JP2013186971A

JP2013186971A - 成膜装置、成膜方法

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Publication number: JP2013186971A
Application number: JP2012049496A
Authority: JP
Inventors: Itsushin Yo; 一新楊; Kyuzo Nakamura; 久三中村; Kazuhiko Saito; 和彦斎藤; Masayuki Iijima; 正行飯島; Hiroyuki Hirano; 裕之平野
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2012-03-06
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2032-03-06
Also published as: JP5988619B2

Abstract

【課題】無機膜と有機膜とが積層されたバリア性が高い積層膜を連続で生産できる成膜装置、成膜方法を提供する。
【解決手段】
真空槽１１と、真空槽１１内を真空排気する真空排気部１２と、真空槽１１内にガスを導入するガス導入部１４₁〜１４₄と、ガス導入部１４₁〜１４₄のガスの導入量を増加させ、真空槽１１内の圧力を１０^-2Ｐａ以上にできる制御部１５と、真空槽１１内に配置された成膜対象物５０の表面に、無機膜を１０^-2Ｐａ以上の圧力で形成する無機膜形成部２０ａ₁₂、２０ａ₃₄と、有機膜を形成する有機膜形成部３０とを有し、有機膜形成部３０は、真空槽１１内に配置され、液状の有機膜材料３５が収容される材料容器３１と、材料容器３１内の有機膜材料３５を成膜対象物５０の表面に塗布する材料塗布部３２と、成膜対象物５０の表面に塗布された有機膜材料を硬化させる材料硬化部３６とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、成膜装置、成膜方法に係り、特に無機膜と有機膜との積層膜を形成する技術に関する。

現在、有機ＥＬ素子は、発光効率が高く、薄い発光装置を組み立てることができることから、表示装置や照明機器の用途に注目されている。有機ＥＬ素子の有機層は大気中の水分や酸素と反応して劣化しやすいため、有機ＥＬ素子にはバリア性の高いバリア膜が必要とされている。
バリア膜には、無機膜と有機膜とが交互に積層された積層膜からなる構成が知られている（例えば、下記特許文献１の段落０１７２参照）。

しかし、従来は、無機膜は真空成膜により形成するが、有機膜は、ディスペンサーを用いて大気中で樹脂を印刷した後、樹脂を硬化させて形成していた。そのため、無機膜と有機膜とを積層させるには、成膜対象物を大気／真空雰囲気で繰り返し出し入れする必要があり、時間や手間がかかっていた。また大気中では、水分が成膜対象物の表面に付着するおそれがあった。
そこで、真空蒸着法により、真空雰囲気中で有機膜材料を加熱して蒸発させ、蒸気を成膜対象物の表面に到達させて有機膜を形成する方法が考案された。

しかし、真空蒸着法は成膜速度が遅いという不都合があり、また成膜対象物以外の部材にも着膜してダストを発生させるため、クリーニング装置が必要になり、コストが高いという問題があった。

また、真空蒸着法は１０^-4Ｐａ以下の圧力で行う必要があるため、無機膜をＣＶＤ法やスパッタ法により形成する場合には、無機膜と有機膜とを互いに異なる真空槽内で形成する必要があった。仮に同一の真空槽内で形成する場合には、無機膜形成後、有機膜形成前に、真空槽内の圧力を低減する工程が必要であり、積層膜を連続で生産することができなかった。

無機膜と有機膜とを同一の真空槽内で連続で形成するには、無機膜も真空蒸着法で形成する必要があるが、真空蒸着法により形成された無機膜はＣＶＤ法やスパッタ法により形成された無機膜に比べてバリア性に劣るという不都合があった。

特開２０１０−１９８９５７号公報

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、無機膜と有機膜とが積層されたバリア性が高い積層膜を連続で生産できる成膜装置、成膜方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内を真空排気する真空排気部と、前記真空槽内にガスを導入するガス導入部と、前記ガス導入部の前記ガスの導入量を増加させ、前記真空槽内の圧力を１０^-2Ｐａ以上にできる制御部と、前記真空槽内に配置された成膜対象物の表面に、無機膜を１０^-2Ｐａ以上の圧力で形成する無機膜形成部と、有機膜を形成する有機膜形成部と、を有し、前記有機膜形成部は、前記真空槽内に配置され、液状の有機膜材料が収容される材料容器と、前記材料容器内の前記有機膜材料を前記成膜対象物の表面に塗布する材料塗布部と、前記成膜対象物の表面に塗布された前記有機膜材料を硬化させる材料硬化部と、を有する成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記無機膜形成部はＣＶＤ装置であり、前記ガスは前記無機膜の原料ガスである成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記無機膜形成部はスパッタ装置であり、前記ガスはスパッタガスである成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記材料塗布部は、互いに平行に配置され、外周側面が互いに接触された複数の材料伝送ローラと、各前記材料伝送ローラをそれぞれの中心軸線を中心に回転させ、隣り合う二つの前記材料伝送ローラを互いに逆方向に回転させる回転装置と、を有し、一の前記材料伝送ローラの外周側面は、前記材料容器内の前記有機膜材料に浸漬され、他の一の前記材料伝送ローラの外周側面は、前記成膜対象物の表面に接触され、前記回転装置により各前記材料伝送ローラをそれぞれ回転させると、前記材料容器内の前記有機膜材料は各前記材料伝送ローラの外周側面を伝って前記成膜対象物の表面に塗布される成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記材料硬化部は、前記成膜対象物の表面に電子線又は紫外線のいずれか一方を照射する照射装置であり、前記有機膜材料は光硬化性樹脂である成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記材料硬化部は、前記成膜対象物の表面を加熱する加熱装置であり、前記有機膜材料は熱硬化性樹脂である成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記有機膜材料はシリコーン樹脂である成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記有機膜材料はアクリル樹脂である成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記成膜対象物は帯状のフレキシブル基板である成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記成膜対象物を巻き取る巻き取り装置を備える成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記無機膜形成部と前記有機膜形成部とは、前記成膜対象物の長手方向に沿って交互に並んで設けられた成膜装置である。
本発明は、真空排気された真空槽内にガスを導入して、前記真空槽内の圧力を１０^-2Ｐａ以上に維持しながら、前記真空槽内に配置された成膜対象物の表面に、無機膜を形成する無機膜形成工程と、前記真空槽内に配置された成膜対象物の表面に、液状の有機膜材料を塗布する材料塗布工程と、塗布した前記有機膜材料を硬化させて有機膜を形成する材料硬化工程と、を有する成膜方法である。
本発明は成膜方法であって、前記ガスは前記無機膜の原料ガスであり、前記無機膜形成工程では、ＣＶＤ法により前記無機膜を形成する成膜方法である。
本発明は成膜方法であって、前記ガスはスパッタガスであり、前記無機膜形成工程では、スパッタ法により前記無機膜を形成する成膜方法である。
本発明は成膜方法であって、前記材料塗布工程では、外周側面に前記有機膜材料が付着した材料伝送ローラを前記成膜対象物の表面に接触させ、接触状態を維持しながら前記材料伝送ローラを回転させて前記有機膜材料を塗布する成膜方法である。
本発明は成膜方法であって、前記有機膜材料は光硬化性樹脂であり、前記材料硬化工程では、前記成膜対象物の表面に電子線又は紫外線を照射する成膜方法である。
本発明は成膜方法であって、前記有機膜材料は熱硬化性樹脂であり、前記有機膜材料を硬化させるときには、前記成膜対象物の表面を加熱する成膜方法である。
本発明は成膜方法であって、前記有機膜材料はシリコーン樹脂である成膜方法である。
本発明は成膜方法であって、前記有機膜材料はアクリル樹脂である成膜方法である。
本発明は成膜方法であって、前記成膜対象物は帯状のフレキシブル基板である成膜方法である。
本発明は成膜方法であって、前記成膜対象物を巻き取りながら、前記無機膜形成工程と前記材料塗布工程と前記材料硬化工程とを行う成膜方法である。
本発明は成膜方法であって、前記無機膜形成工程と前記材料塗布工程と前記材料硬化工程とをこの順に繰り返し行う成膜方法である。

無機膜を１０^-2Ｐａ以上の圧力の真空雰囲気で形成できるので、無機膜のバリア性を向上できる。
無機膜と有機膜とを同一の真空雰囲気中で形成するので、無機膜と有機膜とを連続して形成することができ、積層膜の生産時間を短縮できる。

本発明の第一例の成膜装置の内部構成図（ａ）〜（ｅ）：本発明の成膜方法を説明するための図本発明の第二例の成膜装置の内部構成図

＜第一例の成膜装置の構造＞
本発明の第一例の成膜装置の構造を説明する。
図１は第一例の成膜装置１０ａの内部構成図である。

第一例の成膜装置１０ａは、真空槽１１と、真空槽１１内を真空排気する真空排気部１２と、真空槽１１内にガスを導入するガス導入部１４₁〜１４₄と、ガス導入部１４₁〜１４₄のガスの導入量を増加させ、真空槽１１内の圧力を１０^-2Ｐａ以上にできる制御部１５と、真空槽１１内に配置された成膜対象物５０の表面に、無機膜を１０^-2Ｐａ以上の圧力で形成する第一、第二の無機膜形成部２０ａ₁₂、２０ａ₃₄と、有機膜を形成する有機膜形成部３０とを有している。
真空排気部１２は、真空槽１１に接続されている。真空排気部１２を動作させると、真空槽１１内は真空排気される。

本実施形態では、真空槽１１には第一、第二の副真空槽６０₁、６０₂が気密に接続されている。第一、第二の副真空槽６０₁、６０₂には第一、第二の副真空排気部６８₁、６８₂がそれぞれ接続されており、第一、第二の副真空排気部６８₁、６８₂を動作させると、第一、第二の副真空槽６０₁、６０₂内はそれぞれ真空排気される。

第一、第二の副真空槽６０₁、６０₂内には巻き出しローラ６１、巻き取りローラ６２がそれぞれ配置されている。また、第一の副真空槽６０₁内には第一の補助ローラ６５₁が配置され、真空槽１１内には第二〜第九の補助ローラ６５₂〜６５₉が配置され、第二の副真空槽６０₂内には第十の補助ローラ６５₁₀が配置されている。
各ローラ６１、６２、６５₁〜６５₁₀は、中心軸線を互いに平行に向けられており、外部から回転力を受けると、回転力に応じてそれぞれ自身の中心軸線を中心に回転する。

本実施形態では、成膜対象物５０は帯状のフレキシブル基板である。
成膜対象物５０は長手方向の一端を中心にロール状に巻かれた状態で第一の副真空槽６０₁内に配置され、ロールの中心には巻き出しローラ６１が挿入される。

そしてロールの外周から引き出された成膜対象物５０の端部は第一の補助ローラ６５₁に掛け渡された後、真空槽１１内に搬入され、第二〜第九の補助ローラ６５₂〜６５₉に順に掛け渡される。次いで、第二の副真空槽６０₂内に搬入され、第十の補助ローラ６５₁₀に掛け渡された後、巻き取りローラ６２に巻き付けられる。

巻き取りローラ６２には、成膜対象物５０を巻き取る巻き取り装置６６が接続されている。巻き取り装置６６はモーターであり、巻き取りローラ６２に回転力を与えて、巻き取りローラ６２をその中心軸線を中心に回転させる。

ここでは、巻き取り装置６６は巻き出しローラ６１と第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈にも接続されており、巻き出しローラ６１と第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈にそれぞれ回転力を与えて、巻き取りローラ６２の回転に合わせてそれぞれ中心軸線を中心に回転させる。

巻き取りローラ６２と巻き出しローラ６１と第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈とが回転すると、巻き取りローラ６２に巻き付けられた成膜対象物５０が引っ張られ、その引っ張り力により第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈以外の各補助ローラ６５₁、６５₂、６５₄〜６５₇、６５₉、６５₁₀もそれぞれ回転して、成膜対象物５０はロールから繰り出される。

このとき巻き出しローラ６１には、引っ張り力による回転力とは逆向きの力が発生しており、その二力によって、成膜対象物５０は各補助ローラ６５₁〜６５₁₀の外周側面に密着され、隣り合う二本のローラ６１、６２、６５₁〜６５₁₀の間では平面状に張られる。

巻き取りローラ６２が更に回転すると、成膜対象物５０は、隣り合う二本のローラ６１、６２、６５₁〜６５₁₀の間では平面性を維持したまま、巻き出しローラ６１から巻き取りローラ６２に向かって搬送され、巻き取りローラ６２に巻き取られる。

本実施形態では、第一、第二の無機膜形成部２０ａ₁₂、２０ａ₃₄はＣＶＤ装置である。
第一、第二の無機膜形成部２０ａ₁₂、２０ａ₃₄は、ガス導入部１４₁〜１４₄に接続された放出容器２１₁〜２１₄と、放出容器２１₁〜２１₄に電圧を印加するＣＶＤ用電源２４₁〜２４₄とを有している。
各放出容器２１₁〜２１₄は細長形状であり、長手方向に沿って複数の放出口が設けられた放出面を備えている。

ここでは第一の無機膜形成部２０ａ₁₂の放出容器２１₁、２１₂は第三の補助ローラ６５₃の外周に沿って並んで配置され、長手方向を第三の補助ローラ６５₃の中心軸線と平行に向けられており、放出面は第三の補助ローラ６５₃の外周側面と対向されている。また、第二の無機膜形成部２０ａ₃₄の放出容器２１₃、２１₄は第八の補助ローラ６５₈の外周に沿って並んで配置され、長手方向を第八の補助ローラ６５₈の中心軸線と平行に向けられており、放出面は第八の補助ローラ６５₈の外周側面と対向されている。

ＣＶＤ用電源２４₁〜２４₄は放出容器２１₁〜２１₄に電気的に接続されている。第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈と真空槽１１とは接地電位に置かれている。

本実施形態では、ガス導入部１４₁〜１４₄は放出容器２１₁〜２１₄にそれぞれ接続され、放出容器２１₁〜２１₄内に無機膜の原料ガスを導入するように構成されている。
ガス導入部１４₁〜１４₄から放出容器２１₁〜２１₄内に原料ガスが導入されると、導入された原料ガスは放出面に設けられた放出口から真空槽１１内に放出される。

制御部１５はガス導入部１４₁〜１４₄に接続され、ガス導入部１４₁〜１４₄のガスの導入量を増加させ、真空槽１１内を１０^-2Ｐａ以上の圧力、本実施形態では好ましくは１０²Ｐａ以上の圧力に維持するように構成されている。

放出容器２１₁〜２１₄の放出口から原料ガスが放出され、ＣＶＤ用電源２４₁〜２４₄から放出容器２１₁〜２１₄に電圧が印加されると、放出容器２１₁〜２１₄の放出面と第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈の外周側面との間では原料ガスがプラズマ化され、第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈に掛け渡された成膜対象物５０の表面には原料ガスの反応生成物からなる無機膜が形成される。

有機膜形成部３０は、真空槽１１内に配置され、液状の有機膜材料３５が収容される材料容器３１と、材料容器３１内の有機膜材料３５を成膜対象物５０の表面に塗布する材料塗布部３２と、成膜対象物５０の表面に塗布された有機膜材料３５を硬化させる材料硬化部３６とを有している。

材料塗布部３２は、成膜対象物５０の搬送方向に対して第一の無機膜形成部２０ａ₁₂よりも下流に配置され、ここでは第五の補助ローラ６５₅と第六の補助ローラ６５₆との間で張られた成膜対象物５０の下方に配置されている。

本実施形態では、材料塗布部３２は、互いに平行に配置され、外周側面が互いに接触された複数の材料伝送ローラ３２₁〜３２₃と、各材料伝送ローラ３２₁〜３２₃をそれぞれの中心軸線を中心に回転させ、隣り合う二つの材料伝送ローラ３２₁〜３２₃を互いに逆方向に回転させる回転装置３４とを有している。

図１の図面上では材料伝送ローラ３２₁〜３２₃の数は３個であるが、２個又は４個以上でもよい。
以下では３個の材料伝送ローラ３２₁〜３２₃を第一〜第三の材料伝送ローラと呼ぶと、第一〜第三の材料伝送ローラ３２₁〜３２₃は、下方から上方に向かってこの順に並んで配置され、第三の材料伝送ローラ３２₃の一部は第五、第六の補助ローラ６５₅、６５₆の間に挿入され、外周側面の一部は第五、第六の補助ローラ６５₅、６５₆の間で張られた成膜対象物５０の表面に押しつけられて密着されている。

材料容器３１は椀状であり、材料塗布部３２の下方に配置されている。第一の材料伝送ローラ３２₁の一部は材料容器３１内に挿入され、外周側面の一部は有機膜材料３５に浸漬されている。
回転装置３４はここではモーターであり、第一〜第三の材料伝送ローラ３２₁〜３２₃に接続されている。

回転装置３４を動作させて、第一〜第三の材料伝送ローラ３２₁〜３２₃をそれぞれ回転させると、材料容器３１内の有機膜材料３５は第一の材料伝送ローラ３２₁の外周側面に沿って伝送され、第一の材料伝送ローラ３２₁と第二の材料伝送ローラ３２₂との接触部分で、第二の材料伝送ローラ３２₂の外周側面に受け渡される。次いで、有機膜材料３５は第二の材料伝送ローラ３２₂の外周側面に沿って伝送され、第二の材料伝送ローラ３２₂と第三の材料伝送ローラ３２₃との接触部分で、第三の材料伝送ローラ３２₃の外周側面に受け渡される。次いで、有機膜材料３５は第三の材料伝送ローラ３２₃の外周側面に沿って伝送され、第三の材料伝送ローラ３２₃と成膜対象物５０との接触部分で、成膜対象物５０の表面に受け渡されて塗布される。

材料容器３１内の有機膜材料３５は液状のまま各材料伝送ローラ３２₁〜３２₃の外周側面を伝って成膜対象物５０の表面まで伝送される。そのため、真空槽１１内の圧力が１０^-2Ｐａ以上であっても、成膜対象物５０の表面には真空槽１１内の圧力に影響されずに均一な膜厚で有機膜材料３５が塗布される。

第三の材料伝送ローラ３２₃の外周側面は平らであり、成膜対象物５０の表面に液状のベタ膜が形成されてもよいし、第三の材料伝送ローラ３２₃の外周側面にパターン形状の凹凸が設けられ、成膜対象物５０の表面にパターン形状の液状膜が形成されてもよい。

材料硬化部３６は、成膜対象物５０の搬送方向に対して材料塗布部３２よりも下流に配置され、ここでは第六の補助ローラ６５₆と第七の補助ローラ６５₇との間で張られた成膜対象物５０の表面と対向する位置に配置されている。

本実施形態では、有機膜材料３５は光硬化性樹脂であり、材料硬化部３６は、成膜対象物５０の表面に電子線又は紫外線のいずれか一方を照射する照射装置である。
材料硬化部３６から電子線又は紫外線を放射させると、放射された電子線又は紫外線は成膜対象物５０の表面の液状膜に入射し、液状膜を硬化させ、固体状の有機膜が形成される。

＜成膜装置の使用方法＞
上述の成膜装置１０ａを用いた成膜方法を説明する。

有機膜形成部３０の材料容器３１内に液状の有機膜材料３５を収容しておく。
有機膜材料３５はここでは光硬化性樹脂であり、例えばトリシクロデカンジメタノールジアクリレートである。

有機膜材料３５は好ましくはシリコーン樹脂又はアクリル樹脂である。これらの樹脂を用いると、有機膜の耐性、透明性が向上するからである。
有機膜材料３５は、真空雰囲気中で蒸発しないものが好ましく、例えば粘度が３５０Ｐａ・ｓ以下のものである。

真空槽１１内と第一、第二の副真空槽６０₁、６０₂内を真空排気し、真空雰囲気を形成する。以後、真空槽１１内と第一、第二の副真空槽６０₁、６０₂内の真空排気を継続する。
ガス導入部１４₁〜１４₄から無機膜形成部２０ａ₁₂、２０ａ₃₄の放出容器２１₁〜２１₄内に無機膜材料の原料ガスを導入し、放出容器２１₁〜２１₄の放出口から真空槽１１内に放出させる。以後、ガスの導入を継続する。
原料ガスは例えばＳｉＨ₄ガスと、ＮＨ₃ガス又はＮ₂Ｏガスとの混合ガスである。キャリアガスとして例えばＡｒガス、Ｈ₂ガス又はＮ₂ガスを添加してもよい。

ガス導入部１４₁〜１４₄のガスの導入量を増加させ、真空槽１１内のガスの圧力を１０^-2Ｐａ以上、本実施形態では好ましくは１０²Ｐａ以上に維持する。
放出容器２１₁〜２１₄に電圧を印加して、放出容器２１₁〜２１₄と第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈との間でプラズマを生成し、原料ガスを化学反応させる。第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈に掛け渡された成膜対象物５０の表面には反応生成物から成る無機膜が形成される。無機膜は好ましくは金属酸化膜又は金属窒化膜であり、例えばＳｉＯ_x、ＳｉＯ_xＮ_y、ＳｉＮ_yの薄膜である。

また、有機膜形成部３０の第一〜第三の材料伝送ローラ３２₁〜３２₃をそれぞれ回転させる。材料容器３１内の液状の有機膜材料３５は各材料伝送ローラ３２₁〜３２₃の外周側面を順に伝って成膜対象物５０の表面に到達され、成膜対象物５０の表面には有機膜材料の液状膜が形成される。

また、材料硬化部３６から成膜対象物５０の表面に向けて紫外線又は電子線を照射させる。
巻き取りローラ６２を回転させ、成膜対象物５０を巻き出しローラ６１から巻き取りローラ６２に向かって搬送させる。

成膜対象物５０が第三の補助ローラ６５₃と密着する位置を通過するときに、成膜対象物５０の表面は第一の無機膜形成部２０ａ₁₂の放出容器２１₁、２１₂と対向され、図２（ａ）を参照し、成膜対象物５０の下地層５１の表面には第一の無機膜５２₁が形成される（第一の無機膜形成工程）。

次いで、成膜対象物５０が第五の補助ローラ６５₅と第六の補助ローラ６５₆との間を通過するときに、成膜対象物５０の表面は有機膜形成部３０の第三の材料伝送ローラ３２₃と接触され、図２（ｂ）を参照し、第一の無機膜５２₁の表面に有機膜材料３５が塗布される（材料塗布工程）。

次いで、成膜対象物５０が第六の補助ローラ６５₆と第七の補助ローラ６５₇との間を通過するときに、成膜対象物５０の表面は材料硬化部３６と対面され、図２（ｃ）を参照し、第一の無機膜５２₁の表面の有機膜材料３５が硬化されて第一の有機膜５３₁が形成される（材料硬化工程）。

次いで、成膜対象物が第八の補助ローラ６５₈と密着する位置を通過するときに、図２（ｄ）を参照し、第一の有機膜５３₁の表面に第二の無機膜５２₂が形成される（第二の無機膜形成工程）。
このようにして下地層５１の表面には、第一の無機膜５２₁と第一の有機膜５３₁と第二の無機膜５２₂とが順に積層された積層膜から成るバリア膜が形成される。

バリア膜が形成された成膜対象物５０は巻き取りローラ６２に巻き取られる。
材料塗布工程の前に無機膜形成工程を行うことにより、特に下地層５１がプラスチック基板の場合には、下地層５１からのガス放出が抑えられる。

無機膜形成工程と材料塗布工程とを同一の真空槽１１内で行うことにより、装置のコストが低減される。材料塗布工程を無機膜形成工程と同一圧力の真空雰囲気中で行うことにより、無機膜形成工程の後、材料塗布工程の前に真空槽１１内の圧力を低減させる工程が不要である。

無機膜形成工程と材料塗布工程とを同一の真空槽１１内で同時に行うことにより、バリア膜の生産時間が短縮される。
無機膜形成工程ではＣＶＤ法より無機膜を形成することにより、形成された無機膜の緻密性が高くなり、ガスや水分に対するバリア性が向上する。
材料塗布工程と材料硬化工程とを順に行って有機膜を形成することにより、有機膜の応力が緩和される。

＜第二例の成膜装置の構造＞
本発明の第二例の成膜装置の構造を説明する。

図３は第二例の成膜装置１０ｂの内部構成図である。
第二例の成膜装置１０ｂの構造のうち、第一例の成膜装置１０ａの構造と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。

第二例の成膜装置１０ｂでは、第一、第二の無機膜形成部２０ｂ₁₂、２０ｂ₃₄はスパッタ装置であり、無機膜材料のターゲット２８₁〜２８₄を保持するカソード電極２７₁〜２７₄と、カソード電極２７₁〜２７₄に電圧を印加するスパッタ用電源２９₁〜２９₄とを有している。

ここでは第一の無機膜形成部２０ｂ₁₂のカソード電極２７₁、２７₂は第三の補助ローラ６５₃の外周に沿って並んで配置され、ターゲット２８₁、２８₂の表面は第三の補助ローラ６５₃の外周側面と対向されている。また、第二の無機膜形成部２０ｂ₃₄のカソード電極２７₃、２７₄は第八の補助ローラ６５₈の外周に沿って並んで配置され、ターゲット２８₃、２８₄の表面は第八の補助ローラ６５₈の外周側面と対向されている。

スパッタ用電源２９₁〜２９₄はカソード電極２７₁〜２７₄に電気的に接続されている。第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈と真空槽１１とは接地電位に置かれている。
ガス導入部１４₁〜１４₄は真空槽１１に接続され、真空槽１１内にスパッタガスを導入するように構成されている。
制御部１５はガス導入部１４₁〜１４₄に接続され、ガス導入部１４₁〜１４₄のガスの導入量を増加させ、真空槽１１内を１０^-2Ｐａ以上の圧力に維持するように構成されている。

ガス導入部１４₁〜１４₄から真空槽１１内にスパッタガスが導入され、スパッタ用電源２９₁〜２９₄からカソード電極２７₁〜２７₄に電圧が印加されると、ターゲット２８₁〜２８₄の表面と第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈の外周側面との間ではスパッタガスがプラズマ化され、プラズマ中のイオンがターゲット２８₁〜２８₄の表面をスパッタして、ターゲット２８₁〜２８₄の表面から無機膜材料の粒子が放出され、第三、第八の補助ローラ６５₃、６５₈に掛け渡された成膜対象物５０の表面に到達して無機膜が形成される。

第二例の成膜装置１０ｂの使用方法は、無機膜をスパッタ法で形成する以外は、第一例の成膜装置１０ａの使用方法と同じであり、説明を省略する。

なお、第一、第二例の成膜装置１０ａ、１０ｂでは、無機膜形成部２０ａ₁₂、２０ａ₃₄又は２０ｂ₁₂、２０ｂ₃₄と有機膜形成部３０とが、同一の真空槽１１内で成膜対象物５０の長手方向に沿って交互に並んで設けられているならば、上述のように真空槽１１内に２個の無機膜形成部と１個の有機膜形成部とが配置された構成に限定されず、真空槽１１内に１個の無機膜形成部と２個の有機膜形成部とが配置されていてもよいし、真空槽１１内に１個の無機膜形成部と１個の有機膜形成部とが配置されていてもよい。

また、真空槽１１内に２個以上の無機膜形成部と２個以上の有機膜形成部とが配置されていてもよい。この構成では、図２（ｅ）を参照し、成膜対象物５０の表面には無機膜５２₁、…、５２_n+1と有機膜５３₁、…、５３_nとが交互に繰り返して積層されたバリア膜が形成され、バリア膜のバリア性がより向上する。

なお、材料硬化部３６は、上述のように紫外線又は電子線を放射する照射装置に限定されず、成膜対象物５０を加熱する加熱装置であってもよい。
材料硬化部３６が加熱装置の場合には、有機膜材料３５には熱硬化性樹脂を使用する。
材料硬化部３６から赤外線を放射させると、放射された赤外線は成膜対象物５０の表面の液状膜に入射し、液状膜は熱により硬化され、固体状の有機膜が形成される。

１０ａ、１０ｂ……成膜装置
１１……真空槽
１２……真空排気部
１４₁〜１４₄……ガス導入部
１５……制御部
２０ａ₁₂、２０ａ₃₄、２０ｂ₁₂、２０ｂ₃₄……無機膜形成部
３０……有機膜形成部
３１……材料容器
３２……材料塗布部
３２₁〜３２₃……材料伝送ローラ
３５……有機膜材料
３６……材料硬化部
５０……成膜対象物
６６……巻き取り装置

Claims

真空槽と、
前記真空槽内を真空排気する真空排気部と、
前記真空槽内にガスを導入するガス導入部と、
前記ガス導入部の前記ガスの導入量を増加させ、前記真空槽内の圧力を１０^-2Ｐａ以上にできる制御部と、
前記真空槽内に配置された成膜対象物の表面に、無機膜を１０^-2Ｐａ以上の圧力で形成する無機膜形成部と、有機膜を形成する有機膜形成部と、
を有し、
前記有機膜形成部は、
前記真空槽内に配置され、液状の有機膜材料が収容される材料容器と、
前記材料容器内の前記有機膜材料を前記成膜対象物の表面に塗布する材料塗布部と、
前記成膜対象物の表面に塗布された前記有機膜材料を硬化させる材料硬化部と、
を有する成膜装置。
前記無機膜形成部はＣＶＤ装置であり、
前記ガスは前記無機膜の原料ガスである請求項１記載の成膜装置。
前記無機膜形成部はスパッタ装置であり、
前記ガスはスパッタガスである請求項１記載の成膜装置。
前記材料塗布部は、
互いに平行に配置され、外周側面が互いに接触された複数の材料伝送ローラと、
各前記材料伝送ローラをそれぞれの中心軸線を中心に回転させ、隣り合う二つの前記材料伝送ローラを互いに逆方向に回転させる回転装置と、
を有し、
一の前記材料伝送ローラの外周側面は、前記材料容器内の前記有機膜材料に浸漬され、他の一の前記材料伝送ローラの外周側面は、前記成膜対象物の表面に接触され、前記回転装置により各前記材料伝送ローラをそれぞれ回転させると、前記材料容器内の前記有機膜材料は各前記材料伝送ローラの外周側面を伝って前記成膜対象物の表面に塗布される請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の成膜装置。
前記材料硬化部は、前記成膜対象物の表面に電子線又は紫外線のいずれか一方を照射する照射装置であり、
前記有機膜材料は光硬化性樹脂である請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の成膜装置。
前記材料硬化部は、前記成膜対象物の表面を加熱する加熱装置であり、
前記有機膜材料は熱硬化性樹脂である請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の成膜装置。
前記有機膜材料はシリコーン樹脂である請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の成膜装置。
前記有機膜材料はアクリル樹脂である請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の成膜装置。
前記成膜対象物は帯状のフレキシブル基板である請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の成膜装置。
前記成膜対象物を巻き取る巻き取り装置を備える請求項９記載の成膜装置。
前記無機膜形成部と前記有機膜形成部とは、前記成膜対象物の長手方向に沿って交互に並んで設けられた請求項９又は請求項１０のいずれか１項記載の成膜装置。
真空排気された真空槽内にガスを導入して、前記真空槽内の圧力を１０^-2Ｐａ以上に維持しながら、前記真空槽内に配置された成膜対象物の表面に、無機膜を形成する無機膜形成工程と、
前記真空槽内に配置された成膜対象物の表面に、液状の有機膜材料を塗布する材料塗布工程と、
塗布した前記有機膜材料を硬化させて有機膜を形成する材料硬化工程と、
を有する成膜方法。
前記ガスは前記無機膜の原料ガスであり、
前記無機膜形成工程では、ＣＶＤ法により前記無機膜を形成する請求項１２記載の成膜方法。
前記ガスはスパッタガスであり、
前記無機膜形成工程では、スパッタ法により前記無機膜を形成する請求項１２記載の成膜方法。
前記材料塗布工程では、外周側面に前記有機膜材料が付着した材料伝送ローラを前記成膜対象物の表面に接触させ、接触状態を維持しながら前記材料伝送ローラを回転させて前記有機膜材料を塗布する請求項１２乃至請求項１４のいずれか１項記載の成膜方法。
前記有機膜材料は光硬化性樹脂であり、
前記材料硬化工程では、前記成膜対象物の表面に電子線又は紫外線を照射する請求項１２乃至請求項１５のいずれか１項記載の成膜方法。
前記有機膜材料は熱硬化性樹脂であり、
前記有機膜材料を硬化させるときには、前記成膜対象物の表面を加熱する請求項１２乃至請求項１５のいずれか１項記載の成膜方法。
前記有機膜材料はシリコーン樹脂である請求項１２乃至請求項１７のいずれか１項記載の成膜方法。
前記有機膜材料はアクリル樹脂である請求項１２乃至請求項１７のいずれか１項記載の成膜方法。
前記成膜対象物は帯状のフレキシブル基板である請求項１２乃至請求項１９のいずれか１項記載の成膜方法。
前記成膜対象物を巻き取りながら、前記無機膜形成工程と前記材料塗布工程と前記材料硬化工程とを行う請求項２０記載の成膜方法。
前記無機膜形成工程と前記材料塗布工程と前記材料硬化工程とをこの順に繰り返し行う請求項１２乃至請求項２０のいずれか１項記載の成膜方法。