JP7261547B2 - 積層フィルム - Google Patents
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- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
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Description
従って、本発明の課題は、薄膜層表面の濡れ性に優れた積層フィルムを提供することにある。
[1]基材と、該基材の少なくとも一方の面に積層された薄膜層とを有し、該薄膜層は珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有し、該薄膜層の膜厚方向における薄膜層の表面からの距離と、該距離に位置する点の薄膜層に含まれる珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計数に対する炭素原子数の比率(炭素原子比率)との関係を示す炭素分布曲線において、少なくとも3つの極値を有し、極大値の最大値と極大値の最小値との差は14at%以下であり、かつ式(1)~(3):
3at%≦a-b (1)
3at%≦b-c (2)
0.5<(a-c)/dx (3)
[式(1)~式(3)中、炭素分布曲線において、該薄膜層の膜厚方向における基材側からの互いに隣接する極値を順に、極大値A、極小値C、極大値Bとしたとき、aは極大値Aの炭素原子比率(at%)を示し、bは極大値Bの炭素原子比率(at%)を示し、cは極小値Cの炭素原子比率(at%)を示し、dxは極大値Aと極小値Cとの距離(nm)を示す]
の関係を満たす少なくとも1つの不連続領域を有する、積層フィルム。
[2]前記炭素分布曲線における最小値は、1at%より大きく、5at%以下である、[1]に記載の積層フィルム。
[3]前記炭素分布曲線において、極小値の最大値と極小値の最小値との差は14~19at%である、[1]又は[2]に記載の積層フィルム。
[4]前記炭素分布曲線において、前記薄膜層の表面から、不連続領域における極小値Cまでの距離X(nm)と、前記薄膜層の表面から、該薄膜層と前記基材との界面までの距離Y(nm)とが、式(4):
X<Y/2 (4)
の関係を満たし、ここで、不連続領域が2つ以上ある場合、前記極小値Cは2つ以上の不連続領域の中で、最も炭素原子比率の小さい極小値を示す、[1]~[3]のいずれかに記載の積層フィルム。
[5]前記式(1)は、3at%≦a-b≦10at%であり、
前記式(2)は、3at%≦b-c≦10at%であり、
前記式(3)は、0.5<(a-c)/dx<0.8である、[1]~[4]のいずれかに記載の積層フィルム。
[6]少なくとも2つの不連続領域を有し、前記炭素分布曲線における最小値が1at%より大きく、5at%以下であり、前記炭素分布曲線における最大値が23at%~33at%である、[1]~[5]のいずれかに記載の積層フィルム。
図1は、1つの不連続領域を有する本発明の積層フィルム1の層構成の一例を示す模式図である。積層フィルム1は、基材2の片面に、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有する薄膜層3を有し、薄膜層3は基材2上に積層された薄膜層3aと、該薄膜層3a上に不連続領域4を介して積層された薄膜層3bとから構成される。
基材2は、可撓性を有し高分子材料を形成材料とするフィルムである。基材2の形成材料は、積層フィルムが光透過性を有する場合、例えば、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)等のポリエステル樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂;ポリアミド樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリスチレン樹脂;ポリビニルアルコール樹脂;エチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物;ポリアクリロニトリル樹脂;アセタール樹脂;ポリイミド樹脂が挙げられる。これらの樹脂の中でも、耐熱性が高く、線膨張率が小さいという観点から、ポリエステル系樹脂又はポリオレフィン系樹脂が好ましく、ポリエステル系樹脂であるPET又はPENがより好ましい。また、これらの樹脂は、単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。
薄膜層3において、薄膜層3a及び3bはそれぞれ珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有し、さらに窒素原子、アルミニウム原子等を含有することができる。好適には薄膜層3a及び3bは、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を主成分として含有することが好ましい。主成分とは、珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量が、薄膜層に含まれる原子の合計量(100at%)に対して、90at%以上であることを意味し、好ましくは100at%である。
|dC/dx|≦ 0.5 (A)
で表される条件を満たすことを意味する。
3at%≦a-b (1)
3at%≦b-c (2)
0.5<(a-c)/dx (3)
[式(1)~式(3)中、炭素分布曲線において、該薄膜層の膜厚方向における基材側からの互いに隣接する極値を順に、極大値A、極小値C、極大値Bとしたとき、aは極大値Aの炭素原子比率(at%)を示し、bは極大値Bの炭素原子比率(at%)を示し、cは極小値Cの炭素原子比率(at%)を示し、dxは極大値Aと極小値Cとの距離(nm)を示す]
の関係を満たす領域を意味する。不連続領域4は、極大値A(点Aとする)と極大値B(点Bとする)との間の領域である。不連続領域4の膜厚は好ましくは0nmを超え、50nm以下、より好ましくは5~50nm、さらに好ましくは10~45nm、特に好ましくは20~45nm、とりわけ30~45nmである。
なお、薄膜層3aにおいて、基材2側から炭素原子比率が急激に減少する領域の直後の極小値がない場合、該領域の近傍であって、薄膜層3の表面からの距離を変化させた場合に炭素原子比率の値が増加している領域において、ある点(第1点)と、当該点から薄膜層3の膜厚方向における薄膜層3の表面からの距離を更に20nm変化させた点(第2点)との炭素原子比率の値の差の絶対値が5at%以下となるときの第1点を基準とし、該第1点から、前記点Aとの間の領域を薄膜層3aの領域とする。炭素分布曲線において、極小値D又は第1点が薄膜層3aと基材2との界面となる。
積層フィルム1が透明性を有している場合、積層フィルム1の基材2の屈折率と、薄膜層3の屈折率との差が大きいと、基材2と薄膜層3との界面で反射、散乱が生じ、透明性が低下するおそれがある。この場合、薄膜層3の炭素原子比率を上記数値範囲内で調整し、基材2と薄膜層3との屈折率差を小さくすることにより、積層フィルム1の透明性を改善することが可能である。
また、本発明の積層フィルムは、不連続領域4を有するため、炭素原子比率の平均値が異なる2つの薄膜層3a及び3bを備える。このため、ガスバリア性が高く、屈曲させた後においても高いガスバリア性を維持可能である。
X<Y/2 (4)
の関係を満たすことが好ましい。前記式(4)は基材2よりも、薄膜層3の表面に近い位置に不連続領域4の極小値Cが存在することを示す。前記式(4)は、より好ましくはY/10≦X<Y/2、さらに好ましくはY/5≦X<Y/2であり、このような位置に不連続領域4の極小値Cが存在することが、薄膜層表面の濡れ性の観点から有利である。
炭素分布曲線は、X線光電子分光法(XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy)の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を行うことで作成することができる。XPSデプスプロファイル測定により得られる分布曲線は、縦軸が炭素原子数の比率(炭素原子比率)(単位:at%)、横軸がエッチング時間として求められる。このようなXPSデプスプロファイル測定に際しては、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)を0.05nm/sec(SiO2熱酸化膜換算値)とすることが好ましい。ただし、薄膜層3のようなSiOxCy(0<x<2、0<y<2)は、SiO2熱酸化膜よりも速くエッチングされるため、SiO2熱酸化膜のエッチング速度である0.05nm/secはエッチング条件の目安として用いる。すなわち、エッチング速度である0.05nm/secと、基材2までのエッチング時間との積は、厳密には薄膜層3の表面から基材2までの距離を表さない。そこで、薄膜層3の膜厚を別途測定して求め、求めた膜厚と、薄膜層3の表面から基材2までのエッチング時間とから、エッチング時間に「薄膜層3の膜厚方向における薄膜層3の表面からの距離」を対応させる。これにより、縦軸を炭素原子比率(単位:at%)とし、横軸を薄膜層3の膜厚方向における薄膜層3の表面からの距離(単位:nm)とする炭素分布曲線を作成することができる。
図4は、2つの不連続領域を有する本発明の積層フィルム5の層構成の一例を示す模式図である。積層フィルム5は、基材2の片面に、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有する薄膜層6を有し、薄膜層6は基材2上に積層された薄膜層6aと、該薄膜層6a上に不連続領域7を介して積層された薄膜層6bと、該薄膜層6b上に不連続領域8を介して積層された薄膜層6cとから構成される。
薄膜層6において、薄膜層6a~6cはそれぞれ珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有し、さらに窒素原子、アルミニウム原子等を含有していてもよい。好適には薄膜層6a~6cは、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を主成分として含有することが好ましい。主成分とは、珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量が、薄膜層に含まれる原子の合計量(100at%)に対して、90at%以上であることを意味し、好ましくは100at%である。
積層フィルム5が透明性を有している場合、積層フィルム5の基材2の屈折率と、薄膜層6の屈折率との差が大きいと、基材2と薄膜層6との界面で反射、散乱が生じ、透明性が低下するおそれがある。この場合、薄膜層6a~6cの炭素原子比率を上記数値範囲内で調整し、基材2と薄膜層6との屈折率差を小さくすることにより、積層フィルム5の透明性を改善することが可能である。
X<Y/2 (4)
の関係を満たすことが好ましい。前記式(4)は基材2よりも、薄膜層6の表面に近い位置に不連続領域8の極小値Cが存在することを示す。前記式(4)は、より好ましくはY/10≦X<Y/2、さらに好ましくはY/5≦X<Y/3であり、このような位置に不連続領域8の極小値Cが存在することが、薄膜層表面の濡れ性の観点から有利である。なお、前記式(4)における極小値Cを不連続領域8の極小値Cとしているのは、前記式(4)における極小値Cは、不連続領域が2つ以上ある場合、不連続領域の中で、炭素原子比率が最も小さい極小値を示すからである。
式(5):Q<Y/2 (5)
の関係を満たすことが好ましい。前記式(5)は薄膜層6の表面よりも、基材2に近い位置に不連続領域7の極大値Aが存在することを示す。前記式(5)は、より好ましくはY/10≦Q<Y/2、さらに好ましくはY/5≦Q<Y/3であり、このような位置に不連続領域7の極大値Aが存在することが、薄膜層6と基材2との密着性の観点から有利である。なお、前記式(5)における極大値Aを不連続領域7の極大値Aとしているのは、前記式(5)における極大値Aは、不連続領域が2つ以上ある場合、不連続領域の中で、炭素原子比率が最も大きい極大値を示すからである。
1つの不連続領域を有する積層フィルム1、及び2つの不連続領域を有する積層フィルム5を例に挙げて、本発明の積層フィルムを説明したが、本発明はこれらの態様に限定されない。
本発明の積層フィルムの製造方法を以下に説明する。
図6は、本発明の積層フィルムの製造装置の一例を示す概略図であり、プラズマ化学気相成長法(プラズマCVD法)により薄膜層を形成する装置である。なお、図6においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
乾燥時間は、8時間以上であることが好ましく、1週間以上であることがより好ましく、1ヶ月以上であることがさらに好ましい。これらの乾燥は、基材2を製造装置に装着する前に別途行ってもよく、基材2を製造装置に装着した後に、製造装置内で行ってもよい。
基材2を製造装置に装着した後に乾燥させる方法としては、送り出しロールから基材2を送り出し搬送しながら、チャンバー内を減圧することが挙げられる。また、通過させるロールがヒーターを備えるものとし、ロールを加熱することで該ロールを上述の加熱ドラムとして用いて加熱することとしてもよい。
(CH3)6Si2O+12O2→6CO2+9H2O+2SiO2 (6)
また、本明細書において「有機ケイ素化合物の不完全酸化反応」とは、有機ケイ素化合物が完全酸化反応をせず、SiO2ではなく構造中に炭素を含むSiOxCy(0<x<2,0<y<2)が生じる反応となることを指す。
積層フィルム5は、図6に示す装置を用いて、上述のプラズマCVD法により製造することができる。まず、薄膜層6bよりも炭素原子比率が相対的に高い薄膜層6aを基材2上に形成する。薄膜層6aの形成では、炭素原子比率が相対的に高く、炭素分布曲線における最大値が大きい(23~33at%である)ことが好ましいため、原料ガスの不完全酸化反応が有利に進行する反応ガス比率を用いる。そのため、薄膜層6aの形成時において、一対の成膜ロール19及び20の空間に供給される反応ガスの体積流量V6と原料ガスの体積流量V5との流量比(V6/V5)は、原料ガスに含まれる有機シラン化合物を完全酸化させるために必要な、反応ガスの体積流量V02と原料ガスの体積流量V01との最小流量比(V02/V01)をP0としたとき、好ましくは0.20~0.70P0、より好ましくは0.30~0.60P0である。流量比V6/V5が上記範囲であると、基材2と薄膜層6aとの密着性を向上できる。
本発明の積層フィルムは表示装置に利用することができる。表示装置とは、表示機構を有する装置であり、発光源として発光素子又は発光装置を含む。表示装置としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、タッチパネル表示装置、電子放出表示装置(電場放出表示装置(FED等)、表面電界放出表示装置(SED))、電子ペーパー(電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置)、プラズマ表示装置、投射型表示装置(グレーティングライトバルブ(GLV)表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を有する表示装置等)及び圧電セラミックディスプレイ等が挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置及び投写型液晶表示装置等の何れをも含む。これらの表示装置は、2次元画像を表示する表示装置であってもよいし、3次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。特に、本発明の積層フィルムを備える表示装置としては、有機EL表示装置及びタッチパネル表示装置が好ましく、特に有機EL表示装置が好ましい。
(1)接触角の測定
23℃50%RHの雰囲気下で、接触角計(DropMaster DM-500、協和界面科学(株)製)を用いて、積層フィルムA~Cの薄膜層表面の水滴に対する接触角を液滴法により求めた。1.0μLの水滴を薄膜層表面に滴下後、1,000m秒後の接触角を値として用いた。
薄膜層の膜厚は、FIB(Focused Ion Beam)加工で作製した薄膜層の切片の断面を、透過型電子顕微鏡(日本電子(株)製、JEM-2200FS)を用いて観察することにより求めた。
(FIB条件)
・装置:FB2200((株)日立ハイテクノロジーズ製)
・加速電圧:40kV
積層フィルムの薄膜層について、炭素分布曲線は、下記条件にてXPSデプスプロファイル測定を行い、横軸を薄膜層の表面からの距離(nm)、縦軸を炭素元素の原子百分率(炭素原子比率)としてグラフ化して作成した。
(測定条件)
エッチングイオン種:アルゴン(Ar+)
エッチングレート(SiO2熱酸化膜換算値):0.05nm/sec
エッチング間隔(SiO2熱酸化膜換算値):3nm
X線光電子分光装置:アルバック・ファイ(株)製、Quantera SXM
照射X線:単結晶分光AlKα
X線のスポット形状及び直径:円形、100μm
図6に示す製造装置を用いて、以下の積層フィルム(積層フィルムAとする)を製造した。積層フィルムAの層構成は図1に示すものと同様である。
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、厚み: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(基材2)として用い、これを送り出しロール11に装着した。そして、第1成膜ロール17と第2成膜ロール18との間の空間に無終端のトンネル状の磁場が形成されているところに、成膜ガス(原料ガス(HMDSO)及び反応ガス(酸素ガス)の混合ガス)を供給し、第1成膜ロール17と第2成膜ロール18にそれぞれ電力を供給して第1成膜ロール17と第2成膜ロール18との間に放電させ、下記成膜条件1にて15分間、プラズマCVD法により、炭素原子比率が薄膜層3bに比べて相対的に高い薄膜層3aを基材2上に形成した後、下記成膜条件2に変更し、5分間、プラズマCVD法により、炭素原子比率が薄膜層3aに比べて相対的に低い薄膜層3bを、不連続領域4を介して薄膜層3a上に形成し、1つの不連続領域4を有する積層フィルムAを得た。積層フィルムAの炭素分布曲線を図7に示す。炭素分布曲線において、薄膜層3aに相当する部分の炭素原子比率の平均値は16at%であり、薄膜層3bに相当する部分の炭素原子比率の平均値は12at%であり、極小値の数は17であり、極大値の数は17であり、不連続領域4の膜厚は37nmであり、X=Y/4.4[式中、X(nm)は、薄膜層3(薄膜層3b)の表面から、不連続領域4における極小値Cまでの距離を示し、Y(nm)は、薄膜層3の表面から、該薄膜層3(薄膜層3a)と基材2との界面までの距離を示す]であった。また、積層フィルムAの膜厚は100.392μmであった。
(成膜条件1)
原料ガス(HMDSO)の供給量:50sccm(0℃、1気圧基準)
酸素ガスの供給量:500sccm(0℃、1気圧基準)
真空チャンバー内の真空度:1Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:0.4kW
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.8m/min
パス回数:3回
(成膜条件2)
原料ガス(HMDSO)の供給量:50sccm(0℃、1気圧基準)
酸素ガスの供給量:750sccm(0℃、1気圧基準)
真空チャンバー内の真空度:1Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:0.4kW
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.8m/min
パス回数:1回
成膜条件1及び2を、以下の成膜条件3及び4に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、1つの不連続領域4を有する積層フィルム(積層フィルムBとする)を得た。積層フィルムBの層構成は図1に示すものと同様である。得られた積層フィルムBの炭素分布曲線を図8に示す。炭素分布曲線において、薄膜層3aに相当する部分の炭素原子比率の平均値は15at%であり、薄膜層3bに相当する部分の炭素原子比率の平均値は7at%であり、極小値の数は12であり、極大値の数は12であり、不連続領域4の膜厚は38nmであり、X=Y/2.8[式中、X(nm)は、薄膜層3(薄膜層3b)の表面から、不連続領域4における極小値Cまでの距離を示し、Y(nm)は、薄膜層3の表面から、該薄膜層3(薄膜層3a)と基材2との界面までの距離を示す]であった。また、積層フィルムBの膜厚は100.375μmであった。
(成膜条件3)
原料ガス(HMDSO)の供給量:50sccm(0℃、1気圧基準)
酸素ガスの供給量:500sccm(0℃、1気圧基準)
真空チャンバー内の真空度:1Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:0.4kW
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:1.0m/min
パス回数:3回
(成膜条件4)
原料ガス(HMDSO)の供給量:50sccm(0℃、1気圧基準)
酸素ガスの供給量:1,000sccm(0℃、1気圧基準)
真空チャンバー内の真空度:1Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:0.4kW
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:1.0m/min
パス回数:2回
図6に示す製造装置を用いて、以下の積層フィルム(積層フィルムCとする)を製造した。積層フィルムCの層構成は図4に示すものと同様である。
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、厚み: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(基材2)として用い、これを送り出しロール11に装着した。そして、第1成膜ロール17と第2成膜ロール18との間の空間に無終端のトンネル状の磁場が形成されているところに、成膜ガス(原料ガス(HMDSO)及び反応ガス(酸素ガス)の混合ガス)を供給し、第1成膜ロール17と第2成膜ロール18にそれぞれ電力を供給して第1成膜ロール17と第2成膜ロール18との間に放電させ、下記成膜条件5にて5分間、プラズマCVD法により、薄膜層6bよりも炭素原子比率が相対的に高い薄膜層6aを基材2上に形成した後、下記成膜条件6に変更し、10分間、プラズマCVD法により、薄膜層6a上に不連続領域7を介して薄膜層6bを形成し、次いで、下記成膜条件7に変更し、5分間、プラズマCVD法により、薄膜層6bよりも炭素原子比率が相対的に低い薄膜層6cを不連続領域8を介して薄膜層6b上に形成し、2つの不連続領域7及び8を有する積層フィルムCを得た。積層フィルムCの炭素分布曲線を図9に示す。炭素分布曲線において、薄膜層6aに相当する部分の炭素原子比率の平均値は18at%であり、薄膜層6bに相当する部分の炭素原子比率の平均値は17at%であり、薄膜層6cに相当する部分の炭素原子比率の平均値は12at%であり、極小値の数は16であり、極大値の数は16であり、不連続領域7の膜厚は42nmであり、不連続領域8の膜厚は42nmであり、炭素分布曲線における最大値は20at%であり、X=Y/5.0[式中、X(nm)は、薄膜層6(薄膜層6c)の表面から、不連続領域8における極小値Cまでの距離を示し、Y(nm)は、薄膜層6の表面から、該薄膜層6(薄膜層6a)と基材2との界面までの距離を示す]であり、Q=Y/4.7[式中、Q(nm)は、不連続領域7における極大値Aから、薄膜層6(薄膜層6a)と基材2との界面までの距離を示し、Y(nm)は薄膜層6(薄膜層6c)の表面から、該薄膜層6(薄膜層6a)と基材2との界面までの距離を示す]であった。また、積層フィルムCの膜厚は100.392μmであった。
(成膜条件5)
原料ガス(HMDSO)の供給量:50sccm(0℃、1気圧基準)
酸素ガスの供給量:300sccm(0℃、1気圧基準)
真空チャンバー内の真空度:1Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:0.4kW
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.8m/min
パス回数:1回
(成膜条件6)
原料ガス(HMDSO)の供給量:50sccm(0℃、1気圧基準)
酸素ガスの供給量:500sccm(0℃、1気圧基準)
真空チャンバー内の真空度:1Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:0.4kW
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.8m/min
パス回数:2回
(成膜条件7)
原料ガス(HMDSO)の供給量:50sccm(0℃、1気圧基準)
酸素ガスの供給量:750sccm(0℃、1気圧基準)
真空チャンバー内の真空度:1Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:0.4kW
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.8m/min
パス回数:1回
図6に示す製造装置を用いて、以下の積層フィルム(積層フィルムDという)を製造した。
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、厚み: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(基材2)として用い、これを送り出しロール11に装着した。そして、第1成膜ロール17と第2成膜ロール18との間の空間に無終端のトンネル状の磁場が形成されているところに、成膜ガス(原料ガス(HMDSO)及び反応ガス(酸素ガス)の混合ガス)を供給し、第1成膜ロール17と第2成膜ロール18にそれぞれ電力を供給して第1成膜ロール17と第2成膜ロール18との間に放電させ、下記成膜条件9にて20分間、プラズマCVD法により、薄膜層を基材上に形成し、不連続領域を有さない積層フィルムDを得た。積層フィルムDの炭素分布曲線を図10に示す。炭素分布曲線において、炭素原子比率の平均値は16at%であり、極小値の数は19であり、極大値の数は19であった。また、積層フィルムDの膜厚は100.418μmであった。
(成膜条件8)
原料ガス(HMDSO)の供給量:50sccm(0℃、1気圧基準)
酸素ガスの供給量:500sccm(0℃、1気圧基準)
真空チャンバー内の真空度:1Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:0.4kW
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度:0.8m/min
パス回数:4回
Claims (4)
- 基材と、該基材の少なくとも一方の面に積層された薄膜層とを有し、該薄膜層は珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有し、該薄膜層の膜厚方向における薄膜層の表面からの距離と、該距離に位置する点の薄膜層に含まれる珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計数に対する炭素原子数の比率(炭素原子比率)との関係を示す炭素分布曲線において、少なくとも3つの極値を有し、極大値の最大値と極大値の最小値との差は14at%以下であり、かつ式(1)~(3):
3at%≦a-b≦10at% (1)
3at%≦b-c (2)
0.5<(a-c)/dx (3)
[式(1)~式(3)中、炭素分布曲線において、該薄膜層の膜厚方向における基材側からの互いに隣接する極値を順に、極大値A、極小値C、極大値Bとしたとき、aは極大値Aの炭素原子比率(at%)を示し、bは極大値Bの炭素原子比率(at%)を示し、cは極小値Cの炭素原子比率(at%)を示し、dxは極大値Aと極小値Cとの距離(nm)を示す]
の関係を満たす少なくとも1つの不連続領域を有し、
前記炭素分布曲線において、薄膜層の表面から、不連続領域の極大値Bまでの領域における炭素原子比率の平均値は3~15at%であり、ここで、不連続領域が2つ以上ある場合、該極大値Bは最も薄膜層表面に近い不連続領域における極大値を示し、
前記炭素分布曲線における最小値は、1at%より大きく、5at%以下であり、
前記炭素分布曲線において、前記薄膜層の表面から、不連続領域における極小値Cまでの距離X(nm)と、前記薄膜層の表面から、該薄膜層と前記基材との界面までの距離Y(nm)とが、式(4):
X<Y/2 (4)
の関係を満たし、ここで、不連続領域が2つ以上ある場合、該極小値Cは2つ以上の不連続領域の中で、最も炭素原子比率の小さい極小値を示す、積層フィルム。 - 前記炭素分布曲線において、極小値の最大値と極小値の最小値との差は14~19at%である、請求項1に記載の積層フィルム。
- 前記式(1)は、3at%≦a-b≦10at%であり、
前記式(2)は、3at%≦b-c≦10at%であり、
前記式(3)は、0.5<(a-c)/dx<0.8である、請求項1又は2に記載の積層フィルム。 - 少なくとも2つの不連続領域を有し、前記炭素分布曲線における最大値が23~33at%である、請求項1~3のいずれかに記載の積層フィルム。
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