(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバー内に、元巻きローラーを備えた巻出し室と、第１成膜ローラー及び第２成膜ローラーを有する成膜ユニット部を備えた成膜室と、巻取りローラーを備えた巻取り室とを有し、前記成膜ユニット部では、樹脂基材を前記第１成膜ローラー及び前記第２成膜ローラーで保持しながら前記樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜装置であって、
前記樹脂基材と前記元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、前記樹脂基材と前記巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）に対して、前記樹脂基材が前記全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率ａが、下記式（１）を満たすことを特徴とする成膜装置。
３０％≦ａ≦５０％      （１）
【請求項２】
前記成膜室中のライン長に対して、前記樹脂基材が前記成膜室の各ローラーに接触している長さの総和の比率ｂが、下記式（２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
３２％≦ｂ≦５０％      （２）
【請求項３】
前記樹脂基材と前記第１成膜ローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、前記樹脂基材と前記第２成膜ローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの成膜ユニット部のライン長に対して、前記樹脂基材が前記成膜ユニット部の各ローラーに接触している長さの総和の比率ｃが、下記式（３）を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成膜装置。
３６％≦ｃ≦５０％      （３）
【請求項４】
前記樹脂基材と前記第１成膜ローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点から、前記樹脂基材と前記第１成膜ローラーとの接触開始点までのフリースパン長ｄが、下記式（４）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の成膜装置。
１００ｍｍ≦ｄ≦３５０ｍｍ      （４）
【請求項５】
前記樹脂基材に対する搬送張力ｅが、下記式（５）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の成膜装置。
８０Ｎ／ｍ≦ｅ≦２４０Ｎ／ｍ      （５）
【請求項６】
前記第１成膜ローラー及び前記第２成膜ローラーの温度ｆが、下記式（６）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の成膜装置。
−２０℃≦ｆ≦６０℃      （６）
【請求項７】
真空チャンバー内において、元巻きローラーを備えた巻出し室から、第１成膜ローラー及び第２成膜ローラーを有する成膜ユニット部を備えた成膜室と、巻取りローラーを備えた巻取り室とに樹脂基材を連続的に搬送し、前記成膜ユニット部では、前記樹脂基材を前記第１成膜ローラー及び前記第２成膜ローラーで保持しながら前記樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜方法であって、
前記樹脂基材と前記元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、前記樹脂基材と前記巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）に対して、前記樹脂基材が前記全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率ａが、下記式（１）を満たし、
前記樹脂基材に、下記式（５）を満たす搬送張力ｅを掛けながら搬送することを特徴とする成膜方法。
３０％≦ａ≦５０％      （１）
８０Ｎ／ｍ≦ｅ≦２４０Ｎ／ｍ      （５）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置及び成膜方法に関し、より詳しくは、搬送張力を小さくすることなく、薄膜基材へのシワの発生を抑制する成膜装置及び成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽い、割れにいくといったことから、プラスチックフィルムやシートのようなフレキシブル樹脂基材上に薄膜層を成膜した機能性フィルムが種々提案されている。例えば、金属や金属酸化物を成膜したガスバリアー性フィルムは、水蒸気や酸素等の遮断を必要とする物品の包装用途、特に、食品、工業用品、医薬品等の変質防止のための包装用途に広く用いられ、また、液晶表示素子、光電変換素子（太陽電池）、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）等の電子デバイスにおいても使用されている。【０００３】
このような機能性フィルムは、生産性の向上を図るため、長尺の樹脂基材を搬送しながら、連続的に、樹脂基材上に機能性層を薄膜として形成することにより、製造されている。
例えば、真空プロセスを用いてガスバリアー層を作製する方法（例えば、特許文献１参照。）、密着性を向上させるため、任意の層における密度分布が傾斜構造を有するガスバリアー性フィルムを作製する方法（例えば、特許文献２参照。）、真空チャンバー内への皮膜堆積を抑制するため、閉じた磁気回路を形成する磁場発生装置を有する成膜ローラーを用いて皮膜を形成する方法（例えば、特許文献３参照。）等が知られている。【０００４】
近年では、より軽量化や屈曲性を実現するために基材の薄膜化の必要性が高まっているが、ガスバリアー性と生産性との両立が問題となっている。【０００５】
具体的には、基材を薄膜にすると熱ダメージの影響が大きく出てしまい、多少の熱によっても基材の変形等が起きやすい。
したがって、対向ローラー間に成膜空間があるようなＣＶＤ成膜装置においては、薄膜基材を成膜温度よりも低い温度を有する成膜ローラーに密着させることで、成膜中の熱ダメージを低減させている。
成膜ローラーに密着させる方法として、搬送張力を大きくすることが考えられるが、搬送張力を大きくすると成膜空間に入る前のフリースパンで薄膜基材が波状に変形してしまっていた。さらに、薄膜基材が、この波状のまま成膜空間に入るとシワが発生していた。【０００６】
薄膜基材にシワが発生してしまうと、ガスバリアー性が悪くなるばかりか、ガスバリアーフィルムとして使用することが困難であるといった問題があることが分かった。
この問題を解決するために、搬送張力を小さくするといった方法が考えられるが、薄膜基材においては、基材ダメージを抑制するために搬送張力を小さくすることは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９６１５５号公報
【特許文献２】特許第４８２１６１０号公報
【特許文献３】特許第４２６８１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、搬送張力を小さくすることなく、薄膜基材へのシワの発生を抑制する成膜装置及び成膜方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、樹脂基材と元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、樹脂基材と巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）に対して、樹脂基材が全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率ａを、特定範囲内とすることにより、搬送張力を小さくすることなく、薄膜基材へのシワの発生を抑制する成膜装置及び成膜方法を提供できることを見出し、本発明に至った。【００１０】
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。【００１１】
１．真空チャンバー内に、元巻きローラーを備えた巻出し室と、第１成膜ローラー及び第２成膜ローラーを有する成膜ユニット部を備えた成膜室と、巻取りローラーを備えた巻取り室とを有し、前記成膜ユニット部では、樹脂基材を前記第１成膜ローラー及び前記第２成膜ローラーで保持しながら前記樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜装置であって、
前記樹脂基材と前記元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、前記樹脂基材と前記巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）に対して、前記樹脂基材が前記全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率ａが、下記式（１）を満たすことを特徴とする成膜装置。【００１２】
３０％≦ａ≦５０％      （１）【００１３】
２．前記成膜室中のライン長に対して、前記樹脂基材が前記成膜室の各ローラーに接触している長さの総和の比率ｂが、下記式（２）を満たすことを特徴とする第１項に記載の成膜装置。【００１４】
３２％≦ｂ≦５０％      （２）【００１５】
３．前記樹脂基材と前記第１成膜ローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、前記樹脂基材と前記第２成膜ローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの成膜ユニット部のライン長に対して、前記樹脂基材が前記成膜ユニット部の各ローラーに接触している長さの総和の比率ｃが、下記式（３）を満たすことを特徴とする第１項又は第２項に記載の成膜装置。【００１６】
３６％≦ｃ≦５０％      （３）【００１７】
４．前記樹脂基材と前記第１成膜ローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点から、前記樹脂基材と前記第１成膜ローラーとの接触開始点までのフリースパン長ｄが、下記式（４）を満たすことを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の成膜装置。【００１８】
１００ｍｍ≦ｄ≦３５０ｍｍ      （４）【００１９】
５．前記樹脂基材に対する搬送張力ｅが、下記式（５）を満たすことを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の成膜装置。【００２０】
８０Ｎ／ｍ≦ｅ≦２４０Ｎ／ｍ      （５）【００２１】
６．前記第１成膜ローラー及び前記第２成膜ローラーの温度ｆが、下記式（６）を満たすことを特徴とする第１項から第５項までのいずれか一項に記載の成膜装置。【００２２】
−２０℃≦ｆ≦６０℃      （６）【００２３】
７．真空チャンバー内において、元巻きローラーを備えた巻出し室から、第１成膜ローラー及び第２成膜ローラー成膜ユニット部を備えた成膜室と、巻取りローラーを備えた巻取り室とに樹脂基材を連続的に搬送し、前記成膜ユニット部では、前記樹脂基材を前記第１成膜ローラー及び前記第２成膜ローラーで保持しながら前記樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜方法であって、
前記樹脂基材と前記元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、前記樹脂基材と前記巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）に対して、前記樹脂基材が前記全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率ａが、下記式（１）を満たし、
前記樹脂基材に、下記式（５）を満たす搬送張力ｅを掛けながら搬送することを特徴とする成膜方法。【００２４】
３０％≦ａ≦５０％      （１）
８０Ｎ／ｍ≦ｅ≦２４０Ｎ／ｍ      （５）
【発明の効果】
【００２５】
本発明の上記手段により、搬送張力を小さくすることなく、薄膜基材へのシワの発生を抑制する成膜装置及び成膜方法を提供することができる。【００２６】
本発明の効果の発現機構・作用機構については明確になっていないが、以下のように推察している。【００２７】
上記したように、薄膜基材への熱ダメージを低減させるため、搬送張力を大きくし、より低温である成膜ローラーへの密着性を大きくすることが考えられるが、搬送張力を大きくすると、成膜空間前のフリースパンで薄膜基材が波状に変形し、更には、成膜空間でのシワの原因となっていた。
本発明においては、樹脂基材と元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、樹脂基材と巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）に対して、樹脂基材が全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和（以下、接触長ともいう。）の比率ａを特定範囲内とすることにより、接触長が短いことによる波状変形を抑制し、一方で、接触長が長いことにより、規制され過ぎて樹脂基材のクセ（フィルム製造時に生じるフィルム幅手の微妙な厚さ違い、長さ違いに起因する不均一性、ひずみ）を逃がすことができず、ストレスが蓄積し、成膜中に熱がかかった際に部分的にこのストレスを解放しようとすることによるシワの発生を抑制することができたものと推察される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の成膜装置の概略構成を示す模式図
【図２】ガスバリアー性フィルムの概略構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の成膜装置及び成膜方法は、樹脂基材と元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、樹脂基材と巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）に対して、樹脂基材が全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率ａが、式（１）を満たすことを特徴とする。この特徴は、各請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００３０】
本発明の実施態様としては、影響度の大きい成膜ローラーに近いエリアでの波状変形の蓄積抑制と樹脂基材のクセ起因のストレス解放の観点から、成膜室中のライン長に対して、樹脂基材が成膜室の各ローラーに接触している長さの総和の比率ｂが式（２）を満たすことが好ましい。
【００３１】
また、より影響度の大きい成膜ローラーに近いエリアでの波状変形の抑制と樹脂基材のクセ起因のストレス解放の観点から、樹脂基材と第１成膜ローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、樹脂基材と第２成膜ローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの成膜ユニット部のライン長に対して、樹脂基材が成膜ユニット部の各ローラーに接触している長さの総和の比率ｃが式（３）を満たすことが好ましい。
【００３２】
また、更に影響度の大きい成膜ローラー直前での波状変形抑制の観点から、樹脂基材と第１成膜ローラー直前に配置された搬送ローラーの接触終了点から、樹脂基材と第１成膜ローラーの接触開始点までのフリースパン長ｄが式（４）を満たすことが好ましい。
【００３３】
また、成膜ローラー上での基材ダメージ抑制及び波状変形起因のシワ発生の抑制の両立の観点から、樹脂基材に対する搬送張力ｅが式（５）を満たすことが好ましい。
【００３４】
また、成膜ローラー上での基材ダメージ抑制と温度差起因で起こる基材伸縮によるシワ発生の抑制の観点から、第１成膜ローラー及び第２成膜ローラーの温度ｆが式（６）を満たすことが好ましい。
【００３５】
また、本発明によれば、真空チャンバー内において、元巻きローラーを備えた巻出し室から、第１成膜ローラー及び第２成膜ローラー成膜ユニット部を備えた成膜室と、巻取りローラーを備えた巻取り室とに樹脂基材を連続的に搬送し、成膜ユニット部では、樹脂基材を第１成膜ローラー及び第２成膜ローラーで保持しながら樹脂基材上に薄膜層を形成する成膜方法であって、樹脂基材と元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、樹脂基材と巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）に対して、樹脂基材が全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率ａが式（１）を満たし、樹脂基材に、式（５）を満たす搬送張力ｅを掛けながら搬送することを特徴とする成膜方法を提供することができる。
【００３６】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、数値範囲を表す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用している。
【００３７】
≪成膜装置≫
本発明の成膜装置は、真空チャンバー内に、元巻きローラーを備えた巻出し室と、第１成膜ローラー及び第２成膜ローラーを有する成膜ユニット部を備えた成膜室と、巻取りローラーを備えた巻取り室とを有し、成膜ユニット部では、樹脂基材を第１成膜ローラー及び第２成膜ローラーで保持しながら樹脂基材上に薄膜層を形成し、樹脂基材と元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、樹脂基材と巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）に対して、樹脂基材が全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率ａが、下記式（１）を満たすことを特徴とする。
【００３８】
３０％≦ａ≦５０％      （１）
【００３９】
これにより、搬送張力を小さくすることなく、薄膜基材へのシワの発生を抑制することができる。
【００４０】
以下、本発明の成膜装置について詳細に説明する。
【００４１】
本発明の成膜装置としては、プラズマＣＶＤ法を用いた対向ローラー型の成膜装置を用いることができる。
図１に示すように、成膜装置Ａは、真空チャンバー１０内に、元巻きローラー２１を備えた巻出し室２０と、成膜ユニット部４０を備えた成膜室３０と、巻取りローラー５１を備えた巻取り室５０とから構成されている。
成膜ユニット部４０は、一対の成膜ローラー（第１成膜ローラー）４１及び成膜ローラー（第２成膜ローラー）４２、当該一対の成膜ローラー４１及び４２内部に設けられた磁場発生装置４３及び４４、電源４５、供給口４６及び排気口４７を少なくとも一組有している。
元巻きローラー２１及び巻取りローラー５１は、回転自在に設けられている。
また、各部材間には、適宜搬送ローラーが配設されている（図１に示す成膜装置Ａにおいては、搬送ローラー６１〜７４）が、これに限定されるものではない。
【００４２】
成膜装置Ａは、減圧下において、元巻きローラー２１から巻き出された長尺の樹脂基材１を搬送ローラー６１及び６２を介して、成膜室３０に搬送する。巻出し室２０から搬送された樹脂基材１は、搬入口３１を通って成膜室３０内に搬送され、成膜ローラー４１及び４２、並びに搬送ローラー６３〜７２を介して、巻取り室５０に搬送される。成膜室３０から搬送された樹脂基材１は、搬出口３２を通って巻取り室５０に搬送され、機能性層が成膜された樹脂基材１が巻取りローラー５１により巻き取られる。
長尺の樹脂基材１は、機能性フィルムの基板であり、１層以上の機能性層が既に形成されていてもよい。
【００４３】
本発明において、全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）とは、樹脂基材１と元巻きローラー２１直後に配置された搬送ローラー６１との接触開始点ｔ１から、樹脂基材１と巻取りローラー５１直前に配置された搬送ローラー７４との接触終了点ｔ２まで長さをいう。
【００４４】
また、成膜室３０中のライン長とは、搬入口３１から搬出口３２までのライン長さをいい、本発明においては、当該成膜室３０中のライン長に対して、樹脂基材１が成膜室３０の各ローラー（成膜ローラー４１及び４２、並びに搬送ローラー６３〜７２）に接触している長さの総和の比率ｂが、下記式（２）を満たすことが好ましい。
【００４５】
３２％≦ｂ≦５０％      （２）
【００４６】
また、成膜ユニット部４０のライン長とは、樹脂基材１と成膜ローラー４１直前に配置された搬送ローラー６６との接触開始点ｔ３から、樹脂基材１と成膜ローラー４２直後に配置された搬送ローラー６９との接触終了点ｔ４までの長さをいい、本発明においては、当該成膜ユニット部４０のライン長に対して、樹脂基材１が成膜ユニット部４０の各ローラー（成膜ローラー４１及び４２、並びに搬送ローラー６６〜６９）に接触している長さの総和の比率ｃが、下記式（３）を満たすことが好ましい。
【００４７】
３６％≦ｃ≦５０％      （３）
【００４８】
また、樹脂基材１と成膜ローラー４１直前に配置された搬送ローラー６６との接触終了点ｔ５から、樹脂基材１と成膜ローラー４１との接触開始点ｔ６までのフリースパン長ｄが、下記式（４）を満たすことが好ましい。
【００４９】
１００ｍｍ≦ｄ≦３５０ｍｍ      （４）
【００５０】
真空チャンバー１０は、機能性層の形成時、真空ポンプ６０によって内部の圧力が減圧下に調整される。なお、減圧下とは、真空チャンバー１０内の圧力が０．０１〜２０Ｐａの範囲内にあることをいう。
【００５１】
また、成膜装置Ａにおいて、樹脂基材１に対する搬送張力ｅは、下記式（５）を満たすことが好ましい。搬送張力ｅは、例えば、成膜ローラー４１及び４２の断面径を調整することにより、制御することができる。
【００５２】
８０Ｎ／ｍ≦ｅ≦２４０Ｎ／ｍ      （５）
【００５３】
＜巻出し室＞
巻出し室２０は、元巻きローラー２１並びに搬送ローラー６１及び６２から構成されている。
元巻きローラー２１は、アンワインダーとも呼ばれ、樹脂基材１のロール体を巻き出す。
搬送ローラー６１及び６２は、ガイドローラーとも呼ばれ、巻き出された樹脂基材１を元巻きローラー２１から一対の成膜ローラー４１及び４２へ連続的に搬送する。
各ローラーとしては、従来公知のものを使用することができ、例えば、金属製又は合金製のローラーを用いることができる。
各ローラー表面には、コート層が設けられていてもよい。
【００５４】
＜成膜室＞
成膜室３０は、成膜ユニット部４０を有している。
成膜ユニット部４０は、一対の成膜ローラー４１及び４２、当該一対の成膜ローラー４１及び４２内部に設けられた磁場発生装置４３及び４４、電源４５、供給口４６並びに排気口４７を少なくとも一組有している。
【００５５】
一対の成膜ローラー４１及び４２は、プラズマＣＶＤ法により、樹脂基材１上に機能性層を薄膜として形成する。
対向配置された一対の成膜ローラー４１及び４２間には、成膜ガスを供給する供給口４６と、当該成膜ガスを真空排気する排気口４７と、一対の成膜ローラー４１及び４２に接続された電源４５と、が配設されている。
各成膜ローラー４１及び４２は、樹脂基材１を搬送するローラーであり、一対の電極としても機能する。
【００５６】
また、各成膜ローラー４１及び４２は、それぞれ磁場発生装置４３及び４４を内蔵している。
磁場発生装置４３及び４４は、成膜ローラー４１及び４２の回転によって回転しないように、各成膜ローラー４１及び４２内に固定されている。
磁場発生装置４３及び４４としては、通常の永久磁石を用いることができる。
【００５７】
一対の成膜ローラー４１及び４２は、電源４５により電圧が印加されると、一対の成膜ローラー４１及び４２間に放電空間を形成する。供給口４６により放電空間内に成膜ガス（原料ガス及び反応用ガス）が供給されると、原料ガスのプラズマが生成され、放電空間に面する樹脂基材１上に原料成分が堆積する。一対の成膜ローラー４１及び４２は、それぞれ内蔵する磁場発生装置４３及び４４により磁場を形成しているので、プラズマはこの磁場の磁力線に沿って生成される。すなわち、放電空間における電場と磁場によって、電子が放電空間内に閉じ込められ、高密度のプラズマが生成されるため、成膜レートが向上する。
【００５８】
また、各成膜ローラー４１及び４２は、回転軸が同一平面上において平行となるように対向配置され、機能性層が形成される面が対向するように樹脂基材１を搬送する。そのため、搬送方向Ｘの上流側の成膜ローラー４１により樹脂基材１上に機能性層を形成した後、搬送方向Ｘの下流側の成膜ローラー４２により樹脂基材１上に更に機能性層を形成することができ、成膜レートをより向上させることができる。
【００５９】
成膜ローラー４１及び４２の温度ｆは、下記式（６）を満たすことが好ましい。
【００６０】
−２０℃≦ｆ≦６０℃      （６）
【００６１】
各成膜ローラー４１及び４２は、薄膜を効率よく形成する観点から、直径が同一であることが好ましい。
各成膜ローラー４１及び４２の直径としては、放電条件の最適化、真空チャンバー１０内のスペース削減等の観点から、直径φが１００〜１０００ｍｍの範囲内であることが好ましく、１００〜７００ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
直径φが１００ｍｍ以上であれば、十分な大きさの放電空間を形成することができ、生産性の低下を防ぐことができる。また、短時間の放電で十分な層厚を得ることができ、放電時に樹脂基材１に加えられる熱量を抑えて、残留応力を抑えることができる。直径φが１０００ｍｍ以下であれば、放電空間の均一性を維持することができ、装置設計において実用的である。
【００６２】
電源４５は、一対の成膜ローラー４１及び４２に電力を供給する。
電源４５としては、プラズマ生成用として従来公知の電源を用いることができるが、各成膜ローラー４１及び４２の極性を交互に反転させることができる交流電源であることが、成膜レートを向上させることから好ましい。
電源４５が一対の成膜ローラー４１及び４２に供給する電力量としては、樹脂基材幅１ｍあたり、０．１〜１０ｋＷの範囲内であることが好ましい。０．１ｋＷ／ｍ幅以上であれば、パーティクルの発生を抑えることができる。また、１０ｋＷ／ｍ幅以下であれば、発生する熱量を抑えることができ、温度上昇による樹脂基材１のシワの発生を抑えることができる。また、交流電源とする場合、交流の周波数は５０Ｈｚ〜１ＭＨｚの範囲内であることが好ましい。
【００６３】
供給口４６は、成膜ローラー４１及び４２間に形成された放電空間に、機能性層の成膜ガスを供給する。
供給口４６は、成膜ローラー４１及び４２から等距離で、かつ放電空間よりも上方に配設されており、排気口４７は成膜ローラー４１及び４２から等距離で、かつ真空チャンバー１０の底面１１のうち、放電空間の下方領域に配設されている。これにより、供給口４６から供給される成膜ガスは、成膜ローラー４１及び４２間の放電空間を通過して排気口４７から排出されるようになっている。
【００６４】
搬送ローラー６３〜７２は、巻出し室２０から搬送された樹脂基材１を巻取り室５０へ連続的に搬送する。
搬送ローラー６３〜７２としては、巻出し室２０の搬送ローラー６１及び６２と同様のものを用いることができる。
【００６５】
＜巻取り室＞
巻取り室５０は、巻取りローラー５１並びに搬送ローラー７３及び７４から構成されている。
巻取りローラー５１は、ワインダーとも呼ばれ、機能性層が成膜された樹脂基材１を巻き取る。
搬送ローラー７３及び７４としては、巻出し室２０の搬送ローラー６１及び６２と同様のものを用いることができる。
【００６６】
上記構成の成膜装置Ａは、機能性層を形成後、各ローラーの回転方向を逆転させて、樹脂基材１の搬送方向Ｘを逆方向とし、その他の機能性層を更に形成することもできる。
【００６７】
≪成膜方法≫
本発明の成膜方法は、真空チャンバー内において、元巻きローラーを備えた巻出し室から、第１成膜ローラー及び第２成膜ローラーを有する成膜ユニット部を備えた成膜室と、巻取りローラーを備えた巻取り室とに樹脂基材を連続的に搬送し、成膜ユニット部では、樹脂基材を第１成膜ローラー及び第２成膜ローラーで保持しながら樹脂基材上に薄膜層を形成し、樹脂基材と元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、樹脂基材と巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ラインの長さ（全搬送ライン長）に対して、樹脂基材が全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率ａが下記式（１）を満たし、樹脂基材に下記式（５）を満たす搬送張力ｅを掛けながら搬送することを特徴とする。
【００６８】
３０％≦ａ≦５０％      （１）
８０Ｎ／ｍ≦ｅ≦２４０Ｎ／ｍ      （５）
【００６９】
成膜ユニット部において、樹脂基材上に薄膜層を形成する方法としては、少なくとも一組の下記工程（１）〜（５）を有していることが好ましい。
【００７０】
工程（１）：対向配置させる樹脂基材間の対向空間に成膜ガスを供給する工程
工程（２）：対向空間に膨らんだ無終端のトンネル状の磁場を形成する工程
工程（３）：対向空間にプラズマを発生させる工程
工程（４）：樹脂基材を対向配置させ、当該樹脂基材上に薄膜層を形成する工程
工程（５）：対向空間の成膜ガスを排気する工程
【００７１】
（ｉ）成膜ガスを供給する工程（工程（１））
成膜ガスを供給する工程では、対向配置させる樹脂基材間の対向空間に機能性層の成膜ガスを供給する。例えば、ケイ素化合物を酸化させてケイ素酸化物からなるガスバリアー層を形成する場合には、ケイ素化合物のガス（原料ガス）と酸素ガス（反応用ガス）とを成膜ガスとして供給する。供給する成膜ガスは、必要に応じて、キャリアガスを用いることができ、また、プラズマの生成を促進するためにプラズマ生成用ガスを供給することもできる。キャリアガスとしては、例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン等の希ガスや窒素ガス等が挙げられ、プラズマ生成用ガスとしては、水素等が挙げられる。
なお、本発明において「対向空間」とは、一対の成膜ローラー４１及び４２間の空間をいう（図１参照。）。また、樹脂基材における「対向配置」とは、薄膜層が形成される樹脂基材表面を互いに向き合うように配置することをいう。
【００７２】
（ii）磁場を形成する工程（工程（２））
磁場を形成する工程では、成膜ローラー４１及び４２の周面のうち、対向空間に面する領域付近に磁力線が膨らんだ磁場を発生させる。これにより、プラズマが収束されやすくなるため、機能性層の成膜効率を向上させることができる。
【００７３】
（iii）プラズマを発生させる工程（工程（３））
プラズマを発生させる工程では、従来公知の電源を用いて、成膜ローラー４１及び４２に電力を供給することにより発生させる。プラズマは、工程（２）で発生させた磁場の磁力線に沿って生成される。そのため、放電空間（対向空間）における電場と磁場によって電子が放電空間内に閉じ込められ、高密度のプラズマが生成され、成膜レートが向上する。
【００７４】
（iv）薄膜層を形成する工程（工程（４））
樹脂基材上に薄膜層を形成する工程では、一対の成膜ローラー４１及び４２の対向空間に形成されたプラズマにより、供給された原料ガスのプラズマが生成され、樹脂基材上に原料成分が堆積することにより、機能性層の薄膜を形成する。
【００７５】
（ｖ）成膜ガスを排気する工程（工程（５））
成膜ガスを真空排気する工程では、供給された成膜ガスのうち、樹脂基材上に機能性層の薄膜を形成するのに用いられなかった残留ガスを真空チャンバー内から排気する。
【００７６】
≪機能性フィルムの製造方法≫
次に、上記成膜装置Ａを用いた機能性フィルムの製造方法について説明する。
【００７７】
最初に、樹脂基材１のロール体を元巻きローラー２１にセットする。元巻きローラー２１から樹脂基材１を一部巻き出して、各搬送ローラー６１〜７４、成膜ローラー４１及び４２に架け渡し、巻取りローラー５１により巻き取る。
【００７８】
その後、真空ポンプ６０により排気を行い、真空チャンバー１０内を減圧する。
真空チャンバー１０内を十分に減圧した後、各搬送ローラー６１〜７４、成膜ローラー４１及び４２により、樹脂基材１の搬送を開始する。
【００７９】
樹脂基材１の搬送速度（ライン速度ともいう。）は、成膜ガスの種類や真空チャンバー１０内の圧力等に応じて適宜調整することができる。
実用的には、樹脂基材１の搬送速度は、０．２５〜１００ｍ／ｍｉｎの範囲内であり、０．５〜３０ｍ／ｍｉｎの範囲内とすることが好ましい。０．２５ｍ／ｍｉｎ以上であれば、熱に起因して樹脂基板１にシワが生じることを防止でき、１００ｍ／ｍｉｎ以下であれば、形成する機能性層の厚さを所望の範囲内とすることが容易になる。
生産性向上の観点からは、樹脂基材１の搬送速度は５ｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、１０ｍ／ｍｉｎ以上であることがより好ましい。
【００８０】
樹脂基材１に対する搬送張力ｅは、８０〜２４０Ｎ／ｍの範囲内で調整する。
【００８１】
樹脂基材１の搬送開始に伴い、供給口４６から成膜ローラー４１及び４２間に機能性層の成膜ガスを供給するとともに、電圧を印加し、プラズマを生成させる。成膜ガスは、必要に応じて、成膜ガスを搬送するためのキャリアガス、プラズマ放電用ガス等とともに供給され得る。
【００８２】
樹脂基材１を成膜ローラー４１まで搬送し、樹脂基材１表面上に機能性層の原料成分を堆積させる。樹脂基材１を、搬送ローラー６７及び６８に順次搬送し、成膜ローラー４２により、更に機能性層の原料成分を堆積させ、機能性層を薄膜として形成する。
機能性層が形成された樹脂基材１を、搬送ローラー６９〜７４により搬送し、巻取りローラー５１により巻き取る。
【００８３】
上記のようにして機能性層が既に設けられた樹脂基材１上に、更に機能性層を形成する場合、搬送ローラー７４に続けて、更に成膜ユニット部を設け、同様の手順で機能性層を形成することもできる。
また、樹脂基材１の搬送方向を逆にして、更に機能性層を形成する場合も、搬送ローラー６１〜７４、成膜ローラー４１及び４２による搬送順が逆になり、成膜ローラー４２により原料成分を堆積させた後、成膜ローラー４１により更に堆積させる以外は、同様の手順とすることができる。
【００８４】
上記成膜装置Ａにより製造することができる機能性フィルムとしては、ガスバリアー層が形成されたガスバリアー性フィルムの他、絶縁層が形成された絶縁性フィルム、基材に対して屈折率差を有する薄膜が積層された反射フィルム等が挙げられる。中でも、ガスバリアー層は、膜欠陥が多いと当該膜欠陥を通して水、酸素等のガスが浸透し、ガスバリアー性能が著しく低下するため、膜欠陥の発生を抑える本発明の成膜装置Ａは、ガスバリアー性フィルムの製造に好適である。
【００８５】
以下、機能性フィルムの一例として、ガスバリアー性フィルムについて説明する。
【００８６】
≪ガスバリアー性フィルム≫
図２に示すように、ガスバリアー性フィルムＦは、樹脂基材１と、当該樹脂基材１上に形成されたガスバリアー層２とを備えて構成されている。
【００８７】
（樹脂基材）
樹脂基材１は、可撓性を有する基板である。
樹脂基材１としては、透明性が高い樹脂であることが好ましい。樹脂の透明性が高く、樹脂基材１の透明性が高いと、透明性が高いガスバリアー性フィルムＦを得ることができ、有機ＥＬ素子等の電子デバイスに好ましく用いることができる。
【００８８】
樹脂としては、例えば、メタクリル酸エステル、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）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリスチレン（ＰＳ）、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド等が挙げられる。中でも、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）、ポリカーボネート（ＰＣ）等が、コスト及び入手の容易性から好ましい。
樹脂基材１は、上記樹脂が２以上積層された構成としてもよい。
【００８９】
樹脂基材１は、従来公知の一般的な製造方法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押出機により溶融し、環状ダイ又はＴダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の樹脂基材１を製造することができる。また、材料となる樹脂を溶剤に溶解し、無端の金属樹脂支持体上に流延（キャスト）して乾燥、剥離することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸フィルムを、樹脂基材１として得ることができる。
【００９０】
上記未延伸フィルムを、フィルムの搬送（ＭＤ：Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向又は搬送方向と直交する幅手（ＴＤ：Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向に延伸し、得られた延伸フィルムを樹脂基材１とすることもできる。延伸方法としては、一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法が挙げられる。延伸倍率は、原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、搬送方向及び幅手方向ともに、それぞれ２〜１０倍の範囲内が好ましい。
【００９１】
樹脂基材１は、上述した未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。強度向上及び熱膨張抑制の点からは延伸フィルムが好ましい。延伸によって樹脂基材１の位相差等の光学的な機能を調整できるので、調整が必要な場合は延伸フィルムを用いることが好ましい。
【００９２】
樹脂基材１は、寸法安定性を得るため、弛緩処理、オフライン熱処理等が施されていてもよい。
弛緩処理は、延伸工程において熱固定した後、幅手方向へ延伸するテンター内、又はテンターを出た後の巻取りまでの工程で行われることが好ましい。弛緩処理は、処理温度が８０〜２００℃の範囲内で行われることが好ましく、１００〜１８０℃の範囲内で行われることがより好ましい。
オフライン熱処理の方法としては、特に限定されないが、例えば、複数のローラー群によるローラー搬送方法、空気をフィルムに吹き付けて浮揚させるエアー搬送等により搬送させる方法（具体的には、複数のスリットから加熱空気をフィルム面の片面又は両面に吹き付ける方法）、赤外線ヒーター等による輻射熱を利用する方法、フィルムを自重で垂れ下がらせ、下方で巻き取る等の搬送方法等を挙げることができる。熱処理の搬送張力は、できるだけ低くして熱収縮を促進することで、良好な寸法安定性が得られる。処理温度としては（Ｔｇ＋５０）〜（Ｔｇ＋１５０）℃の温度範囲が好ましい。ここで、Ｔｇとは、樹脂基材１のガラス転移温度をいう。
【００９３】
樹脂基材１は、厚さが５〜５００μｍの範囲内であることが好ましく、２５〜２５０μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００９４】
樹脂基材１は、樹脂基材１上に形成されるガスバリアー層２との密着性を高めるため、表面上にクリアハードコート層が形成されていてもよい。
クリアハードコート層としては、熱硬化型樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂硬化型樹脂等の硬化性樹脂を用いることができる。中でも、成形が容易なことから、活性エネルギー線硬化型樹脂が好ましい。
【００９５】
熱硬化型樹脂としては、特に制限はなく、例えば、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ビニルベンジル樹脂等の種々の熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００９６】
エポキシ樹脂としては、平均して１分子あたり２個以上のエポキシ基を有するものであればよく、具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂（具体的には、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、ジグリシジルトルイジン、ジグリシジルアニリン等）、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン構造を有するエポキシ樹脂、ビスフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール類のグリシジルエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物、これらエポキシ樹脂のアルキル置換体、ハロゲン化物又は水素添加物等が挙げられる。これらは、１種又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００９７】
活性エネルギー線硬化型樹脂は、紫外線、電子線等の活性線の照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂である。
活性エネルギー線硬化型樹脂としては、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂等が代表的なものとして挙げられ、中でも紫外線硬化型樹脂が好ましい。
【００９８】
紫外線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００９９】
紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂は、一般にポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー又はプレポリマーを反応させて得られた生成物に、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート等のヒドロキシ基を有するアクリレート系のモノマーを反応させることによって、容易に得ることができる。例えば、特開昭５９−１５１１１０号公報に記載の樹脂を用いることができる。
【０１００】
紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂としては、一般にポリエステルポリオールに２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシアクリレート系のモノマーを反応させると容易に形成される樹脂を挙げることができる。例えば、特開昭５９−１５１１１２号公報に記載の樹脂を用いることができる。
【０１０１】
紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂の具体例としては、エポキシアクリレートをオリゴマーとし、これに反応性希釈剤、光反応開始剤を添加し、反応させて生成する樹脂を挙げることができ、特開平１−１０５７３８号公報に記載の樹脂を用いることができる。
【０１０２】
紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂としては、例えば多官能アクリレート樹脂等が挙げられる。ここで、多官能アクリレート樹脂とは、分子中に２個以上のアクリロイルオキシ基又はメタクロイルオキシ基を有する化合物である。
【０１０３】
多官能アクリレート樹脂のモノマーとしては、例えば、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタグリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、グリセリントリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ペンタグリセロールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、グリセリントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等が挙げられる。これらの化合物は、それぞれ単独又は２種以上を混合して用いられる。また、上記モノマーの２量体、３量体等のオリゴマーであってもよい。
【０１０４】
使用可能な紫外線硬化型樹脂の市販品としては、例えば、アデカオプトマーＫＲ・ＢＹシリーズ：ＫＲ−４００、ＫＲ−４１０、ＫＲ−５５０、ＫＲ−５６６、ＫＲ−５６７、ＢＹ−３２０Ｂ（以上、旭電化社製）、コーエイハードＡ−１０１−ＫＫ、Ａ−１０１−ＷＳ、Ｃ−３０２、Ｃ−４０１−Ｎ、Ｃ−５０１、Ｍ−１０１、Ｍ−１０２、Ｔ−１０２、Ｄ−１０２、ＮＳ−１０１、ＦＴ−１０２Ｑ８、ＭＡＧ−１−Ｐ２０、ＡＧ−１０６、Ｍ−１０１−Ｃ（以上、広栄化学社製）、セイカビームＰＨＣ２２１０（Ｓ）、ＰＨＣ  Ｘ−９（Ｋ−３）、ＰＨＣ２２１３、ＤＰ−１０、ＤＰ−２０、ＤＰ−３０、Ｐ１０００、Ｐ１１００、Ｐ１２００、Ｐ１３００、Ｐ１４００、Ｐ１５００、Ｐ１６００、ＳＣＲ９００（以上、大日精化工業社製）、ＫＲＭ７０３３、ＫＲＭ７０３９、ＫＲＭ７１３０、ＫＲＭ７１３１、ＵＶＥＣＲＹＬ２９２０１、ＵＶＥＣＲＹＬ２９２０２（以上、ダイセル・ユーシービー社製）、ＲＣ−５０１５、ＲＣ−５０１６、ＲＣ−５０２０、ＲＣ−５０３１、ＲＣ−５１００、ＲＣ−５１０２、ＲＣ−５１２０、ＲＣ−５１２２、ＲＣ−５１５２、ＲＣ−５１７１、ＲＣ−５１８０、ＲＣ−５１８１（以上、ＤＩＣ社製）、オーレックスＮｏ．３４０クリヤ（以上、中国塗料社製）、サンラッドＨ−６０１、ＲＣ−７５０、ＲＣ−７００、ＲＣ−６００、ＲＣ−５００、ＲＣ−６１１、ＲＣ−６１２（以上、三洋化成工業社製）、ＳＰ−１５０９、ＳＰ−１５０７（以上、昭和高分子社製）、ＲＣＣ−１５Ｃ（グレース・ジャパン社製）、アロニックスＭ−６１００、Ｍ−８０３０、Ｍ−８０６０（以上、東亞合成社製）、紫光ＵＶ−１７００Ｂ（日本合成化学社製）等が挙げられる。
【０１０５】
紫外線硬化型樹脂は、硬化を促進するために、光重合開始剤とともに用いられることが好ましい。
光重合開始剤としては、光照射によりカチオン重合を開始させるルイス酸を放出するオニウム塩の複塩の一群が特に好ましい。
【０１０６】
この様なオニウム塩としては、特に、芳香族オニウム塩をカチオン重合開始剤として使用するのが特に有効であり、中でも特開昭５０−１５１９９６号公報、同５０−１５８６８０号公報等に記載の芳香族ハロニウム塩、特開昭５０−１５１９９７号公報、同５２−３０８９９号公報、同５９−５５４２０号公報、同５５−１２５１０５号公報等に記載のＶＩＡ族芳香族オニウム塩、特開昭５６−８４２８号公報、同５６−１４９４０２号公報、同５７−１９２４２９号公報等に記載のオキソスルホニウム塩、特公昭４９−１７０４０号公報等に記載の芳香族ジアゾニウム塩、米国特許第４１３９６５５号明細書等に記載のチオピリリウム塩等が好ましい。また、アルミニウム錯体、光分解性ケイ素化合物系重合開始剤等を挙げることができる。上記カチオン重合開始剤と、ベンゾフェノン、ベンゾインイソプロピルエーテル、チオキサントン等の光増感剤を併用することができる。
光重合開始剤の使用量は、紫外線硬化型樹脂に対して２〜３０質量％の範囲内であることが好ましい。
【０１０７】
クリアハードコート層は、樹脂基材１との密着性を向上させるため、樹脂基材１表面に真空紫外線を照射するか、コロナ放電によって表面処理した後、クリアハードコート層の塗布液を塗布して硬化させることにより、形成することができる。
塗布方法としては、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター等を用いた塗布法、インクジェット法等のウェットプロセスを用いることができる。
クリアハードコート層の塗布液は、ウェット膜厚として０．１〜４０．０μｍの範囲内で塗布することが適当であり、好ましくは０．５〜３０．０μｍの範囲内である。また、乾燥後の層厚としては、０．１〜３０．０μｍの範囲内が好ましく、より好ましくは１〜１０μｍの範囲内である。
【０１０８】
紫外線硬化型樹脂の硬化時に用いる光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性エネルギー線の照射量は、好ましくは５〜１００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であり、特に好ましくは２０〜８０ｍＪ／ｃｍ２の範囲内である。
【０１０９】
（ガスバリアー層）
ガスバリアー層２は、ガスバリアー性を有する。
具体的には、ガスバリアー層２は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９：１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度９０±２％ＲＨ）が１×１０−２ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下のガスバリアー性を示すことが好ましい。また、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６：１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であり、かつ水蒸気透過度が１×１０−５ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下であるガスバリアー性を示すことがより好ましい。
【０１１０】
ガスバリアー層２の材料としては、ガスバリアー性フィルムＦが用いられた電子デバイスの性能劣化をもたらす水、酸素等のガスの浸入を抑制する機能を有する材料であればよい。ガスバリアー層２の材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機ケイ素化合物、有機ケイ素化合物等を用いることができる。
【０１１１】
中でも、ガスバリアー層２は、有機ケイ素化合物が気化されたガスを酸化又は窒化させて形成されていることが好ましい。
有機ケイ素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。中でも、取扱いを容易とし、優れたガスバリアー性を得る観点から、ヘキサメチルジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンが好ましい。
これらの有機ケイ素化合物は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【０１１２】
例えば、成膜ガスとして、ヘキサメチルジシロキサン（有機ケイ素化合物：ＨＭＤＳＯ：（ＣＨ３）６Ｓｉ２Ｏ）及び酸素（Ｏ２）を用いた場合、一対の成膜ローラー４１及び４２によって形成された放電領域では下記の反応式に示す反応が起こり、二酸化ケイ素が生成される。
【０１１３】
（ＣＨ３）６Ｓｉ２Ｏ＋１２Ｏ２→６ＣＯ２＋９Ｈ２Ｏ＋２ＳｉＯ２
【０１１４】
上記反応において、ヘキサメチルジシロキサン１モルを完全酸化するのに必要な酸素量は１２モルである。ここで、酸素ガスのガス流量を、完全酸化に必要な酸素のモル数以下のガス流量に制御して、非完全反応を遂行させると、完全に酸化されなかったヘキサメチルジシロキサン中の炭素原子や水素原子をガスバリアー層２中に取り込むことができる。これにより、ガスバリアー層２中の原子組成比を調整することが可能となる。
【実施例】
【０１１５】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【０１１６】
≪ガスバリアー性フィルムの作製≫
＜ガスバリアー性フィルム１〜１５の作製＞
成膜装置として、図１に示す成膜装置Ａを用いて、ガスバリアー性フィルム１〜１５を作製した。また、各ガスバリアー性フィルムの作製において、成膜装置Ａの各種設定は、表１に記載のとおりとした。【０１１７】
まず、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、厚さ：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」）を基材として用い、これを元巻きローラーに装着した。
次いで、一対の成膜ローラー間にプラズマを発生させ、この放電領域に成膜ガス（原料ガス：ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）と、反応ガス：酸素ガス（放電ガスとしても機能する。）との混合ガス）を供給量比が幅手方向端部領域／幅手方向非端部領域＝１．０５／１となるように幅手方向で異なるように調整し、プラズマＣＶＤ法による薄膜形成を行い、幅手方向非端部領域の層厚が６００ｎｍのガスバリアー性フィルム１〜１５を得た。
成膜条件は、下記のように設定した。【０１１８】
成膜ガスの混合比（ヘキサメチルジシロキサン／酸素）：１／１０
真空チャンバー内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
フィルムの搬送速度：０．５ｍ／ｍｉｎ
投入電力：３ｋＷ／ｍ幅
成膜ローラーの表面温度：３０℃
成膜ローラーの磁力：基準
成膜ローラーの形状（中央部径／端部径）：１【０１１９】
なお、表１中、ａ〜ｆは以下のとおりである。
ａ：樹脂基材と元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、樹脂基材と巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ライン長に対する樹脂基材が全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率
ｂ：成膜室中のライン長に対する樹脂基材が成膜室の各ローラーに接触している長さの総和の比率
ｃ：樹脂基材と成膜ローラー４１直前に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、樹脂基材と成膜ローラー４２直後に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの成膜ユニット部のライン長に対する樹脂基材が成膜ユニット部の各ローラーに接触している長さの総和の比率
ｄ：樹脂基材と成膜ローラー４１直前に配置された搬送ローラーの接触終了点から、樹脂基材と成膜ローラー４１の接触開始点までのフリースパン長
ｅ：樹脂基材に対する搬送張力
ｆ：成膜ローラー４１及び成膜ローラー４２の温度【０１２０】
≪ガスバリアー性フィルムの評価≫
（１）シワの評価
作製した各ガスバリアー性フィルムについて、下記評価基準に従って、シワの評価を行った。
評価結果を、表１に示す。【０１２１】
５：成膜ローラー上で変形が見られず、成膜後もシワを確認できなかった
４：成膜ローラー上で幅手方向に１か所、変形が見られるが、成膜後はシワを確認できなかった
３：成膜ローラー上で幅手方向に複数か所、変形が見られるが、成膜後はシワを確認できなかった
２：成膜ローラー上で変形が見られ、成膜後もシワ状の変形を確認できた
１：成膜ローラー上で変形が見られ、成膜後もシワ状に折れを確認できた【０１２２】
【表１】
0006593343.tif 000002
【０１２３】
（２）まとめ
表１から明らかなように、本発明の成膜装置を用いたガスバリアー性フィルム１〜１３は、ガスバリアー性フィルム１４及び１５と比較して、成膜後、シワを確認することはできなかった。
以上から、樹脂基材と元巻きローラー直後に配置された搬送ローラーとの接触開始点から、樹脂基材と巻取りローラー直前に配置された搬送ローラーとの接触終了点までの全搬送ライン長に対して、樹脂基材が全搬送ラインの各ローラーに接触している長さの総和の比率ａを特定範囲内とすることが有用であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、搬送張力を小さくすることなく、薄膜基材へのシワの発生を抑制する成膜装置及び成膜方法を提供することに、特に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１  樹脂基材
２  ガスバリアー層
１０  真空チャンバー
１１  底面
２０  巻出し室
２１  元巻きローラー
３０  成膜室
３１  搬入口
３２  搬出口
４０  成膜ユニット部
４１  成膜ローラー（第１成膜ローラー）
４２  成膜ローラー（第２成膜ローラー）
４３、４４  磁場発生装置
４５  電源
４６  供給口
４７  排気口
５０  巻取り室
５１  巻取りローラー
６０  真空ポンプ
６１〜７４  搬送ローラー
Ａ  成膜装置
Ｆ  ガスバリアー性フィルム
Ｘ  搬送方向
ｔ１、ｔ３、ｔ６  接触開始点
ｔ２、ｔ４、ｔ５  接触終了点
【図１】
0006593343.tif 000003
【図２】
0006593343.tif 000004