(57)【要約】【課題】フィルムの両面に均一かつ高品質な薄膜を安定して形成できる薄膜形成装置を提供する。【解決手段】搬送室３には成膜室５ａおよび５ｂが連接し、それぞれ真空ポンプ９ａないし９ｃにて減圧される。搬送室３内には巻出しドラム１３から巻取りドラム３１までのフィルム１５の搬送系が作られている。巻出しドラム１３から巻取りドラム３１の間には、フィルム１５を加熱する加熱手段１７ａないし１７ｆと、フィルム１５の片面に薄膜を形成する第１の成膜手段２５ａと、フィルム１５の他面に薄膜を形成する第２の成膜手段２５ｂが設けられている。巻出しドラム１３で巻き出され、両面に薄膜が形成されて、巻取りドラム３１で巻取られるまで、フィルム１５は減圧条件化におかれ、大気に触れることは無い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状のフィルムを巻き出して搬送する搬送手段と、
前記フィルムを加熱する加熱手段と、
前記フィルムの片面に薄膜を形成する第１の成膜手段と、
前記フィルムの他面に薄膜を形成する第２の成膜手段と、
両面に薄膜が形成された前記フィルムをロール状に巻き取る巻取り手段と、
を具備することを特徴とした薄膜形成装置。
【請求項２】
前記搬送手段、前記加熱手段、前記巻取り手段は搬送室に設けられ、前記第１の成膜手段と前記第２の成膜手段は成膜室に設けられることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記成膜室は真空排気手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
前記真空排気手段はクライオポンプであることを特徴とする請求項３記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
前記成膜室内に、薄膜を形成する前に前記フィルムの表面に前処理を行う前処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の薄膜形成装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、赤外線加熱装置、マイクロ波加熱装置、加熱ドラムのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の薄膜形成装置。
【請求項７】
前記成膜手段は、真空蒸着成膜装置、スパッタリング成膜装置、イオンプレーティング成膜装置、イオンビームアシスト成膜装置、クラスターイオンビーム成膜装置、プラズマＣＶＤ成膜装置、プラズマ重合成膜装置、熱ＣＶＤ成膜装置、触媒反応型ＣＶＤ成膜装置のいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の成膜装置。
【請求項８】
前記成膜手段は、複数の成膜装置を有し、同一または複数の材料の多層膜を成膜可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の薄膜形成装置。
【請求項９】
前記フィルムに形成される前記薄膜は、無機ケイ素化合物であることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の薄膜形成装置。
【請求項１０】
前記無機ケイ素化合物において、薄膜の酸素成分の原子数量比の値が成膜開始と成膜終了時で４．５％以内であることを特徴とする請求項９記載の薄膜形成装置。
【請求項１１】
搬送室および成膜室を減圧する真空排気工程と、
前記搬送室内でロール状のフィルムを巻き出す搬送工程と、
前記フィルムを加熱する加熱工程と、
前記フィルムの片面に薄膜を形成する第１の成膜工程と、
前記フィルムの他面に薄膜を形成する第２の成膜工程と、
前記フィルムを巻き取る巻取り工程と、
からなることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項１２】
前記第１の成膜工程および前記第２の成膜工程の前に、前記フィルムの表面に前処理を行う前処理工程を備えることを特徴とする請求項１１記載の薄膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムに無機物や有機物の薄膜を形成する薄膜形成装置および薄膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜形成装置は、ロール状のフィルムに連続的に薄膜を形成する装置である。ガスバリア性薄膜を形成したフィルム（以後、ガスバリアフィルムと呼ぶ）、磁気記録テープ、反射防止フィルムなどを、大量に作製することができる。
【０００３】
ガスバリアフィルムは、飲食品、医薬品、化学薬品、日用品、雑貨品、種々の物品の包装用途のほかに、液晶ディスプレイ素子、エレクトロルミネッセンスディスプレイ素子、タッチパネル素子等に代表されるエレクトロニクス素子用の基板用途を持ち、均一かつ高品質なガスバリアフィルムが求められている。特に、液晶ディスプレイに小型、軽量、薄い、頑丈等が要望されている流れに沿って、透明な樹脂フィルムを基板とするフレキシブルディスプレイ基板が期待されている。また、エレクトロルミネッセンスディスプレイ素子として、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイが、広く注目を集めており、ガスバリアフィルムのガスバリア性を高めることで発光体の長寿命化にも貢献できる。
【０００４】
ガスバリアフィルムを作製する際に、樹脂フィルムにガスバリア性薄膜を形成するのに先立って加熱を行なうと、加熱を行わない場合にくらべてガスバリア性が向上する。（例えば、特許文献１表１および表２参照）しかし、薄膜形成系が１系統しかない装置で両面にガスバリア性薄膜を形成する場合には、樹脂フィルムを加熱して片面にガスバリア性薄膜を形成した後、装置の真空を破って、樹脂フィルムの表裏を反転させ、他方の面にガスバリア性薄膜を形成する必要がある。この場合、最初の加熱の効果は無くなってしまうので、二度目の薄膜形成に先立って、再度、加熱する必要がある。
【０００５】
さらに、ガスバリアフィルムを製造する際に用いる装置としては以下のようなものが知られている。すなわち、装置全体を真空槽内に収容し、真空槽を搬送領域と薄膜形成領域の二つに分けたものである。搬送領域には原反の巻出しや巻上げなどの搬送系や冷却ドラムを有し、薄膜形成領域には複数の薄膜形成系を有する。冷却ドラムは、ドラム面の一部が搬送領域から薄膜形成領域に露出している。ひとつの冷却ドラムと薄膜形成系を複数有して居れば、フィルムの片面に複数種類の薄膜を形成することが可能であるが、フィルムの両面に薄膜を形成することは不可能である。また、樹脂フィルムを薄膜形成前に加熱することは行われていない。（例えば、特許文献２図４および図６参照）
【０００６】
また、樹脂フィルムの両面にそれぞれガスバリア性薄膜を形成するための装置として、冷却ドラムと薄膜形成装置のセットを２つ用い、２つのセットの間で、フィルムが反転するよう構成したものが知られている。冷却ドラムと薄膜形成系を二つずつ有して居れば、フィルムの経路を工夫することにより、フィルムの両面の各々にガスバリア性薄膜を形成することが可能である。しかし、フィルムを薄膜形成前に加熱することは行われていない。（例えば、特許文献３図２参照）
【特許文献１】特開２００５−１６９９９４号公報
【特許文献２】特開２００５−１６９２６７号公報
【特許文献３】特開２０００−３３８９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の薄膜形成装置では、形成されたガスバリア性薄膜の組成が一定しない上、薄膜形成後のガスバリアフィルムが保管中にガスバリア性が変化するという問題があった。
【０００８】
これは、季節や材料によりロール状のフィルムが水分を含み、真空引きを行ってもロール状であるがゆえにフィルムの水分が抜け切らず、その水分がチャンバー内の雰囲気や薄膜形成中の雰囲気に影響を与えるためである。近年は、透明な蒸着物として金属酸化物膜が多く利用されており、ガスバリア性薄膜としては酸化ケイ素、酸化チッ化ケイ素、チッ化ケイ素などのケイ素化合物がバリア性の高さから注目されている。しかし、これらのケイ素化合物は酸素の組成比率によって色やガスバリア性が異なる為、不安定な雰囲気を持つ従来の装置で薄膜を形成すると、進行するにつれ色やガスバリア性が異なる薄膜が形成されてしまう。また、フィルムの片面のみにガスバリア性薄膜を形成すると、保管中にガスバリア性薄膜がフィルムに含まれる酸素と反応し、変質するなど、不安定性が高くなっていた。
【０００９】
本発明は、このような問題点にかんがみてなされるもので、その目的とするところは、フィルム上に均一かつ高品質な組成の薄膜の形成を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、ロール状のフィルムを巻き出して搬送する搬送手段と、前記フィルムを加熱する加熱手段と、前記フィルムの片面に薄膜を形成する第１の成膜手段と、前記フィルムの他面に薄膜を形成する第２の成膜手段と、前記フィルムを巻き取る巻取り手段と、を具備することを特徴とする薄膜形成装置である。
前記搬送手段、前記加熱手段、前記巻取り手段は搬送室に設けられ、前記第１の成膜手段と前記第２の成膜手段は成膜室に設けられる。前記成膜室は真空排気手段を有する。前記真空排気手段は例えばクライオポンプである。薄膜を形成する前に前記フィルムの表面に前処理を行う前処理手段を備えることが望ましい。
前記加熱手段は、赤外線加熱装置、マイクロ波加熱装置、加熱ドラムなどである。前記成膜手段は真空蒸着成膜装置、スパッタリング成膜装置、イオンプレーティング成膜装置、イオンビームアシスト成膜装置、クラスターイオンビーム成膜装置、プラズマＣＶＤ成膜装置、プラズマ重合成膜装置、熱ＣＶＤ成膜装置、触媒反応型ＣＶＤ成膜装置などである。前記成膜手段は、複数の成膜装置を有し、同一または複数の材料の多層膜を成膜可能である。前記フィルムに形成される前記薄膜は、無機ケイ素化合物である。なお、前記ケイ素化合物において、薄膜の酸素成分の原子数量比の値が、成膜開始と成膜終了時で４．５％以内であることが望ましい。
【００１１】
第２の発明は、真空槽を減圧する真空排気工程と、前記真空槽内でロール状のフィルムを巻き出す搬送工程と、前記フィルムを加熱する加熱工程と、前記フィルムの片面に薄膜を形成する第１の成膜工程と、前記フィルムの他面に薄膜を形成する第２の成膜工程と、前記フィルムを巻き取る巻取り工程と、からなることを特徴とする薄膜形成方法である。
また、前記フィルムに薄膜を形成する前に、前記フィルムの表面に前処理を行う前処理工程を設けることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、フィルムを加熱し、フィルムに含まれる水分を除去し、その後大気に触れることなく薄膜を形成することで、成膜室中の雰囲気は、フィルム中に含まれる水分の影響を受けずに安定し、形成する薄膜は均一かつ高品質になる。  また、片面に薄膜を形成した後に、大気に触れることなく他面に薄膜を形成するため、フィルム中に含まれる水分が少ないままでフィルムの両面に薄膜を形成できる。そのため、薄膜形成後のフィルムを大気中に保管しても、フィルムは水分を吸収せず、薄膜が変質せずに安定性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態にかかる薄膜形成装置および薄膜形成方法について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる薄膜形成装置１を示す図である。
【００１４】
薄膜形成装置１には搬送室３、成膜室５ａ、５ｂが形成され、搬送室３にはバルブ７ｃを介して真空ポンプ９ｃが、成膜室５ａにはバルブ７ａを介して真空ポンプ９ａが、成膜室５ｂにはバルブ７ｂを介して真空ポンプ９ｂが設けられる。真空排気手段としての真空ポンプ９ａないし９ｃは、ドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプが用いられており、９．０×１０−５Ｐａまで減圧可能である。
【００１５】
搬送室３内には、搬送手段として巻出しドラム１３およびガイドローラー１９ａないし１９ｐが設けられている。フィルム１５のロール状のフィルム原反１１が、巻出しドラム１３に取り付けられ、フィルム１５の巻出しを自在に行うことができる。
【００１６】
フィルム１５の材料としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアリレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリアリレート、ノルボルネンを含む環状オレフィンポリマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【００１７】
フィルム１５の厚さは、好ましくは１２〜２００μｍであり、より好ましくは１００μｍである。フィルム１５の厚さが前記範囲内にあると、曲げやすい上に搬送中に破けることも無く、本発明にかかる薄膜形成装置で取り扱いやすい。
【００１８】
フィルム１５の移動速度は特に限定されないが、好ましくは０．０１ｍ／ｍｉｎから１０ｍ／ｍｉｎであり、より好ましくは０．１ｍ／ｍｉｎである。
【００１９】
搬送室３には、巻出しドラム１３により巻き出されたフィルム１５から水分を除去するために加熱手段１７ａないし１７ｆと、加熱手段中でフィルム１５を移動させるためのガイドローラー１９ａないし１９ｅが設けられている。図１においては、６個の加熱手段によりフィルム１５の両面を各面３回ずつ加熱しているが、フィルム１５の種類により、加熱手段１７ａないし１７ｆの数を減らしても増やしてもよい。
【００２０】
加熱手段１７ａないし１７ｆの種類としては、減圧下でフィルムを１００℃程度まで加熱できるものであれば、特に限られないが、好ましくは、赤外線加熱装置、マイクロ波加熱装置、加熱ドラムである。
【００２１】
赤外線加熱装置とは赤外線発生手段から赤外線をフィルムに放射することで加熱する装置である。また、マイクロ波加熱装置とは、マイクロ波発生手段からマイクロ波をフィルムに照射することで加熱する装置である。また、加熱ドラムとは、ドラム表面の温度を高くして、巻き取ったフィルムを接触部分から熱を伝導させることでフィルムを加熱する装置である。
【００２２】
搬送室３には、加熱されたフィルム１５を、成膜室５ａへ導くためのガイドローラー１９ｆ〜１９ｇが設けられている。ガイドローラー１９ｇの前にはフィルム１５を前処理する前処理手段２１ａが設けられている。
【００２３】
前処理手段２１ａは、コロナ処理装置、低温プラズマ処理装置、グロー放電処理装置などである。これら手段を講じることにより、フィルムの樹脂表面の形状、化学的性状を変化させ、フィルムとフィルム上に形成される薄膜との密着性を向上させることができる。
【００２４】
成膜室５ａ内には、前処理が行われたフィルム１５を巻取るコーティングドラム２３ａが設けられている。コーティングドラム２３ａは一部が搬送室３に露出しており、フィルム１５はコーティングドラム２３ａに巻き取られながら搬送室３から成膜室５ａに移動する。
【００２５】
成膜室５ａおよび５ｂは搬送室３と接して設けられており、フィルム１５を大気に触れさせないままに移動可能である。また、成膜室５ａと搬送室３の間は、矩形の穴により接続されており、その矩形の穴を通じてコーティングドラム２３ａの一部が搬送室３側に飛び出しており、搬送室３の壁とコーティングドラム２３ａの間に隙間が開いており、その隙間を通じてフィルム１５は搬送室３から成膜室５ａへ移動可能である。搬送室３と成膜室５ｂとの間も同様の構造になっており、フィルム１５を大気に触れさせずに移動可能である。
【００２６】
コーティングドラム２３ａは、フィルム１５が加熱手段１７による加熱後に改めて吸水することを防ぐことや、成膜手段２５ａによる薄膜形成時の熱によるフィルム１５の収縮や破損を防ぐことを目的とする。
前記コーティングドラム２３ａは、ステンレスから形成されてもよく、−２０℃から５０℃までの温度調整手段を有してもよい。
【００２７】
また、成膜室５ａには、コーティングドラム２３ａの一部を覆うように、成膜手段２５ａが設けられている。フィルム１５の片面に薄膜が形成される。
【００２８】
成膜手段２５ａには、バルブ２９ａを介してガス供給口２７ａが設けられており、ガス供給口２７ａには、薄膜を形成する物質に応じてさまざまなガスが必要により供給される。
【００２９】
成膜手段２５ａとしては、真空成膜装置、スパッタリング装置、イオンプレーティング成膜装置、イオンビームアシスト成膜装置、クラスターイオンビーム成膜装置、プラズマＣＶＤ成膜装置、プラズマ重合成膜装置、熱ＣＶＤ成膜装置、触媒反応型ＣＶＤ成膜装置などがある。
【００３０】
成膜手段２５ａには、１つの成膜装置を設けてもよいし、２以上の同種または異種の成膜装置を設けてもよい。
【００３１】
１つの成膜装置で形成する薄膜の厚さは、好ましくは２０ｎｍから２００ｎｍであり、より好ましくは１００ｎｍである。
【００３２】
１つの成膜装置で厚く薄膜を形成すると、その薄膜は応力のために脆くなり、クラックが発生してガスバリア性が著しく低下することや、搬送時または巻取り時に薄膜が剥離することが生じる。そのため、ガスバリア性薄膜の厚い層を得るには、複数の成膜装置を設け、同じ物質の薄膜を複数回形成することが好ましい。
【００３３】
また、複数の成膜装置により、異なる材料の薄膜を形成してもよく、その場合には、ガスバリア性だけでなく、さまざま機能を付与された多層膜が得られる。
【００３４】
薄膜を形成する物質は、特に限定されないが、ガスバリア性薄膜として使用する際には、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸化窒化物、ケイ素炭化物、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、またはこれらの金属窒化物、炭化物、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００３５】
コーティングドラム２３ａにより再度搬送室３に移動させられた、片面に薄膜を形成されたフィルム１５を、次の成膜室５ｂに導くためにガイドローラー１９ｈ〜１９ｍが搬送室３に設けられている。搬送室３には、フィルム１５がコーティングドラム２３ｂに巻き取られる前に前処理する前処理手段２１ｂが設けられている。前処理手段２１ｂは前処理手段２１ａと同様である。
【００３６】
成膜室５ｂには、成膜室５ａと同様に、コーティングドラム２３ｂおよび成膜手段２５ｂが設けられている。成膜手段２５ｂは、成膜手段２５ａと同様に、バルブ２９ｂを介してガス供給口２７ｂが設けられている。片面に薄膜を形成させたフィルム１５は成膜手段２５ｂにより、他面に薄膜が形成され、最終的にはフィルム１５の両面に薄膜が形成される。コーティングドラム２３ｂ、成膜手段２５ｂ、ガス供給口２７ｂ、バルブ２９ｂは、それぞれ、コーティングドラム２３ａ、成膜手段２５ａ、ガス供給口２７ａ、バルブ２９ａと同様である。
【００３７】
コーティングドラム２３ｂにより再度搬送室３に移動させられた、両面に薄膜が形成されたフィルム１５を、巻取りドラム３１に導くためにガイドローラー１９ｎ〜１９ｐが搬送室３に設けられている。搬送室３には、薄膜が形成されたフィルム１５をロール状に巻き取るため、巻取り手段としての巻取りドラム３１が設けられている。
【００３８】
次に、薄膜形成装置１の動作について説明する。ロール状のフィルム原反１１を、搬送室３内の巻出しドラム１３に設置し、搬送室内３と成膜室５ａおよび５ｂ内を真空ポンプ１７ａないし１７ｃにより減圧する。
【００３９】
所定の圧力に達したら、巻出しドラム１３により、フィルム原反１１からフィルム１５を巻き出す。フィルム１５を加熱手段１７ａないし１７ｆにより加熱し、フィルム１５内部の水分を薄膜形成前に除去する。
【００４０】
加熱されたフィルム１５を、前処理手段２１ａに導き、前処理を行う。前処理されたフィルム１５を、コーティングドラム２３ａに巻き取りつつ、搬送室３から成膜室５ａに移動する。コーティングドラム２３ａに巻き取られたフィルム１５の片面に、成膜手段２５ａにより薄膜を形成する。
【００４１】
片面に薄膜が形成されたフィルム１５を、コーティングドラム２３ａにより再度搬送室３に移動する。その後ガイドローラー１９ｈないし１９ｍにより搬送室３内を移動し、前処理手段２１ｂにより前処理する。薄膜が形成されていない面が表になるようにコーティングドラム２３ｂに巻き取り、成膜室５ｂに移動する。成膜室５ｂ内では、フィルム１５の他面に成膜手段２５ｂにより薄膜を形成する。
【００４２】
両面に薄膜が形成されたフィルム１５を、コーティングドラム２３ｂにより再度搬送室３に移動し、フィルム１５を巻取りドラム３１によりロール状に巻き取る。
【００４３】
このように、本実施の形態によれば、薄膜形成前にフィルム１５を加熱し、フィルム１５が吸着していた水を除去するため、成膜手段２５ａおよび２５ｂ内の雰囲気が改善され、均質かつ高品質なガスバリアフィルムを得ることが可能になる。
【００４４】
特に、チッ化ケイ素の薄膜を形成するときには、フィルム１５に吸着していた水が除去されているため、成膜手段内２５ａおよび２５ｂの雰囲気中の酸素濃度が減少し、酸素組成の低い酸化チッ化ケイ素薄膜を得ることができる。
【００４５】
また、フィルム１５を大気に触れさせることなく同時に両面に薄膜を形成できるために、保管中の基材フィルムの吸湿と、形成した薄膜の変性や剥離を防ぐことができ、安定したガスバリアフィルムを得ることができる。
【実施例】
【００４６】
次に、図１に示す薄膜形成装置１を用いて実際に薄膜を形成した際の結果について説明する。
【００４７】
図１に示す成膜手段２５ａ，２５ｂに、成膜装置としてデュアルマグネトロンスパッタリング装置を配置した。このスパッタリング装置にはシリコンターゲットを装着した。また、加熱手段１７ａないし１７ｆとして、赤外線加熱装置を配置した。
【００４８】
ついで、フィルム原反１１として幅３０ｃｍのロール状の２軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポン製  ＰＥＮフィルムＱ６５  厚さ１００μｍ）を準備し、この樹脂フィルムの未処理面側を外側として巻出しドラム１３に装着した。
【００４９】
次に、搬送室３、成膜室５ａおよび成膜室５ｂ内を真空引きする。ドライポンプ、ターボ分子ポンプで１０−２Ｐａ台に減圧した後、クライオポンプを用いて到達真空度９．０×１０-５Ｐａまで減圧した。ついで、コーティングドラム２３ａおよび２３ｂを５０℃に上昇させた後、樹脂フィルム１５を０．１ｍ／ｍｉｎの速度で搬送し、赤外線加熱装置１７ａないし１７ｆを１００℃に設定して脱ガス処理を行った。
【００５０】
成膜時の添加ガスとして、窒素ガス（大陽東洋酸素（株）製（純度９９．９９９９％以上）および、アルゴンガス（大陽東洋酸素（株）製（純度９９．９９９９％以上）を準備し、ガス供給口２７ａおよび２７ｂより、成膜手段２５ａおよび２５ｂに供給できるようにした。成膜手段２５ａおよび２５ｂ内に窒素ガスを流量１５ｓｃｃｍで、アルゴンガスを流量２０ｓｃｃｍでそれぞれ導入するとともに、コーティングドラム２３ａおよび２３ｂを０℃に設定した後、樹脂フィルムを走行させ、電力を１．０ｋＷ投入し、成膜手段２５ａ内圧力を１．０×１０-１Ｐａに保ちながら薄膜形成を開始した。成膜手段２５ａおよび２５ｂは同じ条件である。なお、ｓｃｃｍとは、ｓｔａｎｄａｒｄ  ｃｕｂｉｃ  ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ  の略である。
【００５１】
樹脂フィルム１５上にチッ化ケイ素からなるガスバリア性薄膜を形成して、ガスバリアフィルムを得た。成膜手段２５ａおよび２５ｂへの供給ガスに酸素は含まれていないが、樹脂フィルム１５に含まれる水により、成膜雰囲気には酸素が含まれることとなり、形成されるガスバリア性薄膜は純粋なチッ化ケイ素ではなく、酸化チッ化ケイ素になる。樹脂フィルム１５の走行速度は、薄膜形成開始時点で形成される酸化チッ化ケイ素膜の膜厚が１００ｎｍになるように設定した。このような酸化チッ化ケイ素の薄膜を４００ｍの樹脂フィルムに連続して形成した。
【００５２】
上記の薄膜形成の開始部位および最終部位である酸化チッ化ケイ素膜についてＸ線光電子分光法により、酸素成分の原子数量比を測定したところ、結果は表１のようであった。開始部位では８．１％であったのに対し最終部位は７．４％であった。また、裏面の酸素成分の原子数量比は開始部位で１０．３％であるのに対し、最終部位は８．８％であった。これにより、酸素成分がほとんど変化しておらず安定した薄膜形成が維持されている事が確認された。
【００５３】
【表１】
2009013473.tif 000003
【００５４】
（比較例）
これに対して、比較例として樹脂フィルムに加熱処理を施さずに片面のみ薄膜を形成し、他は実施例と同様にして片面に薄膜が形成されたフィルムを作製した。
上記の連続成膜の開始部位および最終部位である酸化チッ化ケイ素膜について、酸素成分の原子数量比を測定したところ、結果は表２のようであった。開始部位では１８．２％であったのに対し、最終部位は１３．４％であった。酸素組成が時間により変化している事が確認された。
【００５５】
【表２】
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【００５６】
実施例と比較例を比べると、実施例のガスバリアフィルムのほうが、含まれる酸素の量自体が少なくなっている上に、酸素の量のばらつきが少なく、より好ましいガスバリアフィルムが得られたことがわかる。
【００５７】
以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかる薄膜形成装置および薄膜形成方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しえることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例に係る薄膜形成装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１………薄膜形成装置
３………搬送室
５………成膜室
７………バルブ
９………真空ポンプ
１１………フィルム原反
１３………巻出しドラム
１５………フィルム
１７………加熱手段
１９………ガイドローラー
２１………前処理手段
２３………コーティングドラム
２５………成膜手段
２７………ガス供給口
２９………バルブ
３１………巻取りドラム
【図１】
2009013473.tif 000005