JP2016156060A - シートの薄膜形成装置および薄膜付きシートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記帯電手段が、
筐体、この筐体の内部に設置されプラズマを発生させるプラズマ電極、前記筐体の前記シート案内面と対向する位置に設けられプラズマで発生した荷電粒子を筐体の外部に放出するための放出口、および前記放出口とは別に前記筐体に設けられた少なくともひとつの排出口を有し、前記微粒子発生源よりもシートの搬送方向上流側に配置されたプラズマ発生手段と、
前記筐体と前記シート案内面との間に10V以上1000V以下の電位差を付与できる電位差付与手段と、で構成されている。
プラズマ発生手段の内部の空気を排気口から排気しながら、シート案内面上のシート薄膜形成面に、プラズマ発生手段から供給される荷電粒子のうちいずれかの極性の荷電粒子を、前記プラズマ発生手段と前記シート案内面との間に10V以上1000V以下の電位差を付与し誘導することにより、前記シート薄膜形成面を帯電させた後、前記シート案内面上の前記シート薄膜形成面に前記薄膜を形成する。
電気絶縁性シートとして、厚さ12μm、幅200mmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製「ルミラー(登録商標)」)の片面を、図1に示す巻取式真空蒸着装置を用い、以下に示す条件で帯電させた。
(1)減圧室圧力:2Pa。
接地した筐体内にマグネトロン電極を内蔵するプラズマ発生手段を用いた。各条件は以下の通り。
(1)プラズマ電極のシート幅方向の長さ:300mm
(2)プラズマ用直流電源の電力出力:200W
(3)プラズマ電極の筐体の荷電粒子放出口:シート走行方向の開口6mm、シート幅方向の開口280mm
(4)シート案内面と荷電粒子放出口との距離:5mm
(5)荷電粒子放出口の向き:プラズマ電極であるマグネトロン電極の中心と、荷電粒子放出口の中心を結んだ直線の延長線が円筒形シート案内面の表面にほぼ垂直に入射する向き。
(6)プラズマ電極の筐体の荷電粒子排出口:シート走行方向の開口26mm、シート幅方向の開口210mm
(7)荷電粒子排出口の向き:プラズマ電極を挟んで荷電粒子放出口が設けられた側とは反対側の筐体の壁面。
(8)プラズマ生成用ガスの向き:荷電粒子放出口の中心と、プラズマ電極であるマグネトロン電極の中心を結んだ直線にほぼ垂直で、プラズマ電極の筐体からプラズマ生成領域に入射する向き。
(9)プラズマ生成用ガス種:アルゴン
(10)プラズマ生成用ガス流量:100cc/分。
図1に示すように円筒形のシート案内面を使用した。各条件は以下の通り。
(1)円筒形シート案内面の直径:600mm
(2)シート搬送速度:5m/分。
(1)蒸発源:抵抗加熱ボート
(2)蒸発材料:アルミニウム
(3)蒸着室圧力:2×10−2Pa
(4)膜厚:30nm。
プラズマ発生手段を図4に示すプラズマ発生手段へ変更した以外は、使用した電気絶縁性シート、減圧室条件およびシート案内面条件は実施例1と同じ条件で帯電させた。実施例1で使用したプラズマ発生手段との違いは以下のとおりである。
(1)プラズマ生成用ガスの向き:荷電粒子放出口の中心と、プラズマ電極であるマグネトロン電極の中心を結んだ直線にほぼ平行で、荷電粒子放出口からプラズマ電極へ向かう向き。
プラズマ発生手段を図5に示すプラズマ発生手段へ変更した以外は、使用した電気絶縁性シート、減圧室条件およびシート案内面条件は実施例1と同じ条件で帯電させた。実施例1で使用したプラズマ発生手段との違いは以下のとおりである。
(1)プラズマ電極の筐体の荷電粒子排出口:シート走行方向の開口26mm、シート幅方向の開口210mmの開口部を全て覆うように、金属メッシュ(18メッシュ、目開き1.07mm、線経0.34mm、開口率57.6%)を配置
(2)プラズマ生成用ガスの向き:荷電粒子放出口の中心と、プラズマ電極であるマグネトロン電極の中心を結んだ直線にほぼ平行で、荷電粒子放出口からプラズマ電極へ向かう向き。
プラズマ発生手段を図6に示すプラズマ発生手段へ変更した以外は、使用した電気絶縁性シート、減圧室条件およびシート案内面条件は実施例1と同じ条件で帯電させた。実施例1で使用したプラズマ発生手段との違いは以下のとおりである。
(1)プラズマ電極の筐体の荷電粒子排出口:シート走行方向の開口26mm、シート幅方向の開口210mmの開口部を全て覆うように、金属メッシュ(18メッシュ、目開き1.07mm、線経0.34mm、開口率57.6%)を配置。さらに排気経路を介して真空ポンプに接続されている。
(2)プラズマ生成用ガスの向き:荷電粒子放出口の中心と、プラズマ電極であるマグネトロン電極の中心を結んだ直線にほぼ平行で、荷電粒子放出口からプラズマ電極へ向かう向き。
プラズマ発生手段を図9に示すプラズマ発生手段へ変更した以外は、使用した電気絶縁性シート、減圧室条件およびシート案内面条件は実施例1と同じ条件で帯電させた。荷電粒子排出口が設けられていない点が実施例1で使用したプラズマ発生手段との違いである。
荷電粒子供給源を図10に示す電子ビーム照射装置へ変更し、シート案内面を接地電位に変更した以外は、使用した電気絶縁性シート、減圧室条件およびシート案内面条件は実施例1と同じ条件で帯電させた。実施例1で使用したプラズマ発生手段との違いは以下のとおりである。
(1)電子ビーム照射装置の放電電圧:9kV
(2)電子ビーム照射装置の放電電流:700mA
さらに、荷電粒子供給源を電子ビーム照射装置に変更し、シート案内面を接地電位に変更した以外は、実施例1と同じ条件で薄膜を形成し、シートと薄膜の密着力を評価したところ、密着力は57g/15mmであり、はく離界面は蒸着膜とシートの界面であった。
2 原反ロール体
3 シート案内面
4 中間ローラ(巻出側)
5 中間ローラ(巻取側)
6 巻取ロール体
7 蒸発源(微粒子発生手段)
8 蒸着材料
9 蒸気
10 薄膜
11 接地
12 シート搬送方向
13 減圧室
14 直流電源(電位差付与手段)
15 電気抵抗
16 プラズマ発生手段
17 プラズマ用電源
18 プラズマ電極
19 プラズマ発生手段の筐体
20 真空ポンプ
20a 減圧室真空ポンプ(第1の排気手段)
20b プラズマ電極真空ポンプ(第2の排気手段)
21 バルブ
22 プラズマ電極排気経路
25 荷電粒子放出口
26 荷電粒子排出口
27 プラズマ放電領域
28 ガス導入ノズル
29 ガス導入経路
30 金属メッシュ
30a 排出口金属メッシュ
30b 放出口金属メッシュ
31 磁石
32 電子ビーム照射装置
Claims (8)
- 減圧室と、
前記減圧室内の空気を排気する第1の排気手段と、
前記減圧室内に設置され、シートと接触しながらシートを搬送するシート案内面を有し、このシート案内面の移動に伴ってシートを搬送するシート搬送手段と、
前記シート案内面上のシート上に薄膜を形成するためにシートに向かって微粒子を飛散させる微粒子発生源と、
前記シート案内面上のシートを帯電させる帯電手段と、を備えるシートの薄膜形成装置であって、
前記帯電手段が、
筐体、この筐体の内部に設置されプラズマを発生させるプラズマ電極、前記筐体の前記シート案内面と対向する位置に設けられプラズマで発生した荷電粒子を筐体の外部に放出するための放出口、および前記放出口とは別に前記筐体に設けられた少なくともひとつの排出口を有し、前記微粒子発生源よりもシートの搬送方向上流側に配置されたプラズマ発生手段と、
前記筐体と前記シート案内面との間に10V以上1000V以下の電位差を付与できる電位差付与手段と、で構成されたシートの薄膜形成装置。 - 前記シート案内面と前記放出口との距離が1mm以上10mm以下である、請求項1のシートの薄膜形成装置。
- 前記プラズマ発生手段が、プラズマ生成用のガスを前記放出口から前記プラズマ電極に向けて導入するためのガスノズルを備えた、請求項1または2のシートの薄膜形成装置。
- 前記排出口に、接地電位の金属メッシュ、スリット、ピンホールのいずれかを備えた、請求項1〜3のいずれかのシートの薄膜形成装置。
- 前記第1の排気手段とは別に、前記筐体内部を排気するための第2の排気手段を備えた、請求項1〜4のいずれかのシートの薄膜形成装置。
- 前記放出口に、接地電位の金属メッシュ、スリット、ピンホールのいずれかを備えた、請求項1〜5のいずれかのシートの薄膜形成装置。
- 前記プラズマ電極が、カソードと、アノードとなる筐体とで構成されており、前記カソードの内部にはプラズマ発生面の表面にマグネトロン磁場を形成する磁石を備えた、請求項1〜6のいずれかのシートの薄膜形成装置。
- 請求項1〜7のいずれかのシートの薄膜形成装置を用い、減圧雰囲気下において、シート案内面に接触しながら搬送方向に搬送されている電気絶縁性シート上に、微粒子発生源から飛来させた微粒子を堆積させ、薄膜を形成する薄膜付きシートの製造方法であって、 プラズマ発生手段の内部の空気を排気口から排気しながら、シート案内面上のシート薄膜形成面に、プラズマ発生手段から供給される荷電粒子のうちいずれかの極性の荷電粒子を、前記プラズマ発生手段と前記シート案内面との間に10V以上1000V以下の電位差を付与し誘導することにより、前記シート薄膜形成面を帯電させた後、前記シート案内面上の前記シート薄膜形成面に前記薄膜を形成する薄膜付きシートの製造方法。
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