JP3905102B2 - コーティング基板の光学的特性を測定する測定装置 - Google Patents

Description

コーティングされた基板（以下、「コーティング基板」という）、例えばコーティングされた建築用ガラスまたはコーティングされた合成フィルムは、コーティング後に光学的特性が変化する。これらの光学的特性が所望の特性を満たすか否かは、対応する測定により決定できる。光学的特性のその後の決定、すなわちその時点で既に基板上に単一層または幾つかの層が蒸着されている基板の光学的特性の決定は、良いコーティングと悪いコーティングとを区別するのに役立つに過ぎない。従って、意図するところは、できるならば、コーティングプロセス中に既に行なわれた光学的特性を取得して、必要に応じてコーティングプロセスに介入することである。

分光光度計を使用して、１つの測定／評価システムで測定精度を維持できると同時に、閉チャンバ内で比較的多数の測定物体を獲得できる分光光度計の構成は既知である（下記特許文献１参照）。この特許文献１では、閉チャンバ内に配置される幾つかの測定部位は、数本の光ファイバ光学ケーブルを介して光解像システムに連結される。関連する可動ダイアフラム（絞り）を用いれば、この単一光解像システムにより任意の所望数の測定部位または測定物体を獲得でき、これにより得られる測定結果を評価できる。

しかしながら、この光度計の構成は、幾つかのチャンバを通る、コーティングすべき基板のインライン測定には適していない。

ドイツ国特許ＤＥ ３４ ０６ ６４５ Ｃ２明細書

従って本発明は、幾つかのチャンバを備えたコーティング設備において、正にコーティングプロセス中にコーティング基板の光学的特性を測定する上記問題を解決するものである。

上記問題は、特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴により解決される。

かくして本発明は、コーティング基板の光学的特性を測定するための、幾つかの連続コーティングチャンバを備えた測定装置に関する。これらのコーティングチャンバは隔壁により互いに分離されており、該隔壁の自由端は基板の上方に近接して配置されている。基板は連続フィルムが好ましい。個々のコーティングチャンバ間で基板の反射、透過等を測定することにより、一部のみが完成した層システム内の測定を行なうことが可能になる。これにより、コーティングプロセスの技術的作動制御について利益が得られる。

本発明により得られる長所は、特に、プロセス制御を改善することにある。複合光学層システム（complex optical layer systems）において、第一層、第二層、第三層…の後に、部分層システムの反射を測定することができる。これにより、測定時間までに付着される層の層厚クオリティに関する直接的結論を得ることができる。

本発明の一実施形態が図面に示されており、以下に更に詳細に説明する。

図１には、ウェブまたはフィルムのコーティング装置１が示されている。このコーティング装置１は幾つかのコーティングチャンバ２、３、４、５、６を有し、各チャンバ内にはスパッタ装置７、８、９、１０、１１が配置されている。コーティングチャンバ２〜６から明らかなように、コーティング装置１はまた、送り出し／巻取りチャンバ１２を有している。各コーティングチャンバ２〜６にはポンプ１３〜１７が設けられており、該ポンプはコーティングチャンバ２〜６内に真空を発生する。個々のコーティングチャンバ２〜６の間および送り出し／巻取りチャンバ１２との間には隔壁１８〜２３が設けられており、これらの隔壁はコーティングドラム２４の前方に近接して終端している。コーティングドラム２４の回転軸線は図面の平面に垂直に伸び、送り出し／巻取りチャンバ１２はコーティングドラム２４の軸線より上方に位置し、一方コーティングチャンバ２〜６は該軸線より下方に位置している。

送り出し／巻取りチャンバ１２内にはロール２５が配置されており、このロール２５からコーティングすべきフィルム２６が繰出される。このフィルム２６は、幾つかの小さいテンション／ガイドローラ２７〜３５上を案内されて、コーティングドラム２４の表面上に導かれる。フィルム２６がコーティングドラム２４の周囲を周回した後、幾つかのローラ３６〜４４を経て巻取りロール４５上に巻取られる。ローラ４０の近くには、光源４７およびセンサ４８を含む反射測定器４６が配置されている。

コーティングドラム２４に近接して設けられた隔壁１８〜２３には拡大足４９〜５４が設けられ、拡大足の外方輪郭はコーティングドラム２４の円形輪郭に適合している。これらの各拡大足４９〜５４には、反射測定ヘッド（図１には示されていない）が配置されている。

フィルム２６がコーティングドラム２４の回りを移動するとき、フィルム２６には、各コーティングチャンバ２〜６内において好ましくはスパッタリングにより差別層（differential layer）が設けられる。未コーティングフィルムまたはコーティングフィルム２６の光学的特性は、１つのチャンバから次のチャンバへと移行する度毎に連続的に測定される。

図２は、隔壁２２の拡大足５３を詳細に示すものである。拡大足５３は、冷却媒体が流れることができる幾つかのボア６０〜６３を有することは明白である。また、拡大足５３の中央にはボア６４が設けられており、ボア６４内には反射測定ヘッド６５が配置されている。この反射測定ヘッド６５は、図１の反射測定器と本質的に同じ反射測定器を収容している。しかしながら、反射測定ヘッド６５にはケーブル６６のハーネスが接続されており、このハーネスの下方領域の周囲には螺旋スプリング６７が巻回されている。隔壁２２内には側方凹部６８が設けられており、この凹部６８内にはケーブル６６のハーネスが通っている。ケーブル６６のハーネスは２つの光ファイバ束を収容している。一方の光ファイバ束はコーティング基板に光を供給する機能を有し、他方の光ファイバ束は反射された光を収集する。収集された光は装置の外部に配置されたレシーバに投影され、このレシーバは、中央評価サイトに導かれる電気信号を発生する。

傾斜面７１に隣接して垂直面７２が設けられている。隔壁２２の下方部分はシール７０により封鎖されている。

図３は、図１および図２に対して垂直な方向から見た図面である。

コーティングドラム２４またはその回転軸線は水平方向に延びている。コーティングドラム２４の上方には拡大足５３が配置されており、この拡大足５３は、この垂直方向に延びている側方部分７３と、傾斜して延びている隣接部分７４とを有している。この拡大足５３には、反射測定ヘッド６５のハウジング６９が支持されている。ケーブル６６のハーネスは、最初は凹部６８内を通り、次にシール７０に平行に案内され、更に外側チャンバ壁８０を通って外部に導かれている。この外側チャンバ壁８０には、冷却水入口８１および出口８２が設けられている。ケーブル６６のハーネスは、隔壁２２の上方領域内でリテーナ８３、８４、８５により固定されている。

ウェブまたはフィルムのコーティング装置を側方から見た断面図である。 反射測定ヘッドが配置された隔壁の断面図である。 隔壁内に敷設された光導波路を示す図面である。

符号の説明

１ コーティング装置
２、３、４、５、６ コーティングチャンバ
１２ 送り出し／巻取りチャンバ
１８、１９、２０、２１、２２、２３ 隔壁
２４ コーティングドラム
２６ フィルム
４６ 反射測定器
４７ 光源
４８ センサ
６５ 反射測定ヘッド
６６ ケーブル
６７ 螺旋スプリング

Claims (12)

1. 複数の順次連続的に配置されたコーティングチャンバと、
   前記各コーティングチャンバはその間を共通の隔壁によって仕切られて構成されており、前記隔壁のそれぞれはその自由端が基板の上方に近接して配置され、該基板は１つのコーティングチャンバから次のコーティングチャンバへと次々に搬送されるようになっており、
   前記基板の光学的特性を測定するための測定装置と、
   を有するコーティング装置において、
   前記測定装置が前記各々の隔壁の自由端に設けられていることを特徴とするコーティング装置。
2. 前記測定装置は前記隔壁の自由端の壁内に組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
3. 前記光学的特性は反射であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置
4. 前記測定装置は反射測定ヘッドを有することを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置
5. 前記反射測定ヘッドは２つの光ファイバーの束を含むケーブルのハーネスに接続されていることを特徴とする請求項４に記載のコーティング装置
6. 前記ケーブルのハーネスは、隔壁に沿って案内されていることを特徴とする請求項５に記載のコーティング装置。
7. 前記ケーブルのハーネスは、コーティングチャンバの外部に導かれ、かつ光電変換器を介して評価ユニットに接続されていることを特徴とする請求項６に記載のコーティング装置。
8. 基板の送り出しと巻き取りのための送り出し／巻き取りチャンバと、複数のコーティングチャンバとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
9. 送り出し／巻き取りチャンバとコーティングチャンバとの間に配置されたコーティングドラムを有していることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
10. 前記コーティングチャンバは、コーティングドラムの周囲に円弧状に配置されていることを特徴とする請求項９に記載のコーティング装置。
11. 前記基板は可撓性フィルムであることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
12. 前記送り出し／巻き取りチャンバ内には他の光学測定ユニットが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。

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