JP2018108643A - Film laminate, production method of the same, and film deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルム積層体、その製造方法及び成膜装置に関する。詳細には、密着性が高い無機層と有機層を備えるフィルム積層体、その製造方法及び密着性が高い無機層と有機層を形成できる成膜装置に関する。 The present invention relates to a film laminate, a manufacturing method thereof, and a film forming apparatus. Specifically, the present invention relates to a film laminate including an inorganic layer and an organic layer with high adhesion, a manufacturing method thereof, and a film forming apparatus capable of forming an inorganic layer and an organic layer with high adhesion.
従来、ベースフィルム上に機能性層が形成された機能性フィルムが広く利用されている。
食品、医薬品、電子デバイス等の包装材として用いられているガスバリアー性フィルムも、機能性フィルムの1つである。ガスバリアー性フィルムは、ベースフィルム上に形成された無機層が、大気中の水、酸素等のガスを遮蔽して内容物の劣化を防ぐ。
Conventionally, a functional film having a functional layer formed on a base film has been widely used.
A gas barrier film used as a packaging material for foods, pharmaceuticals, electronic devices and the like is also one of functional films. In the gas barrier film, the inorganic layer formed on the base film shields gas such as water and oxygen in the atmosphere to prevent deterioration of the contents.
無機層と有機層の積層構造を有するガスバリアー層は、ガスバリアー性が高いことが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
真空蒸着法により有機層と無機層を交互に積層する場合には、十分なガスバリアー性が得られないことがあるため、高真空圧下で無機層を形成し、それより低圧下で有機層を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、この無機層と有機層は同一真空槽内で形成することから、有機層に無機層の材料が不規則に混入して位置によって透明性が異なる、膜全体の透明性が低下する等、膜品質が低かった。
A gas barrier layer having a laminated structure of an inorganic layer and an organic layer is known to have high gas barrier properties (see, for example, Patent Document 1).
When organic layers and inorganic layers are alternately laminated by vacuum deposition, sufficient gas barrier properties may not be obtained, so an inorganic layer is formed under a high vacuum pressure, and an organic layer is formed under a lower pressure. A forming method has been proposed (for example, see Patent Document 2).
However, since the inorganic layer and the organic layer are formed in the same vacuum chamber, the material of the inorganic layer is irregularly mixed into the organic layer and the transparency varies depending on the position, the transparency of the entire film is reduced, etc. The film quality was low.
有機層と無機層の材料の混入を防ぐため、有機層と無機層の成膜室を区切り、それぞれの成膜室に真空排気手段を設けることもできる(例えば、特許文献3参照。)
しかしながら、無機層と有機層が隣接するフィルム積層体は、もともと無機層と有機層の密着性が低い。高温高湿下の環境下におかれると、密着性はより低下して無機層と有機層が剥がれやくなり、無機層や有機層による機能性が失われることが多かった。
In order to prevent mixing of materials of the organic layer and the inorganic layer, the film formation chambers of the organic layer and the inorganic layer can be separated and a vacuum exhaust unit can be provided in each film formation chamber (see, for example, Patent Document 3).
However, the film laminate in which the inorganic layer and the organic layer are adjacent has low adhesion between the inorganic layer and the organic layer. When placed in an environment of high temperature and high humidity, the adhesiveness is further lowered, the inorganic layer and the organic layer are easily peeled off, and the functionality of the inorganic layer and the organic layer is often lost.
本発明は上記問題及び状況に鑑みてなされ、その解決課題は、密着性が高い無機層と有機層を備えるフィルム積層体、その製造方法及び成膜装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said problem and the situation, The solution subject is providing the film laminated body provided with the inorganic layer and organic layer with high adhesiveness, its manufacturing method, and a film-forming apparatus.
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、有機層が無機層の材料である金属化合物と同じ金属を均等に含有することにより、無機層と有機層の密着性が向上することを見いだし、本発明に至った。 In order to solve the above problems, the present inventor, in the process of studying the cause of the above problems, the organic layer contains the same metal as the metal compound that is the material of the inorganic layer, so that the inorganic layer and the organic layer As a result, it was found that the adhesiveness of the toner was improved, and the present invention was achieved.
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段によって解決される。
1.ベースフィルム上に、金属化合物を含有する無機層と当該無機層と隣接する有機層とを備えるフィルム積層体であって、
前記有機層が、前記金属化合物中の金属と同じ金属を含有し、
前記有機層の厚さ方向における前記金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内にあることを特徴とするフィルム積層体。
That is, the subject concerning this invention is solved by the following means.
1. On a base film, a film laminate comprising an inorganic layer containing a metal compound and an organic layer adjacent to the inorganic layer,
The organic layer contains the same metal as the metal in the metal compound;
An average content of the metal in a thickness direction of the organic layer is in a range of 0.1 to 1000 ppm by mass.
2.前記無機層の厚さが、3〜30nmの範囲内にあり、
前記有機層の厚さが、500〜5000nmの範囲内にあることを特徴とする第1項に記載のフィルム積層体。
2. The inorganic layer has a thickness in the range of 3 to 30 nm;
The thickness of the said organic layer exists in the range of 500-5000 nm, The film laminated body of 1st term | claim characterized by the above-mentioned.
3.前記無機層の厚さに対する前記有機層の厚さの比の値が、50〜500の範囲内にあることを特徴とする第1項又は第2項に記載のフィルム積層体。 3. The value of the ratio of the thickness of the said organic layer with respect to the thickness of the said inorganic layer exists in the range of 50-500, The film laminated body of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
4.前記無機層が、原子層堆積法により形成されていることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載のフィルム積層体。 4). The film laminate according to any one of Items 1 to 3, wherein the inorganic layer is formed by an atomic layer deposition method.
5.前記有機層の厚さ方向における前記金属の平均含有量が、1.0〜500質量ppmの範囲内にあることを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載のフィルム積層体。 5. The average content of the said metal in the thickness direction of the said organic layer exists in the range of 1.0-500 mass ppm, The film as described in any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. Laminated body.
6.第1成膜室と第2成膜室とにベースフィルムを搬送して、当該ベースフィルム上に金属化合物を含有する無機層と当該無機層に隣接する有機層とを形成するフィルム積層体の製造方法であって、
前記第1成膜室において、前記金属化合物の原料ガスを供給して前記無機層を形成し、
前記第2成膜室において、前記有機層の原料ガスを供給するとともに、前記金属化合物の原料ガスを供給して、前記金属化合物中の金属と同じ金属を含有する前記有機層を形成し、
前記有機層の厚さ方向における前記金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内にあるように、前記第2成膜室における前記金属化合物の原料ガスの供給量を制御することを特徴とするフィルム積層体の製造方法。
6). Production of a film laminate that transports a base film to a first film formation chamber and a second film formation chamber to form an inorganic layer containing a metal compound and an organic layer adjacent to the inorganic layer on the base film A method,
In the first film formation chamber, a raw material gas of the metal compound is supplied to form the inorganic layer,
In the second film formation chamber, the source gas of the organic layer is supplied and the source gas of the metal compound is supplied to form the organic layer containing the same metal as the metal in the metal compound,
The supply amount of the source gas of the metal compound in the second film forming chamber is controlled so that the average content of the metal in the thickness direction of the organic layer is in the range of 0.1 to 1000 ppm by mass. The manufacturing method of the film laminated body characterized by the above-mentioned.
7.前記第1成膜室において、厚さが3〜30nmの範囲内にある前記無機層を形成し、
前記第2成膜室において、厚さが500〜5000nmの範囲内にある前記有機層を形成することを特徴とする第6項に記載のフィルム積層体の製造方法。
7). Forming the inorganic layer having a thickness in the range of 3 to 30 nm in the first film formation chamber;
7. The method for producing a film laminate according to claim 6, wherein the organic layer having a thickness in the range of 500 to 5000 nm is formed in the second film forming chamber.
8.第1成膜室と第2成膜室とにベースフィルムを搬送して、当該ベースフィルム上に金属化合物を含有する無機層と当該無機層と隣接する有機層とを形成する成膜装置であって、
前記第1成膜室において、前記金属化合物の原料ガスを供給して前記無機層を形成し、
前記第2成膜室において、前記有機層の原料ガスを供給するとともに、前記金属化合物の原料ガスを供給して、前記金属化合物中の金属と同じ金属を含有する前記有機層を形成し、
前記有機層の厚さ方向における前記金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内にあるように、前記第2成膜室における前記金属化合物の原料ガスの供給量を制御することを特徴とする成膜装置。
8). A film forming apparatus that transports a base film to a first film forming chamber and a second film forming chamber to form an inorganic layer containing a metal compound and an organic layer adjacent to the inorganic layer on the base film. And
In the first film formation chamber, a raw material gas of the metal compound is supplied to form the inorganic layer,
In the second film formation chamber, the source gas of the organic layer is supplied and the source gas of the metal compound is supplied to form the organic layer containing the same metal as the metal in the metal compound,
The supply amount of the source gas of the metal compound in the second film forming chamber is controlled so that the average content of the metal in the thickness direction of the organic layer is in the range of 0.1 to 1000 ppm by mass. A film forming apparatus.
9.前記第1成膜室において、厚さが3〜30nmの範囲内にある前記無機層を形成し、
前記第2成膜室において、厚さが500〜5000nmの範囲内にある前記有機層を形成することを特徴とする第8項に記載の成膜装置。
9. Forming the inorganic layer having a thickness in the range of 3 to 30 nm in the first film formation chamber;
9. The film forming apparatus according to claim 8, wherein the organic layer having a thickness in a range of 500 to 5000 nm is formed in the second film forming chamber.
本発明の上記手段により、密着性が高い無機層と有機層を備えるフィルム積層体、その製造方法及び成膜装置を提供できる。 By the above means of the present invention, it is possible to provide a film laminate comprising an inorganic layer and an organic layer with high adhesion, a method for producing the same, and a film forming apparatus.
本発明の効果の発現機構又は作用機構は明確になっていないが、有機層中に無機層と同じ金属を、厚さ方向の平均含有量が0.1〜1000質量ppmの範囲内となるように、均一に含有させることにより、有機層中の金属と無機層中の金属の相互作用が高まり、有機層と無機層の密着性が向上すると推察される。 Although the manifestation mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, the same metal as the inorganic layer in the organic layer is set so that the average content in the thickness direction is within the range of 0.1 to 1000 ppm by mass. In addition, it is presumed that the uniform inclusion increases the interaction between the metal in the organic layer and the metal in the inorganic layer, and improves the adhesion between the organic layer and the inorganic layer.
本発明のフィルム積層体は、ベースフィルム上に、金属化合物を含有する無機層と当該無機層と隣接する有機層とを備え、前記有機層が、前記金属化合物中の金属と同じ金属を含有し、前記有機層の厚さ方向における前記金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内にあることを特徴とする。この特徴は請求項1から請求項9までの各請求項に係る発明に共通の技術的特徴である。 The film laminate of the present invention comprises, on a base film, an inorganic layer containing a metal compound and an organic layer adjacent to the inorganic layer, and the organic layer contains the same metal as the metal in the metal compound. The average content of the metal in the thickness direction of the organic layer is in the range of 0.1 to 1000 ppm by mass. This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 9.
本発明の実施態様としては、無機層及び有機層の十分な機能性や耐久性を得る観点から、前記無機層の厚さが、3〜30nmの範囲内にあり、前記有機層の厚さが、500〜5000nmの範囲内にあることが好ましい。
同様の観点から、前記無機層の厚さに対する前記有機層の厚さの比の値が、50〜500の範囲内にあることが好ましい。
As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of obtaining sufficient functionality and durability of the inorganic layer and the organic layer, the thickness of the inorganic layer is in the range of 3 to 30 nm, and the thickness of the organic layer is , Preferably in the range of 500 to 5000 nm.
From the same viewpoint, the value of the ratio of the thickness of the organic layer to the thickness of the inorganic layer is preferably in the range of 50 to 500.
また、無機層と有機層の密着性をより高める観点から、前記有機層の厚さ方向における前記金属の平均含有量が、1.0〜500質量ppmの範囲内にあることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the average content of the said metal in the thickness direction of the said organic layer exists in the range of 1.0-500 mass ppm from a viewpoint of improving the adhesiveness of an inorganic layer and an organic layer more.
本発明のフィルム積層体は、第1成膜室と第2成膜室とにベースフィルムを搬送して、当該ベースフィルム上に金属化合物を含有する無機層と当該無機層に隣接する有機層とを形成するフィルム積層体の製造方法又は成膜装置であって、前記第1成膜室において、前記金属化合物の原料ガスを供給して前記無機層を形成し、前記第2成膜室において、前記有機層の原料ガスを供給するとともに、前記金属化合物の原料ガスを供給して、前記金属化合物中の金属と同じ金属を含有する前記有機層を形成し、前記有機層の厚さ方向における前記金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内にあるように、前記第2成膜室における前記金属化合物の原料ガスの供給量を制御するフィルム積層体の製造方法又は成膜装置により、得ることができる。 The film laminate of the present invention transports a base film to a first film formation chamber and a second film formation chamber, an inorganic layer containing a metal compound on the base film, and an organic layer adjacent to the inorganic layer, In the first film formation chamber, the raw material gas of the metal compound is supplied to form the inorganic layer, and in the second film formation chamber, Supplying the source gas of the organic layer and supplying the source gas of the metal compound to form the organic layer containing the same metal as the metal in the metal compound, the thickness in the thickness direction of the organic layer Film laminate manufacturing method or film formation for controlling the supply amount of the raw material gas of the metal compound in the second film formation chamber so that the average metal content is in the range of 0.1 to 1000 ppm by mass Depending on the device Can.
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態について詳細な説明をする。
なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
Hereinafter, the present invention, its components, and modes for carrying out the present invention will be described in detail.
In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.
〔フィルム積層体〕
図1は、本発明の実施の形態であるフィルム積層体Fの構造例を示している。
図1に示すように、フィルム積層体Fは、ベースフィルム1上に無機層2を備え、無機層2上に有機層3を備えている。
無機層2と有機層3は隣接しているのであれば、その積層順は図1に示す積層順に限定されず、有機層3上に無機層2が積層されていてもよい。
また、図1は、それぞれ1層の無機層2と有機層3を備える例を示しているが、フィルム積層体Fは、交互に積層された複数の無機層2及び有機層3を備えていてもよい。
[Film laminate]
FIG. 1 shows a structural example of a film laminate F that is an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the film laminate F includes an inorganic layer 2 on the base film 1 and an
As long as the inorganic layer 2 and the
Moreover, although FIG. 1 has shown the example provided with the one inorganic layer 2 and the
〔ベースフィルム〕
ベースフィルム1は、フィルム積層体Fの基材である。
ベースフィルム1としては、可撓性を有するのであれば、フィルム状の樹脂、ガラス、金属等を用いることができる。なかでも、軽量であることから、樹脂が好ましく、透明性が高い樹脂が好ましい。樹脂の透明性が高く、ベースフィルム1の透明性が高いと、透明性が高いフィルム積層体Fを得ることができ、ガスバリアー性フィルム等の機能性フィルムとして、フィルム積層体Fを有機EL(Electro Luminescence)素子等の電子デバイスに好ましく用いることができる。
[Base film]
The base film 1 is a base material for the film laminate F.
As the base film 1, a film-like resin, glass, metal, or the like can be used as long as it has flexibility. Especially, since it is lightweight, resin is preferable and resin with high transparency is preferable. When the transparency of the resin is high and the transparency of the base film 1 is high, a highly transparent film laminate F can be obtained. As a functional film such as a gas barrier film, the film laminate F can be converted into an organic EL ( It can be preferably used for an electronic device such as an electro luminescence element.
ベースフィルム1として用いることができる樹脂としては、例えばメタクリル酸エステル、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)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート、ポリスチレン(PS)、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド等が挙げられる。なかでも、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)、ポリカーボネート(PC)等が、コスト及び入手の容易性から好ましい。
ベースフィルム1は、上記樹脂が2以上積層された積層フィルムであってもよい。
Examples of the resin that can be used as the base film 1 include methacrylate ester, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyarylate, polystyrene (PS), aromatic polyamide, and polyether ether. Ketone, polysulfone, polyethersulfone, polyimide (PI), polyetherimide and the like can be mentioned. Of these, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC) and the like are preferable from the viewpoint of cost and availability.
The base film 1 may be a laminated film in which two or more of the above resins are laminated.
樹脂製のベースフィルム1は、従来公知の一般的な製造方法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押出機により溶融し、環状ダイ又はTダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の樹脂基材を製造することができる。また、材料となる樹脂を溶剤に溶解し、無端の金属樹脂支持体上に流延(キャスト)して乾燥、剥離することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸フィルムを、ベースフィルム1として得ることができる。 The resin base film 1 can be manufactured by a conventionally known general manufacturing method. For example, an unstretched resin base material that is substantially amorphous and not oriented can be produced by melting a resin as a material with an extruder, extruding it with an annular die or a T-die, and quenching. In addition, by dissolving the resin used as a material in a solvent, casting (casting) it onto an endless metal resin support, drying, and peeling, an unstretched film that is substantially amorphous and not oriented is used as a base. It can be obtained as film 1.
上記未延伸フィルムを、フィルムの搬送方向(MD:Machine Direction)又は搬送方向と直交する幅方向(TD:Transverse Direction)に延伸し、得られた延伸フィルムをベースフィルム1とすることもできる。延伸方法としては、一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法が挙げられる。延伸倍率は、原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、搬送方向及び幅方向ともに、それぞれ2〜10倍の範囲内が好ましい。 The unstretched film can be stretched in the film transport direction (MD: Machine Direction) or the width direction (TD: Transverse Direction) perpendicular to the transport direction, and the resulting stretched film can be used as the base film 1. Examples of the stretching method include known methods such as uniaxial stretching, tenter sequential biaxial stretching, tenter simultaneous biaxial stretching, and tubular simultaneous biaxial stretching. Although a draw ratio can be suitably selected according to resin used as a raw material, both the conveyance direction and the width direction are preferably in the range of 2 to 10 times.
ベースフィルム1は、上述した未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。強度向上及び熱膨張抑制の点からは延伸フィルムが好ましい。延伸によってベースフィルム1の位相差等の光学的な機能を調整できるので、調整が必要な場合は延伸フィルムを用いることが好ましい。 The base film 1 may be the above-described unstretched film or a stretched film. A stretched film is preferable from the viewpoint of strength improvement and thermal expansion suppression. Since optical functions such as retardation of the base film 1 can be adjusted by stretching, it is preferable to use a stretched film when adjustment is necessary.
ベースフィルム1は、寸法安定性を高める観点から、弛緩処理、オフライン熱処理等が施されていてもよい。
弛緩処理は、延伸工程において熱固定した後、幅方向へ延伸するテンター内、又はテンターを出た後の巻き取りまでの工程で行われることが好ましい。弛緩処理は、処理温度が80〜200℃の範囲内で行われることが好ましく、100〜180℃の範囲内で行われることがより好ましい。
The base film 1 may be subjected to relaxation treatment, off-line heat treatment, and the like from the viewpoint of improving dimensional stability.
The relaxation treatment is preferably carried out in the tenter extending in the width direction after the heat setting in the stretching step, or in the step up to winding after exiting the tenter. The relaxation treatment is preferably performed at a treatment temperature in the range of 80 to 200 ° C, and more preferably in the range of 100 to 180 ° C.
オフライン熱処理の方法としては、特に限定されないが、例えば複数のローラー群によるローラー搬送方法、空気をフィルムに吹き付けて浮揚させるエアー搬送方法(具体的には、複数のスリットから加熱空気をフィルム面の片面又は両面に吹き付ける方法)、赤外線ヒーター等による輻射熱を利用する方法、フィルムを自重で垂れ下がらせ、下方で巻き取る等の搬送方法等を挙げることができる。熱処理時の搬送張力は、できるだけ低くして熱収縮を促進することで、良好な寸法安定性が得られる。処理温度としては(Tg+50)〜(Tg+150)℃の温度範囲が好ましい。ここでいうTgとは、ベースフィルム1のガラス転移温度をいう。 The method of off-line heat treatment is not particularly limited. For example, a roller transport method using a plurality of roller groups, an air transport method in which air is blown and floated on a film (specifically, heated air is supplied from a plurality of slits on one side of the film surface). Or a method of spraying on both surfaces), a method of using radiant heat by an infrared heater, a conveying method of hanging the film under its own weight and winding it down. Good dimensional stability can be obtained by making the conveyance tension during heat treatment as low as possible to promote thermal shrinkage. As the treatment temperature, a temperature range of (Tg + 50) to (Tg + 150) ° C. is preferable. Tg here refers to the glass transition temperature of the base film 1.
ベースフィルム1の厚さは特に限定されず、薄いフィルム積層体Fを得る場合には200μm以下とすることができる。より薄いフィルム積層体Fを得る観点からは厚さが100μm以下であることが好ましく、20〜100μmの範囲内であることがより好ましい。 The thickness of the base film 1 is not specifically limited, When obtaining the thin film laminated body F, it can be 200 micrometers or less. From the viewpoint of obtaining a thinner film laminate F, the thickness is preferably 100 μm or less, and more preferably in the range of 20 to 100 μm.
〔無機層〕
無機層2は、金属化合物を含有し、例えばガスバリアー層、絶縁層、電子デバイスの基板に対して屈折率差を有する屈折層等として形成することができる。なかでも、ガスバリアー層として形成する無機層2は、有機層3との密着性が低く、剥がれが生じると、剥がれの部分を通して水、酸素等のガスが浸透し、ガスバリアー性能が著しく低下するため、有機層3との密着性が高い無機層2は、ガスバリアー層として有利である。
[Inorganic layer]
The inorganic layer 2 contains a metal compound and can be formed, for example, as a gas barrier layer, an insulating layer, a refractive layer having a refractive index difference with respect to the substrate of the electronic device, or the like. In particular, the inorganic layer 2 formed as a gas barrier layer has low adhesion to the
無機層2がガスバリアー層である場合、当該ガスバリアー層は、JIS−K−7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度90±2%RH)が0.010(g/m2・24h)以下のガスバリアー性を示すことが好ましく、0.001(g/m2・24h)以下であることがより好ましい。また、JIS−K−7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3(ml/m2・day・atm)以下であることが好ましい。なお、水蒸気透過度は、MOCON法、特開2005−283561号公報等に記載のカルシウム腐食法等によっても測定することができる。 When the inorganic layer 2 is a gas barrier layer, the gas barrier layer has a water vapor permeability measured by a method according to JIS-K-7129-1992 (25 ± 0.5 ° C., relative humidity 90 ± 2% RH). ) Preferably exhibits a gas barrier property of 0.010 (g / m 2 · 24 h) or less, and more preferably 0.001 (g / m 2 · 24 h) or less. Moreover, it is preferable that the oxygen permeability measured by the method based on JIS-K-7126-1987 is 1 * 10 < -3 > (ml / m < 2 > * day * atm) or less. The water vapor permeability can also be measured by the MOCON method, the calcium corrosion method described in JP-A-2005-283561, and the like.
無機層2の材料としては、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属酸炭化物、金属炭窒化物等の金属化合物を、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
無機層2に使用できる金属化合物中の金属としては、例えばアルミニウム(Al)、チタン(Ti)、ケイ素(Si)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、ランタン(La)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、バナジウム(V)、銅(Cu)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、イットリウム(Y)等が挙げられる。
As a material for the inorganic layer 2, metal compounds such as metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides, metal oxycarbides, metal carbonitrides and the like can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the metal in the metal compound that can be used for the inorganic layer 2 include aluminum (Al), titanium (Ti), silicon (Si), zirconium (Zr), hafnium (Hf), lanthanum (La), niobium (Nb), Examples include tantalum (Ta), magnesium (Mg), zinc (Zn), nickel (Ni), vanadium (V), copper (Cu), cobalt (Co), iron (Fe), and yttrium (Y).
無機層2の厚さは、3〜30nmの範囲内にあることが好ましい。
厚さが3nm以上であれば、無機層2の十分な機能性、例えばガスバリアー性等を得ることができる。また、厚さが30nm以下であれば、高温高湿下における耐久性も向上し、十分な機能性を長期にわたって維持することができる。
The thickness of the inorganic layer 2 is preferably in the range of 3 to 30 nm.
If the thickness is 3 nm or more, sufficient functionality of the inorganic layer 2, such as gas barrier properties, can be obtained. Moreover, if thickness is 30 nm or less, durability in high temperature, high humidity will also improve, and sufficient functionality can be maintained over a long period of time.
無機層2の形成方法としては、特に限定されず、蒸着法、スパッター法、プラズマCVD法、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法等を用いることができる。なかでも、緻密で機能性が高い無機層2が得られることから、無機層2は、ALD法により形成されていることが好ましい。 A method for forming the inorganic layer 2 is not particularly limited, and an evaporation method, a sputtering method, a plasma CVD method, an atomic layer deposition (ALD) method, or the like can be used. Especially, since the dense inorganic layer 2 with high functionality is obtained, the inorganic layer 2 is preferably formed by the ALD method.
〔有機層〕
有機層3は、無機層2の損傷防止用の保護層として無機層2上に設けることができる。また、有機層3を、ベースフィルム1と無機層2の密着性を高めるための下地層として、ベースフィルム1と無機層2の間に設けることもできる。
[Organic layer]
The
有機層3は、無機層2が含有する金属化合物中の金属と同じ金属を含有し、有機層3の厚さ方向における当該金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内にある。
金属の平均含有量が0.1質量ppm以上であれば、有機層3中の金属と無機層2中の金属の相互作用が高まり、有機層3と無機層2の高い密着性が得られる。また、1000質量ppm以下であれば、高温高湿下における有機層3の耐久性を向上させることができる。
より密着性を向上させる観点からは、有機層3の厚さ方向における金属の平均含有量が、1.0〜500質量ppmの範囲内にあることが好ましい。
The
If the average content of the metal is 0.1 mass ppm or more, the interaction between the metal in the
From the viewpoint of further improving the adhesion, the average metal content in the thickness direction of the
有機層3の厚さ方向における金属の平均含有量の測定方法としては、二次イオン質量分析法(SIMS:Secondary Mass Spectrometry)、飛行時間型(TOF:Time-of-Flight)SIMS、オージェ電子分光法(AES:Auger Electron Spectroscopy)、X線光電子分光法(XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy)、ラザフォード後方散乱分析(RBS:Rutherford Backscattering Spectrometry)、グロー放電質量分析(GDMS:Glow Discharge Mass Spectrometry)等を用いることができる。
The measurement method of the average metal content in the thickness direction of the
なかでも、XPSにアルゴン等の希ガスイオンスパッタを併用することにより、試料内部を露出させつつ順次表面組成分析を行う、いわゆるXPSデプスプロファイル測定が好ましい。
XPSデプスプロファイル測定では、希ガスイオンスパッタにより、有機層3の厚さ方向に有機層3の表面から無機層2との界面まで一定間隔でエッチングし、エッチングするごとにXPSにより表面組成分析を行って、金属の分布曲線を得ることができる。分布曲線の縦軸は金属の原子比率(at%)であり、横軸はエッチング時間(スパッタ時間)である。この金属の分布曲線において、エッチング時間を、エッチング速度により、有機層3の厚さ方向における有機層3の表面からの厚さ距離Lに換算し、金属の原子比率(at%)を含有量(質量)に換算して、各厚さ距離Lにおける金属の含有量を得る。有機層3の表面から無機層2との界面までの間の各厚さ距離Lにおける金属の含有量を積算して、得られた積算値の平均値を有機層3の厚さ方向における金属の平均含有量(質量ppm)として求めることができる。
Among these, so-called XPS depth profile measurement is preferable, in which surface composition analysis is sequentially performed while exposing the inside of the sample by using XPS together with rare gas ion sputtering such as argon.
In XPS depth profile measurement, etching is performed at a constant interval from the surface of the
XPSデプスプロファイル測定の具体的な測定条件としては、下記測定条件を挙げることができる。
(測定条件)
エッチングイオン種:アルゴン(Ar+)
エッチング速度(SiO2熱酸化膜換算値):0.05nm/sec
エッチング間隔(SiO2換算値):10nm
X線光電子分光装置:Thermo Fisher Scientific社製、機種名“VG Theta Probe”
照射X線:単結晶分光AlKα
X線のスポット及びそのサイズ:800×400μmの楕円形。
Specific measurement conditions for XPS depth profile measurement include the following measurement conditions.
(Measurement condition)
Etching ion species: Argon (Ar + )
Etching rate (SiO 2 thermal oxide equivalent value): 0.05 nm / sec
Etching interval (SiO 2 equivalent value): 10 nm
X-ray photoelectron spectrometer: Model name “VG Theta Probe” manufactured by Thermo Fisher Scientific
Irradiation X-ray: Single crystal spectroscopy AlKα
X-ray spot and size: 800 × 400 μm oval.
有機層3の厚さは、500〜5000nmの範囲内にあることが好ましい。
厚さが500nm以上であれば、有機層3の十分な機能性が得られる。例えば、無機層2の保護層として有機層3を形成する場合は無機層2を十分に保護することができ、高温高湿下における無機層2の耐久性を向上させることができる。また、厚さが5000nm以下であれば、無機層2の機能性を十分に発揮させることができ、透明性の高い有機層3を得ることができる。
The thickness of the
If the thickness is 500 nm or more, sufficient functionality of the
無機層2の厚さをd1(nm)、有機層の厚さをd2(nm)と表すとき、無機層2の厚さd1に対する有機層3の厚さd2の比の値(d2/d1)は、50〜500の範囲内にあることが好ましい。
厚さの比の値がこの範囲内にあれば、フィルム積層体Fの透明性を高めることができる。また、無機層2中の金属と有機層3中の金属の十分な相互作用が得られ、無機層2と有機層3の十分な密着性を得ることができる。
When the thickness of the inorganic layer 2 is expressed as d1 (nm) and the thickness of the organic layer is expressed as d2 (nm), the ratio of the thickness d2 of the
If the value of the thickness ratio is within this range, the transparency of the film laminate F can be increased. Moreover, sufficient interaction between the metal in the inorganic layer 2 and the metal in the
有機層3の材料としては特に限定されないが、好ましくは真空圧下での成膜に使用できる材料が好ましい。真空圧下で成膜することにより、無機層2と有機層3の間又は有機層3中への大気中の塵、埃等の異物の混入を防ぐことができ、異物による膜欠陥を減らすことができる。成膜直後の清浄で表面活性の高い無機層2上に有機層3を積層できるため、無機層2と有機層3間の密着性の向上にも有利である。
そのような有機層3の好ましい材料としては、例えばポリパラキシリレン等を使用できる。
ポリパラキシリレンを用いる場合、真空圧下でポリパラキシリレンを加熱蒸発させ、この蒸気を650〜700℃に加熱して熱分解させて、熱ラジカルを生じさせる。これにより、ラジカル重合反応が進行し、ポリパラキシリレンの膜を形成することができる。
Although it does not specifically limit as a material of the
As a preferable material of such an
When polyparaxylylene is used, polyparaxylylene is heated and evaporated under vacuum pressure, and this vapor is heated to 650 to 700 ° C. and thermally decomposed to generate thermal radicals. Thereby, radical polymerization reaction proceeds and a polyparaxylylene film can be formed.
有機層3の材料としては、重付加ポリマーも使用できる。
重付加ポリマーとしては、例えばジイソシアナートとグリコールをモノマーとするポリウレタン、ジイソシアナートとジアミンをモノマーとするポリ尿素、ジオレフィンとジアミドをモノマーとするポリアミド等が挙げられる。
重付加ポリマーを用いる場合、真空中で2種のモノマーを蒸発させることにより、2種のモノマーが交互に繰り返し付加重合し、重付加ポリマーの膜を形成することができる。
As a material for the
Examples of the polyaddition polymer include polyurethane having diisocyanate and glycol as monomers, polyurea having diisocyanate and diamine as monomers, and polyamide having diolefin and diamide as monomers.
When using a polyaddition polymer, the two types of monomers are alternately and repeatedly subjected to addition polymerization by evaporating the two types of monomers in a vacuum, thereby forming a polyaddition polymer film.
有機層3の材料としては、硬化型ポリマーを用いることもできる。なかでも透明性が高く、硬化速度が速く、室温で硬化するアクリル系ポリマーを好ましく用いることができる。アクリル系ポリマーとしては、例えばポリメチルメタクリレートオリゴマー等が挙げられる。また、エポキシ系、オキセタン系のような開環重合型の光カチオン硬化型ポリマーも、硬化時の体積収縮による内部応力が小さく、密着性に優れることから、好ましい。
A curable polymer can also be used as the material of the
〔フィルム積層体の製造方法及び成膜装置〕
図2は、本発明の実施の形態の成膜装置100の構成例を示している。
図2に示すように、成膜装置100は、圧力調整室10、前処理室20、第1成膜室30、第2成膜室40及び圧力調整室50を備えている。
成膜装置100は、アンワインダー61によりベースフィルム1のロール体を巻き出して、ベースフィルム1を圧力調整室10、前処理室20及び第1成膜室30へと順次搬送し、第1成膜室30において無機層2を形成する。さらに、成膜装置100は、ベースフィルム1を第2成膜室40へ搬送し、第2成膜室40において有機層3を形成し、フィルム積層体Fを製造する。その後、成膜装置100は、ベースフィルム1を圧力調整室50及びワインダー62へと搬送して、ワインダー62により巻き取り、フィルム積層体Fのロール体を形成する。
[Method for producing film laminate and film forming apparatus]
FIG. 2 shows a configuration example of the
As shown in FIG. 2, the
The
成膜装置100は、図2に示すように、複数のベースフィルム1のロール体を連続して搬送できるように、アンワインダー61及びワインダー62を二つずつ備えている。
具体的には、一方のアンワインダー61により1ロール目のベースフィルム1の巻き出しを終えると、回転移動により一方のアンワインダー61から他方のアンワインダー61に置き換わる。そして、1ロール目のベースフィルム1の後端と2ロール目のベースフィルム1の先端を接続するように、他方のアンワインダー61により2ロール目のベースフィルム1を巻き出す。ワインダー62も同様に、一方のワインダー62により1ロール目のベースフィルム1を巻き取り終えると、すぐに他方のワインダー62に置き換えて2ロール目のベースフィルム1を巻き取る。
As shown in FIG. 2, the
Specifically, when the unwinding of the first roll of the base film 1 is finished by one
アンワインダー61により巻き出されてからワインダー62により巻き取られるまでの間、成膜装置100は、ローラーによりベースフィルム1を搬送する。このローラーは、無機層2及び有機層3の膜欠陥を抑えるため、無機層2等に接触せずにベースフィルム1を搬送できる非接触型のローラーであることが好ましい。
図3は、非接触型のローラーの例を示している。
図3に示すように、非接触型のローラーは、軸方向の中央部の径が端部よりも小さい。ベースフィルム1の搬送時には、非接触型のローラーは、ベースフィルム1の幅方向の両端のみと接触するため、幅方向の中央に形成される無機層2等を損傷させることなく、搬送できる。
The
FIG. 3 shows an example of a non-contact type roller.
As shown in FIG. 3, the non-contact type roller has a smaller diameter at the center in the axial direction than at the end. When the base film 1 is transported, the non-contact type roller can be transported without damaging the inorganic layer 2 and the like formed at the center in the width direction because the non-contact type roller contacts only both ends of the base film 1 in the width direction.
圧力調整室10及び50は、ベースフィルム1の圧力環境を調整する。具体的には、圧力調整室10は大気圧下から真空圧下へ調整し、圧力調整室50は真空圧下から大気圧下へ調整する。
圧力調整室10の圧力調整手段としては特に限定されず、特開2010−17430号公報に記載されているように、連結した複数の減圧ユニットであってもよいし、国際公開2008/102868に記載されている緩衝チャンバーであってもよい。緩衝チャンバーは、ベースフィルム1の搬送経路がオリフィス形状のシールロールを備えた隔壁で仕切られていて、隔壁で仕切られた各室内をそれぞれ独立に圧力を調整することができるチャンバーである。例えば、圧力調整室10の場合、搬送方向の下流へ向かうにつれて各室内の圧力を徐々に減圧することにより、各室内を通過したベースフィルム1の圧力環境を大気圧下から減圧下へと徐々に減圧することができる。
The
The pressure adjusting means of the
前処理室20には、図2に示すように、真空ポンプ21及び不活性ガスの供給部22が設けられ、真空ポンプ21による排気と、供給部22から供給される不活性ガスとにより、室内の圧力環境が一定の減圧下に調整されている。
ベースフィルム1を、前処理室20に搬送することにより、圧力調整室10において減圧下に調整されたベースフィルム1の圧力環境を安定化させることができる。
As shown in FIG. 2, the
By conveying the base film 1 to the
〔第1成膜室〕
第1成膜室30の構成は、無機層2の形成方法によって異なるが、図2はALD法により無機層2を形成する場合の第1成膜室30の構成を示している。ALD法は、ベースフィルム1上に2種以上の原料を交互に供給し、各原料を反応させる成膜処理を複数サイクル繰り返し、1サイクルごとに原子層(化合物の分子層の場合もある。)を1層ずつ堆積させて薄膜を形成する方法である。
図2に示すように、第1成膜室30は、隔壁により仕切られた三つのチャンバー31〜33を備えている。隔壁には、ベースフィルム1を搬送できるように開口が設けられている。
[First deposition chamber]
Although the configuration of the first
As shown in FIG. 2, the first
チャンバー31及び32には、それぞれ無機層2の原料ガスの供給管311及び321が設けられている。また、チャンバー31及び32には、それぞれ真空ポンプ312及び322が設けられ、チャンバー31及び32内は真空圧下に調整されている。
第1成膜室30内の真空度は、通常、0.1〜1000Paの範囲内に調整することができる。
チャンバー33には、不活性ガスの供給管331と排気管332が設けられている。不活性ガスは、希ガス等を用いることができるが、チャンバー31及び32内に供給される原料ガスとの反応性が低いのであれば、窒素ガス等を用いることもできる。
The
The degree of vacuum in the first
The
成膜時には、ベースフィルム1をチャンバー31に搬送して無機層2の材料である金属化合物の原料ガスを供給し、ベースフィルム1の表面に原料分子を吸着させる。その後、ベースフィルム1をチャンバー32に搬送し、改質処理用の原料ガスを供給し、ベースフィルム1の表面に吸着した原料分子を改質処理する。この1サイクルの成膜処理により、1原子(分子)層の金属化合物の膜を形成することができる。
さらに、ベースフィルム1をチャンバー31に搬送して、目的の厚さの無機層2が得られるまで、複数サイクルの成膜処理を行う。
各チャンバー31又は32においてベースフィルム1上に吸着しきれなかった余剰の原料ガスは、チャンバー33を通過する間にチャンバー33内に供給された不活性ガスにより除去(パージ)することができる。
At the time of film formation, the base film 1 is conveyed to the
Further, the base film 1 is transported to the
Excess source gas that could not be adsorbed on the base film 1 in each
チャンバー31に供給する金属化合物の原料ガスとしては、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、ケイ素(Si)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、ランタン(La)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、バナジウム(V)、銅(Cu)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、イットリウム(Y)等の金属化合物の原料ガスを用いることができる。
The source gas of the metal compound supplied to the
例えば、改質処理により、酸化アルミニウム(Al2O3)、窒化アルミニウム等の金属化合物の膜を形成する場合、チャンバー31に供給する原料ガスとしてはアルミニウムを含み、気化できるアルミニウム化合物であれば特に制限なく使用できる。そのようなアルミニウム化合物としては、例えば塩化アルミニウム(Al2Cl6)、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)3、略称TMA)、トリエチルアルミニウム(略称TEA)、トリクロロアルミニウム等が挙げられる。
For example, when a film of a metal compound such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ) or aluminum nitride is formed by a reforming process, the source gas supplied to the
改質処理により、酸化ケイ素(SiO2)、窒化ケイ素(SiN)等の金属化合物の膜を形成する場合、チャンバー31に供給する原料ガスとしては、トリシラン(Si3H8)、ジシラン(Si2H6)、モノシラン(SiH4)の他、モノクロロシラン(SiH3Cl)、ジクロロシラン(SiH2Cl2)、ヘキサクロロジシラン(Si2Cl6)、テトラクロロシラン(SiCl4)、トリクロロシラン(SiHCl3)等のクロロシラン系、テトラキスジメチルアミノシラン(Si[N(CH3)2]4)、トリスジメチルアミノシラン(Si[N(CH3)2]3H)、ビスジエチルアミノシラン(Si[N(C2H5)2]2H2)、ビスターシャリーブチルアミノシラン(SiH2[NH(C4H9)]2)等のアミノシラン系、Si(OC2H5)4、SiH2Cl2、Si(NO3)4等を使用できる。
In the case where a film of a metal compound such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiN) is formed by the modification treatment, the source gas supplied to the
改質処理により、酸化チタン(TiO2)、窒化チタン、炭窒化チタン等の金属化合物の膜を形成する場合、チャンバー31に供給する原料ガスとしては、TiF4、四塩化チタン(TiCl4)、TiBr4、TiI4、テトラキスジメチルアミノチタン([(CH3)2N]4Ti)、テトラキスジエチルアミノチタンTi[N(C2H5)2]4、Ti[N(C2H5CH3)]4、チタン(IV)イソプロポキシド(Ti[(OCH)(CH3)2]4)等を使用できる。
When forming a film of a metal compound such as titanium oxide (TiO 2 ), titanium nitride, or titanium carbonitride by the modification treatment, source gases supplied to the
また、チャンバー32に供給する改質処理用の原料ガスとしては、改質処理が酸化である場合は、水(H2O)、酸素、オゾン(O3)、メタノール、エタノール等を用いることができる。改質処理が窒化である場合は、窒素、アンモニア(NH3)等を用いることができる。これらのガスに、水素(H2)ガスを併用してもよい。
Further, as the raw material gas for the reforming process supplied to the
無機層2をガスバリアー層として形成する場合には、ガスバリアー性を高める観点から、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ハフニウム(HfO2)、酸化ランタン(La2O3)等の金属酸化物の膜を形成することが好ましい。トリメチルアルミニウム、四塩化チタン等を原料ガスとする酸化アルミニウム、酸化チタンは、分子量の大きさが膜の凹凸の補修に適しており、カバレッジ性が高まることから、特に好ましい。 In the case of forming the inorganic layer 2 as a gas barrier layer, from the viewpoint of enhancing gas barrier properties, aluminum oxide, titanium oxide, silicon oxide, zirconium oxide, zinc oxide, magnesium oxide (MgO), hafnium oxide (HfO 2 ), It is preferable to form a metal oxide film such as lanthanum oxide (La 2 O 3 ). Aluminum oxide and titanium oxide using trimethylaluminum, titanium tetrachloride, or the like as a source gas are particularly preferable because the molecular weight is suitable for repairing the unevenness of the film and the coverage is improved.
なお、各チャンバー31及び32においてそれぞれ金属化合物の原料ガスを供給し、チャンバー31とチャンバー32の間に改質処理用のチャンバーを設けて、この改質処理用のチャンバーにおいてプラズマを生成し、各チャンバー31及び32においてそれぞれ吸着させた原料分子を改質処理するようにしてもよい。この成膜方法は、PE(Plasma Enhanced)ALD法という。
PEALD法に限らず、熱ALD法により無機層2を形成してもよい。
In addition, a source gas of a metal compound is supplied to each of the
The inorganic layer 2 may be formed not only by the PEALD method but also by the thermal ALD method.
無機層2の形成方法はALD法に限らず、プラズマCVD法等も用いることができる。
図4は、プラズマCVD法を用いた場合の第1成膜室30Bの構成例を示している。
図4に示すように、第1成膜室30Bには、1対のローラー351が対向するように配置され、無機層2の原料ガスのガス供給部352が各ローラー351に隣接して設けられている。
The formation method of the inorganic layer 2 is not limited to the ALD method, and a plasma CVD method or the like can also be used.
FIG. 4 shows a configuration example of the first
As shown in FIG. 4, a pair of
また、1対のローラー351は、それぞれ電源353に接続され、磁場発生装置354を内蔵している。ガス供給部352により原料ガスを供給し、電源353により各ローラー351間に電圧を印加することにより、各ローラー351間の放電空間にプラズマが生成し、原料ガスのプラズマ反応が進行して各ローラー351により搬送されるベースフィルム1上に無機層2が形成される。各ローラー351の周辺には磁場発生装置354により磁場が形成されているので、プラズマはこの磁場の磁力線に沿って生成される。放電空間における電場と磁場によって、電子が成膜空間内に閉じ込められ、高密度のプラズマが生成されるため、成膜効率が向上する。
The pair of
第1成膜室30においては、上述したように無機層2の十分な機能性を得るとともに高温高湿下における耐久性を向上させる観点から、厚さが3〜30nmの範囲内にある無機層2を形成することが好ましい。
In the first
プラズマCVD法により無機層2を形成する場合、供給する原料ガスとしては、上述したALD法と同じ原料ガスを用いることもできるし、ケイ素化合物の膜を形成する場合には、ヘキサメチルジシロキサン等のケイ素含有ポリマーのガスを用いることもできる。 When the inorganic layer 2 is formed by the plasma CVD method, the same source gas as that used in the ALD method can be used as the source gas to be supplied. In the case of forming a silicon compound film, hexamethyldisiloxane or the like can be used. It is also possible to use a silicon-containing polymer gas.
〔第2成膜室〕
第2成膜室40の構成は、有機層3の形成方法によって異なるが、図2は蒸着法を用いた場合の構成を示している。
図2に示すように、第2成膜室40には蒸着源41が設けられている。また、第2成膜室40内は、第2成膜室40に設けられた真空ポンプ42によって、真空圧下に調整されている。
第2成膜室40の真空度は、通常、0.01〜100Paの範囲内とすることができる。
第2成膜室40においては、蒸着源41によってベースフィルム1上に有機層3の原料ガスを供給し、有機層3の原料を蒸着させて有機層3を形成する。
[Second deposition chamber]
The configuration of the second
As shown in FIG. 2, a
The degree of vacuum of the second
In the second
第2成膜室40においては、上述したように有機層3の十分な機能性を得るとともに高い透明性を得る観点から、厚さ500〜5000nmの範囲内にある有機層3を形成することが好ましい。
In the second
〔原料ガスの供給手段〕
成膜装置100は、第2成膜室40において、有機層3の原料ガスを供給するとともに、無機層2が含有する金属化合物の原料ガスを供給する。第2成膜室40に無機層2が含有する金属化合物の原料ガスを供給するため、第1成膜室30と第2成膜室40との間の隔壁には、図2に示すように開口部71を設けることができる。図2には、第1成膜室30の各チャンバー31及び32のうち、金属化合物の原料ガスを供給するチャンバー31側の隔壁に開口部71を設けた例を示しているが、PEALD法によりチャンバー32にも金属化合物の原料ガスを供給する場合は、チャンバー32側の隔壁にも開口部71を設ければよい。
[Material gas supply means]
In the second
第1成膜室30内の圧力P30を第2成膜室40内の圧力P40よりも高圧(P30>P40)に調整することにより、開口部71を介して、第1成膜室30に供給された金属化合物の原料ガスが第2成膜室40へ流入し、有機層3中に取り込まれる。また、この圧力調整により、第2成膜室40から第1成膜室30への有機層3の原料ガスの流入を防ぐこともできる。
By adjusting the pressure (P 30> P 40) than the pressure P 40 in the pressure P 30 in the first
第2成膜室40への金属化合物の原料ガスの供給手段としてはこれに限らず、図5に示す成膜装置200のように、第2成膜室40に原料ガス供給部72を設けて、この原料ガス供給部72により無機層2が含有する金属化合物の原料ガスを供給することもできる。なお、図5に示す成膜装置200は、開口部71の代わりに原料ガス供給部72が設けられていること以外は、図2に示す成膜装置100と構成が同じであるので、図5において同じ構成部分には同じ符号を付している。
The means for supplying the source gas of the metal compound to the second
〔原料ガスの制御手段〕
成膜装置100においては、有機層3の厚さ方向における金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内になるように、第2成膜室40における金属化合物の原料ガスの供給量を制御する。
[Material gas control means]
In the
図2に示すように、開口部71を設けて第1成膜室30から第2成膜室40へ原料ガスを供給する場合、原料ガスの供給量は、開口部71の大きさ(面積)、第2成膜室40内の圧力P40に対する第1成膜室30内の圧力P30の圧力比(P30/P40)、ベースフィルム1の搬送速度、第1成膜室30と第2成膜室40の温度差等によって制御することができる。開口部71の大きさや圧力比を一定に維持することにより、金属化合物の原料ガスの供給量を一定にすることができ、有機層3中に均一に金属を含有させることができる。
また、原料ガスの供給量の制御手段として、第1成膜室30から第2成膜室40へ一定の風速で送風する送風手段を設置してもよい。
As shown in FIG. 2, when the source gas is supplied from the first
Further, as a means for controlling the supply amount of the source gas, a blowing means for blowing air from the first
第2成膜室40内の圧力P40に対する第1成膜室30内の圧力P30の圧力比(P30/P40)としては、通常、1〜100の範囲内とすることができ、好ましくは1〜10の範囲内である。この範囲内であれば、有機層3の厚さ方向における金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内になるように、金属を有機層3中に含有させることができる。なお、圧力比(P30/P40)が1の場合は、上記送風手段を併用する等して、供給量を制御することが好ましい。
The pressure ratio of the pressure P 30 in the first
開口部71の面積は、第1成膜室30と第2成膜室40間を隔てる壁の総面積に対して0.01〜5.00%の範囲内とすることができる。この範囲内であれば、第2成膜室40内に供給されるガス組成分布の偏りが発生することなく、各成膜室のガス成分組成雰囲気を安定化させることができる。
圧力比(P30/P40)、開口部71の大きさ、ベースフィルム1の搬送速度、第1成膜室30と第2成膜室40の温度差等の具体的な条件は、実験的に成膜して、有機層3の厚さ方向における金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内になるときの条件を採用すればよい。
The area of the
Specific conditions such as the pressure ratio (P 30 / P 40 ), the size of the
図5に示すように、原料ガス供給部72から第2成膜室40へ金属化合物の原料ガスを供給する場合は、有機層3の厚さ方向における金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内になるように、原料ガス供給部72からの原料ガスの供給量を一定に制御すればよい。
As shown in FIG. 5, when the source gas of the metal compound is supplied from the source
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示が用いられるが、特に断りが無い限り「質量部」又は「質量%」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless there is particular notice, it represents "mass part" or "mass%".
〔フィルム積層体1〕
ベースフィルムとして、幅50cm、厚さ125μm、長さ500mのポリエステルフィルムMELINEX ST504(DuPont Teijin Films U.S. Limited社製)を用意した。
このベースフィルムに、1.33Pa(0.01Torr)の減圧下において80℃まで加熱する3時間の脱気処理を施した。
脱気処理後のベースフィルム上に、図2に示す成膜装置100を用いて、次のようにして無機層及び有機層を形成した。
[Film Laminate 1]
As a base film, a polyester film MELINEX ST504 (manufactured by DuPont Teijin Films US Limited) having a width of 50 cm, a thickness of 125 μm, and a length of 500 m was prepared.
The base film was degassed for 3 hours by heating to 80 ° C. under a reduced pressure of 1.33 Pa (0.01 Torr).
On the base film after the deaeration treatment, an inorganic layer and an organic layer were formed as follows using the
まず、図2に示す成膜装置100のアンワインダー61にベースフィルムをセットし、ベースフィルムの先端部をワインダー62まで搬送して巻き取って固定した。その後、ベースフィルムを圧力調整室10及び前処理室20に順次搬送した。
成膜装置100の圧力調整室10及び50には、特開2010−174370号公報に記載の複数の減圧ユニットを用いた。圧力調整室10では、各減圧ユニット内を減圧し、減圧ユニットの入口では大気圧下、出口では50Paの減圧環境下となり、入口から出口までは徐々に減圧するように、圧力調整を行った。圧力調整室50では、減圧ユニットの入口では50Paの減圧環境下、出口では大気圧下となり、入口から出口までは徐々に気圧が上がるように、圧力調整を行った。
First, a base film was set on the
A plurality of decompression units described in JP 2010-174370 A was used for the
次に、ベースフィルムを第1成膜室30に搬送し、第1成膜室30において無機層を形成した。
具体的には、第1成膜室30のチャンバー31にトリメチルアルミニウムのガスを供給し、チャンバー32に水蒸気を供給して、チャンバー31とチャンバー32へ交互にベースフィルムを搬送することにより、ベースフィルム1上に厚さ8nmの酸化アルミニウム膜を無機層として形成した。チャンバー33には乾燥窒素ガスを供給した。また、各チャンバー31〜33内は50Paの圧力環境となるように、真空ポンプ312、322等により調整した。
Next, the base film was transferred to the first
Specifically, the base film is supplied by supplying trimethylaluminum gas to the
第1成膜室30における詳細な成膜条件は次のとおりである。
(成膜条件)
酸化アルミニウムの原料ガス:トリメチルアルミニウム
チャンバー31内での滞在時間:4.0秒/サイクル
改質処理用の原料ガス:水
チャンバー32内での滞在時間:4.0秒/サイクル
チャンバー33に使用した不活性ガス:窒素ガス
チャンバー33内での滞在時間:5.0秒/サイクル
酸化アルミニウムの堆積速度:0.1nm/サイクル
ベースフィルムの搬送速度:5.0m/分
ベースフィルムの温度:80℃
なお、チャンバー31に設けた開口部は、第1成膜室30と第2成膜室40を隔てる壁の総面積に対する開口部の面積の比率が、0.1%になるように設定した。
Detailed film forming conditions in the first
(Deposition conditions)
Source gas of aluminum oxide: Trimethylaluminum Residence time in chamber 31: 4.0 sec / cycle Source gas for reforming treatment: Water Residence time in chamber 32: 4.0 sec / cycle Used in
The opening provided in the
無機層を形成したベースフィルムをさらに第2成膜室40に搬送し、第2成膜室40において、ベースフィルム上に厚さ1000nmのポリメチルメタクリレート膜を有機層として形成した。
具体的には、第2成膜室40を真空ポンプ42により50.0Paまで減圧し、蒸着源41の加熱ボートを通電し、加熱ボートにセットされたポリメチルメタクリレートオリゴマーを40℃に加熱してベースフィルム上に蒸着させた。蒸着後、紫外線を照射する硬化処理を施し、上記ポリメチルメタクリレート膜を形成した。
The base film on which the inorganic layer was formed was further transferred to the second
Specifically, the second
次に、有機層を形成したベースフィルムを圧力調整室50に搬送して、ベースフィルムの圧力環境を大気圧まで戻し、ワインダー62により巻き取ることにより、フィルム積層体1のロール体を得た。
フィルム積層体1の有機層の厚さ方向におけるアルミニウムの平均含有量を測定したところ、0.05質量ppmだった。
Next, the base film on which the organic layer was formed was conveyed to the
When the average content of aluminum in the thickness direction of the organic layer of the film laminate 1 was measured, it was 0.05 mass ppm.
アルミニウムの平均含有量は、XPSデプスプロファイル測定によって求めた。
XPSデプスプロファイル測定では、アルゴンを用いたイオンスパッタにより、有機層の厚さ方向に有機層の表面から無機層との界面まで一定間隔でエッチングし、エッチングするごとにXPSにより表面組成分析を行って、アルミニウムの分布曲線を得た。分布曲線は、縦軸をアルミニウムの原子比率(at%)とし、横軸をエッチング時間(スパッタ時間)として作成した。アルミニウムの分布曲線において、エッチング時間を、エッチング速度により、有機層3の厚さ方向における有機層3の表面からの厚さ距離Lに換算し、アルミニウムの原子比率を含有量に換算した。換算して得られた、厚さ距離Lにおけるアルミニウムの含有量を積算して、その平均値を有機層の厚さ方向におけるアルミニウムの平均含有量として求めた。
The average aluminum content was determined by XPS depth profile measurement.
In XPS depth profile measurement, by ion sputtering using argon, etching is performed from the surface of the organic layer to the interface with the inorganic layer in the thickness direction of the organic layer, and the surface composition analysis is performed by XPS each time the etching is performed. An aluminum distribution curve was obtained. The distribution curve was prepared with the vertical axis representing the aluminum atomic ratio (at%) and the horizontal axis representing the etching time (sputtering time). In the aluminum distribution curve, the etching time was converted into the thickness distance L from the surface of the
XPSデプスプロファイル測定の測定条件は以下のとおりである。
(測定条件)
エッチングイオン種:アルゴン(Ar+)
エッチング速度(SiO2熱酸化膜換算値):0.05nm/sec
エッチング間隔(SiO2換算値):10nm
X線光電子分光装置:Thermo Fisher Scientific社製、機種名“VG Theta Probe”
照射X線:単結晶分光AlKα
X線のスポット及びそのサイズ:800×400μmの楕円形。
The measurement conditions for XPS depth profile measurement are as follows.
(Measurement condition)
Etching ion species: Argon (Ar + )
Etching rate (SiO 2 thermal oxide equivalent value): 0.05 nm / sec
Etching interval (SiO 2 equivalent value): 10 nm
X-ray photoelectron spectrometer: Model name “VG Theta Probe” manufactured by Thermo Fisher Scientific
Irradiation X-ray: Single crystal spectroscopy AlKα
X-ray spot and size: 800 × 400 μm oval.
〔フィルム積層体2〜7〕
上記フィルム積層体1の製造において、第2成膜室40内の圧力を50.0Pa未満0.1Pa以上の範囲内の低い圧力に段階的に変更して、有機層の厚さ方向におけるアルミニウムの平均含有量を下記表1に示すように調整したこと以外は、フィルム積層体1と同様にして各フィルム積層体2〜7を製造した。
[Film Laminates 2-7]
In the production of the film laminate 1, the pressure in the second
〔フィルム積層体8〜13〕
上記フィルム積層体1の製造において、第2成膜室40内の圧力を1.0Paとして、有機層の厚さ方向におけるアルミニウムの平均含有量を200質量ppmに調整し、無機層の厚さd1を下記表1に示すように変更したこと以外は、フィルム積層体1と同様にして、各フィルム積層体8〜13を製造した。
無機層の厚さd1は、第1成膜室30での成膜処理のサイクル数を調整することにより変更した。
[Film Laminates 8-13]
In manufacture of the said film laminated body 1, the pressure in the 2nd film-forming
The thickness d1 of the inorganic layer was changed by adjusting the number of cycles of the film forming process in the first
〔フィルム積層体14〜18〕
上記フィルム積層体1の製造において、第2成膜室40内の圧力を1.0Paとして、有機層の厚さ方向におけるアルミニウムの平均含有量を200質量ppmに調整し、無機層の厚さd1及び有機層の厚さd2を下記表1に示すように変更したこと以外は、フィルム積層体1と同様にして、各フィルム積層体14〜18を製造した。
無機層の厚さd1は、第1成膜室30での成膜処理のサイクル数を調整することにより、変更した。
有機層の厚さd2は、第2成膜室40におけるポリメチルメタクリレートオリゴマーの加熱ボートの温度を10〜100℃の範囲内で昇温又は降温することにより、変更した。
[Film Laminates 14-18]
In manufacture of the said film laminated body 1, the pressure in the 2nd film-forming
The thickness d1 of the inorganic layer was changed by adjusting the number of film formation cycles in the first
The thickness d2 of the organic layer was changed by increasing or decreasing the temperature of the polymethyl methacrylate oligomer heating boat in the second
〔フィルム積層体19〕
上記フィルム積層体12の製造において、図2に示す成膜装置100の第1成膜室30を図4に示す第1成膜室30Bに代えて、プラズマCVD法により厚さd1が30nmの酸化ケイ素膜を無機層として形成したこと以外は、フィルム積層体12と同様にしてフィルム積層体19を製造した。
[Film Laminate 19]
In the production of the film laminate 12, the first
プラズマCVD法による詳細な成膜条件は、次のとおりである。
(成膜条件)
金属化合物の原料ガス:ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)
金属化合物の原料ガスの供給量:50sccm(standard cubic centimeter per minute)(0℃、1気圧基準)
改質処理用の原料ガス:酸素ガス
改質処理用の原料ガスの供給量:500sccm(0℃、1気圧基準)
チャンバー内の真空度:2.0Pa
プラズマ発生用の電源による印加電力:0.9kW
プラズマ発生用の電源の周波数:70kHz
Detailed film forming conditions by the plasma CVD method are as follows.
(Deposition conditions)
Metal compound raw material gas: Hexamethyldisiloxane (HMDSO)
Supply amount of metal compound material gas: 50 sccm (standard cubic centimeter per minute) (0 ° C, 1 atm standard)
Source gas for reforming treatment: Oxygen gas Supply amount of source gas for reforming treatment: 500 sccm (0 ° C., 1 atm standard)
Vacuum degree in the chamber: 2.0 Pa
Applied power from the power source for plasma generation: 0.9 kW
Power supply frequency for plasma generation: 70 kHz
〔フィルム積層体20〕
上記フィルム積層体3の製造において、図2に示す成膜装置100を図5に示す成膜装置200に代えて、原料ガス供給部72によりトリメチルアルミニウムの原料ガスを第2成膜室40に供給したこと以外は、フィルム積層体3と同様にしてフィルム積層体20を製造した。
[Film Laminate 20]
In the production of the
〔評価〕
製造した各フィルム積層体1〜20のガスバリアー性、無機層と有機層の密着性及び透明性を、次のようにして評価した。
[Evaluation]
The gas barrier properties of each of the produced film laminates 1 to 20, the adhesion between the inorganic layer and the organic layer, and transparency were evaluated as follows.
〔ガスバリアー性〕
各フィルム積層体1〜20を温度50℃、相対湿度80%RHの高温高湿槽に1週間保存した後、温度25℃、相対湿度40%RHの環境下に1日放置した。その後、温度38℃、相対湿度90%RHにおける水蒸気透過率(g/m2・day)を、MOCON水蒸気透過率測定装置Aquatran(MOCON社製)を用いて、MOCON法により測定した。測定した水蒸気透過率を、各フィルム積層体1〜20のガスバリアー性として次のようにランク評価した。水蒸気透過率の値が小さいほどガスバリアー性が高く、ランク3以上が実用できるガスバリアー性である。
5:水蒸気透過率が、0.001以下
4:水蒸気透過率が、0.001より大きく0.005以下
3:水蒸気透過率が、0.005より大きく0.010以下
2:水蒸気透過率が、0.010より大きく0.100以下
1:水蒸気透過率が、0.100より大きい
[Gas barrier properties]
Each of the film laminates 1 to 20 was stored in a high-temperature and high-humidity tank having a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 80% RH for one week, and then left for 1 day in an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 40% RH. Thereafter, the water vapor transmission rate (g / m 2 · day) at a temperature of 38 ° C. and a relative humidity of 90% RH was measured by the MOCON method using a MOCON water vapor transmission rate measuring device Aquatran (manufactured by MOCON). The measured water vapor transmission rate was ranked as the gas barrier property of each of the film laminates 1 to 20 as follows. The smaller the value of water vapor transmission rate, the higher the gas barrier property, and
5: Water vapor transmission rate is 0.001 or less 4: Water vapor transmission rate is greater than 0.001 and 0.005 or less 3: Water vapor transmission rate is greater than 0.005 and 0.010 or less 2: Water vapor transmission rate is Greater than 0.010 and less than or equal to 0.100 1: water vapor transmission rate is greater than 0.100
〔密着性〕
各フィルム積層体1〜20の無機層と有機層の密着性を、高温高湿処理する前後において測定した。測定は、JIS K 5600の5−6(2004年度版)に準拠して行った。
具体的には、各フィルム積層体1〜20の最表面である有機層側に、カッターナイフと1mm間隔のカッターガイドを使用して、10×10マスの格子状の切り込みを入れた。1マスは1mm四方の大きさとし、切り込みの深さは有機層側から無機層を貫通してベースフィルムに達する深さとした。
[Adhesion]
The adhesion between the inorganic layer and the organic layer of each film laminate 1 to 20 was measured before and after the high temperature and high humidity treatment. The measurement was performed according to JIS K 5600 5-6 (2004 edition).
Specifically, 10 × 10 square grid-like cuts were made on the organic layer side, which is the outermost surface of each of the film laminates 1 to 20, using a cutter knife and a 1 mm-spacing cutter guide. One square has a size of 1 mm square, and the depth of the cut is a depth reaching the base film through the inorganic layer from the organic layer side.
切り込みを入れた有機層上に、18mm幅の粘着テープCT405AP−18(ニチバン社製)を貼り付け、粘着テープ上を消しゴムで擦って粘着テープをガスバリアー層上に付着させた。その後、粘着テープをガスバリアー層に対して垂直方向に剥がし、10×10マスのうち、ベースフィルムからガスバリアー層が剥離したマスの数を計数した。計数したマスの数からベースフィルムとガスバリアー層の密着性を下記のようにランク評価した。剥離したマスの数が小さいほど密着性が高く、ランク3以上の密着性が実用可能な密着性である。
5:剥離したマスの数が5以下
4:剥離したマスの数が6以上10以下
3:剥離したマスの数が11以上15以下
2:剥離したマスの数が16以上20以下
1:剥離したマスの数が21以上
An 18 mm wide adhesive tape CT405AP-18 (manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was affixed onto the cut organic layer, and the adhesive tape was adhered to the gas barrier layer by rubbing the adhesive tape with an eraser. Thereafter, the pressure-sensitive adhesive tape was peeled off in a direction perpendicular to the gas barrier layer, and among 10 × 10 squares, the number of squares from which the gas barrier layer was peeled off from the base film was counted. The rank evaluation of the adhesion between the base film and the gas barrier layer was performed based on the counted number of masses as follows. The smaller the number of peeled masses, the higher the adhesion, and the adhesion of
5: Number of peeled cells is 5 or less 4: Number of peeled cells is 6 or more and 10 or less 3: Number of peeled cells is 11 or more and 15 or less 2: Number of peeled cells is 16 or more and 20 or less 1: Peeled The number of cells is 21 or more
その後、各フィルム積層体1〜20を温度50℃、相対湿度80%RHの高温高湿槽に1週間保存した。保存後の各フィルム積層体1〜20の無機層と有機層の密着性を、保存前と同様にして評価した。
Then, each film laminated body 1-20 was preserve | saved for one week in the high temperature, high humidity tank of
〔透明性〕
各フィルム積層体1〜20の450nmの波長光の光透過率を、分光光度計U−3900/3900Hを用いて測定した。具体的には、各フィルム積層体1〜20の任意の10点において光透過率を測定し、測定した各光透過率から無機層及び有機層を形成する前のベースフィルムの吸収分をキャンセルした。キャンセル後の各光透過率の平均値を、各フィルム積層体1〜20の光透過率として求めた。
〔transparency〕
The light transmittance of the wavelength light of 450 nm of each film laminated body 1-20 was measured using the spectrophotometer U-3900 / 3900H. Specifically, the light transmittance was measured at any 10 points of each film laminate 1 to 20, and the absorption of the base film before forming the inorganic layer and the organic layer was canceled from the measured light transmittance. . The average value of each light transmittance after cancellation was calculated | required as the light transmittance of each film laminated body 1-20.
求めた光透過率により、各フィルム積層体1〜20の透明性を次のようにしてランク評価した。ランクが3以上であると、電子デバイスに好ましく使用できる。
5:光透過率が92%以上
4:光透過率が90%以上92%未満
3:光透過率が87%以上90%未満
2:光透過率が83%以上87%未満
1:光透過率が83%未満
Based on the obtained light transmittance, the transparency of each of the film laminates 1 to 20 was evaluated as follows. When the rank is 3 or more, it can be preferably used for an electronic device.
5: Light transmittance is 92% or more 4: Light transmittance is 90% or more and less than 92% 3: Light transmittance is 87% or more and less than 90% 2: Light transmittance is 83% or more and less than 87% 1: Light transmittance Less than 83%
下記表1は、評価結果を示している。
上記表1に示すように、有機層中に厚さ方向の平均含有量が0.1〜1000質量ppmの範囲内にある金属を含有することにより、密着性が向上し、高温高湿下におかれても高い密着性、ひいては高いガスバリアー性を維持できている。 As shown in Table 1 above, by including a metal having an average content in the thickness direction in the range of 0.1 to 1000 ppm by mass in the organic layer, the adhesion is improved, and under high temperature and high humidity. Even if it is placed, it can maintain high adhesion and eventually high gas barrier properties.
F フィルム積層体
1 ベースフィルム
2 無機層
3 有機層
100、200 成膜装置
10、50 圧力調整室
30 第1成膜室(ALD法)
30B 第1成膜室(CVD法)
40 第2成膜室
61 アンワインダー
62 ワインダー
71 開口部
72 原料ガス供給部
F film laminate 1 base film 2
30B First film formation chamber (CVD method)
40 Second
Claims (9)
前記有機層が、前記金属化合物中の金属と同じ金属を含有し、
前記有機層の厚さ方向における前記金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内にあることを特徴とするフィルム積層体。 On a base film, a film laminate comprising an inorganic layer containing a metal compound and an organic layer adjacent to the inorganic layer,
The organic layer contains the same metal as the metal in the metal compound;
An average content of the metal in a thickness direction of the organic layer is in a range of 0.1 to 1000 ppm by mass.
前記有機層の厚さが、500〜5000nmの範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載のフィルム積層体。 The inorganic layer has a thickness in the range of 3 to 30 nm;
The thickness of the said organic layer exists in the range of 500-5000 nm, The film laminated body of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記第1成膜室において、前記金属化合物の原料ガスを供給して前記無機層を形成し、
前記第2成膜室において、前記有機層の原料ガスを供給するとともに、前記金属化合物の原料ガスを供給して、前記金属化合物中の金属と同じ金属を含有する前記有機層を形成し、
前記有機層の厚さ方向における前記金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内にあるように、前記第2成膜室における前記金属化合物の原料ガスの供給量を制御することを特徴とするフィルム積層体の製造方法。 Production of a film laminate that transports a base film to a first film formation chamber and a second film formation chamber to form an inorganic layer containing a metal compound and an organic layer adjacent to the inorganic layer on the base film A method,
In the first film formation chamber, a raw material gas of the metal compound is supplied to form the inorganic layer,
In the second film formation chamber, the source gas of the organic layer is supplied and the source gas of the metal compound is supplied to form the organic layer containing the same metal as the metal in the metal compound,
The supply amount of the source gas of the metal compound in the second film forming chamber is controlled so that the average content of the metal in the thickness direction of the organic layer is in the range of 0.1 to 1000 ppm by mass. The manufacturing method of the film laminated body characterized by the above-mentioned.
前記第2成膜室において、厚さが500〜5000nmの範囲内にある前記有機層を形成することを特徴とする請求項6に記載のフィルム積層体の製造方法。 Forming the inorganic layer having a thickness in the range of 3 to 30 nm in the first film formation chamber;
The method for producing a film laminate according to claim 6, wherein the organic layer having a thickness in the range of 500 to 5000 nm is formed in the second film formation chamber.
前記第1成膜室において、前記金属化合物の原料ガスを供給して前記無機層を形成し、
前記第2成膜室において、前記有機層の原料ガスを供給するとともに、前記金属化合物の原料ガスを供給して、前記金属化合物中の金属と同じ金属を含有する前記有機層を形成し、
前記有機層の厚さ方向における前記金属の平均含有量が、0.1〜1000質量ppmの範囲内にあるように、前記第2成膜室における前記金属化合物の原料ガスの供給量を制御することを特徴とする成膜装置。 A film forming apparatus that transports a base film to a first film forming chamber and a second film forming chamber to form an inorganic layer containing a metal compound and an organic layer adjacent to the inorganic layer on the base film. And
In the first film formation chamber, a raw material gas of the metal compound is supplied to form the inorganic layer,
In the second film formation chamber, the source gas of the organic layer is supplied and the source gas of the metal compound is supplied to form the organic layer containing the same metal as the metal in the metal compound,
The supply amount of the source gas of the metal compound in the second film forming chamber is controlled so that the average content of the metal in the thickness direction of the organic layer is in the range of 0.1 to 1000 ppm by mass. A film forming apparatus.
前記第2成膜室において、厚さが500〜5000nmの範囲内にある前記有機層を形成することを特徴とする請求項8に記載の成膜装置。 Forming the inorganic layer having a thickness in the range of 3 to 30 nm in the first film formation chamber;
The film forming apparatus according to claim 8, wherein the organic layer having a thickness in a range of 500 to 5000 nm is formed in the second film forming chamber.
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