the overcoat layer in a state where the gas used in the first processing chamber and the gas used in the second processing chamber are mixed. The performance (film quality, film characteristics, etc.) of the atomic layer deposited film and the overcoat layer can be improved. That is, an atomic layer deposition film having excellent gas barrier properties can be formed.

また、原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触するガイドローラにより、原子層堆積膜が形成された基材を第1の処理室から第2の処理室内に案内することで、原子層堆積膜の一面全体と接触する従来のガイドローラを用いて搬送した場合と比較して、ガイドローラに起因する原子層堆積膜の傷の発生を抑制することができる。   Further, the atomic layer deposition is performed by guiding the base material on which the atomic layer deposition film is formed from the first processing chamber to the second processing chamber by a guide roller that contacts only the outer peripheral portion of one surface of the atomic layer deposition film. Compared with the case of transporting using a conventional guide roller that is in contact with the entire surface of the film, it is possible to suppress the occurrence of scratches on the atomic layer deposition film caused by the guide roller.

さらに、オーバーコート層を形成後、オーバーコート層の一面と巻き取りローラのローラ面とを接触させ、該巻き取りローラにより、積層体をローラ状に巻き取ることで、巻き取りローラのローラ面が原子層堆積膜の一面と直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜に巻き取りローラに起因する傷が発生することを抑制できる。   Further, after forming the overcoat layer, one surface of the overcoat layer and the roller surface of the take-up roller are brought into contact with each other, and the laminated body is taken up into a roller shape by the take-up roller, so that the roller surface of the take-up roller becomes Since there is no direct contact with one surface of the atomic layer deposition film, it is possible to suppress the generation of scratches due to the winding roller in the atomic layer deposition film.

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記オーバーコート層形成工程では、前記原子層堆積膜よりも機械的強度の高い前記オーバーコート層を形成してもよい。   In the method for manufacturing a laminate according to one embodiment of the present invention, the overcoat layer having a mechanical strength higher than that of the atomic layer deposition film may be formed in the overcoat layer forming step.

このように、原子層堆積膜よりも機械的強度の高いオーバーコート層を形成することで、オーバーコート層の一面と巻き取りローラのローラ面とを接触させて、該巻き取りローラにより、積層体をローラ状に巻き取る際に、原子層堆積膜が損傷することを抑制することができる。
また、巻き取りローラ以外の剛体(例えば、別の搬送用ローラ)がオーバーコート層に接触した場合でも原子層堆積膜の一面が損傷することを抑制できる。
Thus, by forming an overcoat layer having a mechanical strength higher than that of the atomic layer deposition film, one surface of the overcoat layer and the roller surface of the take-up roller are brought into contact with each other, and the laminate is formed by the take-up roller. It is possible to prevent the atomic layer deposition film from being damaged when the film is wound in a roller shape.
Further, even when a rigid body other than the take-up roller (for example, another transport roller) comes into contact with the overcoat layer, damage to one surface of the atomic layer deposition film can be suppressed.

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記オーバーコート層形成工程では、前記オーバーコート層の厚さが前記原子層堆積膜の厚さよりも厚くなるように、該原子層堆積膜と同等の機械的強度を有する前記オーバーコート層を形成してもよい。   In the method for manufacturing a laminate according to one aspect of the present invention, in the overcoat layer forming step, the atomic layer is formed such that the thickness of the overcoat layer is larger than the thickness of the atomic layer deposition film. The overcoat layer having the same mechanical strength as the deposited film may be formed.

このように、厚さが原子層堆積膜の厚さよりも厚くなるように、原子層堆積膜と同等の機械的強度を有するオーバーコート層を形成することで、オーバーコート層の一面と巻き取りローラのローラ面とを接触させ、該巻き取りローラにより、積層体をローラ状に巻き取る際に、原子層堆積膜が損傷することを抑制できる。   Thus, by forming an overcoat layer having a mechanical strength equivalent to that of the atomic layer deposition film so that the thickness is larger than the thickness of the atomic layer deposition film, one surface of the overcoat layer and the winding roller It is possible to prevent the atomic layer deposition film from being damaged when the laminate is wound into a roller shape by contacting the roller surface with the take-up roller.

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記原子層堆積膜形成工程の前に、前記基材の一面に、無機物質及び/または有機高分子を含有するアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成工程を有し、前記原子層堆積膜形成工程では、前記アンダーコート層の一面に、該アンダーコート層の一面から露出する前記無機物質及び/または前記有機高分子と結合するように、前記原子層堆積膜を形成してもよい。   In the method for manufacturing a laminate according to one embodiment of the present invention, an undercoat layer containing an inorganic substance and / or an organic polymer is provided on one surface of the substrate before the atomic layer deposition film forming step. An undercoat layer forming step to be formed, and in the atomic layer deposition film forming step, one surface of the undercoat layer is bonded to the inorganic substance and / or the organic polymer exposed from the one surface of the undercoat layer. As described above, the atomic layer deposition film may be formed.

例えば、無機物質を含有するアンダーコート層を形成する場合、原子層堆積膜の前駆体が、アンダーコート層の表面から露出した無機物質に結合するため、アンダーコート層の一面方向に成長する二次元状の原子層堆積膜が形成される。
その結果、積層体の厚さ方向において、ガスが通過するような隙間が形成されにくくなるため、積層体のガスバリア性を向上させることができる。
For example, when forming an undercoat layer containing an inorganic material, the atomic layer deposition film precursor binds to the inorganic material exposed from the surface of the undercoat layer, so that it grows in one direction of the undercoat layer. A layered atomic layer deposition film is formed.
As a result, it is difficult to form a gap through which gas passes in the thickness direction of the stacked body, so that the gas barrier property of the stacked body can be improved.

一方、有機高分子を含有するアンダーコート層を形成する場合、有機高分子が原子層堆積膜の前駆体と結合しやすい官能基を有するため、有機高分子の各官能基に結合した前駆体同士が互いに結合する。これによって、アンダーコート層の一面方向に成長する二次元状の原子層堆積膜が形成される。
その結果、積層体の厚さ方向にガスが通過するような形成されにくくなるため、積層体のガスバリア性を向上できる。
On the other hand, when an undercoat layer containing an organic polymer is formed, the organic polymer has a functional group that easily binds to the precursor of the atomic layer deposition film. Bind to each other. As a result, a two-dimensional atomic layer deposition film is formed that grows in one surface direction of the undercoat layer.
As a result, the gas barrier property of the laminate can be improved because it is difficult to form a gas that passes in the thickness direction of the laminate.

また、有機高分子及び無機物質を含有するアンダーコート層を形成する場合、アンダーコート層に無機物質が添加されていることで、有機高分子と無機物質とが相俟って、原子層堆積膜の前駆体の吸着密度をさらに向上させることができる。   In addition, when forming an undercoat layer containing an organic polymer and an inorganic substance, the inorganic polymer is added to the undercoat layer, so that the organic polymer and the inorganic substance combine to form an atomic layer deposition film. The adsorption density of the precursor can be further improved.

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記基材案内工程では、前記第1の処理室内の圧力と、前記第2の処理室内の圧力との間の圧力とされた中間室を経由して、前記基材を前記第2の処理室に案内してもよい。   Further, in the method for manufacturing a laminate according to one aspect of the present invention, in the base material guiding step, a pressure between the pressure in the first processing chamber and the pressure in the second processing chamber is set. The substrate may be guided to the second processing chamber via an intermediate chamber.

例えば、第1の処理室と第2の処理室との間の真空度が大きく異なる場合、第1の処理室の真空度と第2の処理室の真空度との間の真空度にすることで、段階的に真空度を変化させることができる。   For example, when the degree of vacuum between the first processing chamber and the second processing chamber is greatly different, the degree of vacuum between the first processing chamber and the second processing chamber is set to a vacuum degree. Thus, the degree of vacuum can be changed step by step.

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記オーバーコート層形成工程では、フラッシュ蒸着法により、前記オーバーコート層を形成してもよい。   In the method for manufacturing a laminate according to one embodiment of the present invention, in the overcoat layer forming step, the overcoat layer may be formed by a flash vapor deposition method.

フラッシュ蒸着法は、溶媒を含まない(言い換えれば、揮発性ガスの発生の少ない)コート材料(オーバーコート層の材料)を用いる方法である。
したがって、フラッシュ蒸着法を用いてオーバーコート層を形成することで、第1の処理室内のガスと第2の処理室内のガスとが混合される可能性をさらに低くすることが可能となるので、膜質に優れた原子層堆積膜及びオーバーコート層を形成することができる。
The flash vapor deposition method uses a coating material (overcoat layer material) that does not contain a solvent (in other words, generates less volatile gas).
Therefore, by forming the overcoat layer using the flash vapor deposition method, it becomes possible to further reduce the possibility that the gas in the first processing chamber and the gas in the second processing chamber are mixed. An atomic layer deposition film and an overcoat layer excellent in film quality can be formed.

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記オーバーコート層形成工程では、真空蒸着法により、前記オーバーコート層を形成してもよい。   In the method for manufacturing a laminate according to one embodiment of the present invention, in the overcoat layer forming step, the overcoat layer may be formed by a vacuum evaporation method.

このように、真空蒸着法により、オーバーコート層を形成することで、高速でオーバーコート層を形成することができると共に、厚膜のオーバーコート層を形成することができる。   In this manner, by forming the overcoat layer by a vacuum deposition method, the overcoat layer can be formed at a high speed and a thick overcoat layer can be formed.

また、上記本発明の一態様に係る積層体の製造方法において、前記オーバーコート層形成工程では、化学蒸着法により、前記オーバーコート層を形成してもよい。   In the method for manufacturing a laminate according to one embodiment of the present invention, in the overcoat layer forming step, the overcoat layer may be formed by a chemical vapor deposition method.

このように、化学蒸着法により、オーバーコート層を形成することで、原子層堆積膜への損傷が少ないオーバーコート層を形成することができる。また、オーバーコート層を形成する領域とその外部との差圧を大きく取る必要がなくなる。   In this manner, by forming the overcoat layer by chemical vapor deposition, it is possible to form an overcoat layer with little damage to the atomic layer deposition film. Further, it is not necessary to increase the pressure difference between the region where the overcoat layer is formed and the outside thereof.

また、上記本発明の一態様に係る積層体製造装置は、帯状の基材をインラインでロールツーロール方式により、該基材、及び該基材の一面側に形成された原子層堆積膜を含む積層体を形成する積層体製造装置であって、外形が円筒形状とされ、外面により前記基材の一面とは反対側に位置する他面を支持する支持部材と、前記支持部材の外面に沿って、前記基材を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、前記基材を導入及び導出可能な状態で、前記支持部材の外面に配置され、前記基材の一面に、前記原子層堆積膜を形成する第1の処理室を含む原子層堆積膜形成部と、前記所定の搬送方向において、前記原子層堆積膜形成部の後段に配置され、前記原子層堆積膜の一面にオーバーコート層を形成する第2の処理室を含むオーバーコート層形成部と、前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触し、前記原子層堆積膜が形成された前記基材を前記第2の処理室内に案内する第1のガイドローラと、前記オーバーコート層形成部の後段に配置され、前記積層体を構成する前記オーバーコート層の一面と接触することで、該積層体をロール状に巻き取る積層体巻き取り部と、を有することを特徴とする。   In addition, the laminate manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention includes a belt-like base material in-line by a roll-to-roll method, the base material, and an atomic layer deposition film formed on one surface side of the base material. A laminate manufacturing apparatus for forming a laminate, the outer shape of which is cylindrical, a support member that supports the other surface located on the opposite side of the one surface of the base material by the outer surface, and an outer surface of the support member A transport unit that transports the base material in a predetermined transport direction; and is arranged on an outer surface of the support member in a state where the base material can be introduced and led out, and the atomic layer deposition film is disposed on one surface of the base material. An atomic layer deposition film forming unit including a first processing chamber for forming an overcoat layer on one surface of the atomic layer deposition film. Overcoat layer formation including second processing chamber to be formed A first guide roller that contacts only the outer peripheral portion of one surface of the atomic layer deposition film and guides the base material on which the atomic layer deposition film is formed into the second processing chamber, and the overcoat layer It has a laminated body winding part which is arranged at a subsequent stage of the forming part and winds up the laminated body in a roll shape by coming into contact with one surface of the overcoat layer constituting the laminated body.

本発明によれば、原子層堆積膜を形成する第1の処理室を含む原子層堆積膜形成部と、所定の搬送方向において、原子層堆積膜形成部の後段に配置され、原子層堆積膜の一面にオーバーコート層を形成する第2の処理室を含むオーバーコート層形成部と、を有することで、第2の処理室内で使用するガスが第1の処理室内に移動することを抑制可能になる共に、第1の処理室内で使用するガスが第2の処理室内に移動することを抑制可能となる。   According to the present invention, an atomic layer deposition film forming unit including a first processing chamber for forming an atomic layer deposition film and an atomic layer deposition film disposed in a stage subsequent to the atomic layer deposition film formation unit in a predetermined transport direction. An overcoat layer forming portion including a second processing chamber for forming an overcoat layer on one surface of the first processing chamber, so that the gas used in the second processing chamber can be prevented from moving into the first processing chamber. At the same time, it is possible to suppress the movement of the gas used in the first processing chamber into the second processing chamber.

これにより、第1の処理室内で使用するガスと第2の処理室内で使用するガスとが混合された状態で、原子層堆積膜及びオーバーコート層が形成されることを抑制可能となるので、原子層堆積膜及びオーバーコート層の性能(膜質や膜特性等)を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜を形成することができる。   This makes it possible to suppress the formation of the atomic layer deposition film and the overcoat layer in a state where the gas used in the first processing chamber and the gas used in the second processing chamber are mixed. The performance (film quality, film characteristics, etc.) of the atomic layer deposited film and the overcoat layer can be improved. That is, an atomic layer deposition film having excellent gas barrier properties can be formed.

また、原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触し、原子層堆積膜が形成された基材を第2の処理室内に案内する第1のガイドローラを有することで、原子層堆積膜の一面全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜に第1のガイドローラに起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材と原子層堆積膜との間の密着性の低下を抑制できる。
In addition, since the first layer has a first guide roller that contacts only the outer peripheral portion of one surface of the atomic layer deposition film and guides the base material on which the atomic layer deposition film is formed into the second processing chamber, Compared with the case of using a conventional guide roller in contact with the entire surface, it is possible to suppress the occurrence of scratches caused by the first guide roller in the atomic layer deposition film.
Thereby, while the fall of the gas barrier property of an atomic layer deposition film can be suppressed, the fall of the adhesiveness between a base material and an atomic layer deposition film can be suppressed.

さらに、積層体を構成するオーバーコート層の一面と接触することで、積層体をロール状に巻き取る積層体巻き取り部を有することで、巻き取りローラのローラ面が原子層堆積膜の一面と直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜に巻き取りローラに起因する傷の発生を抑制することができる。   Furthermore, the roller surface of the take-up roller is brought into contact with one surface of the atomic layer deposition film by having a laminate winding portion that winds the laminate into a roll shape by contacting with one surface of the overcoat layer constituting the laminate. Since there is no direct contact, it is possible to suppress the occurrence of scratches caused by the take-up roller on the atomic layer deposition film.

また、上記本発明の一態様に係る積層体製造装置において、前記第1のガイドローラと接触する前記原子層堆積膜が形成された前記基材を、前記第1のガイドローラのローラ面に対して押し付ける押さえローラを有してもよい。   Further, in the laminate manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention, the base material on which the atomic layer deposition film that contacts the first guide roller is formed on a roller surface of the first guide roller. You may have a pressing roller to press.

このように、第1のガイドローラのローラ面に対して基材を押し付ける押さえローラを有することで、第1のガイドローラのローラ面に対して、原子層堆積膜が形成された基材をしっかりと押し当てて、ローラ面から原子層堆積膜が形成された基材が外れることを抑制することが可能となるので、基材の搬送方向を安定して変更させることができる。   Thus, by having the pressing roller that presses the substrate against the roller surface of the first guide roller, the substrate on which the atomic layer deposition film is formed is firmly attached to the roller surface of the first guide roller. To prevent the base material on which the atomic layer deposition film is formed from coming off the roller surface, so that the transport direction of the base material can be changed stably.

また、上記本発明の一態様に係る積層体製造装置において、前記オーバーコート層形成部は、前記第2の処理室内に配置され、前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触する第2のガイドローラを含んでもよい。   Further, in the laminate manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention, the overcoat layer forming portion is disposed in the second processing chamber, and is in contact with only an outer peripheral portion of one surface of the atomic layer deposition film. The guide roller may be included.

このように、第2の処理室内に、原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触する第2のガイドローラを配置することで、原子層堆積膜に第1のガイドローラに起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材と原子層堆積膜との間の密着性の低下を抑制できる。
As described above, by arranging the second guide roller in contact with only the outer peripheral portion of one surface of the atomic layer deposition film in the second processing chamber, the atomic layer deposition film is free from scratches caused by the first guide roller. Occurrence can be suppressed.
Thereby, while the fall of the gas barrier property of an atomic layer deposition film can be suppressed, the fall of the adhesiveness between a base material and an atomic layer deposition film can be suppressed.

また、上記本発明の一態様に係る積層体製造装置において、前記第1の処理室から前記第2の処理室に前記基材を搬送する際、及び前記第2の処理室から前記基材を搬出させる際に通過する中間室を有してもよい。   Moreover, in the laminated body manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention, when the base material is transported from the first processing chamber to the second processing chamber, and the base material is transferred from the second processing chamber. You may have an intermediate chamber which passes when carrying out.

このように、第1の処理室から第2の処理室に基材を搬送する際、及び第2の処理室から基材を搬出させる際に通過する中間室を有することで、例えば、第1の処理室と第2の処理室との間の真空度が大きく異なる場合、中間室の真空度を第1の処理室の真空度と第2の処理室の真空度との間の値にすることで、段階的に真空度を変化させることができる。   Thus, by having an intermediate chamber that passes when the substrate is transported from the first processing chamber to the second processing chamber and when the substrate is unloaded from the second processing chamber, for example, the first chamber When the degree of vacuum between the first processing chamber and the second processing chamber differs greatly, the intermediate chamber is set to a value between the degree of vacuum in the first processing chamber and the degree of vacuum in the second processing chamber. Thus, the degree of vacuum can be changed step by step.

また、上記本発明の一態様に係る積層体製造装置において前記所定の搬送方向において、前記原子層堆積膜形成部の前段に配置され、前記基材の一面に、無機物質及び/または有機高分子を含有するアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成部を有してもよい。   Further, in the laminated body manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention, an inorganic substance and / or an organic polymer is disposed on one surface of the base material in the predetermined transport direction and before the atomic layer deposition film forming unit. You may have an undercoat layer formation part which forms the undercoat layer containing this.

このように、基材の一面に、無機物質及び/または有機高分子を含有するアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成部を有することで、例えば、無機物質を含有するアンダーコート層を形成する場合、原子層堆積膜の前駆体が、アンダーコート層の表面から露出した無機物質に結合するため、アンダーコート層の一面方向に成長する二次元状の原子層堆積膜が形成される。
その結果、積層体の厚さ方向において、ガスが通過するような隙間が形成されにくくなるため、積層体のガスバリア性を向上させることができる。
Thus, for example, an undercoat layer containing an inorganic substance is formed by having an undercoat layer forming part for forming an undercoat layer containing an inorganic substance and / or an organic polymer on one surface of the substrate. In this case, since the precursor of the atomic layer deposition film is bonded to the inorganic substance exposed from the surface of the undercoat layer, a two-dimensional atomic layer deposition film that grows in one surface direction of the undercoat layer is formed.
As a result, it is difficult to form a gap through which gas passes in the thickness direction of the stacked body, so that the gas barrier property of the stacked body can be improved.

また、有機高分子を含有するアンダーコート層を形成する場合、有機高分子が原子層堆積膜の前駆体と結合しやすい官能基を有するため、有機高分子の各官能基に結合した前駆体同士が互いに結合する。これによって、アンダーコート層の一面方向に成長する二次元状の原子層堆積膜が形成される。
その結果、積層体の厚さ方向にガスが通過するような形成されにくくなるため、積層体のガスバリア性を向上させることができる。
In addition, when forming an undercoat layer containing an organic polymer, the organic polymer has a functional group that easily binds to the precursor of the atomic layer deposition film. Bind to each other. As a result, a two-dimensional atomic layer deposition film is formed that grows in one surface direction of the undercoat layer.
As a result, it becomes difficult to form a gas that passes in the thickness direction of the stacked body, so that the gas barrier property of the stacked body can be improved.

さらに、有機高分子及び無機物質を含有するアンダーコート層を形成する場合、アンダーコート層に無機物質が添加されていることで、有機高分子と無機物質とが相俟って、原子層堆積膜の前駆体の吸着密度をさらに向上させることができる。   Further, when an undercoat layer containing an organic polymer and an inorganic substance is formed, the inorganic substance is added to the undercoat layer, so that the organic polymer and the inorganic substance are combined to form an atomic layer deposition film. The adsorption density of the precursor can be further improved.

本発明の積層体の製造方法、及び積層体製造装置によれば、基材の一面側にガスバリア性の高い原子層体積膜を形成することができる。   According to the laminate manufacturing method and the laminate manufacturing apparatus of the present invention, an atomic layer volume film having a high gas barrier property can be formed on one side of a substrate.

本発明の第1の実施の形態に係る積層体の製造方法により製造される積層体を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the laminated body manufactured by the manufacturing method of the laminated body which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図2は、本発明の第1の実施の形態に係る積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of the laminate manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2に示す領域Dで囲まれた基材及び支持部材を拡大した図である。It is the figure which expanded the base material and support member which were enclosed by the area | region D shown in FIG. 図2に示す積層体製造装置のうち、領域Eに対応する部分を拡大した図である。It is the figure which expanded the part corresponding to the area | region E among the laminated body manufacturing apparatuses shown in FIG. 図2に示すガイドローラの斜視図である。It is a perspective view of the guide roller shown in FIG. ガイドローラ、一対の押さえローラ、及びガイドローラと一対の押さえローラとの間に位置する原子層堆積膜が形成された基材の断面図である。It is sectional drawing of the base material in which the atomic layer deposition film located between a guide roller, a pair of pressing roller, and a guide roller and a pair of pressing roller was formed. 図2に示す積層体製造装置のうち、領域Fに対応する部分を拡大した図である。It is the figure which expanded the part corresponding to the area | region F among the laminated body manufacturing apparatuses shown in FIG. 本発明の第1の実施の形態に係る積層体の製造方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the manufacturing method of the laminated body which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置の概略構成を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically schematic structure of the laminated body manufacturing apparatus which concerns on the modification of 1st Embodiment. 本発明の第2の実施の形態に係る積層体の製造方法により製造される積層体を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the laminated body manufactured by the manufacturing method of the laminated body which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。It is a front view which shows schematic structure of the laminated body manufacturing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る積層体の製造方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the manufacturing method of the laminated body which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 他の積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。It is a front view which shows schematic structure of another laminated body manufacturing apparatus. 比較例の積層体を作製する際に使用する積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。It is a front view which shows schematic structure of the laminated body manufacturing apparatus used when producing the laminated body of a comparative example.

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の積層体、及び積層体製造装置の寸法関係とは異なる場合がある。   Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention. The sizes, thicknesses, dimensions, etc. of the respective parts shown in the drawings are the actual laminates and laminate production apparatuses. It may be different from the dimensional relationship.

(第1の実施の形態)
<第1の実施の形態に係る積層体>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る積層体の製造方法により製造される積層体を模式的に示す断面図である。
(First embodiment)
<Laminated body according to the first embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a laminate produced by the laminate production method according to the first embodiment of the present invention.

ここでは、第1の実施の形態の積層体の製造方法について説明する前に、第1の実施の形態の積層体の製造方法により製造される積層体10の構成について説明する。
図1を参照するに、積層体10は、フィルム状とされた積層体であり、基材11と、原子層堆積膜12と、オーバーコート層14と、を有する。
Here, before explaining the manufacturing method of the laminated body of 1st Embodiment, the structure of the laminated body 10 manufactured by the manufacturing method of the laminated body of 1st Embodiment is demonstrated.
Referring to FIG. 1, the laminated body 10 is a film-like laminated body, and includes a base material 11, an atomic layer deposition film 12, and an overcoat layer 14.

基材11は、所定の方向に延在する帯状かつフィルム状とされた基材である。基材11は、原子層堆積膜12が形成される一面11aと、一面11aの反対側に配置された他面11bと、を有する。
基材11の材料としては、例えば、高分子材料を用いることができる。該高分子材料としては、例えば、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)、ポリイミドフィルム(PI)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)等のプラスチック材料を用いることができる。
なお、基材11の材料は、上記材料に限定されず、耐熱性、強度物性、及び電気絶縁性等を考慮して適宜選択することができる。
The base material 11 is a base material in the form of a strip and a film extending in a predetermined direction. The base material 11 has one surface 11a on which the atomic layer deposition film 12 is formed and another surface 11b disposed on the opposite side of the one surface 11a.
As a material of the base material 11, for example, a polymer material can be used. Examples of the polymer material include plastic materials such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyimide film (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polystyrene (PS). it can.
In addition, the material of the base material 11 is not limited to the said material, It can select suitably considering heat resistance, an intensity | strength physical property, an electrical insulation, etc.

基材11の厚さとしては、例えば、積層体10が適用されるエレクトロルミネッセンス素子等の電子部品や、精密部品の包装材料としての適正等を考慮して、12μm以上200μm以下の範囲で適宜選択することができる。   The thickness of the substrate 11 is appropriately selected within a range of 12 μm or more and 200 μm or less in consideration of appropriateness as a packaging material for an electronic component such as an electroluminescence element to which the laminate 10 is applied or a precision component, for example. can do.

原子層堆積膜12は、基材11の一面11aを覆うように配置されている。原子層堆積膜12は、例えば、ALD(Atomic Layer Deposition)法により形成される膜であり、ガスバリア層(バリア層)として機能する膜である。
原子層堆積膜12としては、例えば、AlO、TiO、SiO、ZnO、SnO等の無機酸化膜、或いはこれらの無機物よりなる窒化膜や酸窒化膜、または他元素からなる酸化膜、窒化膜、酸窒化膜等を用いることができる。
原子層堆積膜12の厚さは、例えば、2nm〜500nmの範囲内で適宜設定することができる。
The atomic layer deposition film 12 is disposed so as to cover the one surface 11 a of the base material 11. The atomic layer deposition film 12 is a film formed by, for example, an ALD (Atomic Layer Deposition) method, and functions as a gas barrier layer (barrier layer).
As the atomic layer deposition film 12, for example, an inorganic oxide film such as AlO x , TiO x , SiO x , ZnO x , SnO x , a nitride film or an oxynitride film made of these inorganic substances, or an oxide film made of other elements A nitride film, an oxynitride film, or the like can be used.
The thickness of the atomic layer deposition film 12 can be appropriately set within a range of 2 nm to 500 nm, for example.

オーバーコート層14は、原子層堆積膜12の一面12aを覆うように配置されている。オーバーコート層14は、原子層堆積膜12の一面12aを覆うことで、原子層堆積膜12の一面12aと剛体とが直接接触すること抑制して、原子層堆積膜12に傷が発生することを抑制するための保護層(具体的には、原子層堆積膜12のガスバリア性の低下を抑制するための保護層)として機能する。   The overcoat layer 14 is disposed so as to cover the one surface 12 a of the atomic layer deposition film 12. The overcoat layer 14 covers the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12, thereby suppressing direct contact between the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 and the rigid body, and causing damage to the atomic layer deposition film 12. Functions as a protective layer (specifically, a protective layer for suppressing a decrease in gas barrier properties of the atomic layer deposition film 12).

このように、原子層堆積膜12の一面12aにオーバーコート層14を配置させることにより、例えば、後述する図2に示す積層体製造装置20を用いて、積層体10を製造する際、オーバーコート層14の一面14aと巻き取りローラ82のローラ面とを接触させて、積層体10をローラ状に巻き取ることが可能となる。
これにより、巻き取りローラ82との接触に起因する原子層堆積膜の損傷を抑制することができる。
Thus, by arranging the overcoat layer 14 on the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12, for example, when the laminate 10 is manufactured using the laminate manufacturing apparatus 20 shown in FIG. The laminated body 10 can be wound into a roller shape by bringing the one surface 14a of the layer 14 into contact with the roller surface of the winding roller 82.
Thereby, damage to the atomic layer deposited film due to contact with the take-up roller 82 can be suppressed.

オーバーコート層14としては、例えば、原子層堆積膜12の機械的強度と同等以上の機械的強度を有する層を用いることができる。
このように、原子層堆積膜12の機械的強度と同等以上の機械的強度を有するオーバーコート層14を用いることで、巻き取りローラ82との接触に起因する原子層堆積膜12の損傷をさらに抑制することができる。
また、巻き取りローラ82以外の剛体(例えば、搬送用のローラ)がオーバーコート層14に接触して、積層体10に外力が印加された場合でも原子層堆積膜12の一面12aが損傷することを抑制できる。
As the overcoat layer 14, for example, a layer having a mechanical strength equal to or higher than the mechanical strength of the atomic layer deposition film 12 can be used.
In this way, by using the overcoat layer 14 having a mechanical strength equal to or higher than the mechanical strength of the atomic layer deposition film 12, damage to the atomic layer deposition film 12 due to contact with the take-up roller 82 is further increased. Can be suppressed.
In addition, even when a rigid body (for example, a transport roller) other than the take-up roller 82 comes into contact with the overcoat layer 14 and an external force is applied to the stacked body 10, the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 is damaged. Can be suppressed.

また、原子層堆積膜12と同等の機械的強度を有するオーバーコート層14を用いる場合には、オーバーコート層14の厚さが原子層堆積膜12の厚さよりも厚くなるようにするとよい。
これにより、積層体10をローラ状に巻き取る際に、原子層堆積膜12が損傷することを抑制する効果をさらに向上できる。
Further, when the overcoat layer 14 having the same mechanical strength as that of the atomic layer deposition film 12 is used, it is preferable that the thickness of the overcoat layer 14 is larger than the thickness of the atomic layer deposition film 12.
Thereby, when winding the laminated body 10 in roller shape, the effect which suppresses that the atomic layer deposition film 12 is damaged can be improved further.

オーバーコート層14としては、例えば、官能基がOH基またはCOOH基を有する水系バリアコート膜で構成された層を用いることができる。また、オーバーコート層14は、無機物質を含んでもよい。上記水系バリアコート膜とは、水系の有機高分子や、金属アルコキシドやシランカップリング剤等の有機金属化合物よりなる加水分解重合体、及びこれらの複合体よりなり、かつバリア性を有するコート膜のことをいう。
上記水系の有機高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレンイミン等を用いることができる。
As the overcoat layer 14, for example, a layer composed of an aqueous barrier coat film having a functional group having an OH group or a COOH group can be used. Further, the overcoat layer 14 may contain an inorganic substance. The water-based barrier coat film is a coat film having a barrier property, comprising a water-based organic polymer, a hydrolyzed polymer composed of an organic metal compound such as a metal alkoxide or a silane coupling agent, and a composite thereof. That means.
Examples of the water-based organic polymer include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and polyethyleneimine.

有機金属化合物である金属アルコキシドは、一般式として、R1(M−OR2)で表される。但し、上記R1,R2は、炭素数1〜8の有機基であり、Mは、金属原子(以下、「金属原子M」という)である。
なお、金属原子Mとしては、例えば、Si、Ti、Al、Zn等を用いることができる。
The metal alkoxide which is an organometallic compound is represented by R1 (M-OR2) as a general formula. However, said R1, R2 is a C1-C8 organic group, and M is a metal atom (henceforth "the metal atom M").
As the metal atom M, for example, Si, Ti, Al, Zn or the like can be used.

金属原子MがSiのR1(Si−OR2)としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラプトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等を例示することができる。
金属原子MがZrのR1(Si−OR2)としては、例えば、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロボキシジルコニウム、テトラプトキシジルコニウム等を例示することができる。
Examples of R1 (Si-OR2) in which the metal atom M is Si include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetraptoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and dimethyl. Examples include dimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane.
Examples of R1 (Si—OR2) in which the metal atom M is Zr include tetramethoxyzirconium, tetraethoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium, tetraptoxyzirconium and the like.

金属原子MがTiのR1(Si−OR2)としては、例えば、テトラメトキシチタニウム、テトラエトキシチタニウム、テトライソプロポキシチタニウム、テトラプトキシチタニウム等を例示することができる。
金属原子MがAlのR1(Si−OR2)としては、例えば、テトラメトキシアルミニウム、テトラエトキシアルミニウム、テトライソプロポキシアルミニウム、テトラプトキシアルミニウム等がある。
Examples of R1 (Si-OR2) in which the metal atom M is Ti include tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, and tetrapoxytitanium.
Examples of R1 (Si-OR2) in which the metal atom M is Al include tetramethoxyaluminum, tetraethoxyaluminum, tetraisopropoxyaluminum, and tetraptoxyaluminum.

また、オーバーコート層14に無機物質として無機粒子を添加する場合、該無機物質としては、例えば、粘土鉱物の一種であるカオリナイトより粒径の大きい体質顔料を用いることが好ましい。
このような無機物質としては、例えば、ハロイサイト、炭酸カルシウム、無水ケイ酸、含水ケイ酸、アルミナ等を用いることができる。
When inorganic particles are added as an inorganic substance to the overcoat layer 14, it is preferable to use, for example, an extender having a particle diameter larger than that of kaolinite, which is a kind of clay mineral.
As such an inorganic substance, for example, halloysite, calcium carbonate, anhydrous silicic acid, hydrous silicic acid, alumina or the like can be used.

また、オーバーコート層14に無機物質を層状化合物として添加する場合、該無機物質としては、例えば、人口粘土、フッ素金雲母、フッ素四ケイ素雲母、テニオライト、フッ素バーミキュライト、フッ素ヘクトライト、ヘクトライト、サポライト、スチブンサイト、モンモリロナイト、バイデライト、カオリナイト、フライボンタイト等を用いることができる。   When an inorganic substance is added to the overcoat layer 14 as a layered compound, examples of the inorganic substance include artificial clay, fluorine phlogopite, fluorine tetrasilicon mica, teniolite, fluorine vermiculite, fluorine hectorite, hectorite, sapolite. , Stevensite, montmorillonite, beidellite, kaolinite, fly bonteite and the like can be used.

さらに、上記層状化合物を構成する無機物質としては、例えば、パイロフェライト、タルク、モンモリロナイト(人口粘土と重複)、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、バーミュキュライト、セリサイト、海緑石、セラドナイト、カオリナイト、ナクライト、デッカイト、ハロサイト、アンチゴライト、クリソタイル、アメサイト、クロンステダイト、シャモサイト、緑泥石、アレバルダイト、コレンサイト、トスダイト等を用いることができる。   Furthermore, as an inorganic substance constituting the layered compound, for example, pyroferrite, talc, montmorillonite (overlapping with artificial clay), beidellite, nontronite, saponite, vermiculite, sericite, sea green stone, ceradonite, Kaolinite, nacrite, decaite, halosite, antigolite, chrysotile, amesite, chronite, chamosite, chlorite, alevaldite, corensite, tosudite, etc. can be used.

なお、体質顔料以外の無機粒子(球状粒子)としては、例えば、多結晶性化合物を用いることができる。該多結晶性化合物としては、例えば、ジルコニアやチタニア等の金属酸化物、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の一般式がMM’OXで表される金属原子(M、M’、・・・)が2種以上含まれる金属酸化物等を用いることができる。   As inorganic particles (spherical particles) other than extender pigments, for example, a polycrystalline compound can be used. Examples of the polycrystalline compound include metal oxides such as metal oxides such as zirconia and titania, barium titanate and strontium titanate represented by MM′OX (M, M ′,...). A metal oxide containing 2 or more types can be used.

<第1の実施の形態に係る積層体製造装置>
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。図2において、図1に示す積層体10、及び積層体10を構成する構成要素と同一構成部分には、同一符号を付す。
また、図2において、Aは基材巻回用ローラ36の回転方向(以下、「A方向」という)、Bは支持部材21の回転方向(以下、「B方向」という)、Cはダンサーローラ81の回転方向(以下、「C方向」という)をそれぞれ示している。
また、図2において、基材11または積層体10の近傍に付した矢印(上記符号A〜Cが付されていない矢印)は、基材11の搬送方向(所定の搬送方向)を示している。
さらに、紙面の都合上、実際には数十個(例えば、70個)存在する膜形成部43を図示することが困難なため、図2では、3つの膜形成部43のみを図示する。
<Laminated body manufacturing apparatus according to the first embodiment>
FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of the laminate manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same reference numerals are given to the same components as those of the laminate 10 and the laminate 10 shown in FIG. 1.
2, A is the direction of rotation of the substrate winding roller 36 (hereinafter referred to as “A direction”), B is the direction of rotation of the support member 21 (hereinafter referred to as “B direction”), and C is the dancer roller. 81 shows the rotation direction (hereinafter referred to as “C direction”).
In FIG. 2, an arrow attached to the vicinity of the base material 11 or the laminated body 10 (an arrow without the reference signs A to C) indicates a transport direction (predetermined transport direction) of the base material 11. .
Furthermore, because of space limitations, it is difficult to show the film forming portions 43 that are actually several dozen (for example, 70), and therefore, only three film forming portions 43 are shown in FIG.

次に、図2を参照して、図1に示す積層体10を製造する際に使用する第1の実施の形態に係る積層体製造装置20について説明する。
第1の実施の形態の積層体製造装置20は、所定の方向(一方向)に延在する帯状の基材11をインラインでロールツーロール方式により、基材11の一面11aに、原子層堆積膜12と、オーバーコート層14と、を順次形成する装置である。
第1の実施の形態の積層体製造装置20は、支持部材21と、基材搬送部23と、プラズマ前処理部24と、原子層堆積膜形成部26と、ガイドローラ27と、一対の押さえローラ28と、中間室29と、オーバーコート層形成部31と、ローラ32と、積層体巻き取り部33と、を有する。
Next, with reference to FIG. 2, the laminated body manufacturing apparatus 20 which concerns on 1st Embodiment used when manufacturing the laminated body 10 shown in FIG. 1 is demonstrated.
The laminated body manufacturing apparatus 20 according to the first embodiment deposits a belt-like base material 11 extending in a predetermined direction (one direction) on one surface 11a of the base material 11 by an in-line roll-to-roll method. This is an apparatus for sequentially forming the film 12 and the overcoat layer 14.
The laminate manufacturing apparatus 20 according to the first embodiment includes a support member 21, a base material transport unit 23, a plasma pretreatment unit 24, an atomic layer deposition film forming unit 26, a guide roller 27, and a pair of pressers. It has a roller 28, an intermediate chamber 29, an overcoat layer forming part 31, a roller 32, and a laminate winding part 33.

図3は、図2に示す領域Dで囲まれた基材及び支持部材を拡大した図である。図3において、図1及び図2に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。   FIG. 3 is an enlarged view of the base material and the support member surrounded by the region D shown in FIG. 3, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

図2及び図3を参照するに、支持部材21は、外形が円筒形状とされており、基材11の他面11bと接触する外面21aを有する。支持部材21は、B方向に回転することで、基材巻回用ローラ36から供給された基材11を、プラズマ前処理部24、原子層堆積膜形成部26、ガイドローラ27の順に通過させる。支持部材21の外面21aは、基材11を搬送するためのガイド面として機能する。
上記支持部材21としては、例えば、ドラムを用いることができる。
Referring to FIGS. 2 and 3, the support member 21 has a cylindrical outer shape and has an outer surface 21 a that contacts the other surface 11 b of the substrate 11. The support member 21 rotates in the B direction to pass the substrate 11 supplied from the substrate winding roller 36 in the order of the plasma pretreatment unit 24, the atomic layer deposition film forming unit 26, and the guide roller 27. . The outer surface 21 a of the support member 21 functions as a guide surface for transporting the base material 11.
For example, a drum can be used as the support member 21.

基材搬送部23は、プラズマ前処理部24の前段において、支持部材21の外面21aと対向するように配置されている。基材搬送部23は、基材巻回用ローラ36と、基材繰り出し用ローラ37と、を有する。
基材巻回用ローラ36は、そのローラ面が支持部材21の外面21aと対向するように、支持部材21から離間した位置に配置されている。基材巻回用ローラ36のローラ面には、所定の方向(一方向)に延在する帯状の基材11が巻回されている。
基材巻回用ローラ36は、A方向に回転することで、基材繰り出し用ローラ37を介して、支持部材21の外面21aに基材11を搬送する。
The substrate transport unit 23 is disposed in front of the plasma pretreatment unit 24 so as to face the outer surface 21 a of the support member 21. The base material transport unit 23 includes a base material winding roller 36 and a base material feed roller 37.
The substrate winding roller 36 is disposed at a position separated from the support member 21 such that the roller surface faces the outer surface 21 a of the support member 21. A belt-like base material 11 extending in a predetermined direction (one direction) is wound around the roller surface of the base material winding roller 36.
The base material winding roller 36 rotates in the A direction, thereby conveying the base material 11 to the outer surface 21 a of the support member 21 via the base material feeding roller 37.

基材繰り出し用ローラ37は、そのローラ面37aが支持部材21の外面21a及び基材巻回用ローラ36のローラ面と対向するように、支持部材21と基材巻回用ローラ36との間に配置されている。
基材繰り出し用ローラ37は、基材巻回用ローラ36よりも外径の小さいローラであり、基材11の他面11bと支持部材21の外面21aとが接触するように、支持部材21に基材11を供給する。このため、基材繰り出し用ローラ37は、支持部材21の外面21aに近接して配置されている。
支持部材21の外面21aに供給された基材11は、支持部材21の外面21aに沿って、プラズマ前処理部24に搬送される。
The base material feeding roller 37 is disposed between the support member 21 and the base material winding roller 36 so that the roller surface 37 a faces the outer surface 21 a of the support member 21 and the roller surface of the base material winding roller 36. Is arranged.
The base material feeding roller 37 is a roller having a smaller outer diameter than the base material winding roller 36, and is attached to the support member 21 so that the other surface 11 b of the base material 11 and the outer surface 21 a of the support member 21 are in contact with each other. The base material 11 is supplied. For this reason, the base material supply roller 37 is disposed in the vicinity of the outer surface 21 a of the support member 21.
The base material 11 supplied to the outer surface 21 a of the support member 21 is transported to the plasma pretreatment unit 24 along the outer surface 21 a of the support member 21.

図1及び図2を参照するに、プラズマ前処理部24は、基材繰り出し用ローラ37と原子層堆積膜形成部26との間を通過する基材11の一面11aと対向するように配置されている。
プラズマ前処理部24は、基材11の一面11aに対してプラズマ前処理を実施する処理チャンバ41を有する。処理チャンバ41は、処理チャンバ41内に基材搬送部23により供給された基材11を導入する導入口(図示せず)と、プラズマ前処理された基材11を処理チャンバ41の外に導出する導出口(図示せず)と、を有する。
プラズマ前処理部24では、例えば、酸素プラズマ雰囲気に基材11の一面11aを暴露させることで、基材11の一面11aの改質(具体的には、基材11の一面11aの官能基を変化させること)を行う。
プラズマ前処理された基材11は、支持部材21の外面21aに沿って、原子層堆積膜形成部26に搬送される。
なお、上記プラズマ前処理の条件は、基材11の材料の特性に応じて、適宜選択することができる。
Referring to FIGS. 1 and 2, the plasma pretreatment unit 24 is disposed so as to face the one surface 11 a of the substrate 11 passing between the substrate feeding roller 37 and the atomic layer deposition film forming unit 26. ing.
The plasma pretreatment unit 24 includes a processing chamber 41 that performs plasma pretreatment on the one surface 11 a of the substrate 11. The processing chamber 41 introduces the substrate 11 supplied with the substrate transport unit 23 into the processing chamber 41 (not shown) and the plasma-pretreated substrate 11 out of the processing chamber 41. And an outlet (not shown).
In the plasma pretreatment unit 24, for example, the surface 11a of the base 11 is modified by exposing the surface 11a of the base 11 to an oxygen plasma atmosphere (specifically, the functional group of the surface 11a of the base 11 is changed). Change).
The substrate 11 subjected to the plasma pretreatment is transported to the atomic layer deposition film forming unit 26 along the outer surface 21 a of the support member 21.
The plasma pretreatment conditions can be selected as appropriate according to the characteristics of the material of the substrate 11.

原子層堆積膜形成部26は、複数(図2の場合、紙面の都合上、3つのみ図示)の膜形成部43を有する。
なお、第1の実施の形態では、原子層堆積膜12の一例として、酸化アルミニウム(Al)膜を形成する場合を例に挙げて、以下の説明を行う。
The atomic layer deposited film forming unit 26 includes a plurality of film forming units 43 (only three are shown for convenience of paper in the case of FIG. 2).
In the first embodiment, as an example of the atomic layer deposition film 12, the following description will be given by taking an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film as an example.

複数の膜形成部43は、プラズマ前処理部24とガイドローラ27との間に基材11の一面11aと対向するように配置されている。
膜形成部43は、パージ用チャンバ45と、前駆体吸着用チャンバ46と、第2の前駆体供給用ノズル47と、を有する。
The plurality of film forming portions 43 are disposed between the plasma pretreatment portion 24 and the guide roller 27 so as to face the one surface 11 a of the base material 11.
The film forming unit 43 includes a purge chamber 45, a precursor adsorption chamber 46, and a second precursor supply nozzle 47.

なお、第1の実施の形態において、「第1の処理室」とは、パージ用チャンバ45、前駆体吸着用チャンバ46、及び第2の前駆体供給用ノズル47よりなる室のことをいう。
よって、原子層堆積膜形成部26は、基材11の搬送方向に配置された複数の第1の処理室を有する。
In the first embodiment, the “first processing chamber” refers to a chamber including a purge chamber 45, a precursor adsorption chamber 46, and a second precursor supply nozzle 47.
Therefore, the atomic layer deposition film forming unit 26 has a plurality of first processing chambers arranged in the transport direction of the base material 11.

パージ用チャンバ45は、基材11の搬送方向に配置された前駆体吸着用チャンバ46及び第2の前駆体供給用ノズル47を収容している。パージ用チャンバ45は、前駆体吸着用チャンバ46の前後に位置する基材11の一面11a、及び第2の前駆体供給用ノズル47の前後に位置する基材11の一面11aを露出している。
パージ用チャンバ45は、パージ用チャンバ45内に基材11を導入するための導入口(図示せず)と、パージ用チャンバ45外に基材11を導出するための導出口(図示せず)と、を有する。
The purge chamber 45 accommodates a precursor adsorption chamber 46 and a second precursor supply nozzle 47 arranged in the transport direction of the substrate 11. The purge chamber 45 exposes the one surface 11 a of the base material 11 positioned before and after the precursor adsorption chamber 46 and the one surface 11 a of the base material 11 positioned before and after the second precursor supply nozzle 47. .
The purge chamber 45 has an inlet (not shown) for introducing the base material 11 into the purge chamber 45 and an outlet (not shown) for leading the base material 11 out of the purge chamber 45. And having.

パージ用チャンバ45内は、パージガス(例えば、OガスとNガスとを混合させた混合ガス)で充填されている。
パージ用チャンバ45内では、前駆体吸着用チャンバ46を通過させることで基材11の一面11aに吸着する余分(過剰)な第1の前駆体(例えば、トリメチルアルミニウム(TMA))及び副生成物の除去を行うと共に、第2の前駆体供給用ノズル47を通過させることで基材11の一面11aに吸着する余分(過剰)な第2の前駆体(例えば、HO)及び副生成物の除去を行う。
なお、本発明における「第2の前駆体」とは、第1の前駆体(本実施の形態の場合、TMA)に酸化反応をさせる物質のことをいう。
The purge chamber 45 is filled with a purge gas (for example, a mixed gas obtained by mixing O 2 gas and N 2 gas).
In the purge chamber 45, an excess (excess) first precursor (for example, trimethylaluminum (TMA)) and a by-product that are adsorbed on the one surface 11 a of the substrate 11 by passing through the precursor adsorption chamber 46. The second precursor (for example, H 2 O) and by-products that are excessively adsorbed on the one surface 11a of the substrate 11 by passing through the second precursor supply nozzle 47 are removed. Remove.
The “second precursor” in the present invention refers to a substance that causes the first precursor (TMA in this embodiment) to undergo an oxidation reaction.

前駆体吸着用チャンバ46は、パージ用チャンバ45内に収容されており、第2の前駆体供給用ノズル47の前段に配置されている。
前駆体吸着用チャンバ46は、前駆体吸着用チャンバ46内に基材11を導入するための導入口(図示せず)と、パージ用チャンバ45内(言い換えれば、前駆体吸着用チャンバ46外)に基材11を導出するための導出口(図示せず)と、を有する。
The precursor adsorption chamber 46 is accommodated in the purge chamber 45 and is disposed in front of the second precursor supply nozzle 47.
The precursor adsorption chamber 46 includes an introduction port (not shown) for introducing the base material 11 into the precursor adsorption chamber 46 and a purge chamber 45 (in other words, outside the precursor adsorption chamber 46). And a lead-out port (not shown) for leading out the base material 11.

第1の前駆体としてトリメチルアルミニウム(TMA)を用いて、原子層堆積膜12として酸化アルミニウム(Al)膜を形成する場合、前駆体吸着用チャンバ46内は、窒素ガスとトリメチルアルミニウム(TMA)とが混合された雰囲気にすることができる。
この場合、前駆体吸着用チャンバ46内の圧力は、例えば、10〜50Pa、前駆体吸着用チャンバ46の内壁の温度は、例えば、70℃に保持することができる。
When trimethylaluminum (TMA) is used as the first precursor and an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film is formed as the atomic layer deposition film 12, the precursor adsorption chamber 46 contains nitrogen gas and trimethylaluminum ( (TMA) can be mixed.
In this case, the pressure in the precursor adsorption chamber 46 can be maintained at 10 to 50 Pa, for example, and the temperature of the inner wall of the precursor adsorption chamber 46 can be maintained at 70 ° C., for example.

第2の前駆体供給用ノズル47は、パージ用チャンバ45内に収容されており、前駆体吸着用チャンバ46の後段に配置されている。
第2の前駆体供給用ノズル47は、基材11と対向するように配置されている。第2の前駆体供給用ノズル47は、基材11の一面11aに水を供給するためのノズルである。
The second precursor supply nozzle 47 is accommodated in the purge chamber 45, and is disposed downstream of the precursor adsorption chamber 46.
The second precursor supply nozzle 47 is disposed so as to face the base material 11. The second precursor supply nozzle 47 is a nozzle for supplying water to the one surface 11 a of the substrate 11.

原子層堆積膜12として酸化アルミニウム(Al)膜を形成する場合、第2の前駆体供給用ノズル47内は、窒素ガスと水とが存在する雰囲気にすることができる。
この場合、第2の前駆体供給用ノズル47内の圧力は、例えば、10〜50Pa、第2の前駆体供給用ノズル47の内壁の温度は、例えば、70℃に保持することができる。
この場合、第2の前駆体供給用ノズル47と対向する基材11では、基材11の一面11aに吸着したトリメチルアルミニウム(TMA)と水とが反応することで、原子層堆積膜12である酸化アルミニウム(Al)膜の一部を構成する一原子層レベルの酸化アルミニウム(Al)層が形成される。
When an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film is formed as the atomic layer deposition film 12, the atmosphere in which the nitrogen gas and water exist can be set in the second precursor supply nozzle 47.
In this case, the pressure in the second precursor supply nozzle 47 can be maintained at 10 to 50 Pa, for example, and the temperature of the inner wall of the second precursor supply nozzle 47 can be maintained at 70 ° C., for example.
In this case, in the base material 11 facing the second precursor supply nozzle 47, the trimethylaluminum (TMA) adsorbed on the one surface 11a of the base material 11 and water react to form the atomic layer deposition film 12. An atomic oxide level aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layer constituting a part of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film is formed.

その後、トリメチルアルミニウム(TMA)と水とが反応した基材11は、第2の前駆体供給用ノズル47から導出され、パージ用チャンバ45内に搬送される。そして、パージ用チャンバ45内で余分(過剰)な第2の前駆体(この場合、HO)、及び副生成物が除去されることで、一面11aに一原子層レベルの酸化アルミニウム(Al)層が形成される。
そして、該酸化アルミニウム(Al)層が形成された基材11は、パージ用チャンバ45の外に導出される。
Thereafter, the base material 11 in which trimethylaluminum (TMA) and water have reacted is led out from the second precursor supply nozzle 47 and conveyed into the purge chamber 45. Then, excess (excess) second precursor (in this case, H 2 O) and by-products are removed in the purge chamber 45, so that one atomic layer level aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layer is formed.
Then, the base material 11 on which the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layer is formed is led out of the purge chamber 45.

上記説明した1つの膜形成部43内で行われる一連の処理を1サイクルとして、一原子層レベルの酸化アルミニウム(Al)層が形成され、上記1サイクルの処理が原子層堆積膜形成部26を構成する複数の膜形成部43でそれぞれ1回ずつ行われることで、積層された該酸化アルミニウム(Al)層の厚さの合計の値と酸化アルミニウム(Al)膜の所望の厚さとを略一致させる。 A series of processes performed in one film forming unit 43 described above is set as one cycle, and an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layer of one atomic layer level is formed, and the process of the one cycle is performed to form an atomic layer deposited film. Each of the plurality of film forming portions 43 constituting the portion 26 is performed once, so that the total thickness of the laminated aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layers and the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) The desired thickness of the film is substantially matched.

したがって、原子層堆積膜形成部26を構成する膜形成部43の数は、原子層堆積膜12である酸化アルミニウム(Al)膜の所望の厚さに応じて決定される。
例えば、基材11の一面11aに、厚さ(所望の厚さ)10nmの酸化アルミニウム(Al)膜を形成する場合で、かつ1サイクルの酸化アルミニウム(Al)層の厚さが0.14〜0.15nmの場合、70サイクルの処理が必要となる。
したがって、この場合、原子層堆積膜形成部26を構成する膜形成部43の数は、70個必要となる。
なお、原子層堆積膜形成部26において、原子層堆積膜12を成膜する幅を規定することができる。
Therefore, the number of film forming parts 43 constituting the atomic layer deposited film forming part 26 is determined according to a desired thickness of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film that is the atomic layer deposited film 12.
For example, on one surface 11a of the substrate 11, the thickness of the thickness (desired thickness) 10 nm aluminum oxide (Al 2 O 3) is the case of forming a film, and 1 cycle of aluminum oxide (Al 2 O 3) layer When the thickness is 0.14 to 0.15 nm, 70 cycles of treatment are required.
Therefore, in this case, the number of film forming parts 43 constituting the atomic layer deposited film forming part 26 is 70.
In the atomic layer deposition film forming unit 26, the width for forming the atomic layer deposition film 12 can be defined.

図4は、図2に示す積層体製造装置のうち、領域Eに対応する部分を拡大した図である。図4において、図1及び図2に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図5は、図2に示すガイドローラの斜視図である。図5では、図2及び図4に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
FIG. 4 is an enlarged view of a portion corresponding to the region E in the laminated body manufacturing apparatus shown in FIG. 4, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
FIG. 5 is a perspective view of the guide roller shown in FIG. In FIG. 5, the same components as those shown in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals.

図6は、ガイドローラ、一対の押さえローラ、及びガイドローラと一対の押さえローラとの間に位置する原子層堆積膜が形成された基材の断面図である。図6において、図1、図2、図4、及び図5に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。   FIG. 6 is a cross-sectional view of a base material on which a guide roller, a pair of pressing rollers, and an atomic layer deposition film positioned between the guide roller and the pair of pressing rollers are formed. 6, the same components as those shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5 are denoted by the same reference numerals.

図2、及び図4〜図6を参照するに、ガイドローラ27は、原子層堆積膜形成部26と中間室29との間に位置する支持部材21の外面21aの近傍に配置されている。
ガイドローラ27は、一対(2つ)のガイドローラ本体51と、回転軸52と、を有する。一対のガイドローラ本体51は、円柱形状とされている。一対のガイドローラ本体51は、それぞれローラ面51aを有する。
2 and 4 to 6, the guide roller 27 is disposed in the vicinity of the outer surface 21 a of the support member 21 positioned between the atomic layer deposition film forming unit 26 and the intermediate chamber 29.
The guide roller 27 includes a pair (two) of guide roller main bodies 51 and a rotation shaft 52. The pair of guide roller main bodies 51 has a cylindrical shape. Each of the pair of guide roller bodies 51 has a roller surface 51a.

一対のローラ面51aは、支持部材21の外面21aにより搬送される原子層堆積膜12の一面12の外周部と接触可能な位置に配置されている。
原子層堆積膜12の一面12aと接触するローラ面51aの幅Wは、例えば、基材11の幅Wの5〜10%程度の値にすることができる。
The pair of roller surfaces 51 a is disposed at a position where it can come into contact with the outer peripheral portion of the one surface 12 of the atomic layer deposition film 12 conveyed by the outer surface 21 a of the support member 21.
Width W of the roller surface 51a in contact with one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 2, for example, can be set to a value of about 5 to 10% of the width W 1 of the substrate 11.

このように、原子層堆積膜12の一面12aの外周部のみと接触し、原子層堆積膜12が形成された基材11を第2の処理室であるオーバーコート層形成室61(以下、オーバーコート層形成室61を「第2の処理室」ということもある。)内に案内するガイドローラ27を有することで、原子層堆積膜12の一面12a全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜12にガイドローラ27に起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜12のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材11と原子層堆積膜12との間の密着性の低下を抑制できる。
In this way, the base 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed in contact with only the outer peripheral portion of the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 is transferred to an overcoat layer forming chamber 61 (hereinafter referred to as an overcoat layer 61). The coating layer forming chamber 61 is sometimes referred to as a “second processing chamber.”) By using the guide roller 27 for guiding the coating layer forming chamber 61 into the second processing chamber, a conventional guide roller that contacts the entire surface 12a of the atomic layer deposition film 12 is used. Compared to the case, it is possible to suppress the generation of scratches caused by the guide roller 27 in the atomic layer deposition film 12.
Thereby, while the fall of the gas barrier property of the atomic layer deposition film 12 can be suppressed, the fall of the adhesiveness between the base material 11 and the atomic layer deposition film 12 can be suppressed.

図2及び図6を参照するに、一対(2つ)の押さえローラ28は、押さえローラ本体54と、回転軸55と、をそれぞれ有する。
押さえローラ本体54は、基材11の他面11bの外周部と接触するローラ面54aを有する。押さえローラ本体54は、ローラ面54aがガイドローラ本体51のローラ面51aと対向する位置に配置されている。回転軸55は、その一端が押さえローラ本体54と接続されている。
上記構成とされた押さえローラ54は、ガイドローラ本体51に対して、ガイドローラ本体51のローラ面51aと接触する原子層堆積膜12が形成された基材11を押し付けるためのローラである。
Referring to FIGS. 2 and 6, the pair (two) of pressing rollers 28 includes a pressing roller body 54 and a rotation shaft 55.
The pressing roller main body 54 has a roller surface 54 a that comes into contact with the outer peripheral portion of the other surface 11 b of the base material 11. The pressing roller body 54 is disposed at a position where the roller surface 54 a faces the roller surface 51 a of the guide roller body 51. One end of the rotating shaft 55 is connected to the pressing roller main body 54.
The pressing roller 54 configured as described above is a roller for pressing the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 that contacts the roller surface 51 a of the guide roller body 51 is pressed against the guide roller body 51.

このように、ガイドローラ本体51のローラ面51aに対して、ガイドローラ本体51と接触する原子層堆積膜12が形成された基材11を押し付ける押さえローラ54を有することで、ガイドローラ本体51のローラ面51aに対して、原子層堆積膜12が形成された基材11をしっかりと押し当てて、ローラ面51aから原子層堆積膜12が形成された基材11が外れることを抑制可能となるので、基材11の搬送方向を安定して変更させることができる。   Thus, by having the pressing roller 54 that presses the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 that contacts the guide roller body 51 is pressed against the roller surface 51 a of the guide roller body 51, It is possible to prevent the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed from coming off the roller surface 51a by firmly pressing the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed against the roller surface 51a. Therefore, the conveyance direction of the base material 11 can be changed stably.

図2を参照するに、中間室29は、支持部材21及び原子層堆積膜形成部26から離間した位置に配置されている。中間室29は、第1の導入口29−1と、第2の導入口29−2と、第1の導出口29−3と、第2の導出口29−4と、を有する。
第1の導入口29−1は、中間室29の外から中間室29内に、原子層堆積膜12が形成された基材11を導入させるための導入口である。第2の導入口29−2は、中間室29内からオーバーコート層形成部31内に、原子層堆積膜12が形成された基材11を導入させるための導入口である。
Referring to FIG. 2, the intermediate chamber 29 is disposed at a position separated from the support member 21 and the atomic layer deposition film forming unit 26. The intermediate chamber 29 has a first inlet 29-1, a second inlet 29-2, a first outlet 29-3, and a second outlet 29-4.
The first introduction port 29-1 is an introduction port for introducing the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed from the outside of the intermediate chamber 29 into the intermediate chamber 29. The second introduction port 29-2 is an introduction port for introducing the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed from the intermediate chamber 29 into the overcoat layer forming unit 31.

第1の導出口29−3は、オーバーコート層形成部31内から中間室29内に、オーバーコート層形成部31でオーバーコート層14が形成された基材11を導出するための導出口である。
第2の導出口29−4は、中間室29内から中間室29の外に、オーバーコート層形成部31でオーバーコート層14が形成された基材11を導出するための導出口である。
中間室29は、第1の処理室から第2の処理室に基材11を搬送する際、及び第2の処理室から基材11を搬出させる際に使用される。
The first outlet 29-3 is an outlet for leading the base material 11 on which the overcoat layer 14 is formed in the overcoat layer forming part 31 from the overcoat layer forming part 31 into the intermediate chamber 29. is there.
The second outlet 29-4 is an outlet for leading the substrate 11 on which the overcoat layer 14 is formed by the overcoat layer forming portion 31 from the intermediate chamber 29 to the outside of the intermediate chamber 29.
The intermediate chamber 29 is used when the substrate 11 is transported from the first processing chamber to the second processing chamber, and when the substrate 11 is unloaded from the second processing chamber.

このように、第1の処理室から第2の処理室に基材11を搬送する際、及び第2の処理室から基材11を搬出させる際に通過する中間室29を有することで、例えば、第1の処理室と第2の処理室との間の真空度が大きく異なる場合、中間室29の真空度を第1の処理室の真空度と第2の処理室の真空度との間の値にすることで、段階的に真空度を変化させることができる。
具体的には、第1の処理室(具体的には、パージ用チャンバ45内)の真空度が100Pa、第2の処理室(オーバーコート層形成室61内)の真空度が0.01Paの場合、中間室29内の真空度は、例えば、1Paとすることができる。
Thus, by having the intermediate chamber 29 that passes when the substrate 11 is transported from the first processing chamber to the second processing chamber and when the substrate 11 is unloaded from the second processing chamber, for example, When the degree of vacuum between the first processing chamber and the second processing chamber differs greatly, the degree of vacuum in the intermediate chamber 29 is set between the degree of vacuum in the first processing chamber and the degree of vacuum in the second processing chamber. With this value, the degree of vacuum can be changed step by step.
Specifically, the degree of vacuum in the first processing chamber (specifically, in the purge chamber 45) is 100 Pa, and the degree of vacuum in the second processing chamber (in the overcoat layer forming chamber 61) is 0.01 Pa. In this case, the degree of vacuum in the intermediate chamber 29 can be set to 1 Pa, for example.

また、中間室29を設け、中間29を介して、第2の処理室に原子層堆積膜12が形成された基材11を搬送することで、第1の処理室で使用するガスと第2の処理室で使用するガスとが混合されることを抑制できる。   In addition, an intermediate chamber 29 is provided, and the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed is transferred to the second processing chamber via the intermediate 29, whereby the gas used in the first processing chamber and the second gas are used. Mixing with the gas used in the processing chamber can be suppressed.

オーバーコート層形成部31は、図1に示すオーバーコート層14が形成される部分であり、オーバーコート層形成室61(第2の処理室)と、第1のローラ62と、第2のローラ63と、原料タンク65と、原料供給配管66と、原料供給用ポンプ68と、噴霧器69と、気化器72と、気体供給配管74と、コーティングノズル76と、光照射部78と、を有する。   The overcoat layer forming portion 31 is a portion where the overcoat layer 14 shown in FIG. 1 is formed, and includes an overcoat layer forming chamber 61 (second processing chamber), a first roller 62, and a second roller. 63, a raw material tank 65, a raw material supply pipe 66, a raw material supply pump 68, a sprayer 69, a vaporizer 72, a gas supply pipe 74, a coating nozzle 76, and a light irradiation unit 78.

オーバーコート層形成室61は、中間室29に隣接して配置されており、第2の導入口29−2及び第1の導出口29−3を露出するように区画されている。オーバーコート層形成室61は、第1の処理室の外側で、かつ第1の処理室から離間した位置に配置されている。
オーバーコート層形成室61は、第1のローラ62、第2のローラ63、原料タンク65、原料供給配管66、原料供給用ポンプ68、噴霧器69、気化器72、気体供給配管74、コーティングノズル76、及び光照射部78を収容している。
オーバーコート層形成室61内の雰囲気は、コート材料の架橋の阻害にならないように、例えば、不活性ガス雰囲気(例えば、窒素雰囲気)にするとよい。
The overcoat layer forming chamber 61 is disposed adjacent to the intermediate chamber 29 and is partitioned so as to expose the second inlet 29-2 and the first outlet 29-3. The overcoat layer forming chamber 61 is disposed outside the first processing chamber and at a position separated from the first processing chamber.
The overcoat layer forming chamber 61 includes a first roller 62, a second roller 63, a raw material tank 65, a raw material supply pipe 66, a raw material supply pump 68, a sprayer 69, a vaporizer 72, a gas supply pipe 74, and a coating nozzle 76. , And the light irradiation part 78 are accommodated.
The atmosphere in the overcoat layer forming chamber 61 may be, for example, an inert gas atmosphere (for example, a nitrogen atmosphere) so as not to hinder the crosslinking of the coating material.

このように、原子層堆積膜12が形成される第1の処理室の外側で第1の処理室から離間した位置に配置され、かつ原子層堆積膜12の一面12aにオーバーコート層14(図1参照)を形成するオーバーコート層形成室61(第2の処理室)を有することで、第2の処理室内で使用するガスが第1の処理室内に移動することを抑制可能になる共に、第1の処理室内で使用するガスが第2の処理室内に移動することを抑制可能となる。   In this manner, the overcoat layer 14 (see FIG. 5) is disposed on the outer surface of the first processing chamber where the atomic layer deposition film 12 is formed and spaced from the first processing chamber, and on one surface 12a of the atomic layer deposition film 12. 1), the gas used in the second processing chamber can be prevented from moving into the first processing chamber, and the overcoat layer forming chamber 61 (second processing chamber) is formed. It is possible to suppress the gas used in the first processing chamber from moving into the second processing chamber.

これにより、第1の処理室内で使用するガスと第2の処理室内で使用するガスとが混合された状態で、原子層堆積膜12及びオーバーコート層14が形成されることを抑制可能となるので、原子層堆積膜12及びオーバーコート層14の性能(膜質や膜特性等)を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜12を形成することができる。   Thereby, it is possible to suppress the atomic layer deposition film 12 and the overcoat layer 14 from being formed in a state where the gas used in the first processing chamber and the gas used in the second processing chamber are mixed. Therefore, the performance (film quality, film characteristics, etc.) of the atomic layer deposition film 12 and the overcoat layer 14 can be improved. That is, the atomic layer deposition film 12 having excellent gas barrier properties can be formed.

第1のローラ62は、第2の導入口29−2の近傍に配置されている。第1のローラ62は、第1及び第2の導入口29−1,29−2を通過した基材11の他面11b(図1参照)と接触することで、原子層堆積膜12が形成された基材11の搬送方向を90度変更させて、第2のローラ63に向かう方向に基材11を搬送させる。   The first roller 62 is disposed in the vicinity of the second introduction port 29-2. The first roller 62 is in contact with the other surface 11b (see FIG. 1) of the base material 11 that has passed through the first and second introduction ports 29-1 and 29-2, whereby the atomic layer deposition film 12 is formed. The transport direction of the base material 11 is changed by 90 degrees, and the base material 11 is transported in the direction toward the second roller 63.

第2のローラ63は、第1の導出口29−3の近傍に配置されている。第2のローラ63は、第1のローラ62により搬送され、かつ原子層堆積膜12の一面12aにオーバーコート層14が形成された基材11の他面11b(図1参照)と接触することで、基材11の搬送方向を90度変更させて、第1及び第2の導出口29−3,29−4に向かう方向に基材11を搬送する。   The second roller 63 is disposed in the vicinity of the first outlet 29-3. The second roller 63 is conveyed by the first roller 62 and is in contact with the other surface 11b (see FIG. 1) of the substrate 11 on which the overcoat layer 14 is formed on the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12. Then, the conveyance direction of the base material 11 is changed by 90 degrees, and the base material 11 is conveyed in the direction toward the first and second outlets 29-3 and 29-4.

原料タンク65は、原料供給用配管68を介して、噴霧器69と接続されている。原料タンク65には、オーバーコート層14(図1参照)の母材となるコート材料(例えば、アクリルモノマー等)が充填されている。
原料供給配管66は、その一端が原料タンク65と接続されており、他端が噴霧器69と接続されている。
The raw material tank 65 is connected to a sprayer 69 via a raw material supply pipe 68. The raw material tank 65 is filled with a coating material (for example, an acrylic monomer) serving as a base material of the overcoat layer 14 (see FIG. 1).
One end of the raw material supply pipe 66 is connected to the raw material tank 65, and the other end is connected to the sprayer 69.

原料供給用ポンプ68は、原料タンク65の近傍に位置する原料供給配管66に設けられている。原料供給用ポンプ68は、原料供給配管66を介して、原料タンク65に充填されたコート材料を噴霧器69に供給する。
噴霧器69は、原料供給配管66の他端、及び気化器72と接続されている。噴霧器69は、原料供給配管66を介して供給されたコート材料を気化器72に対して噴霧する。噴霧器69としては、例えば、アトマイザーを用いることができる。
The raw material supply pump 68 is provided in a raw material supply pipe 66 located in the vicinity of the raw material tank 65. The raw material supply pump 68 supplies the coating material filled in the raw material tank 65 to the sprayer 69 via the raw material supply pipe 66.
The sprayer 69 is connected to the other end of the raw material supply pipe 66 and the vaporizer 72. The sprayer 69 sprays the coating material supplied via the raw material supply pipe 66 to the vaporizer 72. As the sprayer 69, for example, an atomizer can be used.

気化器72は、噴霧器69及び気体供給配管74と接続されている。気化器72では、噴霧器62により噴霧されたコート材料を気化させることで、コート材料を気体状態にする。この気体状態とされたコート材料は、気体供給配管74を介して、コーティングノズル76に供給される。気化器72としては、例えば、エパボレーターを用いることができる。
気体供給配管74は、その一端が気化器72と接続されており、他端がコーティングノズル76と接続されている。気体供給配管74は、気体状態とされたコート材料をコーティングノズル76に供給する。気体供給配管74は、高温に保たれた配管である。
The vaporizer 72 is connected to the sprayer 69 and the gas supply pipe 74. In the vaporizer 72, the coating material sprayed by the spraying device 62 is vaporized, so that the coating material is changed to a gas state. The coating material in a gaseous state is supplied to the coating nozzle 76 via the gas supply pipe 74. As the vaporizer 72, for example, an evaporator can be used.
The gas supply pipe 74 has one end connected to the vaporizer 72 and the other end connected to the coating nozzle 76. The gas supply pipe 74 supplies the coating material in a gaseous state to the coating nozzle 76. The gas supply pipe 74 is a pipe kept at a high temperature.

コーティングノズル76は、第1のローラ62を通過直後の基材11に形成された原子層堆積膜12の一面12a(図1参照)に、気体状態とされたコート材料を噴射することが可能な位置に配置されている。
原子層堆積膜12の一面12aに、噴射された気体状態とされたコート材料は、被膜層(オーバーコート層14の母材)となる。
The coating nozzle 76 can spray a coating material in a gaseous state onto one surface 12a (see FIG. 1) of the atomic layer deposition film 12 formed on the base material 11 immediately after passing through the first roller 62. Placed in position.
The coating material that has been jetted onto the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 becomes a coating layer (a base material of the overcoat layer 14).

光照射部78は、コーティングノズル76と第2のローラ63との間に搬送される上記被膜層に光(例えば、電子線や紫外線等)を照射可能な位置に配置されている。
上記被膜層は、光(例えば、電子線や紫外線等)を照射されることで、架橋し、硬化されたオーバーコート層14が形成される。これにより、図1に示す積層体10が形成される。
The light irradiation unit 78 is disposed at a position where light (for example, an electron beam, ultraviolet light, or the like) can be applied to the coating layer conveyed between the coating nozzle 76 and the second roller 63.
The coating layer is crosslinked by being irradiated with light (for example, an electron beam or ultraviolet rays) to form a cured overcoat layer 14. Thereby, the laminated body 10 shown in FIG. 1 is formed.

その後、第2のローラ63を通過した積層体10は、第1の導出口29−3を介して、中間室29に導入され、次いで、第2の導出口29−4を介して、中間室29の外に導出され、ローラ32に向かう方向に搬送される。   Thereafter, the laminated body 10 that has passed through the second roller 63 is introduced into the intermediate chamber 29 via the first outlet 29-3, and then, the intermediate chamber via the second outlet 29-4. 29 is led out and is conveyed in a direction toward the roller 32.

図7は、図2に示す積層体製造装置のうち、領域Fに対応する部分を拡大した図である。図7において、図2〜図4に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。   FIG. 7 is an enlarged view of a portion corresponding to the region F in the laminated body manufacturing apparatus shown in FIG. 7, the same components as those shown in FIGS. 2 to 4 are denoted by the same reference numerals.

図2及び図7を参照するに、ローラ32は、支持部材21の外面21aと対向するように配置され、かつ積層体10を構成するオーバーコート層14の一面14aと接触するローラ面32aを有する。
ローラ32は、ローラ面32aと支持部材21の外面21aとの間に積層体10を挟み込めるように、支持部材21に近接して配置されている。
ローラ32を通過した積層体10は、支持部材21の外面21aに沿って、積層体巻き取り部33(具体的には、積層体巻き取り部33を構成するダンサーローラ81)に搬送される。
2 and 7, the roller 32 has a roller surface 32 a that is disposed to face the outer surface 21 a of the support member 21 and that contacts the one surface 14 a of the overcoat layer 14 that constitutes the laminate 10. .
The roller 32 is disposed close to the support member 21 so that the laminated body 10 can be sandwiched between the roller surface 32 a and the outer surface 21 a of the support member 21.
The laminated body 10 that has passed the roller 32 is conveyed along the outer surface 21a of the support member 21 to the laminated body winding part 33 (specifically, the dancer roller 81 that constitutes the laminated body winding part 33).

図1及び図2を参照するに、積層体巻き取り部33は、ダンサーローラ81と、巻き取りローラ82と、を有する。
ダンサーローラ81は、ローラ32の後段に設けられている。ダンサーローラ81は、積層体10を構成するオーバーコート層14の一面14aと接触するローラ面を有する。ダンサーローラ81は、ダンサーローラ81のローラ面と支持部材21の外面21aとの間に積層体10を挟み込めるように、支持部材21に近接して配置されている。
ダンサーローラ81は、積層体10が巻き取りローラ82に巻き取られる際に、積層体10に対して所定のテンションを印加させる機能を有する。ダンサーローラ81を通過した積層体10は、巻き取りローラ82に搬送される。
Referring to FIGS. 1 and 2, the laminated body winding unit 33 includes a dancer roller 81 and a winding roller 82.
The dancer roller 81 is provided at the rear stage of the roller 32. The dancer roller 81 has a roller surface that comes into contact with one surface 14 a of the overcoat layer 14 constituting the laminate 10. The dancer roller 81 is disposed close to the support member 21 so that the laminated body 10 can be sandwiched between the roller surface of the dancer roller 81 and the outer surface 21 a of the support member 21.
The dancer roller 81 has a function of applying a predetermined tension to the laminate 10 when the laminate 10 is taken up by the take-up roller 82. The laminate 10 that has passed the dancer roller 81 is conveyed to the take-up roller 82.

巻き取りローラ82は、ダンサーローラ81の外径よりも大きな外径とされたローラである。巻き取りローラ82は、ダンサーローラ81の後段に配置されている。巻き取りローラ82は、シート状とされた積層体10をロール状に巻き取るためのローラである。巻き取りローラ82のローラ面は、積層体10を構成するオーバーコート層14の一面14aと接触する。
よって、巻き取りローラのローラ面が原子層堆積膜の一面と直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜に巻き取りローラに起因する傷の発生を抑制することができる。
The winding roller 82 is a roller having an outer diameter larger than that of the dancer roller 81. The take-up roller 82 is arranged at the rear stage of the dancer roller 81. The take-up roller 82 is a roller for taking up the sheet 10 in a roll shape. The roller surface of the take-up roller 82 is in contact with one surface 14 a of the overcoat layer 14 constituting the laminate 10.
Therefore, the roller surface of the take-up roller does not come into direct contact with one surface of the atomic layer deposition film, so that the generation of scratches on the atomic layer deposition film due to the take-up roller can be suppressed.

第1の実施の形態の積層体製造装置によれば、原子層堆積膜12が形成される第1の処理室の外側で第1の処理室から離間した位置に配置され、かつ原子層堆積膜12の一面12aにオーバーコート層14(図1参照)を形成するオーバーコート層形成室61(第2の処理室)を有することで、第2の処理室内で使用するガスが第1の処理室内に移動することを抑制可能になる共に、第1の処理室内で使用するガスが第2の処理室内に移動することを抑制可能となる。   According to the laminated body manufacturing apparatus of the first embodiment, the atomic layer deposition film is disposed outside the first processing chamber in which the atomic layer deposition film 12 is formed and is spaced from the first processing chamber. 12 has an overcoat layer forming chamber 61 (second processing chamber) for forming an overcoat layer 14 (see FIG. 1) on one surface 12a, so that the gas used in the second processing chamber is in the first processing chamber. It is possible to suppress the movement of the gas used in the first processing chamber and the movement of the gas used in the first processing chamber to the second processing chamber.

これにより、第1の処理室内で使用するガスと第2の処理室内で使用するガスとが混合された状態で、原子層堆積膜12及びオーバーコート層14が形成されることを抑制可能となるので、原子層堆積膜12及びオーバーコート層14の性能(膜質や膜特性等)を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜12を形成することができる。   Thereby, it is possible to suppress the atomic layer deposition film 12 and the overcoat layer 14 from being formed in a state where the gas used in the first processing chamber and the gas used in the second processing chamber are mixed. Therefore, the performance (film quality, film characteristics, etc.) of the atomic layer deposition film 12 and the overcoat layer 14 can be improved. That is, the atomic layer deposition film 12 having excellent gas barrier properties can be formed.

また、原子層堆積膜12の一面12aの外周部のみと接触し、原子層堆積膜12が形成された基材11をオーバーコート層形成室61(第2の処理室)内に案内するガイドローラ27を有することで、原子層堆積膜12の一面12a全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜12にガイドローラ27に起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜12のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材11と原子層堆積膜12との間の密着性の低下を抑制できる。
Further, a guide roller that contacts only the outer peripheral portion of one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 and guides the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed into the overcoat layer formation chamber 61 (second processing chamber). 27, the generation of scratches caused by the guide roller 27 in the atomic layer deposition film 12 can be suppressed as compared with the case where a conventional guide roller that contacts the entire surface 12a of the atomic layer deposition film 12 is used. Can do.
Thereby, while the fall of the gas barrier property of the atomic layer deposition film 12 can be suppressed, the fall of the adhesiveness between the base material 11 and the atomic layer deposition film 12 can be suppressed.

さらに、積層体10を構成するオーバーコート層14の一面14aと接触することで、積層体10をロール状に巻き取る積層体巻き取り部33を有することで、層体巻き取り部33を構成するダンサーローラ81及び巻き取りローラ82のローラ面が原子層堆積膜12の一面12aと直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜12にダンサーローラ81及び巻き取りローラ82に起因する傷が発生することを抑制できる。   Furthermore, it has the laminated body winding part 33 which winds up the laminated body 10 by roll shape by contacting with the one surface 14a of the overcoat layer 14 which comprises the laminated body 10, and comprises the laminated body winding part 33. Since the roller surfaces of the dancer roller 81 and the take-up roller 82 are not in direct contact with the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12, the atomic layer deposition film 12 is damaged due to the dancer roller 81 and the take-up roller 82. This can be suppressed.

<第1の実施の形態の積層体の製造方法>
図8は、本発明の第1の実施の形態に係る積層体の製造方法を説明するためのフローチャートである。
次に、図2〜図4、図7、及び図8を参照して、第1の実施の形態に係る積層体の製造方法について説明する。
<The manufacturing method of the laminated body of 1st Embodiment>
FIG. 8 is a flowchart for explaining the manufacturing method of the laminated body according to the first embodiment of the present invention.
Next, with reference to FIG. 2 to FIG. 4, FIG. 7, and FIG. 8, a manufacturing method of the laminate according to the first embodiment will be described.

図8に示すフローチャートの処理が開始されると、基材搬送部23により、基材巻回用ローラ36に巻回された基材11(例えば、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)よりなるフィルム)が支持部材21の外面21aに沿って、プラズマ前処理部24に向かう方向に搬送される。このとき、基材11は、他面11bが支持部材21の外面21aと接触するように搬送される。   When the processing of the flowchart shown in FIG. 8 is started, the base material 11 (for example, a film made of polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of 100 μm) wound around the base material winding roller 36 by the base material transport unit 23. ) Is conveyed along the outer surface 21 a of the support member 21 in the direction toward the plasma pretreatment unit 24. At this time, the base material 11 is transported so that the other surface 11 b contacts the outer surface 21 a of the support member 21.

STEP1では、基材11の一面11aをプラズマ前処理する。具体的には、プラズマ前処理部24により、例えば、酸素プラズマ雰囲気に基材11の一面11aを暴露させることで、基材11の一面11aの改質を行う。
その後、一面11aが改質された基材は、支持部材21の外面21aに沿って、原子層堆積膜形成部26に搬送され、処理は、STEP2へと進む。
なお、プラズマ前処理の条件は、基材11の材料の特性に応じて、適宜選択することができる。
In STEP1, the surface 11a of the substrate 11 is subjected to plasma pretreatment. Specifically, the surface 11a of the base 11 is modified by exposing the surface 11a of the base 11 to an oxygen plasma atmosphere by the plasma pretreatment unit 24, for example.
Thereafter, the base material whose one surface 11a is modified is conveyed along the outer surface 21a of the support member 21 to the atomic layer deposition film forming unit 26, and the process proceeds to STEP2.
The conditions for the plasma pretreatment can be appropriately selected according to the characteristics of the material of the substrate 11.

STEP2では、複数の膜形成部43を有する原子層堆積膜形成部26により、基材11の一面11aに、所望の厚さとされた原子層堆積膜12が形成される(原子層堆積膜形成工程)。
具体的には、STEP2では、以下の処理が行われる。始めに、搬送された基材11が1つ目の膜形成部43に到達すると、基材11は、不活性ガス雰囲気(例えば、窒素雰囲気)とされたパージ用チャンバ45内に導入される。
パージ用チャンバ45内では、余分(過剰)な第1の前駆体(例えば、トリメチルアルミニウム(TMA))の除去、及びSTEP1で処理された基材11の一面11aに吸着した副生成物の除去が行われる。
In STEP 2, the atomic layer deposition film 12 having a desired thickness is formed on the one surface 11 a of the substrate 11 by the atomic layer deposition film formation unit 26 having the plurality of film formation units 43 (atomic layer deposition film formation step). ).
Specifically, in STEP 2, the following processing is performed. First, when the conveyed base material 11 reaches the first film forming portion 43, the base material 11 is introduced into a purge chamber 45 that is set to an inert gas atmosphere (for example, a nitrogen atmosphere).
In the purge chamber 45, removal of excess (excess) first precursor (for example, trimethylaluminum (TMA)) and removal of by-products adsorbed on the one surface 11a of the substrate 11 treated with STEP1 are performed. Done.

次いで、基材11は、パージ用チャンバ45内に配置された前駆体吸着用チャンバ46内に導入する。前駆体吸着用チャンバ46内の雰囲気を、例えば、窒素ガスとトリメチルアルミニウム(TMA)とが混合された雰囲気とする場合、前駆体吸着用チャンバ46内の圧力は、例えば、10〜50Paにすることができる。この場合、前駆体吸着用チャンバ46の内壁の温度は、例えば、70℃に保持することができる。
この場合、前駆体吸着用チャンバ46内では、基材11の一面11aに前駆体としてトリメチルアルミニウム(TMA)が吸着する。
Next, the base material 11 is introduced into a precursor adsorption chamber 46 disposed in the purge chamber 45. For example, when the atmosphere in the precursor adsorption chamber 46 is an atmosphere in which nitrogen gas and trimethylaluminum (TMA) are mixed, the pressure in the precursor adsorption chamber 46 is, for example, 10 to 50 Pa. Can do. In this case, the temperature of the inner wall of the precursor adsorption chamber 46 can be maintained at 70 ° C., for example.
In this case, in the precursor adsorption chamber 46, trimethylaluminum (TMA) is adsorbed on the one surface 11a of the substrate 11 as a precursor.

その後、一面に前駆体を吸着した基材11は、前駆体吸着用チャンバ46から導出され、前駆体吸着用チャンバ46と第2の前駆体供給用ノズル47との間に位置するパージ用チャンバ45内において、余分(過剰)な前駆体(トリメチルアルミニウム(TMA))が除去される。   Thereafter, the base material 11 having the precursor adsorbed on one surface thereof is led out from the precursor adsorption chamber 46, and the purge chamber 45 located between the precursor adsorption chamber 46 and the second precursor supply nozzle 47. Inside, excess (excess) precursor (trimethylaluminum (TMA)) is removed.

次いで、一面11aに前駆体を吸着した基材11は、第2の前駆体供給用ノズル47内に導入される。
第2の前駆体供給用ノズル47内の雰囲気を、例えば、窒素ガスと水とが混在する雰囲気とする場合、第2の前駆体供給用ノズル47内の圧力は、例えば、10〜50Paにすることができる。この場合、第2の前駆体供給用ノズル47の内壁の温度は、例えば、70℃に保持することができる。
この場合、第2の前駆体供給用ノズル47内では、トリメチルアルミニウム(TMA)と水とが反応することで、原子層堆積膜12である酸化アルミニウム(Al)膜の一部を構成する一原子層レベルの酸化アルミニウム(Al)層が形成される。
Next, the base material 11 having the precursor adsorbed on the one surface 11 a is introduced into the second precursor supply nozzle 47.
For example, when the atmosphere in the second precursor supply nozzle 47 is an atmosphere in which nitrogen gas and water are mixed, the pressure in the second precursor supply nozzle 47 is, for example, 10 to 50 Pa. be able to. In this case, the temperature of the inner wall of the second precursor supply nozzle 47 can be maintained at 70 ° C., for example.
In this case, in the second precursor supply nozzle 47, trimethylaluminum (TMA) and water react to form a part of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film that is the atomic layer deposition film 12. Thus, an atomic layer level aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layer is formed.

その後、トリメチルアルミニウムと水とが反応した基材11は、第2の前駆体供給用ノズル47から導出され、パージ用チャンバ45内に搬送される。そして、パージ用チャンバ45内で余分(過剰)な第2の前駆体(この場合、HO)及び副生成物が除去される。
次いで、一面11aに一原子層レベルの酸化アルミニウム(Al)層が形成された基材11は、パージ用チャンバ45の外に導出される。
Thereafter, the base material 11 in which trimethylaluminum and water have reacted is led out from the second precursor supply nozzle 47 and conveyed into the purge chamber 45. Then, excess (excess) second precursor (in this case, H 2 O) and by-products are removed in the purge chamber 45.
Next, the base material 11 on which the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layer of one atomic layer level is formed on the one surface 11 a is led out of the purge chamber 45.

上記説明した1つの膜形成部43内で行われる一連の処理を1サイクルとして、一原子層レベルの酸化アルミニウム(Al)層が形成され、上記1サイクルの処理が原子層堆積膜形成部26を構成する複数の膜形成部43でそれぞれ1回ずつ行われることで、積層された該酸化アルミニウム(Al)層の厚さの合計の値と、原子層堆積膜12である酸化アルミニウム(Al)膜の所望の厚さと、を略一致させる。 A series of processes performed in one film forming unit 43 described above is set as one cycle, and an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layer of one atomic layer level is formed, and the process of the one cycle is performed to form an atomic layer deposited film. This is performed once at each of the plurality of film forming parts 43 constituting the part 26, so that the total thickness of the stacked aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layers and the atomic layer deposition film 12 are obtained. The desired thickness of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film is substantially matched.

具体的には、例えば、基材11の一面11aに、厚さ(所望の厚さ)10nmの酸化アルミニウム膜を形成する場合、70個の膜形成部43を用いて、上記処理を70サイクル行うことで、厚さ(所望の厚さ)10nmの酸化アルミニウム(Al)膜を形成する。
上記説明したSTEP2に示す原子層堆積膜形成工程が終わると、処理は、STEP3へと進む。
Specifically, for example, when an aluminum oxide film having a thickness (desired thickness) of 10 nm is formed on the one surface 11a of the base material 11, the above process is performed for 70 cycles using 70 film forming portions 43. Thus, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film having a thickness (desired thickness) of 10 nm is formed.
When the atomic layer deposited film forming step shown in STEP 2 described above is completed, the process proceeds to STEP 3.

STEP3では、原子層堆積膜12の一面12aの外周部のみと接触するガイドローラ27により、中間室29を経由して、原子層堆積膜12が形成された基材11を、複数の第1の処理室のうち、最も後段に配置された第1の処理室からオーバーコート層形成室61(第2の処理室)内に案内する(基材案内工程)。   In STEP 3, the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed is passed through the intermediate chamber 29 by the guide roller 27 that contacts only the outer peripheral portion of the one surface 12 a of the atomic layer deposition film 12. Among the processing chambers, the first processing chamber arranged at the rearmost stage is guided into the overcoat layer forming chamber 61 (second processing chamber) (base material guiding step).

具体的には、ガイドローラ27を構成するガイドローラ本体51のローラ面51a(図4〜図6参照)、及び一対の押さえローラ本体54(押さえローラ28の構成要素の1つ)のローラ面54a(図2及び図4参照)により、一面11aに原子層堆積膜12が形成された基材11は、支持部材21の外面21aからオーバーコート層形成室61内に配置された第1のローラ62に向かう方向(言い換えれば、中間室29及びオーバーコート層形成部31に向かう方向)に搬送される。   Specifically, the roller surface 51a (see FIGS. 4 to 6) of the guide roller body 51 constituting the guide roller 27, and the roller surface 54a of the pair of pressing roller bodies 54 (one of the components of the pressing roller 28). (See FIGS. 2 and 4), the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed on the one surface 11 a is a first roller 62 disposed in the overcoat layer forming chamber 61 from the outer surface 21 a of the support member 21. (In other words, the direction toward the intermediate chamber 29 and the overcoat layer forming unit 31).

このとき、原子層堆積膜12が形成された基材11の他面11bは、一対のローラ本体54のローラ面54aと接触し、原子層堆積膜12の一面12aの外周部は、一対のガイドローラ本体51のローラ面51aと接触する。   At this time, the other surface 11b of the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed is in contact with the roller surface 54a of the pair of roller bodies 54, and the outer peripheral portion of the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 is a pair of guides. It contacts the roller surface 51 a of the roller body 51.

このように、原子層堆積膜12の一面12aの外周部のみと接触するガイドローラ27により、原子層堆積膜12が形成された基材11をオーバーコート層形成室61(第2の処理室)内に案内することで、原子層堆積膜12の一面12a全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜12にガイドローラ27に起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜12のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材11と原子層堆積膜12との間の密着性の低下を抑制できる。
In this way, the substrate 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed is transferred to the overcoat layer forming chamber 61 (second processing chamber) by the guide roller 27 that contacts only the outer peripheral portion of the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12. As a result, the generation of scratches caused by the guide roller 27 on the atomic layer deposition film 12 is suppressed as compared with the case where a conventional guide roller that contacts the entire surface 12a of the atomic layer deposition film 12 is used. be able to.
Thereby, while the fall of the gas barrier property of the atomic layer deposition film 12 can be suppressed, the fall of the adhesiveness between the base material 11 and the atomic layer deposition film 12 can be suppressed.

また、中間室29を経由して、原子層堆積膜12が形成された基材11を第1の処理室から第2の処理室内に案内することで、第1の処理室で使用するガスと第2の処理室で使用するガスとが混合されることがほとんどなくなるため、良好な膜質とされた原子層堆積膜12及びオーバーコート層14を形成することが可能となる。これにより、原子層堆積膜12のガスバリア性が低下することを抑制できる。   Further, by guiding the substrate 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed from the first processing chamber to the second processing chamber via the intermediate chamber 29, the gas used in the first processing chamber and Since the gas used in the second processing chamber is hardly mixed, the atomic layer deposition film 12 and the overcoat layer 14 having good film quality can be formed. Thereby, it can suppress that the gas barrier property of the atomic layer deposition film 12 falls.

さらに、基材案内工程では、第1の処理室内の圧力と、第2の処理室内の圧力との間の圧力とされた中間室を経由して、基材を第2の処理室に案内してもよい。   Furthermore, in the base material guiding step, the base material is guided to the second processing chamber via an intermediate chamber that is set to a pressure between the pressure in the first processing chamber and the pressure in the second processing chamber. May be.

例えば、第1の処理室と第2の処理室との間の真空度が大きく異なる場合、第1の処理室の真空度と第2の処理室の真空度との間の真空度にすることで、段階的に真空度を変化させることができる。
具体的には、第1の処理室(具体的には、パージ用チャンバ45内)の真空度が100Pa、第2の処理室(オーバーコート層形成室61内)の真空度が0.01Paの場合、中間室29内の真空度は、例えば、1Paとすることができる。
For example, when the degree of vacuum between the first processing chamber and the second processing chamber is greatly different, the degree of vacuum between the first processing chamber and the second processing chamber is set to a vacuum degree. Thus, the degree of vacuum can be changed step by step.
Specifically, the degree of vacuum in the first processing chamber (specifically, in the purge chamber 45) is 100 Pa, and the degree of vacuum in the second processing chamber (in the overcoat layer forming chamber 61) is 0.01 Pa. In this case, the degree of vacuum in the intermediate chamber 29 can be set to 1 Pa, for example.

その後、オーバーコート層形成室61内に搬送された基材11は、第1のローラ62により搬送方向を変更され、第2のローラ63に向かう方向に搬送される。
このとき、原子層堆積膜12が形成された基材11の他面11bは、第1及び第2のローラ62,63のローラ面と接触する。また、原子層堆積膜12が形成された基材11は、原子層堆積膜12の一面12aがコーティングノズル76及び光照射部78と対向するように搬送される。
上記STEP3の基材案内工程が終わると、処理は、STEP4へと進む。
Thereafter, the base material 11 transported into the overcoat layer forming chamber 61 is transported in the direction toward the second roller 63 by changing the transport direction by the first roller 62.
At this time, the other surface 11 b of the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed is in contact with the roller surfaces of the first and second rollers 62 and 63. Further, the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed is conveyed so that one surface 12 a of the atomic layer deposition film 12 faces the coating nozzle 76 and the light irradiation unit 78.
When the base material guiding process in STEP 3 is completed, the process proceeds to STEP 4.

STEP4では、不活性ガス雰囲気に保たれたオーバーコート層形成室61(第2の処理室)内で、原子層堆積膜12の一面12aに、オーバーコート層14を形成する(オーバーコート層形成工程)。
これにより、基材11、原子層堆積膜12、及びオーバーコート層14が積層された積層体10が製造される。
In STEP 4, the overcoat layer 14 is formed on the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 in the overcoat layer forming chamber 61 (second processing chamber) maintained in an inert gas atmosphere (overcoat layer forming step). ).
Thereby, the laminated body 10 by which the base material 11, the atomic layer deposition film 12, and the overcoat layer 14 were laminated | stacked is manufactured.

このように、原子層堆積膜12が形成される第1の処理室の外側で、かつ第1の処理室から離間した位置に配置されたオーバーコート層形成室61(第2の処理室)内で、原子層堆積膜12の一面12aに、オーバーコート層14を形成することで、第1の処理室内で使用するガスと第2の処理室内で使用するガスとが混合することなく、オーバーコート層14及び原子層堆積膜12を形成することが可能となる。   Thus, in the overcoat layer forming chamber 61 (second processing chamber) arranged outside the first processing chamber where the atomic layer deposition film 12 is formed and at a position separated from the first processing chamber. Thus, by forming the overcoat layer 14 on the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12, the gas used in the first processing chamber and the gas used in the second processing chamber are not mixed, and the overcoat layer 14 is formed. The layer 14 and the atomic layer deposition film 12 can be formed.

これにより、オーバーコート層14及び原子層堆積膜12及びオーバーコート層14の性能(膜質や膜特性等)を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜12を形成することができる。   Thereby, the performance (film quality, film characteristics, etc.) of the overcoat layer 14, the atomic layer deposition film 12, and the overcoat layer 14 can be improved. That is, the atomic layer deposition film 12 having excellent gas barrier properties can be formed.

上記オーバーコート層形成工程では、オーバーコート層14は、フラッシュ蒸着法により形成する。具体的には、以下の方法により、オーバーコート層14を形成する。
始めに、コーティングノズルから原子層堆積膜12の一面12aに、気体状とされたコート材料(例えば、アクリルコート剤(例えば、エステルアクリレート、エーテルアクリレート、フェニルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、シリコーンアクリレート、アセタールアクリレート、ブタジエン系アクリレート、メラミンアクリレート等のアクリルモノマー又はアクリルオリゴマー、或いはベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、キサントン類、アセトフェノン誘導体等の光開始剤等を含むコート剤)を噴霧することで、被膜層(オーバーコート層14の母材)を形成する。
In the overcoat layer forming step, the overcoat layer 14 is formed by a flash vapor deposition method. Specifically, the overcoat layer 14 is formed by the following method.
First, a coating material (for example, an acrylic coating agent (for example, ester acrylate, ether acrylate, phenyl acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, silicone acrylate, By spraying acrylic monomers or acrylic oligomers such as acetal acrylate, butadiene acrylate, melamine acrylate, or photoinitiators such as benzoin ethers, benzophenones, xanthones, acetophenone derivatives, etc.), the coating layer ( The base material of the overcoat layer 14) is formed.

次いで、光照射部78により、被膜層に光(例えば、電子線光や紫外線光)を照射することで、架橋及び硬化させることで、オーバーコート層14を形成する。
上記フラッシュ蒸着法は、真空中(例えば、電子線光の場合、0.01〜0.1Pa)でモノマー、オリゴマー等を所望の厚さでコーティングする方法であり、非接触で、溶媒等の多量の揮発成分を発生させることなく、かつ低熱負荷によって、オーバーコート層14となるアクリル層を形成することができる。このとき、常温において液体であり、溶媒を含まないアクリルモノマー、アクリルオリゴマー等が使用される。
Next, the overcoat layer 14 is formed by irradiating the coating layer with light (for example, electron beam light or ultraviolet light) by the light irradiation unit 78 to be crosslinked and cured.
The flash vapor deposition method is a method in which a monomer, oligomer, etc. are coated in a desired thickness in a vacuum (for example, 0.01 to 0.1 Pa in the case of electron beam light). It is possible to form an acrylic layer to be the overcoat layer 14 without generating a volatile component and with a low heat load. At this time, an acrylic monomer, an acrylic oligomer or the like that is liquid at room temperature and does not contain a solvent is used.

このように、溶媒を含まない(言い換えれば、揮発性ガスの発生の少ない)コート材料(オーバーコート層の材料)を用いるフラッシュ蒸着法により、オーバーコート層14を形成することで、第1の処理室内のガスと第2の処理室内のガスとが混合される恐れがさらに少なくなるため、膜質に優れた原子層堆積膜12及びオーバーコート層14を形成することができる。   Thus, the first treatment is performed by forming the overcoat layer 14 by the flash vapor deposition method using the coating material (overcoat layer material) containing no solvent (in other words, generating less volatile gas). Since the possibility of mixing the gas in the chamber and the gas in the second processing chamber is further reduced, the atomic layer deposition film 12 and the overcoat layer 14 having excellent film quality can be formed.

上記オーバーコート層14の厚さは、例えば、1μmとすることができるが、これに限定されない。オーバーコート層14の厚さは、目的に応じて、適宜選択することができる。
オーバーコート層14の厚さの調節は、以下の方法を用いて行う。オーバーコート層14の厚さを厚くしたい場合には、気化器72へのコート材料の滴下量を多くし、オーバーコート層14の厚さを薄くしたい場合には、気化器72へのコート材料の滴下量を少なくする。
また、オーバーコート層14の厚さの均一性の確保は、単位時間当たりのコート材料の滴下量を一定に保つことで行う。
The thickness of the overcoat layer 14 can be set to 1 μm, for example, but is not limited thereto. The thickness of the overcoat layer 14 can be appropriately selected according to the purpose.
The thickness of the overcoat layer 14 is adjusted using the following method. When it is desired to increase the thickness of the overcoat layer 14, the amount of the coating material dropped onto the vaporizer 72 is increased. When the thickness of the overcoat layer 14 is desired to be reduced, the coating material applied to the vaporizer 72 is reduced. Reduce the amount of dripping.
The uniformity of the thickness of the overcoat layer 14 is ensured by keeping the amount of the coating material dropped per unit time constant.

上記オーバーコート層形成工程では、原子層堆積膜12よりも機械的強度の高いオーバーコート層14を形成してもよい。
このように、原子層堆積膜12よりも機械的強度の高いオーバーコート層14を形成することで、オーバーコート層14の一面14aと巻き取りローラ82のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ82により、積層体10をローラ状に巻き取る際に、原子層堆積膜12が損傷することをさらに抑制することができる。
In the overcoat layer forming step, an overcoat layer 14 having higher mechanical strength than the atomic layer deposition film 12 may be formed.
In this way, by forming the overcoat layer 14 having higher mechanical strength than the atomic layer deposition film 12, the one surface 14 a of the overcoat layer 14 and the roller surface of the take-up roller 82 are brought into contact with each other, and the take-up roller 82. As a result, it is possible to further prevent the atomic layer deposition film 12 from being damaged when the laminate 10 is wound into a roller shape.

また、巻き取りローラ82以外の剛体(例えば、ローラ32及びダンサーローラ81)がオーバーコート層14に接触した場合でも原子層堆積膜12の一面12aが損傷することを抑制できる。   Further, even when a rigid body other than the take-up roller 82 (for example, the roller 32 and the dancer roller 81) is in contact with the overcoat layer 14, it is possible to suppress damage to the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12.

また、上記オーバーコート層形成工程では、厚さが原子層堆積膜12の厚さよりも厚くなるように、原子層堆積膜12と同等の機械的強度を有するオーバーコート層14を形成してもよい。
このように、厚さが原子層堆積膜14の厚さよりも厚くなるように、原子層堆積膜12と同等の機械的強度を有するオーバーコート層14を形成することで、オーバーコート層14の一面と巻き取りローラ82のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ82により、積層体10をローラ状に巻き取る際に、原子層堆積膜12が損傷することをさらに抑制することができる。
In the overcoat layer forming step, the overcoat layer 14 having mechanical strength equivalent to that of the atomic layer deposition film 12 may be formed so that the thickness is larger than the thickness of the atomic layer deposition film 12. .
Thus, by forming the overcoat layer 14 having the same mechanical strength as that of the atomic layer deposition film 12 so that the thickness is larger than the thickness of the atomic layer deposition film 14, one surface of the overcoat layer 14 is obtained. And the roller surface of the take-up roller 82 are brought into contact with each other, and the take-up roller 82 can further prevent the atomic layer deposited film 12 from being damaged when the laminated body 10 is wound into a roller shape.

また、巻き取りローラ82以外の剛体(例えば、ローラ32及びダンサーローラ81)がオーバーコート層14に接触した場合でも原子層堆積膜12の一面12aが損傷することを抑制できる。
上記STEP4のオーバーコート層形成工程が終わると、処理は、STEP5へと進む。
Further, even when a rigid body other than the take-up roller 82 (for example, the roller 32 and the dancer roller 81) is in contact with the overcoat layer 14, it is possible to suppress damage to the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12.
When the overcoat layer forming step in STEP 4 is completed, the process proceeds to STEP 5.

STEP5では、オーバーコート層14の一面14aと巻き取りローラ82のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ82により、積層体10をローラ状に巻き取る(巻き取り工程)。
このように、オーバーコート層14の一面14aと巻き取りローラ82のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ82により、積層体10をローラ状に巻き取ることで、巻き取りローラ82のローラ面が原子層堆積膜12の一面12aと直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜12に巻き取りローラ82に起因する傷の発生を抑制することができる。
In STEP 5, the one surface 14a of the overcoat layer 14 and the roller surface of the take-up roller 82 are brought into contact with each other, and the laminate 10 is taken up into a roller shape by the take-up roller 82 (winding step).
In this way, the surface 14a of the overcoat layer 14 is brought into contact with the roller surface of the take-up roller 82, and the take-up roller 82 winds up the laminated body 10 into a roller shape. Since there is no direct contact with the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12, it is possible to suppress the occurrence of scratches caused by the take-up roller 82 on the atomic layer deposition film 12.

さらに、原子層堆積膜12の一面12aを覆うオーバーコート層14を形成することで、巻き取りローラ82に巻回させた際に、原子層堆積膜12同士が接触する恐れもなくなる(言い換えれば、原子層堆積膜12同士が接触することによる傷の発生を抑制できる)。
上記STEP5の巻き取り工程が終わると、図8に示す処理は、終了する。
Furthermore, by forming the overcoat layer 14 that covers the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12, there is no risk of the atomic layer deposition films 12 coming into contact with each other when wound around the take-up roller 82 (in other words, The generation of scratches due to the contact between the atomic layer deposition films 12 can be suppressed).
When the winding process in STEP 5 is finished, the process shown in FIG. 8 is finished.

第1の実施の形態の積層体の製造方法によれば、原子層堆積膜12が形成される第1の処理室の外側で、かつ第1の処理室から離間した位置に配置されたオーバーコート層形成室61(第2の処理室)内で、原子層堆積膜12の一面12aにオーバーコート層14を形成することで、第1の処理室内で使用するガスと第2の処理室内で使用するガスとが混合することなく、オーバーコート層14及び原子層堆積膜12を形成することが可能となる。   According to the manufacturing method of the laminated body of the first embodiment, the overcoat disposed outside the first processing chamber in which the atomic layer deposition film 12 is formed and at a position separated from the first processing chamber. In the layer forming chamber 61 (second processing chamber), the overcoat layer 14 is formed on the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 to use the gas used in the first processing chamber and the second processing chamber. The overcoat layer 14 and the atomic layer deposition film 12 can be formed without mixing with the gas to be used.

これにより、オーバーコート層14及び原子層堆積膜12及びオーバーコート層14の性能(膜質や膜特性等)を向上させることができる。つまり、ガスバリア性に優れた原子層堆積膜12を形成することができる。   Thereby, the performance (film quality, film characteristics, etc.) of the overcoat layer 14, the atomic layer deposition film 12, and the overcoat layer 14 can be improved. That is, the atomic layer deposition film 12 having excellent gas barrier properties can be formed.

また、原子層堆積膜12の一面12aの外周部のみと接触するガイドローラ27により、原子層堆積膜12が形成された基材11をオーバーコート層形成室61(第2の処理室)内に案内することで、原子層堆積膜12の一面12a全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜12にガイドローラ27に起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜12のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材11と原子層堆積膜12との間の密着性の低下を抑制できる。
Further, the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed is placed in the overcoat layer forming chamber 61 (second processing chamber) by the guide roller 27 that contacts only the outer peripheral portion of the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12. By guiding, it is possible to suppress the occurrence of scratches caused by the guide roller 27 in the atomic layer deposition film 12 as compared with the case where a conventional guide roller that contacts the entire surface 12a of the atomic layer deposition film 12 is used. it can.
Thereby, while the fall of the gas barrier property of the atomic layer deposition film 12 can be suppressed, the fall of the adhesiveness between the base material 11 and the atomic layer deposition film 12 can be suppressed.

さらに、積層体10を構成するオーバーコート層14の一面14aと接触することで、積層体10をロール状に巻き取る積層体巻き取り部33を有することで、層体巻き取り部33を構成するダンサーローラ81及び巻き取りローラ82のローラ面が原子層堆積膜12の一面12aと直接接触することがなくなるため、原子層堆積膜12にダンサーローラ81及び巻き取りローラ82に起因する傷が発生することを抑制できる。   Furthermore, it has the laminated body winding part 33 which winds up the laminated body 10 by roll shape by contacting with the one surface 14a of the overcoat layer 14 which comprises the laminated body 10, and comprises the laminated body winding part 33. Since the roller surfaces of the dancer roller 81 and the take-up roller 82 are not in direct contact with the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12, the atomic layer deposition film 12 is damaged due to the dancer roller 81 and the take-up roller 82. This can be suppressed.

<第1の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置>
図9は、第1の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置の概略構成を模式的に示す正面図である。図9において、図2に示す第1の実施の形態の積層体製造装置20と同一構成部分には、同一符号を付す。
<Laminated body manufacturing apparatus according to a modification of the first embodiment>
FIG. 9 is a front view schematically showing a schematic configuration of the laminated body manufacturing apparatus according to the modification of the first embodiment. In FIG. 9, the same components as those of the laminate manufacturing apparatus 20 of the first embodiment shown in FIG.

図1に示す積層体10は、図2に示す第1の実施の形態の積層体製造装置20に替えて、図9に示す第1の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置80を用いて製造することが可能である。   The laminated body 10 shown in FIG. 1 replaces the laminated body manufacturing apparatus 20 of 1st Embodiment shown in FIG. 2 with the laminated body manufacturing apparatus 80 which concerns on the modification of 1st Embodiment shown in FIG. It is possible to manufacture using.

ここで、図9を参照して、第1の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置80の構成について説明する。
積層体製造装置80は、第1の実施の形態の積層体製造装置20を構成するオーバーコート層形成部31(フラッシュ蒸着法によりオーバーコート層14を形成するオーバーコート層形成部)に替えて、オーバーコート層形成部91(真空蒸着法によりオーバーコート層14を形成するオーバーコート層形成部)を有すること以外は、積層体製造装置20と同様に構成される。
積層体製造装置80では、ガイドローラ27が第1のガイドローラに相当し、後述するガイドローラ85が第2のガイドローラに相当する。
Here, with reference to FIG. 9, the structure of the laminated body manufacturing apparatus 80 which concerns on the modification of 1st Embodiment is demonstrated.
The laminate manufacturing apparatus 80 is replaced with an overcoat layer forming unit 31 (an overcoat layer forming unit that forms the overcoat layer 14 by flash vapor deposition) constituting the laminate manufacturing apparatus 20 of the first embodiment. Except having the overcoat layer formation part 91 (overcoat layer formation part which forms the overcoat layer 14 with a vacuum evaporation method), it is comprised similarly to the laminated body manufacturing apparatus 20. FIG.
In the laminated body manufacturing apparatus 80, the guide roller 27 corresponds to a first guide roller, and a guide roller 85 described later corresponds to a second guide roller.

オーバーコート層形成部91は、図2で説明したオーバーコート層形成部31を構成する原料タンク65、原料供給配管66、原料供給用ポンプ68、噴霧器69、気化器72、気体供給配管74、コーティングノズル76、及び光照射部78に替えて、メインローラ83、ガイドローラ85,86、ローラ87、蒸発源89、及び加熱装置(図示せず)を有すること以外は、オーバーコート層形成部31と同様に構成されている。   The overcoat layer forming unit 91 includes a raw material tank 65, a raw material supply pipe 66, a raw material supply pump 68, a sprayer 69, a vaporizer 72, a gas supply pipe 74, and a coating that constitute the overcoat layer forming unit 31 described in FIG. In place of the nozzle 76 and the light irradiation unit 78, the overcoat layer forming unit 31 and the main roller 83, guide rollers 85 and 86, a roller 87, an evaporation source 89, and a heating device (not shown) are provided. It is constituted similarly.

メインローラ83は、一面11aに原子層堆積膜12が形成された基材11(図4参照)を搬送するローラ面83aを有する。メインローラ83は、ローラ面83aと蒸発源89の上面とが対向するように、蒸発源89の上方に配置されている。
メインローラ83の下部に位置するローラ面83aに搬送される際、原子層堆積膜12の一面12aにオーバーコート層14(図1参照)が形成される。
The main roller 83 has a roller surface 83a that conveys the substrate 11 (see FIG. 4) on which the atomic layer deposition film 12 is formed on one surface 11a. The main roller 83 is disposed above the evaporation source 89 so that the roller surface 83a and the upper surface of the evaporation source 89 face each other.
When transported to a roller surface 83 a located below the main roller 83, an overcoat layer 14 (see FIG. 1) is formed on one surface 12 a of the atomic layer deposition film 12.

ガイドローラ85は、メインローラ83のローラ面83aに近接して配置されている。ガイドローラ85は、基材11の他面11bとメインローラ83のローラ面83aとが接触するように、第1のローラ62を経由し、かつ原子層堆積膜12が形成された基材11を搬送する。
ガイドローラ85は、ガイドローラ27と同様な構成とされている。ガイドローラ85を構成するガイドローラ本体51のローラ面51aは、原子層堆積膜12の一面12aの外周部と接触する。
The guide roller 85 is disposed in the vicinity of the roller surface 83 a of the main roller 83. The guide roller 85 passes through the first roller 62 so that the other surface 11b of the substrate 11 and the roller surface 83a of the main roller 83 are in contact with each other and the substrate 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed. Transport.
The guide roller 85 has the same configuration as the guide roller 27. The roller surface 51 a of the guide roller main body 51 constituting the guide roller 85 is in contact with the outer peripheral portion of the one surface 12 a of the atomic layer deposition film 12.

このように、原子層堆積膜12の一面12aの外周部のみと接触し、原子層堆積膜12が形成された基材11をメインローラ83のローラ面83aに案内するガイドローラ85を有することで、原子層堆積膜12の一面12a全体と接触する従来のガイドローラを用いた場合と比較して、原子層堆積膜12にガイドローラ27に起因する傷の発生を抑制することができる。
これにより、原子層堆積膜12のガスバリア性の低下を抑制できると共に、基材11と原子層堆積膜12との間の密着性の低下を抑制することができる。
In this way, by having the guide roller 85 that contacts only the outer peripheral portion of the one surface 12 a of the atomic layer deposition film 12 and guides the base material 11 on which the atomic layer deposition film 12 is formed to the roller surface 83 a of the main roller 83. Compared with the case where a conventional guide roller that contacts the entire surface 12a of the atomic layer deposition film 12 is used, the generation of scratches caused by the guide roller 27 on the atomic layer deposition film 12 can be suppressed.
As a result, it is possible to suppress a decrease in gas barrier properties of the atomic layer deposition film 12 and to suppress a decrease in adhesion between the substrate 11 and the atomic layer deposition film 12.

ガイドローラ86は、メインローラ83のローラ面83aに近接して配置されている。ガイドローラ86は、メインローラ83を介して、ガイドローラ85と対向するように配置されている。
ガイドローラ86は、ガイドローラ27と同様な構成とされている。ガイドローラ86は、オーバーコート層14が形成された基材11(図1参照)をローラ87に向けて搬送する。
ガイドローラ86は、通常のローラであり、オーバーコート層14の一面14a(図1参照)の外周部と接触する。
The guide roller 86 is disposed in the vicinity of the roller surface 83 a of the main roller 83. The guide roller 86 is disposed so as to face the guide roller 85 with the main roller 83 interposed therebetween.
The guide roller 86 has the same configuration as the guide roller 27. The guide roller 86 conveys the base material 11 (see FIG. 1) on which the overcoat layer 14 is formed toward the roller 87.
The guide roller 86 is a normal roller and is in contact with the outer peripheral portion of one surface 14a (see FIG. 1) of the overcoat layer 14.

ローラ87は、ガイドローラ86の上方に配置されている。ローラ87は、基材11の他面11bと接触することで、積層体10の搬送方向を変更し、第2のローラ63に積層体10を搬送する。   The roller 87 is disposed above the guide roller 86. The roller 87 is in contact with the other surface 11 b of the substrate 11, thereby changing the transport direction of the stacked body 10 and transporting the stacked body 10 to the second roller 63.

蒸発源89は、オーバーコート層14の母材となるコート材料を収容する容器である。蒸発源89に収容されたコート材料は、加熱装置(図示せず)に加熱されることで気化する。気化したコート材料は、メインローラ83のローラ面83aに搬送される基材11に形成された原子層堆積膜12の一面12aに付着することでオーバーコート層14となる。
上記加熱装置としては、例えば、電子ビームを用いて蒸発源89を加熱する装置や、蒸発源89(この場合、抵抗体として機能)として高融点金属を用いて、蒸発源89に通電させて、コート材料を加熱する装置等を例示することができる。
The evaporation source 89 is a container that stores a coating material that is a base material of the overcoat layer 14. The coating material accommodated in the evaporation source 89 is vaporized by being heated by a heating device (not shown). The vaporized coating material becomes an overcoat layer 14 by adhering to one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 formed on the base material 11 conveyed to the roller surface 83a of the main roller 83.
As the heating device, for example, a device for heating the evaporation source 89 using an electron beam, or a refractory metal as the evaporation source 89 (in this case, functioning as a resistor) is used to energize the evaporation source 89, An apparatus for heating the coating material can be exemplified.

上記構成とされた第1の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置80は、第1の実施の形態の積層体製造装置20と同様な効果を得ることができる。
また、上記積層体製造装置80を用いて積層体10を製造する場合、真空蒸着法により、オーバーコート層14を形成すること以外は、第1の実施の形態の積層体の製造方法と同様な手法により製造することができる。
オーバーコート層形成室61内の圧力は、例えば、0.01〜0.1Paにすることができる。
このように、真空蒸着法により、オーバーコート層14を形成することで、高速でオーバーコート層14を形成することができると共に、厚膜のオーバーコート層14を形成することができる。
The laminate manufacturing apparatus 80 according to the modification of the first embodiment having the above-described configuration can obtain the same effects as those of the laminate manufacturing apparatus 20 of the first embodiment.
Moreover, when manufacturing the laminated body 10 using the said laminated body manufacturing apparatus 80, it is the same as that of the manufacturing method of the laminated body of 1st Embodiment except forming the overcoat layer 14 by a vacuum evaporation method. It can be manufactured by a technique.
The pressure in the overcoat layer forming chamber 61 can be set to 0.01 to 0.1 Pa, for example.
Thus, by forming the overcoat layer 14 by vacuum deposition, the overcoat layer 14 can be formed at a high speed, and a thick overcoat layer 14 can be formed.

(第2の実施の形態)
<第2の実施の形態に係る積層体>
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る積層体の製造方法により製造される積層体を模式的に示す断面図である。図10において、図1に示す第1の実施の形態の積層体10と同一構成部分には、同一符号を付す。
(Second Embodiment)
<Laminated body according to the second embodiment>
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a laminate produced by the laminate production method according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 10, the same components as those of the laminate 10 of the first embodiment shown in FIG.

ここでは、第2の実施の形態の積層体の製造方法について説明する前に、第2の実施の形態の積層体の製造方法により製造される積層体100の構成について説明する。
図10を参照するに、積層体100は、第1の実施の形態で説明した積層体10の構成に、さらに、アンダーコート層101を有すること以外は、積層体10と同様に構成される。
Here, before explaining the manufacturing method of the laminated body of 2nd Embodiment, the structure of the laminated body 100 manufactured by the manufacturing method of the laminated body of 2nd Embodiment is demonstrated.
Referring to FIG. 10, the stacked body 100 is configured in the same manner as the stacked body 10 except that the stacked body 10 described in the first embodiment further includes an undercoat layer 101.

アンダーコート層101は、基材11の一面11aに配置されている。アンダーコート層101は、基材11と原子層堆積膜12との間に配置されている。アンダーコート層101の一面101a(基材11と接触するアンダーコート層101の他面の反対側に位置する面)は、原子層堆積膜12と接触している。   The undercoat layer 101 is disposed on the one surface 11 a of the base material 11. The undercoat layer 101 is disposed between the base material 11 and the atomic layer deposition film 12. One surface 101 a of the undercoat layer 101 (a surface located on the opposite side of the other surface of the undercoat layer 101 that contacts the base material 11) is in contact with the atomic layer deposition film 12.

アンダーコート層101としては、例えば、無機物質(例えば、ハロイサイト、炭酸カルシウム、無水ケイ酸、含水ケイ酸、アルミナ等)及び/または有機高分子(例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等)を含むアンダーコート層を用いることができる。
具体的には、アンダーコート層101としては、例えば、アクリルコート層、ウレタンコート層、無機物質を含有したアクリルコート層等を用いることができる。
アンダーコート層101の厚さは、例えば、0.1〜10μmの範囲内で適宜設定することができる。
As the undercoat layer 101, for example, an inorganic substance (eg, halloysite, calcium carbonate, anhydrous silicic acid, hydrous silicic acid, alumina, etc.) and / or an organic polymer (eg, acrylic resin, urethane resin, polyimide resin, etc.) are used. An undercoat layer can be used.
Specifically, as the undercoat layer 101, for example, an acrylic coat layer, a urethane coat layer, an acrylic coat layer containing an inorganic substance, or the like can be used.
The thickness of the undercoat layer 101 can be appropriately set within a range of 0.1 to 10 μm, for example.

このように、基材11と原子層堆積膜12との間に配置され、基材11の一面11a及び原子層堆積膜12と接触し、かつ無機物質及び/または有機高分子を含有するアンダーコート層101を有することで、例えば、アンダーコート層101が無機物質を含有する場合、原子層堆積膜12の前駆体(例えば、トリメチルアルミニウム(TMA))が、アンダーコート層101の一面101aから露出する無機物質と結合するため、アンダーコート層101の一面方向に成長する二次元状の原子層堆積膜12が形成される。
その結果、積層体100の厚さ方向において、ガスが通過するような隙間が形成されにくくなるため、積層体100のガスバリア性を向上させることができる。
As described above, the undercoat is disposed between the base material 11 and the atomic layer deposition film 12, is in contact with the one surface 11 a of the base material 11 and the atomic layer deposition film 12, and contains an inorganic substance and / or an organic polymer. By having the layer 101, for example, when the undercoat layer 101 contains an inorganic substance, the precursor of the atomic layer deposition film 12 (for example, trimethylaluminum (TMA)) is exposed from the one surface 101a of the undercoat layer 101. A two-dimensional atomic layer deposition film 12 that grows in the direction of one surface of the undercoat layer 101 is formed to bond with an inorganic substance.
As a result, in the thickness direction of the laminated body 100, it is difficult to form a gap through which gas passes, so that the gas barrier property of the laminated body 100 can be improved.

また、アンダーコート層101が有機高分子を含有する場合、有機高分子が原子層堆積膜12の前駆体(例えば、トリメチルアルミニウム(TMA))と結合しやすい官能基を有するため、有機高分子の各官能基に結合した前駆体同士が互いに結合する。これによって、アンダーコート層101の一面101a方向に成長する二次元状の原子層堆積膜12が形成される。
その結果、積層体100の厚さ方向にガスが通過するような形成されにくくなるため、積層体100のガスバリア性を向上させることができる。
In addition, when the undercoat layer 101 contains an organic polymer, the organic polymer has a functional group that easily binds to the precursor of the atomic layer deposition film 12 (for example, trimethylaluminum (TMA)). The precursors bonded to each functional group are bonded to each other. As a result, a two-dimensional atomic layer deposition film 12 growing in the direction of the one surface 101a of the undercoat layer 101 is formed.
As a result, it is difficult to form a gas that passes in the thickness direction of the stacked body 100, so that the gas barrier property of the stacked body 100 can be improved.

さらに、アンダーコート層101が有機高分子及び無機物質を含有する場合、アンダーコート層101に無機物質が添加されていることで、有機高分子と無機物質とが相俟って、原子層堆積膜12の前駆体の吸着密度をさらに向上させることができる。   Further, when the undercoat layer 101 contains an organic polymer and an inorganic substance, the addition of the inorganic substance to the undercoat layer 101 causes the organic polymer and the inorganic substance to combine to form an atomic layer deposition film. The adsorption density of the 12 precursors can be further improved.

<第2の実施の形態に係る積層体製造装置>
図11は、本発明の第2の実施の形態に係る積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。図11において、図2に示す第1の実施の形態の積層体製造装置20と同一構成部分には、同一符号を付す。
<Laminated body manufacturing apparatus according to the second embodiment>
FIG. 11: is a front view which shows schematic structure of the laminated body manufacturing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. In FIG. 11, the same components as those in the laminate manufacturing apparatus 20 according to the first embodiment shown in FIG.

次に、図11を参照して、図10に示す積層体100を製造する際に使用する第2の実施の形態に係る積層体製造装置110について説明する。
第2の実施の形態の積層体製造装置110は、第1の実施の形態の積層体製造装置20の構成に、さらに、アンダーコート層形成部111を有すること以外は、積層体製造装置20と同様に構成される。
Next, with reference to FIG. 11, the laminated body manufacturing apparatus 110 which concerns on 2nd Embodiment used when manufacturing the laminated body 100 shown in FIG. 10 is demonstrated.
The laminated body manufacturing apparatus 110 of the second embodiment is the same as the laminated body manufacturing apparatus 20 of the first embodiment, except that it further includes an undercoat layer forming unit 111. It is comprised similarly.

アンダーコート層形成部111は、プラズマ前処理部24と原子層堆積膜形成部26との間に搬送される基材11の一面11aと対向するように配置されている。
アンダーコート層形成部111は、プラズマ前処理が実施された基材11の一面11aに、無機物質及び/または有機高分子を含有するアンダーコート層101を形成するための装置である。アンダーコート層形成部111としては、例えば、フラッシュ蒸着装置を用いることができる。
また、アンダーコート層形成部111は、基材繰り出し用ローラ37と原子層堆積膜形成部26との間を通過する基材11の一面11aと対向するように配置されるほか、オーバーコート層形成室61のような処理室を別途設けて、配置されてもよい。
The undercoat layer forming unit 111 is disposed so as to face the one surface 11 a of the base material 11 conveyed between the plasma pretreatment unit 24 and the atomic layer deposition film forming unit 26.
The undercoat layer forming unit 111 is an apparatus for forming the undercoat layer 101 containing an inorganic substance and / or an organic polymer on the one surface 11a of the substrate 11 on which the plasma pretreatment has been performed. For example, a flash vapor deposition apparatus can be used as the undercoat layer forming unit 111.
The undercoat layer forming part 111 is disposed so as to face the one surface 11a of the base material 11 passing between the base material feeding roller 37 and the atomic layer deposition film forming part 26, as well as overcoat layer formation. A processing chamber such as the chamber 61 may be provided separately.

上記構成とされた積層体製造装置110は、所定の方向(一方向)に延在する帯状の基材11をインラインでロールツーロール方式により、基材11の一面11aに、アンダーコート層101と、原子層堆積膜12と、オーバーコート層14と、を順次形成する装置である。   The laminated body manufacturing apparatus 110 having the above-described configuration has an undercoat layer 101 and a belt-like base material 11 extending in a predetermined direction (one direction) on the one surface 11a of the base material 11 by an in-line roll-to-roll method. , An atomic layer deposition film 12 and an overcoat layer 14 are sequentially formed.

第2の実施の形態の積層体製造装置によれば、基材11及び原子層堆積膜12と接触するように、基材11の一面11aと原子層堆積膜12との間に、無機物質及び/または有機高分子を含んだアンダーコート層101を形成するアンダーコート層形成部111を有することにより、無機物質及び/または有機高分子を含むアンダーコート層101を形成した場合、積層体100の厚さ方向において、ガスが通過するような隙間が形成されにくくなり、積層体100のガスバリア性を向上させることができる。   According to the laminated body manufacturing apparatus of the second embodiment, the inorganic substance and the atomic layer deposited film 12 are placed between the one surface 11a of the substrate 11 and the atomic layer deposited film 12 so as to be in contact with the substrate 11 and the atomic layer deposited film 12. When the undercoat layer 101 containing the inorganic substance and / or organic polymer is formed by having the undercoat layer forming portion 111 that forms the undercoat layer 101 containing the organic polymer, the thickness of the laminate 100 is increased. In the vertical direction, it is difficult to form a gap through which gas passes, and the gas barrier property of the laminate 100 can be improved.

<第2の実施の形態の積層体の製造方法>
図12は、本発明の第2の実施の形態に係る積層体の製造方法を説明するためのフローチャートである。
次に、図10〜図12を参照して、第2の実施の形態に係る積層体の製造方法について説明する。
図12に示すフローチャートの処理が開始されると、基材搬送部23により、基材巻回用ローラ36に巻回された基材11(例えば、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)よりなるフィルム)が支持部材21の外面21aに沿って、プラズマ前処理部24に向かう方向に搬送される。このとき、基材11は、他面11bが支持部材21の外面21aと接触するように搬送される。
<The manufacturing method of the laminated body of 2nd Embodiment>
FIG. 12 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a laminated body according to the second embodiment of the present invention.
Next, with reference to FIGS. 10-12, the manufacturing method of the laminated body which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated.
When the processing of the flowchart shown in FIG. 12 is started, the base material 11 (for example, a film made of polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of 100 μm) wound around the base material winding roller 36 by the base material transport unit 23. ) Is conveyed along the outer surface 21 a of the support member 21 in the direction toward the plasma pretreatment unit 24. At this time, the base material 11 is transported so that the other surface 11 b contacts the outer surface 21 a of the support member 21.

STEP11では、図8で説明したSTEP1と同様な手法により、基材11の一面11aをプラズマ前処理する。
その後、一面11aが改質された基材は、支持部材21の外面21aに沿って、原子層堆積膜形成部26に搬送され、処理は、STEP12へと進む。
In STEP 11, the one surface 11a of the substrate 11 is subjected to plasma pretreatment by the same method as in STEP 1 described in FIG.
Thereafter, the base material whose one surface 11a is modified is transported to the atomic layer deposition film forming unit 26 along the outer surface 21a of the support member 21, and the process proceeds to STEP12.

STEP12では、改質された基材11の一面11aに、アンダーコート層101を形成する(アンダーコート層形成工程)。
具体的には、例えば、フラッシュ蒸着法により、アンダーコート層101として、厚さ0.1μmとされたアクリル層を形成する。
上記STEP12に示すアンダーコート層形成工程が終わると、処理は、STEP13へと進む。
In STEP 12, the undercoat layer 101 is formed on the one surface 11a of the modified base material 11 (undercoat layer forming step).
Specifically, for example, an acrylic layer having a thickness of 0.1 μm is formed as the undercoat layer 101 by flash vapor deposition.
When the undercoat layer forming step shown in STEP 12 is completed, the process proceeds to STEP 13.

STEP13では、図8で説明したSTEP2と同様な手法により、複数の膜形成部43を有する原子層堆積膜形成部26により、アンダーコート層101の一面101aに、所望の厚さとされた原子層堆積膜12を形成する(原子層堆積膜形成工程)。
例えば、原子層堆積膜12として、厚さ10nmの酸化アルミニウム(Al)膜を形成する。
上記STEP13に示す原子層堆積膜形成工程が終わると、処理は、STEP14へと進む。
In STEP 13, atomic layer deposition with a desired thickness is performed on one surface 101 a of the undercoat layer 101 by the atomic layer deposition film forming unit 26 having a plurality of film forming units 43 by the same method as STEP 2 described in FIG. The film 12 is formed (atomic layer deposition film forming step).
For example, as the atomic layer deposition film 12, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film having a thickness of 10 nm is formed.
When the atomic layer deposited film forming step shown in STEP 13 is completed, the process proceeds to STEP 14.

STEP14では、図8で説明したSTEP3と同様な手法により、原子層堆積膜12の一面12aの外周部のみと接触するガイドローラ27により、中間室29を経由して、最も後段に配置された膜形成部43からオーバーコート層形成室61(第2の処理室)内に、アンダーコート層101及び原子層堆積膜12が形成された基材11を案内する(基材案内工程)。
第1の処理室の真空度が100Pa、第2の処理室の真空度が1Paの場合、中間室29内の真空度は、例えば、10Paとすることができる。
In STEP 14, the film disposed at the rearmost stage via the intermediate chamber 29 by the guide roller 27 that contacts only the outer peripheral portion of the one surface 12 a of the atomic layer deposition film 12 by the same method as STEP 3 described in FIG. The base material 11 on which the undercoat layer 101 and the atomic layer deposition film 12 are formed is guided from the forming unit 43 into the overcoat layer forming chamber 61 (second processing chamber) (base material guiding step).
When the degree of vacuum in the first processing chamber is 100 Pa and the degree of vacuum in the second processing chamber is 1 Pa, the degree of vacuum in the intermediate chamber 29 can be set to 10 Pa, for example.

オーバーコート層形成室61内に搬送された基材11は、第1のローラ62により搬送方向を変更され、ガイドローラ85を介して、メインローラ83のローラ面83aに搬送される。
上記STEP14の基材案内工程が終わると、処理は、STEP15へと進む。
The base material 11 transported into the overcoat layer forming chamber 61 is transported to the roller surface 83 a of the main roller 83 via the guide roller 85 with the transport direction changed by the first roller 62.
When the base material guiding process in STEP 14 is completed, the process proceeds to STEP 15.

STEP15では、不活性ガス雰囲気に保たれたオーバーコート層形成室61(第2の処理室)内で、原子層堆積膜12の一面12aに、オーバーコート層14を形成する(オーバーコート層形成工程)。
これにより、基材11、アンダーコート層101、原子層堆積膜12、及びオーバーコート層14が順次積層された積層体100が製造される。
STEP15では、図8で説明したSTEP4と同様な手法により、オーバーコート層14を形成する。
上記STEP15のオーバーコート層形成工程が終わると、処理は、STEP16へと進む。
In STEP 15, the overcoat layer 14 is formed on the one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 in the overcoat layer forming chamber 61 (second processing chamber) maintained in an inert gas atmosphere (overcoat layer forming step). ).
Thereby, the laminated body 100 by which the base material 11, the undercoat layer 101, the atomic layer deposition film 12, and the overcoat layer 14 were laminated | stacked one by one is manufactured.
In STEP 15, the overcoat layer 14 is formed by the same method as in STEP 4 described in FIG.
When the overcoat layer forming step of STEP15 is completed, the process proceeds to STEP16.

STEP16では、オーバーコート層14の一面14aと巻き取りローラ82のローラ面とを接触させ、巻き取りローラ82により、積層体100をローラ状に巻き取る(巻き取り工程)。
STEP16では、図8で説明したSTEP5と同様な手法により、積層体100をローラ状に巻き取る。上記STEP16の巻き取り工程が終わると、図12に示す処理は、終了する。
In STEP 16, the one surface 14a of the overcoat layer 14 and the roller surface of the take-up roller 82 are brought into contact with each other, and the laminate 100 is taken up in a roller shape by the take-up roller 82 (winding step).
In STEP16, the laminated body 100 is wound up into a roller shape by the same method as STEP5 demonstrated in FIG. When the winding process of STEP 16 is finished, the process shown in FIG. 12 is finished.

第2の実施の形態の積層体の製造方法によれば、原子層堆積膜形成工程の前に、基材11の一面11aに、無機物質及び/または有機高分子を含有するアンダーコート層101を形成するアンダーコート層形成工程を有し、原子層堆積膜形成工程において、アンダーコート層101の一面101aに、アンダーコート層101の一面101aから露出する無機物質及び/または有機高分子と結合するように、原子層堆積膜12を形成することで、例えば、無機物質を含有するアンダーコート層101を形成した場合、原子層堆積膜12の前駆体が、アンダーコート層101の一面101aから露出した無機物質に結合するため、アンダーコート層101の一面101a方向に成長する二次元状の原子層堆積膜12が形成されることになる。
その結果、積層体100の厚さ方向において、ガスが通過するような隙間が形成されにくくなるため、積層体100のガスバリア性を向上させることができる。
According to the laminate manufacturing method of the second embodiment, the undercoat layer 101 containing an inorganic substance and / or an organic polymer is formed on the one surface 11a of the substrate 11 before the atomic layer deposition film forming step. An undercoat layer forming step to be formed, and in the atomic layer deposited film forming step, the one surface 101a of the undercoat layer 101 is bonded to an inorganic substance and / or an organic polymer exposed from the one surface 101a of the undercoat layer 101. In addition, by forming the atomic layer deposition film 12, for example, when the undercoat layer 101 containing an inorganic substance is formed, the precursor of the atomic layer deposition film 12 is exposed from the one surface 101 a of the undercoat layer 101. In order to bond to the substance, a two-dimensional atomic layer deposition film 12 growing in the direction of the one surface 101a of the undercoat layer 101 is formed.
As a result, in the thickness direction of the laminated body 100, it is difficult to form a gap through which gas passes, so that the gas barrier property of the laminated body 100 can be improved.

一方、有機高分子を含有するアンダーコート層101を形成する場合、有機高分子が原子層堆積膜12の前駆体と結合しやすい官能基を有するため、有機高分子の各官能基に結合した前駆体同士が互いに結合する。これによって、アンダーコート層101の一面101a方向に成長する二次元状の原子層堆積膜12が形成されることになる。
その結果、積層体100の厚さ方向にガスが通過するような形成されにくくなるため、積層体100のガスバリア性を向上させることができる。
On the other hand, when the undercoat layer 101 containing an organic polymer is formed, the organic polymer has a functional group that easily binds to the precursor of the atomic layer deposition film 12, so that the precursor bonded to each functional group of the organic polymer. The bodies bind to each other. As a result, a two-dimensional atomic layer deposition film 12 growing in the direction of the one surface 101a of the undercoat layer 101 is formed.
As a result, it is difficult to form a gas that passes in the thickness direction of the stacked body 100, so that the gas barrier property of the stacked body 100 can be improved.

また、有機高分子及び無機物質を含有するアンダーコート層101を形成した場合、アンダーコート層101に無機物質が添加されていることで、有機高分子と無機物質とが相俟って、原子層堆積膜12の前駆体の吸着密度をさらに向上させることができる。   In addition, when the undercoat layer 101 containing an organic polymer and an inorganic substance is formed, the inorganic substance is added to the undercoat layer 101, so that the organic polymer and the inorganic substance are combined to form an atomic layer. The adsorption density of the precursor of the deposited film 12 can be further improved.

なお、第2の実施の形態の積層体の製造方法は、先に説明した第1の実施の形態の積層体の製造方法と同様な効果も得ることができる。   In addition, the manufacturing method of the laminated body of 2nd Embodiment can also acquire the effect similar to the manufacturing method of the laminated body of 1st Embodiment demonstrated previously.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and within the scope of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.

図13は、他の積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。図13において、図8に示す第1の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置80と同一構成部分には、同一符号を付す。
図13に示すように、第1の実施の形態の変形例に係る積層体製造装置80の構成に、図11に示すアンダーコート層形成部111を設けることで、積層体製造装置120を構成してもよい。
このような構成とされた積層体製造装置120は、図11に示す第2の実施の形態の積層体製造装置110と同様な効果を得ることができる。
FIG. 13: is a front view which shows schematic structure of another laminated body manufacturing apparatus. In FIG. 13, the same components as those in the laminate manufacturing apparatus 80 according to the modification of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 13, the laminate manufacturing apparatus 120 is configured by providing the undercoat layer forming unit 111 shown in FIG. 11 in the configuration of the laminate manufacturing apparatus 80 according to the modification of the first embodiment. May be.
The laminate manufacturing apparatus 120 configured as described above can obtain the same effects as those of the laminate manufacturing apparatus 110 of the second embodiment shown in FIG.

また、第1及び第2の実施の形態では、フラッシュ蒸着法または真空蒸着法により、オーバーコート層14を形成する場合を例に挙げて説明したが、化学蒸着法(例えば、CVD法)により、オーバーコート層14を形成してもよい。
このように、化学蒸着法を用いてオーバーコート層14を形成することで、原子層堆積膜12への損傷が少ないオーバーコート層14を形成することができる。つまり、緻密で、バリア性が向上したオーバーコート層14を形成することができる。
また、オーバーコート層14を形成する領域とその外部との差圧を大きく取る必要がなくなる。
In the first and second embodiments, the case where the overcoat layer 14 is formed by flash vapor deposition or vacuum vapor deposition is described as an example, but by chemical vapor deposition (for example, CVD), An overcoat layer 14 may be formed.
Thus, by forming the overcoat layer 14 using the chemical vapor deposition method, the overcoat layer 14 with little damage to the atomic layer deposition film 12 can be formed. That is, the dense overcoat layer 14 with improved barrier properties can be formed.
Further, it is not necessary to increase the pressure difference between the region where the overcoat layer 14 is formed and the outside thereof.

以下、本発明の実施例、及び比較例について説明するが、本発明は、下記実施例により何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention and comparative examples will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
<実施例1の積層体の作製>
実施例1では、図11に示す積層体製造装置110を用いて、図10に示す積層体100(以下、実施例1の積層体100を「積層体100−1」という)を作製した。
以下、図10及び図11を参照して、積層体100−1の製造方法について説明する。
始めに、基材11(高分子フィルム)として、基材巻回用ローラ36に巻回された厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)の延伸フィルムを準備した。次いで、基材搬送部23により、基材11の搬送を開始した。
Example 1
<Preparation of laminate of Example 1>
In Example 1, the laminate 100 shown in FIG. 10 (hereinafter, the laminate 100 of Example 1 is referred to as “laminate 100-1”) was produced using the laminate production apparatus 110 shown in FIG.
Hereinafter, with reference to FIG.10 and FIG.11, the manufacturing method of the laminated body 100-1 is demonstrated.
First, a stretched film of polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of 100 μm wound around a base material winding roller 36 was prepared as the base material 11 (polymer film). Next, the base material transport unit 23 started transporting the base material 11.

次いで、プラズマ前処理部24により、基材11の一面11aの改質処理を行った。このとき、プラズマ前処理の条件としては、チャンバ内の雰囲気をOプラズマの雰囲気、パワーを300W、処理時間を180secとした。
次いで、支持部材21により、一面11aが改質された基材11をアンダーコート層形成部111に搬送した。
Next, the plasma pretreatment unit 24 modified the one surface 11a of the substrate 11. At this time, as conditions for the plasma pretreatment, the atmosphere in the chamber was an atmosphere of O 2 plasma, the power was 300 W, and the treatment time was 180 sec.
Next, the base member 11 whose one surface 11 a was modified by the support member 21 was conveyed to the undercoat layer forming unit 111.

アンダーコート層形成部111として、フラッシュ蒸着装置を用いて、基材11の改質された一面11aに、厚さ0.1μmで、かつウレタンアクリレートから形成されたウレタンアクリルコート層を形成した。
次いで、アンダーコート層111が形成された基材11を原子層堆積膜形成部26に搬送した。
As the undercoat layer forming part 111, a urethane acrylic coat layer having a thickness of 0.1 μm and formed from urethane acrylate was formed on the modified surface 11 a of the substrate 11 using a flash vapor deposition apparatus.
Subsequently, the base material 11 on which the undercoat layer 111 was formed was conveyed to the atomic layer deposited film forming unit 26.

次いで、膜形成部43を構成するパージ用チャンバ45内に、アンダーコート層111が形成された基材11を導入した。このとき、パージ用チャンバ45内の雰囲気は、OガスとNガスとの混合雰囲気とした。つまり、パージガスとして、OガスとNガスとの混合ガスを用いた。 Next, the base material 11 on which the undercoat layer 111 was formed was introduced into the purge chamber 45 constituting the film forming unit 43. At this time, the atmosphere in the purge chamber 45 was a mixed atmosphere of O 2 gas and N 2 gas. That is, a mixed gas of O 2 gas and N 2 gas was used as the purge gas.

次いで、パージ用チャンバ45内を通過させた基材11を前駆体吸着用チャンバ46内に導入した。このとき、前駆体吸着用チャンバ46の内壁温度を70℃に保持し、前駆体吸着用チャンバ46内の雰囲気をNガスとトリメチルアルミニウム(TMA)との混合雰囲気とした。Nガス及びトリメチルアルミニウム(TMA)の供給時間は、60msecとした。また、前駆体吸着用チャンバ46内の圧力は、50Paとした。
前駆体吸着用チャンバ46内に基材11を導入することで、アンダーコート層111の一面111aに前駆体であるトリメチルアルミニウム(TMA)を吸着させた。
Next, the base material 11 passed through the purge chamber 45 was introduced into the precursor adsorption chamber 46. At this time, the inner wall temperature of the precursor adsorption chamber 46 was maintained at 70 ° C., and the atmosphere in the precursor adsorption chamber 46 was a mixed atmosphere of N 2 gas and trimethylaluminum (TMA). The supply time of N 2 gas and trimethylaluminum (TMA) was 60 msec. The pressure in the precursor adsorption chamber 46 was 50 Pa.
By introducing the base material 11 into the precursor adsorption chamber 46, trimethylaluminum (TMA) as a precursor was adsorbed on one surface 111 a of the undercoat layer 111.

次いで、前駆体を吸着させた基材11を前駆体吸着用チャンバ46内から導出させ、パージ用チャンバ45内に導出させることで、余分(過剰)な前駆体(トリメチルアルミニウム(TMA))及び副生成物を除去した。このとき、パージガスの供給時間は、10secとした。   Next, the base material 11 on which the precursor has been adsorbed is led out from the precursor adsorption chamber 46 and led out into the purge chamber 45, so that an excess (excess) precursor (trimethylaluminum (TMA)) and a secondary precursor are adsorbed. The product was removed. At this time, the supply time of the purge gas was 10 sec.

次いで、前駆体を吸着させた基材11をパージ用チャンバ45から第2の前駆体供給用ノズル47内に移動させた。このとき、第2の前駆体供給用ノズル47の内壁の温度を70℃に保持し、第2の前駆体供給用ノズル47内の圧力を10〜50Pa、第2の前駆体供給用ノズル47内の雰囲気をNガスとHOガスとの混合雰囲気とした。Nガス及びHOガス(第2の前駆体)の供給時間は、60msecとした。
前駆体を吸着させた基材11を第2の前駆体供給用ノズル47内に搬送することで、アンダーコート層111の一面111aに付着したトリメチルアルミニウム(TMA)とHOとを反応させることで、酸化アルミニウム層(原子層堆積膜12である酸化アルミニウム膜の一部を構成する層)を生成した。酸化アルミニウム層の成膜温度は、90℃とした。
Next, the base material 11 on which the precursor was adsorbed was moved from the purge chamber 45 into the second precursor supply nozzle 47. At this time, the temperature of the inner wall of the second precursor supply nozzle 47 is maintained at 70 ° C., the pressure in the second precursor supply nozzle 47 is 10 to 50 Pa, and the inside of the second precursor supply nozzle 47 The atmosphere was a mixed atmosphere of N 2 gas and H 2 O gas. The supply time of N 2 gas and H 2 O gas (second precursor) was 60 msec.
By transporting the base material 11 on which the precursor has been adsorbed into the second precursor supply nozzle 47, the trimethylaluminum (TMA) adhering to the one surface 111a of the undercoat layer 111 is reacted with H 2 O. Thus, an aluminum oxide layer (a layer constituting a part of the aluminum oxide film as the atomic layer deposition film 12) was generated. The film formation temperature of the aluminum oxide layer was 90 ° C.

次いで、酸化アルミニウム層が形成された基材11をパージ用チャンバ45に移動させて、反応に寄与しなかったトリメチルアルミニウム(TMA)の除去を行った。このとき、パージガスの供給時間は、10secとした。
上記1サイクルで形成される酸化アルミニウム層の厚さは、0.14〜0.15nmであった。
そこで、上記処理を1サイクルとして、70個の膜形成部43を用いて、70サイクルの成膜処理を行うことで、厚さ10nmの原子層堆積膜12である酸化アルミニウム(Al)膜(バリア層)を形成した。70サイクルを処理する時間は、30minであった。
Next, the base material 11 on which the aluminum oxide layer was formed was moved to the purge chamber 45 to remove trimethylaluminum (TMA) that did not contribute to the reaction. At this time, the supply time of the purge gas was 10 sec.
The thickness of the aluminum oxide layer formed in one cycle was 0.14 to 0.15 nm.
Therefore, by performing 70 cycles of film formation using 70 film forming units 43 with the above processing as one cycle, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) that is the atomic layer deposition film 12 having a thickness of 10 nm is used. A film (barrier layer) was formed. The time for processing 70 cycles was 30 min.

次いで、ガイドローラ27を介して、アンダーコート層101及び原子層堆積膜12が形成された基材11をオーバーコート層形成室61内に搬送した。
次いで、オーバーコート層形成部31を用いたフラッシュ蒸着法により、原子層堆積膜12の一面12aに、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート:プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート=90(重量%):10(重量%)の混合比で混合させた混合物よりなり、かつ厚さが1μmとされた未硬化の被膜層(オーバーコート層14の母材)を形成した。
このとき、オーバーコート層形成室61内の圧力は、0.05Paを維持するように調整した。
Next, the base material 11 on which the undercoat layer 101 and the atomic layer deposition film 12 were formed was conveyed into the overcoat layer forming chamber 61 via the guide roller 27.
Subsequently, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate: propoxylated neopentyl glycol diacrylate = 90 (% by weight) is formed on one surface 12a of the atomic layer deposition film 12 by a flash vapor deposition method using the overcoat layer forming unit 31. An uncured coating layer (base material of the overcoat layer 14) was formed, which was made of a mixture mixed at a mixing ratio of 10 (% by weight) and had a thickness of 1 μm.
At this time, the pressure in the overcoat layer forming chamber 61 was adjusted to maintain 0.05 Pa.

次いで、上記被膜層が形成された基材11を光照射部78と対向する位置に搬送した。そして、光照射部29から電子線を被膜層に照射することで、該被膜層を硬化させることで、厚さ1μmのオーバーコート層14であるアクリルコート層(アクリル系樹脂層)を形成した。
これにより、基材11である100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)と、アンダーコート層101である厚さ0.1μmのウレタンアクリルコート層と、原子層堆積膜12である厚さ10nmの酸化アルミニウム膜と、オーバーコート層14である厚さ1μmのアクリルコート層と、が順次積層された実施例1の積層体100−1が製造された。
Subsequently, the base material 11 on which the coating layer was formed was conveyed to a position facing the light irradiation unit 78. The coating layer was cured by irradiating the coating layer with an electron beam from the light irradiation unit 29, thereby forming an acrylic coating layer (acrylic resin layer) as the overcoat layer 14 having a thickness of 1 μm.
Thus, 100 μm polyethylene terephthalate (PET) as the base material 11, 0.1 μm thick urethane acrylic coat layer as the undercoat layer 101, 10 nm thick aluminum oxide film as the atomic layer deposition film 12, A laminate 100-1 of Example 1 was produced in which the overcoat layer 14 and an acrylic coat layer having a thickness of 1 μm were sequentially laminated.

その後、積層体巻き取り部33に積層体100−1を搬送し、積層体巻き取り部33を構成する巻き取りローラ82のローラ面に、積層体100−1を巻回させた。   Then, the laminated body 100-1 was conveyed to the laminated body winding part 33, and the laminated body 100-1 was wound around the roller surface of the winding roller 82 which comprises the laminated body winding part 33. FIG.

<実施例1の積層体の水蒸気透過率(Water Vapor Transmission Rate(WVTR))の測定>
次いで、実施例1の積層体100−1のガスバリア性を評価するために、モダンコントロール社製の水蒸気透過度測定装置であるMOCON Aquatran(登録商標)を用いて、実施例1の積層体100−1の水蒸気透過率(WVTR)を測定した。測定条件として、温度が40℃、湿度が90%RHの条件を用いた。
その結果、表1に示すように、実施例1の積層体100−1の水蒸気透過率(WVTR)は、6.0×10−4(g/m/day)であった。
<Measurement of Water Vapor Transmission Rate (WVTR) of Laminate of Example 1>
Subsequently, in order to evaluate the gas barrier property of the laminated body 100-1 of Example 1, the laminated body 100- of Example 1 was used using MOCON Aquatran (registered trademark) which is a water vapor permeability measuring device manufactured by Modern Control. 1 water vapor transmission rate (WVTR) was measured. As measurement conditions, a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% RH were used.
As a result, as shown in Table 1, the water vapor transmission rate (WVTR) of the laminate 100-1 of Example 1 was 6.0 × 10 −4 (g / m 2 / day).

Figure 2015132007
Figure 2015132007

表1は、実施例1,2及び比較例に関する原子層堆積膜(バリア層)の膜種及び厚さ、オーバーコート層の種類(有無)、水蒸気透過率(g/m/day)を示す表である。 Table 1 shows the film type and thickness of the atomic layer deposited film (barrier layer), the type (presence / absence) of the overcoat layer, and the water vapor transmission rate (g / m 2 / day) regarding Examples 1 and 2 and the comparative example. It is a table.

(実施例2)
<実施例2の積層体の作製>
実施例2では、図13に示す積層体製造装置120を用いて、図10に示す積層体100(以下、実施例2の積層体100を「積層体100−2」という)を作製した。
実施例2の積層体100−2は、オーバーコート層14を形成する工程が実施例1とは異なることと、原子層堆積膜12である酸化アルミニウム(Al)膜の厚さが異なる(実施例2の酸化アルミニウム(Al)膜の厚さは5nm)こと以外は、積層体100−1と同様な手法により作製した。
(Example 2)
<Preparation of the laminate of Example 2>
In Example 2, the laminate 100 shown in FIG. 10 (hereinafter, the laminate 100 of Example 2 is referred to as “laminate 100-2”) was produced using the laminate production apparatus 120 shown in FIG.
The laminated body 100-2 of Example 2 is different from Example 1 in the step of forming the overcoat layer 14, and the thickness of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film that is the atomic layer deposition film 12 is different. except (in 5nm thickness of aluminum oxide (Al 2 O 3) film of example 2) was prepared by a procedure analogous to stack 100-1.

そこで、図10及び図13を参照して、オーバーコート層14を形成する工程についてのみ説明する。
実施例2では、オーバーコート層形成部91を用いた真空蒸着法により、オーバーコート層14として、厚さ200nmの酸化ケイ素膜(SiO膜)を形成した。
具体的には、蒸発源89内にSiOのブロック体を収容し、該ブロック体を電子ビーム(E1ectron Beam:EB)で加熱することで該ブロック体を加熱気化させて、原子層堆積膜12の一面12aに蒸着させることで、酸化ケイ素膜(SiO膜)を形成した。
Therefore, only the step of forming the overcoat layer 14 will be described with reference to FIGS.
In Example 2, a silicon oxide film (SiO 2 film) having a thickness of 200 nm was formed as the overcoat layer 14 by a vacuum vapor deposition method using the overcoat layer forming portion 91.
Specifically, a block body of SiO is accommodated in the evaporation source 89, and the block body is heated and vaporized by heating the block body with an electron beam (EB). A silicon oxide film (SiO 2 film) was formed by vapor deposition on one surface 12a.

<実施例2の積層体の水蒸気透過率(WVTR)の測定>
次いで、実施例2の積層体100−2のガスバリア性を評価するために、実施例1で使用した水蒸気透過度測定装置を用いて、実施例2の積層体100−2の水蒸気透過率(WVTR)を測定した。測定条件は、実施例1と同じ条件を用いた。
その結果、表1に示すように、実施例2の積層体100−2の水蒸気透過率(WVTR)は、9.8×10−4(g/m/day)であった。
<Measurement of water vapor transmission rate (WVTR) of laminate of Example 2>
Subsequently, in order to evaluate the gas barrier property of the laminated body 100-2 of Example 2, the water vapor permeability (WVTR) of the laminated body 100-2 of Example 2 was measured using the water vapor permeability measuring apparatus used in Example 1. ) Was measured. The measurement conditions were the same as in Example 1.
As a result, as shown in Table 1, the water vapor transmission rate (WVTR) of the laminate 100-2 of Example 2 was 9.8 × 10 −4 (g / m 2 / day).

(比較例)
<比較例の積層体を作製する際に使用する積層体製造装置>
図14は、比較例の積層体を作製する際に使用する積層体製造装置の概略構成を示す正面図である。図14において、図2に示す第1の実施の形態の積層体製造装置20と同一構成部分には、同一符号を付す。
(Comparative example)
<Laminated body manufacturing apparatus used when manufacturing the laminated body of a comparative example>
FIG. 14: is a front view which shows schematic structure of the laminated body manufacturing apparatus used when producing the laminated body of a comparative example. In FIG. 14, the same components as those of the laminate manufacturing apparatus 20 of the first embodiment shown in FIG.

図14を参照して、比較例の積層体210を作製する際に使用する積層体製造装置200について説明する。
積層体製造装置200は、第1の実施の形態の積層体製造装置20を構成する中間室29、ガイドローラ27、ローラ32、第1のローラ62、及び第2のローラ63を構成要素から外し、積層体製造装置20を構成するオーバーコート層形成部31に替えて、支持部材21の外面21aに近接して配置されたオーバーコート層形成部201を有する。
オーバーコート層形成部201は、オーバーコート層形成室61を有していない構成とされている。
With reference to FIG. 14, the laminated body manufacturing apparatus 200 used when producing the laminated body 210 of a comparative example is demonstrated.
The laminate manufacturing apparatus 200 removes the intermediate chamber 29, the guide roller 27, the roller 32, the first roller 62, and the second roller 63 constituting the laminate manufacturing apparatus 20 of the first embodiment from the constituent elements. Instead of the overcoat layer forming part 31 constituting the laminate manufacturing apparatus 20, the overcoat layer forming part 201 is disposed in the vicinity of the outer surface 21 a of the support member 21.
The overcoat layer forming unit 201 is configured not to include the overcoat layer forming chamber 61.

<比較例の積層体の作製>
比較例では、図14に示す積層体製造装置210を用いて、積層体210を作製した。
始めに、実施例1と同様な手法により、実施例1で準備した基材(厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートよりなる延伸フィルム)の一面に、原子層堆積膜である厚さ5nmの酸化アルミニウム(Al)膜を形成した。
<Preparation of Comparative Example Laminate>
In the comparative example, the laminated body 210 was produced using the laminated body manufacturing apparatus 210 shown in FIG.
First, in the same manner as in Example 1, 5 nm thick aluminum oxide (Al) as an atomic layer deposition film was formed on one surface of the base material (stretched film made of polyethylene terephthalate having a thickness of 100 μm) prepared in Example 1. A 2 O 3 ) film was formed.

次いで、オーバーコート層形成部201を用いたフラッシュ蒸着法により、酸化アルミニウム(Al)膜の上面に、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート:プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート=90(重量%):10(重量%)の混合物よりなる厚さ1μmの未硬化の被膜層を形成した。 Next, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate: propoxylated neopentyl glycol diacrylate = 90 (weight) on the upper surface of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film by flash vapor deposition using the overcoat layer forming portion 201. %): An uncured coating layer having a thickness of 1 μm and a mixture of 10 (% by weight) was formed.

次いで、被膜層に対して光照射部78から電子線を照射して被膜層を硬化させることで、オーバーコート層として、厚さ1μmのアクリルコート層(アクリル系樹脂)を形成した。
これにより、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートよりなる延伸フィルムと、厚さ5nmの酸化アルミニウム(Al)膜と、厚さ1μmのアクリルコート層と、が順次積層された積層体210を作製した。
その後、積層体巻き取り部33を構成する巻き取りローラ82により、積層体210を巻回した。
Next, the coating layer was cured by irradiating the coating layer with an electron beam from the light irradiation section 78, thereby forming an acrylic coating layer (acrylic resin) having a thickness of 1 μm as an overcoat layer.
As a result, a laminated body 210 in which a stretched film made of polyethylene terephthalate having a thickness of 100 μm, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film having a thickness of 5 nm, and an acrylic coat layer having a thickness of 1 μm was sequentially formed. .
Thereafter, the laminate 210 was wound by the take-up roller 82 constituting the laminate take-up portion 33.

<比較例の積層体の水蒸気透過率(WVTR)の測定>
次いで、比較例の積層体210のガスバリア性を評価するために、実施例1で使用した水蒸気透過度測定装置を用いて、比較例の積層体210の水蒸気透過率(WVTR)を測定した。測定条件は、実施例1と同じ条件を用いた。
その結果、表1に示すように、比較例の積層体210の水蒸気透過率(WVTR)は、1.5×10−3(g/m/day)であった。
<Measurement of water vapor transmission rate (WVTR) of laminate of comparative example>
Subsequently, in order to evaluate the gas barrier property of the laminated body 210 of the comparative example, the water vapor transmission rate (WVTR) of the laminated body 210 of the comparative example was measured using the water vapor permeability measuring apparatus used in Example 1. The measurement conditions were the same as in Example 1.
As a result, as shown in Table 1, the water vapor transmission rate (WVTR) of the laminate 210 of the comparative example was 1.5 × 10 −3 (g / m 2 / day).

(実施例1,2及び比較例の積層体の水蒸気透過率(WVTR)の測定結果について)
表1を参照するに、原子層堆積膜形成部26と同等の成膜圧力帯でオーバーコート層を形成した比較例の積層体210と比較して、実施例1,2の積層体100−1,100−2の水蒸気透過率(WVTR)は、1桁ほど良化することが確認できた。
(About the measurement result of the water-vapor-permeation rate (WVTR) of the laminated body of Examples 1, 2 and a comparative example)
Referring to Table 1, as compared with the laminated body 210 of the comparative example in which the overcoat layer was formed in the film formation pressure zone equivalent to the atomic layer deposited film forming unit 26, the laminated body 100-1 of Examples 1 and 2 , 100-2, it was confirmed that the water vapor transmission rate (WVTR) improved by an order of magnitude.

以上述べたように、本発明によれば、高分子の基材上に形成したALD膜の表面にオーバーコート層を設けることにより、ロールツーロール方式の積層体製造装置による機械的な外力(ストレス)によってオーバーコート層に傷やピンホールが生じないため、積層体のガスバリア性を高くすることができるが、オーバーコート層を成膜する際、オーバーコート層を単独の室内で適正な成膜圧力帯にて行うことで、より良質なオーバーコート層を成膜し、結果的にWVTRが良化させることができる。   As described above, according to the present invention, by providing an overcoat layer on the surface of an ALD film formed on a polymer substrate, mechanical external force (stress) by a roll-to-roll laminate manufacturing apparatus is provided. ) Does not cause scratches or pinholes in the overcoat layer, so that the gas barrier property of the laminate can be increased. However, when forming the overcoat layer, the overcoat layer is properly formed in a single chamber By using the band, a better overcoat layer can be formed, and as a result, the WVTR can be improved.

本発明は、エレクトロルミネッセンス素子(EL素子)、液晶ディスプレイ、半導体ウェハ等の電子部品、医薬品や食料等の包装用フィルム、精密部品の包装用フィルム等に使用される積層体の製造方法、及び該積層体を製造する積層体製造装置に適用できる。   The present invention relates to a method for producing a laminate used for electronic components such as electroluminescence elements (EL elements), liquid crystal displays, semiconductor wafers, packaging films for pharmaceuticals and foods, packaging films for precision parts, and the like, and The present invention can be applied to a laminate manufacturing apparatus for manufacturing a laminate.

10,100…積層体、11…基材、11a,12a,14a,101a…一面、11b…他面、12…原子層堆積膜、14…オーバーコート層、20,80,110,120…積層体製造装置、21…支持部材、21a…外面、23…基材搬送部、24…プラズマ前処理部、26…原子層堆積膜形成部、27,85,86…ガイドローラ、28…押さえローラ、29…中間室、29−1…第1の導入口、29−2…第2の導入口、29−3…第1の導出口、29−4…第2の導出口、31,91…オーバーコート層形成部、32,87…ローラ、32a,37a,51a,54a,83a…ローラ面、33…積層体巻き取り部、36…基材巻回用ローラ、37…基材繰り出し用ローラ、41…処理チャンバ、43…膜形成部、45…パージ用チャンバ、46…前駆体吸着用チャンバ、47…第2の前駆体供給用ノズル、51…ガイドローラ本体、52,55…回転軸、54…押さえローラ本体、61…オーバーコート層形成室、62…第1のローラ、63…第2のローラ、65…原料タンク、66…原料供給配管、68…原料供給用ポンプ、69…噴霧器、72…気化器、74…気体供給配管、76…コーティングノズル、78…光照射部、81…ダンサーローラ、82…巻き取りローラ、83…メインローラ、89…蒸発源、101…アンダーコート層、111…アンダーコート層形成部、W,W…幅、A,B,C…方向、D,E,F…領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 ... Laminated body, 11 ... Base material, 11a, 12a, 14a, 101a ... One side, 11b ... Other side, 12 ... Atomic layer deposited film, 14 ... Overcoat layer, 20, 80, 110, 120 ... Laminated body Manufacturing apparatus, 21 ... support member, 21a ... outer surface, 23 ... base material transport section, 24 ... plasma pretreatment section, 26 ... atomic layer deposition film forming section, 27, 85, 86 ... guide roller, 28 ... pressing roller, 29 ... Intermediate chamber, 29-1 ... first inlet, 29-2 ... second inlet, 29-3 ... first outlet, 29-4 ... second outlet, 31,91 ... overcoat Layer forming portion, 32, 87 ... roller, 32a, 37a, 51a, 54a, 83a ... roller surface, 33 ... laminated body winding portion, 36 ... substrate winding roller, 37 ... substrate feeding roller, 41 ... Processing chamber, 43 ... film forming section, 45 ... purge Chamber ... 46 ... Precursor adsorption chamber, 47 ... Second precursor supply nozzle, 51 ... Guide roller body, 52, 55 ... Rotating shaft, 54 ... Pressing roller body, 61 ... Overcoat layer forming chamber, 62 ... First roller 63 ... Second roller 65 ... Raw material tank 66 ... Raw material supply pipe 68 ... Raw material supply pump 69 69 Nebulizer 72 72 Vaporizer 74 74 Gas supply pipe 76 76 Coating nozzle 78 ... light irradiation unit, 81 ... dancer roller, 82 ... take-up roller, 83 ... main roller, 89 ... vapor source, 101 ... undercoat layer, 111 ... undercoat layer forming unit, W 1, W 2 ... width, A , B, C ... direction, D, E, F ... area

Claims (13)

帯状とされた基材と、該基材の一面に形成された原子層堆積膜と、該原子層堆積膜の一面に形成されたオーバーコート層と、を含み、前記原子層堆積膜及び前記オーバーコート層がインラインで形成される積層体の製造方法であって、
第1の処理室内で、前記基材の一面に前記原子層堆積膜を形成する原子層堆積膜形成工程と、
前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触するガイドローラにより、前記原子層堆積膜が形成された前記基材を前記第1の処理室から該第1の処理室の外側に配置された第2の処理室内に案内する基材案内工程と、
前記基材案内工程後、前記第2の処理室内で、前記原子層堆積膜の一面に、オーバーコート層を形成するオーバーコート層形成工程と、
前記オーバーコート層を形成後、前記オーバーコート層の一面と巻き取りローラのローラ面とを接触させ、該巻き取りローラにより、前記積層体をローラ状に巻き取る巻き取り工程と、
を含むことを特徴とする積層体の製造方法。
A strip-shaped base material, an atomic layer deposition film formed on one surface of the base material, and an overcoat layer formed on one surface of the atomic layer deposition film, the atomic layer deposition film and the overlayer A method for producing a laminate in which a coat layer is formed in-line,
An atomic layer deposition film forming step of forming the atomic layer deposition film on one surface of the substrate in the first processing chamber;
The base material on which the atomic layer deposition film is formed is disposed from the first processing chamber to the outside of the first processing chamber by a guide roller that contacts only the outer peripheral portion of one surface of the atomic layer deposition film. A base material guiding step for guiding the second processing chamber;
After the base material guiding step, an overcoat layer forming step of forming an overcoat layer on one surface of the atomic layer deposition film in the second processing chamber;
After forming the overcoat layer, one surface of the overcoat layer and the roller surface of the take-up roller are brought into contact with each other, and the take-up step of winding the laminate into a roller shape with the take-up roller;
The manufacturing method of the laminated body characterized by including.
前記オーバーコート層形成工程では、前記原子層堆積膜よりも機械的強度の高い前記オーバーコート層を形成することを特徴とする請求項1記載の積層体の製造方法。   The method for manufacturing a laminate according to claim 1, wherein in the overcoat layer forming step, the overcoat layer having a mechanical strength higher than that of the atomic layer deposition film is formed. 前記オーバーコート層形成工程では、前記オーバーコート層の厚さが前記原子層堆積膜の厚さよりも厚くなるように、該原子層堆積膜と同等の機械的強度を有する前記オーバーコート層を形成することを特徴とする請求項1記載の積層体の製造方法。   In the overcoat layer forming step, the overcoat layer having mechanical strength equivalent to that of the atomic layer deposition film is formed so that the thickness of the overcoat layer is larger than the thickness of the atomic layer deposition film. The manufacturing method of the laminated body of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記原子層堆積膜形成工程の前に、前記基材の一面に、無機物質及び/または有機高分子を含有するアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成工程を有し、
前記原子層堆積膜形成工程では、前記アンダーコート層の一面に、該アンダーコート層の一面から露出する前記無機物質及び/または前記有機高分子と結合するように、前記原子層堆積膜を形成することを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか1項記載の積層体の製造方法。
Before the atomic layer deposition film forming step, an undercoat layer forming step of forming an undercoat layer containing an inorganic substance and / or an organic polymer on one surface of the substrate,
In the atomic layer deposition film forming step, the atomic layer deposition film is formed on one surface of the undercoat layer so as to be bonded to the inorganic substance and / or the organic polymer exposed from the one surface of the undercoat layer. The manufacturing method of the laminated body of any one of Claims 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
前記基材案内工程では、前記第1の処理室内の圧力と、前記第2の処理室内の圧力との間の圧力とされた中間室を経由して、前記基材を前記第2の処理室に案内することを特徴とする請求項1ないし4のうち、いずれか1項記載の積層体の製造方法。   In the base material guiding step, the base material is transferred to the second processing chamber via an intermediate chamber having a pressure between the pressure in the first processing chamber and the pressure in the second processing chamber. The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 4, wherein the laminate is guided to the above. 前記オーバーコート層形成工程では、フラッシュ蒸着法により、前記オーバーコート層を形成することを特徴とする請求項1ないし5のうち、いずれか1項記載の積層体の製造方法。   The method for manufacturing a laminate according to any one of claims 1 to 5, wherein, in the overcoat layer forming step, the overcoat layer is formed by a flash vapor deposition method. 前記オーバーコート層形成工程では、真空蒸着法により、前記オーバーコート層を形成することを特徴とする請求項1ないし5のうち、いずれか1項記載の積層体の製造方法。   The method for manufacturing a laminate according to any one of claims 1 to 5, wherein, in the overcoat layer forming step, the overcoat layer is formed by a vacuum deposition method. 前記オーバーコート層形成工程では、化学蒸着法により、前記オーバーコート層を形成することを特徴とする請求項1ないし5のうち、いずれか1項記載の積層体の製造方法。   The method for manufacturing a laminate according to any one of claims 1 to 5, wherein, in the overcoat layer forming step, the overcoat layer is formed by a chemical vapor deposition method. 帯状の基材をインラインでロールツーロール方式により、該基材、及び該基材の一面側に形成された原子層堆積膜を含む積層体を形成する積層体製造装置であって、
外形が円筒形状とされ、外面により前記基材の一面とは反対側に位置する他面を支持する支持部材と、
前記支持部材の外面に沿って、前記基材を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、
前記基材を導入及び導出可能な状態で、前記支持部材の外面に配置され、前記基材の一面に、前記原子層堆積膜を形成する第1の処理室を含む原子層堆積膜形成部と、
前記所定の搬送方向において、前記原子層堆積膜形成部の後段に配置され、前記原子層堆積膜の一面にオーバーコート層を形成する第2の処理室を含むオーバーコート層形成部と、
前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触し、前記原子層堆積膜が形成された前記基材を前記第2の処理室内に案内する第1のガイドローラと、
前記オーバーコート層形成部の後段に配置され、前記積層体を構成する前記オーバーコート層の一面と接触することで、該積層体をロール状に巻き取る積層体巻き取り部と、
を有することを特徴とする積層体製造装置。
A laminate manufacturing apparatus for forming a laminate including an atomic layer deposition film formed on a surface side of the base material and the base material by a roll-to-roll method in a band-shaped base material,
The outer shape is a cylindrical shape, and a support member that supports the other surface located on the side opposite to the one surface of the base material by the outer surface,
A transport unit that transports the base material in a predetermined transport direction along the outer surface of the support member;
An atomic layer deposition film forming unit including a first processing chamber disposed on an outer surface of the support member and capable of forming the atomic layer deposition film on one surface of the substrate in a state where the base material can be introduced and led out; ,
An overcoat layer forming unit including a second processing chamber disposed in a subsequent stage of the atomic layer deposition film forming unit and forming an overcoat layer on one surface of the atomic layer deposition film in the predetermined transport direction;
A first guide roller that contacts only the outer peripheral portion of one surface of the atomic layer deposition film and guides the base material on which the atomic layer deposition film is formed into the second processing chamber;
A laminated body winding part that is disposed in a subsequent stage of the overcoat layer forming part and is in contact with one surface of the overcoat layer constituting the laminated body to wind the laminated body into a roll;
The laminated body manufacturing apparatus characterized by having.
前記第1のガイドローラと接触する前記原子層堆積膜が形成された前記基材を、前記第1のガイドローラのローラ面に対して押し付ける押さえローラを有することを特徴とする請求項9記載の積層体製造装置。   The press roller according to claim 9, further comprising a pressing roller that presses the base material on which the atomic layer deposition film that contacts the first guide roller is pressed against a roller surface of the first guide roller. Laminate manufacturing equipment. 前記オーバーコート層形成部は、前記第2の処理室内に配置され、前記原子層堆積膜の一面の外周部のみと接触する第2のガイドローラを含むことを特徴とする請求項9または10記載の積層体製造装置。   The said overcoat layer formation part is arrange | positioned in the said 2nd process chamber, and contains the 2nd guide roller which contacts only the outer peripheral part of the one surface of the said atomic layer deposition film. Laminate manufacturing equipment. 前記第1の処理室から前記第2の処理室に前記基材を搬送する際、及び前記第2の処理室から前記基材を搬出させる際に通過する中間室を有することを特徴とする請求項9ないし11のうち、いずれか1項記載の積層体製造装置。   An intermediate chamber is provided which passes when the substrate is transported from the first processing chamber to the second processing chamber and when the substrate is unloaded from the second processing chamber. Item 12. The laminate manufacturing apparatus according to any one of Items 9 to 11. 前記所定の搬送方向において、前記原子層堆積膜形成部の前段に配置され、前記基材の一面に、無機物質及び/または有機高分子を含有するアンダーコート層を形成するアンダーコート層形成部を有することを特徴とする請求項9ないし12のうち、いずれか1項記載の積層体製造装置。   An undercoat layer forming part that is disposed in the preceding stage of the atomic layer deposition film forming part in the predetermined transport direction and forms an undercoat layer containing an inorganic substance and / or an organic polymer on one surface of the substrate. The laminated body manufacturing apparatus according to any one of claims 9 to 12, characterized by comprising:
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