(57)【要約】本発明は、前駆体の荷電液滴の静電蒸着を実現し、該液滴の重合によって基板表面上に薄膜を形成するように、基板に向かって重合可能な前駆体を電気流体力学噴霧する過程を備えた、基板表面の機能化のための基板上への高分子薄膜蒸着法に関するものであり、本方法は、励起核種を噴霧された前駆体液滴と相互作用させ、それによって前記前駆体の重合反応を促進する過程をさらに備えることを特徴とする。本発明は、該方法の実施のための、とくに流れている基板フィルム上に高分子薄膜を蒸着するための装置にも関するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前駆体の荷電液滴の静電蒸着を実現し、該液滴の重合によって基板表面上に薄膜を形成するように、基板に向かって重合可能な前駆体を電気流体力学噴霧する過程を備えた、基板表面の機能化のための基板上への高分子薄膜蒸着法において、励起核種を、噴霧された前駆体液滴と相互作用させ、それによって前記前駆体の重合反応を促進する過程をさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
噴霧過程が大気圧で、空気中で実現されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ＵＶランプを用いて光子を発射することによって実施される前記励起核種の形成過程を備え、前記光子が前駆体液滴と相互作用することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
基板を放電作用によって発生したプラズマにかけることによって実現される、基板表面の活性化過程をさらに備え、放電によって励起された気体種の少なくとも一部が前駆体液滴と相互作用するように前記活性化過程と噴霧過程が同時に実施されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
プラズマが、大気圧で、空気中で発生させられることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
放電が直流放電であることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
放電が交流放電であることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
交流放電が誘電体バリア放電（ＤＢＤ）であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前駆体液滴は噴霧区域内で噴霧され、活性化過程は活性化区域の部位で実現され、放電によって励起された核種が噴霧された前駆体液滴と相互作用できるように噴霧区域と活性化区域が十分近くに位置づけられることを特徴とする、流れている基板フィルム上への高分子薄膜蒸着のための請求項４〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
前駆体液滴は噴霧区域内で噴霧され、活性化過程は活性化区域の部位で実現され、励起核種が噴霧された前駆体液滴と相互作用できるように、励起核種の少なくとも一部を活性化区域から噴霧区域に向けて押し流すことを特徴とする、流れている基板フィルム上への高分子薄膜蒸着のための請求項４〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
噴霧区域に向けた励起核種の押し流しが、前記核種を気体流にかけることによって実現されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
活性化区域が、表面が予め活性化された基板フィルムの一部に噴霧が実現されるように、噴霧区域の、基板フィルムの流れ方向の上流側に位置づけられることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
基板上に蒸着した高分子薄膜を架橋させることから成る仕上げ過程を備えることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
噴霧前駆体が不飽和または飽和有機前駆体であることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】
前駆体の荷電液滴の静電蒸着を実現し、基板表面上に高分子薄膜を形成するように、基板に向かって重合可能な前駆体を電気流体力学噴霧するのに適した手段を備えた、基板表面の機能化のための基板上への高分子薄膜蒸着のための装置において、励起核種を形成する手段をさらに備え、励起核種の少なくとも一部が噴霧された前駆体液滴と相互作用し、それによって前記前駆体の重合反応を促進するように前記噴霧手段と形成手段が協働することを特徴とする装置。
【請求項１６】
噴霧手段（２）および形成手段が、大気圧で、空気中で作動するのに適していることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
励起核種を形成する手段が光子を発射するＵＶランプを含み、このとき前記光子が前駆体液滴と相互作用することを特徴とする、請求項１５または１６に記載の装置。
【請求項１８】
励起核種を形成する手段が、基板を放電作用によって発生したプラズマにかけるのに適した基板表面の活性化手段であり、放電によって励起された気体種の少なくとも一部が前駆体と相互作用することを特徴とする、請求項１５または１６に記載の装置。
【請求項１９】
液滴は噴霧区域（ＺP）内で噴霧手段（２）によって噴霧され、活性化手段は、放電によって励起された核種が噴霧された前駆体液滴と相互作用するように噴霧区域（ＺP）の十分近くに位置づけられた活性化区域（ＺA）の部位で基板表面を活性化するように配置されることを特徴とする、搬送機構上を流れる基板フィルム（１）上への薄膜蒸着のための請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
液滴は噴霧区域（ＺP）内で噴霧手段（２）によって噴霧され、活性化手段は活性化区域（ＺA）の部位で基板表面を活性化するように配置され、励起核種が液滴と相互作用するように、プラズマによって励起された核種の少なくとも一部を活性化区域（ＺA）から噴霧区域（ＺP）に向けて押し流すことができる手段（４）をさらに備えていることを特徴とする、搬送機構上を流れる基板フィルム（１）上への薄膜蒸着のための請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記押し流し手段（４）が、プラズマによって励起された核種の少なくとも一部を噴霧区域（ＺD）に押し流すことのできる気体流（５）を発生し、誘導する手段を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
予め活性化された基板フィルムの一部に薄膜蒸着が実現されるように、活性化手段が噴霧手段（２）に対して流れ方向（ＳD）の上流側に配置されることを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか一つに記載の装置。
【請求項２３】
噴霧手段が、分極溶液を囲む気体内の放電電流を集めることを可能にする手段（６）、とりわけ、噴霧を保証するために液体表面に要求される電場条件を保証しながら液滴の通過を可能にするのに適した形状と寸法の開口を呈する伝導材料などを含むことを特徴とする、請求項１７〜２２のいずれか一つに記載の装置。
【請求項２４】
噴霧手段が、不飽和または飽和有機前駆体の噴霧を実施することを特徴とする、請求項１７〜２３のいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所与の使用に適した物理化学特性を基板に付与することによる基板表面の「機能化」のための基板上への薄膜蒸着に関するものである。
【０００２】
本発明は、より詳細には、均質であり、また前駆体によってもたらされた機能性および／または立体構造の大きな保持率を示す静電蒸着を実現するように、その大きさと電荷が制御された重合可能な前駆体液滴から高分子薄膜を得ることに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
基板上への機能性材料または立体構造材料の蒸着物の形成は、生物工学、環境、医療などの多数の産業分野において関心が増している。
【０００４】
かかる蒸着物の形成は、希釈された作用成分を含む大量の有機溶剤を使用する「湿式」と呼ばれる方法を用いて従来実現される。かかる溶剤の使用は、環境の観点からも運搬や貯蔵の困難性の面においても問題がある。また、「湿式」では調製にかなりの時間がかかり、数日間にまで達することもある。
【０００５】
一方、プラズマ法は溶剤を使用しない「乾式」と呼ばれる方法であり、その活性化過程は「湿式」での従来の方法に比べて迅速である。
【０００６】
しかしながら、プラズマ法には、とりわけ蒸着が大気圧で実現される場合に、機能性グラフトの特異性が弱いという欠点がある。
【０００７】
大気圧では、グラフトは気体の選択の制約（例えば、空気、Ｎ2、Ｈｅ）によって実質的に限定され、機能の選択的グラフトが不可能になる。また、大気圧での蒸着技術にはプラズマ発生のために行われる放電内にストリーマ放電（英語専門用語でｓｔｒｅａｍｅｒ）が存在することに関係する、非均質性の問題がある。
【０００８】
研究作業は、大気圧での発光放電の確立に現在向けられているが、多数の技術的問題が存在する。とりわけ、非均質性および比較的遅い蒸着速度（毎分数十ナノメートル程度）の問題が挙げられる。
【０００９】
また、プラズマ法では前駆体のかなり強い分解が発生し、その結果、反応基の保持率が制限され、基板表面での機能性の粗悪な均質性を引き起こす。したがって、例えば、ＣＯＯＨ基の他に、ＯＨ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ−Ｏ−Ｒなどの基の存在が観察される。
【００１０】
放電のより高い均質性を得るために検討されている解決法の一つは、不活性気体によって蒸着炉を一掃することであり、これは酸素分圧を制限し、その結果電離波面の形成を制限する。しかしながら、不活性気体の流量は比較的大きく、かかる解決法のコストを高くすることになる。また、数ミリメートル程度の電極間距離が３Ｄ対象物の処理を妨げる。
【特許文献１】国際公開第９９／４９９８１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、既存の方法は、とりわけ大気圧において非均質性と比較的遅い蒸着速度の問題があるので完全に満足できるものではない。
【００１２】
したがって、高分子薄膜蒸着が上述の問題なしに実現できる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明はこの必要に応えることを目的とするものであり、そのために、その一つの態様において、前駆体の荷電液滴の静電蒸着を実現し、液滴の重合によって基板表面上に薄膜を形成するように、基板に向かって重合可能な前駆体を電気流体力学噴霧する過程を備えた、基板表面の機能化のための基板上への高分子薄膜蒸着方法を提案するものであり、該方法は、励起核種を噴霧された前駆体荷電液滴と相互作用させ、それによって前記前駆体の重合反応を促進する過程をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
本方法の非制限的な、いくつかの好ましい態様は次の通りである：
・基板を放電作用によって発生したプラズマにかけることによって実現される基板表面の活性化過程を備え、放電によって励起された気体種の少なくとも一部が前駆体液滴と相互作用するように前記活性化過程と噴霧過程は同時に実施される；
・ＵＶランプを用いて光子を発射することによって実施される、前記励起核種の形成過程を備え、このとき前記光子が前駆体液滴と相互作用する；
・噴霧過程は大気圧で空気中で実現される；
・プラズマは大気圧で空気中で発生させられる；
・放電は直流放電または交流放電とすることができる；
・該方法は、流れている基板フィルム上への高分子薄膜蒸着に応用できる；
・前駆体液滴は噴霧区域内で噴霧され、活性化過程は活性化区域の部位で実現され、噴霧区域と活性化区域は、放電によって励起された核種が噴霧された前駆体液滴と相互作用できるように十分近くに位置づけることができる；
・励起核種の少なくとも一部が、噴霧された前駆体液滴と相互作用できるように、励起核種を活性化区域から噴霧区域に向けて押し流すこともできる；
・噴霧区域に向けた励起核種の押し流しは、前記核種を気体流にかけることによって実現することできる；
・活性化区域は、表面が予め活性化された基板フィルムの一部に噴霧が実現されるように、噴霧区域の、基板フィルムの流れ方向の上流側に位置づけることができる；
・さらに該方法は、基板上に蒸着した高分子薄膜を架橋させることから成る仕上げ過程を備えることができる。
【００１５】
本発明はまた、第二の態様によれば、前駆体の荷電液滴の静電蒸着を実現し、基板表面上に高分子薄膜を形成するように、基板に向かって重合可能な前駆体を電気流体力学噴霧するのに適した手段を備えた、基板表面の機能化のための基板上への高分子薄膜蒸着のための装置において、励起核種を形成する手段をさらに備え、励起核種の少なくとも一部が、噴霧された前駆体液滴と相互作用することによって前記前駆体の重合反応が促進されるように、前記噴霧手段と形成手段が協働することを特徴とする装置に関するものである。
【００１６】
本装置の非制限的な、いくつかの好ましい態様は次の通りである：
・励起核種を形成する手段が、基板を放電作用によって発生したプラズマにかけるのに適した基板表面活性化手段であり、放電によって励起された気体種の少なくとも一部が前駆体液滴と相互作用する；
・励起核種を形成する手段が光子を発射するＵＶランプを含み、このとき前記光子が前駆体液滴と相互作用する；
・噴霧手段と形成手段が、大気圧で、空気中で作動するのに適する；
・該装置は、搬送機構上を流れる基板フィルム上への高分子薄膜蒸着に応用可能であり、前駆体液滴は噴霧区域内で噴霧され、また活性化手段は、放電によって励起された核種が噴霧された前駆体液滴と相互作用するように、噴霧区域の十分近くに位置づけられた活性化区域の部位で基板表面を活性化するように配置される；
・該装置はまた、プラズマによって励起された核種の少なくとも一部を活性化区域から噴霧区域に向けて押し流すことができる手段、例えば、気体流を発生し誘導する手段を備えることができる；
・活性化手段は、噴霧手段に対して流れ方向の上流側に配置することができる；
・噴霧手段は、分極溶液を囲む気体内の放電電流を集めることを可能にする手段を含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のその他の態様、目的と利点は、流れている基板フィルムの機能化のための本発明の第二の態様に従った装置の可能な実施態様を概略的に示す付属の唯一の図面を参照して、非制限的な例として挙げられた、本発明の好ましい実施態様の下記の詳細な説明を読むことによって明らかになるだろう。
【００１８】
本発明は、基板表面の機能化のために基板上に高分子薄膜蒸着を実現することを提案するものであり、該薄膜は、前記表面上での重合可能な前駆体の重合によって得られる。
【００１９】
基板上に薄膜を蒸着するために、本発明は基板上に重合可能な前駆体を噴霧することを一般的に提案する。
【００２０】
前駆体は有機とすることが可能であり、例えば不飽和有機前駆体とすることができる。本発明はまた有利には、既知の方法では一般的に重合困難な飽和有機前駆体（例えば有機ケイ素化合物）型の有機前駆体を噴霧することも可能にする。
【００２１】
前駆体はまた、無機とすることもできる。
【００２２】
前駆体の荷電液滴は、静電蒸着を実現し、重合によって基板上に高分子薄膜を形成するために、より正確には噴霧される。
【００２３】
本発明はより特定的には、電気流体力学噴霧（ＥＨＤＳ）型の噴霧手段による、重合可能な前駆体の荷電液滴の形での噴霧に関するものである。
【００２４】
なお、ＥＨＤＳ噴霧は荷電液の液滴霧を生成することができるということを繰り返しておく。ＥＨＤＳは主として、液体表面に印加された電圧と同一極性の電荷を液体表面に誘導するように、液体に電場をかけることから成る。この電荷は、電場によって加速されて、液滴の円錐形への変形を引き起こす。この円錐の頂点で液噴射が発生して液滴（霧またはスプレー）へと分解する。
【００２５】
したがって、電気流体力学噴霧装置は、分極溶液の霧を、すなわち荷電液滴へ噴霧された液体の霧を発生することのできる、それ自体周知の装置をここでは意味する。かかる装置は液体の供給、分配手段、および該液体の表面を電気的に分極させる手段とを含む。液体分配手段は、単一出口（主として、噴霧ノズルによって構成される）導管によって保証され、そこから分極溶液が円錐形メニスカスを形成し、その頂点から噴射が発せられ、ついで荷電液滴が分散される。
【００２６】
かかるＥＨＤＳ装置の説明は、例えば国際公開第９９／４９９８１号パンフレットに見ることができる。
【００２７】
本発明の有利な実施態様によれば、ＥＨＤＳ装置は、液体噴霧の間に、分極溶液を囲む気体内の放電電流を集めることを可能にする手段、とりわけ噴霧を可能にするために液体表面に要求される電場条件を保証しながら（液滴の収集ではなく）噴霧液の通過を可能にする形状と寸法の開口を呈する伝導材料などをさらに備えることができる。
【００２８】
かかる手段は、例えば対電極によって、あるいは導管出口から（数ミリメートル程度の）距離ｄに置かれた、接地された、あるいは分極された伝導材料によって構成される。かかる手段は、図１の符号６で示したように、とくに環状を呈することができる。
【００２９】
かかる手段は、噴霧区域内の液体表面の電場が環の下の電荷密度と独立したままであることを確保するのにとくに適している。このようにして、液滴生成条件は噴霧区域内で一定に維持することができる。このとき、噴霧液滴のより良い分散化が、したがって、基板表面の電位にかかわらず、より均質な蒸着物を得ることが可能となる。
【００３０】
本発明による装置が複数個の噴霧ノズルを有するとき、かかる手段を、接地された、かつ複数個の孔を備えたプレートによって構成することができ、それぞれの孔は特定のノズルと組み合わされたリングの役割を果たす。
【００３１】
本発明の枠内で、液体は、その中に重合可能な前駆体が、とりわけ重合可能な有機前駆体が溶解した水、エタノール、アセトンなどの従来の溶剤とすることができる。
【００３２】
液体の流量と伝導性、液体に印加する電圧、ならびに噴霧ノズルの幾何学的構造が、液滴の大きさ（０．５から２００μｍ）および電荷（正または負で１０-3から１Ｃ／ｋｇ）、ならびにその噴霧モード（とくに単一モード「円錐噴射」または多重モード「円錐噴射」）を制御することを可能にする調節パラメータを構成する。
【００３３】
これらの調節パラメータは、ＥＨＤＳにかなりの柔軟性を付与する。したがって、さまざまな前駆体液滴を、噴霧ノズルから処理対象基板の表面まで、大気圧で空気中で噴霧することが可能である。
【００３４】
また、この柔軟性は液滴の蒸発条件の制御を（とりわけ液滴の大きさを調節することによって）可能にし、そしてその結果、液滴の重合速度、ならびに基板表面上に蒸着または形成される「乾燥」高分子の厚さ（典型的には０．０１から１０μｍの間に含まれる）の制御を可能にする。
【００３５】
出願人らは、ＥＨＤＳを使用することによって、液滴が噴霧ノズルから処理対象基板の表面まで遷移する間に懸濁状態であるとき、および／または液滴が基板表面上に蒸着しているときにも、重合可能な前駆体の重合過程を促進することができることを確認することができた。
【００３６】
また、ＥＨＤＳは（電子、およびプラズマによって励起された短寿命核種によって前駆体が劣化し、活性基の保持率が低下する）プラズマ法を使用したときに一般的に観察される前駆体の分解過程を避けることができる。
【００３７】
このように、電気流体力学噴霧による前駆体液滴の生成は、高い保持率を蒸着物／基板のきわめて大きな密着性に組み合わせることで重合パフォーマンスの向上をもたらし、それによって、例えば生物工学の部門などで多数の用途を検討することが可能となる。
【００３８】
さらに、ＥＨＤＳは密閉された（したがって、汚染しない）溶剤のわずかな消費しか必要とせず、またプラズマ設備と比較してエネルギー面（典型的には１ワット／ｃｍ2未満）でも保守面でも低いコストで実施することができる。
【００３９】
例として、本発明はこのようにして基板上への選択的機能化グラフトを実現するために、カルボキシル基、アルコール基、または第一級アミン基などの反応基の蒸着を実現することができる。
【００４０】
本発明はまた、（とりわけ殺菌用途を目的として）アンモニウムの蒸着、（とりわけ膜ろ過用途を目的として）フッ化物の蒸着、あるいはまた有機ケイ素化合物からのＴｉＯ2またはＳｉＯ2型の蒸着などの実現をも可能にする。
【００４１】
本発明の一つの実施態様によれば、図１に示したごとく、基板は、搬送機構（図示されていない）上を矢印ＳDによって示された方向に流れるフィルム１である。流れている基板フィルム上に機能化された薄膜を蒸着するための装置は、流れている基板フィルム１上に液滴が蒸着するように位置づけられた一つまたは複数個の噴霧ノズル２を含んだＥＨＤＳ装置を含む。
【００４２】
ＥＨＤＳは、とりわけ複数個の噴霧ノズルが同時に使用されているときに、例えば、毎分数百メートル程度の速度の早いピッチで流れているフィルム上に機能化が実現できるように、高速で蒸着を実現することを実質的に可能にする。
【００４３】
さらには、ＥＨＤＳは２Ｄ基板上だけでなく、高い保持率を維持しつつ、厚み均質性を制約することなしに、３Ｄ対象物上にも薄膜蒸着の実現を可能にすることにも留意されたい。
【００４４】
本発明による方法はさらに、前駆体の噴霧反応を促進するように、励起核種と噴霧された前駆体液滴を相互作用させることを目的とした過程を備えている。
【００４５】
本発明による方法の可能な第一の実施態様によれば、該方法は基板を放電作用によって発生したプラズマにかけることによって実現される、基板表面の活性化過程を備え、前記活性化過程と噴霧過程は、放電によって励起された気体種の少なくとも一部が前駆体液滴と相互作用するように同時に実施される。
【００４６】
単独または第一の態様と組み合わされた、可能な第二の実施態様によれば、ＵＶランプを用いて励起核種を形成し、このときランプによって発射された光子が前駆体液滴と相互作用する励起核種の役割を果たす。
【００４７】
活性化過程は、放電作用によって低温プラズマを発生する基板表面活性化手段を用いて実現することができる。
【００４８】
放電は直流（ＤＣ）、交流（ＡＣ）またはパルス放電とすることができる。
【００４９】
好ましく使用される放電は、例えば誘電体バリア放電（ＤＢＤ）という名称で知られている交流放電などの、大気圧で、周囲空気中で実施することのできる放電である。
【００５０】
なお、ＤＢＤは、例えば、一方がアークの通過を避けることができる誘電体で覆われた二本の電極の端子に高圧パルスを印加することで得られるということを繰り返しておく。このようにして、二本の電極の間に生じた一連の放電について、多数のプラズマのフィラメントを大気圧で、空気中で得ることができる。
【００５１】
放電は、薄膜蒸着操作のとくに前に、しかし後にも、処理対象の表面を活性化するために、該表面と相互作用することのできる励起核種（光子、ラジカル、電子、さまざまな電子レベルで励起された分子、回転子と振動子）を発生することを可能にする。
【００５２】
この活性化は、蒸着物／基板界面での共有結合の形成および基板表面上の蒸着の分散化を可能にする、ラジカル部位を生み出すことができる。
【００５３】
この活性化はまた、一般的に汚染されている基板の事前清掃を行い、蒸着物／基板の優れた密着を保証することも可能にする。
【００５４】
また、基板表面を空気中で活性化することにより、基板に極性基をグラフトすることが可能となり、したがって基板の湿潤性が向上する。
【００５５】
生物工学用途分野において、機能化基板を溶剤で洗浄することが一般的に必要であるが、その際、従来用いられている蒸着方法によって蒸着された薄膜が失われるか、少なくとも損傷することがある。湿潤性の向上は、とりわけ溶剤への用途の枠内において、洗浄に耐えるために必要な安定性を蒸着膜に付与することができるので利益がある。
【００５６】
また、励起核種の流れは、蒸着した薄膜の架橋に、したがって、その洗浄への安定性にも寄与することができる（それはとくに水に溶けない蒸着の実現を可能にする）ことに留意されたい。
【００５７】
活性化過程は、液滴が噴霧される基板の区域があらかじめ活性化されるように一般的には実現される。しかしながら、基板の区域が噴霧を受けてから該区域を活性化することもまた可能であることに留意されたい。
【００５８】
したがって、図１に示したように、例えば、流れている基板フィルム１上に薄膜蒸着を実現するときのように、活性化過程と噴霧過程が同時に実施される場合も考えられる。このとき活性化手段３は、噴霧液滴が蒸着されるフィルム上の部分が既にあらかじめ活性化されているように、矢印ＳDによって示された流れ方向のＥＨＤＳ装置２の上流側に配置される。
【００５９】
このような場合、活性化手段３とＥＨＤＳ装置２は放電による活性化手段の電気的影響からＥＨＤＳ装置を保護することを可能にする電極間距離程度（典型的には約５−１０ｃｍ）の最小距離だけ好ましくは互いに離される。
【００６０】
本発明の好ましい実施態様によれば、上述のごとく、活性化過程と噴霧過程が同時に実施されるとき、本発明による装置はまた、励起核種を活性化区域ＺAから噴霧区域ＺPに押し流して、表面活性化手段３のプラズマによって励起された核種と噴霧装置２によって発射された液滴を相互作用させることのできる手段４も備えている。
【００６１】
活性化区域ＺAとは、プラズマ活性化のために放電が行われる活性化手段３の電極間の区域を意味する。
【００６２】
噴霧区域ＺPとは、噴霧液滴が懸濁状態であるが、同時に基板上に蒸着されている区域を意味する。
【００６３】
本発明の可能な実施態様による装置は、このため、励起核種の少なくとも一部をプラズマ活性化区域ＺAから液滴が噴霧される噴霧区域ＺPに押し流すように、気体流５（例えば、Ｎ2、ＡｒまたはＨｅの流れ）を発生させ、誘導する手段４を備えることができる。
【００６４】
噴霧区域内に送られたこれらの励起気体核種は、噴霧液滴が懸濁状態にあるときおよび／または基板表面に蒸着されているときに噴霧液滴と相互作用して重合反応の向上を実質的に可能にする。
【００６５】
このような向上は、飽和前駆体などの、従来の既知の方法では一般的に重合が困難な前駆体の重合にとくに興味深い。有利には、本発明はこのようにして飽和前駆体による重合反応の実現を可能にする。
【００６６】
もちろん、本発明の実施態様による装置はまた、この相互作用を起こすようにする特別な手段（例えば、気体流型の押し流し手段）を必要とすることなしに、励起核種の少なくとも一部が噴霧区域内で噴霧された液滴と相互作用できるように、活性化手段が噴霧手段の十分近くに配置されるように構成されることもできる。
【００６７】
また、本発明による装置は活性化手段と噴霧装置の直列配置に限定されないということにも言及したい。当業者は、上述の図示された実施形態に多数の変型または修正を施すことができるだろう。
【００６８】
とくに、上述の装置は、高分子薄膜の蒸着が基板の横断方向または長手方向への一掃などによって実施されるように、活性化手段と噴霧装置が並列に配置されるよう当業者によって容易に変更することができる。
【００６９】
また、先で既に強調したように、本発明は放電によって励起された気体核種型の励起核種に限定されず、ＵＶランプによって発生した光子型の励起核種にも拡大される。このような場合、ＵＶランプは、光子束がＥＨＤＳ装置によって発生した液滴と噴霧区域ＺA内で直接相互作用するように好ましくは配置される。
【００７０】
このためＵＶランプはＰＨＥＤ装置の一つまたは複数個のノズルの近傍に置くことができる。しかしながら、ＵＶランプは噴霧の元の電場線を変えてはならず、したがって、典型的にはノズル−基板距離を超えるノズルからの距離に置かれる。
【００７１】
例として、光子が前駆体の噴霧液滴の全体と相互作用するように、噴霧円錐の高さに垂直に向けることができる。
【００７２】
また、流れている基板フィルム上への蒸着の枠内においては、ＵＶランプを噴霧ノズルの上流側および／または下流側に設置することができる。
【００７３】
薄膜が基板上に蒸着されると、例えば、とりわけ（とくに巻き取りによる）その調整のために、高分子蒸着膜を大量に架橋させ、および／または蒸着薄膜の表面を変更することを目的として、蒸着薄膜を一つまたは複数の仕上げ過程にかけることができる。
【００７４】
これらの仕上げ過程は、基板を、例えばＵＶランプ下で乾燥にかけるか、または放電にかけて実現することができる。
【００７５】
本発明の主たる利点を以下に述べる。本発明は第一に、大気圧で空気中で基板上に機能化された薄膜蒸着を実現することを可能にする。とくに、それにより、低圧プラズマ蒸着に必要な低圧に達するためのポンプ装置の使用が不必要になる。
【００７６】
さらに反応基は高い保持率を示すので、とくに生物工学部門で、いくつかの用途にとっては不可欠であるグラフト断片の大きな密度が保証される。
【００７７】
また、処理済表面上への薄膜の優れた密着も観察される。
【００７８】
本発明は非常に様々な有機前駆体で実施できるので、機能化薄膜の適用範囲の拡大を検討することができる。
【００７９】
先に述べたごとく、励起核種と噴霧液滴の相互作用は（例えば、水や酸素に対する障壁層として働くＳｉＯ2層の蒸着による、包装分野での用途のために）有機ケイ素型の飽和前駆体の重合を検討することを可能にする。
【００８０】
さらに、蒸着速度は高く、毎分数百メートル程度の基板フィルムの流れにも対応する。
【００８１】
本発明はまた、３Ｄ対象物への蒸着を実現するために使用することもできる。
【００８２】
また、エネルギーコストは低く（１ワット／ｃｍ2未満）、設備コスト（ポンプ装置が不用、有機前駆体の消費量が限られる）、および保守コスト（空気中の大気圧での放電の酸化特性のために腐食が観察される、プラズマによる蒸着の既存設備と比較して）も低減される。
【００８３】
以下の説明は、本発明のさまざまな用途に関するものである。これらの用途は、一般的に表面処理分野、とりわけ生物工学部門、環境部門、医療部門、ガラス工業、などを対象とする。
【００８４】
生物工学部門に関しては、非制限的な例として（例えば、蛋白質同定のための）ＤＮＡチップの実現、（とりわけ空気中および／または水中で懸濁状態の生物的汚染物質の検出のための）機能化高分子材料からの酵素媒体の実現などが挙げられる。
【００８５】
医療部門に関しては、非制限的な例として、ヒトに移植される材料の生体適合性の向上、（例えば、院内感染防止、または換気風の殺菌のための）第一級アミン型の機能化媒体からの殺菌特性の発達、生物センサー（例えば、食中毒菌の検出のための抗体移植を使用）などが挙げられる。
【００８６】
環境部門に関しても、（例えば、イソプロツロンなどの殺虫剤の検出のための固有抗体移植を使用した）生物センサーの実現を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】流れている基板フィルムの機能化のための本発明の第二の態様に従った装置の可能な実施態様を概略的に示す図
【符号の説明】
【００８８】
１  基板フィルム
２  噴霧手段
４  押し流し手段
５  気体流
【図１】
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【国際調査報告】
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