TWI526564B - Film forming apparatus and film forming method - Google Patents

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Description

成膜裝置及成膜方法
本發明係關於在膜等帶狀基材連續形成皮膜的成膜裝置及成膜方法。
關於近年來被期待為次世代FPD(平面面板顯示器)的電子紙、有機EL技術,關於仍在進行著廣大範圍的普及之LCD(液晶顯示器),為了要達成這些平面面板顯示器的可撓曲化,或者是為了輕量化、降低成本、避免玻璃基板的破裂等提高製造時的產出量,把玻璃基板置換為塑膠膜的要求越來越高。
此外,有機EL作為替代螢光燈的替代照明方法受到矚目,在此用途使用有機EL的場合,由於輕量化、確保安全等理由而要求使用塑膠膜。
進而,除了FPD的可撓曲化以外,太陽電池的背板等產業資材也因為輕量化、薄型化、防止破損等觀點來看,採用膜的事例變多。
比較玻璃基板與塑膠膜的場合,為了抑制來自環境的氧或水蒸氣導致內部元件的劣化所必要的氣體障壁性是玻 璃基板其材料固有的性質且最初即已具備。但是,包裝材料用的氣體障壁膜,不加任何處理是無法達到與玻璃基板同等的障壁等級。而且,使用塑膠膜的場合被要求進而更高的障壁性。
例如,在會被適用塑膠膜的太陽電池背板等產業資材,必須要具有食品包裝材用的障壁膜的數倍以上的障壁性,此外,電子紙、有機EL等顯示器用密封膜被認為必須要有10-2g/m2/day以下的水蒸氣障壁性。此外,太陽電池或是薄膜太陽電池的場合,也有要求1g/m2/day以下的水蒸氣障壁性,而隨著薄膜種類不同還有要求更高障壁性的場合。
作為把如此高的氣體障壁性提供給塑膠膜的手段,有在塑膠膜上形成皮膜的手法,作為該手段,被檢討了感應加熱法、電阻加熱法、電子束蒸鍍法、濺鍍法等物理蒸鍍法(PVD法)。此PVD法,因為容易大面積化或是展開到卷對卷技術,所以作為氣體障壁膜的製造方法非常受到期待。
PVD法大致可以區分為感應加熱法、電阻加熱法、電子束蒸鍍法等蒸鍍法,以及濺鍍法兩大類。前者之蒸鍍法,成膜速度很快,但是要得到緻密且氣體障壁性高的皮膜是困難的。另一方面,後者之濺鍍法,成膜速度雖然很慢,但是可以得到緻密且氣體障壁性高的膜。
因此,一般而言,在不是要求那麼高的障壁性能,在食品用的包裝材料用的氣體障壁膜的製造方法多使用前者 的蒸鍍法,另一方面,追求高的障壁性能的用於產業用資料的氣體障壁膜的製造以使用濺鍍法為佳。然而,因為濺鍍法的成膜速度很慢,即使大面積成膜,也會有每平方公尺的價格比蒸鍍法還要高的問題。
在此,使用生產性高的蒸鍍法,同時達成實現高障壁性能的目的,例如有以下專利文獻1或專利文獻2所示的技術係屬已知。
於專利文獻1,揭示了為了提高藉由蒸鍍法成膜的皮膜之膜質,在一定的壓力條件下導入氣體,同時對成膜輥(在專利文獻1係以「冷卻桿(cooling cane)」來表現)施加100kHz以上的高頻電壓而進行成膜的手法。在此專利文獻1的方法,藉由在成膜中的成膜輥周邊產生輝光放電(glow discharge),而可以實現剝離強度提高等膜質提高。此外,於成膜輥周邊以施加磁場,或者對高頻電壓疊加直流電壓為佳。
於專利文獻2,提出了具備蒸鍍部材,以及另外使蒸鍍材料藉由電漿活化的部材之裝置。在此專利文獻2,顯示藉由電場加速蒸鍍材料,也揭示為了形成電場對成膜輥施加電壓。根據專利文獻2的記載,藉由分別獨立控制材料的蒸發速度與電漿密度,可以自由且個別地調整以蒸鍍法成膜時的成膜速度或氣體障壁性,可以生產氧障壁性及水蒸氣障壁性優異,透明,或者半透明的氣體障壁性之層積體。
然而,在藉由蒸鍍法往膜基材連續成膜的場合,要對 數千公尺以上,隨場合不同亦有要對1萬公尺以上的膜基材連續進行成膜的情形,有必要跨長時間使成膜裝置連續運轉。
作為使這樣的連續運轉成為可能的部材,例如在前述專利文獻1,揭示了對成膜輥施加100kHz以上的高頻電壓使產生輝光放電(glow discharge),進行蒸鍍的部材。又,在專利文獻1之圖僅顯示將高頻電壓施加於成膜輥而已,未顯示電源的對極,但在專利文獻1的裝置一般認為被接地的真空室等應該是其對極。
考慮在此專利文獻1的成膜裝置形成例如氧化鋁那樣的透明性障壁膜。這要藉著由蒸發源使鋁蒸發,於皮膜區域的周邊供給氧氣體,進行反應性蒸鍍而達成。此時,藉著對成膜輥施加高頻電壓,於成膜區域藉由輝光放電(glow discharge)形成電漿,藉由電漿的支援而形成改善了膜質的皮膜。
然而,跨長時間繼續成膜的話,在成膜區域的周邊會堆積很多蒸鍍物。此蒸鍍物,是供給的氧氣體與蒸發的鋁反應而產生的氧化物等之皮膜,總之會成為絕緣性的皮膜(或者電阻很大的皮膜)。這樣的絕緣性皮膜堆積於真空室內部的話,輝光放電的放電狀態會受到此皮膜的影響而變動。結果,成膜的膜質會隨著時間的經過而變動,極端的場合,輝光放電自身變得不安定,會有不得不中斷運作的場合。
另一方面,專利文獻2的成膜裝置也有膜質變動等問 題發生之虞。在此成膜裝置,蒸發的蒸發材料在堆積於膜基材上之前應該要進行活化,藉由在中空陰極與陽極之間的放電,被保持於成膜輥的基材與蒸發源之間產生電漿。中空陰極與陽極,面對於蒸發材料蒸發的區域,所以與膜基材相比會比較少些,但在中空陰極與陽極還是會堆積蒸發材料的一部分。接著,例如作為蒸發材料使用鋁,作為反應氣體導入氧的場合,於中空陰極或陽極的表面徐徐堆積具有絕緣性(或者電阻成分)的皮膜。當然,進行跨長時間的運轉的話,往此電漿產生機構之堆積物會徐徐改變電漿的產生狀況,而使得成膜的皮膜的膜質變動,或者在極端的場合,使放電不安定,而會有不得不中斷運作的場合。
以上說明的問題點,在形成的皮膜不是絕緣性的皮膜而是導電性者的場合,也同樣會發生。總之,於蒸鍍區域存在著由膜基材放出的水蒸氣等,所以附著於真空室等的皮膜不可避免地會含有氧成分,使得附著於真空室等的皮膜成為電氣絕緣性。接著,這樣的絕緣性皮膜堆積到比較厚的場合,會有引起電漿產生狀態的變動的場合。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平2-267267號公報
[專利文獻2]日本特開2011-21214號公報
本發明之目的在於提供可以跨長時間安定地藉由蒸鍍進行成膜的成膜裝置及成膜方法。本發明提供一種成膜裝置,係在減壓下把膜基材以卷對卷的方式搬送,同時使蒸鍍材料往前述膜基材蒸鍍。此成膜裝置,特徵在於具有內部被減壓的真空室,被配置於前述真空室內同時使膜基材捲掛於外周面而導引前述真空室內的一對輥,使前述蒸鍍材料蒸發的蒸發裝置,對前述一對輥間施加交流電壓的電漿產生電源,以及把氣體導入前述真空室內的部材;前述一對輥,在保持膜基材的表面產生電漿,同時前述蒸發裝置,使蒸鍍材料蒸發同時於膜基材的表面以皮膜的方式進行蒸鍍。
另一方面,本發明之成膜方法,特徵在於使用在減壓下把膜基材以卷對卷的方式搬送,同時使蒸鍍材料往前述膜基材蒸鍍之成膜裝置進行成膜時,設置具有:內部被減壓的真空室,被配置於前述真空室內同時使膜基材捲掛於外周面而導引前述真空室內的一對輥,使前述蒸鍍材料蒸發的蒸發裝置,對前述一對輥間施加交流電壓的電漿產生電源,以及把氣體導入前述真空室內的部材;使用前述一對輥,在保持膜基材的表面產生電漿,同時使用前述蒸發裝置,使蒸鍍材料蒸發同時於膜基材的表面以皮膜的方式進行蒸鍍。
1‧‧‧成膜裝置
2‧‧‧真空室
3‧‧‧成膜輥
4‧‧‧蒸發裝置
5‧‧‧電漿產生電源
6‧‧‧氣體導入裝置
7‧‧‧成膜室
8‧‧‧捲取室
9‧‧‧隔開部
10‧‧‧搬送部材
11‧‧‧捲出輥
12‧‧‧捲取輥
13‧‧‧真空泵
14‧‧‧導引輥
15‧‧‧材料填充型電阻加熱式坩堝
M‧‧‧蒸鍍材料
W‧‧‧膜基材
圖1係相關於本發明的實施型態之成膜裝置的剖面正 面圖。
圖2係相關於前述實施型態的第1變形例之成膜裝置的重要部位之正面圖。
圖3係相關於前述實施型態的第2變形例之成膜裝置的重要部位之正面圖。
圖4係相關於前述實施型態的第3變形例之成膜裝置的重要部位之正面圖。
圖5係相關於前述實施型態的第4變形例之成膜裝置的重要部位之正面圖。
圖6係相關於前述實施型態的第5變形例之成膜裝置的重要部位之正面圖。
圖7係相關於前述實施型態的第6變形例之成膜裝置的重要部位之正面圖。
圖8係相關於前述實施型態的第7變形例之成膜裝置的重要部位之正面圖。
圖9係相關於前述實施型態的第8變形例之成膜裝置的重要部位之正面圖。
以下,參照圖式說明相關於本發明的實施型態之成膜裝置1。
圖1係顯示相關於前述實施型態之成膜裝置1的剖面正面圖。此成膜裝置1,係把藉由電漿活化的蒸鍍材料M,蒸鍍於膜基材W的表面者。具體而言,前述成膜裝置 1,具有內部被減壓的真空室2,被配備於真空室2內的一對成膜輥3、3,使蒸鍍材料M蒸發的蒸發裝置4,對前述一對成膜輥3、3間施加交流電壓的電漿產生電源5,把氣體導入前述真空室2內的氣體導入裝置6,以及搬送部材10。前述各成膜輥3,於其上具有前述膜基材W被捲掛的外周面,於前述真空室2內導引該膜基材W。
首先,說明以前述成膜裝置1成膜的膜基材W。
前述膜基材W,以尼龍或PET等合成樹脂行程為薄片狀。其具體的材質並沒有被限定,可以使用公知的材料。於構成這樣的膜基材W的樹脂,例如可以舉出聚烯烴系(聚乙烯、聚丙烯等)、聚酯系(聚對苯二甲酸乙二酯、聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)等)、聚醯胺系(尼龍6、尼龍66等)、聚苯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚醯亞胺、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚醚磺酸、丙烯酸、纖維素系(三醋酸纖維素、二醋酸纖維素等)。
前述之合成樹脂的種類,實際上最好是隨著用途或要求物性而適當選擇。例如,於醫療用品、藥品、食品的包裝,以成本方面來說以聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、尼龍等的使用為適切。電子零件、光學零件等極端避免水分的保護內容物的包裝,使用聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醯亞胺類、聚醚磺酸等具有高的氣體障壁性者為有益。此外,膜基材W的厚度沒有限定。例如在前述的用途的話常常使用6μm至200μm程度者。
前述之真空室2,為筐狀的構件,其內部被排氣到真 空狀態。此真空室2的內部,被區劃為對膜基材W藉由蒸鍍進行成膜之用的成膜室7,以及供捲取在成膜室7成膜的膜基材W之用的捲取室8。具體而言,在前述成膜室7與前述捲取室8之間設有區隔這些之隔開部9。
於前述成膜室7,設有真空泵13。此真空泵13可以使成膜室7內減壓至真空狀態或低壓狀態。前述搬送部材10,設於前述真空室2內,使前述膜基材W以卷對卷方式搬送。前述真空泵亦有設於前述捲取室8的場合。
前述搬送部材10,具備捲取了未成膜的膜基材W的捲出輥11,捲取被成膜的膜基材W之用的捲取輥12,一對成膜輥3、3,以及輔助的導引輥14。前述搬送部材10,可以依照「捲出輥11→成膜輥3→輔助的導引輥14→成膜輥3→捲取輥12」的順序搬送膜基材W。其中,前述捲出輥11,前述捲取輥12及輔助的導引輥14被配備於前述捲取室8,前述一對成膜輥3、3被安裝於隔開部9,一對成膜輥3、3以跨成膜室7與捲取室8雙方的方式配備。
在此實施型態的成膜裝置1,由捲出輥11捲出的膜基材W通過一對成膜輥3、3時,於該膜基材W的表面被蒸鍍蒸鍍材料M,藉此形成蒸鍍膜。又,針對一對成膜輥3、3,將於稍後詳細說明。
前述蒸發裝置4,為了往前述膜基材W蒸鍍蒸鍍材料M,使該蒸鍍材料M蒸發。此蒸發裝置4,設在真空室2的成膜室7的內部,具體而言,設在對向於成膜輥3的外 周面之中位於成膜室7內的部位的位置。
本實施型態的蒸發裝置4,採用的是藉由在材料填充型電阻加熱式坩堝15填充蒸鍍材料M進行加熱,使蒸鍍材料M蒸發的構成(採用電阻加熱部材之蒸發裝置)。於材料填充型電阻加熱式坩堝15,被連接著供加熱此材料填充型電阻加熱式坩堝15之用的電阻加熱用電源16。
又,替代在材料填充型電阻加熱式坩堝15填充蒸鍍材料M而進行加熱的部材,亦可採用把蒸鍍材料M做成金屬線而予以饋送之金屬線饋送型式的部材。在此場合,於蒸鍍材料M,最好使用可以線化的種類的材料,例如金屬材料等。
此外,在本實施型態作為蒸發裝置4例示材料填充型電阻加熱式坩堝15(電阻加熱部材)者,但亦可使用高電壓的電子束等之電子束部材或者採用電漿者,或者是採用線圈等感應加熱部材者。
使用於前述之蒸發裝置4使其蒸發的蒸鍍材料M,並沒有特別限定,可以使用公知的材料。例如,可以舉出氧化鎂(MgO)、銦錫氧化物(ITO)或氧化矽化合物之一氧化矽(SiO)或二氧化矽(SiO2)、或者這些的混合物,但是並不以此為限。此外,亦可為鋁(Al)或矽(Si)等之金屬材料。特別是相關於本發明的蒸鍍材料M,可以使用透明性與氧與水蒸氣的遮斷性特別優異的氧化矽化合物、氮化矽化合物、氧氮化矽化合物、氧化鋁,或是使用鋁、矽之反應性蒸鍍。
前述氣體導入裝置6,係對前述真空室2之中的前述成膜室7內供給製程氣體、反應氣體之至少一方者。於製程氣體,使用氬氣、氖氣、氦氣等輔助(促進)放電的放電氣體。此外,於反應氣體,使用像氧、氮那樣與蒸鍍材料M產生化學反應的氣體,或是HMDSO、TMS那樣的分解而與蒸鍍材料M一起形成皮膜的氣體。這些製程氣體或反應氣體,亦可以單體的形式使用,亦可混合而使用。此外,混合製程氣體與反應氣體使用亦可。
只要使用氣體導入裝置6把反應性氣體供給至真空室2內進行蒸鍍的話,就可以進行反應性蒸鍍。例如,使金屬的蒸鍍材料M氧化,或是使其氮化進行成膜亦為可能。此外,亦可以在把陶瓷材料作為蒸鍍材料M使用的場合進行透明度控制。此外,對皮膜添加Si調整膜質亦為可能。
於此成膜裝置1,在一對成膜輥3、3保持的膜基材W的表面產生電漿,同時使以蒸發裝置4蒸發的蒸鍍材料M蒸鍍為皮膜。接著,此成膜裝置1,具備為了使蒸鍍材料M蒸鍍往膜基材W而產生電漿P,使蒸發的蒸鍍材料M藉由電漿P活化的部材(電漿產生機構)。具體而言,蒸發的蒸鍍材料M,作為蒸發粒子(蒸氣),射入被捲掛在一對成膜輥3、3的膜基材W上,但該蒸發粒子在往前述膜基材W上射入之前藉由通過電漿P而被活化。如此被活化的蒸發粒子之往膜基材W之蒸鍍,使得在膜基材W的表面形成障壁性或透明性等膜質被改善的皮膜成為可能。
作為使前述蒸發粒子活化的電漿產生機構,在此實施型態利用了前述一對成膜輥3、3。各成膜輥3以不銹鋼材料等形成,構成圖1所示的圓筒狀。這些輥3被設於左右,相互具有相同直徑及相同的軸長。這些成膜輥3以這些之旋轉中心位在相互由地板面起約略相同高度的方式設置。此外,這些成膜輥3,以這些的軸芯為相互平行且成為水平的方式來配備。
前述一對成膜輥3、3,以分別的外周面的一部分位在成膜室7側同時其餘的外周面位於捲取室8的方式被配備著。總之,兩成膜輥3、3以夾著前述隔開部9而跨成膜室7與捲取室8雙方的方式配備著。成膜輥3的外周面之中,在位於成膜室7側的部分被捲掛膜基材W,可以在成膜室7的內部於膜基材W的表面使電漿P產生而進行成膜。
前述一對成膜輥3、3,與真空室2電氣絕緣同時相互為電器絕緣,被連接於交流電源之前述電漿產生電源5的兩極。此電漿產生電源5,可以產生高頻的交流電壓,或者,兩極的極性可以反轉的脈衝狀的電壓。
例如,進行成膜的膜基材W,如前所述為絕緣性的材料,所以在直流電壓的施加下無法流通電流,但是在適切的頻率(大約1kHz~,較佳為10kHz~)的話,可以通過基材使電流流通。另一方面,頻率太高的話會有要往旋轉的成膜輥3供電會變難的場合。亦即,前述交流電壓的頻率以1MHz以下為佳。
此外,考慮到電漿產生電源5的入手性的話,在電漿產生電源5產生的交流電壓的頻率以100kHz以下為較佳。進而,由電漿產生電源5供給的放電的電壓被設在數百伏特~2千伏特的範圍為佳。
進而,此成膜裝置1,具備一對磁場產生器18。這些磁場產生器18,設於前述一對成膜輥3、3之分別的內部,在該成膜輥3的外周面之中前述膜基材W被捲掛的部位的表面產生供使電漿P的產生變得容易之磁場。於此磁場產生器18,代表性的是使用磁控管濺鍍等,使用比賽跑道狀的磁控管磁場產生機構。更具體地說,此比賽跑道狀的磁控管磁場產生機構,具有比成膜輥3的輥長稍微短的中央磁極,以及與其相反的磁極且包圍該中央磁極的周圍的周圍磁極,以及連結這些磁極間的磁性體之鍔。
接著,以這些磁石在成膜輥3的內部,不管成膜輥3是否旋轉都朝向一定的方向(圖例為朝向蒸發裝置4的方向若干傾斜之下方向),可以在被設置磁場產生器18的成膜輥3之對向於外周面的位置選擇性地產生電漿P的方式構成。
前述磁場產生器18,只要是可以在前述成膜輥3的表面之所要的場所選擇性地均勻產生電漿P者即可,亦可為其他磁場型態。此外,磁場產生器18的設置場所不限於成膜輥3的內部。
在具有前述的構成的本實施型態之成膜裝置1,如下所述地進行而進行成膜。
前述搬送部材10使膜基材W沿著成膜輥3行進,另一方面蒸發裝置4使蒸鍍材料M之蒸氣產生。氣體導入裝置6把製程氣體導入真空室2內,另一方面電漿產生電源5藉著把電力供給至成膜輥3,在被捲掛於成膜輥3的外周面上的膜基材W之上,產生根據輝光放電之電漿P。
如此產生的電漿P,帶來如下的作用。
首先,是蒸氣(蒸發粒子)的活化。通過電漿中的蒸氣,藉由與電漿中的電子、離子、活性種之衝突,成為離子狀態或者成為激發狀態。這樣活化的蒸氣,帶來皮膜成膜時之皮膜的緻密化或反應性的提高。
而且,電漿中的電子、離子、活性種自身也衝突於成膜中的皮膜,帶來皮膜的緻密化或反應性的提高。進而,成膜輥3自身藉由電漿產生電源5被交互提供正負的電位,此電位只要在電漿產生電源5產生的交流電壓的頻率為1kHz以上的話,就可以充分透過膜基材W而傳播。如此進行,電位被提供給成膜中的膜基材W的表面,亦即成膜中的皮膜,於皮膜表面發揮加速而吸引離子與電子的作用。特別是如此進行而被吸引到皮膜表面的離子的衝擊對於皮膜的緻密化有效果,導致膜質的提高(障壁膜的場合提高障壁性)。
在構成相關於此實施型態的成膜裝置1的構件之中,對於電漿P的產生在電氣上有所涉及的只有成膜輥3而已。接著此成膜輥3之中面對蒸發裝置4之側總是於表面被捲掛膜基材W,所以即使長時間運轉也不會在成膜輥3 的表面附著皮膜(被成膜)。因此,即使進行長時間的運轉,電漿P的產生狀態也不會產生變化。當然,於真空室2的成膜室7的內面,附著於蒸發裝置4蒸發的皮膜,這會有變成電阻的場合,但因為對於電漿產生有電氣上關聯的只有成膜輥3而已,所以沒有影響。
相關於此實施型態的成膜裝置1,隨著對於前述成膜輥3以什麼方式捲掛膜基材W,或者在成膜輥3的哪個位置產生電漿P,進而把蒸發裝置4配備於哪個位置的不同,可以考慮有以下所示的種種變形例。
圖2係顯示相關於第1變形例之成膜裝置1。在此成膜裝置1,電漿P產生於成膜輥3之間的區域。具體而言,一對磁場產生器18以相互面對的方式在各成膜輥3的內部設置磁場產生器,在兩成膜輥3的外周面之中相互面對的部位彼此之間的區域進行成膜。
圖3係顯示相關於第2變形例之成膜裝置1。在此成膜裝置1,於一對成膜輥3之分別的內部,設置複數之磁場產生器18。亦即,於成膜輥3的表面產生跨複數磁場產生器18的電漿P。此方式,使電漿P的區域的擴大成為可能。
圖4係顯示相關於第3變形例之成膜裝置1。在此成膜裝置1,藉由在膜基材W的搬送路徑下功夫,可以在一次之膜基材W的行進過程進行其雙面的成膜。具體而言,由捲出輥11對被捲出的膜基材W的表側面在一方成膜輥3進行最初的成膜,其次在另一方的成膜輥3對膜基 材W的背側面進行成膜。
圖5係顯示相關於第4變形例之成膜裝置1。在此成膜裝置1,於一對成膜輥3、3知各個,被提供相互獨立的蒸發裝置4。如此般把蒸發裝置4對成膜輥3分別設置,提高了供給蒸鍍材料的蒸氣(蒸發粒子)的能力,可以更高速地進行成膜處理。或者是,如圖5所示於2個蒸發裝置4、4知各個設置互異的蒸鍍材料M1、M2,再分別的成膜輥3、3可以形成不同的皮膜,可以在膜基材W的表面形成2層皮膜。
圖6係顯示相關於第5變形例之成膜裝置1。在此成膜裝置1,僅針對一對成膜輥3、3之中的一方配置蒸發裝置4。未被配置蒸發裝置4的另一方成膜輥3,會產生電漿P,氮完全不進行成膜。而且,在另一方成膜輥3的表面,可以進行根據電漿P之前處理或後處理。
圖7係顯示相關於第6變形例之成膜裝置1。在此成膜裝置1,一對成膜輥3、3具有互異的直徑。如此,相關於本發明的一對成膜輥不一定要具有互為相同的直徑,可以如圖所示像兩個成膜輥3那樣具有特定的目的而提供直徑互異的前述一對成膜輥亦可。例如,在圖7之例,於小直徑的成膜輥3產生強度高的電漿,大直徑的成膜輥3形成擴散了的電漿P。藉此,可以使電漿照射程度不同的2層皮膜被成膜於膜基材W的表面。
圖8係顯示相關於第7變形例之成膜裝置1。在此成膜裝置1,氣體導入裝置6以在一對成膜輥3、3之間且 在比這些成膜輥3更為上側的位置導入氣體的方式配置。此氣體導入裝置6導入的氣體,流至成膜輥3附近,能夠以最短距離到達電漿P的區域。而且,被抑制氣體往真空室2全區域擴散,導入的製程氣體能夠以高效率利用於活化。
圖9係顯示相關於第8變形例之成膜裝置1。此成膜裝置1,具備一對搬送部材10而個別地設於這一對成膜輥3、3之各個。相關於此第8變形例之成膜裝置1,適於形成具有導電性之皮膜或往具有導電性之膜基材W上之成膜。
本發明並不以前述實施型態及其變形例為限,在不變更發明的本質的範圍可以適當變更各構件的形狀、構造、材質、組合等。此外,於本次揭示的實施型態,沒有明示揭示的事項,例如運作條件或操作條件、各種參數、構造物的尺寸、重量、體積等,採用在不逸脫熟悉該項技藝者通常實施的範圍,只要是通常知該項業者所能夠容易想定的可能事項。
此外,於本發明使用的蒸發材料不限於如前所述用於根據蒸鍍法的成膜之蒸發裝置,例如亦可為對應於濺鍍蒸發源或電弧蒸發源蒸發裝置者。特別是高融點的蒸發材料,根據一般的蒸鍍法之蒸發是困難者,亦可使用濺鍍蒸發源或電弧蒸發源。
如以上所述,根據本發明,能夠提供可以跨長時間安定地藉由蒸鍍進行成膜的成膜裝置及成膜方法。
本發明提供一種成膜裝置,係在減壓下把膜基材以卷對卷的方式搬送,同時使蒸鍍材料往前述膜基材蒸鍍。此成膜裝置,特徵在於具有內部被減壓的真空室,被配置於前述真空室內同時使膜基材捲掛於外周面而導引前述真空室內的一對輥,使前述蒸鍍材料蒸發的蒸發裝置,對前述一對輥間施加交流電壓的電漿產生電源,以及把氣體導入前述真空室內的部材;前述一對輥,在保持膜基材的表面產生電漿,同時前述蒸發裝置,使蒸鍍材料蒸發同時於膜基材的表面以皮膜的方式進行蒸鍍。
根據此成膜裝置的話,可以跨長時間藉由安定地蒸鍍進行成膜。在此裝置,輔助蒸鍍的電漿,被形成於一對成膜輥之以膜基材覆蓋的區域。另一方面,電漿產生的成膜輥的表面在對向於蒸發源的位置以膜基材覆蓋,於成膜輥的表面不會被形成皮膜。亦即,成膜輥的表面保持於清淨狀態,即使於真空室的其他部位被形成皮膜對於電漿產生也不會造成影響。而且,可以跨長時間安定地進行蒸鍍。
又,較佳者為前述一對輥之至少一方且係電漿產生之輥,進行根據蒸鍍之皮膜形成的方式構成為佳。
又,較佳者為前述一對輥內,設有產生磁場的磁場產生器亦可。
又,較佳者為前述蒸發裝置,可以具有1種以上之電子束部材、感應加熱部材、或電阻加熱部材之任一種。
另一方面,本發明之成膜方法,特徵在於使用在減壓下把膜基材以卷對卷的方式搬送,同時使蒸鍍材料往前述 膜基材蒸鍍之成膜裝置進行成膜時,設置具有:內部被減壓的真空室,被配置於前述真空室內同時使膜基材捲掛於外周面而導引前述真空室內的一對輥,使前述蒸鍍材料蒸發的蒸發裝置,對前述一對輥間施加交流電壓的電漿產生電源,以及把氣體導入前述真空室內的部材;使用前述一對輥,在保持膜基材的表面產生電漿,同時使用前述蒸發裝置,使蒸鍍材料蒸發同時於膜基材的表面以皮膜的方式進行蒸鍍。
又,較佳者為前述一對輥之至少一方且係電漿產生之輥,進行根據蒸鍍之皮膜形成。
1‧‧‧成膜裝置
2‧‧‧真空室
3‧‧‧成膜輥
4‧‧‧蒸發裝置
5‧‧‧電漿產生電源
6‧‧‧氣體導入裝置
7‧‧‧成膜室
8‧‧‧捲取室
9‧‧‧隔開部
10‧‧‧搬送部材
11‧‧‧捲出輥
12‧‧‧捲取輥
13‧‧‧真空泵
14‧‧‧導引輥
15‧‧‧材料填充型電阻加熱式坩堝
16‧‧‧電阻加熱用電源
18‧‧‧磁場產生器
M‧‧‧蒸鍍材料
P‧‧‧電漿
W‧‧‧膜基材

Claims (6)

  1. 一種成膜裝置,係在減壓下把膜基材以卷對卷的方式搬送,並且使蒸鍍材料往前述膜基材蒸鍍,其特徵為:具有:內部被減壓的真空室,被配置於前述真空室內並且使膜基材捲掛於外周面而導引前述真空室內的一對輥,使前述蒸鍍材料蒸發的蒸發裝置,對前述一對輥間施加交流電壓的電漿產生電源,以及把氣體導入前述真空室內的部材;前述一對輥,在保持膜基材的表面產生電漿,並且,前述蒸發裝置使蒸鍍材料蒸發且於膜基材的表面以皮膜的方式進行蒸鍍。
  2. 如申請專利範圍第1項之成膜裝置,其中前述一對輥之至少一方且係產生電漿之輥,係以藉由蒸鍍進行皮膜形成的方式構成的。
  3. 如申請專利範圍第1項之成膜裝置,其中於前述一對輥內,設有產生磁場的磁場產生器。
  4. 如申請專利範圍第1項之成膜裝置,其中前述蒸發裝置,具有電子束部材、感應加熱部材和電阻加熱部材中之至少一個以上。
  5. 一種成膜方法,其特徵係具有:準備具有:內部被減壓的真空室,被配置於前述真空室內並且使膜基材捲掛於外周面而導引前述真空室內的一對輥,使蒸鍍材料蒸發的蒸發裝置,對前述一對輥間施加 交流電壓的電漿產生電源,以及把氣體導入前述真空室內的部材的成膜裝置之準備步驟;在前述準備步驟之後,減壓前述真空室內部的減壓步驟;在前述減壓步驟之後,將前述膜基材以卷對卷的方式搬送之搬送步驟;以前述電漿產生電源對前述一對輥間施加交流電壓,使產生電漿的電漿產生步驟;以及使前述蒸鍍材料蒸發的蒸發步驟;於前述搬送步驟,藉由進行前述電漿產生步驟與前述蒸發步驟,使用前述一對輥,在保持前述膜基材的表面產生前述電漿,並且使用前述蒸發裝置,使前述蒸鍍材料蒸發且於前述膜基材的表面以皮膜的方式進行蒸鍍。
  6. 如申請專利範圍第5項之成膜方法,其中前述一對輥之至少一方且係產生電漿之輥,進行根據蒸鍍之皮膜形成。
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