JP5181412B2 - 反射防止フィルムの反射防止層の膜厚を管理する方法 - Google Patents

Description

本発明は、反射防止フィルムの透明反射防止層の膜厚を測定する方法に関するものである。

反射防止フィルムの反射防止層の膜厚を測定する方法として一般的なのが、可視光を用いてその分光特性により、正常な厚さの分光特性と比較して厚さを算出するものである。しかし、この方法によると、ポイントでとらえることはできるが、大きなフィルム全面の膜厚分布等はとることができない。時間をかければ測定ポイントを増やし、マップを作成することも出来るが、ラインで流れているような状態で全巾を測定することは出来ない。
特開２００１−２１５１１１号公報

ディスプレイの表面に貼られている反射防止フィルムの反射防止作用は、主につや消しのフィルムを用いる方法と、薄膜の干渉を用いた二種類のものがある。

薄膜の干渉を用いた反射防止フィルムの反射防止層は、主に可視光の中心値５４０ｎｍ付近の緑色の波長を干渉で打ち消すよう、５４０ｎｍ×１／４の厚さに設定された反射防止膜が存在する。５４０ｎｍ×１／４＝１３５ｎｍで屈折率を１．３６程度の物質で構成させると、およそ１００ｎｍ程の厚さで塗られている。この層の厚さの変動があると、正しく５４０ｎｍで干渉を起こさなくなり、干渉を起こす波長域が変動し、目視ではムラに見えることがある。また、急激な厚さ変動、凹部、凸部が存在すると、点欠陥としてとらえてしまう。

そのため、この反射防止膜の層の厚さはかなり均一なものである必要があり、反射防止フィルムの製造中、ラインで流れているような状態でフィルム全巾で反射防止層の膜厚を常時管理する必要がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、反射防止フィルムの製造中、フィルム走行状態でフィルム全巾にわたり連続的に反射防止層の膜厚を測定することが可能な、反射防止フィルムの反射防止層の膜厚を測定する方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、すなわち、請求項１に係る発明は、紫外線波長域を含む光源装置と、波長３５０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の光を透過する紫外線透過光学フィルターと、前記光源装置から発する紫外波長域を含む可視光をライン状にガイドするライン状ライトガイドと、被検査体である反射防止フィルムの幅方向に平行に固定配置されたプレート状ライトガイドと、紫外域波長３６０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の紫外線の長波長側に６０〜７０％の高い透過率を持つ撮像レンズ部と、光像検出手段であるリニア型ＣＣＤカメラと、を少なくとも具備する測定装置を用いた、ウェブ状反射防止フィルム製造中の該反射防止フィルム走行状態での反射防止フィルム全幅の反射防止層の膜厚を管理する方法であって、
前記紫外線透過光学フィルターが装着された前記光源装置から、前記ライン状ライトガイドとプレート状ライトガイドとがこの順に接続されており、
前記紫外線透過光学フィルターを透過した光を、前記プレート状ライトガイドによって直線ライン状紫外照明光とし、
前記直線ライン状紫外照明光を反射防止フィルムの表面に、かつ該反射防止フィルムの全幅にわたり照明し、
前記反射防止フィルムの表面にて反射した反射光による光像を、前記撮像レンズ部を通して光像検出手段である前記リニア型ＣＣＤカメラにて撮像したとき、
前記撮像された画像が、反射防止フィルムの反射防止層の膜厚が６６．７〜１３０ｎｍの間で変化するのであれば、前記膜厚が１００ｎｍの部分を中心に膜厚の変化がそのままの明暗で表示されることを特徴とする反射防止フィルムの反射防止層の膜厚を管理する方法である。

本発明により、ウエブ状の反射防止フィルムの製造中、フィルム走行状態でフィルム全巾にわたり連続的に反射防止層の膜厚を測定することが可能となった。この測定方法により、反射防止フィルムの製造中、反射防止層の均一な膜厚の管理が可能となった。

通常、反射防止層は１００ｎｍ、屈折率１．３５程度の透明樹脂で構成される。この構
成であれば、前述したとおり、およそ可視光４００〜７５０ｎｍの中心値５４０ｎｍの緑付近の波長の１／４の長さであるため、この層に入射する可視光は５４０ｎｍを中心として干渉を起こし、反射してこなくなる。

５４０ｎｍから遠ざかれば、例えば、４００ｎｍや７５０ｎｍの光は干渉を起こしきれない分、わずかに反射してくる。従って、この層の厚さが変化することで、反射してくる光の分光特性が変わり、その反射してくるわずかな光の構成も変わってくる。これが従来の膜厚測定方法である。

上記の従来の膜厚測定方法に対して、本発明の膜厚測定方法によれば、３８０ｎｍ程度の可視光域に近い紫外線の場合である。３８０ｎｍ×１／４＝９５ｎｍ、９５ｎｍ×１．３５＝６６．７ｎｍ、すなわち、膜厚６６．７ｎｍのとき全干渉を起こし、１３０ｎｍ程度でも全干渉を起こす。厚さ６６．７ｎｍのときは、ＵＶ波長３８０ｎｍの１／４波長なので、反射光は最も少ない状態となる。

また、１３０ｎｍの場合は、１／２波長なので反射光は倍増され、最も明るくなる。従って、６６．７〜１３０ｎｍの間で膜厚が変化するのであれば、３８０ｎｍ程度の紫外光を用いることで、１００ｎｍを中心に厚さの変化がそのままの明暗で表示されることになる。

以下、本発明の反射防止フィルムの反射防止層の膜厚を測定する方法において、直線ライン状紫外照明光を用いた測定装置を用いた一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明装置Ａの全体斜視図であり、１は、紫外波長域を含む光源装置、４は、可視光源装置より発する光の波長域のうち前記干渉を起こす紫外波長域の光を選択する紫外光透過光学フィルター、２は、光源装置１の光発生位置に基端部２ａが接続されて、該光源装置１から発する紫外波長域を含む可視光をライン状にガイドするライン状ライトガイド、３は、そのライン状ライトガイド２の先端部２ｂが接続された矩形状のプレート状ライトガイド、１１は、ＣＣＤカメラ等の光像検出手段、１２は、紫外域波長３６０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の紫外域の長波長側に６０〜７０％程度の高い透過率を持つ撮像レンズ部（例えば光学ガラスＢＫ７を用いた高透過率レンズ）、Ｂは、被検査体、Ｓは被検査体Ｂの幅Ｗ方向に照射された照明幅ｄの直線ライン状紫外照明光である。

前記矩形状のプレート状ライトガイド３は、その下端部を被検査体Ｂに向かって、その検査体Ｂの幅Ｗ方向に平行に固定配置されている。

前記光源装置１から発した紫外波長域を含む可視光は、紫外波長域の光を選択する紫外光透過光学フィルター４を透って、ライン状ライトガイドの干渉を起こす紫外波長域のみの光Ｌ１を、該光源装置１に接続したライン状ライトガイド２の基端部２ａに入射し、その基端部２ａからライン状ライトガイド２に沿って、そのガイド２先端部２ｂにライン状にガイドする。

ライン状ライトガイド２の先端部２ｂは、被検査体Ｂの幅Ｗ方向に平行に固定配置した矩形状のプレート状ライトガイド３の上端部に接続して取り付けられていて、紫外波長域のみの光Ｌ１はライン状ライトガイド２の先端部２ｂからプレート状ライトガイド３内部に照射され、そのガイド３内部を透って下端部から、照明幅ｄの直線ライン状紫外照明光Ｌ１として、被検査体Ｂの表面に照射されるようになっている。なお、本発明装置において、光源装置１は１基乃至複数基を配置することができ、また、ライン状ライトガイド２は、各光源装置１に対して１本乃至複数本を接続することができ、また、プレート状ライ
トガイド３の上端部に対しては１本乃至複数本を接続することができる。

図１に示す紫外波長域を含む光源装置１は、水銀放電ランプを用いた紫外波長域を多く含む可視光も発するランプハウス型の光源装置であり、このランプから発する光線は紫外光域から可視光域までの様々な波長の光を発するものであり、実際は、２００ｎｍ〜７００ｎｍ近傍までの様々な波長の光が発せられる。

２００ｎｍ〜７００ｎｍ近傍までの様々な波長のうち、可視光域の波長は、４００ｎｍ以上〜７００ｎｍ以下程度であるが、紫外光域の波長は、２００ｎｍ〜４００ｎｍ未満程度であり、その紫外光域の波長の中では、特に３００ｎｍ〜４００未満ｎｍ、あるいは３６０ｎｍ〜４００ｎｍ未満程度までの紫外光が最も強く発せられる。

本発明装置のように紫外波長域を含む光源装置１による光源を使う直線ライン状紫外照明光Ｌによる照明検査の場合、まず、光像検出手段１１であるカメラ（例えば、リニア型ＣＣＤカメラ）の感度は、紫外光専用カメラを使わない限りは、紫外光域よりも可視光域に強く出ているため、たとえ紫外光によって被検査体の何かを光像として検出したとしても、よりカメラ感度の高い可視光によって紫外光による被検査体の光像は全て消されてしまうか、映像として判別し難くなる。

そのために、紫外波長域を含む可視光源装置１による光源光のうち、波長４００ｎｍ以上の可視光は全てカットして、紫外光のみとする必要がある。また、紫外光であっても、３５０ｎｍ以下の短波長の紫外光は、ライン状ライトガイド２、プレート状ライトガイド３などのライトガイドに一般的に用いられる多成分グラスファイバーや、レンズに劣化をもたらす現象があるため、石英製のファイバーやレンズを使わない限り、これもまたカットする必要がある。石英製の場合はその限りでない。

よって、本発明装置においては、紫外波長域を含む可視光源装置１のランプハウス中には、波長３５０ｎｍ〜４００ｎｍ未満までの光Ｌ１を透すフィルター４が装着されるものである。

可視光源装置１からは、ライン状ライトガイド２とプレート状ライトガイド３とがこの順に接続され、フィルター４を透過した光Ｌ１を、プレート状ライトガイド３によって照明幅ｄの直線ライン状紫外照明光Ｌ１として、その照明光Ｌ１によって照明された被検査体Ｂ（例えば、連続的に移動するシートＢ、あるいは静止状態のシートＢ）の表面にて反射した反射光Ｌ２による光像が、光像検出手段１１のレンズ１２を通して、リニア型ＣＣＤカメラ（ラインＣＣＤカメラ）等の光像検出手段１１にて撮像される。

撮像されるこの画像により、正常厚みの部分はおよそ１２８階調に、それ以上厚い部分は白っぽく薄いところは暗く表示される。

上記の反射防止フィルムの反射防止層の膜厚を測定する方法により、ウエブ状の反射防止フィルムの製造中、フィルム走行状態でフィルム全巾にわたり連続的に反射防止層の膜厚を測定することができる。この測定方法により、反射防止フィルムの製造中、反射防止層の均一な膜厚の管理が可能となる。

本発明の反射防止フィルムの反射防止層の膜厚を測定する方法の一例を説明する説明図である。

符号の説明

Ａ…検査装置
Ｂ…被検査体
１…紫外光を含む可視光源装置
２…ライン状ライトガイド
２ａ…ガイド基端部
２ｂ…先端部
３…プレート状ライトガイド
４…光学フィルター
１１…光像検出手段
１２…光学レンズ部

Claims (1)

1. 紫外線波長域を含む光源装置と、波長３５０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の光を透過する紫外線透過光学フィルターと、前記光源装置から発する紫外波長域を含む可視光をライン状にガイドするライン状ライトガイドと、被検査体である反射防止フィルムの幅方向に平行に固定配置されたプレート状ライトガイドと、紫外域波長３６０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の紫外線の長波長側に６０〜７０％の高い透過率を持つ撮像レンズ部と、光像検出手段であるリニア型ＣＣＤカメラと、を少なくとも具備する測定装置を用いた、ウェブ状反射防止フィルム製造中の該反射防止フィルム走行状態での反射防止フィルム全幅の反射防止層の膜厚を管理する方法であって、
   前記紫外線透過光学フィルターが装着された前記光源装置から、前記ライン状ライトガイドとプレート状ライトガイドとがこの順に接続されており、
   前記紫外線透過光学フィルターを透過した光を、前記プレート状ライトガイドによって直線ライン状紫外照明光とし、
   前記直線ライン状紫外照明光を反射防止フィルムの表面に、かつ該反射防止フィルムの全幅にわたり照明し、
   前記反射防止フィルムの表面にて反射した反射光による光像を、前記撮像レンズ部を通して光像検出手段である前記リニア型ＣＣＤカメラにて撮像したとき、
   前記撮像された画像が、反射防止フィルムの反射防止層の膜厚が６６．７〜１３０ｎｍの間で変化するのであれば、前記膜厚が１００ｎｍの部分を中心に膜厚の変化がそのままの明暗で表示されることを特徴とする反射防止フィルムの反射防止層の膜厚を管理する方法。

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