JP2005097663A - 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜の膜厚を均一化する。
【解決手段】 本発明に係る薄膜形成装置は大気圧プラズマ処理により基材上に薄膜を形成する装置である。薄膜形成装置は、互いに対向配置された電極ローラ１３５及び角筒型電極１３６と、電極ローラ１３５と角筒型電極１３６と間の間隙ｇをモニタリングする画像センサ１と、間隙ｇを調整する調整手段（図示略）と、前記調整手段を制御する制御装置（図示略）とを、備えている。薄膜形成装置では、前記制御装置が、画像センサ１によるモニタリング結果に基づき間隙ｇが予め設定された設定値となるように前記調整手段を制御するようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は大気圧プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置及び薄膜形成方法に係り、特に対向電極間の間隙を検出・調整する構成に関する。

現在、ＬＳＩ，半導体，表示デバイス，磁気記録デバイス，光電変換デバイス，ジョセフソンデバイス，太陽電池，光熱変換デバイスなどの各種製品の多くは、基材上に高機能性の薄膜を設けた材料から構成されている。高機能性の薄膜というのは、例えば、電極膜，誘電体保護膜，半導体膜，透明導電膜，エレクトロクロミック膜，蛍光膜，超伝導膜，誘電体膜，太陽電池膜，反射防止膜，耐摩耗性膜，光学干渉膜，反射膜，帯電防止膜，導電膜，防汚膜，ハードコート膜，下引き膜，バリア膜，電磁波遮蔽膜，赤外線遮蔽膜，紫外線吸収膜，潤滑膜，形状記憶膜，磁気記録膜，発光素子膜，生体適合膜，耐食性膜，触媒膜，ガスセンサ膜，装飾膜などのことである。

従来、このような高機能性の薄膜は、塗布法に代表される湿式製膜法や、スパッタリング法，真空蒸着法，イオンプレーティング法，熱ＣＶＤ法，真空プラズマ法などの真空を用いた乾式製膜法により形成されている。更に近年では、大気圧プラズマ放電処理による方法で高機能性の薄膜を形成することができるようになっている（例えば特許文献１参照）。大気圧プラズマ放電処理による方法によれば、上記湿式製膜法に比べてより高性能な薄膜が得られ、上記乾式製膜法に比べて薄膜の生産性を向上させることができる。そして大気圧プラズマ放電処理による方法では真空条件下で処理をおこなう必要がないので、塗布法と同様に、薄膜の連続製膜が可能であることが最大のメリットになっている。
特開２００１−１８１８５０号公報

ところで、特許文献１の開示技術では、基材上に製膜された薄膜の膜厚をオンラインで測定し、その膜厚の測定結果をもとに電源の周波数などをフィードバック制御して薄膜の膜厚を均一化しているが、薄膜の製膜中（放電中）は対向電極間の距離（間隙）が微妙に変動するため、その影響を受けて薄膜の膜厚（膜厚分布）にバラツキが生じ、薄膜の膜厚を均一化することはできない。
本発明の目的は、薄膜の膜厚を均一化することができる薄膜形成装置及び薄膜形成方法を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、
プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
互いに対向配置された対向電極と、
前記対向電極間の間隙を検出する検出手段と、
前記間隙を調整する調整手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記調整手段を制御する制御装置と、
を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、
大気圧プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
互いに対向配置された対向電極と、
前記対向電極間の間隙を検出する検出手段と、
前記間隙を調整する調整手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記調整手段を制御する制御装置と、
を備えることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の薄膜形成装置において、
前記対向電極は長尺状を呈し、
前記検出手段及び前記調整手段はそれぞれ前記対向電極の長さ方向に沿って複数配され、
前記制御装置は前記各検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記各調整手段を制御することを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記検出手段は前記間隙をモニタリングする画像センサであり、
前記制御装置は前記画像センサによるモニタリング結果を解析・演算処理して前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の薄膜形成装置において、
前記画像センサは電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、
請求項４又は５に記載の薄膜形成装置において、
前記画像センサはＣＣＤ、ＣＭＯＳ又はＶＭＩＳであることを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記検出手段は前記対向電極間から放出された光量を測定する分光光度計であり、
前記制御装置は前記分光光度計による測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、
請求項７に記載の薄膜形成装置において、
前記制御装置には前記光量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線がデータとして予め記憶され、
前記制御装置は前記分光光度計による測定結果に応じて前記検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴としている。

請求項９に記載の発明は、
請求項７又は８に記載の薄膜形成装置において、
前記分光光度計は電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴としている。

請求項１０に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記検出手段は前記対向電極の変形量を測定するゲージであり、
前記制御装置は前記ゲージによる測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴としている。

請求項１１に記載の発明は、
請求項１０に記載の薄膜形成装置において、
前記制御装置には前記変形量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線がデータとして予め記憶され、
前記制御装置は前記ゲージによる測定結果に応じて前記検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴としている。

請求項１２に記載の発明は、
請求項１０又は１１に記載の薄膜形成装置において、
前記ゲージはダイヤルゲージ又はレーザ変位計であることを特徴としている。

請求項１３に記載の発明は、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
前記調整手段は前記対向電極を変形させるプッシュプルボルト、ヒートボルト又は熱変形プレートであることを特徴としている。

請求項１４に記載の発明は、
プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
互いに対向配置された対向電極間の間隙を検出し、その検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。

請求項１５に記載の発明は、
大気圧プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
互いに対向配置された対向電極間の間隙を検出し、その検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。

請求項１６に記載の発明は、
請求項１４又は１５に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極は長尺状を呈しており、
前記対向電極の長さ方向に沿う複数箇所にわたって前記間隙を検出し、それらの検出結果に基づき前記間隙が前記設定値となるように、前記対向電極の長さ方向に沿う複数箇所にわたって前記間隙を調整することを特徴としている。

請求項１７に記載の発明は、
請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記間隙をモニタリングする画像センサで前記間隙の検出をおこない、前記画像センサによるモニタリング結果を解析・演算処理して前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。

請求項１８に記載の発明は、
請求項１７に記載の薄膜形成方法において、
前記画像センサは電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴としている。

請求項１９に記載の発明は、
請求項１７又は１８に記載の薄膜形成方法において、
前記画像センサはＣＣＤ、ＣＭＯＳ又はＶＭＩＳであることを特徴としている。

請求項２０に記載の発明は、
請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極間から放出された光量を測定する分光光度計で前記間隙の検出をおこない、前記分光光度計による測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。

請求項２１に記載の発明は、
請求項２０に記載の薄膜形成方法において、
前記分光光度計による測定結果に応じて、前記光量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。

請求項２２に記載の発明は、
請求項２０又は２１に記載の薄膜形成方法において、
前記分光光度計は電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴としている。

請求項２３に記載の発明は、
請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極の変形量を測定するゲージで前記間隙の検出をおこない、前記ゲージによる測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。

請求項２４に記載の発明は、
請求項２３に記載の薄膜形成方法において、
前記ゲージによる測定結果に応じて、前記変形量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴としている。

請求項２５に記載の発明は、
請求項２３又は２４に記載の薄膜形成方法において、
前記ゲージはダイヤルゲージ又はレーザ変位計であることを特徴としている。

請求項２６に記載の発明は、
請求項１４〜２５のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
前記対向電極を変形させるプッシュプルボルト、ヒートボルト又は熱変形プレートで前記間隙の調整をおこなうことを特徴としている。

請求項１，２に記載の発明では、対向電極間の間隙を検出して当該間隙を調整可能なため、対向電極間の間隙の変動を抑えられ、基材上に形成される薄膜の膜厚を均一化することができる。

請求項３に記載の発明では、検出手段及び調整手段がそれぞれ対向電極の長さ方向に沿って複数配されるため、対向電極間の間隙を対向電極の長さ方向にわたる複数箇所で検出・調整可能であり、基材上に形成される薄膜の膜厚を対向電極の長さ方向に沿って均一化することができる。

請求項５，１８に記載の発明では、対向電極間から放射される電磁波の影響で画像センサが誤作動するのを防止することができる。

請求項９，２２に記載の発明では、対向電極間から放射される電磁波の影響で分光光度計が誤作動するのを防止することができる。

請求項１４，１５に記載の発明では、対向電極間の間隙を検出して当該間隙を調整するため、対向電極間の間隙の変動を抑えられ、基材上に形成される薄膜の膜厚を均一化することができる。

請求項１６に記載の発明では、対向電極の長さ方向にわたる複数箇所で対向電極間の間隙を検出・調整するため、基材上に形成される薄膜の膜厚を対向電極の長さ方向に沿って均一化することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
始めに図１〜図３を参照しながら薄膜形成装置の概略構成について説明する。
図１は薄膜形成装置１３０を示す図面であり、図２は電極ローラ１３５を示す斜視図であり、図３は角筒型電極１３６を示す斜視図である。

図１に示す通り、薄膜形成装置１３０は図１中時計回り方向に回転可能な電極ローラ１３５を有している。電極ローラ１３５の近傍には複数の角筒型電極１３６，１３６，…が電極ローラ１３５の外周に沿って配されている。各角筒型電極１３６は電極ローラ１３５に対して間隙ｇ（図４及び図５参照）をあけた状態で対向しており、電極ローラ１３５と各角筒型電極１３６とで対向電極が構成されている。

なお、電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６は長尺状を呈した電極であって図１中紙面の表側から裏側（又は裏側から表側）に延在している。

電極ローラ１３５は図２に示す通り、円筒型でかつ導電性の金属質母材１３５Ａを誘電体１３５Ｂで被覆した構造を有している。一方、角筒型電極１３６は図３に示す通り、四角筒型でかつ導電性の金属質母材１３６Ａを誘電体１３６Ｂで被覆した構造を有している。

電極ローラ１３５及び角筒型電極１３６の各金属質母材１３５Ａ，１３６Ａは（１）チタン金属，チタン合金，銀，白金，ステンレススティール，アルミニウム，鉄などの金属（２）鉄とセラミックスとの複合材料（３）アルミニウムとセラミックスとの複合材料のいずれかで構成されている。各金属質母材１３５Ａ，１３６Ａはチタン金属又はチタン合金で構成されるのが好ましい。

電極ローラ１３５及び角筒型電極１３６は、金属質母材１３５Ａ，１３６Ａの上に誘電体１３５Ｂ，１３６Ｂとしてのセラミックスを溶射した後に無機化合物の封孔材料を用いて封孔処理されている。セラミックスから構成された各誘電体１３５Ｂ，１３６Ｂが片肉で１ｍｍ程度、金属質母材１３５Ａ，１３６Ａを被覆しているのがよい。溶射に用いるセラミックス材としてはアルミナ・窒化珪素などが好ましく用いられるが、この中でもアルミナを用いるのが加工し易く特に好ましい。各誘電体１３５Ｂ，１３６Ｂは、ガラスライニングにより無機材料を設けたライニング処理誘電体であってもよい。

図１に示す通り、薄膜形成装置１３０には、電極ローラ１３５に高周波電界を印加する第１の電源１４１と、各角筒型電極１３６に高周波電界を印加する第２の電源１４２とが、配されている。第１の電源１４１は電極ローラ１３５に周波数ω１，電界強度Ｖ１の第１の高周波電界Ｅ１を印加するようになっており、第２の電源１４２は各角筒型電極１３６に周波数ω２，電界強度Ｖ２の第２の高周波電解Ｅ２を印加するようになっている。薄膜形成装置１３０では第１及び第２の各電源１４１，１４２が電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６に高周波電界Ｅ１，Ｅ２を印加すると、電極ローラ１３５と各角筒型電極１３６とのあいだで放電現象が起こり、当該あいだに、角筒型電極１３６の数に応じた複数の放電空間１３２，１３２，…が形成されるようになっている。

第１の電源１４１と電極ローラ１３５とのあいだには第１のフィルタ１４３が設置されており、第２の電源１４２と各角筒型電極１３６とのあいだには第２のフィルタ１４４が設置されている。第１のフィルタ１４３は、第１の電源１４１から電極ローラ１３５に第１の高周波電界Ｅ１の電流を通過しやすくし、第２の高周波電界Ｅ２をアースして第２の電源１４２から第１の電源１４１に第２の高周波電界Ｅ２の電流を通過しにくくするものである。逆に第２のフィルタ１４２は、第２の電源１４２から各角筒型電極１３６に第２の高周波電界Ｅ２の電流を通過しやすくし、第１の高周波電界Ｅ１をアースして第１の電源１４１から第２の電源１４２に第１の高周波電界Ｅ１の電流を通過しにくくするものである。

第１のフィルタ１４３としては、第２の電源１４２の周波数ω２に応じて数十〜数万ｐＦのコンデンサ又は数μＨ程度のコイルが用いられており、第２のフィルタ１４４としては、第１の電源１４１の周波数ω１に応じて１０μＨ以上のコイルが用いられている。第１及び第２のフィルタ１４３，１４４はこれらコイル又はコンデンサを介してアース接地されている。

薄膜形成装置１３０には、断面Ｃ字状でかつ図１中紙面表側から裏側（又は裏側から表側）に延在する長尺状のプラズマ放電処理容器１３１が配されている。プラズマ放電処理容器１３１は電極ローラ１３５の外周面のほぼ３分の２程度を覆うように設置されており、プラズマ放電処理容器１３１の内部にすべての角筒型電極１３６，１３６，…が配置されている。

上記の通り、電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６に第１及び第２の高周波電界Ｅ１，Ｅ２が印加されると、電極ローラ１３５と各角筒型電極１３６とのあいだで複数の放電空間１３２，１３２，…が形成されるが、各放電空間１３２から発される電磁波がプラズマ放電処理容器１３１の外部に放射するのを防止するために、アース接地した電磁波遮断用の電磁波シールドパネルをプラズマ放電処理容器１３１の内側に配してもよい。

プラズマ放電処理容器１３１の両端部の近傍にはニップローラ１６５，１６６及び仕切板１６８，１６９がそれぞれ対になって設けられており、プラズマ放電処理容器１３１はニップローラ１６５，１６６及び仕切板１６８，１６９で両端部が塞がれた構造を有している。

電極ローラ１３５の近傍であってプラズマ処理放電容器１３１が設置されていない部分には２つのガイドローラ１６４，１６７が設けられている。各ガイドローラ１６４，１６７はフィルム状の基材Ｆの搬送を案内するものである。薄膜形成装置１３０において基材Ｆは電極ローラ１３５の回転に伴い、各ガイドローラ１６４，１６７に案内された状態で電極ローラ１３５の外周面に密着しながら電極ローラ１３５と各角筒型電極１３６とのあいだを通過するようになっている。つまり薄膜形成装置１３０において、基材Ｆはガイドローラ１６４の近傍からガイドローラ１６７の近傍にかけて電極ローラ１３５の外周に沿って搬送される。

図１中、プラズマ放電処理容器１３１の上方にはプラズマ放電処理容器１３１の内部にガスＧを供給するガス供給装置１５１が設けられている。ガス供給装置１５１はガス供給管１５２を介してプラズマ放電処理容器１３１の中途部に接続されており、流量を制御した状態でガスＧをプラズマ放電処理容器１３１の内部に供給するようになっている。薄膜形成装置１３０ではガスＧがプラズマ放電処理容器１３１の内部に供給されると、ガスＧの供給時間の経過とともに、プラズマ放電処理容器１３１の内部にガスＧが充満するようになっている。

プラズマ処理容器１３１の両端部には、放電処理済みの排ガスＧ’をプラズマ放電処理容器１３１の内部から外部に排気する排気口１５３がそれぞれ設けられている。

図１中、プラズマ放電処理容器１３１の下方には電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６の温度を調節する温度調節手段１６０が設けられている。温度調節手段１６０は、水，シリコンオイルなどの媒体を加熱又は冷却して当該媒体を所定温度に調節する温度調節装置１６２と、温度調節装置１６２と電極ローラ１３５及び角筒型電極１３６とを互いに繋ぐ配管１６１と、温度調節装置１６２から電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６にそれぞれ媒体を圧送するポンプ１６３とを、備えている。薄膜形成装置１３０では、ポンプ１６３が作動することにより、温度調節装置１６２で温度調節した媒体を電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６と温度調節装置１６２とのあいだで配管１６１を介して循環させ、電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６をそれぞれ所定の温度に調節することができるようになっている。

なお、電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６の内部は中空とされており、薄膜形成装置１３０では、温度調節された媒体が電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６の中空部を循環して、電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６が温度調節されるようになっている。

続いて図４〜図６を参照しながらプラズマ放電処理容器１３１の内部構成について説明する。
図４は放電空間１３２近傍の構成を示す側面図であり、図５は放電空間１３２近傍の構成を示す斜視図であり、図６は角筒型電極１３６に配された部材の構成を示す断面図である。

図４に示す通り、角筒型電極１３６は電極ローラ１３５に対向した状態で配置されている。電極ローラ１３５と角筒型電極１３６とのあいだの間隙ｇは０．３〜３０ｍｍ（好ましくは０．５〜５ｍｍ）に保たれている。

上記の通り、電極ローラ１３５と角筒型電極１３６とに第１及び第２の各高周波電界Ｅ１，Ｅ２が印加されると、電極ローラ１３５と角筒型電極１３６とのあいだに放電空間１３２が形成されるが、当該放電空間１３２の近傍には電極ローラ１３５と角筒型電極１３６とのあいだの間隙ｇをモニタリングする画像センサ１（イメージセンサ）が配されている。画像センサ１としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device），ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor），ＶＭＩＳ（Threshold Voltage Modulation Image Sensor）などが適用可能である。

画像センサ１は、放電空間１３２から発される電磁波を遮断する電磁波シールドボックス２の内部に配されている。電磁波シールド部材としての電磁波シールドボックス２の側面（図４中放電空間１３２に対向する面）は透明な石英ガラス３で構成されており、画像センサ１は石英ガラス３を介して間隙ｇをモニタリングするようになっている。

薄膜形成装置１３０では、図５に示す通り、画像センサ１が角筒型電極１３６の長さ方向（延在方向）に沿って複数並んで配されており、間隙ｇを複数点にわたってモニタリングできるようになっている。図５では省略されているが、各画像センサ１はすべて電磁波シールドボックス２の内部に配されている。

薄膜形成装置１３０では複数の画像センサ１，１，…を配したが、画像センサ１の個数は１個でもよいし、２個以上でもよい。角筒型電極１３６の長さ方向にわたってより正確な間隙ｇをモニタリングする上では、画像センサ１は２個以上配するのが好ましい。

図６に示す通り、角筒型電極１３６の上部（電極ローラ１３５と対向する部分の反対側の部分）には、角筒型電極１３６の一方の端部から他方の端部に渡る渡しプレート１０の両端部がそれぞれ固定されており、渡しプレート１０を貫通した状態で回転自在な複数のプッシュプルボルト１１，１１，…が設けられている。渡しプレート１０は角筒型電極１３６より剛性に優れた材料から構成されている。

調整手段としての各プッシュプルボルト１１は先端部が雄ネジとされており、角筒型電極１３６の上部であって各プッシュプルボルト１１の先端部に対向する部分には雌ネジ１２，１２，…が形成されている。各プッシュプルボルト１１の先端部は雌ネジ１２，１２，…に嵌合しており、各プッシュプルボルト１１が回転することで角筒型電極１３６を図７中上下方向に自在に変形させることができるようになっている。つまり薄膜形成装置１３０では各プッシュプルボルト１１の回転量を調整することで、角筒型電極１３６に生じた微小な撓み（変形）を復元可能であって角筒型電極１３６と電極ローラ１３５とのあいだの間隙ｇを一定に保つことができるようになっている。

なお、薄膜形成装置１３０には各プッシュプルボルト１１を回転させる回転機構１３（図７参照）が配されており、回転機構１３が、各プッシュプルボルト１１の回転量を調整して角筒型電極１３６と電極ローラ１３５とのあいだの間隙ｇを一定に保つようになっている。

続いて図７を参照しながら薄膜形成装置１３０の回路構成について説明する。
図７は薄膜形成装置１３０の回路構成を示すブロック図である。
薄膜形成装置１３０は各部を制御する制御装置８を内蔵している。制御装置８は、図７に示す通り、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成された制御部９を備えている。制御部９は、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵにより当該処理プログラムを実行するようになっている。

制御部９は、上記処理プログラムにしたがいながら電極ローラ１３５，第１及び第２の各電源１４１，１４２，ガス供給装置１５１，温度調節手段１６０，回転機構１３などの各部の動作を制御するようになっている。特に薄膜形成装置１３０では、各画像センサ１が制御部９に接続されており、制御部９は各画像センサ１のモニタリング結果に基づき、回転機構１３で各プッシュプルボルト１１の回転量を制御して電極ローラ１３５と角筒型電極１３６とのあいだの間隙ｇを調整（補正）するようになっている。

続いてプラズマ放電処理容器１３１の内部の放電空間１３２に供給する「ガスＧ」について説明する。
ガスＧは放電ガス及び薄膜形成ガスを含有している。放電ガスと薄膜形成ガスは、放電空間１３２に供給される前に予め混合された状態で放電空間１３２に供給されてもよいし、別々に放電空間１３２に供給されてもよい。ガスＧには一成分として酸素，水素，二酸化炭素，一酸化炭素などの添加ガス（又は補助ガス）が混合されるのが好ましい。

「放電ガス」とは、薄膜を形成可能な放電を起こすことのできるガスである。放電ガスとしては窒素，希ガス，空気，水素ガス，酸素などがあり、安全性、コストなどを考慮すると放電ガスとして窒素を用いるのが好ましい。放電ガスの５０〜１００体積％が窒素ガスであることが好ましい。このとき、放電ガスとして窒素以外の放電ガスとしては、希ガスを５０体積％未満含有することもできる。放電ガスは全ガスＧ量に対して９０〜９９．９体積％含有することが好ましい。

「薄膜形成ガス」とは、それ自身励起して活性となり、基材Ｆ上に化学的に堆積して薄膜を形成する原料ガスのことである。薄膜形成ガスとしては、有機金属化合物，ハロゲン金属化合物，金属水素化合物などを挙げることができる。取り扱いの問題から、爆発の危険性の少ない有機金属化合物を薄膜形成ガスとして用いるのが好ましく、分子内に少なくとも一つ以上の酸素を有する有機金属化合物を薄膜形成ガスとして用いるのが特に好ましい。

本実施形態において、薄膜形成ガスに使用する有機金属化合物、ハロゲン化金属、金属水素化合物の金属として、Ｌｉ，Ｂｅ，Ｂ，Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｋ，Ｃａ，Ｓｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｓｒ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｃｄ，Ｉｎ，Ｉｒ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｃｓ，Ｂａ，Ｌａ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕなどを挙げることができる。

続いて「基材Ｆ」について説明する。
基材Ｆとしては例えば、セルロースエステル（セルローストリアセテート，セルロースアセテートプロピオネート，セルロースアセテートフタレート，セルロースナイトレート等），ポリエステル（ポリエチレンフタレート，ポリエチレンナフタレート等），ポリカーボネート（ビスフェノールＡポリカーボネート等），ポリスチレン（シンジオタクティックポリスチレン等），ポリオレフィン（ポリエチレン，ポリプロピレン等），セロファン，ポリ塩化ビニリデン，ポリビニルアルコール，コポリエチレンビニルアルコール，ノルボルネン樹脂，ポリメチルペンテン，ポリエーテルケトン，ポリイミド，ポリエーテルスルホン，ポリスルホン，ポリエーテルケトンイミド，ポリアミド，フッ素樹脂，ナイロン，ポリメチルメタクリレート，アクリル又はポリアリレートなどのフィルムを挙げることができる。

これらの基材Ｆの上（薄膜を形成する面上）にはゼラチン，ポリビニルアルコール（ＰＶＡ），アクリル樹脂，ポリエステル樹脂，セルロース系樹脂などが塗設されていてもよい。

続いて薄膜形成装置１３０の動作、詳しくは薄膜形成装置１３０で基材Ｆに薄膜を形成する方法について説明する。

始めに大気圧又はその近傍の圧力下で、ガス供給装置１５１がプラズマ放電処理容器１３１の内部にガスＧを供給し、電極ローラ１３５と各角筒型電極１３６とのあいだにガスＧを充満させる。「大気圧又はその近傍の圧力」とは２０〜１１０ｋＰａ程度であり、好ましくは９３〜１０４ｋＰａである。これと同期して、第１及び第２の各電源１４１，１４２が電極ローラ１３５及び各角筒型電極１３６にそれぞれ第１及び第２の高周波電界Ｅ１，Ｅ２を印加する。すると、電極ローラ１３５と各角筒型電極１３６とのあいだで放電現象が起こって当該あいだに複数の放電空間１３２，１３２，…が形成され、各放電空間１３２でガスＧが励起する。

このように各放電空間１３２はローラ電極１３５と各角筒型電極１３６とにより形成されるが、ローラ電極１３５と各角筒型電極１３６とには周波数（ω１，ω２），電界強度（Ｖ１，Ｖ２）が互いに異なる第１及び第２の各電源１４１，１４２がそれぞれ接続されているため、各放電空間１３２では２種の第１及び第２の高周波電源Ｅ１，Ｅ２が互いに重畳する。

ここで２種の第１及び第２の高周波電源Ｅ１，Ｅ２の重畳に関して、本実施形態では下記（１）の関係を満たすのが好ましい。ただし、下記（１）の関係で「ＩＶ」は放電開始時の電界強度を示している。下記（１）の関係を満たせば、放電開始時の電界強度が高い窒素を放電ガスとして使用しても、安定で均一な放電をおこなうことができる。
ω２＞ω１でかつＶ１≧ＩＶ＞Ｖ２（又はＶ１＞ＩＶ≧Ｖ２） … （１）

この状態において電極ローラ１３５が図１中時計回り方向に回転し、基材Ｆが電極ローラ１３５に密着しながら各放電空間１３２を通過し、ガイドローラ１６４の近傍からガイドローラ１６７の近傍に搬送される。基材Ｆの搬送中において基材Ｆは各放電空間１３２で励起した状態のガスＧに晒され、基材Ｆの表面に薄膜が形成される。

薄膜の形成中においては、各画像センサ１が、電極ローラ１３５と各角筒型電極１３６とのあいだの間隙ｇを定期的にモニタリングしてそのモニタリング結果を制御装置８の制御部９に送信する。制御部９は各画像センサ１によるモニタリング結果を解析・演算処理して間隙ｇを算出し、算出した間隙ｇが予め設定した設定値を含む制御幅の範囲内にあるか否かを判定する。モニタリング結果から算出された間隙ｇが設定値の制御幅の範囲を超えたら、制御部９は、各プッシュプルボルト１１の回転量を調整する旨の制御信号を回転機構１３に送信し、回転機構１３で各プッシュプルボルト１１の回転量を制御し、各角筒型電極１３６の撓みを調整する。

以後、薄膜形成装置１３０では上記各部の動作が繰り返しおこなわれ、基材Ｆの表面に薄膜が順次形成される。

以上の薄膜形成装置１３０では、画像センサ１による間隙ｇのモニタリング結果に基づきプッシュプルボルト１１の回転量を制御して間隙ｇを調整するため、放電動作中における間隙ｇの変動を抑えられ、基材Ｆ上に形成される薄膜の膜厚を均一化することができる。特に薄膜形成装置１３０では、画像センサ１及びプッシュプルボルト１１がそれぞれ角筒型電極１３６の長さ方向に沿って複数配されているため、間隙ｇを角筒型電極１３６の長さ方向にわたる複数箇所で検出・調整可能であり、基材Ｆ上に形成される薄膜の膜厚を角筒型電極１３６の長さ方向に沿って均一化することができる。すなわち基材Ｆの幅方向に沿う薄膜の膜厚を均一化することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良及び設計の変更をおこなってもよい。

例えば、本実施形態では電極ローラ１３５と角筒型電極１３６とのあいだの間隙ｇを画像センサ１でモニタリングして算出したが、画像センサ１に代えて、図８〜図１０に示す周知の分光光度計２０又はゲージで間隙ｇを算出してもよい。

分光光度計２０は放電空間１３２から放出された特定波長の光量を測定する器具であって、分光光度計２０で間隙ｇを算出する場合には、図８に示す通り、複数の分光光度計２０，２０，…を角筒型電極１３６の長さ方向に沿うように放電空間１３２の近傍に配し、かつ、特定波長の光量と間隙ｇとを互いに対応付けた第１検量線をデータとして制御部９のＲＯＭ（ＲＡＭでもよい。）に記憶させる。そして制御装置８の制御部９が、各分光光度計２０による測定結果に応じて第１検量線のデータから間隙ｇを算出するようにすればよい。

分光光度計２０で間隙ｇを算出する場合には各分光光度計２０をすべて電磁波シールドボックス２の内部に配するのが好ましく、この場合には放電空間１３２から放射される電磁波の影響で各分光光度計２０が誤作動するのを防止することができる。

間隙ｇを測定するゲージとしては、例えば周知のダイヤルゲージ２１（図９参照）やレーザ変位計２２（図１０参照）などが適用可能である。

ダイヤルゲージ２１は角筒型電極１３６の変形量を測定する器具であって、ダイヤルゲージ２１で間隙ｇを算出する場合には、図９に示す通り、複数のダイヤルゲージ２１，２１，…を角筒型電極１３６の上部に配し、かつ、角筒型電極１３６の変形量と間隙ｇとを互いに対応付けた第２検量線をデータとして制御部９のＲＯＭ（ＲＡＭでもよい。）に記憶させる。そして制御装置８の制御部９が、各ダイヤルゲージ２１による測定結果に応じて第２検量線のデータから間隙ｇを算出するようにすればよい。

レーザ変位計２２もダイヤルゲージ２１と同様に角筒型電極１３６の変形量を測定する器具であって、レーザ変位計２２で間隙ｇを算出する場合には、図１０に示す通り、複数のレーザ変位計２２，２２，…を角筒型電極１３６の上方に配し、制御装置８の制御部９が、各レーザ変位計２２による測定結果に応じて第２検量線のデータから間隙ｇを算出するようにすればよい。

なお、上記ダイヤルゲージ２１のように角筒型電極１３６に接触して間隙ｇの変形量を測定するゲージを適用する場合には、そのゲージと角筒型電極１３６とのあいだに絶縁体を介在させることが好ましい。

さらに本実施形態では、電極ローラ１３５と角筒型電極１３６とのあいだの間隙ｇをプッシュプルボルト１１で調整したが、プッシュプルボルト１１に代えて、図１１及び図１２に示すヒートボルト３０又は熱変形プレート４０で間隙ｇを調整してもよい。

ヒートボルト３０は加熱又は冷却により膨張又は収縮する部材であって、ヒートボルト３０で間隙ｇを調整する場合には、図１１に示す通り、渡しプレート１０（図６参照）とほぼ同様の渡しプレート３１の両端部を角筒型電極１３６の上部に固定し、かつ、渡しプレート３１を介した状態で複数のヒートボルト３０，３０，…の先端部を角筒型電極１３６の上部に固定すればよい。このような構成から、各ヒートボルト３０の膨張又は収縮で角筒型電極１３６を図１１中上下方向に変形させることができ、間隙ｇを調整することができる。

熱変形プレート４０は中空とされた内部（中空部４１）を循環する媒体の温度で変形する部材であって、熱変形プレート４０で間隙ｇを調整する場合には、図１２に示す通り、熱変形プレート４０を角筒型電極１３６の上部に固着し、中空部４１の一方の端部から他方の端部にかけて媒体を循環させればよい。このような構成から、熱変形プレート４０を図１２中上下方向に変形させることができ、間隙ｇを調整することができる。

なお、薄膜形成装置１３０では角筒型電極１３６の内部も中空とされており、温度調節装置１６２で温度調節された媒体が角筒型電極１３６の中空部を循環して角筒型電極１３６が温度調節されるようになっているが、熱変形プレート４０の中空部４１を循環させる媒体として、角筒型電極１３６の中空部を循環する媒体とは異なる温度の媒体を用いる必要がある。

実施例１では、上記実施形態で説明した薄膜形成装置１３０と同様の薄膜形成装置を用いてフィルム状の基材上にクリアハードコート膜・ＴｉＯ₂製薄膜をこの順に形成（製膜）し、ＴｉＯ₂製薄膜の膜厚・屈折率を測定した。基材の選択からＴｉＯ₂製薄膜の膜厚・屈折率の測定までの具体的な実施手順は下記（１−１）〜（１−４）の通りである。

（１−１）基材の選択
基材として、１５００ｍ巻き，６６０ｍｍ幅のコニカミノルタ製セルロースアセテートフィルムを用いた。

（１−２）クリアハードコート膜の形成
下記組成のクリアハードコート膜用塗布液（紫外線硬化型樹脂液）を孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルタで濾過・調製し、マイクログラビアコータを用いて濾過・調製後の塗布液を基材上に塗布した。その後、塗布液が塗布済みの基材を９０℃で乾燥させ、乾燥後の基材に１５０ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射して基材上の塗布液を硬化させ、基材上に膜厚５μｍのクリアハードコート膜を形成した。

＜クリアハードコート膜用塗布液の組成＞
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １００質量部
（２量体及び３量体以上の成分を含む。）
光反応開始剤（ジメトキシベンゾフェノン） ４質量部
酢酸エチル ５０質量部
メチルエチルケトン ５０質量部
イソプロピルアルコール ５０質量部

（１−３）ＴｉＯ₂製薄膜の形成
上記実施形態で説明した薄膜形成装置１３０と同様の６台の薄膜形成装置を直線状に並べ、１台目の薄膜形成装置から６台目の薄膜形成装置まで順に基材を搬送させるとともに、基材の搬送中において電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整しながらクリアハードコート膜上にＴｉＯ₂製薄膜を形成した。電極ローラ，角筒型電極，ガスの組成，放電条件，間隙の調整などの詳細は下記の通りである。

＜電極ローラ＞
電極ローラとして、チタン合金Ｔ６４製ジャケットロール金属質母材に対して大気プラズマ法により高密度、高密着性のアルミナ溶射膜を被覆したもの（ロール径１０００ｍｍφ）を用いた。

電極ローラの作製方法としては、チタン合金Ｔ６４製ジャケットロール金属質母材に対して大気プラズマ法により高密度、高密着性のアルミナ溶射膜を被覆し、その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液をアルミナ溶射膜上に塗布して乾燥させ、アルミナ溶射膜に紫外線を照射して塗布液を硬化させ、アルミナ溶射膜の封孔処理をおこなった。このようにして金属質母材を誘電体で被覆し、誘電体の表面を平滑に研磨・加工し、Ｒｍａｘを５μｍとした。

なお、最終的な誘電体の空隙率（貫通性のある空隙率）はほぼ０体積％であり、このときの誘電体層のＳｉＯ_x含有率は７５ｍｏｌ％であり、最終的な誘電体の膜厚は１ｍｍであり、誘電体の比誘電率は１０であった。また導電性の金属質母材と誘電体との線熱膨張係数の差は１．７×１０^-4であり、耐熱温度は２６０℃であった。

＜角筒型電極＞
角筒型電極として、角筒型のチタン合金Ｔ６４製金属質母材に対して上記電極ローラ同様の誘電体を同条件にて被覆したものを用いた（角筒型電極の誘電体は上記電極ローラと同じ特性・物性値とした。）。

この角筒型電極に対して長さ方向に鋼鉄製の渡しプレートを取り付け、この渡しプレートを介して角筒型電極にプッシュプルボルトを６本設置した。このプッシュプルボルト付きの角筒型電極を電極ローラのまわりに６本設置した（薄膜形成装置１台当たり）。各角筒型電極と電極ローラとのあいだの間隙は１．００±０．０１ｍｍとした。薄膜形成装置６台分の角筒型電極の放電総面積（角筒型電極が電極ローラと対向する面の総面積）は６８ｃｍ（長さ）×４ｃｍ（幅（基材の搬送方向の長さ））×６本（薄膜形成装置１台当たりの電極本数）×６台（薄膜形成装置の台数）＝９７９２ｃｍ²であった。

＜ガスの組成＞
放電ガス：窒素 ９９．４体積％
薄膜形成ガス：テトライソプロポキシチタン ０．１体積％
（リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化）
添加ガス：水素ガス ０．５体積％

＜放電条件＞
電力密度：電極ローラ側 ３Ｗ／ｃｍ²
：各角筒型電極側 １Ｗ／ｃｍ²

＜間隙の調整＞
複数のＣＣＤを接続したＤＶＲ監視システムＤｉｇｉＮｅｔ−４４１６（富士電機テクニカ製）を用いて、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を１分経過するごとにモニタリングした。モニタリングを終えるごとに、上記監視システムで取り込んだ画像データをコンピュータで画像解析し、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を算出した。画像解析により算出した間隙が予め設定した設定値の制御幅（間隙絶対量の±２％）から外れたら、角筒型電極に設置した各プッシュプルボルトを作動させ、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整・補正した。

＜その他＞
プラズマ放電中は、電極ローラ及びプッシュプルボルト付きの各角筒型電極が８０℃になるように温度調節・保温し、電極ローラをドライブで回転させた。薄膜形成装置は６台ともに、第１の電源には５ｋＨｚ及び第２電源には１３．５６ＭＨｚを使用した。第１及び第２の各電源については、第１の電源の電界強度（Ｖ１）と、第２の電源の電界強度（Ｖ２）と、放電空間における放電開始時の電界強度（ＩＶ）との関係がＶ１＞ＩＶ＞Ｖ２を満たすよう電界を調整した。第１及び第２の各フィルタとして何れも各印加電極からの電流が逆流しないようなものを設置した。電極ローラと各角筒型電極から構成された対向電極間（放電空間）の圧力は１０３ｋＰａとし、下記ガスで各薄膜形成装置の放電空間及びプラズマ放電処理容器の内部に満たし、上記クリアハードコート膜塗設済みの基材のクリアハードコート膜上にＴｉＯ₂製薄膜を形成した。ただし、ＴｉＯ₂製薄膜の目標膜厚を８０ｎｍと設定し、ＴｉＯ₂製薄膜の目標屈折率を１．９５と設定した。

（１−４）ＴｉＯ₂製薄膜の膜厚・屈折率の測定
Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製エリプソメータ（Ｍ−４４）を用いて、基材中央部（基材の幅方向における中央部）のＴｉＯ₂製薄膜の膜厚・屈折率を測定した。基材中で薄膜の形成を開始した位置から１０ｍ，５００ｍ，１０００ｍ，１５００ｍ離れた位置の近傍を測定位置とした。ＴｉＯ₂製薄膜の膜厚・屈折率の測定結果を下記表１に示す。ただし、表１には、上記（１−３）の操作で間隙の調整をおこなわなかった場合の測定結果も比較例として示した。

表１に示す通り、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整してほぼ一定に保った場合には、ＴｉＯ₂製薄膜の膜厚・屈折率がともに目標値に限りなく近づき、ＴｉＯ₂製薄膜の製膜安定性が飛躍的に向上した。
なお、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整しなかった場合には、薄膜の形成を開始した位置から離れるにつれてＴｉＯ₂製薄膜の膜厚が薄くなり、ＴｉＯ₂製薄膜の屈折率が大きくなっているが、その原因としては、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙が放電現象による熱の影響で経時的に小さくなったためと推測した。

実施例２では、上記実施形態で説明した薄膜形成装置１３０と同様の薄膜形成装置を用いてフィルム状の基材上にクリアハードコート膜・ＳｉＯ₂製薄膜をこの順に形成（製膜）し、ＳｉＯ₂製薄膜の膜厚を測定した。基材の選択からＳｉＯ₂製薄膜の膜厚の測定までの具体的な実施手順は下記（２−１）〜（２−４）の通りである。

（２−１）基材の選択
実施例１の（１−１）と同様の基材を選択した。
（２−２）クリアハードコート膜の形成
実施例１の（１−２）と同様におこなった。

（２−３）ＳｉＯ₂製薄膜の形成
実施例１の（１−３）でガスの組成，放電条件，間隙の調整を変えた以外は、実施例１の（１−３）と同様にしてクリアハードコート膜上にＳｉＯ₂製薄膜を形成した（ＳｉＯ₂製薄膜の目標膜厚は９５ｎｍと設定した。）。ガスの組成，放電条件，間隙の調整の詳細は下記の通りである。

＜ガスの組成＞
放電ガス：窒素 ９８．９体積％
薄膜形成ガス：テトラエトキシシラン ０．１体積％
（リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化）
添加ガス：酸素ガス １体積％

＜放電条件＞
電力密度：電極ローラ側 ６Ｗ／ｃｍ²
：各角筒型電極側 ３Ｗ／ｃｍ²

＜間隙の調整＞
大塚電子製分光光度計ＭＣＰＤ−７０００を用いて波長３３５ｎｍ付近の窒素ガス（放電特有の窒素ガス）の発光強度を１分経過するごとに測定した。発光強度を測定するごとに、測定した発光強度をデータとしてコンピュータに取り込み、発光強度と間隙とを互いに対応付けた所定の検量線に基づいて取り込んだ発光強度データから電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を算出した。検量線に基づいて算出した間隙が予め設定した設定値の制御幅（間隙絶対量の±２％）から外れたら、角筒型電極に設置した各プッシュプルボルトを作動させ、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整・補正した。

（２−４）ＳｉＯ₂製薄膜の膜厚・屈折率の測定
実施例１の（１−４）と同様にして基材中央部（基材の幅方向における中央部）のＳｉＯ₂製薄膜の膜厚を測定した。ＳｉＯ₂製薄膜の膜厚の測定結果を下記表２に示す。ただし、表２には、上記（２−３）の操作で間隙の調整をおこなわなかった場合の測定結果も比較例として示した。

表２に示す通り、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整してほぼ一定に保った場合には、ＳｉＯ₂製薄膜の膜厚は目標値に近く、ＳｉＯ₂製薄膜の製膜安定性が飛躍的に向上した。
なお、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整しなかった場合には、薄膜の形成を開始した位置から離れるにつれてＳｉＯ₂製薄膜の膜厚が薄くなっているが、その原因としては、実施例１と同様に電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙が放電現象による熱の影響で経時的に小さくなったためと推測した。

実施例３では、上記実施形態で説明した薄膜形成装置１３０と同様の薄膜形成装置を用いてフィルム状の基材上にクリアハードコート膜・反射防止薄膜をこの順に形成（製膜）し、反射防止薄膜の反射率を測定した。基材の選択から反射防止薄膜の反射率の測定までの具体的な実施手順は下記（３−１）〜（３−４）の通りである。

（３−１）基材の選択
実施例１の（１−１）と同様の基材を選択した。
（３−２）クリアハードコート膜の形成
実施例１の（１−２）と同様におこなった。

（３−３）反射防止薄膜の形成
実施例１の（１−３）でガスの組成，放電条件，間隙の調整を変えた以外は、実施例１の（１−３）と同様にしてクリアハードコート膜上に反射防止薄膜を形成（製膜）した。具体的には、実施例１の（１−３）と同様にして中屈折率膜・高屈折率膜・低屈折率膜をこの順にクリハードコート膜上に形成し、中屈折率膜・高屈折率膜・低屈折率膜の３膜から構成された反射防止薄膜をクリハードコート膜上に形成した。ただし、中屈折率膜の目標膜厚・目標屈折率を７７ｎｍ，１．７０と設定し、高屈折率膜の目標膜厚・目標屈折率を６５ｎｍ，１．９５と設定し、低屈折率膜の目標膜厚・目標屈折率を９５ｎｍ，１．４５と設定した。中屈折率膜・高屈折率膜・低屈折率膜の各膜を形成したときのガスの組成，放電条件，間隙の調整の詳細は下記の通りである。

＜中屈折率膜形成時のガスの組成＞
放電ガス：窒素 ９９．４体積％
薄膜形成ガス：ジブチルジアセトキシ錫 ０．１体積％
（リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化）
添加ガス：酸素 ０．５体積％

＜中屈折率膜形成時の放電条件＞
電力密度：電極ローラ側 ６Ｗ／ｃｍ²
：各角筒型電極側 ３Ｗ／ｃｍ²

＜高屈折率膜形成時のガスの組成＞
放電ガス：窒素 ９９．４体積％
薄膜形成ガス：テトライソプロポキシチタン ０．１体積％
（リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化）
添加ガス：水素ガス ０．５体積％

＜高屈折率膜形成時の放電条件＞
電力密度：電極ローラ側 ３Ｗ／ｃｍ²
：各角筒型電極側 １Ｗ／ｃｍ²

＜低屈折率膜形成時のガスの組成＞
放電ガス：窒素 ９８．９体積％
薄膜形成ガス：テトラエトキシシラン ０．１体積％
（リンテック社製気化器にてアルゴンガスに混合して気化）
添加ガス：酸素ガス １体積％

＜低屈折率膜形成時の放電条件＞
電力密度：電極ローラ側 ６Ｗ／ｃｍ²
：各角筒型電極側 ３Ｗ／ｃｍ²

＜間隙の調整＞
角筒型電極の放電面（電極ローラに対向する面）の反対側の面に、ミツトヨ社製デジマチックインジケータ（５４５シリーズ）を角筒型電極の長さ方向に沿って８箇所取り付け、角筒型電極の高さ方向に沿う変形量を１分経過するごとに測定した。変形量を測定するごとに、インジケータを取り付けた各箇所の測定値（測定した変形量）をコンピュータに取り込み、測定値が予め設定した設定値の制御幅（間隙絶対量の±２％）から外れたら、角筒型電極に設置した各プッシュプルボルトを作動させ、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整・補正した。

（３−４）反射防止薄膜の反射率の測定
反射防止薄膜が形成された移送中の基材を幅方向に沿って大塚電子社製の分光反射率測定機ＭＣＰＤ−３０００で連続的にスキャン（走査）し、基材の幅方向に沿う反射防止薄膜の反射率を測定した。測定した反射率の最低反射率と平均反射率との差のプロファイルを図１３に示す。比較例として、上記（３−３）の操作で間隙の調整をおこなわなかった場合の測定結果（測定した反射率の最低反射率と平均反射率との差のプロファイル）を図１４に示す。

図１３と図１４との比較結果から、電極ローラと角筒型電極とのあいだの間隙を調整しながら反射防止薄膜を形成すると、反射防止薄膜の最低反射率が基材の全幅にわたってほぼ平均最低反射率（基材の全幅にわたる最低反射率の平均）に近くなり、基材の全幅にわたる均一な反射防止薄膜を形成できることがわかった。

薄膜形成装置の概略構成を示す図面である。 電極ローラを示す斜視図である。 角筒型電極を示す斜視図である。 放電空間近傍の構成を示す側面図である。 放電空間近傍の構成を示す斜視図である。 角筒型電極に配された部材の構成を示す断面図である。 薄膜形成装置の回路構成を示すブロック図である。 画像センサに代わる検出手段を示す斜視図である。 画像センサに代わる検出手段を示す斜視図である。 画像センサに代わる検出手段を示す斜視図である。 プッシュプルボルトに代わる調整手段を示す断面図である。 プッシュプルボルトに代わる調整手段を示す断面図である。 実施例３で測定した反射率の最低反射率と平均反射率との差のプロファイルである。 図１３のプロファイルの比較図面である。

符号の説明

１ 画像センサ（検出手段）
２ 電磁波シールドボックス（電磁波シールド部材）
８ 制御装置
１１ プッシュプルボルト（調整手段）
２０ 分光光度計（検出手段）
２１ ダイヤルゲージ（検出手段，ゲージ）
２２ レーザ変位計（検出手段，ゲージ）
３０ ヒートボルト（調整手段）
４０ 熱変形プレート（調整手段）
１３０ 薄膜形成装置
１３５ 電極ローラ（対向電極の一部）
１３６ 角筒型電極（対向電極の一部）
Ｆ 基材

Claims (26)

1. プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
   互いに対向配置された対向電極と、
   前記対向電極間の間隙を検出する検出手段と、
   前記間隙を調整する調整手段と、
   前記検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記調整手段を制御する制御装置と、
   を備えることを特徴とする薄膜形成装置。
2. 大気圧プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
   互いに対向配置された対向電極と、
   前記対向電極間の間隙を検出する検出手段と、
   前記間隙を調整する調整手段と、
   前記検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記調整手段を制御する制御装置と、
   を備えることを特徴とする薄膜形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の薄膜形成装置において、
   前記対向電極は長尺状を呈し、
   前記検出手段及び前記調整手段はそれぞれ前記対向電極の長さ方向に沿って複数配され、
   前記制御装置は前記各検出手段による検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記各調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
   前記検出手段は前記間隙をモニタリングする画像センサであり、
   前記制御装置は前記画像センサによるモニタリング結果を解析・演算処理して前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
5. 請求項４に記載の薄膜形成装置において、
   前記画像センサは電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴とする薄膜形成装置。
6. 請求項４又は５に記載の薄膜形成装置において、
   前記画像センサはＣＣＤ、ＣＭＯＳ又はＶＭＩＳであることを特徴とする薄膜形成装置。
7. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
   前記検出手段は前記対向電極間から放出された光量を測定する分光光度計であり、
   前記制御装置は前記分光光度計による測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
8. 請求項７に記載の薄膜形成装置において、
   前記制御装置には前記光量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線がデータとして予め記憶され、
   前記制御装置は前記分光光度計による測定結果に応じて前記検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
9. 請求項７又は８に記載の薄膜形成装置において、
   前記分光光度計は電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴とする薄膜形成装置。
10. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
    前記検出手段は前記対向電極の変形量を測定するゲージであり、
    前記制御装置は前記ゲージによる測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
11. 請求項１０に記載の薄膜形成装置において、
    前記制御装置には前記変形量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線がデータとして予め記憶され、
    前記制御装置は前記ゲージによる測定結果に応じて前記検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記調整手段を制御することを特徴とする薄膜形成装置。
12. 請求項１０又は１１に記載の薄膜形成装置において、
    前記ゲージはダイヤルゲージ又はレーザ変位計であることを特徴とする薄膜形成装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の薄膜形成装置において、
    前記調整手段は前記対向電極を変形させるプッシュプルボルト、ヒートボルト又は熱変形プレートであることを特徴とする薄膜形成装置。
14. プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
    互いに対向配置された対向電極間の間隙を検出し、その検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
15. 大気圧プラズマ処理で基材上に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
    互いに対向配置された対向電極間の間隙を検出し、その検出結果に基づき前記間隙が予め設定された設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
16. 請求項１４又は１５に記載の薄膜形成方法において、
    前記対向電極は長尺状を呈しており、
    前記対向電極の長さ方向に沿う複数箇所にわたって前記間隙を検出し、それらの検出結果に基づき前記間隙が前記設定値となるように、前記対向電極の長さ方向に沿う複数箇所にわたって前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
17. 請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
    前記間隙をモニタリングする画像センサで前記間隙の検出をおこない、前記画像センサによるモニタリング結果を解析・演算処理して前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
18. 請求項１７に記載の薄膜形成方法において、
    前記画像センサは電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴とする薄膜形成方法。
19. 請求項１７又は１８に記載の薄膜形成方法において、
    前記画像センサはＣＣＤ、ＣＭＯＳ又はＶＭＩＳであることを特徴とする薄膜形成方法。
20. 請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
    前記対向電極間から放出された光量を測定する分光光度計で前記間隙の検出をおこない、前記分光光度計による測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整するすることを特徴とする薄膜形成方法。
21. 請求項２０に記載の薄膜形成方法において、
    前記分光光度計による測定結果に応じて、前記光量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
22. 請求項２０又は２１に記載の薄膜形成方法において、
    前記分光光度計は電磁波を遮断する電磁波シールド部材で覆われていることを特徴とする薄膜形成方法。
23. 請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
    前記対向電極の変形量を測定するゲージで前記間隙の検出をおこない、前記ゲージによる測定結果から前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
24. 請求項２３に記載の薄膜形成方法において、
    前記ゲージによる測定結果に応じて、前記変形量と前記間隙とを互いに対応付けた検量線のデータから前記間隙を算出し、算出した前記間隙が前記設定値となるように前記間隙を調整することを特徴とする薄膜形成方法。
25. 請求項２３又は２４に記載の薄膜形成方法において、
    前記ゲージはダイヤルゲージ又はレーザ変位計であることを特徴とする薄膜形成方法。
26. 請求項１４〜２５のいずれか一項に記載の薄膜形成方法において、
    前記対向電極を変形させるプッシュプルボルト、ヒートボルト又は熱変形プレートで前記間隙の調整をおこなうことを特徴とする薄膜形成方法。

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