JP5921974B2 - 蒸気放出装置及び成膜装置 - Google Patents

Description

本発明は、真空中でフィルム上に有機化合物膜を形成するための成膜装置の技術に関する。

近年、電子部品等をフィルム上に効率良く形成したいという要望があり、このため、真空中で長尺のフィルムを搬送して当該フィルム上に高分子有機化合物からなる膜を形成する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

従来、真空中でフィルム上に高分子有機化合物膜を形成する場合には、例えば低分子の有機化合物モノマー等をフィルム上に塗布して有機化合物層を形成し、この有機化合物層に対して熱を加えたり、エネルギー線を照射することによって硬化させ、高分子有機化合物膜を形成することが行われている。

しかし、真空中でこのような方法によってフィルム上に高分子有機化合物膜を形成する場合には種々の課題がある。
すなわち、真空中でフィルム上に低分子の有機化合物のモノマー等の膜を均一な膜厚で形成することは困難であり、特にフィルムを搬送しながらフィルム上に均一な膜厚の有機化合物膜を高い成膜速度で形成することは非常に困難である。

特許第３５０２２６１号公報

本発明は、このような従来の技術の課題を考慮してなされたもので、その目的とするところは、真空中でフィルム等の成膜対象物上に均一な膜厚の有機化合物膜を高い成膜速度で形成する技術を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明は、真空中で有機化合物の蒸気を放出する蒸気放出装置であって、液体状の有機化合物を分散器を介して気化部内に導入する有機化合物導入部と、所定温度に制御された希ガスを流量を制御して前記気化部内に導入する希ガス導入部と、前記気化部内に導入された当該有機化合物を搬送しつつ気化する気化器とを備え、前記気化器が、それぞれ独立して温度制御可能な複数の気化部材を有するとともに、前記複数の気化部材は、当該有機化合物を受け渡し可能な複数の板状の部材からなり、当該複数の気化部材のうち隣接する気化部材の受け渡し方向上流側の気化部材に当該有機化合物を分散させる分散部が設けられているものである。
本発明では、前記気化器が、前記気化部材の傾斜角度をそれぞれ調整するように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記気化器に、前記気化部材を振動させる振動機構が設けられている場合にも効果的である。
一方、本発明は、真空槽と、上記いずれかの前記蒸気放出装置とを有し、前記蒸気放出装置の気化部に連通接続された蒸気放出部が前記真空槽内に設けられ、前記真空槽内において搬送されるフィルムに対して前記蒸気放出部から有機化合物の蒸気を吹き付けるように構成されている成膜装置である。

本発明にあっては、液体状の有機化合物を有機化合物導入部の分散器を介して例えば霧状にして気化部内に導入し、導入された有機化合物を、受け渡し方向上流側に分散部を有する複数の板状の気化部材を介して搬送及び受け渡して気化させるようにしたことから、各気化部材上において液体状の有機化合物を均一な状態で搬送及び受け渡すことができ、これにより蒸気放出装置内において均一な状態で有機化合物の蒸気を発生させて放出し、成膜対象物上において膜厚の均一な有機化合物層を形成することができる。
また、本発明では、気化器の複数の気化部材が、それぞれ独立して温度制御可能であることから、種々の気化温度の有機化合物に対して最適の条件で気化させることができる。
さらに、本発明によれば、所定温度に制御された希ガスの流量を制御して気化部内に導入することから、容易に蒸気放出装置内の圧力を大きくすることができ、これにより例えば真空槽内において蒸気放出装置内の圧力を真空槽内の圧力を大きくして成膜速度を向上させることができる。
本発明において、気化器が、気化部材の傾斜角度をそれぞれ調整するように構成されている場合には、種々の粘度の有機化合物に対して最適の条件で搬送し且つ受け渡して気化させることができる。
本発明において、気化器に、気化部材を振動させる振動機構が設けられている場合には、気化器の各気化部材上において液体状の有機化合物をより均一な状態で搬送することができるので、蒸気放出装置内において均一な状態で有機化合物の蒸気を発生させて放出することができる。
一方、本発明の成膜装置にあっては、真空槽と、上述の蒸気放出装置とを有し、蒸気放出装置の気化部に連通接続された蒸気放出部が真空槽内に設けられており、真空槽内において搬送されるフィルムに対してこの蒸気放出部から有機化合物の蒸気を吹き付けるように構成されていることから、フィルム上において膜厚の均一な有機化合物層を形成可能な成膜装置を提供することができる。

本発明によれば、真空中でフィルム等の成膜対象物上に均一な膜厚の有機化合物膜を形成することができる。

本発明に係る蒸気放出装置の実施の形態の内部構成図 同蒸気放出装置を用いた成膜装置の全体構成図 （ａ）：同実施の形態の気化器の気化部材の基本構成を示す平面図（ｂ）：同気化器の気化部材の基本構成を示す側面図（ｃ）：同気化器の気化部材の基本構成を示す正面図 （ａ）：同気化器の構成を示す側面図（ｂ）：同気化器の有機化合物モノマーの導入部分を示す図（ｃ）：同気化器の有機化合物モノマーの受け渡し部分を示す図 （ａ）：同蒸気放出装置の蒸気放出部を示す正面図（ｂ）：同蒸気放出装置の蒸気放出部を示す側面図 有機化合物モノマーを導入及び気化する工程を模式的に示す説明図 （ａ）（ｂ）：フィルム上に有機化合物層を形成する工程を模式的に示す説明図 （ａ）：本発明における気化器の気化部材の他の実施の形態を示す平面図（ｂ）：同気化部材の側面図（ｃ）：同気化部材の正面図 本発明における気化器の他の実施の形態を示す構成図

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る蒸気放出装置の実施の形態の内部構成図、図２は、同蒸気放出装置を用いた成膜装置の全体構成図である。

図２に示すように、本実施の形態の成膜装置１は、真空槽２内においてフィルム１０上に膜を形成するもので、後述する蒸気放出装置８を有している。
ここで、真空槽２の内部の中央部分近傍には、フィルム１０と接触して搬送するための円柱形状の中央ローラ３が設けられ、この中央ローラ３の周囲に、フィルム繰出巻取室４、バッファ室５、成膜室６、硬化室７が設けられている。

本実施の形態のフィルム繰出巻取室４は、中央ローラ３の近傍に設けられた多段折曲板形状の第１の隔壁１１と、中央ローラ３に対して真空槽２の一方側（ここでは図中下方側）の内壁とで囲まれた空間によって形成されている。

ここで、第１の隔壁１１は、中央ローラ３の近傍の部分が、中央ローラ３の側面及び両底面に近接するように形成され、これにより第１の隔壁１１と中央ローラ３の側面との間の隙間にフィルム１０が通過できるように構成されている。

フィルム繰出巻取室４内には、成膜対象物であるフィルム１０の原反ロール４１が配置され、この原反ロール４１から繰り出されたフィルム１０が、中央ローラ３の表面に密着するように方向転換して引き回されて、フィルム繰出巻取室４内に設けられた巻取ローラ４２によって巻き取られるように構成されている。

また、フィルム繰出巻取室４内には、成膜後のフィルム１０に対して除電を行う除電装置４３が設けられている。この除電装置４３は、成膜後のフィルム１０が静電気により中央ローラ３に貼り付くことを防止するためのものである。

一方、バッファ室５は、第１の隔壁１１と、中央ローラ３の近傍において第１の隔壁１１と対向するように設けられた多段折曲板形状の第２の隔壁１２と、真空槽２の内壁（ここでは図中左右側の内壁）とで囲まれた空間によって形成されている。

ここで、第２の隔壁１２は、中央ローラ３の近傍の部分が、中央ローラ３の側面及び両底面に近接するように形成され、これにより第２の隔壁１２と中央ローラ３の側面との間の隙間にフィルム１０が通過できるように構成されている。

さらにまた、成膜室６は、バッファ室５の内部に設けられた多段折曲板形状の第３の隔壁１３と、真空槽２の一方側（ここでは図中左側）の内壁とで囲まれた空間によって形成されている。

ここで、第３の隔壁１３は、中央ローラ３の近傍の部分が、中央ローラ３の側面及び両底面に近接するように形成され、これにより第３の隔壁１３と中央ローラ３の側面との間の隙間にフィルム１０が通過できるように構成されている。
そして、成膜室６内には、後述する蒸気放出装置８の蒸気放出部８２が配置されている。

一方、硬化室７は、第２の隔壁１２と、中央ローラ３に対して真空槽２の他方側（ここでは図中上方側）の内壁とで囲まれた空間によって形成されている。
ここで、真空槽２の上部で硬化室７と連通する部分には、中央ローラ３方向にエネルギー線を射出するエネルギー線射出装置９が設けられている。

上述したフィルム繰出巻取室４、バッファ室５、成膜室６、硬化室７は、独立して制御可能な第１〜第４真空排気装置４０、５０、６０、７０にそれぞれ接続され、上述した第１〜第３の隔壁１１〜１３と中央ローラ３との間の隙間を介して、フィルム繰出巻取室４とバッファ室５、バッファ室５と成膜室６、バッファ室５と硬化室７との間で差動排気ができるように構成されている。

図１に示すように、本実施の形態の蒸気放出装置８は、液体状の有機化合物モノマー３３を気化する気化部８１を有し、この気化部８１は、成膜室６の第３真空排気装置６０に対して独立して制御可能な第５真空排気装置８０に接続されている。

本実施の形態の場合、気化部８１には、例えば円筒形状の蒸気放出部８２がベローズを有する接続部８１ａを介して連通接続され、この蒸気放出部８２が真空槽２の成膜室６内に配置されている。
一方、気化部８１には、気化部８１内の圧力を測定する圧力計２０が設けられ、この圧力計２０は、コンピュータ等を有する制御部１８に対し、測定した圧力情報を送出するように構成されている。

この制御部１８は、成膜室６内の圧力を測定する成膜圧力計２１に電気的に接続され、成膜圧力計２１において測定された成膜室６内の圧力情報を受け取るように構成されている。
また、制御部１８は、成膜室６を真空排気する第３真空排気装置６０に電気的に接続され、成膜室６内に設けられた成膜圧力計２１において得られた結果に基づいて成膜室６内の圧力を制御するように構成されている。

本実施の形態では、気化部８１の筐体内部に例えば媒体循環路（図示せず）が設けられ、この媒体循環路と第１温度調整手段１９との間において所定温度に制御された媒体を循環させるように構成されている。本実施の形態において温度調整手段として媒体を用いるのは、成膜の際に異常放電を防止するためである。

また、蒸気放出部８２の筐体内部に例えば媒体循環路（図示せず）が設けられ、この媒体循環路と第２温度調整手段８３との間において所定温度に制御された媒体を循環させるように構成されている。

一方、気化部８１の外部には、モノマー供給源３０が設けられ、このモノマー供給源３０から液体状の有機化合物モノマー（以下、適宜「有機化合物モノマー」という。）３３を、配管３１及び有機化合物導入部２２を介して気化部８１内に導入するように構成されている。

本実施の形態のモノマー供給源３０は、容器３２内に収容された液体状の有機化合物モノマー３３内に不活性ガスのような希ガス３４を送り込み、その圧力によって配管３１を介して有機化合物モノマー３３を有機化合物導入部２２に供給するように構成されている。

本実施の形態の有機化合物導入部２２は、気化部８１の上部に設けられ、液体状の有機化合物モノマー３３を分散させ霧状にして噴霧する分散器２２ａを有している。
一方、気化部８１内で分散器２２ａの下方には、導入された有機化合物モノマー３３を搬送しつつ気化する気化器２３が設けられている。
この気化器２３は、複数の気化部材２４Ａ〜２４Ｄを有して構成されている。

図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態の気化器の気化部材の基本構成を示すもので、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は正面図である。
また、図４（ａ）〜（ｃ）は、同気化器の構成を示すもので、図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は有機化合物モノマーの導入部分を示す図、図４（ｃ）は有機化合物モノマーの受け渡し部分を示す図である。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態の気化部材２４は、矩形平板状の本体部２４ａを有し、この本体部２４ａの内部に媒体循環路（図示せず）が設けられている。
本体部２４ａの両側部には、有機化合物モノマー３３の滴下を防止するためのガイド壁２４ｂが設けられている。

また、本体部２４ａのモノマー搬送方向下流側の端部には、有機化合物モノマー３３を受け渡す際にその滴下方向を案内するための平板状のガイド部２４ｃが設けられている。このガイド部２４ｃは、本体部２４ａの表面に対して若干上方側に向けて本体部２４ａに取り付けられている。

さらに、本体部２４ａの表面のモノマー搬送方向下流側には、有機化合物モノマー３３を分散させて滴下するするための分散部２４ｅが設けられている。
本実施の形態では、分散部２４ｅは、例えば複数の突起状の部材が所定の間隔で設けられ、これら複数の突起状の部材の間を有機化合物モノマー３３が通過する際に複数の滝状になり分散して滴下するようになっている。

後述するように、本実施の形態では、第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄのうち、隣接する受け渡し方向上流側の第１〜第３気化部材２４Ａ〜２４Ｃに分散部２４ｅが設けられている。
一方、本体部２４ａの両側部の中腹部分には、例えば円柱突起状の回転支軸２４ｆがそれぞれ設けられている。

さらに、本実施の形態においては、本体部２４ａの下部に、気化部材２４を振動させる振動機構２４ｇが設けられている。
この振動機構２４ｇは、例えば音波振動によって本体部２４ａを振動させるように構成されている。この場合、振動機構２４ｇの振動方向は、本体部２４ａの幅方向に設定することが有機化合物モノマー３３のより均一な搬送を行う点で好ましい。

図４（ａ）に示すように、本実施の形態の気化器２３は、四つの第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄが鉛直方向に並べて配列され図示しない支持フレームに装着されたもので、それぞれ一方側に傾斜させることによって、有機化合物モノマー３３を上方から下方のものへ受け渡すように配置構成されている。

具体的には、第１気化部材２４Ａのモノマー搬送方向上流側の上方で気化部８１の上部に有機化合物導入部２２が配置されている。ここで、図４（ｂ）に示すように、有機化合物導入部２２の分散器２２ａは第１気化部材２４Ａの幅と同等の幅に形成され、この幅方向に沿って設けられた複数のノズル２２ｂから有機化合物モノマー３３を分散させ霧状にして第１気化部材２４Ａに噴霧するように構成されている。

また、第１気化部材２４Ａは、ガイド部２４ｃ側の端部が水平面より下方に位置するように傾斜させて設けられている。
そして、第１気化部材２４Ａの下方において第２気化部材２４Ｂが設けられている。

ここで、第２気化部材２４Ｂは、本体部２４ａのガイド部２４ｃ側の端部と反対側の端部（後端部）が第１気化部材２４Ａのガイド部２４ｃの下方に近接するように傾斜させて配置されている。

そして、これにより、図４（ｃ）に示すように、第１気化部材２４Ａの分散部２４ｅの複数の突起状の部材の間を有機化合物モノマー３３が通過してガイド部２４ｃを介して複数の滝状に分散して滴下され、第２気化部材２４Ｂの本体部２４ａの後端部に受け渡されるように構成されている。
さらに、第２気化部材２４Ｂの下方には、第３気化部材２４Ｃ及び第４気化部材２４Ｄが設けられている。

ここで、第３気化部材２４Ｃの後端部が第２気化部材２４Ｂのガイド部２４ｃの下方に近接するように傾斜させて配置されるとともに、第４気化部材２４Ｄの後端部が第３気化部材２４Ｃのガイド部２４ｃの下方に近接するように傾斜させて配置されている。

そして、これにより、第２気化部材２４Ｂ及び第３気化部材２４Ｃの分散部２４ｅの複数の突起状の部材の間をそれぞれ有機化合物モノマー３３が通過してガイド部２４ｃを介して複数の滝状に分散して滴下され、第３気化部材２４Ｃ及び第４気化部材２４Ｄの後端部にそれぞれ受け渡されるように構成されている。

なお、後述するように、第３気化部材２４Ｃから滴下された有機化合物モノマー３３は、回収部２５に回収されるようになっている。
これら第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄは、本体部２４ａの両側部に設けた回転支軸２４ｆが図示しない支持フレームにそれぞれ回転自在に支持され、これにより第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄの傾斜角度をそれぞれ変更調整できるように構成されている。

一方、図１及び図４（ａ）に示すように、第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄは、各本体部２４ａ内に設けた媒体循環路が、独立して制御可能な媒体循環方式による第３〜第６温度調整手段２６、２７、２８、２９にそれぞれ接続されている。

そして、このような構成を有する気化部８１は、第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄを介して有機化合物モノマー３３を搬送及び受け渡す際に有機化合物モノマー３３をそれぞれ所定温度に加熱温度制御して気化させるように構成されている。

一方、気化部８１の外部には、希ガス供給源３５が設けられ、この希ガス供給源３５から送られた不活性ガスのような希ガスをマスフローコントローラ３６を介して気化部８１内に導入するように構成されている。

本実施の形態の場合、このマスフローコントローラ３６は制御部１８に接続され、圧力計２０及び成膜圧力計２１において得られた結果に基づいて希ガスの導入量を制御するようになっている。

図１並びに図５（ａ）（ｂ）に示すように、円筒形状に形成された本実施の形態の蒸気放出装置８の蒸気放出部８２は、気化部８１から有機化合物モノマーの蒸気３７が送られるもので、内部の圧力が気化部８１内の圧力と同一となるように構成されている。

また、蒸気放出部８２は、その長手方向に沿って直線状に形成された放出部８４を有し、この放出部８４に直線スリット状の蒸気放出口８５が設けられている。
ここで、蒸気放出部８２は、その回転軸線Ｏ₁が中央ローラ３の回転軸線Ｏ₂と平行になるように配置されるとともに、蒸気放出口８５が、これら回転軸線Ｏ₁，Ｏ₂と平行に、中央ローラ３上のフィルム１０に対し近接して対向配置されている。

また、蒸気放出口８５は、中央ローラ３（フィルム１０）の幅より若干幅狭に形成され、フィルム１０表面に対して幅方向に直線的に有機化合物モノマーの蒸気３７を吹き付けるように構成されている。

このような構成を有する本実施の形態において、真空槽２内においてフィルム１０上に高分子有機化合物膜を形成する場合には、第５真空排気装置８０を動作させて蒸気放出装置８の気化部８１内の圧力を所定の値になるように真空排気するとともに、第１〜第４真空排気装置４０、５０、６０、７０を動作させてフィルム繰出巻取室４、バッファ室５、成膜室６、硬化室７の圧力をそれぞれ所定の値になるように真空排気する。

この場合、硬化室７の圧力よりバッファ室５の圧力が大きく、かつ、バッファ室５の圧力より成膜室６の圧力が大きくなるように第２〜第４真空排気装置５０〜７０をそれぞれ動作させて差動排気を行う。

また、バッファ室５の圧力よりフィルム繰出巻取室４の圧力が大きくなるように第１及び第２真空排気装置４０、５０をそれぞれ動作させて差動排気を行う。

一方、蒸気放出装置８においては、気化部８１内の第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄの傾斜角度を所定の角度に設定するとともに、第３〜第６温度調整手段２６〜２９を動作させて第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄをそれぞれ所定の温度に温度制御する。
また、第２温度調整手段８３を動作させて蒸気放出部８２を所定の温度に温度制御する。

この状態で、希ガス供給源３５からマスフローコントローラ３６を介して所定量の希ガスを気化部８１内に導入するとともに、モノマー供給源３０から配管３１及び有機化合物導入部２２を介して所定量の液体状の有機化合物モノマー３３を気化部８１内に導入する。

これにより、図６に示すように、気化部８１の上部に設けられた分散器２２ａによって分散された霧状の有機化合物モノマー３３が、上方から第１気化部材２４Ａの本体部２４ａの後端部の表面に供給される。

供給された有機化合物モノマー３３は、第１気化部材２４Ａの本体部２４ａ上を搬送され、さらに、分散部２４ｅの複数の突起状の部材の間を通過し、ガイド部２４ｃを介して複数の滝状に分散して滴下され、第２気化部材２４Ｂの本体部２４ａの後端部の表面に受け渡される。

この有機化合物モノマー３３は、第２気化部材２４Ｂの本体部２４ａ上を搬送され、さらに、分散部２４ｅの複数の突起状の部材の間を通過し、ガイド部２４ｃを介して複数の滝状に分散して滴下され、第３気化部材２４Ｃの本体部２４ａの後端部の表面に受け渡される。

そして、この有機化合物モノマー３３は、第３気化部材２４Ｃの本体部２４ａ上を搬送され、さらに、分散部２４ｅの複数の突起状の部材の間を通過し、ガイド部２４ｃを介して複数の滝状に分散して滴下され、第４気化部材２４Ｄの本体部２４ａの後端部の表面に受け渡される。

その後、この有機化合物モノマー３３は、第４気化部材２４Ｄの本体部２４ａ上を搬送され、ガイド部２４ｃを介して回収部２５に収容される。
そして、上述した有機化合物モノマー３３の搬送及び受け渡しの際に、有機化合物モノマー３３が加熱され気化され、有機化合物モノマーの蒸気３７が発生する。

このようにして発生した有機化合物モノマーの蒸気３７は、蒸気放出部８２に送られて蒸気放出部８２の蒸気放出口８５から噴出され、図７（ａ）に示すように、中央ローラ３に接触して搬送されるフィルム１０に対して吹き付けられてフィルム１０上に有機化合物モノマー層３８が形成される。

本実施の形態においては、有機化合物モノマーの蒸気３７を吹き付ける際に、蒸気放出装置８（気化部８１及び蒸気放出部８２）内の圧力が成膜室６内の圧力より大きく、かつ、蒸気放出装置８内の圧力と成膜室６内の圧力との差が一定になるように真空排気する。

具体的には、制御部１８からの命令により、成膜圧力計２１において得られた結果に基づいて第３真空排気装置６０を動作させて成膜室６内の圧力を所定の値に制御するとともに、圧力計２０において得られた結果に基づいてマスフローコントローラ３６を動作させて気化部８１に導入する希ガスの導入量を制御して気化部８１の圧力を所定の値に制御する。

その後、フィルム１０を搬送しつつ、図２に示す硬化室７において、エネルギー線射出装置９からエネルギー線９１を射出してフィルム１０上の有機化合物モノマー層３８を硬化させ、高分子有機化合物層３９を形成する（図７（ａ）（ｂ）参照）。
最後に、図２に示すフィルム繰出巻取室４内においてフィルム１０に対して除電を行い、巻取ローラ４２によってフィルム１０を巻き取る。

以上述べた本実施の形態においては、液体状の有機化合物モノマー３３を有機化合物導入部２２の分散器２２ａを介して霧状にして気化部８１内に導入し、導入された有機化合物モノマー３３を、隣接する気化部材のうち受け渡し方向上流側のものに分散部２４ｅを有する板状の第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄを介して搬送及び受け渡して気化させるようにしたことから、第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄ上においてそれぞれ液体状の有機化合物モノマー３３を均一な状態で搬送及び受け渡すことができ、これにより蒸気放出装置８内において均一な状態で有機化合物モノマーの蒸気３７を発生させて放出し、フィルム１０上において膜厚の均一な有機化合物モノマー層３８を形成することができる。

また、本実施の形態では、気化器２３の第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄが、独立して制御可能な媒体循環方式による第３〜第６温度調整手段２６〜２９にそれぞれ接続されていることから、種々の気化温度で且つ分子量分布を有する有機化合物モノマー３３に対して最適の条件で気化させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、所定温度に制御された希ガスの流量を制御して気化部８１内に導入することから、容易に蒸気放出装置８内の圧力を大きくすることができ、これにより真空槽２内において蒸気放出装置８内の圧力を真空槽２内の圧力より大きくして成膜速度を向上させることができる。

さらにまた、本実施の形態では、気化器２３が、第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄの傾斜角度をそれぞれ調整するように構成されていることから、種々の粘度の有機化合物モノマー３３に対して最適の条件で搬送し且つ受け渡して気化させることができる。

加えて、本実施の形態では、気化器２３に、第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄを振動させる振動機構２４ｇを設けることにより、第１〜第４気化部材２４Ａ〜２４Ｄ上において液体状の有機化合物モノマー３３をより均一な状態で搬送することができ、これにより蒸気放出装置８内において均一な状態で有機化合物モノマーの蒸気３７を発生させて放出することができる。

一方、本実施の形態の成膜装置１は、真空槽２と、真空槽２内に設けられた蒸気放出装置８とを有し、真空槽２内において搬送されるフィルム１０に対して蒸気放出装置８から有機化合物モノマーの蒸気３７を吹き付けるように構成されていることから、フィルム１０上において膜厚の均一な有機化合物層を形成可能な成膜装置１を提供することができる。

特に、本実施の形態では、真空槽２内に、エネルギー線射出装置９が配置される硬化室７と、硬化室７及び成膜室６と連通されたバッファ室５とが設けられ、硬化室７及びバッファ室５が、独立して制御可能な第４及び第２真空排気装置７０、５０にそれぞれ接続されていることから、蒸気放出装置８及び成膜室６間のみならず、成膜室６、バッファ室５、硬化室７間において圧力差の大きい差動排気を行うことができ、これにより各室の圧力差をより大きくして成膜速度を向上させることができる。

さらに、本実施の形態では、蒸気放出装置８の蒸気放出部８２から有機化合物モノマーの蒸気３７を放出して中央ローラ３上のフィルム１０に吹き付ける際に、蒸気放出装置８内の圧力が成膜室６内の圧力より大きく、かつ、蒸気放出装置８内の圧力と成膜室６内の圧力との差が一定になるように真空排気することから、中央ローラ３によって搬送されるフィルム１０上において膜厚の均一な有機化合物モノマー層３８を形成することができる。

その結果、本実施の形態によれば、膜厚が均一に形成された有機化合物モノマー層３８に対してエネルギー線９１を照射して重合させ硬化させることによって、均一な膜厚の高分子有機化合物層３９を形成することができる。

加えて、本実施の形態では、成膜の際に、バッファ室５の圧力よりフィルム繰出巻取室４の圧力が大きくなるように第１及び第２真空排気装置４０、５０を動作させることから、バッファ室５からフィルム繰出巻取室４への有機化合物モノマーの蒸気３７の回り込みを防止することができる。

図８（ａ）〜（ｃ）及び図９は、本発明の他の実施の形態を示すもので、以下、上記実施の形態と同一の部分については同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
図８（ａ）〜（ｃ）は、本発明における気化器の気化部材の他の実施の形態を示すもので、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は側面図、図８（ｃ）は正面図である。

図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態の気化部材２４Ａの分散部２４ｈは、上記実施の形態の分散部２４ｅの代わりに、本体部２４ａのモノマー搬送方向下流側の端部に複数の孔部が所定の間隔で設けられ、これら複数の孔部を有機化合物モノマー３３が通過する際に複数の滝状になり分散して滴下するようになっている。

図８（ａ）〜（ｃ）に示す例では、本体部２４ａの幅方向に沿って孔部が１列に設けられているが、複数列の孔部を設けるようにしてもよい。
また、本体部２４ａのモノマー搬送方向下流側の端部に、有機化合物モノマー３３を堰き止める壁部を形成することもできる。

このような構成を有する本実施の形態によれば、有機化合物モノマー３３の搬送方向に直交する幅方向について、有機化合物モノマー３３が均一に流れ落ちることによって当該モノマーが均一に加熱されるため、膜厚の均一な有機化合物モノマー層３８を形成することができるという効果がある。

図９は、本発明における気化器の他の実施の形態を示す構成図である。
図９に示すように、本実施の形態の気化器２３Ａは、それぞれ板状の第１〜第３気化部材２４Ｅ、２４Ｆ、２４Ｇが、断熱部材２４ｄを介して固定されているものである。

これら第１〜第３気化部材２４Ｅ〜２４Ｇは、各本体部２４ａ内に媒体循環路（図示せず）が設けられ、これら媒体循環路が、独立して制御可能な媒体循環方式による第３〜第５温度調整手段２６〜２８にそれぞれ接続されている。

そして、第１及び第２気化部材２４Ｅ、２４Ｆのモノマー搬送方向下流側の端部に、例えば図３（ａ）〜（ｃ）に示す、複数の突起状の部材を所定の間隔で設けた分散部２４ｅが設けられている。

このような構成を有する本実施の形態によれば、有機化合物モノマー３３の搬送方向に直交する幅方向について、有機化合物モノマー３３が均一に流れ落ちることによって当該モノマーが均一に加熱されるため、膜厚の均一な有機化合物モノマー層３８を形成することができるという効果がある。

なお、本発明は上述した実施の形態に限られず、種々の変更を行うことができる。
例えば、蒸気放出装置の気化器については、上記実施の形態のものに限られず、低分子の有機化合物を気化できるものであれば、種々のタイプのものを用いることができる。

ただし、上記実施の形態のものを用いれば、種々の気化温度で且つ分子量分布を有する有機化合物に対して最適の条件で気化させることができるとともに、種々の粘度の有機化合物に対して最適の条件で搬送し且つ受け渡して気化させることができる。

また、本発明において膜の原料となる有機化合物の種類は、特に限定されることはなく、種々の有機化合物に適用することができる。
さらに、成膜対象物であるフィルムの種類、厚さ等についても、特に限定されることはなく、種々のフィルムに適用することができる。なお、本発明はフィルムのみならず、種々の成膜対象物上に成膜を行うことができる。ただし、フィルム状の成膜対象物に適用した場合に最も有効となるものである。

１…成膜装置
２…真空槽
３…中央ローラ
４…フィルム繰出巻取室
５…バッファ室
６…成膜室
７…硬化室
８…蒸気放出装置
１０…フィルム
１８…制御部
１９…第１温度調整手段
２０…圧力計
２１…成膜圧力計
２２…有機化合物導入部
２２ａ…分散器
２３…気化器
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ…第１〜第４気化部材
２６、２７、２８、２９…第３〜第６温度調整手段
３０…モノマー供給源
３３…有機化合物モノマー
３５…希ガス供給源
３６…マスフローコントローラ
３７…有機化合物モノマーの蒸気
４０、５０、６０、７０、８０…第１〜第５真空排気装置
８１…気化部
８２…蒸気放出部
８５…蒸気放出口

Claims (4)

1. 真空中で有機化合物の蒸気を放出する蒸気放出装置であって、
   液体状の有機化合物を分散器を介して気化部内に導入する有機化合物導入部と、
   所定温度に制御された希ガスを流量を制御して前記気化部内に導入する希ガス導入部と、
   前記気化部内に導入された当該有機化合物を搬送しつつ気化する気化器とを備え、
   前記気化器が、それぞれ独立して温度制御可能な複数の気化部材を有するとともに、前記複数の気化部材は、当該有機化合物を受け渡し可能な複数の板状の部材からなり、当該複数の気化部材のうち隣接する気化部材の受け渡し方向上流側の気化部材に当該有機化合物を分散させる分散部が設けられている蒸気放出装置。
2. 前記気化器が、前記気化部材の傾斜角度をそれぞれ調整するように構成されている請求項１記載の蒸気放出装置。
3. 前記気化器に、前記気化部材を振動させる振動機構が設けられている請求項１又は２のいずれか１項記載の蒸気放出装置。
4. 真空槽と、
   請求項１乃至３のいずれか１項記載の蒸気放出装置とを有し、
   前記蒸気放出装置の気化部に連通接続された蒸気放出部が前記真空槽内に設けられ、
   前記真空槽内において搬送されるフィルムに対して前記蒸気放出部から有機化合物の蒸気を吹き付けるように構成されている成膜装置。
   

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