KR101624863B1

KR101624863B1 - 유기 박막 형성 장치

Info

Publication number: KR101624863B1
Application number: KR1020157002240A
Authority: KR
Inventors: 카주히코 사이토; 마사유키 이지마; 타카요시 히로노; 켄지 나카모리
Original assignee: 울박, 인크
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2016-05-27
Also published as: TWI523961B; CN104379797B; EP2868767A1; US20150114290A1; CN104379797A; WO2014002842A1; JP5953374B2; TW201413017A; EP2868767B1; EP2868767A4; JPWO2014002842A1; KR20150022021A

Abstract

본 발명은 가열에 의해 생성된 유기 화합물의 증기에 의해 고성막율로 유기 박막을 형성한다.　 성막실(43)을 버퍼실(42)의 내부에 배치하고, 중앙 롤러(17)의 일부 측면을 성막실 개구(54)로부터 성막실(43)내에 삽입하고, 그 부분의 측면에 밀착시키면서, 기재 필름(23)을 주행시킨다. 성막실(43)에 접속된 증기 생성 장치(26)로부터 증기를 캐리어 가스에 의해 운반하고, 냉각 장치(30)에 의해 중앙 롤러(17)를 냉각하고, 기재 필름(23)을 증기의 응집 온도 이하의 온도로 냉각하고, 성막실(43) 내에 방출된 증기에 의해 기재 필름(23)의 표면에 유기 원료층(35)을 형성하고, 중앙 롤러(17)를 회전시켜 경화실(44)에 있어서 에너지선을 조사하고, 경화시킨다. 버퍼실(42)은 저압력으로 진공 배기하고, 성막실 개구(54)로부터 유출된 캐리어 가스와 증기가 경화실(44)이나 롤실(41)에 유입되지 않도록 되어 있다.

Description

유기 박막 형성 장치{ORGANIC THIN FILM FORMATION DEVICE}

본 발명은 유기 박막 형성 장치와 관련된 것으로, 특히, 진공 분위기중에서 필름상에 유기 박막을 형성하는 유기 박막 형성 장치에 관한 것이다.

진공 분위기중에서 유기 박막을 필름상에 형성하는 박막 형성 장치는 종래부터 이용되고 있고, 금속 박막이나 유기 박막을 필름에 형성하고, 식품 포장용의 필름이나 전자 부품용의 필름을 생산하고 있다.

상기 장치를 도 5에 도시하면, 상기 유기 박막 형성 장치(101)는 진공조(111)를 가지고 있고, 진공조(111)내에는 성막 대상의 기재 필름(105)을 권취한 원반(原反)롤(102)과 원반롤(102)로부터 권출(unwind)된 기재 필름(105)을 권취하는 권취 장치(103)가 배치되어 있다.

기재 필름(105)에 유기 박막을 형성하기 위해서는, 먼저, 원반롤(102)로부터 기재 필름(105)을 권출하고, 진공조(111)의 중앙에 배치된 중앙 롤러(104) 측면의 일부에 기재 필름(105)의 이면을 접촉시킨 상태에서 권출한 부분의 선단을 권취 장치(103)에 부착한다.

진공조(111)내를 진공 펌프(109)에 의하여 진공 배기하고, 기재 필름(105)과 중앙 롤러(104)의 표면이 슬라이딩하지 않도록 중앙 롤러(104)를 회전시켜, 원반롤(102)로부터 기재 필름(105)을 권출하고, 권출한 기재 필름(105)을 권취 장치(103)로 권취한다.

중앙 롤러(104)와 기재 필름(105)이 접촉하는 부분과 대면하는 위치에는 증기 발생 장치(106)가 배치되어 있고, 가열 장치(107)에 의하여, 증기 발생 장치(106)내에 배치된 유기 재료를 가열하면, 증기 발생 장치(106)내에서 유기 재료의 증기가 발생하고, 증기 발생 장치(106)의 방출구로부터 중앙 롤러(104)를 향해 유기 재료의 증기가 방출된다. 방출구와 대면하는 위치에서는 중앙 롤러(104)와 접촉하면서 기재 필름(105)이 이동하고 있고, 유기 재료의 증기는 방출구와 대면하는 위치에서 이동중의 기재 필름(105)의 표면에 도달하고, 유기 박막이 그 표면에 형성되고, 권취 장치(103)에 의해 권취되고, 권취 롤(108)을 얻을 수 있다.

그러나, 상기와 같은 유기 박막 형성 장치(101)에서는, 유기 재료의 경화가 불충분하고, 권취전에 경화 반응을 촉진시키는 기술이 요구되고 있다.

또한, 기재 필름(105)상에 형성되는 유기 박막에는 막 두께의 균일성이나, 진공조(111)의 내부가 진공조(111)내에 방출된 유기 재료 증기에 의해 오염되지 않게 하는 기술이 요구되고 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 공표 특허 2000-508089호 공보 특허 문헌 2 : 일본국 공개 특허 2010-236076호 공보 특허 문헌 3 : 일본국 특허 제 3502261호

본 발명은 상기 종래 기술의 불편함을 해결하기 위해서 창작된 것이며, 그 목적은 증기에 의해 진공조내가 오염되지 않고, 경화된 유기 박막을 고성막율로 형성하는 유기 박막 형성 장치를 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 진공조와, 증기 방출 장치와, 에너지선 사출 장치와, 권출장치와, 권취 장치와, 원통형의 중앙 롤러를 가지고, 상기 권출장치에 장착된 기재 필름의 원반롤이 권출되고, 권출된 기재 필름은 이면이 상기 중앙 롤러의 측면과 접촉하면서 상기 진공조내를 주행하고, 상기 권취 장치에 의해 권취되는 동안에, 상기 증기 방출 장치의 방출구로부터 상기 진공조내에 방출된 유기 화합물의 증기가 상기 중앙 롤러의 측면에 접촉되는 부분의 상기 기재 필름의 표면에 도달하고, 유기 원료층이 형성된 후, 상기 에너지선 사출 장치의 사출부로부터 사출된 에너지선이 상기 유기 원료층에 조사되고, 상기 유기 원료층내의 상기 유기 화합물이 화학 반응하고, 유기 박막이 형성되는 박막 형성 장치이며, 상기 진공조의 외부에는, 상기 유기 화합물의 증기를 생성하고, 상기 증기 방출 장치에 공급하는 증기 생성 장치가 배치되고, 상기 진공조의 내부에는, 버퍼실이 배치되고, 상기 진공조내부이며 상기 버퍼실의 외부에는 경화실이 배치되고, 상기 버퍼실의 내부에는 성막실이 배치되고, 상기 버퍼실과, 상기 성막실과, 상기 경화실은 각각 진공 배기 장치에 접속되고, 상기 방출구는 상기 성막실의 내부에 배치되고, 상기 사출부는 상기 경화실에 배치되고, 상기 중앙 롤러는 상기 버퍼실에 위치하는 회전축선을 중심으로 하여 회전하도록 배치되고, 상기 성막실을 형성하는 성막실 격벽 가운데, 상기 회전축선과 상기 방출구와의 사이에 위치하는 부분에 성막실 개구가 설치되고, 상기 방출구와 상기 중앙 롤러의 측면이 대면하고, 상기 경화실을 형성하는 경화실 격벽 가운데, 상기 회전축선과 상기 사출부와의 사이에 위치하는 부분에 경화실 개구가 설치되고, 상기 사출부와 상기 중앙 롤러의 측면이 대면하도록 구성된 박막 형성 장치이다.

또한, 본 발명은 상기 중앙 롤러에는 냉각 장치가 접속되고, 상기 냉각 장치는 상기 중앙 롤러와 상기 냉각 장치와의 사이에 냉각 매체를 순환시키고, 상기 중앙 롤러를 냉각하도록 구성된 박막 형성 장치이다.

또한, 본 발명은 상기 중앙 롤러 측면의 상기 방출구와 대면하는 부분은 상기 성막실 개구로부터 상기 성막실의 내부에 삽입되고, 상기 중앙 롤러 측면의 상기 사출부와 대면하는 부분은 상기 경화실 개구로부터 상기 경화실의 내부에 삽입된 박막 형성 장치이다.

또한, 본 발명은 상기 증기 생성 장치에 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 장치를 가지고, 상기 캐리어 가스와 상기 유기 화합물의 증기가 혼합된 혼합 가스가 상기 방출구로부터 방출되는 박막 형성 장치이다.

또한, 본 발명은 상기 진공 배기 장치에 의해, 상기 성막실의 압력은 상기 버퍼실의 압력보다도 높아지고, 상기 경화실의 압력은 상기 버퍼실보다도 낮아지도록 진공 배기되는 박막 형성 장치이다.

본 발명은 증기 생성실이 진공조의 외부에 배치되고, 성막실 개구가 버퍼실의 내부에 배치되어 있기 때문에, 유기 화합물의 보충이 용이하고, 유기 화합물로부터 생성된 증기가 경화실이나 롤실에 유입되는 일은 없다.

중앙 롤러를 증기의 응축 온도 이하의 온도로 냉각하고 있기 때문에, 가열로 형성된 유기 화합물의 증기를 응축(기체의 액화 외, 기체의 고체화도 포함되는 것으로 한다)시킬 수 있고, 응축에 의해 형성된 유기 원료층을 에너지 수지로 경화시키므로, 강인한 유기 박막을 얻을 수 있다.

또한, 생성된 증기를 캐리어 가스가 운반하므로, 다량의 증기를 증기 생성실로부터 성막실에 공급할 수 있고, 성막율을 빠르게 할 수 있다.

또한, 한 개의 중앙 롤러로, 유기 원료층의 형성과, 유기 원료층의 경화를 행하고 있으므로, 진공조의 체적을 작게 할 수 있다.

도 1은 본원 발명의 박막 형성 장치를 설명하기 위한 도면이며,
도 2의 (a), (b)는 방출구를 설명하기 위한 도면이며,
도 3의 (a)는 성막실 개구를 설명하기 위한 도면이며,　(b)는 경화실 개구를 설명하기 위한 도면이며,
도 4의 (a)는 기재 필름상에 유기 원료층이 형성된 상태를 나타내는 도면이며,　(b)는 유기 원료층으로부터 폴리머의 유기 박막이 형성된 상태를 나타내는 도면이며,
도 5는 종래 기술의 박막 형성 장치도면이다.

도 1은 본 발명의 박막 형성 장치(10)를 도시하고 있다.

상기 박막 형성 장치(10)는 진공조(11)를 가지고 있고, 진공조(11)의 내부는 칸막이 판(51)에 의해 나누어지고, 진공조(11) 내부의 칸막이 판(51)의 한쪽 편에는 롤실(41)이 형성되어 있다.

칸막이 판(51)의 반대 측에는 버퍼실(42)이 형성되어 있고, 버퍼실(42)의 내부에는 성막실 격벽(52)이 배치되고, 성막실 격벽(52)에 의해, 버퍼실(42)의 내부 공간과 분리된 성막실(43)이 형성되어 있다.

또한, 버퍼실(42)의 내부 성막실(43)과는 이간된 위치에 경화실 격벽(53)이 배치되고, 버퍼실(42)의 내부에는, 경화실 격벽(53)에 의해, 버퍼실(42)의 내부 공간과 분리된 경화실(44)이 형성되어 있다. 성막실(43)과 경화실(44)의 사이도 분리되어 있다.

버퍼실(42)의 내부에는 금속제로 원통 형상의 중앙 롤러(17)가 배치되어 있다. 여기에서는, 버퍼실(42)의 내부에 회전축(18)이 수평으로 배치되어 있고, 중앙 롤러(17)는 그 중심축선을 회전축(18)의 중심축선과 일치시켜, 회전축(18)에 부착하고, 회전축(18)과 중앙 롤러(17)는 일치된 중심축선을 중심으로, 함께 회전하도록 구성되어 있다. 도 1의 부호 14는 회전축(18)과 중앙 롤러(17)의 회전의 중심이 되는 회전축선이며, 회전축(18)과 중앙 롤러(17)와의 중심축선이기도 하다.

롤실(41)과, 성막실(43)과, 경화실(44)은 중앙 롤러(17)의 측면 주위에 배치되어 있다.

도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 성막실 격벽(52)에는 성막실 개구(54)가 형성되어 있고, 동 도(b)에 도시하는 바와 같이, 경화실 격벽(53)에는 경화실 개구(56)가 형성되어 있다.

성막실 개구(54)의 폭과, 경화실 개구(56)의 폭과, 아래와 같은 통과구의 폭은 중앙 롤러(17)의 측면의 폭(저면 사이의 거리)보다 조금 크게 되어 있고, 중앙 롤러(17)의 측면은 그 원주 방향의 일부이며, 폭방향 전부의 부분이 성막실(43)내에 삽입되고, 중앙 롤러(17)의 측면의 원주 방향의 다른 일부이며, 폭방향 전부의 부분이 경화실(44)내에 삽입되어 있고, 삽입된 부분의 측면은 성막실(43)과 경화실(44)의 내부에 노출되어 있다.

롤실(41)의 내부에는 권출장치(32)와 권취 장치(33)가 배치되어 있다.

권출장치(32)에는 성막 대상인 길이가 긴 기재 필름(23)이 권취되어 구성된 원반롤(21)이 장착되어 있고, 원반롤(21)의 기재 필름(23)을 권취 장치(33)에 의해 권취하기 위해서, 우선, 원반롤(21)의 외주에 위치하는 기재 필름(23)의 단부가 인출된다.

칸막이 판(51)에는 통과구가 형성되어 있고, 인출된 부분의 선단은 통과구를 지나 버퍼실(42)의 내부에 반입되고, 중앙 롤러(17)의 측면에 접촉되고, 측면의 원주 방향을 따라 이동하고, 성막실(43)의 내부와, 버퍼실(42)의 내부와, 경화실(44)의 내부와, 버퍼실(42)의 내부를 통과하여, 롤실(41)로 되돌아와, 권취 장치(33)에 고정된다.

중앙 롤러(17)는 칸막이 판(51)과, 성막실 격벽(52)과, 경화실 격벽(53)과는 비접촉으로 되어 있다.

회전축(18)과 권취 장치(33)에는 각각 모터(37a, 37b)가 설치되어 있다.

권출장치(32)는 회전할 수 있도록 구성되어 있고, 모터(37a, 37b)에 의해, 회전축(18) 및 중앙 롤러(17)와, 권취 장치(33)를 각각 회전시키면, 원반롤(21)이 권출된 기재 필름(23)에 의해 견인되고, 권출장치(32)와 함께 회전하고, 원반롤(21)로부터 기재 필름(23)이 더욱이 권출된다. 권출된 만큼은 권취 장치(33)에 의해, 기재 필름(23)에 느슨함이 생기지 않도록 하여 권취된다.

기재 필름(23) 표면에 유기 박막을 형성하려면, 우선, 진공 배기 장치(12)에 의해, 진공조(11)의 내부를 진공 배기한다.

진공 배기 장치(12)는 롤실(41)과, 버퍼실(42)과, 성막실(43)과, 경화실(44)에 각각 개별적으로 접속되어 있고, 각 실(41~44)을 개별적으로 진공 배기할 수 있도록 되어 있다.

또한, 각 실(41~44)은 각 실(41~44)내에 진공 분위기가 형성된 후도, 계속하여 진공 배기되어 있고, 이하의 설명에서는, 각 실(41~44)내에는 진공 분위기가 형성되고, 계속하여 진공 배기되어 있는 것으로 한다.

성막실(43)의 내부에는, 증기 방출 장치(19)가 배치되어 있다.

진공조(11)의 외부에는 증기 생성 장치(26)가 배치되어 있고, 증기 방출 장치(19)는 증기 생성 장치(26)에 접속되어 있다.

증기 생성 장치(26)는 가열 장치와, 액체 또는 고체의 유기 화합물이 배치된 용기를 가지고 있고, 용기에 배치된 유기 화합물을 소량씩 가열 장치에 의해 가열하여, 증기를 생성하도록 구성되어 있다.

여기에서는, 가열에 의해, 유기 화합물은 증발 또는 승화하여 기체를 발생시키고 있고, 본 발명에서는 승화(昇華)로 발생한 기체는 「증기」에 포함되는 것으로 한다.

증기 생성 장치(26)에는 캐리어 가스(희(希)가스, N₂가스 등의, 유기 화합물과 반응하지 않는 가스)를 공급하는 캐리어 가스 공급 장치(27)가 배치되어 있고, 캐리어 가스 공급 장치(27)로부터, 증기 생성 장치(26)의 내부에 가열하여 소정 온도로 온도 상승된 캐리어 가스를 공급할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 캐리어 가스가 공급되면서, 증기 생성 장치(26)의 내부에서 유기 화합물의 증기가 생성되어 있고, 생성된 증기는 캐리어 가스와 혼합되어 혼합기체가 되고, 증기 방출 장치(19)와 증기 생성 장치(26)와의 사이의 압력차에 의해, 혼합 가스는 증기 방출 장치(19)로 수송된다.

증기 방출 장치의 일례를 도 2(a)에 도시한다.

증기 방출 장치(19)는 내부 중공의 방출 장치 본체(19a)와, 방출 장치 본체(19a)에 설치된 가늘고 긴 방출구(19b)를 가지고 있고, 증기 방출 장치(19)로부터 공급된 증기와 캐리어 가스의 혼합기체는 방출 장치 본체(19a)내에서 균일하게 확산되고, 방출구(19b)로부터 성막실(43)내에 균일하게 방출된다.

방출구(19b)는 중앙 롤러(17)의 측면과 대면하는 위치에, 길이 방향이 회전축선(14)과 평행으로 하여 배치되어 있고, 방출구(19b)와 중앙 롤러(17)와의 사이에는 기재 필름(23)이 위치하고 있다.

방출구(19b)의 길이 방향의 길이는 기재 필름(23)의 폭보다 길게 되어 있고, 방출구(19b)의 양단은 기재 필름(23)의 폭방향의 외측으로 삐져 나오도록 되어 있다.

증기가 캐리어 가스와 함께 방출구(19b)로부터 방출되면, 증기는 기재 필름(23) 폭방향의 양단을 포함하는 범위에 도달한다.

또한, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 원형 개구의 방출구(19b)를 기재 필름(23)의 폭방향과 평행하게, 기재 필름(23)의 폭보다 긴 범위로 일렬 또는 복수열로 나란하도록 하여도 좋다.

중앙 롤러(17)의 측면 중, 방출구(19b)와 대면하는 부분에서는 중앙 롤러(17)와 방출구(19b) 사이의 기재 필름(23)의 이면은 중앙 롤러(17)의 측면에 접촉되어 있고, 방출구(19b)로부터 방출된 증기는 기재 필름(23)상의 이면이 중앙 롤러(17)에 접촉된 부분에 도달한다.

기재 필름(23) 표면의 각 부분은 방출구(19b)로부터 방출된 증기가 도달하는 위치로 이동하기 전에 중앙 롤러(17)에 접촉되어 있고, 후술하는 바와 같이, 중앙 롤러(17)에 의해 냉각되고, 냉각된 기재 필름(23)은 증기가 도달하는 부분의 기재 필름(23)의 표면 부근의 증기 분압이, 성막실(43)의 내부 압력에서의 포화 증기압보다 높아지는 온도로 되어 있다.

따라서, 그 기재 필름(23)의 표면에 도달한 증기는 응축되어 액체 또는 기체가 되고, 기재 필름(23)의 표면에 응축된 증기로부터 이루어지는 유기 원료층이 형성된다. 도 4(a)는 기재 필름(23)상에 유기 원료층(35)이 형성된 상태를 나타내고 있다.

증기 생성 장치(26)의 내부에는 모노머의 유기 화합물이 배치되어 있고, 그 증기는 기체의 모노머이다. 따라서, 유기 원료층(35)은 그 모노머에 의해 구성된 모노머층이다.

기재 필름(23)은 원반롤(21)로부터 풀려진 후, 유기 원료층(35)이 형성되기 전에는 이면이 중앙 롤러(17)에 접촉되어 있고, 상술한 바와 같이, 중앙 롤러(17)와 권취 장치(33)가 회전하고, 기재 필름(23)을 이동시킬때에는, 중앙 롤러(17)와 권취 장치(33)는 기재 필름(23)이 중앙 롤러(17)의 측면에 이면이 접촉된 상태로, 이면이 찰과 되지 않고 이동되도록 회전한다.

유기 원료층(35)이 형성된 기재 필름(23)은 이면이 중앙 롤러(17)에 접촉된 상태로, 성막실(43)로부터 반출되고, 버퍼실(42)을 통과한 후, 경화실(44)의 내부로 반입된다.

경화실(44)에는 에너지선 사출 장치(16)가 설치되어 있다.

에너지선 사출 장치(16)는 사출부(13)를 가지고 있고, 사출부(13)는 경화실(44)의 내부에 배치되고, 사출부(13)로부터 경화실(44)의 내부에 에너지선이 사출되도록 구성되어 있다.

사출된 에너지선은 중앙 롤러(17)의 경화실(44)의 내부에 삽입된 측면에 접촉된 기재 필름(23)의 표면 유기 원료층(35)에 조사된다.

에너지선의 기재 필름(23)의 조사 범위는 기재 필름(23)의 폭방향에 따른 직선 형상이며, 즉, 기재 필름(23)의 이동 방향과는 수직 방향으로 늘어나는 직선 형상으로 되어 있고, 폭방향보다 넓은 범위로 조사된다. 조사 범위의 폭은 일정하며, 유기 원료층(35)은 조사 위치를 통과할 때에, 폭방향의 전부의 위치가 에너지선의 폭으로 조사된다.

유기 원료층(35)의 에너지선이 조사된 부분에서는 에너지선이 가지는 에너지에 의해 모노머의 중합 반응이 발생하고, 중합 반응이 진행하여 모노머가 폴리머가 되고, 유기 원료층(35)으로부터 폴리머의 유기 박막이 형성된다. 도 4(b)의 부호 36은 그 유기 박막을 나타내고 있다.

여기에서는, 에너지선은 전자이지만, 다른 소립자나 하전 입자를 방사하는 것이나, 전자파(빛을 포함한다)를 방사하는 것이라도 좋다.

단, 에너지선이 전하를 가지고 있는 경우에는, 조사된 기재 필름(23)이 대전되어 버린다. 본 발명에서는 중앙 롤러(17)는 접지 전위에 접속되어 있고, 따라서, 에너지선의 조사에 의해 유기 박막(36)이나 기재 필름(23)에 축적되려고 하는 전하는 중앙 롤러(17)로부터 접지 전위에 유출되고, 대전이 감소하도록 되어 있다.

중앙 롤러(17)에는 냉각 장치(30)가 설치되어 있고, 냉각 장치(30)는 냉각 장치(30)와 중앙 롤러(17)와의 사이에 냉각 매체를 순환시키고, 냉각된 냉각 매체를 중앙 롤러(17) 내부의 유로로 흘리고, 중앙 롤러(17)를 냉각하도록 되어 있다.

기재 필름(23)의 이면은 성막실(43)의 내부에서는 중앙 롤러(17)의 측면 중, 성막실(43)의 내부에 삽입된 부분에 접촉되고, 경화실(44)의 내부에서는 경화실(44)의 내부에 삽입된 부분에 접촉되어 있고, 유기 원료층(35)의 형성 전부터, 유기 박막(36)이 형성된 후까지의 사이는, 기재 필름(23)의 이면은 동일한 중앙 롤러(17)와 접촉되어 있다. 그 동안, 기재 필름(23)은 중앙 롤러(17)에 의해 냉각되어 있고, 냉각되면서 이동하도록 되어 있다.

기재 필름(23)에 도달한 증기나, 기재 필름(23) 및 유기 원료층(35)에 조사된 에너지선에 의한 열은, 중앙 롤러(17)의 유로를 흐르는 냉각 매체를 온도 상승시키고, 온도 상승된 냉각 매체는 냉각 장치(30)에 되돌아간다.

냉각 장치(30)에서는 냉각 매체는 방열되어 냉각되어 있고, 중앙 롤러(17)에는 냉각된 냉각 매체가 수송되는 것으로, 냉각 매체는 순환된다.

또한, 기재 필름(23)은 유기 화합물의 증기를 응축시키기 전에 중앙 롤러(17)에 접촉하여 응축시키는 온도로 냉각되어 있으면 좋고, 접촉을 개시하는 위치는 롤실(41)의 내부, 버퍼실(42)의 내부, 성막실(43)의 내부의 어느 장소라도 좋다.

유기 박막(36)이 형성된 부분의 기재 필름(23)은 이면이 중앙 롤러(17)에 접촉되면서 경화실 개구(56)를 통과하여 경화실(44)로부터 반출되고, 버퍼실(42)에 반입되고, 버퍼실(42)를 통과하여 칸막이 판(51)에 형성된 통과구를 지나 롤실(41)에 반입된다.

전자 등의 하전 입자가 기재 필름(23)을 향하여 방사되면 기재 필름(23)이 대전되고, 기재 필름(23)을 중앙 롤러(17)로부터 분리할 때에 대전의 정전기력에 의해, 기재 필름(23)이 중앙 롤러(17)에 흡착되고, 분리가 실패하여 기재 필름(23)이 중앙 롤러(17)에 말려 들어가는 경우가 있다.

본 발명에서는 기재 필름(23)을 중앙 롤러(17)로부터 분리하는 위치의 근처에 제전(除電)장치(28)가 설치되어 있고, 제전장치(28)가 형성되는 플라즈마를 분리 위치까지 확산되게 하고, 분리전에 대전량을 감소시킨다.

분리 위치는 제전장치(28)가 배치되어 있는 실(室)에 배치해야 하고, 여기에서는 롤실(41)이다.

유기 박막(36)이 형성된 부분의 기재 필름(23)은 롤실(41)에 있어서, 중앙 롤러(17)로부터 분리된 후, 제전장치(28)가 형성하는 플라즈마내를 통과하여 제전 되고, 권취 장치(33)에 의해 권취된다. 따라서, 유기 박막(36)이 형성된 기재 필름(23)은 대전되어 있지 않기 때문에, 그것을 권취한 권취 장치(33)도 대전되지 않고, 대전에 의한 기재 필름(23)의 흡착은 없다.

이상 설명한 바와 같이, 응축에 의해 기재 필름(23)에 증기 방출 장치(19)로부터 방출된 모노머의 증기가 부착되어 유기 원료층(35)이 형성된다. 또한, 유기 원료층(35)에는 에너지선이 조사되어 중합 반응을 일으키게 하여 경화시키고 유기 박막(36)을 형성한다. 그 동안, 기재 필름(23)은 이면을 동일한 중앙 롤러(17)에 접촉되어 있고, 한 개의 중앙 롤러(17)에 의해 유기 박막(36)이 형성된 기재 필름(23)을 얻을 수 있다. 그 경우, 일단 기재 필름(23)이 중앙 롤러(17)와 접촉한 후는 유기 박막(36)이 형성된 후 분리될 때까지는 분리되지 않게 된다.

성막실(43)의 진공 분위기에 대해서는, 성막실(43)은 버퍼실(42)의 내부에 배치되어 있고, 성막실 격벽(52)과 진공조(11)의 조벽(槽壁)에 의해, 버퍼실(42)의 내부와 성막실(43)의 내부와는 분리되어 있다. 버퍼실(42)의 내부와 성막실(43)의 내부란, 성막실 개구(54)에 의해서만 접속되고, 성막실 개구(54)이외의 부분에서는 차폐되어 있다.

경화실(44)의 진공 분위기는 경화실 개구(56)에 의해 버퍼실(42)의 진공 분위기에 접속되고, 롤실(41)의 진공 분위기는 칸막이 판(51)의 통과구에 의해 버퍼실(42)의 진공 분위기에 접속되어 있지만, 성막실 개구(54)는 버퍼실(42)의 내부에 배치되고, 성막실 개구(54)로부터 유출된 증기나 캐리어 가스는 버퍼실(42)을 진공 배기하는 진공 배기 장치(12)에 의해 진공 배기되고, 경화실(44)이나, 롤실(41)에 유입되지 않도록 되어 있다.

또한, 본 발명의 성막실(43)에 설치된 모든 장치를 제어하는 부재를 제어장치(29)로 하면, 제어장치(29)에 의해, 진공 배기 장치(12)의 각 실(41~44)의 개별 배기 속도나, 증기 생성 장치(26)에 대한 캐리어 가스의 공급량이 제어되고 있다. 또한, 제어장치(29)와 진공 배기 장치(12)에 의해, 성막실(43)의 압력은 버퍼실(42)의 압력보다도 높아지고, 경화실(44)의 압력은 버퍼실(42)보다도 낮아지도록 진공 배기되어 있다.

각 실이 진공 배기될 때, 롤실(41)의 압력은 버퍼실(42)의 압력보다도 높아지도록 진공 배기되고 있고, 성막실(43)의 성막실 개구(54)로부터 버퍼실(42)내에 유입된 유기 화합물의 증기는 버퍼실(42)로부터 진공 배기되고, 경화실 개구(56)나 통과구로부터 경화실(44)이나 롤실(41)에는 유입되지 않도록 되고 있다. 롤실(41)에는 가스 도입 장치를 마련하고, 불활성 가스를 도입하도록 하여도 좋다.

또한, 중앙 롤러(17)의 내부에는 온도 센서가 설치되어 있고, 제어장치(29)가 온도 센서에 의해 중앙 롤러(17)의 온도를 측정하고, 중앙 롤러(17)의 온도가 소정의 온도 범위내에 있도록, 냉각 장치(30)를 제어하고, 유기 원료층(35)이 형성될 때의 기재 필름(23)의 온도나, 유기 원료층(35)을 경화시켜 유기 박막(36)을 형성할 때의 기재 필름(23)의 온도를 제어할 수 있다.

또한, 제어장치(29)에 의해, 에너지선 사출 장치(16)나, 제전장치(28), 증기 생성 장치(26) 등을 제어하여도 좋다.

상기 예에서는 회전축(18)과 권취 장치(33)에 모터(37a, 37b)를 접속하였지만, 권출장치(32)에도 모터를 접속하여, 모터의 회전력으로 원반롤(21)의 회전을 보조하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 캐리어 가스의 공급량은 캐리어 가스 공급 장치(27)가 제어하고, 제어장치(29)에 의해 제어되는 매스 플로우 장치에 의해 유량 제어되고 있고, 기재 필름(23)상의 유기 원료층(35)의 성장 속도를 제어장치(29)에 의해 제어할 수 있다.

상기 진공 배기 장치(12)에 복수의 진공 펌프를 설치하고, 각 실(41~44)에 각각 다른 진공 펌프를 접속하고, 각 실((41~44)의 압력을 각각 개별적으로 제어하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는 경화실(44)의 내부에 마스크판(55)이 설치되고, 마스크판(55)의 개구를 통과한 에너지선이 기재 필름(23)에 조사되도록 구성되고, 조사 위치 이외의 기재 필름(23)이 에너지선에 노출되는 것이 방지되고 있다.

상기 제전장치(28)는 프레임 내부에 정전압을 인가하는 전극과 부전압을 인가하는 전극의 1조(組)(31)가 배치되어 있고, 또한, 플라즈마를 가두기 위한 자석(38)이 배치되어 있다.

또한, 상기 모노머는 에너지선의 조사에 의해 중합하고, 유기 박막을 형성할 수 있는 유기 화합물이 넓게 포함된다.

11 : 진공조 12 : 진공 배기 장치
14 : 회전축선 17 : 중앙 롤러
19b : 방출구 21 : 원반롤
23 : 기재 필름 26 : 증기 생성 장치
27 : 캐리어 가스 공급 장치 30 : 냉각 장치
32 : 권출장치 33 : 권취 장치
35 : 유기 원료층 36 : 유기 박막
41 : 롤실 42 : 버퍼실
43 : 성막실 44 : 경화실
54 : 성막실 개구 56 : 경화실 개구

Claims

진공조와,
증기 방출 장치와,
에너지선 사출 장치와,
권출장치와,
권취 장치와,
원통형의 중앙 롤러를 가지고,
상기 권출장치에 장착된 기재 필름의 원반롤이 권출되고, 권출된 기재 필름은 이면이 상기 중앙 롤러의 측면과 접촉하면서 상기 진공조내를 주행하고, 상기 권취 장치에 의해 권취되는 동안에, 상기 증기 방출 장치의 방출구로부터 상기 진공조내에 방출된 유기 화합물의 증기가, 상기 중앙 롤러의 측면에 접촉하는 부분의 상기 기재 필름의 표면에 도달하고, 유기 원료층이 형성된 후, 상기 에너지선 사출 장치의 사출부로부터 사출된 에너지선이 상기 유기 원료층에 조사되고, 상기 유기 원료층중의 상기 유기 화합물이 화학 반응하고, 유기 박막이 형성되는 박막 형성 장치이며,
상기 진공조의 외부에는 상기 유기 화합물의 증기를 생성하고, 상기 증기 방출 장치에 공급하는 증기 생성 장치가 배치되고,
상기 진공조의 내부에는 상기 권취 장치, 상기 원반롤을 가지는 상기 권출장치를 포함하는 롤실이 배치되고,
상기 진공조의 내부의 상기 롤실 외부에 버퍼실이 배치되고,
상기 버퍼실의 내부에 상기 버퍼실의 내부 공간과는 분리된 경화실이 배치되고,
상기 경화실과 상기 롤실 사이에 상기 버퍼실이 배치되고,
상기 버퍼실의 내부에는 성막실이 배치되고,
상기 롤실과 상기 버퍼실과 상기 성막실과, 상기 경화실은 각각 진공 배기 장치에 접속되고,
상기 방출구는 상기 성막실의 내부에 배치되고,
상기 사출부는 상기 경화실에 배치되고,
상기 중앙 롤러는 상기 버퍼실에 위치하는 회전축선을 중심으로 하여 회전하도록 배치되고,
상기 성막실을 형성하는 성막실 격벽중, 상기 회전축선과 상기 방출구와의 사이에 위치하는 부분에 성막실 개구가 설치되고, 상기 방출구와 상기 중앙 롤러의 측면이 대면하고,
상기 경화실을 형성하는 경화실 격벽중, 상기 회전축선과 상기 사출부와의 사이에 위치하는 부분에 경화실 개구가 설치되고, 상기 사출부와 상기 중앙 롤러의 측면이 대면하도록 구성된 박막 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 중앙 롤러에는 냉각 장치가 접속되고, 상기 냉각 장치는 상기 중앙 롤러와 상기 냉각 장치와의 사이에 냉각 매체를 순환시키고, 상기 중앙 롤러를 냉각하도록 구성된 박막 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 중앙 롤러 측면의 상기 방출구와 대면하는 부분은 상기 성막실 개구로부터 상기 성막실의 내부에 삽입되고,
상기 중앙 롤러 측면의 상기 사출부와 대면하는 부분은 상기 경화실 개구로부터 상기 경화실의 내부에 삽입된 박막 형성 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 중앙 롤러 측면의 상기 방출구와 대면하는 부분은 상기 성막실 개구로부터 상기 성막실의 내부에 삽입되고,
상기 중앙 롤러 측면의 상기 사출부와 대면하는 부분은 상기 경화실 개구로부터 상기 경화실 내부에 삽입되는 박막 형성 장치.
제 1 항 내지 제 4 항의 어느 한 항에 있어서,
상기 증기 생성 장치에 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급 장치를 가지고,
상기 캐리어 가스와 상기 유기 화합물의 증기가 혼합된 혼합 가스가 상기 방출구로부터 방출되는 박막 형성 장치.
제 1 항 내지 제 4 항의 어느 한 항에 있어서,
상기 진공 배기 장치에 의해, 상기 성막실의 압력은 상기 버퍼실의 압력보다도 높아지고, 상기 경화실의 압력은 상기 버퍼실보다 낮아지도록 진공 배기되는 박막 형성 장치.