JPH02267267A

JPH02267267A - フィルムへの薄膜形成方法およびその装置

Info

Publication number: JPH02267267A
Application number: JP8731089A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Funaoka; 英彦船岡; Yoshihiro Arai; 芳博荒井
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1990-11-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、フィルムへの薄膜形成方法およびその際用い
られる装置に関し、さらに詳しくは、真空槽内を搬送し
ながらフィルムに薄膜を形成する方法およびその装置の
改良に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点真空槽内を搬送されるフィルムの裏面をクーリングキャ
ンなどの支持手段により支持し、このフィルムの表面に
真空槽内の蒸発粒子を被着させて薄膜を形成させる薄膜
形成方法が知られている。

この薄膜形成方法では、通常、フィルムは蒸発粒子を被
着させる前後でグロー放電処理され、表面を浄化すると
ともに活性化している。

このようなグロー放電処理をフィルム表面に行なってこ
のフィルム表面に薄膜を形成するには、第３図に示され
るような薄膜形成装置が用いられる。すなわち薄膜形成
装置１１０１は、隔壁２ａで区画される真空槽２の内部
上方に、グロー放電による前処理室１０２および後処理
室１０３と、これら処理室１０２．１０３の下方におの
おの配役されるフィルム搬送手段としての送り出しコア
７および巻取りコア８と、この送り出しコア７と巻取り
コア８とのほぼ中間位置に配設されるクーリングキャン
３とを備えている。

また真空槽２の内部下方には蒸着源６が設けられており
、この蒸着源６は蒸発手段としての加熱器５により加熱
される。

このような薄膜形成装置１０１では、前処理室１０２お
よび後処理室１０３に電源９が接続されおり、これら処
理室１０２．１０３内でグロー放電を発生できるように
なっている。なお第３図において、１０はマスク、１２
は排気管である。

上記のような薄膜形成装置１０１では、薄膜形成時に送
り出しコア７から送り出されるフィルム４は、前処理室
１０２を介してクーリングキャン３の外周面に巻回され
、この巻回部表面に蒸発粒子が被着されて薄膜が形成さ
れる。そして、薄膜が形成されたフィルム４は後処理室
１０３を介して巻取りコア８に巻き取られる。この際、
処理室１０２．１０３では０　、　１　ｊｏｒｒ前後の
真空度でグロー放電が発生させられる。

このようにしてフィルム４をグロー放電処理し、フィル
ム表面の浄化および活性化を行なうことにより、フィル
ム表面に形成される薄膜の密着性を向上させることがで
きる。

ところが、このようなグロー放電処理は、蒸発粒子がフ
ィルム表面に被着されるときの真空度（Ｉ　Ｘ　１０”
〜３　Ｘ　１０−’１ｏｒｒ）と異なる真空度で行なう
必要があった。

したがって、このような薄膜形成方法を適用した装置１
０１では、上記したような前処理室１０２および後処理
室１０３を真空槽２内に別途設ける必要がある。そのた
め装置ｆ　１．０１は、そのフィルム搬送系が複雑化し
、装置自体が大型化するため、保守管理が繁雑化すると
いう問題点があった。

また、蒸発粒子を被着させる前後でグロー放電処理を行
なうことによりフィルム４が帯電し、フィルム搬送が円
滑に行なわれず、たとえばフィルム４がクーリングキャ
ン３に巻込まれることによるつまりなどが発生しやすか
った。

さらに、装置ｍ！１０１の大型化により、前記処理室１
０２とクーリングキャン３との距離が長くなるため、グ
ロー放電により前処理されたフィルム４の活性がクーリ
ングキャン３に到達する前に低下し、その結果形成され
る薄膜の剥離強度が低下してしまうという問題点があっ
た。

発明の目的本発明は、上記のような従来技術における問題点を解決
しようとするものであって、装置の複雑化および大型化
、フィルムの帯電、薄膜形成前でのフィルムの活性低下
などを防止するようなフィルムへの薄膜形成方法、およ
びその際用いられる薄膜形成装置を提供することを目的
としている。

発明の概要本発明に係るフォルムへの薄膜形成方法は、真空槽内を
搬送されるフィルムを支持手段により支持するとともに
、この支持手段に高周波電圧を印加して放電を生じさせ
て上記フィルムに放電処理を施す表ともに、該フィルム
の表面に真空槽内の蒸発粒子を被着させて薄膜を形成さ
せることを特徴とする。

本°発明に係るフィルムへの薄膜形成装置は、真空槽内
でフィルムを搬送する搬送手段と、上記真空槽内で蒸着
源を蒸発させて蒸発粒子を発生させる蒸発手段と、真空
槽内を搬送されるフィルムの裏面を支持する支持手段と
、上記支持手段に高周波電圧を印加する高周波電圧印加
手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る薄膜形成方法は、搬送されるフィルムを搬
送途中で支持する支持手段に高周波電圧を印加し、薄膜
を形成する際の真空度で放電を発生させており、薄膜を
形成させる前後において異なる真空度でフィルムにグロ
ー放電処理を行なう必要がない。したがって、装置の大
型化および複雑化をまねくことがなく、かつ搬送時での
フィルムの帯電、薄膜形成前でのフィルムの活性低下な
どを防止することができる。

本発明に係る薄膜形成装置は、グロー放電を行なう前処
理室と後処理室とを必要としないため、構造が簡単で保
守管理が容易である。また、円滑にフィルムの搬送を行
なうことができ、さらに得られた薄膜の剥離強度が大き
い。

発明の詳細な説明以下本発明に係るフィルムへの薄膜形成方法について、
具体的に説明する。

本発明では、搬送されるフィルムを支持する支持手段に
高周波電圧を印加し、放電を生じさせながらフィルム上
に薄膜を形成させているが、以下に本発明に係る薄膜形
成方法およびその装置を第１図および第２図に基づいて
説明する。なお、第１図および第２図において、共通の
部分には同一の符号を付す。

第１図および第２図は、本発明に係る薄膜形成装置を示
す。第１図に示すように、この薄膜形成装置１では、真
空槽２の内部上方に、フィルム搬送手段としての送り出
しコア７および巻取りコア８と、この送り出しコア７と
巻取りコア８とのほぼ中間下方位置に配設されるクーリ
ングキャン３とを備えている。このクーリングキャン３
は、フィルム４の支持手段を構成する。

また真空槽２の内部下方には蒸着源６が設けられており
、この蒸着源６は蒸発手段としての加熱器５により加熱
されて蒸発し蒸発粒子を発生する。

この薄膜形成装置１では、クーリングキャン３にマツチ
ングボックス（図示せず）を経て高周波電源９ａが接続
されおり、クーリングキャン３に高周波電圧を印加でき
るようになっている。なお第１図において、１０はマス
ク、１１はガス導入管、１２は排気管である。

なお、この薄膜形成装置１はフィルム裏面支持手段とし
てクーリングキャン３を設けているが、本発明において
フィルム裏面支持手段は、搬送途中のフィルムを支持で
きる部材であれば特に限定されず、たとえば無端ベルト
などであってもよい。

また、第２図に示すように、薄膜形成装置ＩＡは、真空
槽２内部の上方と下方とを隔壁２ａを設けることにより
区画し、さらに真空槽２内部上方に排気管３１を設けて
もよい。この装置ＩＡでは、薄膜形成時に、真空槽２内
部上方と下方とを異なる真空度に保つことができる。

以上のような薄膜形成装置１またはＩＡを用いて薄膜を
形成するには、先ずフィルム４が、送り出しコア７およ
び巻取りコア８からなる搬送手段に装着される。この際
フィルム４は、クーリングキャン３の外周面に巻回され
ることにより、裏面側から支持される。

このようにしてフィルム４を装着し、さらに蒸着源６を
装着した後、真空槽２内を減圧し、次いで蒸着源６を加
熱・蒸発させる。

この際の真空槽２内の真空度は、通常１×１０　’〜３
　Ｘ　１０−’ｆｏｒｔ、好ましく１！２．３ｘ１０　
”　２　Ｘ　１０−’Ｉｏｒｔテある。

この真空度は、薄膜形成部近傍での値であり、薄膜形成
部近傍とは、フィルムから蒸着源の直線距離の１！３程
度までの領域を意味している。

本発明では、上記のような真空条件下に保持するのに真
空槽２内にガス導入管１１からアルゴンガスなどの不活
性ガスを導入してもよいし、反応性蒸着を行なう場合に
は酸素ガス、窒素ガスなどの気体を導入してもよく、ま
た残留ガスによってもよい。

このようにして、真空槽２内の真空度を上記条件に設定
し、蒸発粒子濃度を安定させた後、フィルム４の搬送を
開始するとともに、クーリングキャン３に高周波電圧を
印加する。

クーリングキャンに印加される高周波電圧とは、ＩＱＱ
ＫＨｓ以上の周波数を有する電圧を意味する。本発明で
は、上記のような高周波電圧だけを印加してもよ（、高
周波電圧を直流電圧に重畳させながら印加してもよい。

また、放電が発生するクーリングキャン３近傍に磁界を
印加し、放電を安定化させてもよい。

このような高周波電圧をクーリングキャン３に印加する
とクーリングキャン近傍に放電が生ずる。

この際クーリングキャンに生ずる直流成分の電圧すなわ
ち直流電圧■ＤＣは、０．２〜８に■、好ましくは０．
４〜６ＫＶの範囲となるようにすることが望ましい。こ
の直流電圧ｖＤＣは、高周波電圧のみを印加した場合で
あっても、また高周波電圧を直流電圧に重畳させて印加
した場合であっても同様の条件に設定される。

クーリングキャンに誘起される直流電圧ｖＤｃが０．２
ＫＶ未満であると、放電の安定性がとれないばかりか、
フィルムへの蒸発粒子の衝突エネルギーが小さくなり、
安定性および密着強度の良好な薄膜が得られない傾向が
ある。一方直流電圧ｖＤｃが８ＫＶを超えると、フィル
ムの熱損傷が大きくなる傾向がある。

このような放電処理を行なうことにより、送り出しコア
７から送り出されたフィルム４は、搬送途中でクーリン
グキャン３に支持される部分、すなわち薄膜が形成され
る部分で放電処理されて活性化される。したがって、薄
膜形成時にフィルム４の活性が低下したり、フィルム４
が帯電したりすることがない。

また、放電により蒸着源６から発生する蒸発粒子がイオ
ン化し、イオン化されていない粒子よりもフィルム４の
表面に強く衝突するため、形成される薄膜の剥離強度を
向上させることができる。

なおこの蒸発粒子のイオン化を促進するために、さらに
他のイオン化手段を用いてもよい。

発明の効果本発明に係る薄膜形成方法は、中間支持部に高周波電圧
を印加し、薄膜を形成する際の真空度にて放電を発生さ
せるため、薄膜を形成させる前後でフィルムにグロー放
電処理を行なう必要がなく、この方法で薄膜を形成する
ための装置の大型化および複雑化を防ぐことができる。

また、フィルム搬送時にフィルムが帯電することがなく
、さらに薄膜の形成部分で放電を行なうために薄膜形成
前にフィルムの活性が低下することがない。

本発明に係る薄膜形成装置は、グロー放電を行なう前処
理室と後処理室とを必要としないため、構造が簡単で保
守管理が容易である。また、搬送時にフィルムへの帯電
を伴わないため円滑にフィルムの搬送を行なうことがで
き、さらに充分な活性状態で薄膜の形成を行なえるため
、得られた薄膜の剥離強度が大きい。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

■遭」第２図に示される装置ＩＡに厚さ３０μｍのポリパラバ
ン酸フィルム（フィルム４）と、銅（蒸着源６）とを装
着し、Ａｒガスを導入して真空槽２内の真空度をＩ　Ｘ
　１０　’ｔａｕとした後、蒸着源６を加熱して蒸発粒
子を発生させた。

次いで、フィルム４を搬送速度８ｍ／分で搬送しながら
、周波数１３．５６ＭＨｚ、電力ＩＫｗの高周波電圧に
電圧３ＫＶの直流電圧を重畳させてクーリングキャン３
に印加し、放電を発生させてＣｕ膜を形成した。形成さ
れたＣｕ膜は膜厚が２μｍであった。

このようにしてフィルム表面に形成されたＣｕ膜の剥離
強度を第４図に示すような装置を用いて測定した。すな
わ）、第４図に示される装置では、フィルム４裏面を支
持台２０に接着層２１を介して固定し、接着強度測定棒
２３の先端をＣｕ膜４ａに接着層２４を介して接着し、
次いで接着強度測定棒２３を引上げ、Ｕゲージ（図示せ
ず）により膜の剥離強度を測定することができる。

上記測定装置による測定結果を表１に示す。

比較例１クーリングキャン３への電圧の印加を行なわなかった以
外は、実施例１と同様にしてフィルム表面に薄膜を形成
した。

得られたＣｕ膜の剥離強度を実施例１と同様に測定した
。

得られた結果を表１に示す。なお、表１に示される値は
、実施例１での剥離強度を１００とした相対値である。

比較例２第３図に示される薄膜形成装置１０１に実施例１と同様
のフィルム４および蒸着源６を装着して薄膜を形成した
。

薄膜形成時において、前処理室１０２および後処理室１
０３には窒素ガスを導入して真空度ＩＸ１０−１１ｏｔ
ｒに保持した。また、送り出しコア７および巻取りコア
８近傍の真空度は４　Ｘ　１０　’ｔｏｕｒ、薄膜形成
部近傍の真空度は６　Ｘ　１０　’ｔｏｎとした。

形成された薄膜の剥離強度を実施例１と同様にして測定
した。

得られた結果を表１に示す。なお、表１で示される値は
、実施例１での剥離強度を１００とした相対値である。

表　　１１、ＩＡ・・・薄膜形成装置２・・・真空槽　　　　３・・・クーリングキャン４・
・・フィルム基板　５・・・加熱器６・・・蒸着源　　
　　７・・・送り出しコア８・・・巻取りコア　　９・
・・高周波電源１０・・・マスク

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る薄膜形成方法で用い
られる装置の概略断面図、第３図は従来の薄膜形成方法
で用いられる装置の概略断面図、第４図は薄膜の剥離強
度を測定する装置を示す模式図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）真空槽内を搬送されるフィルムを支持手段により
支持するとともに、この支持手段に高周波電圧を印加し
て放電を生じさせて上記フィルムに放電処理を施すとと
もに、該フィルムの表面に真空槽内の蒸着源から発生し
た蒸発粒子を被着させて薄膜を形成させることを特徴と
するフィルムへの薄膜形成方法。
（２）真空槽内でフィルムを搬送する搬送手段と、上記
真空槽内で蒸着源を蒸発させて蒸発粒子を発生させる蒸
発手段と、上記真空槽内を搬送されるフィルムの裏面を
支持する支持手段と、該支持手段に高周波電圧を印加す
る高周波電圧印加手段とを備えることを特徴とするフィ
ルムへの薄膜形成装置。