JPWO2015060234A1 - Film forming method and film forming apparatus - Google Patents

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Abstract

本発明の課題は、機能性フィルムのフィルム特性を維持しつつ、シワの発生を抑制する成膜方法を提供することである。本発明の成膜方法は、少なくとも一組の下記工程(1)〜(5)を有することを特徴とする。工程(1):対向配置させる樹脂基材間の対向空間に成膜ガスを供給する工程工程(2):対向空間に膨らんだ無終端のトンネル状の磁場を形成する工程工程(3):対向空間にプラズマを発生させる工程工程(4):樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する工程工程(5):対向空間の成膜ガスを排気する工程The subject of this invention is providing the film-forming method which suppresses generation | occurrence | production of a wrinkle, maintaining the film characteristic of a functional film. The film forming method of the present invention has at least one set of the following steps (1) to (5). Step (1): Step of supplying a film forming gas to the facing space between the resin substrates to be opposed to each other (2): Step of forming an endless tunnel-like magnetic field swelled in the facing space (3): Opposing Step (4) of generating plasma in the space: Step of forming a thin film layer on the resin substrate by facing the resin substrate (5): Step of exhausting the film forming gas in the facing space

Description

本発明は、成膜方法及び成膜装置に関する。より詳しくは、機能性フィルムのフィルム特性を維持しつつ、シワの発生を抑制する成膜方法及び成膜装置に関する。   The present invention relates to a film forming method and a film forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a film forming method and a film forming apparatus that suppress the generation of wrinkles while maintaining the film characteristics of a functional film.

近年、軽い、割れにいくといったことから、プラスチックフィルムやシートのようなフレキシブル樹脂基材上に薄膜層を成膜した機能性フィルムが種々提案されている。例えば、金属や金属酸化物を成膜したガスバリアー性フィルムは、水蒸気や酸素等の遮断を必要とする物品の包装用途、特に、食品、工業用品、医薬品等の変質防止のための包装用途に広く用いられ、また、液晶表示素子、光電変換素子(太陽電池)、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)等の電子デバイスにおいても使用されている。   In recent years, various functional films in which a thin film layer is formed on a flexible resin substrate such as a plastic film or a sheet have been proposed because of lightness and cracking. For example, a gas barrier film on which a metal or metal oxide film is formed is used for packaging of articles that require blocking of water vapor, oxygen, etc., especially for packaging for preventing deterioration of food, industrial products, pharmaceuticals, etc. It is widely used and also used in electronic devices such as liquid crystal display elements, photoelectric conversion elements (solar cells), and organic electroluminescence elements (organic EL elements).

このような機能性フィルムは、生産性の向上を図るため、長尺の樹脂基材を搬送しながら、連続的に、樹脂基材上に機能性層を薄膜として形成することにより、製造されている。
例えば、真空プロセスを用いてガスバリアー層を作製する方法(例えば、特許文献1参照。)、密着性を向上させるため、任意の層における密度分布が傾斜構造を有するガスバリアー性フィルムを作製する方法(例えば、特許文献2参照。)、真空チャンバー内への皮膜堆積を抑制するため、閉じた磁気回路を形成する磁場発生装置を有する成膜ローラーを用いて皮膜を形成する方法(例えば、特許文献3参照。)等が知られている。
In order to improve productivity, such a functional film is manufactured by continuously forming a functional layer as a thin film on a resin base material while conveying a long resin base material. Yes.
For example, a method for producing a gas barrier layer using a vacuum process (see, for example, Patent Document 1), and a method for producing a gas barrier film having a density distribution in an arbitrary layer having an inclined structure in order to improve adhesion. (For example, refer to Patent Document 2), a method of forming a film using a film-forming roller having a magnetic field generator for forming a closed magnetic circuit in order to suppress film deposition in a vacuum chamber (for example, Patent Document 2) 3, etc.) are known.

しかしながら、ガスバリアー性能を向上させるために投入するエネルギーを大きくすると、樹脂基材が熱負けを起こしてシワが発生し、これに伴って樹脂基材上に成膜されたガスバリアー層の組成が変化して所望のガスバリアー性能が得られず、また、シワのない正常部との色味が異なってしまい、その結果、生産性(収率)が著しく低下するという問題があった。   However, when the energy input to improve the gas barrier performance is increased, the resin base material loses heat and wrinkles are generated. Accordingly, the composition of the gas barrier layer formed on the resin base material is reduced. As a result, the desired gas barrier performance cannot be obtained, and the color of the normal part without wrinkles is different. As a result, the productivity (yield) is remarkably lowered.

特開2009−196155号公報JP 2009-196155 A 特許第4821610号公報Japanese Patent No. 4821610 特許第4268195号公報Japanese Patent No. 4268195

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、機能性フィルムのフィルム特性を維持しつつ、シワの発生を抑制することのできる成膜方法及び成膜装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems and situations, and a solution to the problem is a film forming method and a film forming apparatus capable of suppressing the generation of wrinkles while maintaining the film characteristics of the functional film. Is to provide.

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、薄膜層が形成された樹脂基材の所定の領域におけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、薄膜層のシワのない部位における炭素成分比率の平均値に対して、薄膜層の任意の部位における炭素成分比率の平均値の差の絶対値が2%未満となるように制御することにより、機能性フィルムのフィルム特性を維持しつつ、シワの発生を抑制することのできる成膜方法及び成膜装置を提供できることを見出し、本発明に至った。   In order to solve the above problems, the present inventor, in the process of examining the cause of the above problems, etc., in the depth direction of the film by X-ray photoelectron spectroscopy measurement in a predetermined region of the resin substrate on which the thin film layer is formed. In the elemental composition distribution, the absolute value of the difference between the average values of the carbon component ratios in arbitrary portions of the thin film layer is less than 2% with respect to the average value of the carbon component ratios in the wrinkle free portions of the thin film layer By controlling, it discovered that it was possible to provide a film forming method and a film forming apparatus capable of suppressing the generation of wrinkles while maintaining the film characteristics of the functional film, and reached the present invention.

すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。   That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.

1.真空チャンバー内において、樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜方法であって、
少なくとも一組の下記工程(1)〜(5)を有し、かつ、
前記一組の工程において投入する電力を前記樹脂基材幅1mあたり1kW以上としたとき、前記薄膜層が形成された前記樹脂基材の幅手方向両端部から10cmの領域を除いた内側の領域に、幅手方向に沿って等間隔に3点以上の測定点を設け、前記測定点におけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、各前記測定点における炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となるように制御することを特徴とする成膜方法。
工程(1):対向配置させる前記樹脂基材間の対向空間に成膜ガスを供給する工程
工程(2):前記対向空間に膨らんだ無終端のトンネル状の磁場を形成する工程
工程(3):前記対向空間にプラズマを発生させる工程
工程(4):前記樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する工程
工程(5):前記対向空間の成膜ガスを排気する工程
1. In a vacuum chamber, a resin base material is disposed oppositely, and a film forming method for forming a thin film layer on the resin base material,
At least one set of the following steps (1) to (5), and
When the electric power input in the set of steps is 1 kW or more per 1 m of the width of the resin base material, the inner area excluding the area of 10 cm from both widthwise ends of the resin base material on which the thin film layer is formed Three or more measurement points are provided at equal intervals along the width direction, and the carbon component at each measurement point in the element composition distribution in the depth direction of the film by X-ray photoelectron spectroscopy measurement at the measurement point. A film forming method, wherein an average value of ratios is calculated, and control is performed so that an absolute value of a difference between the maximum value and the minimum value is less than 2%.
Step (1): Step of supplying a film forming gas to the facing space between the resin bases arranged to face each other Step (2): Step of forming an endless tunnel-like magnetic field swelled in the facing space Step (3) Step of generating plasma in the facing space Step (4): Positioning the resin base material facing each other and forming a thin film layer on the resin base material Step (5): Exhausting the film forming gas in the facing space Process

2.前記薄膜層を形成する工程前に、前記樹脂基材を加温する工程を有し、成膜直前の前記樹脂基材温度と、前記薄膜層を形成する工程における前記樹脂基材との温度差を10℃以下とすることを特徴とする第1項に記載の成膜方法。   2. Before the step of forming the thin film layer, the method includes a step of heating the resin base material, and the temperature difference between the resin base material temperature immediately before film formation and the resin base material in the step of forming the thin film layer The film forming method according to item 1, wherein the temperature is 10 ° C. or lower.

3.各前記成膜ローラーの表面温度を、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に高くすることを特徴とする第1項又は第2項に記載の成膜方法。   3. 3. The film forming method according to claim 1, wherein the surface temperature of each film forming roller is increased stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction.

4.各前記成膜ローラーの磁力を、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に大きくす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成膜方法。   4). The film forming method according to any one of Items 1 to 3, wherein the magnetic force of each film forming roller is increased stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction.

5.前記成膜ローラーの表面温度を、軸方向端部から中央部に向かって低くす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成膜方法。   5. The film forming method according to any one of claims 1 to 4, wherein a surface temperature of the film forming roller is lowered from an axial end portion toward a central portion.

6.前記成膜ローラーの磁力を、軸方向端部から中央部に向かって小さくすることを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の成膜方法。   6). 6. The film forming method according to any one of claims 1 to 5, wherein the magnetic force of the film forming roller is reduced from the axial end toward the center.

7.前記成膜ローラーの断面径が、軸方向中央部から端部に向かって小さいことを特徴とする第1項から第6項までのいずれか一項に記載の成膜方法。   7). The film forming method according to any one of claims 1 to 6, wherein a cross-sectional diameter of the film forming roller is smaller from an axially central portion toward an end portion.

8.真空チャンバー内において、樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜装置であって、
少なくとも一組の下記手段(1)〜(5)を有し、かつ、
前記一組の手段において投入する電力を前記樹脂基材幅1mあたり1kW以上としたとき、前記薄膜層が形成された前記樹脂基材の幅手方向両端部から10cmの領域を除いた内側の領域に、幅手方向に沿って等間隔に3点以上の測定点を設け、前記測定点におけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、各前記測定点における炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となるように制御することを特徴とする成膜装置。
手段(1):対向配置させる前記樹脂基材間の対向空間に成膜ガスを供給する供給口
手段(2):前記対向空間に膨らんだ無終端のトンネル状の磁場を形成する磁場発生装置
手段(3):前記対向空間にプラズマを発生させる電源
手段(4):前記樹脂基材上に薄膜層を形成する一対の成膜ローラー
手段(5):前記対向空間の前記成膜ガスを排気する排気口
8). In a vacuum chamber, a resin substrate is disposed oppositely, and a film forming apparatus for forming a thin film layer on the resin substrate,
Having at least one set of the following means (1) to (5), and
When the electric power input in the set of means is 1 kW or more per 1 m of the width of the resin base material, the inner area excluding the area of 10 cm from both widthwise ends of the resin base material on which the thin film layer is formed Three or more measurement points are provided at equal intervals along the width direction, and the carbon component at each measurement point in the element composition distribution in the depth direction of the film by X-ray photoelectron spectroscopy measurement at the measurement point. A film forming apparatus, wherein an average value of ratios is calculated and controlled so that an absolute value of a difference between a maximum value and a minimum value thereof is less than 2%.
Means (1): Supply port for supplying a film forming gas to the facing space between the resin bases arranged to face each other Means (2): Magnetic field generator for forming an endless tunnel-like magnetic field swelled in the facing space (3): Power source for generating plasma in the facing space Means (4): A pair of film forming rollers for forming a thin film layer on the resin substrate Means (5): Exhausting the film forming gas in the facing space exhaust port

9.前記樹脂基材を前記一対の成膜ローラーに搬送する前に、前記樹脂基材を加温する加温装置を有し、成膜直前の前記樹脂基材温度と、前記一対の成膜ローラーを用いて薄膜層を形成する工程における前記樹脂基材との温度差を10℃以下とすることを特徴とする第8項に記載の成膜装置。   9. Before transporting the resin base material to the pair of film forming rollers, a heating device for heating the resin base material is provided, and the resin base material temperature immediately before film formation and the pair of film forming rollers are The film forming apparatus according to item 8, wherein a temperature difference with the resin base material in the step of forming a thin film layer is 10 ° C. or less.

10.各前記成膜ローラーの表面温度が、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に高くなっていることを特徴とする第8項又は第9項に記載の成膜装置。   10. 10. The film forming apparatus according to item 8 or 9, wherein the surface temperature of each film forming roller is increased stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction.

11.各前記成膜ローラーの磁力が、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に大きくなっていることを特徴とする第8項から第10項までのいずれか一項に記載の成膜装置。   11. Item 11. The film formation according to any one of Items 8 to 10, wherein the magnetic force of each of the film formation rollers increases stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction. apparatus.

12.前記成膜ローラーの表面温度が、軸方向端部から中央部に向かって低くなっていることを特徴とする第8項から第11項までのいずれか一項に記載の成膜装置。   12 The film forming apparatus according to any one of Items 8 to 11, wherein a surface temperature of the film forming roller decreases from an axial end to a center.

13.前記成膜ローラーの磁力が、軸方向端部から中央部に向かって小さくなっていることを特徴とする第8項から第12項までのいずれか一項に記載の成膜装置。   13. 13. The film forming apparatus according to any one of items 8 to 12, wherein a magnetic force of the film forming roller decreases from an axial end to a center.

14.前記成膜ローラーの断面径が、軸方向中央部から端部に向かって小さくなっていることを特徴とする第8項から第13項までのいずれか一項に記載の成膜装置。   14 14. The film forming apparatus according to any one of items 8 to 13, wherein a cross-sectional diameter of the film forming roller decreases from an axially central portion toward an end portion.

本発明の上記手段により、機能性フィルムのフィルム特性を維持しつつ、シワの発生を抑制することのできる成膜方法及び成膜装置を提供することができる。   By the above means of the present invention, it is possible to provide a film forming method and a film forming apparatus capable of suppressing the generation of wrinkles while maintaining the film characteristics of the functional film.

本発明の効果の発現機構・作用機構については明確になっていないが、以下のように推察している。   The expression mechanism / action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.

樹脂基材は、薄膜で、フレキシブルである等の特徴を有している反面、急激な温度変化により局所的に熱収縮し、その結果、樹脂基材上に形成される機能性層の組成変化を誘発し、フィルム特性を低下させてしまうといった問題がある。特に、樹脂基材の幅手方向中心部ではストレスがたまりやすく、同様に機能性層の組成変化を誘発してしまう。   The resin base material is a thin film and has characteristics such as flexibility, but on the other hand, it undergoes local heat shrinkage due to a sudden temperature change, and as a result, the composition change of the functional layer formed on the resin base material This causes a problem that the film characteristics are deteriorated. In particular, stress easily accumulates at the center in the width direction of the resin base material, and similarly induces a change in the composition of the functional layer.

機能性層の膜の深さ方向における任意の元素組成分布を分析する方法として、X線光電子分光法(X−ray Photoelectron Spectroscopy:XPS)による測定と希ガスイオンスパッタとを併用した、いわゆるXPSデプスプロファイル測定が知られている。なお、XPSデプスプロファイルにおいて、エッチング時間は、機能性層表面からの距離に対応している。   As a method for analyzing an arbitrary elemental composition distribution in the depth direction of the functional layer, a so-called XPS depth is used in combination with measurement by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and rare gas ion sputtering. Profile measurement is known. In the XPS depth profile, the etching time corresponds to the distance from the functional layer surface.

図5Aは、XPSデプスプロファイル測定を用いて、シワのない樹脂基材上のガスバリアー層における炭素成分比率を測定したものである。これに対し、図5Bは、シワのある樹脂基材上のガスバリアー層における炭素成分比率を測定したものである。なお、本発明における「シワ」とは、目視した際、樹脂基材が線状に折れる、又は変形していることをいう。
図5A及びBからもわかるように、シワのある樹脂基材上のガスバリアー層は、炭素成分比率が変化し、ガスバリアー層表面は面として不均一になっているものと考えられ、その結果、ガスバリアー性能も不均一となっていると推測される。加えて、不均一となっている部位では、正常部との色味が異なっており、これらの理由から生産性を低下させてしまっている。
FIG. 5A shows the measurement of the carbon component ratio in the gas barrier layer on the resin substrate without wrinkles using XPS depth profile measurement. On the other hand, FIG. 5B is a measurement of the carbon component ratio in the gas barrier layer on the wrinkled resin substrate. Note that “wrinkle” in the present invention means that the resin base material is bent or deformed when visually observed.
As can be seen from FIGS. 5A and 5B, the gas barrier layer on the resin substrate with wrinkles is considered to have a carbon component ratio changed and the surface of the gas barrier layer is uneven as a result. It is estimated that the gas barrier performance is also uneven. In addition, in the non-uniform site | part, the color tone with a normal part differs, and productivity has fallen for these reasons.

本発明では、薄膜層が形成された樹脂基材の所定の領域に、幅手方向に沿って等間隔に3点以上の測定点を設け、該測定点おけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、各測定点における炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となるように制御することにより、機能性フィルムのフィルム特性を維持しつつ、シワの発生を抑制することができたものと考えられる。   In the present invention, three or more measurement points are provided at equal intervals along the width direction in a predetermined region of the resin base material on which the thin film layer is formed, and the film is measured by X-ray photoelectron spectroscopy measurement at the measurement points. By calculating the average value of the carbon component ratio at each measurement point in the element composition distribution in the depth direction, and controlling the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value to be less than 2%, It is considered that the generation of wrinkles could be suppressed while maintaining the film characteristics of the functional film.

第1の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す模式図1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a film forming apparatus according to a first embodiment. ガスバリアー性フィルムの概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of gas barrier film 第2の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す模式図The schematic diagram which shows schematic structure of the film-forming apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 機能性フィルムの均一性評価方法の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of uniformity evaluation method for functional film ガスバリアー層の炭素分布曲線の一例を示すグラフGraph showing an example of the carbon distribution curve of the gas barrier layer ガスバリアー層の炭素分布曲線の一例を示すグラフGraph showing an example of the carbon distribution curve of the gas barrier layer

本発明の成膜方法及び成膜装置は、薄膜層が形成された樹脂基材の所定の領域に、幅手方向に沿って等間隔に3点以上の測定点を設け、該測定点おけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、各測定点における炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となるように制御することを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項14までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。   In the film forming method and the film forming apparatus of the present invention, three or more measurement points are provided at equal intervals along the width direction in a predetermined region of the resin base material on which the thin film layer is formed. Of the elemental composition distribution in the depth direction of the film by the line photoelectron spectroscopy measurement, the average value of the carbon component ratio at each measurement point is calculated, and the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value is less than 2%. It controls so that it may become. This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 14.

本発明の実施態様としては、急激な熱変化による局所的熱収縮を抑制する観点から、薄膜層を形成する工程前に、樹脂基材を加温する工程を有し、成膜直前の樹脂基材温度と、薄膜層を形成する工程における樹脂基材との温度差を10℃以下とすること、各成膜ローラーの表面温度を、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に高くすること、又は各成膜ローラーの磁力を、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に大きくすることが好ましい。   As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of suppressing local thermal shrinkage due to rapid thermal change, the method includes a step of heating the resin base material before the step of forming the thin film layer, The temperature difference between the material temperature and the resin base material in the step of forming the thin film layer is 10 ° C. or less, and the surface temperature of each film forming roller is increased stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction. It is preferable to increase the magnetic force of each film forming roller stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction.

また、樹脂基板上のシワは幅手方向中央部に発生しやすいことから、成膜ローラーの表面温度を軸方向端部から中央部に向かって低くすること、成膜ローラーの磁力を軸方向端部から中央部に向かって小さくすること、又は成膜ローラーの断面径を軸方向中央部から端部に向かって小さくすることが好ましい。   In addition, since wrinkles on the resin substrate are likely to occur at the center in the width direction, the surface temperature of the film forming roller is lowered from the end in the axial direction toward the center, and the magnetic force of the film forming roller is decreased at the end in the axial direction. It is preferable to decrease from the center toward the center, or to decrease the cross-sectional diameter of the film forming roller from the center in the axial direction toward the end.

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・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、数値範囲を表す「〜」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している。   Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" showing a numerical range is used by the meaning containing the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.

[第1の実施形態]
≪成膜方法≫
本発明の成膜方法は、真空チャンバー内において、樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜方法であって、少なくとも一組の下記工程(1)〜(5)を有し、かつ、当該一組の工程において投入する電力を樹脂基材幅1mあたり1kW以上としたとき、薄膜層が形成された樹脂基材の幅手方向両端部から10cmの領域を除いた内側の領域に、幅手方向に沿って等間隔に3点以上の測定点を設け、該測定点おけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、各測定点における炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となるように制御することを特徴とする。
[First Embodiment]
≪Film formation method≫
The film forming method of the present invention is a film forming method in which a resin base material is arranged oppositely in a vacuum chamber, and a thin film layer is formed on the resin base material. At least one set of the following steps (1) to ( 5), and when the electric power input in the set of steps is 1 kW or more per 1 m of the resin substrate width, a region of 10 cm from both ends in the width direction of the resin substrate on which the thin film layer is formed Three or more measurement points are provided at equal intervals along the width direction in the removed inner region, and each of the element composition distributions in the depth direction of the film by X-ray photoelectron spectroscopy measurement at each measurement point is measured. An average value of the carbon component ratios at the points is calculated, and control is performed such that the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value is less than 2%.

工程(1):対向配置させる樹脂基材間の対向空間に成膜ガスを供給する工程
工程(2):対向空間に膨らんだ無終端のトンネル状の磁場を形成する工程
工程(3):対向空間にプラズマを発生させる工程
工程(4):樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する工程
工程(5):対向空間の成膜ガスを排気する工程
Step (1): Step of supplying a film forming gas to the facing space between the resin substrates to be opposed to each other Step (2): Step of forming an endless tunnel-like magnetic field swelled in the facing space Step (3): Opposing Step of generating plasma in space Step (4): A step of disposing a resin substrate oppositely and forming a thin film layer on the resin substrate Step (5): A step of exhausting a film forming gas in the opposite space

各測定点における炭素成分比率の平均値の最大値と最小値との差の絶対値が2%以上になると、水蒸気透過度の不均一性が顕著になり、製品の仕様から外れ、実用上問題がある。   When the absolute value of the difference between the maximum and minimum average carbon component ratios at each measurement point is 2% or more, the water vapor transmission rate becomes non-uniform, which deviates from the product specifications and is a practical problem. There is.

制御方法としては、具体的には、薄膜層を形成する工程前に、樹脂基材を加温する工程を有し、成膜直前の樹脂基材温度と、薄膜層を形成する工程における樹脂基材との温度差を10℃以下とする。これにより、熱による急激な樹脂基材の膨張を低減し、シワの発生を抑制することができる。その結果、シワ部に局所的に熱がかかって膜質が変化することを抑制でき、炭素成分比率の平均値のうち、最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となる。   Specifically, the control method includes a step of heating the resin base material before the step of forming the thin film layer, the resin base material temperature immediately before the film formation, and the resin base in the step of forming the thin film layer. The temperature difference with the material is 10 ° C. or less. Thereby, rapid expansion of the resin base material due to heat can be reduced, and generation of wrinkles can be suppressed. As a result, it can suppress that a wrinkle part applies a heat locally, and it can suppress that a film quality changes, and the absolute value of the difference of the maximum value and minimum value among the average value of a carbon component ratio will be less than 2%.

なお、本発明において、幅手方向に沿って設けられる3点以上の測定点は、より精度を高くする観点から、長尺の機能性フィルム上に複数設けられ(例えば、機能性フィルムの長手方向の両端部近傍と中央部、あるいは長手方向に所定の間隔で設けてもよい。)、それらの測定点の炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となることが好ましい。   In the present invention, three or more measurement points provided along the width direction are provided on a long functional film from the viewpoint of increasing accuracy (for example, the longitudinal direction of the functional film). The average value of the carbon component ratios at these measurement points is calculated, and the absolute difference between the maximum value and the minimum value is calculated. The value is preferably less than 2%.

以下、本実施形態に係る成膜方法の好ましい態様として、薄膜層を形成する工程前に加温する工程を有する成膜方法について説明する。   Hereinafter, as a preferable aspect of the film forming method according to the present embodiment, a film forming method including a step of heating before the step of forming the thin film layer will be described.

(i)成膜ガスを供給する工程(工程(1))
成膜ガスを供給する工程では、対向配置させる樹脂基材間の対向空間に機能性層の成膜ガスを供給する。例えば、ケイ素化合物を酸化させてケイ素酸化物からなるガスバリアー層を形成する場合には、ケイ素化合物のガス(原料ガス)と酸素ガス(反応用ガス)とを成膜ガスとして供給する。供給する成膜ガスは、必要に応じて、キャリアガスを用いることができ、また、プラズマの生成を促進するためにプラズマ生成用ガスを供給することもできる。キャリアガスとしては、例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン等の希ガスや窒素ガス等が挙げられ、プラズマ生成用ガスとしては、水素等が挙げられる。
なお、本発明において「対向空間」とは、後述する一対の成膜ローラー21及び22間の空間をいう(図1参照。)。また、樹脂基材における「対向配置」とは、薄膜層が形成される樹脂基材表面を互いに向き合うように配置することをいう。
(I) Step of supplying a film forming gas (step (1))
In the step of supplying the film forming gas, the film forming gas for the functional layer is supplied to the facing space between the resin bases arranged to face each other. For example, when a gas barrier layer made of silicon oxide is formed by oxidizing a silicon compound, a silicon compound gas (raw material gas) and an oxygen gas (reaction gas) are supplied as film forming gases. As the film forming gas to be supplied, a carrier gas can be used as necessary, and a plasma generating gas can be supplied to promote the generation of plasma. Examples of the carrier gas include noble gases such as helium, argon, neon, xenon, and krypton, nitrogen gas, and the like, and examples of the plasma generating gas include hydrogen.
In the present invention, the “opposite space” refers to a space between a pair of film forming rollers 21 and 22 described later (see FIG. 1). Further, “opposing arrangement” in the resin base material means that the resin base material surfaces on which the thin film layers are formed are arranged so as to face each other.

(ii)磁場を形成する工程(工程(2))
磁場を形成する工程では、成膜ローラー21及び22の周面のうち、対向空間に面する領域付近に磁力線が膨らんだ磁場を発生させる。これにより、プラズマが収束されやすくなるため、機能性層の成膜効率を向上させることができる。
(Ii) Step of forming a magnetic field (step (2))
In the step of forming a magnetic field, a magnetic field in which magnetic lines of force swell is generated in the vicinity of a region facing the facing space on the peripheral surfaces of the film forming rollers 21 and 22. Thereby, the plasma is easily converged, so that the film formation efficiency of the functional layer can be improved.

(iii)プラズマを発生させる工程(工程(3))
プラズマを発生させる工程では、従来公知の電源を用いて、成膜ローラー21及び22に電力を供給することにより発生させる。プラズマは、工程(2)で発生させた磁場の磁力線に沿って生成される。そのため、放電空間(対向空間)における電場と磁場によって電子が放電空間内に閉じ込められ、高密度のプラズマが生成され、成膜レートが向上する。
(Iii) Step of generating plasma (step (3))
In the step of generating plasma, power is generated by supplying power to the film forming rollers 21 and 22 using a conventionally known power source. The plasma is generated along the magnetic field lines of the magnetic field generated in step (2). Therefore, electrons are confined in the discharge space by the electric field and magnetic field in the discharge space (opposing space), high-density plasma is generated, and the film formation rate is improved.

(iv)加温する工程
加温する工程では、一対の成膜ローラー21及び22によって薄膜層を形成する直前の樹脂基材と、薄膜層を形成する工程における樹脂基材との温度差が10℃以下となるように加温する。これにより、樹脂基材が急激な熱変化によって、局所的に熱収縮するのを抑制することができる。
(Iv) Step of heating In the step of heating, the temperature difference between the resin substrate immediately before forming the thin film layer by the pair of film forming rollers 21 and 22 and the resin substrate in the step of forming the thin film layer is 10 Heat to below ℃. Thereby, it can suppress that a resin base material heat-shrinks locally by a rapid thermal change.

(v)薄膜層を形成する工程(工程(4))
樹脂基材上に薄膜層を形成する工程では、一対の成膜ローラー21及び22の対向空間に形成されたプラズマにより、供給された原料ガスのプラズマが生成され、樹脂基材上に原料成分が堆積することにより、機能性層の薄膜を形成する。
(V) Step of forming a thin film layer (step (4))
In the step of forming the thin film layer on the resin base material, the plasma of the supplied source gas is generated by the plasma formed in the facing space between the pair of film forming rollers 21 and 22, and the raw material components are formed on the resin base material. By depositing, a thin film of the functional layer is formed.

(vi)成膜ガスを排気する工程(工程(5))
成膜ガスを真空排気する工程では、供給された成膜ガスのうち、樹脂基材上に機能性層の薄膜を形成するのに用いられなかった残留ガスを真空チャンバー内から排気する。
(Vi) Step of exhausting the film forming gas (step (5))
In the step of evacuating the deposition gas, the residual gas that has not been used to form the functional layer thin film on the resin base material is exhausted from the vacuum chamber.

続いて、本発明の成膜方法に用いられる成膜装置について説明する。   Then, the film-forming apparatus used for the film-forming method of this invention is demonstrated.

≪成膜装置≫
本発明の成膜装置は、真空チャンバー内において、樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜装置であって、少なくとも一組の下記手段(1)〜(5)を有し、かつ、当該一組の手段において投入する電力を樹脂基材幅1mあたり1kW以上としたとき、薄膜層が形成された樹脂基材の幅手方向両端部から10cmの領域を除いた内側の領域に、幅手方向に沿って等間隔に3点以上の測定点を設け、該測定点おけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、各測定点における炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となるように制御することを特徴とする。
≪Film deposition system≫
The film forming apparatus of the present invention is a film forming apparatus for forming a thin film layer on a resin base material by arranging a resin base material facing each other in a vacuum chamber, and at least one set of the following means (1) to ( 5), and when the electric power input by the set of means is set to 1 kW or more per 1 m of the width of the resin substrate, an area of 10 cm from both widthwise ends of the resin substrate on which the thin film layer is formed Three or more measurement points are provided at equal intervals along the width direction in the removed inner region, and each of the element composition distributions in the depth direction of the film by X-ray photoelectron spectroscopy measurement at each measurement point is measured. An average value of the carbon component ratios at the points is calculated, and control is performed such that the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value is less than 2%.

手段(1):対向配置させる樹脂基材間の対向空間に成膜ガスを供給する供給口
手段(2):対向空間に膨らんだ無終端のトンネル状の磁場を形成する磁場発生装置
手段(3):対向空間にプラズマを発生させる電源
手段(4):樹脂基材上に薄膜層を形成する一対の成膜ローラー
手段(5):対向空間の成膜ガスを排気する排気口
Means (1): Supply port for supplying a film forming gas to the opposing space between the resin substrates to be opposed to each other Means (2): Magnetic field generator for forming an endless tunnel-like magnetic field swelled in the opposing space Means (3 ): Power source for generating plasma in the facing space Means (4): A pair of film forming rollers for forming a thin film layer on the resin substrate Means (5): Exhaust port for exhausting the film forming gas in the facing space

制御方法としては、具体的には、樹脂基材を一対の成膜ローラーに搬送する前に、樹脂基材を加温する加温装置を有し、成膜直前の樹脂基材温度と、一対の成膜ローラーを用いて薄膜層を形成する工程における樹脂基材との温度差を10℃以下とする。   Specifically, the control method includes a heating device that heats the resin base material before the resin base material is transported to the pair of film forming rollers. The temperature difference with the resin base material in the step of forming the thin film layer using the film forming roller is set to 10 ° C. or less.

より具体的には、成膜装置としては、プラズマCVD法を用いた対向ローラー型の成膜装置が用いられる。
図1に示すように、成膜装置Aは、真空チャンバー10内に、一対の成膜ローラー21及び22(手段(4))、当該一対の成膜ローラー21及び22内部に設けられた磁場発生装置23及び24(手段(2))、電源25(手段(3))、供給口26(手段(1))及び排気口27(手段(5))を備えた成膜領域20を少なくとも一組有している。
一対の成膜ローラー21及び22の搬送方向Xの上流側には、加温装置31が配設されている。
真空チャンバー10内の搬送方向Xの上流側には、元巻きローラー41が回転自在に配設され、搬送方向Xの下流側には、巻取りローラー42が回転自在に配設されている。各部材間には、適宜搬送ローラーが配設されている(搬送ローラー43〜46)。
More specifically, as the film forming apparatus, a counter roller type film forming apparatus using a plasma CVD method is used.
As shown in FIG. 1, the film forming apparatus A includes a pair of film forming rollers 21 and 22 (means (4)) in a vacuum chamber 10 and a magnetic field generation provided inside the pair of film forming rollers 21 and 22. At least one set of film-forming region 20 provided with apparatuses 23 and 24 (means (2)), power source 25 (means (3)), supply port 26 (means (1)) and exhaust port 27 (means (5)). Have.
A heating device 31 is disposed on the upstream side in the transport direction X of the pair of film forming rollers 21 and 22.
An original winding roller 41 is rotatably disposed on the upstream side in the transport direction X in the vacuum chamber 10, and a winding roller 42 is rotatably disposed on the downstream side in the transport direction X. A transport roller is appropriately disposed between the members (transport rollers 43 to 46).

成膜装置Aは、減圧下において、成膜ローラー21及び22と搬送ローラー43〜46とにより長尺の樹脂基材1を搬送し、搬送される樹脂基材1上に成膜ローラー21及び22により機能性層を連続的に形成する。
長尺の樹脂基材1は、機能性フィルムの基板であり、1層以上の機能性層が既に形成されていてもよい。
The film forming apparatus A transports the long resin base material 1 by the film forming rollers 21 and 22 and the transport rollers 43 to 46 under reduced pressure, and the film forming rollers 21 and 22 are transferred onto the transported resin base material 1. Thus, the functional layer is continuously formed.
The long resin substrate 1 is a functional film substrate, and one or more functional layers may already be formed.

真空チャンバー10は、機能性層の形成時、真空ポンプ50によって内部の圧力が減圧下に調整される。なお、減圧下とは、真空チャンバー50内の圧力が0.01〜20Paの範囲内にあるこという。   In the vacuum chamber 10, the internal pressure is adjusted under reduced pressure by the vacuum pump 50 when the functional layer is formed. Note that “under reduced pressure” means that the pressure in the vacuum chamber 50 is in the range of 0.01 to 20 Pa.

一対の成膜ローラー21及び22は、プラズマCVD法により、樹脂基材1上に機能性層を薄膜として形成する。
対向配置された一対の成膜ローラー21及び22間には、成膜ガスを供給する供給口26と、当該成膜ガスを真空排気する排気口27と、一対の成膜ローラー21及び22に接続された電源25と、が配設されている。
各成膜ローラー21及び22は、樹脂基材1を搬送するローラーであり、一対の電極としても機能する。
The pair of film forming rollers 21 and 22 form a functional layer as a thin film on the resin substrate 1 by a plasma CVD method.
Connected to a pair of film forming rollers 21 and 22 arranged to face each other is a supply port 26 for supplying a film forming gas, an exhaust port 27 for evacuating the film forming gas, and a pair of film forming rollers 21 and 22. The power source 25 is disposed.
Each film-forming roller 21 and 22 is a roller which conveys the resin base material 1, and functions also as a pair of electrodes.

また、各成膜ローラー21及び22は、それぞれ磁場発生装置23及び24を内蔵している。
磁場発生装置23及び24は、成膜ローラー21及び22の回転によって回転しないように、各成膜ローラー21及び22内に固定されている。
磁場発生装置23及び24としては、通常の永久磁石を用いることができる。
Each film forming roller 21 and 22 has a built-in magnetic field generator 23 and 24, respectively.
The magnetic field generators 23 and 24 are fixed in the film forming rollers 21 and 22 so as not to rotate due to the rotation of the film forming rollers 21 and 22.
As the magnetic field generators 23 and 24, normal permanent magnets can be used.

一対の成膜ローラー21及び22は、電源25により電圧が印加されると、一対の成膜ローラー21及び22間に放電空間を形成する。供給口26により放電空間内に成膜ガス(原料ガス及び反応用ガス)が供給されると、原料ガスのプラズマが生成され、放電空間に面する樹脂基材1上に原料成分が堆積する。一対の成膜ローラー21及び22は、それぞれ内蔵する磁場発生装置23及び24により磁場を形成しているので、プラズマはこの磁場の磁力線に沿って生成される。すなわち、放電空間における電場と磁場によって、電子が放電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、成膜レートが向上する。   The pair of film forming rollers 21 and 22 forms a discharge space between the pair of film forming rollers 21 and 22 when a voltage is applied by the power supply 25. When a film forming gas (raw material gas and reaction gas) is supplied into the discharge space through the supply port 26, plasma of the raw material gas is generated, and the raw material components are deposited on the resin substrate 1 facing the discharge space. Since the pair of film forming rollers 21 and 22 form a magnetic field by the built-in magnetic field generators 23 and 24, respectively, plasma is generated along the magnetic field lines of the magnetic field. That is, electrons are confined in the discharge space by the electric field and magnetic field in the discharge space, and high-density plasma is generated, so that the film formation rate is improved.

また、各成膜ローラー21及び22は、回転軸が同一平面上において平行となるように対向配置され、機能性層が形成される面が対向するように樹脂基材1を搬送する。そのため、搬送方向Xの上流側の成膜ローラー21により樹脂基材1上に機能性層を形成した後、搬送方向Xの下流側の成膜ローラー22により樹脂基材1上に更に機能性層を形成することができ、成膜レートをより向上させることができる。   Moreover, each film-forming roller 21 and 22 is opposingly arranged so that a rotating shaft may become parallel on the same plane, and conveys the resin base material 1 so that the surface in which a functional layer is formed opposes. Therefore, after a functional layer is formed on the resin base material 1 by the film forming roller 21 on the upstream side in the transport direction X, the functional layer is further formed on the resin base material 1 by the film forming roller 22 on the downstream side in the transport direction X. The film formation rate can be further improved.

各成膜ローラー21及び22は、薄膜を効率よく形成する観点から、直径が同一であることが好ましい。
各成膜ローラー21及び22の直径としては、放電条件の最適化、真空チャンバー10内のスペース削減等の観点から、直径φが100〜1000mmの範囲内であることが好ましく、100〜700mmの範囲内であることがより好ましい。
直径φが100mm以上であれば、十分な大きさの放電空間を形成することができ、生産性の低下を防ぐことができる。また、短時間の放電で十分な層厚を得ることができ、放電時に樹脂基材1に加えられる熱量を抑えて、残留応力を抑えることができる。直径φが1000mm以下であれば、放電空間の均一性を維持することができ、装置設計において実用的である。
The film forming rollers 21 and 22 preferably have the same diameter from the viewpoint of efficiently forming a thin film.
The diameters of the film forming rollers 21 and 22 are preferably in the range of 100 to 1000 mm in diameter φ from the viewpoint of optimization of discharge conditions, space reduction in the vacuum chamber 10 and the like, and in the range of 100 to 700 mm. More preferably, it is within.
When the diameter φ is 100 mm or more, a sufficiently large discharge space can be formed, and a reduction in productivity can be prevented. In addition, a sufficient layer thickness can be obtained by short-time discharge, and the amount of heat applied to the resin substrate 1 at the time of discharge can be suppressed, so that residual stress can be suppressed. If the diameter φ is 1000 mm or less, the uniformity of the discharge space can be maintained, which is practical in device design.

電源25は、一対の成膜ローラー21及び22に電力を供給する。
電源25としては、プラズマ生成用として従来公知の電源を用いることができるが、各成膜ローラー21及び22の極性を交互に反転させることができる交流電源であることが、成膜レートを向上させることから好ましい。
電源25が一対の成膜ローラー21及び22に供給する電力量としては、樹脂基材幅1mあたり、0.1〜10kWの範囲内であることが好ましい。0.1kW/m幅以上であれば、パーティクルの発生を抑えることができる。また、10kW/m幅以下であれば、発生する熱量を抑えることができ、温度上昇による樹脂基材1のシワの発生を抑えることができる。また、交流電源とする場合、交流の周波数は50Hz〜1MHzの範囲内であることが好ましい。
The power supply 25 supplies power to the pair of film forming rollers 21 and 22.
As the power source 25, a conventionally known power source can be used for plasma generation. However, an AC power source that can alternately reverse the polarities of the film forming rollers 21 and 22 improves the film forming rate. This is preferable.
The amount of power supplied from the power supply 25 to the pair of film forming rollers 21 and 22 is preferably in the range of 0.1 to 10 kW per 1 m of the width of the resin base material. If the width is 0.1 kW / m or more, the generation of particles can be suppressed. Moreover, if it is 10 kW / m width or less, the emitted heat amount can be suppressed and the generation | occurrence | production of the wrinkle of the resin base material 1 by a temperature rise can be suppressed. Moreover, when setting it as alternating current power supply, it is preferable that the frequency of alternating current exists in the range of 50 Hz-1 MHz.

供給口26は、成膜ローラー21及び22間に形成された放電空間に、機能性層の成膜ガスを供給する。
供給口26は、成膜ローラー21及び22から等距離で、かつ放電空間よりも上方に配設されており、排気口27は成膜ローラー21及び22から等距離で、かつ真空チャンバー10の底面11のうち、放電空間の下方領域に配設されている。これにより、供給口26から供給される成膜ガスは、成膜ローラー21及び22間の放電空間を通過して排気口27から排出されるようになっている。
The supply port 26 supplies a film forming gas for the functional layer to the discharge space formed between the film forming rollers 21 and 22.
The supply port 26 is equidistant from the film forming rollers 21 and 22 and disposed above the discharge space, and the exhaust port 27 is equidistant from the film forming rollers 21 and 22 and the bottom surface of the vacuum chamber 10. 11 is disposed in a lower region of the discharge space. Accordingly, the film forming gas supplied from the supply port 26 passes through the discharge space between the film forming rollers 21 and 22 and is discharged from the exhaust port 27.

元巻きローラー41は、アンワインダーとも呼ばれ、樹脂基材1のロール体を巻き出す。
搬送ローラー43〜46は、ガイドローラーとも呼ばれ、巻き出された樹脂基材1を元巻きローラー41から一対の成膜ローラー21及び22へ、一対の成膜ローラー21及び22から巻取りローラー42へと連続的に搬送する。
巻取りローラー42は、ワインダーとも呼ばれ、成膜された樹脂基材1を巻き取る。
The original winding roller 41 is also called an unwinder, and unwinds the roll body of the resin base material 1.
The transport rollers 43 to 46 are also called guide rollers, and the unwound resin base material 1 is transferred from the original winding roller 41 to the pair of film forming rollers 21 and 22, and from the pair of film forming rollers 21 and 22 to the take-up roller 42. Convey continuously.
The take-up roller 42 is also called a winder and takes up the resin base material 1 formed into a film.

各ローラーとしては、従来公知のものを使用することができ、例えば、金属製又は合金製のローラーを用いることができる。各ローラー表面には、コート層が設けられていてもよい。   A conventionally well-known thing can be used as each roller, For example, the roller made from metal or an alloy can be used. A coat layer may be provided on each roller surface.

加温装置31としては、樹脂基材1を、成膜直前の樹脂基材1と、一対の成膜ローラー21及び22を用いて薄膜層を形成する工程(後述)における樹脂基材1との温度差を10℃以下となるように加温することができれば特に制限されず、ヒーター等の従来公知のものを使用することができる。   As the heating device 31, the resin substrate 1 is a resin substrate 1 immediately before film formation, and the resin substrate 1 in a step of forming a thin film layer using a pair of film formation rollers 21 and 22 (described later). If it can heat so that a temperature difference may be 10 degrees C or less, it will not restrict | limit, Conventionally well-known things, such as a heater, can be used.

上記構成の成膜装置Aは、機能性層を形成後、各ローラーの回転方向を逆転させて、樹脂基材1の搬送方向Xを逆方向とし、その他の機能性層を更に形成することもできる。   After forming the functional layer, the film forming apparatus A having the above configuration reverses the rotation direction of each roller so that the transport direction X of the resin base material 1 is the reverse direction, and further forms other functional layers. it can.

≪機能性フィルムの製造方法≫
次に、上記成膜装置Aを用いた成膜方法について説明する。
≪Method for producing functional film≫
Next, a film forming method using the film forming apparatus A will be described.

最初に、樹脂基材1のロール体を元巻きローラー41にセットする。元巻きローラー41から樹脂基材1を一部巻き出して、各搬送ローラー43〜46、成膜ローラー21及び22に架け渡し、巻取りローラー42により巻き取る。   First, the roll body of the resin base material 1 is set on the original winding roller 41. A part of the resin base material 1 is unwound from the original winding roller 41, is laid over the transport rollers 43 to 46, the film forming rollers 21 and 22, and is wound up by the winding roller 42.

その後、真空ポンプ50により排気を行い、真空チャンバー10内を減圧する。
真空チャンバー10内を十分に減圧した後、各搬送ローラー43〜46、成膜ローラー21及び22により、樹脂基材1の搬送を開始する。
Thereafter, the vacuum pump 50 is evacuated to reduce the pressure in the vacuum chamber 10.
After sufficiently reducing the pressure in the vacuum chamber 10, the transport of the resin base material 1 is started by the transport rollers 43 to 46 and the film forming rollers 21 and 22.

樹脂基材1の搬送速度(ライン速度ともいう。)は、成膜ガスの種類や真空チャンバー10内の圧力等に応じて適宜調整することができる。
実用的には、樹脂基材1の搬送速度は、0.25〜100m/minの範囲内であり、0.5〜30m/minの範囲内とすることが好ましい。0.25m/min以上であれば、熱に起因して樹脂基板1にシワが生じることを防止でき、100m/min以下であれば、形成する機能性層の厚さを所望の範囲内とすることが容易になる。
生産性向上の観点からは、樹脂基材1の搬送速度は5m/min以上であることが好ましく、10m/min以上であることがより好ましい。
The conveyance speed (also referred to as line speed) of the resin base material 1 can be appropriately adjusted according to the type of film forming gas, the pressure in the vacuum chamber 10 and the like.
Practically, the conveyance speed of the resin base material 1 is in the range of 0.25 to 100 m / min, and preferably in the range of 0.5 to 30 m / min. If it is 0.25 m / min or more, the resin substrate 1 can be prevented from wrinkling due to heat, and if it is 100 m / min or less, the thickness of the functional layer to be formed is within a desired range. It becomes easy.
From the viewpoint of improving productivity, the transport speed of the resin base material 1 is preferably 5 m / min or more, and more preferably 10 m / min or more.

樹脂基材1の搬送開始にともない、供給口26から成膜ローラー21及び22間に機能性層の成膜ガスを供給するとともに、電圧を印加し、プラズマを生成させる。成膜ガスは、必要に応じて、成膜ガスを搬送するためのキャリアガス、プラズマ放電用ガス等とともに供給され得る。
次に、樹脂基材1を成膜ローラー21に搬送する前に、加温装置31によって加温する。具体的には、成膜直前の樹脂基材1と、成膜ローラー21を用いて薄膜層を形成する際の樹脂基材1との温度差が10℃以下となるように加温する。
当該樹脂基材1を成膜ローラー21まで搬送し、樹脂基材1表面上に機能性層の原料成分を堆積させる。樹脂基材1を、搬送ローラー44及び45に順次搬送し、成膜ローラー22により、更に機能性層の原料成分を堆積させ、機能性層を薄膜として形成する。
機能性層が形成された樹脂基材1を、搬送ローラー46により搬送し、巻取りローラー42により巻き取る。
As the resin substrate 1 starts to be transported, a film forming gas for the functional layer is supplied from the supply port 26 between the film forming rollers 21 and 22 and a voltage is applied to generate plasma. The film forming gas can be supplied together with a carrier gas for transporting the film forming gas, a plasma discharge gas, or the like, as necessary.
Next, before the resin base material 1 is conveyed to the film forming roller 21, it is heated by the heating device 31. Specifically, heating is performed so that the temperature difference between the resin base material 1 immediately before film formation and the resin base material 1 when forming the thin film layer using the film formation roller 21 is 10 ° C. or less.
The resin base material 1 is conveyed to the film forming roller 21 and the raw material components of the functional layer are deposited on the surface of the resin base material 1. The resin base material 1 is sequentially conveyed to the conveyance rollers 44 and 45, and the film-forming roller 22 further deposits the raw material components of the functional layer to form the functional layer as a thin film.
The resin base material 1 on which the functional layer is formed is conveyed by the conveying roller 46 and wound up by the winding roller 42.

上記のようにして機能性層が既に設けられた樹脂基材1上に、更に機能性層を形成する場合、搬送ローラー46に続けて、更に成膜領域20を設け、同様の手順で機能性層を形成することができる。
樹脂基材1の搬送方向を逆にして、更に機能性層を形成する場合も、搬送ローラー43〜46、成膜ローラー21及び22による搬送順が逆になり、成膜ローラー22により原料成分を堆積させた後、成膜ローラー21により更に堆積させる以外は、同様の手順とすることができる。
In the case where a functional layer is further formed on the resin substrate 1 on which the functional layer has already been provided as described above, a film formation region 20 is further provided following the transport roller 46, and the functionalities are obtained in the same procedure. A layer can be formed.
Also when forming the functional layer by reversing the transport direction of the resin base material 1, the transport order by the transport rollers 43 to 46 and the film forming rollers 21 and 22 is reversed. After the deposition, the same procedure can be followed except that the deposition roller 21 is further deposited.

上記成膜装置Aにより製造することができる機能性フィルムとしては、ガスバリアー層が形成されたガスバリアー性フィルムの他、絶縁層が形成された絶縁性フィルム、基材に対して屈折率差を有する薄膜が積層された反射フィルム等が挙げられる。中でも、ガスバリアー層は、膜欠陥が多いと当該膜欠陥を通して水、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、膜欠陥の発生を抑える本発明の成膜装置Aは、ガスバリアー性フィルムの製造に好適である。   The functional film that can be produced by the film forming apparatus A includes a gas barrier film in which a gas barrier layer is formed, an insulating film in which an insulating layer is formed, and a refractive index difference with respect to a substrate. For example, a reflective film in which a thin film is stacked is used. Among them, when the gas barrier layer has many film defects, a gas such as water and oxygen penetrates through the film defects, and the gas barrier performance is remarkably deteriorated. Suitable for production of gas barrier film.

以下、機能性フィルムの一例として、ガスバリアー性フィルムについて説明する。   Hereinafter, a gas barrier film will be described as an example of a functional film.

≪ガスバリアー性フィルム≫
図2に示すように、ガスバリアー性フィルムFは、樹脂基材1と、当該樹脂基材1上に形成されたガスバリアー層2とを備えて構成されている。
≪Gas barrier film≫
As shown in FIG. 2, the gas barrier film F includes a resin base material 1 and a gas barrier layer 2 formed on the resin base material 1.

(樹脂基材)
樹脂基材1は、可撓性を有する基板である。
樹脂基材1としては、透明性が高い樹脂であることが好ましい。樹脂の透明性が高く、樹脂基材1の透明性が高いと、透明性が高いガスバリアー性フィルムFを得ることができ、有機EL素子等の電子デバイスに好ましく用いることができる。
(Resin base material)
The resin base material 1 is a flexible substrate.
The resin base material 1 is preferably a highly transparent resin. When the transparency of the resin is high and the transparency of the resin substrate 1 is high, a highly transparent gas barrier film F can be obtained and can be preferably used for an electronic device such as an organic EL element.

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。中でも、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。
樹脂基材1は、上記樹脂が2以上積層された構成としてもよい。
Examples of the resin include methacrylic acid ester, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyarylate, polystyrene (PS), aromatic polyamide, polyether ether ketone, polysulfone, polyether sulfone. , Polyimide (PI), polyetherimide and the like. Among these, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC) and the like are preferable from the viewpoint of cost and availability.
The resin substrate 1 may have a configuration in which two or more of the above resins are laminated.

樹脂基材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1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、樹脂基材1として得ることができる。   The resin base material 1 can be manufactured by a conventionally known general manufacturing method. For example, an unstretched resin base material 1 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, the resin used as a material is dissolved in a solvent, cast onto an endless metal resin support, dried, and peeled to remove an unstretched film that is substantially amorphous and not oriented. It can be obtained as the substrate 1.

上記未延伸フィルムを、フィルムの搬送(MD:Machine Direction)方向又は搬送方向と直交する幅手(TD:Transverse Direction)方向に延伸し、得られた延伸フィルムを樹脂基材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、搬送方向及び幅手方向ともに、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 (MD) direction or the transverse direction (TD: Transverse Direction) perpendicular to the transport direction, and the resulting stretched film can be used as the resin substrate 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.

樹脂基材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。延伸によって樹脂基材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 resin substrate 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 resin substrate 1 can be adjusted by stretching, it is preferable to use a stretched film when adjustment is required.

樹脂基材1は、寸法安定性を得るため、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、幅手方向へ延伸するテンター内、又はテンターを出た後の巻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。
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等により搬送させる方法(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、Tgとは、樹脂基材1のガラス転移温度をいう。
In order to obtain dimensional stability, the resin base material 1 may be subjected to relaxation treatment, offline heat treatment, and the like.
The relaxation treatment is preferably carried out in the tenter that is heat-set in the stretching step and then in the tenter that extends in the width direction or until the winding after the tenter exits. 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.
The off-line heat treatment method is not particularly limited. For example, a method of transporting by a roller transport method using a plurality of roller groups, a method of transporting air by blowing air on a film, and the like (specifically, heated air from a plurality of slits) For example, a method of spraying the film on one or both sides of the film surface), a method of using radiant heat from an infrared heater or the like, a conveying method of hanging the film under its own weight and winding it down. Good dimensional stability can be obtained by lowering the conveyance tension of the heat treatment as much as possible to promote thermal shrinkage. As the treatment temperature, a temperature range of (Tg + 50) to (Tg + 150) ° C. is preferable. Here, Tg refers to the glass transition temperature of the resin substrate 1.

樹脂基材1は、厚さが5〜500μmの範囲内であることが好ましく、25〜250μmの範囲内であることがより好ましい。   The resin base material 1 preferably has a thickness in the range of 5 to 500 μm, and more preferably in the range of 25 to 250 μm.

樹脂基材1は、樹脂基材1上に形成されるガスバリアー層2との密着性を高めるため、表面上にクリアハードコート層が形成されていてもよい。
クリアハードコート層としては、熱硬化型樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂硬化型樹脂等の硬化性樹脂を用いることができる。中でも、成形が容易なことから、活性エネルギー線硬化型樹脂が好ましい。
In the resin base material 1, a clear hard coat layer may be formed on the surface in order to improve adhesion with the gas barrier layer 2 formed on the resin base material 1.
As the clear hard coat layer, a curable resin such as a thermosetting resin or an active energy ray curable resin curable resin can be used. Of these, active energy ray-curable resins are preferred because they are easy to mold.

熱硬化型樹脂としては、特に制限はなく、例えば、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ビニルベンジル樹脂等の種々の熱硬化性樹脂が挙げられる。   The thermosetting resin is not particularly limited, and examples thereof include various thermosetting resins such as epoxy resins, cyanate ester resins, phenol resins, bismaleimide-triazine resins, polyimide resins, acrylic resins, and vinylbenzyl resins. .

エポキシ樹脂としては、平均して1分子あたり2個以上のエポキシ基を有するものであればよく、具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂(具体的には、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−p−アミノフェノール、ジグリシジルトルイジン、ジグリシジルアニリン等)、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン構造を有するエポキシ樹脂、ビスフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール類のグリシジルエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物、これらエポキシ樹脂のアルキル置換体、ハロゲン化物又は水素添加物等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Any epoxy resin may be used as long as it has an average of two or more epoxy groups per molecule. Specifically, it is a bisphenol A type epoxy resin, a biphenyl type epoxy resin, a biphenyl aralkyl type epoxy resin, or a naphthol type epoxy. Resin, naphthalene type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phosphorus-containing epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, aromatic glycidylamine type epoxy resin (specifically, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, Diglycidyl toluidine, diglycidyl aniline, etc.), alicyclic epoxy resin, aliphatic chain epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, bisphenol A novolac epoxy resin , Epoxy resin having a butadiene structure, phenol aralkyl type epoxy resin, epoxy resin having a dicyclopentadiene structure, diglycidyl etherified product of bisphenol, diglycidyl etherified product of naphthalenediol, glycidyl etherified product of phenol, diglycidyl alcohol Examples include etherified products, alkyl-substituted products of these epoxy resins, halides, hydrogenated products, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

活性エネルギー線硬化型樹脂は、紫外線、電子線等の活性線の照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂である。
活性エネルギー線硬化型樹脂としては、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂等が代表的なものとして挙げられ、中でも紫外線硬化型樹脂が好ましい。
The active energy ray-curable resin is a resin that is cured through a crosslinking reaction or the like by irradiation with active rays such as ultraviolet rays and electron beams.
Typical examples of the active energy ray curable resin include an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, and the like, and among these, an ultraviolet curable resin is preferable.

紫外線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂等を挙げることができる。   Examples of the ultraviolet curable resin include an ultraviolet curable urethane acrylate resin, an ultraviolet curable polyester acrylate resin, an ultraviolet curable epoxy acrylate resin, an ultraviolet curable polyol acrylate resin, and an ultraviolet curable epoxy resin. Can do.

紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂は、一般にポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー又はプレポリマーを反応させて得られた生成物に、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート等のヒドロキシ基を有するアクリレート系のモノマーを反応させることによって、容易に得ることができる。例えば、特開昭59−151110号公報に記載の樹脂を用いることができる。   The UV curable acrylic urethane resin generally has a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate and the like obtained by reacting a polyester polyol with an isocyanate monomer or a prepolymer. It can be easily obtained by reacting an acrylate monomer having For example, the resin described in JP-A-59-151110 can be used.

紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂としては、一般にポリエステルポリオールに2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシアクリレート系のモノマーを反応させると容易に形成される樹脂を挙げることができる。例えば、特開昭59−151112号公報に記載の樹脂を用いることができる。   Examples of the UV curable polyester acrylate resin include resins that are easily formed when 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxy acrylate monomers are generally reacted with polyester polyol. For example, a resin described in JP-A-59-151112 can be used.

紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂の具体例としては、エポキシアクリレートをオリゴマーとし、これに反応性希釈剤、光反応開始剤を添加し、反応させて生成する樹脂を挙げることができ、特開平1−105738号公報に記載の樹脂を用いることができる。   Specific examples of the ultraviolet curable epoxy acrylate resin include resins formed by reacting epoxy acrylate as an oligomer and adding a reactive diluent and a photoinitiator to the oligomer. The resin described in Japanese Patent No. 105738 can be used.

紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂としては、例えば多官能アクリレート樹脂等が挙げられる。ここで、多官能アクリレート樹脂とは、分子中に2個以上のアクリロイルオキシ基又はメタクロイルオキシ基を有する化合物である。   Examples of ultraviolet curable polyol acrylate resins include polyfunctional acrylate resins. Here, the polyfunctional acrylate resin is a compound having two or more acryloyloxy groups or methacryloyloxy groups in the molecule.

多官能アクリレート樹脂のモノマーとしては、例えば、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタグリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、グリセリントリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ペンタグリセロールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、グリセリントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等が挙げられる。これらの化合物は、それぞれ単独又は2種以上を混合して用いられる。また、上記モノマーの2量体、3量体等のオリゴマーであってもよい。   Examples of the monomer of the polyfunctional acrylate resin include ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane triacrylate, and tetramethylolmethane. Triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, pentaglycerol triacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, glycerin triacrylate, dipentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate , Dipen Erythritol hexaacrylate, tris (acryloyloxyethyl) isocyanurate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolethane trimethacrylate, tetra Methylol methane trimethacrylate, tetramethylol methane tetramethacrylate, pentaglycerol trimethacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, glycerol trimethacrylate, dipentaerythritol trimethacrylate, dipentaerythritol te La methacrylate, dipentaerythritol penta methacrylate, dipentaerythritol hexa methacrylate. These compounds are used alone or in admixture of two or more. Moreover, oligomers, such as a dimer and a trimer of the said monomer, may be sufficient.

使用可能な紫外線硬化型樹脂の市販品としては、例えば、アデカオプトマーKR・BYシリーズ:KR−400、KR−410、KR−550、KR−566、KR−567、BY−320B(以上、旭電化社製)、コーエイハードA−101−KK、A−101−WS、C−302、C−401−N、C−501、M−101、M−102、T−102、D−102、NS−101、FT−102Q8、MAG−1−P20、AG−106、M−101−C(以上、広栄化学社製)、セイカビームPHC2210(S)、PHC X−9(K−3)、PHC2213、DP−10、DP−20、DP−30、P1000、P1100、P1200、P1300、P1400、P1500、P1600、SCR900(以上、大日精化工業社製)、KRM7033、KRM7039、KRM7130、KRM7131、UVECRYL29201、UVECRYL29202(以上、ダイセル・ユーシービー社製)、RC−5015、RC−5016、RC−5020、RC−5031、RC−5100、RC−5102、RC−5120、RC−5122、RC−5152、RC−5171、RC−5180、RC−5181(以上、DIC社製)、オーレックスNo.340クリヤ(以上、中国塗料社製)、サンラッドH−601、RC−750、RC−700、RC−600、RC−500、RC−611、RC−612(以上、三洋化成工業社製)、SP−1509、SP−1507(以上、昭和高分子社製)、RCC−15C(グレース・ジャパン社製)、アロニックスM−6100、M−8030、M−8060(以上、東亞合成社製)、紫光UV−1700B(日本合成化学社製)等が挙げられる。   Examples of commercially available UV-curable resins that can be used include ADEKA OPTMER KR / BY series: KR-400, KR-410, KR-550, KR-566, KR-567, BY-320B (above, Asahi) (Manufactured by Denka), Koeihard A-101-KK, A-101-WS, C-302, C-401-N, C-501, M-101, M-102, T-102, D-102, NS -101, FT-102Q8, MAG-1-P20, AG-106, M-101-C (manufactured by Guangei Chemical Co., Ltd.), Seika Beam PHC2210 (S), PHC X-9 (K-3), PHC2213, DP -10, DP-20, DP-30, P1000, P1100, P1200, P1300, P1400, P1500, P1600, SCR900 (above, Daiichi Seika Kogyo Co., Ltd.) ), KRM7033, KRM7039, KRM7130, KRM7131, UVECRYL29201, UVECRYL29202 (above, manufactured by Daicel UCB), RC-5015, RC-5016, RC-5020, RC-5031, RC-5100, RC-5102, RC- 5120, RC-5122, RC-5152, RC-5171, RC-5180, RC-5181 (above, manufactured by DIC), Aulex No. 340 clear (above, China Paint Co., Ltd.), Sun Rad H-601, RC-750, RC-700, RC-600, RC-500, RC-611, RC-612 (above, Sanyo Chemical Industries Co., Ltd.), SP -1509, SP-1507 (above, Showa Polymer Co., Ltd.), RCC-15C (Grace Japan Co., Ltd.), Aronix M-6100, M-8030, M-8060 (above, Toagosei Co., Ltd.), Purple UV -1700B (manufactured by Nippon Synthetic Chemical).

紫外線硬化型樹脂は、硬化を促進するために、光重合開始剤とともに用いられることが好ましい。
光重合開始剤としては、光照射によりカチオン重合を開始させるルイス酸を放出するオニウム塩の複塩の一群が特に好ましい。
The ultraviolet curable resin is preferably used together with a photopolymerization initiator in order to accelerate curing.
As the photopolymerization initiator, a group of double salts of onium salts that release a Lewis acid that initiates cationic polymerization by light irradiation is particularly preferable.

この様なオニウム塩としては、特に、芳香族オニウム塩をカチオン重合開始剤として使用するのが特に有効であり、なかでも特開昭50−151996号公報、同50−158680号公報等に記載の芳香族ハロニウム塩、特開昭50−151997号公報、同52−30899号公報、同59−55420号公報、同55−125105号公報等に記載のVIA族芳香族オニウム塩、特開昭56−8428号公報、同56−149402号公報、同57−192429号公報等に記載のオキソスルホニウム塩、特公昭49−17040号公報等に記載の芳香族ジアゾニウム塩、米国特許第4139655号明細書等に記載のチオピリリウム塩等が好ましい。また、アルミニウム錯体、光分解性ケイ素化合物系重合開始剤等を挙げることができる。上記カチオン重合開始剤と、ベンゾフェノン、ベンゾインイソプロピルエーテル、チオキサントン等の光増感剤を併用することができる。
光重合開始剤の使用量は、紫外線硬化型樹脂に対して2〜30質量%の範囲内であることが好ましい。
As such an onium salt, it is particularly effective to use an aromatic onium salt as a cationic polymerization initiator, and in particular, those described in JP-A Nos. 50-151996, 50-158680, etc. Aromatic halonium salts, Group VIA aromatic onium salts described in JP-A-50-151997, JP-A-52-30899, JP-A-59-55420, JP-A-55-125105, etc. 8428, 56-149402, 57-192429, etc., aromatic diazonium salts described in JP-B-49-17040, US Pat. No. 4,139,655, etc. The thiopyrylium salts described are preferred. Moreover, an aluminum complex, a photodegradable silicon compound type | system | group polymerization initiator, etc. can be mentioned. The cationic polymerization initiator can be used in combination with a photosensitizer such as benzophenone, benzoin isopropyl ether, or thioxanthone.
It is preferable that the usage-amount of a photoinitiator exists in the range of 2-30 mass% with respect to ultraviolet curable resin.

クリアハードコート層は、樹脂基材1との密着性を向上させるため、樹脂基材1表面に真空紫外線を照射するか、コロナ放電によって表面処理した後、クリアハードコート層の塗布液を塗布して硬化させることにより、形成することができる。
塗布方法としては、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター等を用いた塗布法、インクジェット法等のウェットプロセスを用いることができる。
クリアハードコート層の塗布液は、ウェット膜厚として0.1〜40.0μmの範囲内で塗布することが適当であり、好ましくは0.5〜30.0μmの範囲内である。また、乾燥後の層厚としては、0.1〜30.0μmの範囲内が好ましく、より好ましくは1〜10μmの範囲内である。
In order for the clear hard coat layer to improve the adhesion to the resin base material 1, the surface of the resin base material 1 is irradiated with vacuum ultraviolet rays or surface-treated by corona discharge, and then the clear hard coat layer is applied with a coating liquid. It can be formed by curing.
As a coating method, a wet process such as a coating method using a gravure coater, a dip coater, a reverse coater, a wire bar coater, a die coater, or the like, or an inkjet method can be used.
The clear hard coat layer coating solution is suitably applied within a range of 0.1 to 40.0 μm as a wet film thickness, and preferably within a range of 0.5 to 30.0 μm. The layer thickness after drying is preferably in the range of 0.1 to 30.0 μm, more preferably in the range of 1 to 10 μm.

紫外線硬化型樹脂の硬化時に用いる光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性エネルギー線の照射量は、好ましくは5〜100mJ/cmの範囲内であり、特に好ましくは20〜80mJ/cmの範囲内である。As the light source used for curing the ultraviolet curable resin, any light source that generates ultraviolet light can be used without limitation. For example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like can be used. Although the irradiation conditions differ depending on each lamp, the irradiation amount of the active energy ray is preferably in the range of 5 to 100 mJ / cm 2 , particularly preferably in the range of 20 to 80 mJ / cm 2 .

(ガスバリアー層)
ガスバリアー層2は、ガスバリアー性を有する。
具体的には、ガスバリアー層2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1×10−2g/(m・day)以下のガスバリアー性を示すことが好ましい。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1×10−3ml/(m・day・atm)以下であり、かつ水蒸気透過度が1×10−5g/(m・day)以下であるガスバリアー性を示すことがより好ましい。
(Gas barrier layer)
The gas barrier layer 2 has gas barrier properties.
Specifically, the gas barrier layer 2 has a water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity 90 ± 2% RH) measured by a method according to JIS K 7129: 1992 of 1 × 10 −2. It is preferable to exhibit gas barrier properties of g / (m 2 · day) or less. Further, the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126: 1987 is 1 × 10 −3 ml / (m 2 · day · atm) or less, and the water vapor permeability is 1 × 10 −5 g / It is more preferable that the gas barrier property is (m 2 · day) or less.

ガスバリアー層2の材料としては、ガスバリアー性フィルムFが用いられた電子デバイスの性能劣化をもたらす水、酸素等のガスの浸入を抑制する機能を有する材料であればよい。ガスバリアー層2の材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機ケイ素化合物、有機ケイ素化合物等を用いることができる。   The material of the gas barrier layer 2 may be any material that has a function of suppressing the ingress of gas such as water and oxygen that causes performance deterioration of the electronic device using the gas barrier film F. Examples of the material for the gas barrier layer 2 include inorganic silicon compounds such as silicon oxide, silicon oxynitride, silicon dioxide, and silicon nitride, and organic silicon compounds.

中でも、ガスバリアー層2は、有機ケイ素化合物が気化されたガスを酸化又は窒化させて形成されていることが好ましい。
有機ケイ素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。中でも、取扱いを容易とし、優れたガスバリアー性を得る観点から、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンが好ましい。
これらの有機ケイ素化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
In particular, the gas barrier layer 2 is preferably formed by oxidizing or nitriding a gas in which an organosilicon compound is vaporized.
Examples of the organosilicon compound include hexamethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propyl Examples thereof include silane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and octamethylcyclotetrasiloxane. Among these, hexamethyldisiloxane and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane are preferable from the viewpoint of easy handling and obtaining excellent gas barrier properties.
These organosilicon compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

例えば、成膜ガスとして、ヘキサメチルジシロキサン(有機ケイ素化合物:HMDSO:(CHSiO)及び酸素(O)を用いた場合、一対の成膜ローラー21及び22によって形成された放電領域では下記の反応式に示す反応が起こり、二酸化ケイ素が生成される。For example, when hexamethyldisiloxane (organosilicon compound: HMDSO: (CH 3 ) 6 Si 2 O) and oxygen (O 2 ) are used as a film forming gas, the film is formed by a pair of film forming rollers 21 and 22. In the discharge region, the reaction shown in the following reaction formula occurs, and silicon dioxide is generated.

(CHSiO+12O→6CO+9HO+2SiO (CH 3 ) 6 Si 2 O + 12O 2 → 6CO 2 + 9H 2 O + 2SiO 2

上記反応において、ヘキサメチルジシロキサン1モルを完全酸化するのに必要な酸素量は12モルである。ここで、酸素ガスのガス流量を、完全酸化に必要な酸素のモル数以下のガス流量に制御して、非完全反応を遂行させると、完全に酸化されなかったヘキサメチルジシロキサン中の炭素原子や水素原子をガスバリアー層2中に取り込むことができる。これにより、ガスバリアー層2中の原子組成比を調整することが可能となる。   In the above reaction, the amount of oxygen required to completely oxidize 1 mol of hexamethyldisiloxane is 12 mol. Here, when the gas flow rate of oxygen gas is controlled to a gas flow rate equal to or less than the number of moles of oxygen necessary for complete oxidation, and a non-complete reaction is performed, carbon atoms in hexamethyldisiloxane that have not been completely oxidized are obtained. And hydrogen atoms can be taken into the gas barrier layer 2. Thereby, the atomic composition ratio in the gas barrier layer 2 can be adjusted.

≪X線光電子分光法≫
機能性フィルムを構成する各層の組成分布は、X線光電子分光法(X−ray Photoelectron Spectroscopy:XPS)による測定とアルゴン等の希ガスイオンスパッタと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により作成することができる。このようなXPSデプスプロファイル測定により得られる分布曲線は、例えば、縦軸を各元素の原子比(単位:at%)とし、横軸をエッチング時間(スパッタ時間)として作成することができる。なお、このように横軸をエッチング時間とする元素の分布曲線において、エッチング時間は層厚方向における表面からの距離(L)におおむね相関することから、XPSデプスプロファイル測定の際に採用したエッチング速度とエッチング時間との関係から算出される値を「層厚方向における表面からの距離」として採用することができる。
このようなXPSデプスプロファイル測定に際して採用するスパッタ法としては、エッチングイオン種としてアルゴン(Ar)を用いた希ガスイオンスパッタ法を採用し、エッチング速度(エッチングレート)としては、0.05nm/sec(SiO熱酸化膜換算値)とすることが好ましい。
≪X-ray photoelectron spectroscopy≫
The composition distribution of each layer constituting the functional film is sequentially measured while exposing the inside of the sample by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and rare gas ion sputtering such as argon in combination. It can be created by so-called XPS depth profile measurement in which surface composition analysis is performed. A distribution curve obtained by such XPS depth profile measurement can be created, for example, with the vertical axis as the atomic ratio (unit: at%) of each element and the horizontal axis as the etching time (sputtering time). In the element distribution curve with the horizontal axis as the etching time in this way, the etching time generally correlates with the distance (L) from the surface in the layer thickness direction, so that the etching rate employed in the XPS depth profile measurement is used. The value calculated from the relationship between the etching time and the etching time can be adopted as the “distance from the surface in the layer thickness direction”.
As a sputtering method employed for such XPS depth profile measurement, a rare gas ion sputtering method using argon (Ar + ) as an etching ion species is employed, and an etching rate (etching rate) is 0.05 nm / sec. It is preferable to be (SiO 2 thermal oxide equivalent value).

[第2の実施形態]
第2の実施形態は、第1の実施形態と比較して、真空チャンバー内において、樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜方法であって、少なくとも一組の工程(1)〜(5)を有し、かつ、当該一組の工程において投入する電力を樹脂基材幅1mあたり1kW以上としたとき、薄膜層が形成された樹脂基材の幅手方向両端部から10cmの領域を除いた内側の領域に、幅手方向に沿って等間隔に3点以上の測定点を設け、該測定点おけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、各測定点における炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となるように制御する点について共通しているが、主に、下記の点で第1の実施形態と異なっている。なお、本実施形態において、上記第1の実施形態と同一部分には同一符号を付している。
[Second Embodiment]
Compared with the first embodiment, the second embodiment is a film forming method in which a resin base material is arranged oppositely in a vacuum chamber and a thin film layer is formed on the resin base material. The width of the resin base material on which the thin film layer is formed when the electric power input in the set of steps is 1 kW or more per 1 m of the resin base material width. Three or more measurement points are provided at equal intervals along the width direction in the inner region excluding the 10 cm region from both ends in the direction of the film, and in the depth direction of the film by X-ray photoelectron spectroscopy measurement at the measurement points The element composition distribution is common in that the average value of the carbon component ratio at each measurement point is calculated and controlled so that the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value is less than 2%. The main differences from the first embodiment are as follows. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

本実施形態における制御方法としては、具体的には、(i)各成膜ローラーの表面温度を、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に高くする、(ii)各成膜ローラーの磁力を、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に大きくする、(iii)成膜ローラーの表面温度を、軸方向端部から中央部に向かって低くする、(iv)成膜ローラーの磁力を、軸方向端部から中央部に向かって小さくする、又は(v)成膜ローラーの断面径を、軸方向中央部から端部に向かって小さくする。   Specifically, as the control method in the present embodiment, (i) the surface temperature of each film forming roller is increased stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction, and (ii) each film forming roller. (Iii) Decreasing the surface temperature of the film forming roller from the axial end to the center, (iv) Film forming The magnetic force of the roller is decreased from the axial end portion toward the central portion, or (v) the cross-sectional diameter of the film forming roller is decreased from the axial central portion toward the end portion.

制御方法(i)によれば、熱による急激な樹脂基材の膨張を低減し、シワの発生を抑制することができる。その結果、シワ部に局所的に熱がかかって膜質が変化することを抑制でき、炭素成分比率の平均値のうち、最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となる。
理由として、樹脂基材が一度プラズマ空間に入り昇温されると熱に対して強くなり、20℃以上の温度変化があってもシワが発生しなくなる。
なお、所定の温度にするまでに3段階以上に分割して昇温することが好ましい。
According to the control method (i), the rapid expansion of the resin base material due to heat can be reduced, and the generation of wrinkles can be suppressed. As a result, it can suppress that a wrinkle part applies a heat locally, and it can suppress that a film quality changes, and the absolute value of the difference of the maximum value and minimum value among the average value of a carbon component ratio will be less than 2%.
The reason is that once the resin base material enters the plasma space and is heated, it becomes strong against heat, and no wrinkle is generated even if there is a temperature change of 20 ° C. or more.
In addition, it is preferable to raise the temperature by dividing into three or more stages until the predetermined temperature is reached.

制御方法(ii)によれば、磁力向上によりプラズマ強度が高まり、それに伴って発生する熱による急激な樹脂基材の膨張を低減し、シワの発生を抑制することができる。その結果、シワ部に局所的に熱がかかって膜質が変化することを抑制でき、炭素成分比率の平均値のうち、最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となる。
なお、所定の磁力にするまでに3段階以上に分割して磁力向上することが好ましい。
According to the control method (ii), it is possible to increase the plasma intensity by improving the magnetic force, reduce the rapid expansion of the resin base material due to the heat generated therewith, and suppress the generation of wrinkles. As a result, it can suppress that a wrinkle part applies a heat locally, and it can suppress that a film quality changes, and the absolute value of the difference of the maximum value and minimum value among the average value of a carbon component ratio will be less than 2%.
In addition, it is preferable to divide | segment into three steps or more and to improve a magnetic force until it becomes a predetermined magnetic force.

制御方法(iii)によれば、樹脂基材が熱により変形する際、最も応力が集中するのが樹脂基材の幅手中央近傍であることから、その近傍の温度を低くすることによって熱による急激な樹脂基材の膨張を低減し、シワの発生を抑制することができる。その結果、シワ部に局所的に熱がかかって膜質が変化することを抑制でき、炭素成分比率の平均値のうち、最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となる。   According to the control method (iii), when the resin base material is deformed by heat, the stress is concentrated most in the vicinity of the center of the width of the resin base material. Rapid expansion of the resin base material can be reduced, and generation of wrinkles can be suppressed. As a result, it can suppress that a wrinkle part applies a heat locally, and it can suppress that a film quality changes, and the absolute value of the difference of the maximum value and minimum value among the average value of a carbon component ratio will be less than 2%.

制御方法(iv)によれば、樹脂基材が熱により変形する際、最も応力が集中するのが樹脂基材の幅手中央近傍であることから、その近傍の磁力を小さくしてプラズマ強度を小さくし、温度を低くすることによって熱による急激な樹脂基材の膨張を低減し、シワの発生を抑制することができる。その結果、シワ部に局所的に熱がかかって膜質が変化することを抑制でき、炭素成分比率の平均値のうち、最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となる。   According to the control method (iv), when the resin base material is deformed by heat, the stress is concentrated most in the vicinity of the center of the width of the resin base material. By reducing the temperature and lowering the temperature, rapid expansion of the resin base material due to heat can be reduced, and generation of wrinkles can be suppressed. As a result, it can suppress that a wrinkle part applies a heat locally, and it can suppress that a film quality changes, and the absolute value of the difference of the maximum value and minimum value among the average value of a carbon component ratio will be less than 2%.

制御方法(v)によれば、樹脂基材が熱により変形する際、最も応力が集中するのが樹脂基材の幅手中央近傍であることから、その近傍のローラーの断面径が大きいことで高張力を達成することができ、熱による急激な樹脂基材の膨張があってもシワの発生を抑制することができる。その結果、シワ部に局所的に熱がかかって膜質が変化することを抑制でき、炭素成分比率の平均値のうち、最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となる。   According to the control method (v), when the resin base material is deformed by heat, the stress is concentrated most in the vicinity of the center of the width of the resin base material. High tension can be achieved, and the occurrence of wrinkles can be suppressed even if the resin base material is suddenly expanded by heat. As a result, it can suppress that a wrinkle part applies a heat locally, and it can suppress that a film quality changes, and the absolute value of the difference of the maximum value and minimum value among the average value of a carbon component ratio will be less than 2%.

以下、本実施形態で用いられるプラズマCVD法を用いた対向ローラー型の成膜装置について説明する。   Hereinafter, a counter roller type film forming apparatus using the plasma CVD method used in the present embodiment will be described.

図3に示すとおり、成膜装置Bは、真空チャンバー内10に、一対の成膜ローラー210及び220、当該一対の成膜ローラー210及び220内部に設けられた磁場発生装置23及び24、電源25、供給口26及び排気口27を備えた成膜領域20を少なくとも一組有している。   As shown in FIG. 3, the film forming apparatus B includes a pair of film forming rollers 210 and 220 in the vacuum chamber 10, magnetic field generators 23 and 24 provided inside the pair of film forming rollers 210 and 220, and a power supply 25. And at least one set of the film forming region 20 provided with the supply port 26 and the exhaust port 27.

成膜ローラー210及び220の表面温度は、搬送方向Xの上流側から下流側に向かって、樹脂基材1のTgを限度として段階的に高くなっている。すなわち、成膜ローラー220の表面温度は、成膜ローラー210の表面温度より高くなるように設定されている。   The surface temperatures of the film forming rollers 210 and 220 are increased stepwise from the upstream side in the transport direction X toward the downstream side with the Tg of the resin base material 1 as a limit. That is, the surface temperature of the film forming roller 220 is set to be higher than the surface temperature of the film forming roller 210.

成膜ローラー210及び220の表面温度に代えて、成膜ローラー210及び220の磁力が段階的に大きくなるように設定してもよい。   Instead of the surface temperature of the film forming rollers 210 and 220, the magnetic force of the film forming rollers 210 and 220 may be set to increase stepwise.

また、成膜ローラー210及び220のそれぞれについて、軸方向端部から中央部に向かって、表面温度が低くなるように設定してもよいし、磁力が小さくなるように設定してもよい。
成膜ローラー210及び220表面温度を軸方向に沿って変更する方法としては、誘導加熱型ジャケットローラーにおいて、軸方向で異なる誘導コイルを導入する方法等が挙げられる。
成膜ローラー210及び220の磁力を軸方向に沿って変更する方法としては、成膜ローラー210及び220内部に、軸方向で異なる磁力を有する永久磁石を導入する方法等が挙げられる。
なお、樹脂基板1の幅手方向と成膜ローラー210及び220の軸方向とは、同一方向を示している。
Further, for each of the film forming rollers 210 and 220, the surface temperature may be set lower from the axial end portion toward the center portion, or the magnetic force may be set lower.
Examples of the method of changing the surface temperatures of the film forming rollers 210 and 220 along the axial direction include a method of introducing induction coils different in the axial direction in the induction heating type jacket roller.
Examples of a method of changing the magnetic force of the film forming rollers 210 and 220 along the axial direction include a method of introducing permanent magnets having different magnetic forces in the axial direction into the film forming rollers 210 and 220.
The width direction of the resin substrate 1 and the axial direction of the film forming rollers 210 and 220 indicate the same direction.

また、樹脂基材1の幅手方向中央部から端部に向かって引張強度を大きくすることを目的として、成膜ローラー210及び220の形状として太鼓状のものを用いてもよい。すなわち、太鼓状の成膜ローラー210及び220は、回動方向に沿って切断した際の直径(断面径)が軸方向中央部から端部に向かって小さくなっている。   In addition, for the purpose of increasing the tensile strength from the center in the width direction toward the end of the resin base material 1, drum-shaped ones may be used as the film forming rollers 210 and 220. That is, the drum-shaped film forming rollers 210 and 220 have a diameter (cross-sectional diameter) that decreases when cut along the rotation direction from the center in the axial direction toward the end.

以上の成膜ローラー210及び220の各態様は、それぞれ単独で用いることもできるし、併用することもできる。また、第1の実施形態における構成(加温装置)と併用することも可能である。   Each aspect of the film forming rollers 210 and 220 described above can be used alone or in combination. Moreover, it is also possible to use together with the configuration (heating device) in the first embodiment.

以下、実施例により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。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

≪ガスバリアー性積層フィルムの作製≫
(1)ガスバリアー性積層フィルム1の作製
成膜装置として、成膜装置Aの加温装置及び成膜装置Bの成膜領域20を二組有するプラズマCVD装置を用いて、ガスバリアー性積層フィルム1〜13を作製した。
≪Preparation of gas barrier laminated film≫
(1) Production of Gas Barrier Laminate Film 1 As a film deposition apparatus, a gas barrier multilayer film is used by using a plasma CVD apparatus having two sets of heating apparatus of film deposition apparatus A and film deposition region 20 of film deposition apparatus B. 1-13 were produced.

まず、2軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム(PENフィルム、厚さ:100μm、幅:350mm、帝人デュポンフィルム(株)製、商品名「テオネックスQ65FA」)を基材として用い、これを元巻きローラーに装着した。
次いで、一対の成膜ローラー間にプラズマを発生させ、この放電領域に成膜ガス(原料ガス:ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)と、反応ガス:酸素ガス(放電ガスとしても機能する。)との混合ガス)を供給量比が幅手方向端部領域/幅手方向非端部領域=1.05/1となるように幅手方向で異なるように調整し、プラズマCVD法による薄膜形成を行い、幅手方向非端部領域の層厚が600nmのガスバリアー性積層フィルムを得た。
成膜条件は、下記のように設定した。
First, a biaxially stretched polyethylene naphthalate film (PEN film, thickness: 100 μm, width: 350 mm, manufactured by Teijin DuPont Films, Inc., trade name “Teonex Q65FA”) is used as a base material, and this is attached to the original winding roller. did.
Next, plasma is generated between the pair of film forming rollers, and a film forming gas (raw material gas: hexamethyldisiloxane (HMDSO) and reaction gas: oxygen gas (also functions as a discharge gas) is generated in this discharge region. The gas mixture is adjusted to be different in the width direction so that the supply amount ratio is width direction end region / width direction non-end region = 1.05 / 1, and a thin film is formed by plasma CVD. A gas barrier laminate film having a thickness of 600 nm in the width direction non-end region was obtained.
The film forming conditions were set as follows.

成膜ガスの混合比(ヘキサメチルジシロキサン/酸素):1/10
真空チャンバー内の真空度:3Pa
プラズマ発生用電源からの印加電圧:±1.0kV
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.5m/min
投入電力:3kW/m幅
成膜ローラーの表面温度:30℃
成膜ローラーの磁力:基準
成膜ローラーの形状(中央部径/端部径):1
成膜ローラーに入る前の加温装置により加熱された基材の温度:60℃
Deposition gas mixture ratio (hexamethyldisiloxane / oxygen): 1/10
Degree of vacuum in the vacuum chamber: 3Pa
Applied voltage from power supply for plasma generation: ± 1.0 kV
Frequency of power source for plasma generation: 70 kHz
Film transport speed: 0.5 m / min
Input power: 3 kW / m width film forming roller surface temperature: 30 ° C.
Magnetic force of film forming roller: shape of reference film forming roller (center diameter / end diameter): 1
Temperature of the substrate heated by the heating device before entering the film forming roller: 60 ° C

(2)ガスバリアー性積層フィルム2の作製
ガスバリアー性積層フィルム1の作製において、成膜ローラーに入る前の加温装置により加熱された基材の温度を55℃に変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム2を作製した。
(2) Manufacture of gas barrier laminate film 2 In preparation of gas barrier laminate film 1, the same applies except that the temperature of the substrate heated by the heating device before entering the film forming roller was changed to 55 ° C. A gas barrier laminated film 2 was produced.

(3)ガスバリアー性積層フィルム3の作製
ガスバリアー性積層フィルム1の作製において、成膜ローラーに入る前の加温装置により加熱された基材の温度を50℃に変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム3を作製した。
(3) Manufacture of gas barrier laminate film 3 In preparation of gas barrier laminate film 1, the same applies except that the temperature of the substrate heated by the heating device before entering the film forming roller was changed to 50 ° C. A gas barrier laminate film 3 was produced.

(4)ガスバリアー性積層フィルム4の作製
ガスバリアー性積層フィルム1の作製において、成膜条件を下記のように変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム4を作製した。
(4) Preparation of gas barrier laminate film 4 Gas barrier laminate film 4 was prepared in the same manner as in preparation of gas barrier laminate film 1 except that the film formation conditions were changed as follows.

成膜ガスの混合比(ヘキサメチルジシロキサン/酸素):1/10
真空チャンバー内の真空度:3Pa
プラズマ発生用電源からの印加電圧:±1.0kV
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.5m/min
投入電力:3kW/m幅
成膜ローラーの表面温度:(上流側)0℃→20℃→40℃→50℃(下流側)
成膜ローラーの磁力:基準
成膜ローラーの形状(中央部径/端部径):1
成膜ローラーに入る前の加温装置により加熱された基材の温度:25℃
Deposition gas mixture ratio (hexamethyldisiloxane / oxygen): 1/10
Degree of vacuum in the vacuum chamber: 3Pa
Applied voltage from power supply for plasma generation: ± 1.0 kV
Frequency of power source for plasma generation: 70 kHz
Film transport speed: 0.5 m / min
Input power: Surface temperature of 3 kW / m width film forming roller: (Upstream side) 0 ° C. → 20 ° C. → 40 ° C. → 50 ° C. (Downstream side)
Magnetic force of film forming roller: shape of reference film forming roller (center diameter / end diameter): 1
Temperature of the substrate heated by the heating device before entering the film forming roller: 25 ° C.

(5)ガスバリアー性積層フィルム5の作製
ガスバリアー性積層フィルム4の作製において、成膜ローラーの表面温度を搬送方向上流側から下流側に向かって、5℃→30℃→50℃→70℃と変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム5を作製した。
(5) Production of Gas Barrier Laminate Film 5 In production of the gas barrier laminate film 4, the surface temperature of the film forming roller is 5 ° C. → 30 ° C. → 50 ° C. → 70 ° C. from the upstream side to the downstream side in the transport direction. A gas barrier laminate film 5 was produced in the same manner except that the above was changed.

(6)ガスバリアー性積層フィルム6の作製
ガスバリアー性積層フィルム1の作製において、成膜条件を下記のように変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム6を作製した。
(6) Production of gas barrier laminate film 6 A gas barrier laminate film 6 was produced in the same manner as in the production of the gas barrier laminate film 1 except that the film formation conditions were changed as follows.

成膜ガスの混合比(ヘキサメチルジシロキサン/酸素):1/10
真空チャンバー内の真空度:3Pa
プラズマ発生用電源からの印加電圧:±1.0kV
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.5m/min
投入電力:3kW/m幅
成膜ローラーの表面温度:30℃
成膜ローラーの磁力:基準に対して、(上流側)×50%→×85%→×115%→×150%(下流側)
成膜ローラーの形状(中央部径/端部径):1
成膜ローラーに入る前の加温装置により加熱された基材の温度:25℃
Deposition gas mixture ratio (hexamethyldisiloxane / oxygen): 1/10
Degree of vacuum in the vacuum chamber: 3Pa
Applied voltage from power supply for plasma generation: ± 1.0 kV
Frequency of power source for plasma generation: 70 kHz
Film transport speed: 0.5 m / min
Input power: 3 kW / m width film forming roller surface temperature: 30 ° C.
Magnetic force of film forming roller: (Upstream side) x 50% → x 85% → x 115% → x 150% (downstream side)
Deposition roller shape (center diameter / end diameter): 1
Temperature of the substrate heated by the heating device before entering the film forming roller: 25 ° C.

(7)ガスバリアー性積層フィルム7の作製
ガスバリアー性積層フィルム6の作製において、成膜ローラーの磁力を基準に対し、搬送方向上流側から下流側に向かって、×75%→×100%→×150%→×200%と変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム7を作製した。
(7) Production of Gas Barrier Laminate Film 7 In production of the gas barrier laminate film 6, x75% → x100% → from the upstream side to the downstream side in the transport direction with respect to the magnetic force of the film forming roller. A gas barrier laminate film 7 was produced in the same manner except that x150% was changed to x200%.

(8)ガスバリアー性積層フィルム8の作製
ガスバリアー性積層フィルム1の作製において、成膜条件を下記のように変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム8を作製した。
(8) Production of Gas Barrier Laminate Film 8 Gas barrier laminate film 8 was produced in the same manner as in production of gas barrier laminate film 1 except that the film formation conditions were changed as follows.

成膜ガスの混合比(ヘキサメチルジシロキサン/酸素):1/10
真空チャンバー内の真空度:3Pa
プラズマ発生用電源からの印加電圧:±1.0kV
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.5m/min
投入電力:3kW/m幅
成膜ローラーの表面温度:30℃
成膜ローラーの磁力:基準
成膜ローラーの形状(中央部径/端部径):1.02
成膜ローラーに入る前の加温装置により加熱された基材の温度:50℃
Deposition gas mixture ratio (hexamethyldisiloxane / oxygen): 1/10
Degree of vacuum in the vacuum chamber: 3Pa
Applied voltage from power supply for plasma generation: ± 1.0 kV
Frequency of power source for plasma generation: 70 kHz
Film transport speed: 0.5 m / min
Input power: 3 kW / m width film forming roller surface temperature: 30 ° C.
Magnetic force of film forming roller: shape of reference film forming roller (center part diameter / end part diameter): 1.02
Temperature of substrate heated by heating device before entering film forming roller: 50 ° C

(9)ガスバリアー性積層フィルム9の作製
ガスバリアー性積層フィルム8の作製において、成膜ローラーとして中央部径/端部径が1.05である成膜ローラーに変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム9を作製した。
(9) Preparation of gas barrier laminate film 9 In preparation of the gas barrier laminate film 8, except that the film formation roller was changed to a film formation roller having a central part diameter / end part diameter of 1.05, A gas barrier laminate film 9 was produced.

(10)ガスバリアー性積層フィルム10の作製
ガスバリアー性積層フィルム1の作製において、成膜条件を下記のように変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム10を作製した。
(10) Production of Gas Barrier Laminate Film 10 Gas barrier laminate film 10 was produced in the same manner as in production of gas barrier laminate film 1 except that the film formation conditions were changed as follows.

成膜ガスの混合比(ヘキサメチルジシロキサン/酸素):1/10
真空チャンバー内の真空度:3Pa
プラズマ発生用電源からの印加電圧:±1.0kV
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.5m/min
投入電力:0.5kW/m幅
成膜ローラーの表面温度:30℃
成膜ローラーの磁力:基準
成膜ローラーの形状(中央部径/端部径):1
成膜ローラーに入る前の加温装置により加熱された基材の温度:25℃
Deposition gas mixture ratio (hexamethyldisiloxane / oxygen): 1/10
Degree of vacuum in the vacuum chamber: 3Pa
Applied voltage from power supply for plasma generation: ± 1.0 kV
Frequency of power source for plasma generation: 70 kHz
Film transport speed: 0.5 m / min
Input power: 0.5 kW / m width film forming roller surface temperature: 30 ° C.
Magnetic force of film forming roller: shape of reference film forming roller (center diameter / end diameter): 1
Temperature of the substrate heated by the heating device before entering the film forming roller: 25 ° C.

(11)ガスバリアー性積層フィルム11の作製
ガスバリアー性積層フィルム1の作製において、成膜条件を下記のように変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム11を作製した。
(11) Production of Gas Barrier Laminate Film 11 Gas barrier laminate film 11 was produced in the same manner as in production of gas barrier laminate film 1 except that the film formation conditions were changed as follows.

成膜ガスの混合比(ヘキサメチルジシロキサン/酸素):1/10
真空チャンバー内の真空度:3Pa
プラズマ発生用電源からの印加電圧:±1.0kV
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.5m/min
投入電力:3kW/m幅
成膜ローラーの表面温度:30℃
成膜ローラーの磁力:基準
成膜ローラーの形状(中央部径/端部径):1
成膜ローラーに入る前の加温装置により加熱された基材の温度:25℃
Deposition gas mixture ratio (hexamethyldisiloxane / oxygen): 1/10
Degree of vacuum in the vacuum chamber: 3Pa
Applied voltage from power supply for plasma generation: ± 1.0 kV
Frequency of power source for plasma generation: 70 kHz
Film transport speed: 0.5 m / min
Input power: 3 kW / m width film forming roller surface temperature: 30 ° C.
Magnetic force of film forming roller: shape of reference film forming roller (center diameter / end diameter): 1
Temperature of the substrate heated by the heating device before entering the film forming roller: 25 ° C.

(12)ガスバリアー性積層フィルム12の作製
ガスバリアー性積層フィルム1の作製において、成膜条件を下記のように変更した以外は同様にして、ガスバリアー性積層フィルム12を作製した。
(12) Production of Gas Barrier Laminate Film 12 Gas barrier laminate film 12 was produced in the same manner as in production of gas barrier laminate film 1 except that the film formation conditions were changed as follows.

成膜ガスの混合比(ヘキサメチルジシロキサン/酸素):1/10
真空チャンバー内の真空度:3Pa
プラズマ発生用電源からの印加電圧:±1.0kV
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.5m/min
投入電力:3kW/m幅
成膜ローラーの表面温度:30℃
成膜ローラーの磁力:基準
成膜ローラーの形状(中央部径/端部径):1
成膜ローラーに入る前の加温装置により加熱された基材の温度:40℃
Deposition gas mixture ratio (hexamethyldisiloxane / oxygen): 1/10
Degree of vacuum in the vacuum chamber: 3Pa
Applied voltage from power supply for plasma generation: ± 1.0 kV
Frequency of power source for plasma generation: 70 kHz
Film transport speed: 0.5 m / min
Input power: 3 kW / m width film forming roller surface temperature: 30 ° C.
Magnetic force of film forming roller: shape of reference film forming roller (center diameter / end diameter): 1
Temperature of the substrate heated by the heating device before entering the film forming roller: 40 ° C

≪ガスバリアー性積層フィルムの評価≫
(1)水蒸気透過率の評価(WVTR性能)
作製した各ガスバリアー性積層フィルムについて、以下の測定方法により、水蒸気透過率を算出した。
≪Evaluation of gas barrier laminate film≫
(1) Evaluation of water vapor transmission rate (WVTR performance)
About each produced gas-barrier laminated | multilayer film, the water-vapor-permeation rate was computed with the following measuring methods.

(装置)
蒸着装置:日本電子(株)製真空蒸着装置JEE−400
恒温恒湿度オーブン:Yamato Humidic ChamberIG47M
(原材料)
水分と反応して腐食する金属:カルシウム(粒状)
水蒸気不透過性の金属:アルミニウム(φ3〜5mm、粒状)
(apparatus)
Vapor deposition device: JE-400, a vacuum vapor deposition device manufactured by JEOL Ltd.
Constant temperature and humidity oven: Yamato Humidic Chamber IG47M
(raw materials)
Metal that reacts with water and corrodes: Calcium (granular)
Water vapor-impermeable metal: Aluminum (φ3-5mm, granular)

(水蒸気バリア性評価用セルの作製)
真空蒸着装置(日本電子製真空蒸着装置 JEE−400)を用い、透明導電膜を付ける前のガスバリアー性積層フィルム試料の蒸着させたい部分(12mm×12mmを9箇所)以外をマスクし、金属カルシウムを蒸着させた。その後、真空状態のままマスクを取り去り、シート片側全面にアルミニウムをもう一つの金属蒸着源から蒸着させた。アルミニウム封止後、真空状態を解除し、速やかに乾燥窒素ガス雰囲気下で、厚さ0.2mmの石英ガラスに封止用紫外線硬化樹脂(ナガセケムテックス製)を介してアルミニウム封止側と対面させ、紫外線を照射することで、評価用セルを作製した。
得られた両面を封止した試料を60℃、90%RHの高温高湿下で保存し、特開2005−283561号公報記載の方法に基づき、金属カルシウムの腐食量からセル内に透過した水分量を計算した。得られた水分量から、下記基準に従って評価した。
評価結果を表1に示す。
(Preparation of water vapor barrier property evaluation cell)
Using a vacuum vapor deposition device (JEOL-made vacuum vapor deposition device JEE-400), mask the gas barrier laminated film sample other than the part to be vapor-deposited before applying the transparent conductive film (9 locations of 12 mm x 12 mm), and use metallic calcium Was evaporated. Thereafter, the mask was removed in a vacuum state, and aluminum was deposited from another metal deposition source on the entire surface of one side of the sheet. After aluminum sealing, the vacuum state is released, and immediately facing the aluminum sealing side through a UV-curable resin for sealing (made by Nagase ChemteX) on quartz glass with a thickness of 0.2 mm in a dry nitrogen gas atmosphere The cell for evaluation was produced by irradiating with ultraviolet rays.
The obtained sample with both sides sealed is stored at 60 ° C. and 90% RH under high temperature and high humidity, and moisture permeated into the cell from the corrosion amount of metallic calcium based on the method described in JP-A-2005-283561. The amount was calculated. From the obtained water content, it evaluated according to the following reference | standard.
The evaluation results are shown in Table 1.

◎:1×10−2g/(m・day)未満
○:1×10−2g/(m・day)以上1×10−1g/(m・day)以下
×:1×10−1g/(m・day)より多い
A: Less than 1 × 10 −2 g / (m 2 · day) ○: 1 × 10 −2 g / (m 2 · day) or more and 1 × 10 −1 g / (m 2 · day) or less ×: 1 × More than 10 −1 g / (m 2 · day)

(2)均一性評価
得られた各ガスバリアー性積層フィルムの均一性の評価方法について、図4を参照しながら説明する。
得られたCVD膜について、XPSデプスプロファイルを測定し、膜の深さ方向の元素組成のうち、炭素成分比率の平均値を算出した。
具体的には、基材幅手方向Yの両端部から10cmを除いた領域T内において、搬送方向Xにおける製品有効長の、前方及び後方それぞれの端部から1mの位置、並びに中央にて、幅手方向Yにそれぞれ等間隔に5点の測定点(それぞれ図4中の符号Ma、Mb及びMc)を設け、各測定点の炭素成分比率の平均値を測定した。スパッタ法としては、エッチングイオン種としてアルゴン(Ar)を用いた希ガスイオンスパッタ法を採用し、そのエッチング速度は、0.05nm/sec(SiO熱酸化膜換算値)とした。ここで、製品有効長とは、各種製造条件が安定した領域の搬送方向Xにおける長さをいう。
得られた各測定点における炭素成分比率の平均値のうち、最大値と最小値との差の絶対値を算出し、下記基準に従って評価した。
評価結果を表1に示す。
(2) Uniformity evaluation A method for evaluating the uniformity of each gas barrier laminate film obtained will be described with reference to FIG.
With respect to the obtained CVD film, the XPS depth profile was measured, and the average value of the carbon component ratio in the elemental composition in the depth direction of the film was calculated.
Specifically, in the region T excluding 10 cm from both ends of the substrate width direction Y, the product effective length in the transport direction X, 1 m from the front and rear ends, and the center, Five measurement points (symbols Ma, Mb, and Mc in FIG. 4 respectively) were provided at equal intervals in the width direction Y, and the average value of the carbon component ratio at each measurement point was measured. As the sputtering method, a rare gas ion sputtering method using argon (Ar + ) as an etching ion species was adopted, and the etching rate was set to 0.05 nm / sec (converted to a SiO 2 thermal oxide film). Here, the product effective length refers to the length in the transport direction X of an area where various manufacturing conditions are stable.
Of the average value of the carbon component ratio at each measurement point, the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value was calculated and evaluated according to the following criteria.
The evaluation results are shown in Table 1.

◎:0%以上1%未満
○:1%以上2%未満
△:2%以上4%未満
×:4%以上
◎: 0% or more and less than 1% ○: 1% or more and less than 2% △: 2% or more and less than 4% ×: 4% or more

なお、表1中、搬送方向上流側から下流側に向かって、成膜ローラーNo.1〜成膜ローラーNo.4とする。   In Table 1, from the upstream side to the downstream side in the transport direction, the film forming roller No. 1 to film forming roller No. 1 4

Figure 2015060234
Figure 2015060234

(3)まとめ
表1から明らかなように、本発明の成膜装置を用いて作製したガスバリアー性積層フィルム1〜9は、ガスバリアー性積層フィルム10〜12と比較して、ガスバリアー性に優れ、膜の深さ方向の元素組成分布が均一であることがわかる。特に、ガスバリアー性積層フィルム10においては、投入電力が小さいためガスバリアー性に劣り、ガスバリアー性積層フィルム11及び12においては、成膜直前の樹脂基材と、薄膜層を形成する工程における樹脂基材との温度差が10℃以上であるため、炭素組成分布が均一ではなかった。
(3) Summary As is clear from Table 1, the gas barrier laminate films 1-9 produced using the film forming apparatus of the present invention are more gas barrier than the gas barrier laminate films 10-12. It can be seen that the element composition distribution in the depth direction of the film is excellent and uniform. In particular, the gas barrier laminate film 10 is inferior in gas barrier properties because the input power is small, and in the gas barrier laminate films 11 and 12, the resin base material immediately before film formation and the resin in the step of forming a thin film layer are used. Since the temperature difference with the substrate was 10 ° C. or more, the carbon composition distribution was not uniform.

以上から、薄膜層が形成された樹脂基材の幅手方向両端部から10cmの領域を除いた内側の領域に、幅手方向に沿って等間隔に3点以上の測定点を設け、測定点におけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、各測定点における炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となるように制御することが、機能性フィルムのフィルム特性を維持しつつ、シワの発生を抑制することに有用であることが確認できた。   From the above, three or more measurement points are provided at equal intervals along the width direction in the inner area excluding the 10 cm area from both widthwise ends of the resin base material on which the thin film layer is formed. Of the elemental composition distributions in the depth direction of the film measured by X-ray photoelectron spectroscopy, the average value of the carbon component ratio at each measurement point is calculated, and the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value is 2% It was confirmed that control to be less than the value was useful for suppressing the generation of wrinkles while maintaining the film characteristics of the functional film.

本発明は、機能性フィルムのフィルム特性を維持しつつ、シワの発生を抑制ことができる成膜方法及び成膜装置を提供することに、特に好適に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be particularly suitably used for providing a film forming method and a film forming apparatus capable of suppressing the generation of wrinkles while maintaining the film characteristics of a functional film.

1 樹脂基材
2 ガスバリアー層
10 真空チャンバー
11 底面
20 成膜領域
21,22,210,220 成膜ローラー
23,24 磁場発生装置
25 電源
26 供給口
27 排気口
31 加温装置
41 元巻きローラー
42 巻取りローラー
43〜46 搬送ローラー
50 真空ポンプ
A,B 成膜装置
F ガスバリアー性フィルム
Ma,Mb,Mc 測定点
T 領域
X 搬送方向
Y 幅手方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resin base material 2 Gas barrier layer 10 Vacuum chamber 11 Bottom surface 20 Film-forming area | region 21, 22, 210, 220 Film-forming roller 23, 24 Magnetic field generator 25 Power supply 26 Supply port 27 Exhaust port 31 Heating device 41 Original winding roller 42 Winding rollers 43 to 46 Conveying roller 50 Vacuum pump A, B Film forming device F Gas barrier film Ma, Mb, Mc Measuring point T Area X Conveying direction Y Width direction

Claims (14)

真空チャンバー内において、樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜方法であって、
少なくとも一組の下記工程(1)〜(5)を有し、かつ、
前記一組の工程において投入する電力を前記樹脂基材幅1mあたり1kW以上としたとき、前記薄膜層が形成された前記樹脂基材の幅手方向両端部から10cmの領域を除いた内側の領域に、幅手方向に沿って等間隔に3点以上の測定点を設け、前記測定点におけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、各前記測定点における炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となるように制御することを特徴とする成膜方法。
工程(1):対向配置させる前記樹脂基材間の対向空間に成膜ガスを供給する工程
工程(2):前記対向空間に膨らんだ無終端のトンネル状の磁場を形成する工程
工程(3):前記対向空間にプラズマを発生させる工程
工程(4):前記樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する工程
工程(5):前記対向空間の成膜ガスを排気する工程
In a vacuum chamber, a resin base material is disposed oppositely, and a film forming method for forming a thin film layer on the resin base material,
At least one set of the following steps (1) to (5), and
When the electric power input in the set of steps is 1 kW or more per 1 m of the width of the resin base material, the inner area excluding the area of 10 cm from both widthwise ends of the resin base material on which the thin film layer is formed Three or more measurement points are provided at equal intervals along the width direction, and the carbon component at each measurement point in the element composition distribution in the depth direction of the film by X-ray photoelectron spectroscopy measurement at the measurement point. A film forming method, wherein an average value of ratios is calculated, and control is performed so that an absolute value of a difference between the maximum value and the minimum value is less than 2%.
Step (1): Step of supplying a film forming gas to the facing space between the resin bases arranged to face each other Step (2): Step of forming an endless tunnel-like magnetic field swelled in the facing space Step (3) Step of generating plasma in the facing space Step (4): Positioning the resin base material facing each other and forming a thin film layer on the resin base material Step (5): Exhausting the film forming gas in the facing space Process
前記薄膜層を形成する工程前に、前記樹脂基材を加温する工程を有し、成膜直前の前記樹脂基材温度と、前記薄膜層を形成する工程における前記樹脂基材との温度差を10℃以下とすることを特徴とする請求項1に記載の成膜方法。   Before the step of forming the thin film layer, the method includes a step of heating the resin base material, and the temperature difference between the resin base material temperature immediately before film formation and the resin base material in the step of forming the thin film layer The film forming method according to claim 1, wherein the temperature is set to 10 ° C. or lower. 各前記成膜ローラーの表面温度を、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に高くすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 1, wherein the surface temperature of each of the film forming rollers is increased stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction. 各前記成膜ローラーの磁力を、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に大きくすることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の成膜方法。   4. The film forming method according to claim 1, wherein the magnetic force of each of the film forming rollers is increased stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction. 前記成膜ローラーの表面温度を、軸方向端部から中央部に向かって低くすることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の成膜方法。   The film forming method according to any one of claims 1 to 4, wherein a surface temperature of the film forming roller is lowered from an axial end portion toward a central portion. 前記成膜ローラーの磁力を、軸方向端部から中央部に向かって小さくすることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の成膜方法。   The film forming method according to any one of claims 1 to 5, wherein the magnetic force of the film forming roller is reduced from an axial end toward a center. 前記成膜ローラーの断面径が、軸方向中央部から端部に向かって小さいことを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の成膜方法。   The film forming method according to any one of claims 1 to 6, wherein a cross-sectional diameter of the film forming roller is small from an axially central portion toward an end portion. 真空チャンバー内において、樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜装置であって、
少なくとも一組の下記手段(1)〜(5)を有し、かつ、
前記一組の手段において投入する電力を前記樹脂基材幅1mあたり1kW以上としたとき、前記薄膜層が形成された前記樹脂基材の幅手方向両端部から10cmの領域を除いた内側の領域に、幅手方向に沿って等間隔に3点以上の測定点を設け、前記3点以上の測定点におけるX線光電子分光法測定による膜の深さ方向の元素組成分布のうち、各前記測定点における炭素成分比率の平均値を算出し、そのうちの最大値と最小値との差の絶対値が2%未満となるように制御することを特徴とする成膜装置。
手段(1):対向配置させる前記樹脂基材間の対向空間に成膜ガスを供給する供給口
手段(2):前記対向空間に膨らんだ無終端のトンネル状の磁場を形成する磁場発生装置
手段(3):前記対向空間にプラズマを発生させる電源
手段(4):前記樹脂基材上に薄膜層を形成する一対の成膜ローラー
手段(5):前記対向空間の前記成膜ガスを排気する排気口
In a vacuum chamber, a resin substrate is disposed oppositely, and a film forming apparatus for forming a thin film layer on the resin substrate,
Having at least one set of the following means (1) to (5), and
When the electric power input in the set of means is 1 kW or more per 1 m of the width of the resin base material, the inner area excluding the area of 10 cm from both widthwise ends of the resin base material on which the thin film layer is formed In addition, three or more measurement points are provided at equal intervals along the width direction, and each of the above-mentioned measurement values of the element composition distribution in the depth direction of the film by X-ray photoelectron spectroscopy measurement at the three or more measurement points is measured. A film forming apparatus, wherein an average value of carbon component ratios at points is calculated and controlled so that an absolute value of a difference between the maximum value and the minimum value thereof is less than 2%.
Means (1): Supply port for supplying a film forming gas to the facing space between the resin bases arranged to face each other Means (2): Magnetic field generator for forming an endless tunnel-like magnetic field swelled in the facing space (3): Power source for generating plasma in the facing space Means (4): A pair of film forming rollers for forming a thin film layer on the resin substrate Means (5): Exhausting the film forming gas in the facing space exhaust port
前記樹脂基材を前記一対の成膜ローラーに搬送する前に、前記樹脂基材を加温する加温装置を有し、成膜直前の前記樹脂基材温度と、前記一対の成膜ローラーを用いて薄膜層を形成する工程における前記樹脂基材との温度差を10℃以下とすることを特徴とする請求項8に記載の成膜装置。   Before transporting the resin base material to the pair of film forming rollers, a heating device for heating the resin base material is provided, and the resin base material temperature immediately before film formation and the pair of film forming rollers are The film forming apparatus according to claim 8, wherein a temperature difference with the resin base material in the step of forming a thin film layer is 10 ° C. or less. 各前記成膜ローラーの表面温度が、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に高くなっていることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の成膜装置。   10. The film forming apparatus according to claim 8, wherein the surface temperature of each of the film forming rollers increases stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction. 各前記成膜ローラーの磁力が、搬送方向の上流側から下流側に向かって段階的に大きくなっていることを特徴とする請求項8から請求項10までのいずれか一項に記載の成膜装置。   11. The film formation according to claim 8, wherein the magnetic force of each of the film formation rollers increases stepwise from the upstream side to the downstream side in the transport direction. apparatus. 前記成膜ローラーの表面温度が、軸方向端部から中央部に向かって低くなっていることを特徴とする請求項8から請求項11までのいずれか一項に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to any one of claims 8 to 11, wherein a surface temperature of the film forming roller decreases from an axial end portion toward a central portion. 前記成膜ローラーの磁力が、軸方向端部から中央部に向かって小さくなっていることを特徴とする請求項8から請求項12までのいずれか一項に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to any one of claims 8 to 12, wherein a magnetic force of the film forming roller decreases from an axial end portion toward a central portion. 前記成膜ローラーの断面径が、軸方向中央部から端部に向かって小さくなっていることを特徴とする請求項8から請求項13までのいずれか一項に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to any one of claims 8 to 13, wherein a cross-sectional diameter of the film forming roller decreases from an axially central portion toward an end portion.
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