TW201446988A - 透明氣體障蔽薄膜之製造方法、及透明氣體障蔽薄膜之製造裝置 - Google Patents

透明氣體障蔽薄膜之製造方法、及透明氣體障蔽薄膜之製造裝置 Download PDF

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Abstract

本發明的透明氣體障蔽薄膜之製造方法是用卷對卷方式實施。該製造方法具有，在傳送長條帶狀樹脂基板的過程中，將成分不同的複數種薄膜分別於前述樹脂基板上積層複數層之步驟，薄膜形成區設有對應前述薄膜的種類數之數量的蒸發源，使前述長條帶狀的樹脂基板交互地通過前述薄膜形成區和非形成區，藉而在前述薄膜形成區中使前述複數個蒸發源中所含有的材料分別附著於前述樹脂基板，從而在前述樹脂基板上形成積層著複數層前述複數種薄膜的透明氣體障蔽層。

Description

透明氣體障蔽薄膜之製造方法、及透明氣體障蔽薄膜之製造裝置 發明領域
本發明是有關於使用卷對卷方式的透明氣體障蔽薄膜之製造方法及其製造裝置。
發明背景
液晶顯示元件、有機EL(EL為電致發光之簡稱)元件、電子紙、太陽能電池、薄膜鋰離子電池等各種電子元件近年來持續朝輕量化．薄型化發展。已知這些元件多數會因為大氣中的水蒸氣而變質劣化。
以往，在這些元件中是用玻璃基板作為其支撐基板。但是，基於輕量性、耐衝擊性、撓性等各種特性優異之理由，而檢討使用樹脂基板來取代玻璃基板。前述樹脂基板，與玻璃等無機材料所形成的基板相比，通常具有水蒸氣等的氣體透過性明顯較大之性質。因此，對於在上述裝置中所使用的樹脂基板，除了保持其透光性，也要求提升其氣體障蔽性。
然而，電子裝置之氣體障蔽性，與在食品包裝用途上的相比，有相差極為懸殊的高規格要求。氣體障蔽性 是以，例如，水蒸氣穿透速率(Water Vapor Transmission Rate。以下簡稱為WVTR)來表示。相對於以往在食品包裝用途上的WVTR之值為1~10g．m-2．day-1左右，對於例如矽薄膜太陽能電池和化合物薄膜系太陽能電池用途之基板而言，所需的WVTR在1×10-3g．m-2．day-1以下，更甚者，對於有機EL元件用途之基板而言，所需的WVTR在1×10-5g．m-2．day-1以下。為了因應這種非常高的氣體障蔽性的要求，而有使氣體障蔽層形成於樹脂基板上之方法等各種方案被提出(例如，參見專利文獻1及2)。但是，以這些方法為代表之真空製程所形成的無機膜之氣體障蔽性，並無法滿足上述要求。
因此，用同樣的真空製程使成分不同之複數個種類的薄膜積層以形成混成化之氣體障蔽性薄膜的方案被提出(例如，參見專利文獻3至5)。
為了以卷對卷方式形成此種具有複數種薄膜之氣體障蔽性薄膜，必須依其層數配置蒸發源(例如，蒸鍍坩鍋、靶材等)。例如，要形成由成分A形成之薄膜和由成分B形成之薄膜(A和B成分不同)在基板上交互地各積層3層而成之氣體障蔽性薄膜時，必須在傳送長條帶狀基板的途中，將6個蒸發源配置成，含有成分A之蒸發源、含有成分B蒸發源、含有成分A之蒸發源、含有成分B蒸發源、含有成分A之蒸發源、含有成分B蒸發源。如果像這樣地對應層數之數量而設置蒸發源，會有設備以及管理成本增多的問題點。
另一方面，還有將對應於薄膜的種類數之數量的 蒸發源設置成面對旋轉輥，於前述旋轉輥薄片狀地貼附基板，邊使該旋轉輥旋轉邊使來自前述複數個蒸發源的材料依序附著的方法也是已知的。這個方法就是被稱為所謂的批次式生產方式的方法。依據該方法，設置之蒸發源的數量與薄膜的種類數相對應就足夠了。例如，在上述例的情況中，可以用含有成分A之蒸發源和含有成分B之蒸發源這2個蒸發源，在基板上交互地積層複數層由成分A形成之薄膜和由成分B形成之薄膜。然而，在批次式生產方式的情況中，必須進行蒸發源之切換(例如，閘門之開閉、蒸發之開關等)，再加上，由於使用片狀基板，而有製造效率差之問題點。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平8-164595號公報
專利文獻2：日本專利特開2004-151528號公報
專利文獻3：日本專利特開2006-68992號公報
專利文獻4：日本專利特開2007-230115號公報
專利文獻5：日本專利特開2009-23284號公報
發明概要
本發明之目的，在於提供一種有效率地製造氣體障蔽性優異之透明氣體障蔽薄膜的方法及其製造裝置。
本發明的透明氣體障蔽薄膜之製造方法是使用卷對卷方式實施。該製造方法具有，在傳送長條帶狀的樹脂基板的途中，將成分不同的複數種薄膜於前述樹脂基板上分別積層複數層之步驟，並在薄膜形成區設有對應前述薄膜的種類數之數量的蒸發源，且使前述長條帶狀樹脂基板交互地通過前述薄膜形成區和非形成區，藉以在前述薄膜形成區中使前述複數個蒸發源中所含有的材料分別附著至前述樹脂基板上，從而在前述樹脂基板上形成積層著複數層前述複數種薄膜之透明氣體障蔽層。
本發明之合適的製造方法為，使前述複數個蒸發源排列於前述薄膜形成區，並在前述薄膜形成區中，沿前述蒸發源排列的方向傳送前述樹脂基板。
本發明之更合適的製造方法為，使前述複數個蒸發源中所含有的材料各自不同，且前述材料含有金屬以及半金屬之至少1種。
本發明之更佳的製造方法為，利用選自蒸鍍法、濺鍍法以及離子鍍法之真空製程法使前述材料附著於前述樹脂基板。
根據本發明之其他情況，是提供一種用於製造具有使成分不同之複數層薄膜沿厚度方向積層而成的透明氣體障蔽層之透明氣體障蔽薄膜的製造裝置。
該製造裝置為，具有成分不同之複數層薄膜沿厚度方向積層而成之透明氣體障蔽層的透明氣體障蔽薄膜之製造 裝置，具有，有薄膜形成區及非形成區之腔室和，含有金屬及半金屬之至少1種材料的蒸發源和，傳送長條帶狀樹脂基板的搬送裝置；前述薄膜形成區中設有對應前述薄膜的種類數之數量的蒸發源，且前述複數個蒸發源各自獨立，含有不同的材料，前述複數個蒸發源沿著前述長條帶狀樹脂基板的傳送方向或與傳送方向垂直相交的方向排列配置，前述搬送裝置構建成使前述樹脂基板交互地通過前述薄膜形成和非形成區地傳送前述樹脂基板。
本發明之理想的製造裝置中，前述搬送裝置被構建成以描繪螺旋狀搬送軌跡的形式傳送前述長條帶狀的樹脂基板。
本發明之更好的製造裝置中，前述複數個蒸發源被構建成沿著前述長條帶狀樹脂基板的傳送方向排列配置。
本發明之更佳的製造裝置中，還設有於前述腔室內產生電漿之電漿源和，供給反應氣體之反應氣體供給裝置。
採用本發明之製造方法及製造裝置，可以有效率地製造氣體障蔽性優異之透明氣體障蔽薄膜。
另外，若利用本發明之理想的製造方法以及製造裝置，可以有效率地製造氣體障蔽性優異，且透明氣體障蔽層之內部應力非常低的透明氣體障蔽薄膜。
1‧‧‧透明氣體障蔽薄膜
100‧‧‧有機EL元件
110‧‧‧支撐基板
120‧‧‧有機EL層
121‧‧‧第1電極層
122‧‧‧有機層
123‧‧‧第2電極層
130‧‧‧密封構件
2、8‧‧‧樹脂基板
3‧‧‧透明氣體障蔽層
31a、33a、35a、31c、34c、37c、31f、32f、31h、33h、35h、37h、39h‧‧‧第1薄膜
32b、34b、36b、32d、35d、38d、33g、34g、32i、34i、36i、38i、310i‧‧‧第2薄膜
33e、36e、39e‧‧‧第3薄膜
4A、4B、4C、4D‧‧‧製造裝置
51‧‧‧腔室
511‧‧‧隔壁
52‧‧‧電漿源
53‧‧‧分隔壁
531‧‧‧上端緣
54‧‧‧反應氣體供給裝置
541、542、543‧‧‧反應氣體收納鋼瓶
55‧‧‧放電氣體供給裝置
551‧‧‧放電氣體收納鋼瓶
56‧‧‧真空幫浦
57‧‧‧反射電極
581、582、583、584‧‧‧聚焦電極
59‧‧‧水晶監測器
6、7‧‧‧搬送裝置
611~616、711~714‧‧‧內導引輥
621~625、721~723‧‧‧外導引輥
63、64、731~734、741~743‧‧‧旋轉軸
81、82‧‧‧輥
91、92、93‧‧‧蒸發源
911、921‧‧‧電子束
P‧‧‧電漿束
X、Y、Z‧‧‧方向
X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2‧‧‧側
圖1所示為本發明的1個實施形態之透明氣體障蔽薄膜的平面圖； 圖2為沿圖1中線II-II切斷所取的放大截面圖；圖3為其他實施形態之透明氣體障蔽薄膜的放大截面圖；圖4為另一種其他實施形態之透明氣體障蔽薄膜的放大截面圖；圖5所示為第1實施形態之製造裝置之概要的正面視圖；圖6為相同製造裝置之左側視圖；圖7為複數種薄膜之形成過程的示意模式圖；圖8所示為第1實施形態之變形例的製造裝置之概要的正面視圖；圖9所示為第2實施形態之製造裝置之概要的正面視圖；圖10為相同製造裝置之左側視圖；圖11所示為第2實施形態之變形例的製造裝置之概要的正面視圖；以及圖12為相同製造裝置之左側視圖。
用以實施發明之形態
以下，將邊參照圖式邊就本發明作說明。但是，要注意的是，各圖中的層厚以及長度等的尺寸，與實物有差異。
又，本說明書中，用語開頭雖有附加「第1」、「第2」之情況，但該第1等，僅是為了區別用語而附加之詞，並不 具有其順序和優劣等的特別意義。所謂「長條帶狀」意指，在一方向上之長度比在其他方向上的長度長得多的略長方形之形狀。前述長條帶狀為，例如，前述其中一個方向上的長度為其他方向上的長度之10倍以上的略長方形之形狀，以30倍以上為佳，較佳佳為100倍以上。「長向」為前述長條帶狀之一方向(與長條帶狀之長邊平行的方向)，「短向」為前述長條帶狀之另一方向(與帶狀之短邊平行的方向)。「PPP~QQQ」之表示方法意指，「PPP以上QQQ以下」。
[透明氣體障蔽薄膜]
採用本發明之製造方法以及製造裝置所製得的透明氣體障蔽薄膜具有，樹脂基板和，積層於前述樹脂基板上之透明氣體障蔽層。
前述透明氣體障蔽層具有成分不同之複數種薄膜。前述複數層薄膜中的至少2層薄膜，其形成材料之成分不同。
以下，當必須區別成分不同之複數種薄膜時，會有在其用語之開頭附加第1、第2等的情況。例如，某個成分之1種薄膜稱為「第1薄膜」，與此(第1薄膜)不同成分之1種薄膜稱為「第2薄膜」，與第1薄膜及第2薄膜不同成分之1種薄膜稱為「第3薄膜」。
前述各個薄膜含有金屬以及半金屬之至少1種。前述金屬或半金屬之至少1種，宜為選自由氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、氧化碳化物、氮化碳化物以及氧化氮化碳化物所組成的群組中的至少1種。前述金屬可舉例如，鋁、鈦、銦、鎂等。前述半金屬可舉例如，矽、鉍、 鍺等。為提升氣體障蔽性，宜含有碳氮以使透明氣體障蔽層內之網狀構造(網網狀構造)變得緻密。為了進一步提升透明性，宜含有氧。前述各薄膜之成分，尤以還含有金屬以及半金屬之至少1種、碳、氧以及氮之任一種為佳。此種成分，代表性的是金屬或半金屬之氧化氮化碳化物。
構成本發明之透明氣體障蔽薄膜的透明氣體障蔽層之複數層薄膜中，至少有2層薄膜，以2層或3層薄膜為佳，是含有金屬以及半金屬之至少1種的，且其成分彼此互異。
成分不同的薄膜之例，可列舉出(A)1種薄膜由金屬之氧化物形成，另1種薄膜由半金屬之氧化物形成的情形，(B)1種薄膜由金屬之氧化氮化碳化物形成，另1種薄膜由半金屬之氧化氮化碳化物形成的情形，(C)1種薄膜由金屬之氧化物形成，另1種薄膜由金屬之氮化物形成的情形，(D)1種薄膜由金屬之氧化物形成，另1種薄膜由半金屬之氧化物形成，再另1種薄膜由金屬之氧化氮化碳化物形成的情形等。
圖1為1個實施形態之透明氣體障蔽薄膜的平面圖，圖2是在厚度方向切斷該薄膜所取的放大截面圖。
該透明氣體障蔽薄膜1在樹脂基板2上有透明氣體障蔽層3。透明氣體障蔽層3依序有第1及第2薄膜31a、32b、33a、34b、35a、36b。此圖示例的透明氣體障蔽薄膜1由成分不同之複數種(例如，2種)薄膜交互地積層而成。例如，2種薄膜交互地積層是指，由1種薄膜和，與其不同成分之另1種薄膜所形成的積層單元，重複複數次地積層。
具體而言，所有的第1薄膜31a、33a、35a均為相同的成分，所有的第2薄膜32b、34b、36b均為相同的成分。前述第1薄膜31a、33a、35a之成分和第2薄膜32b、34b、36b之成分互不相同。因此，前述透明氣體障蔽層3是複數層(此情形為6層)成分不同的2種薄膜交互地積層而成的積層構造。
圖3為其他實施形態之透明氣體障蔽薄膜之放大截面圖(將其他實施形態之透明氣體障蔽薄膜，在與圖1之線II-II相同的位置切斷所取的放大截面圖)。
圖3中，設置在樹脂基板2上的透明氣體障蔽層3依序有第1、第2及第3薄膜31c、32d、33e、34c、35d、36e、37c、38d、39e。此圖示例的透明氣體障蔽薄膜1是不同成分之複數種(例如，3種)薄膜交互地積層而成。例如，3種薄膜交互地積層是指，1種薄膜和，與其成分不同之另1種類的薄膜和，與前述2種薄膜成分不同之1種薄膜所形成的積層單元，重複複數次地積層。
具體而言，所有的第1薄膜31c、34c、37c均為相同的成分，所有的第2薄膜32d、35d、38d均為相同的成分，所有的第3薄膜33e、36e、39e也都是相同的成分。前述第1薄膜31c、34c、37c之成分和第2薄膜32d、35d、38d之成分和第3薄膜33e、36e、39e之成分互不相同。因此，前述透明氣體障蔽層3是複數層(此情形為9層)成分不同的3種薄膜交互地積層而成的積層構造。
圖4為另一個其他實施形態之透明氣體障蔽薄膜 之放大截面圖(將其他實施形態之透明氣體障蔽薄膜，在與圖1之線II-II相同的位置切斷所取的放大截面圖)。
圖4中，設置在樹脂基板2上的透明氣體障蔽層3依序有第1及第2薄膜31f、32f、33g、34g。此圖示例的透明氣體障蔽薄膜1具有不同成分之複數種(例如，2種)薄膜，相同成分的薄膜連續地積層。例如，具有2種薄膜且相同成分的薄膜連續地積層是指，以1種薄膜積層複數層者作為第1積層單元，與其不同成分之1種薄膜積層複數層者作為第2積層單元，再將前述第1積層單元和第2積層單元積層。
具體而言，第1薄膜31f、32f均為相同的成分，第2薄膜33g、34g也都是相同的成分。前述第1薄膜31f、32f之成分和第2薄膜33g、34g之成分互不相同。因此，前述透明氣體障蔽層3是成分不同的2種薄膜之複數個(此情形為2層)連續積層相同種類的層而形成之積層構造。
再者，圖示例中，薄膜的種類雖然舉成分不同的2種類或3種類為例，但是薄膜的種類是以複數個種類為條件，而非以此為限。例如，根據本發明之製造方法以及製造裝置，也可以將4種類以上的薄膜形成複數層。
又，圖2及圖3所示之例中，所舉之例是相同成分的薄膜積層3層的情形，而圖4所示之例中，所舉之例是相同成分之薄膜積層2層的情形，但相同成分之薄膜的數量只要是以複數層為條件即可，並不以此為限。例如，根據本發明之製造方法以及製造裝置，也可以將相同成分的薄膜形成4層以上。
前述透明氣體障蔽層之厚度，從氣體障蔽性、透明性、成膜時間、膜的內部應力之觀點來考慮時，宜為1μm以下，較佳為100nm~800nm之範圍，更佳為200nm~500nm之範圍。前述各薄膜之厚度，宜各自獨立而在50nm~200nm之範圍，較佳為10nm~100nm之範圍。前述各薄膜之厚度，可以相同，或者，也可以各自獨立而互異，但以相同成分之薄膜形成相同的厚度為佳，更佳為所有的薄膜之厚度都相同。
再者，前述薄膜之總數，以4層~20層之範圍為佳，較佳為6層~16層之範圍。
前述樹脂基板具有可撓性。可撓性之樹脂基板為可捲繞成卷，且柔軟之片狀物。又，樹脂基板使用的是透明的。
前述樹脂基板，如果考慮受到來自電漿和蒸發源之輻射熱導致的加熱之影響，則宜使用耐熱性高的基板，尤其是，Tg(玻璃轉移溫度)高且不易發生熱收縮的基板。如果採用Tg低或者容易發生熱收縮的基板，形成透明氣體障蔽層時，會有在基板發生形變，在透明氣體障蔽層產生裂痕等以致氣體障蔽性劣化之虞。從這點來看，樹脂基板宜使用耐熱性高的透明薄膜。例如，前述樹脂薄膜宜為短向(TD)及長向(MD)之各收縮率均在0.5%以下的樹脂薄膜。
具體而言，前述樹脂薄膜可以舉例如，由環烯烴聚合物、聚萘二甲酸乙二酯(poly(ethylene naphthalate))、聚硫化乙烯(polyethylene sulfide)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺等所形成之具有透明性的薄膜。
前述樹脂基板之厚度宜為20μm~200μm，從處理面起，50μm~150μm的厚度特別合適。
又，前述樹脂基板之寬度雖無特殊限制，但宜為例如，50mm以下。
前述樹脂基板亦可在其表面(形成透明氣體障蔽層之面)施以電暈放電處理、電漿放電處理或者離子蝕刻(RIE)處理等的表面改質處理。或者，可以在前述樹脂基板之表面，形成可作為平滑層以及黏合層之無機物層或是聚合物層。
[透明氣體障蔽薄膜之用途]
用本發明之製造方法及製造裝置所製得的透明氣體障蔽薄膜，可以使用在各種用途上。特別是，本發明之透明氣體障蔽薄膜因氣體障蔽性優異，可撓性亦佳，故可合適地作為各種電子裝置之構成構件使用。本發明之透明氣體障蔽薄膜可使用於例如，有機EL元件之支撐基板或密封構件；太陽能電池之披覆膜；薄膜電池之披覆膜等。
例如，前述有機EL元件是由具有支撐基板和，設置在該支撐基板上的陽極層和，設置在該陽極層上的有機EL(電致發光)層和，設置在該有機EL層上的陰極層之積層體所構成。該積層體上(陰極層上)設有密封構件。本發明之透明氣體障蔽薄膜可以使用於該支撐基板以及密封構件之至少任一者。
前述陽極層可以舉例如，透明電極層之ITO(Indium Tin Oxide)或者IZO(註冊商標，Indium Zinc Oxide)等。前述有機EL層由例如，電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層以及電子注入層所形成。陰極層可以舉例如，鋁層、鎂/鋁層、鎂/銀層等。
前述密封構件可以是1層構造，或者，也可以是多層構造。密封構件為多層構造時，其中的至少1層是使用本發明之透明氣體障蔽薄膜。
本發明之透明氣體障蔽薄膜作為密封構件使用時，可利用黏著劑或者熱密封等固定手段將其固定至前述積層體，藉以構成氣體障蔽性優異之有機EL元件。
又，如果用本發明之透明氣體障蔽薄膜作為前述有機EL元件之支撐基板，可以使有機EL元件輕量化、薄型化以及柔軟化。
用本發明之透明氣體障蔽薄膜作為支撐基板之前述有機EL元件，可以製成可撓性顯示器，可以揉它等等，而可當成電子紙使用。又，當使用本發明之透明氣體障蔽薄膜作為密封構件時，有機EL層之密封變得容易，進而可得到薄型之有機EL元件。
例如，前述太陽能電池含有太陽能電池單元，且該太陽能電池單元被披覆以本發明之透明氣體障蔽薄膜。尤其，前述透明氣體障蔽薄膜也適合作為太陽能電池之受光側前板以及保護用背板使用。太陽能電池構造之一例可舉例如，以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等的樹脂密封由矽薄膜 或CIGS(Copper Indium Gallium DiSelenide)薄膜所形成的太陽能電池單元，再用本發明之透明氣體障蔽薄膜將其包夾之構造。再者，也可以省略以前述樹脂密封，而直接用本發明之透明氣體障蔽薄膜包夾前述太陽能電池單元。
又，例如，前述薄膜電池是由依序具有集電層、陽極層、固體電解層、陰極層、集電層的積層體形成，並以本發明之透明氣體障蔽薄膜披覆該積層體。前述薄膜電池，可舉例如，薄膜鋰離子電池等。具體而言，前述薄膜電池是將，設置在基板上之由金屬形成的集電層和，由金屬無機膜形成的陽極層和，固體電解質層和，陰極層和，由金屬形成的集電層，以這個順序加以積層。也可以使用本發明之透明氣體障蔽薄膜作為前述薄膜電池之基板。
[關於透明氣體障蔽薄膜之製造方法及其製造裝置]
製造本發明之透明氣體障蔽薄膜的方法是採用卷對卷方式。該製造方法具有，在傳送長條帶狀樹脂基板的途中，將成分不同的複數種薄膜分別於前述樹脂基板上積層複數層之步驟；在薄膜形成區設有對應於前述薄膜的種類數之數量的蒸發源(即，蒸發源之數量與形成之薄膜的種類數量相同)，藉由使前述長條帶狀樹脂基板交互地通過前述薄膜形成區和非形成區，而在前述薄膜形成區中使前述複數個蒸發源中所含有的材料分別附著至前述樹脂基板，藉而在前述樹脂基板上形成由前述複數種薄膜積層複數層而成之透明氣體障蔽層。
使前述材料附著至樹脂基板的方法用的是真空處理法。真空處理法可舉例如，蒸鍍法、濺鍍法以及離子鍍法等。本發明中，雖然可以使用蒸鍍法、濺鍍法以及離子鍍法之任一種，但以使用蒸鍍法為佳。
理想的是，前述複數個蒸發源排列於前述薄膜形成區，而前述樹脂基板則是沿著前述蒸發源排列的方向傳送。
前述複數個蒸發源中所含有的材料是各個薄膜的形成材料。這些材料依每個蒸發源的種類而不同。這些材料宜包含金屬以及半金屬之至少1種，較佳為選自由金屬或半金屬之氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、氧化碳化物、氮化碳化物以及氧化氮化碳化物所組成的群組中的至少1種。
以本發明之製造方法所獲得的透明氣體障蔽薄膜之WVTR在0.01g．m-2．day-1以下，以0.001g．m-2．day-1以下為佳。
本發明之製造裝置可用於實施前述製造方法。
亦即，本發明之製造裝置為，適用於製造具有將成分不同之複數層薄膜沿厚度方向積層而成之透明氣體障蔽層的透明氣體障蔽薄膜之裝置。
該製造裝置具備：有薄膜形成區及非形成區之腔室和，含有金屬及半金屬之至少1種材料的蒸發源和，傳送長條帶狀的樹脂基板的搬送裝置；前述薄膜形成區中設有對應於前述薄膜的種類數之數量的蒸發源，前述複數個蒸發 源各自獨立，含有不同材料，且前述複數個蒸發源沿著前述長條帶狀樹脂基板的傳送方向或與傳送方向垂直相交的方向排列配置，前述搬送裝置被構建成使前述樹脂基板交互地通過前述薄膜形成區和非形成區地傳送前述樹脂基板。
以下，將具體地說明，但是關於薄膜之形成法，是以使用蒸鍍法之情況為主進行說明。
[本發明之製造方法以及製造裝置之第1實施形態]
第1實施形態之製造方法以及製造裝置是要製造，在長條帶狀樹脂基板上，交互地積層成分不同的複數種薄膜而成之透明氣體障蔽薄膜。
圖5與圖6所示為第1實施形態之製造裝置的構成例。
以下，在表示之各製造裝置之各圖式中，為方便起見，與水平面垂直相交之方向稱為「Z方向」，與前述Z方向垂直相交之方向稱為「X方向」，與前述Z方向以及X方向垂直相交之方向稱為「Y方向」。另外，X方向有一側稱為「X1側」，X方向相反側(與前述一側相反之側)稱為「X2側」，Y方向有一側稱為「Y1側」，Y方向相反側(與前述一側相反之側)稱為「Y2側」，Z方向有一側稱為「Z1側」，Z方向相反側(與前述一側相反之側)稱為「Z2側」。
圖5是從X2側沿X方向看製造裝置的正面視圖，圖6是從Y1側沿Y方向看製造裝置的左側視圖。
該製造裝置4A具有，可使內部保持真空之腔室51和， 連續地傳送長條帶狀樹脂基板8之搬送裝置6和，產生電漿之電漿源52和，導入了製膜材料之複數個蒸發源91、92和，將反應氣體供給至前述腔室51內之反應氣體供給裝置54和，將放電氣體供給至前述腔室51內之放電氣體供給裝置55和，使前述腔室51內形成真空狀態之真空幫浦56。由於是以蒸鍍法製膜，故前述蒸發源即蒸鍍源。
前述搬送裝置6之主要部分安裝於前述腔室51內，且前述電漿源52以及蒸發源安裝於前述腔室51內。
前述腔室51內設有區劃薄膜形成區與非形成區之隔壁511。前述薄膜形成區是可以讓材料附著於被鍍體(亦即，長條帶狀樹脂基板8)之腔室51內的一個區域。前述非形成區則是不會讓材料附著至被鍍體之腔室51內的另一區域。在圖示例中，以前述隔壁511為基準，比隔壁511靠近Z2側(下側)之區域為薄膜形成區，比隔壁511靠近Z1側(上側)之區域為非形成區。
不過，前述隔壁511並非一定要設置，也可以省略隔壁511。
前述電漿並無特殊限制，可使用例如，電弧放電電漿、輝光放電電漿等。理想的是使用電弧放電電漿，因其不同於輝光放電電漿等，會形成非常高的電子密度。藉由使用電弧放電電漿，可提升材料之反應性，並可在樹脂基板上形成非常緻密的透明氣體障蔽層。
電弧放電電漿之產生源(電漿源52)可以使用例如，壓力梯度型電漿槍、直流放電電漿產生裝置、高周波 放電電漿產生裝置等。在這些裝置當中，基於可以在蒸鍍中穩定地產生高密度的電漿源，以使用壓力梯度型電漿槍作為電漿源52為佳。
圖示例是使用壓力梯度型電漿槍作為電漿源52。如圖5所示，該電漿源52設置於例如，腔室51之第1側壁(Y1側之側壁)。反射電極57設在腔室51之第2側壁(與前述第1側壁相反之側的Y2側之側壁)上，與前述壓力梯度型電漿槍相對。另外，在電漿源52之周圍以及反射電極57之周圍，設有聚焦電極581、582、583、584。電漿源52朝反射電極57照射電漿束P，該電漿束P受聚焦電極581、582、583、584控制而形成所需要的形狀。
蒸發源91、92與搬送裝置6相對(正確地說，是蒸發源91、92之各頂面與通過薄膜形成區時的樹脂基板8相對)地設置於腔室51之底部。製膜用材料從蒸發源91、92之上部導入。
在圖示例中，設有2個蒸發源91、92。蒸發源91、92之數量與形成薄膜之種類數為相同之數。因此，本實施形態之製造裝置為可交互地形成成分不同之2種薄膜的裝置。
前述2個蒸發源91、92(稱為第1蒸發源91、第2蒸發源92)沿樹脂基板8的傳送方向排列配置。本實施形態中，由於樹脂基板8在薄膜形成區朝Y方向(從Y1側至Y2側)傳送，故第1及第2蒸發源91、92是沿Y方向排列。例如，第1蒸發源91以內導引輥611之旋轉軸63為基準，配置在比其靠向Y1側，第2蒸發源92則配置在比前述旋轉軸63靠向Y2側。又，第1 蒸發源91以及第2蒸發源92在X方向之位置，可以相同，也可以錯開。以第1蒸發源91及第2蒸發源92在X方向之位置相同為佳。例如，第1蒸發源91及第2蒸發源92之任一者，都如圖6所示，對應複數個內導引輥611之X方向的大致中央部配置。
第1蒸發源91中含有選自金屬、半金屬、其等之氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、氧化碳化物、氮化碳化物以及氧化氮化碳化物的至少1種材料。
第2蒸發源92中含有與前述第1蒸發源91之材料不同的材料，且為選自金屬、半金屬、其等之氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、氧化碳化物、氮化碳化物以及氧化氮化碳化物的至少1種材料。
如本實施形態那樣，在反應氣體存在下進行蒸鍍時，可邊將反應氣體之成分導入前述各蒸發源的材料中，邊形成薄膜。
例如，在使用選自金屬及半金屬之至少1種作為前述材料時，也可在反應氣體的存在下產生電漿以進行蒸鍍，藉而形成由前述氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、氧化碳化物、氮化碳化物或氧化氮化碳化物所形成的薄膜。不過，導入各蒸發源91、92之材料，也可以使用前述氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、氧化碳化物、氮化碳化物或氧化氮化碳化物。
前述薄膜形成區中，直立設置隔開第1蒸發源91和第2蒸發源92之分隔壁53。但是，在圖6中，是以一條點 劃線表示分隔壁53之上端緣531。前述分隔壁53為了使從第1蒸發源91蒸發的材料和從第2蒸發源92蒸發的材料不相混合，而介於兩者之間。因設置分隔壁53，腔室51之薄膜形成區被劃分成收容第1蒸發源91之第1室和收容第2蒸發源92之第2室。前述分隔壁53為板狀壁，配置成其壁面包含Z方向以及X方向。前述分隔壁53之兩側緣固定在腔室51之相對的側壁上。前述分隔壁53之下端緣或固定在腔室51之底部，或配置在腔室51之底部附近。前述分隔壁53之上端緣531延伸至內導引輥611的下部附近處為止。
如圖所示，分隔壁53設置成其上端緣531位於內導引輥611之旋轉軸63的正下方。詳而言之，分隔壁53之上端緣531配置在內導引輥611的下部附近且通過旋轉軸63之Z方向上。透過將分隔壁53配置在前述旋轉軸63之正下方的作法，可使第1蒸發源91之材料和第2蒸發源92之材料大致均勻地附著於樹脂基板。亦即，藉由將分隔壁53配置在前述旋轉軸63正下方，可使第1蒸發源91之材料附著而得到的薄膜和，第2蒸發源92之材料附著而得到的薄膜形成大致相同的厚度。
不過，分隔壁53並不以設置在旋轉軸63之正下方的情況為限，也可設置在與旋轉軸63錯開的位置，例如，以旋轉軸63為基準，可以設置在比其更往Y1側靠近之位置或更往Y2側靠近之位置。
雖可使用前述電漿作為使前述各蒸發源91、92的材料蒸發之手段，但使用電阻加熱或電子束等亦可。
前述反應氣體供給裝置54設置於例如，腔室51之第2側壁。前述反應氣體供給裝置54連接著對應於反應氣體數的反應氣體收納鋼瓶541、542、543，反應氣體供給裝置54將適當壓力之反應氣體供應至前述腔室51內。
前述反應氣體可舉例如，含氧氣體、含氮氣體、含烴氣體，或該等的混合氣體等。前述含氧氣體可舉例如，氧(O2)、一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)等；前述含氮氣體可舉例如，氮(N2)、氨(NH3)、一氧化氮(NO)等；前述結烴氣體可舉例如，甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)等。
前述放電氣體供給裝置55，可設置於例如，腔室51之第2側壁。前述放電氣體供給裝置55連接著放電氣體收納鋼瓶551，放電氣體供給裝置55將適當壓力之放電氣體供應至前述腔室51內。前述放電氣體，代表性的可以使用氬氣等的惰性氣體。
前述真空幫浦56設置於例如，腔室51之第2側壁。透過使前述真空幫浦56作動，可使前述腔室51減壓成真空狀態。
前述搬送裝置6，以所謂的卷對卷方式將長條帶狀的樹脂基板8沿其長向進行搬送。
搬送裝置6具有在長向傳送長條帶狀樹脂基板8的複數個導引輥611、621。為了將樹脂基板8導引至薄膜形成區，前述複數個導引輥當中有幾個設在薄膜形成區。
在本實施形態中，搬送裝置6以描繪螺旋狀搬送軌跡的形式傳送前述長條帶狀的樹脂基板8，並將該樹脂基 板8交互地導引到薄膜形成區和非形成區。
此種螺旋狀地搬送的搬送裝置6可以利用例如，日本專利第4472962號中揭示之裝置等。
如圖5與圖6所示，該搬送裝置6之基本構成具有複數組用以在其長向上傳送長條帶狀的樹脂基板8之可轉動的成對導引輥611、621。
成對的導引輥中之一者配置於薄膜形成區，另一者則配置於非形成區。以下，為方便起見，將配置於薄膜形成區之導引輥稱為「內導引輥」，配置於非形成區之導引輥稱為「外導引輥」，且為了區別複數個導引輥，而加上第1、第2等的接頭語。
圖示例的製造裝置4A為可於樹脂基板8上積層第1至第10薄膜之裝置。搬送裝置6為了讓樹脂基板8能夠通過薄膜形成區5次，在薄膜形成區設了與那個次數相同數量的內導引輥(第1至第5內導引輥611、612、613、614、615)。
再者，設在薄膜形成區之內導引輥611、…(第1至第5內導引輥611至615)，其全體可以皆收納在薄膜形成區內，也可以如圖式所示地，配置成其一部分被包含在薄膜形成區中。
另一方面，外導引輥621、…，配置成比內導引輥611更靠向Z1側，其數量也比內導引輥611少1個。
第1至第5內導引輥611至615可以使用例如，分別同徑同寬之輥。第1至第4外導引輥621、622、623、624也可以使用例如，分別同徑同寬之輥。
第1至第5內導引輥611至615可轉動地安裝在旋轉軸63上，第1至第4外導引輥621至624也是可轉動地安裝在旋轉軸64上。這些旋轉軸63、64之延伸方向(軸方向)皆與X方向平行。
第1至第5內導引輥611至615隔開所需間隔地並列在旋轉軸63上，第1至第4外導引輥621至624也同樣地，隔開所需間隔地並列在旋轉軸64上。從使裝置小型化的觀點，相鄰的內導引輥611之間隔，宜儘可能地小。
為了在各導引輥上螺旋狀地傳送樹脂基板8，第1至第4外導引輥621至624以相對於旋轉軸64稍呈傾斜的狀態，可轉動地安裝於其上。
再者，第1至第5內導引輥611至615附近設有2個水晶監測器59、59。前述水晶監測器59、59是用來量測及控制第1以及第2蒸發源91、92之材料的蒸鍍速度。其中一邊的水晶監測器59分別配置在第1蒸發源91側之第1至第5內導引輥611至615的下部附近，另一邊的水晶監測器59則分別配置在第2蒸發源92側之第1至第5內導引輥611至615的下部附近。
又，依需要，也可做溫度控制機構(圖未示)附屬於第1至第5內導引輥611至615上。前述溫度控制機構是為了調整內導引輥611之表面溫度而設置。前述溫度控制機構可舉例如，使矽油等循環之熱媒循環裝置等。
從上游側之輥81拉出的長條帶狀樹脂基板8，自Z1側被送往Z2側，捲繞至第1內導引輥611之下部周面後， 又從Z2側被送往Z1側，捲繞至第1外導引輥621之上部周面。樹脂基板8通過前述第1內導引輥611的下部周面時，該樹脂基板8自Y1側被送到Y2側(Y方向)。又，當樹脂基板8通過前述第1外導引輥621的上部周面時，該樹脂基板8自Y2側被送到Y1側(Y方向)。
並且，前述長條帶狀的樹脂基板8於捲繞至前述第1外導引輥621之上部周面後，同樣地又依序被捲繞至第2內導引輥612、第2外導引輥622、第3內導引輥613、第3外導引輥623、第4內導引輥614、第4外導引輥624、第5內導引輥615，然後從Z2側被送往Z1側，捲到下游側之輥82上。
因此，前述樹脂基板8，從X1側看，整體呈順時針旋轉地邊描繪螺旋軌跡邊被傳送。亦即，樹脂基板8是是如前述地，通過設置於薄膜形成區以及非形成區之複數個內導引輥611、…及外導引輥621、…，螺旋狀地被傳送。因此，搬送裝置6被構建成一邊使樹脂基板8交互地通過薄膜形成區和非形成區，一邊進行傳送。
但是，如圖5所示，前述樹脂基板8通過薄膜形成區時，樹脂基板8是沿Y方向(從Y1側到Y2側)傳送。在Y1側配置有電漿源52的本實施形態之製造裝置4A中，是以使其通過薄膜形成區時，會從電漿源52移離的方式傳送樹脂基板8。
接著，將就製造透明氣體障蔽薄膜之方法作說明。以下的說明中，雖然是利用圖5及圖6所示之製造裝置4A說明製造透明氣體障蔽薄膜的方法，但本發明之製造方 法，並不以使用該製造裝置4A實施之情況為限。
藉由使前述真空幫浦56作動，可將腔室51之內部保持為真空狀態。在樹脂基板8上形成薄膜時之腔室51內的壓力在0.01Pa~0.1Pa之範圍內，以0.02Pa~0.05Pa為佳。
在前述腔室51內的薄膜形成區，是從放電氣體供給裝置55將放電氣體導入作為電弧放電電漿產生源52之壓力梯度型電漿槍中，並施加一定的電壓，使電漿朝反射電極57照射。電漿束P之形狀由聚焦電極581、582、583、584控制成所需要的形狀。電弧放電電漿之輸出為例如，1~10kW。另外，從反應氣體供給裝置54將反應氣體導入腔室51內。還有，對已經被導入各蒸發源91、92之材料，照射例如，電子束911、921，使前述材料朝著樹脂基板8蒸發。
前述反應氣體之導入和前述電漿之產生，可同時進行，或者，導入前述反應氣體後再使前述電漿產生亦可，或者，前述電漿產生後再導入反應氣體亦可。只要透明氣體障蔽層形成時反應氣體就存在薄膜形成區即可。
再者，宜預先在蒸發源與樹脂基板8之間設置開關閘門(圖未示)，從材料開始蒸發直到蒸鍍速度穩定化以前將閘門關閉，蒸鍍速度穩定之後，再打開前述閘門，使材料蒸鍍到樹脂基板8上。
前述各蒸發源91、92的材料蒸鍍速度，可以適當地設定成例如，10~300nm/分鐘。
另一方面，從上游側之輥81拉出長條帶狀樹脂基板8，並將其引導至前述腔室51內。再者，在圖示例中，輥 81、82雖然配置在腔室51的外部，但亦可配置於腔室51內的非形成區。
長條帶狀樹脂基板8之短向長度並無特殊限制，可以適當地設定在例如，數mm~1000mm。
在製造例如，作為有機EL元件之支撐基板使用的透明氣體障蔽薄膜時，樹脂基板8之短向的長度可設定成例如，數mm~100mm左右，以10mm~40mm為佳。
前述樹脂基板8捲繞於搬送裝置6的各導引輥611、621，描繪螺旋軌跡地進行傳送，使前述樹脂基板8交互地通過薄膜形成區和非形成區。
樹脂基板8之搬送速度，可考慮蒸鍍速度及所形成的薄膜厚度等而適當地設定為例如，0.1~20m/分鐘。
前述樹脂基板8依序通過薄膜形成區時(亦即，樹脂基板8通過第1至第5內導引輥611至615之下部時)，各蒸發源91、92的材料依序蒸鍍至樹脂基板8，2種類的薄膜依序形成複數層。
在薄膜形成區為了促進蒸鍍，樹脂基板8之表面溫度被設定成例如20℃~200℃，以設定在80℃~150℃為佳。
具體而言，首先，如圖7所示，樹脂基板8的表面上形成第1薄膜31h，接著，形成第2薄膜32i。
形成有前述第1薄膜31h以及第2薄膜32i之樹脂基板8，於通過第1外導引輥621的周面並通過非形成區後，將通過第2內導引輥612之下部周面，再次被引導至薄膜形成區。此時，如圖7所示，第1蒸發源91的材料附著於第2薄 膜32i之表面，形成第1薄膜33h，接著，第2蒸發源92的材料附著至該第1薄膜33h之表面形成第2薄膜34i。
之後同樣地，當從非形成區通過薄膜形成區時，如圖7所示，在前述第2薄膜34i的表面形成第1薄膜35h及第2薄膜36i，在前述第2薄膜36i的表面形成第1薄膜37h以及第2薄膜38i，在前述第2薄膜38i的表面形成第1薄膜39h以及第2薄膜310i。
藉此，可於樹脂基板8上形成使成分不同的複數種薄膜(第1薄膜以及第2薄膜)交互地重複複數次積層(圖示例為重複5次)而成之透明氣體障蔽層。
前述複數種薄膜的重複次數與通過薄膜形成區之次數相同。使用本實施形態中例示之製造裝置時，前述重複次數與內導引輥之數量相同。
利用本發明之製造裝置及製造方法，由於可在沿長向傳送長條帶狀樹脂基板的途中，於該樹脂基板之表面形成使複數種薄膜積層複數次而成之透明氣體障蔽層，所以能夠有效率地製造透明氣體障蔽薄膜。又，在本發明之製造裝置以及製造方法中，使用之蒸發源數與形成之薄膜的種類數相同即可。因此，蒸發源之設置成本及其控制相對減少，可以較便宜地製造透明氣體障蔽薄膜。
由於該透明氣體障蔽薄膜是複數種薄膜積層而成，故氣體障蔽性優異。
[第1實施形態之變形例]
再者，上述第1實施形態中，例示的雖然是2種薄膜交 互地形成的透明氣體障蔽薄膜之製造方法以及製造裝置，但本發明中，也可以製造3種以上的薄膜交互地形成之透明氣體障蔽薄膜。
圖8為自X2側沿X方向所見之可使3種薄膜交互地形成之製造裝置的正面視圖。
在此製造裝置4B中，除了設置3個蒸發源外，與上述第1實施形態相同。在圖8中，與上述第1實施形態相同的構造是以相同的符號記載。
此製造裝置4B的3個蒸發源91、92、93(稱為第1蒸發源91、第2蒸發源92、第3蒸發源93)沿著樹脂基板8的傳送方向排列配置。例如，以內導引輥611之旋轉軸63為基準，第1蒸發源91配置在比比其更靠向Y1側，第2蒸發源92配置在前述旋轉軸63的正下方，第3蒸發源93則配置在比前述旋轉軸63更靠向Y2側。又，第1至第3蒸發源91至93在X方向上的配置位置，以全都相同為宜。例如，第1至第3蒸發源93每一個都對應複數個內導引輥611之X方向的大致中央部配置。
前述第1蒸發源91中含有選自金屬、半金屬、其等之氧化物等的材料，前述第2蒸發源92中所含材料不同於前述第1蒸發源91之材料，前述第3蒸發源92中所含材料不同於前述第1蒸發源91以及第2蒸發源92之材料。
此外，與上述第1實施形態同樣地，分別在第1蒸發源91和第2蒸發源92之間，以及第2蒸發源92和第3蒸發源93之間設置用於隔開的分隔壁53、53。
上述變形例之製造裝置4B，可以和上述第1實施形態同樣地處理而使之作動。利用變形例之製造方法及製造裝置，樹脂基板通過薄膜形成區時，第1蒸發源91的材料附著而形成第1薄膜，接著，第2蒸發源92的材料附著於該第1薄膜之表面而形成第2薄膜，再接著，第3蒸發源9的材料附著於該第2薄膜之表面而形成第3薄膜。形成有此第1至第3薄膜之樹脂基板再次從非形成區通過薄膜形成區時，可形成第1至第3薄膜。這樣做，可形成如圖3所示之，成分不同的複數種薄膜(第1薄膜、第2薄膜以及第3薄膜)交互地重複複數次積層而成之透明氣體障蔽薄膜。
再者，在製造成分不同之4種薄膜交互地形成的透明氣體障蔽薄膜時，同樣地，只要設置4個蒸發源即可，5個以上的情況時也是同樣。
又，在上述第1實施形態之製造方法以及製造裝置中，雖然將樹脂基板設定成會通過薄膜形成區5次，惟該次數並無特殊限制，只要在2次以上即可。例如，如果設定成樹脂基板會通過薄膜形成區3次，就可以形成由複數種薄膜形成之積層單元重複積層3次而成之透明氣體障蔽薄膜。要使樹脂基板通過薄膜形成區3次，只要使用例如，3個上述內導引輥即可。
又，在上述第1實施形態中，用的雖然是同徑的複數個內導引輥611，但也可以用不同徑之輥(圖未示)作為一部分的內導引輥。舉一例來說，可分別使用小徑之導引輥作為第1至第3內導引輥611、612、613，並分別使用大徑 之導引輥作為第4及第5內導引輥614、615。這種情形下，樹脂基板通過大徑之內導引輥的下部周面時，和樹脂基板通過小徑之內導引輥的下部周面時相比，通過大徑之內導引輥的下部周面時，由於樹脂基板8通過薄膜形成區的時間延長，故可形成厚度大的薄膜。
又，在上述第1實施形態中，用的搬送裝置雖然是有上下成對之導引輥(內導引輥以及外導引輥)的搬送裝置，但是也可以用以1支輥將樹脂基板螺旋狀地進行搬送之搬送裝置。
[本發明之製造方法及製造裝置之第2實施形態]
第2實施形態之製造方法及製造裝置為用於製造，在長條帶狀的樹脂基板上，有成分不同的複數種薄膜，且相同成分的薄膜連續地積層而成之透明氣體障蔽薄膜。
以下，將說明第2實施形態，但與第1實施形態為相同之構成以及功效，將視為其已說明而省略該說明，用語及符號則照原樣引用。
圖9為從X2側沿X方向所看到的第2實施形態之製造裝置的正面視圖，圖10為從Y1側沿Y方向所看到的相同製造裝置的左側視圖。
與上述第1實施形態相同地，此製造裝置4C具有，腔室51和，描繪螺旋狀搬送軌跡地傳送樹脂基板8之搬送裝置6和，電漿源52和，反射電極57和，聚焦電極581、582、583、584和，蒸發源和，反應氣體供給裝置54和，放電氣體供給裝置55和，真空幫浦56。
本實施形態之搬送裝置6有第1至第6內導引輥611、612、613、614、615、616和，第1至第5外導引輥621、622、623、624、625，以使樹脂基板8通過薄膜形成區6次。
蒸發源則可設置例如，2個。
第1及第2蒸發源91、92與搬送裝置6相對(正確地說，是蒸發源91、92之各頂面與通過薄膜形成區時的樹脂基板8相對)地設置於腔室51之底部。
前述第1蒸發源91和第2蒸發源92沿著與樹脂基板8的傳送方向垂直相交的方向排列配置。在本實施形態中，由於樹脂基板8在薄膜形成區被往Y方向(從Y1側至Y2側)傳送，故第1及第2蒸發源91、92沿著X方向排列。例如，以複數個內導引輥611之X方向的大致中央部為基準，第1蒸發源91配置成比其更靠向X1側，第2蒸發源92則配置成比其更靠向X2側。又，第1蒸發源91以及第2蒸發源92之Y方向的位置，可以相同，也可以錯開，但以相同為佳。
第1蒸發源91和第2蒸發源92分別含有不同的材料。
分隔壁53介於第1蒸發源91和第2蒸發源92之間。在實施形態的情況中，分隔壁53被配置成其壁面包含Z方向及Y方向。
接著，將就製造透明氣體障蔽薄膜的方法作說明。
使本實施形態之製造裝置4C作動，在樹脂基板8通過第1內導引輥611之周面且通過薄膜形成區時，第1蒸發源91的材料附著於樹脂基板8的表面，形成第1薄膜。
形成有前述第1薄膜之樹脂基板8，在通過第1外導引輥621的周面且通過非形成區後，將通過第2內導引輥612之下部周面，再次被引導至薄膜形成區。此時，第1蒸發源的材料再次附著至前述第1薄膜的表面，形成第2層第1薄膜。同樣地，樹脂基板8通過第3內導引輥613的下部周面時，在第2層第1薄膜的表面形成第3層第1薄膜。
接著，當樹脂基板8通過第4內導引輥614的下部周面時，在第3層第1薄膜的表面上形成第1層第2薄膜，之後同樣地，在第1層第2薄膜的表面形成第2層第2薄膜，在第2層第2薄膜的表面形成第3層第2薄膜。
透過本實施形態，可在樹脂基板8上形成具有成分不同之複數種薄膜(第1薄膜以及第2薄膜)的透明氣體障蔽層。
[第2實施形態之變形例]
上述第2實施形態中，例示的雖然是以描繪螺旋狀搬送軌跡的形式搬送長條帶狀樹脂基板的的情形，但是，也可以例如，一邊描繪蛇行狀搬送軌跡地傳送長條帶狀的樹脂基板，一邊製出前述透明氣體障蔽薄膜。
圖11為從X2側沿X方向所看到的第2實施形態之變形例的製造裝置的正面視圖，圖12為從Y1側沿Y方向所看到的相同製造裝置的左側視圖。
本變形例之搬送裝置7，在以卷對卷方式沿該長向搬送長條帶狀樹脂基板8這點上雖然與上述第1實施形態之搬送裝置6相同，但搬送機構與上述第1實施形態有別。
具體而言，該搬送裝置7具有在長向上傳送長條帶狀樹 脂基板8的複數個導引輥711、721。為了將樹脂基板8引導至薄膜形成區，前述複數個導引輥中有幾個設置於薄膜形成區。
前述搬送裝置7蛇行狀地搬送前述樹脂基板8，將該樹脂基板8交互地導向薄膜形成區和非形成區。如圖11與圖12所示，該搬送裝置7之基本構成有，複數組在其長向上傳送長條帶狀樹脂基板8的可轉動的成對導引輥(內導引輥711和外導引輥721)。
圖示例的製造裝置4D為可在樹脂基板8上積層2層第1薄膜層以及2層第2薄膜層之裝置，且薄膜形成區中設有與該薄膜之數量相同的內導引輥711、…(第1至第4內導引輥711、712、713、714)。再者，設置於薄膜形成區之內導引輥711，可以整體皆收納在薄膜形成區內，也可以如圖所示地，配置成其一部分包含在薄膜形成區中。
另一方面，外導引輥721配置成比內導引輥711更靠向Z1側，其數量也比內導引輥711少1個。
第1至第4內導引輥711至714可以使用例如，分別同徑同寬之輥。第1至第3外導引輥721、722、723也可以使用例如，分別同徑同寬之輥。
第1至第4內導引輥711至714具有獨立之旋轉軸731、732、733、734，並分別可旋轉地安裝在其旋轉軸731、732、733、734上，第1至第3外導引輥721、722、723也具有獨立之旋轉軸741、742、743，並分別可旋轉地安裝在其旋轉軸741、742、743上。該等所有的旋轉軸731、741之延伸方向 (軸方向)皆與X方向平行。
第1至第4內導引輥711至714分別隔開所需要的間隔沿Y方向並列，第1至第3外導引輥721、722、723也相同地隔開所需要的間隔沿Y方向並列。基於可使裝置小型化的理由，相鄰之內導引輥711之間隔宜儘可能地小。
再者，與第1實施形態相同地，於第1至第4內導引輥711至714中，分別設有水晶監測器59，以及可因應需要，附設溫度控制機構。
從上游側之輥81拉出的長條帶狀樹脂基板8，從 Z1側被送往Z2側，捲繞至第1內導引輥711之下部周面後，又從Z2側被送往Z1側，捲繞至第1外導引輥721之上部周面。樹脂基板8通過前述第1內導引輥711的下部周面時，該樹脂基板8從Y1側被送到Y2側(Y方向)。又，當樹脂基板8通過前述第1外導引輥的上部周面時，該樹脂基板8從Y1側被送到Y2側(Y方向)。
前述長條帶狀樹脂基板8捲繞至前述第1外導引輥721之上部周面後，同樣地，會依序被捲繞至第2內導引輥712、第2外導引輥722、第3內導引輥713、第3外導引輥723、第4內導引輥714，然後從Z2側被送往Z1側，捲繞到下游側之輥82上。
因此，前述樹脂基板8，從X1側看(參照圖11)，整體一邊上下地描繪蛇行的軌跡，一邊被傳送。即，搬送裝置7構建成，一邊使樹脂基板8描繪蛇行的搬送軌跡，並一邊使樹脂基板8交互地通過薄膜形成區和非形成區進行傳送。
蒸發源可設置例如，2個。
第1及第2蒸發源91、92與搬送裝置6相對(正確地說，是蒸發源91、92之各頂面與通過薄膜形成區時的樹脂基板8相對)地設置於腔室51之底部。
前述第1蒸發源91和第2蒸發源92沿著樹脂基板8的傳送方向排列配置。在本變形例中，由於樹脂基板8在薄膜形成區被送往Y方向(從Y1側至Y2側)，故第1及第2蒸發源91、92沿Y方向排列。例如，以複數個內導引輥611之Y方向的大致中央部為基準，第1蒸發源91配置成比其更靠向Y1側，第2蒸發源92則配置成比其更靠向Y2側。又，第1蒸發源91以及第2蒸發源92之X方向的位置，可以相同，也可以錯開，但以相同為佳。
第1蒸發源91和第2蒸發源92分別含有不同的材料。
隔壁53介於第1蒸發源91和第2蒸發源92之間。在實施形態的情況中，分隔壁53被配置成其壁面包含Z方向以及X方向。
接著，將就製造透明氣體障蔽薄膜之方法作說明。
使本實施形態之製造裝置4D作動，當樹脂基板8依序通過薄膜形成區時(亦即，樹脂基板8通過第1至第4內導引輥711至714時)，樹脂基板8是自Y1側往Y2側移動。
並且，從上游測之輥81拉出長條帶狀樹脂基板8，在樹脂基板8通過第1內導引輥711之下部周面並通過薄膜形成區時，第1蒸發源91的材料附著至樹脂基板8的表面而形成 第1薄膜。形成了前述第1薄膜之樹脂基板8通過第1外導引輥721的周面並通過非形成區後，通過第2內導引輥712之下部周面，再次被引導至薄膜形成區。此時，第1蒸發源的材料再次附著至前述第1薄膜的表面，形成第2層第1薄膜。之後，在第2層第1薄膜的表面形成第1層第2薄膜，並在第1層第2薄膜的表面形成第2層第2薄膜(此為如圖4所示之層構成)。
本變形例也可以在樹脂基板8上形成具有成分不同之複數種薄膜(第1薄膜及第2薄膜)的透明氣體障蔽層。
再者，在上述第2實施形態之製造方法以及製造裝置中，使樹脂基板通過薄膜形成區之次數，可適當地變更。
另外，在上述第2實施形態中，雖然使用同徑的複數個內導引輥711，但也可以使用彼此不同徑之內導引輥711。
此外，上述第2實施形態之圖示例中雖然在腔室51內導入1卷樹脂基板8以製造薄膜，但是，亦可例如，在腔室51內之X方向上並列配置複數個上述搬送裝置7，對複數卷樹脂基板8同時形成透明氣體障蔽層。
[本發明之製造方法以及製造裝置之第3實施形 態]
上述第1實施形態以及第2實施形態之方法以及裝置，可在符合本發明旨意之範圍內適當地作設計變更。
例如，也可以藉由組合第1實施形態所示之複數個蒸發 源的配置和，第2實施形態所示之複數個蒸發源的配置，製造具有例如，重複積層由1種薄膜和與其不同成分之另1種薄膜形成的積層單元複數次而成的第1積層單元和，重複積層由再1種不同成分之薄膜和與此不同成分之另1種薄膜形成的積層單元複數次而成的第2積層單元所形成的透明氣體障蔽層之透明氣體障蔽薄膜。
再者，上述蒸鍍法，並不限於利用電漿源邊照射電漿邊進行蒸鍍之情況，不使用電漿亦可。
實施例
以下，將揭示實施例，對本發明作更進一步的詳細說明。但是，本發明並不侷限於下述實施例。又，實施例之各種特性以及物性之測定以及評估，是以下述之方法進行。
[水蒸氣穿透速率]
水蒸氣穿透速率(WVTR)是採用JIS K7126規定的水蒸氣穿透速率測定裝置(MOCON公司製，商品名「PERMATRAN」)，於溫度40℃，濕度90%RH之環境下進行測量。再者，前述水蒸氣穿透率測定裝置之測量範圍在0.005g‧m-2‧day-1以上。
[構成透明氣體障蔽層之各薄膜的厚度]
構成透明氣體障蔽薄膜之各薄膜的厚度，是用日本電子股份有限公司製造的掃描型電子顯微鏡(商品名「JSM-6610」)觀察透明氣體障蔽薄膜之截面，分別測定從基板(薄膜)表面至各薄膜表面為止的長度算出來的。
[實施例]
準備帝人杜邦薄膜公司製造的聚萘二甲酸乙二酯(poly(ethylene naphthalate))薄膜(厚度100μm，商品名「Teonex®」)，作為透明樹脂薄膜(樹脂基板)。
接著，將前述聚萘二甲酸乙二酯薄膜裝設至如圖5及圖6所示之製造裝置的搬送裝置。
用矽粒(純度3N：99.9%)作為該製造裝置之第1蒸發源的材料，用鈦粒(純度4N：99.9%)作為第2蒸發源的材料。
在電漿槍內，以30sccm導入氬氣(純度5N)作為放電氣體，在腔室內以10sccm(10×1.69×10-3Pa‧m3/秒)之流量導入氧氣(純度5N：99.999%)作為反應氣體，在此狀態下，對前述矽粒照射電子束(加速電壓：6kV，外加電流：50mA)，使前述矽蒸發以獲得100nm/min之蒸鍍速度。同時，對前述鈦粒照射電子束(加速電壓：6kV，外加電流：50mA)，使前述鈦蒸發以獲得100nm/min之蒸鍍速度。此時之腔室內壓力為2.0×10-2Pa。
以搬送裝置在腔室內螺旋狀地傳送前述聚萘二甲酸乙二酯薄膜，藉以如圖7所示地，製作具有5層第1薄膜31h、33h、35h、37h、39h和5層第2薄膜32i、34i、36i、38k、310i交互地積層之透明氣體障蔽層的透明氣體障蔽薄膜。
此實施例中所形成的第1薄膜全部都是SiO膜，第2薄膜全部都是TiO膜。
所得到的透明氣體障蔽薄膜之各第1薄膜(SiO膜)以及各第2薄膜(TiO膜)之厚度分別均為50nm。
又，透明氣體障蔽薄膜之WVTR為0.005g‧m-2‧day-1以下(所使用之水蒸氣穿透率測定裝置之測量界限)。
4A‧‧‧製造裝置
51‧‧‧腔室
511‧‧‧隔壁
52‧‧‧電漿源
53‧‧‧分隔壁
54‧‧‧反應氣體供給裝置
541、542、543‧‧‧反應氣體收納鋼瓶
55‧‧‧放電氣體供給裝置
551‧‧‧放電氣體收納鋼瓶
56‧‧‧真空幫浦
57‧‧‧反射電極
581、582、583、584‧‧‧聚焦電極
59‧‧‧水晶監測器
6‧‧‧搬送裝置
611‧‧‧內導引輥
621‧‧‧外導引輥
63、64‧‧‧旋轉軸
8‧‧‧樹脂基板
81、82‧‧‧輥
91、92‧‧‧蒸發源
911、921‧‧‧電子束
P‧‧‧電漿束
X、Y、Z‧‧‧方向
Y1、Y2、Z1、Z2‧‧‧側

Claims (8)

  1. 一種採用卷對卷方式的透明氣體障蔽薄膜之製造方法，具有在傳送長條帶狀樹脂基板的途中，將成分不同的複數種薄膜分別於前述樹脂基板上積層複數層之步驟，其中，在薄膜形成區設有對應前述薄膜的種類數之數量的蒸發源，並藉由使前述長條帶狀樹脂基板交互地通過前述薄膜形成區和非形成區，在前述薄膜形成區中使前述複數個蒸發源中所含有的材料分別附著至前述樹脂基板上，而在前述樹脂基板上形成前述複數種薄膜積層複數層而成之透明氣體障蔽層。
  2. 如請求項1記載的透明氣體障蔽薄膜之製造方法，其中，前述複數個蒸發源排列於前述薄膜形成區，且在前述薄膜形成區中，沿前述蒸發源排列的方向傳送前述樹脂基板。
  3. 如請求項1或2記載的透明氣體障蔽薄膜之製造方法，其中，前述複數個蒸發源中所含有的材料各自不同，且前述材料含有金屬以及半金屬之至少1種。
  4. 如請求項1或2記載的透明氣體障蔽薄膜之製造方法，其中，前述材料是以選自蒸鍍法、濺鍍法以及離子鍍法之真空處理法而附著於前述樹脂基板。
  5. 一種透明氣體障蔽薄膜之製造裝置，其為具有成分不同 之複數層薄膜沿厚度方向積層而成之透明氣體障蔽層的透明氣體障蔽薄膜之製造裝置，特徵在於，其具有，有薄膜形成區及非形成區之腔室和，含有金屬及半金屬之至少1種材料的蒸發源和，傳送長條帶狀樹脂基板的搬送裝置，前述薄膜形成區中設有對應前述薄膜的種類數之數量的蒸發源，前述複數個蒸發源各自獨立，含有不同的材料，前述複數個蒸發源沿前述長條帶狀樹脂基板的傳送方向或與傳送方向垂直相交的方向排列配置，前述搬送裝置被構建成使前述樹脂基板交互地通過前述薄膜形成和非形成區地傳送前述樹脂基板。
  6. 如請求項5記載的透明氣體障蔽薄膜之製造裝置，其中，前述搬送裝置被構建成描繪螺旋狀搬送軌跡地傳送長條帶狀樹脂基板。
  7. 如請求項5或6記載的透明氣體障蔽薄膜之製造裝置，其中，前述複數個蒸發源沿前述長條帶狀樹脂基板的傳送方向排列配置。
  8. 如請求項5或6記載的透明氣體障蔽薄膜之製造裝置，還具有於前述腔室內產生電漿之電漿源和，供給反應氣體之反應氣體供給裝置。
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