JP6542970B2 - Method of manufacturing antireflective film - Google Patents

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Description

本発明は、スパッタリングにより薄膜を形成する反射防止膜の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an antireflective film in which a thin film is formed by sputtering.

従来、ベースフィルムをキャンロールに巻付けながら走行させ、スパッタリングによってベースフィルム表面に薄膜を形成することが行われている(例えば、特許文献1、2参照)。例えば、反射防止膜を作製する場合、SiO、MgF等の低屈折材料と、Nb、TiO等の高屈折材料とを複数層形成し、各層の膜厚を調整しながら、全体として予め光学設計された薄膜構成となるように光学膜を連続的にベースフィルムに成膜する。 Conventionally, a base film is run while being wound around a can roll, and a thin film is formed on the surface of the base film by sputtering (see, for example, Patent Documents 1 and 2). For example, in the case of producing an antireflective film, a plurality of low refractive materials such as SiO 2 and MgF and high refractive materials such as Nb 2 O 5 and TiO 2 are formed to adjust the film thickness of each layer. The optical film is continuously formed on the base film so as to have a thin film configuration optically designed in advance.

特開2000−080185号公報JP 2000-080185 A 特開2007−224322号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-224322

しかしながら、近年のベースフィルム幅の増加に伴い、各層の成膜において幅方向の成膜厚み誤差を許容範囲内にすることが困難となっている。   However, with the increase in base film width in recent years, it is difficult to make the film thickness error in the width direction within the allowable range in film formation of each layer.

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、幅方向に均一な厚みの薄膜を形成することができる反射防止膜の製造方法を提供する。   The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and provides a method of manufacturing an antireflective film capable of forming a thin film having a uniform thickness in the width direction.

前述の目的を達成するために、本発明に係る反射防止膜の製造方法は、薄膜形成装置を用いて偏光フィルム上に多層の薄膜からなる反射防止膜を形成する反射防止膜の製造方法であって、(イ)前記薄膜形成装置に備わる所定のスパッタ室を通電して、調整用基材フィルム上に、前記多層の薄膜からなる前記反射防止膜のうち任意の単層の薄膜を目標とする厚みより厚く形成する工程と、(ロ)前記単層の薄膜の幅方向の反射特性を測定し、反射スペクトルのピーク波長又はボトム波長が所望の範囲に該当することを確認する工程と、(ハ)任意の他の層について、前記(イ)の工程と前記(ロ)の工程を繰り返す工程と、(ニ)前記(イ)〜(ハ)の工程で使用される前記所定のスパッタ室を全て通電し、前記調整用基材フィルム上に多層の薄膜からなる前記反射防止膜を形成する工程と、(ホ)前記反射防止膜の幅方向の反射特性を測定し、反射スペクトルのピーク波長及び色相が所望の範囲に該当することを確認する工程と、(へ)前記(ホ)の工程で前記所望の範囲に該当しない場合、該当するスパッタ室のガスの流量、スパッタ電圧を調整する工程と、(ト)前記調整用基材フィルムを偏光板フィルムに切り替え、本成膜を行う工程と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, the method for producing an antireflective film according to the present invention is a method for producing an antireflective film for forming an antireflective film composed of multiple thin films on a polarizing film using a thin film forming apparatus. (A) A predetermined sputtering chamber provided in the thin film forming apparatus is energized to target a thin film of any single layer of the antireflective film consisting of the thin film of the multilayer on the adjustment base film (B) measuring the reflection characteristics of the thin film of the single layer in the width direction to determine that the peak wavelength or bottom wavelength of the reflection spectrum falls within a desired range; And (4) repeating the above-mentioned step (i) and the above-mentioned step (ii) for any other layer, and (iv) all the predetermined sputtering chambers used in the steps (ii) to (iii). Energize, multi-layered on the adjustment base film And forming the anti-reflection film made of film, and a step of confirming that corresponds to (e) the reflective properties of the width direction of the antireflection film was measured, ranging peak wavelength and color of the reflection spectrum of the desired (H) adjusting the gas flow rate and sputtering voltage of the corresponding sputtering chamber when the desired range is not included in the step (E), and (G) adjusting the base film for adjusting the polarizing plate film And the step of carrying out the main film formation.

また、本発明に係る反射防止膜の製造方法は、前記(イ)〜(ハ)の工程において、フィルム速度を低下させて成膜厚さを大きくして幅方向の光学厚み分布を調整することがこのましい。   In the method for producing an antireflective film according to the present invention, in the steps (i) to (iii), the film speed is decreased to increase the thickness of the formed film, and the optical thickness distribution in the width direction is adjusted. I am afraid.

また、本発明に係る反射防止膜の製造方法は、前記(ロ)の工程において、前記反射スペクトルのピーク波長又はボトム波長が450nm以上650nm以下の範囲になるように前記フィルム速度を設定することとしてもよく、さらに、前記(ヘ)の工程において、各層について単層の幅方向の前記反射スペクトルの前記ピーク波長又は前記ボトム波長が±15nm以内となるように前記ガスの流量、前記スパッタ電圧を調整することとしてもよい。   Further, in the method for producing an antireflective film according to the present invention, in the step (b), the film speed is set so that the peak wavelength or the bottom wavelength of the reflection spectrum is in the range of 450 nm to 650 nm. In the step (f), the flow rate of the gas and the sputtering voltage may be adjusted so that the peak wavelength or the bottom wavelength of the reflection spectrum in the width direction of the single layer in each layer is within ± 15 nm. You may do it.

本発明によれば、基材フィルム上に形成された薄膜の幅方向の光学特性に基づいて、幅方向に設けられた各ガスノズルからの反応ガスの流量を制御するため、幅方向に均一な厚みの薄膜を形成することができる。   According to the present invention, in order to control the flow rate of the reaction gas from each gas nozzle provided in the width direction based on the optical characteristics in the width direction of the thin film formed on the base film, the uniform thickness in the width direction Thin films can be formed.

本発明の一実施の形態に係る薄膜形成装置の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the thin film forming apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 光学測定システムを示す図である。FIG. 1 shows an optical measurement system. 光学ヘッドの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an optical head. 光学ヘッドの他例を示す図である。It is a figure which shows the other example of an optical head. スパッタ室の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of a sputter | spatter chamber. 防着板の斜視図である。It is a perspective view of a protection board. ガスノズルの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a gas nozzle. スパッタ室のガスの流量を制御する制御システムを示す図である。It is a figure which shows the control system which controls the gas flow rate of a sputter | spatter chamber. 本発明の一実施の形態に係る光学膜の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the optical film which concerns on one embodiment of this invention. 実施例における反射防止膜の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the anti-reflective film in an Example. 5層目のSiO単層の幅方向のピーク波長を示すグラフである。It is a graph which shows the peak wavelength of the width direction of the 5th SiO 2 single layer. 2層目の膜厚と反射スペクトルとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of 2nd layer, and a reflection spectrum. 2層目の膜厚と色相との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of 2nd layer, and a hue. 2層目の膜厚とY値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of 2nd layer, and Y value. 3層目の膜厚と反射スペクトルとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of 3rd layer, and a reflection spectrum. 3層目の膜厚と色相との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of a 3rd layer, and a hue. 3層目の膜厚とY値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of 3rd layer, and Y value. 4層目の膜厚と反射スペクトルとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of a 4th layer, and a reflection spectrum. 4層目の膜厚と色相との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of a 4th layer, and a hue. 4層目の膜厚とY値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of 4th layer, and Y value. 5層目の膜厚と反射スペクトルとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of a 5th layer, and a reflection spectrum. 5層目の膜厚と色相との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of a 5th layer, and a hue. 5層目の膜厚とY値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of 5th layer, and Y value.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
1. 薄膜形成装置
1.1 薄膜形成装置の全体概要
1.2 光学特性の測定部
1.3 スパッタ室
1.4 反応性ガスの供給部
1.5 スパッタ室の制御
2.薄膜形成方法
3.光学膜の製造方法
4.実施例
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail in the following order with reference to the drawings.
1. Thin film forming apparatus 1.1 Overall outline of thin film forming apparatus 1.2 Measurement section of optical characteristics 1.3 Sputtering chamber 1.4 Reactive gas supply unit 1.5 Control of sputtering chamber 2. Thin film formation method Method of producing optical film Example

<1.薄膜形成装置>
本発明の実施の形態に係る薄膜形成装置は、基材フィルムが長手方向に連続的に供給され、基材フィルム上に形成された薄膜の幅方向の光学特性を測定する測定部と、基材フィルムの幅方向に複数のガスノズルが設けられ、ターゲット近傍に反応性ガスを供給する供給部と、測定部における幅方向の光学特性に基づいて、各ガスノズルから噴出する反応性ガスの流量を制御する制御部とを備え、長手方向及び幅方向に均一な厚みの薄膜を形成可能としたものである。
<1. Thin film forming device>
In a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, a base material film is continuously supplied in the longitudinal direction, and a measurement unit that measures the optical characteristics in the width direction of the thin film formed on the base film A plurality of gas nozzles are provided in the width direction of the film, and the flow rate of reactive gas spouted from each gas nozzle is controlled based on the supply section for supplying reactive gas near the target and the optical characteristics in the width direction in the measurement section. A control unit is provided, and a thin film having a uniform thickness in the longitudinal direction and the width direction can be formed.

また、具体的な構成として、供給部と、ターゲットに電圧を印加するスパッタ電極と、成膜中における基材フィルムの幅方向のプラズマの発光スペクトルを測定するプラズマ測定部とを有する成膜部を備えることが好ましい。これにより、制御部は、測定部における幅方向の光学特性及びプラズマ測定部における発光スペクトルに基づいて、各ガスノズルから噴出する反応性ガスの流量及びターゲットに印加する電圧を制御することができ、幅方向により均一な厚みの薄膜を形成することが可能となる。   In addition, as a specific configuration, there is provided a film forming unit including a supply unit, a sputter electrode for applying a voltage to the target, and a plasma measuring unit for measuring the emission spectrum of plasma in the width direction of the base film during film formation. It is preferable to have. Thus, the control unit can control the flow rate of the reactive gas ejected from each gas nozzle and the voltage applied to the target based on the optical characteristics in the width direction in the measurement unit and the emission spectrum in the plasma measurement unit. It becomes possible to form a thin film of more uniform thickness in the direction.

また、具体的な構成として、基材フィルムを長手方向に巻き出す巻出部と、成膜部が基材フィルムの長手方向に複数配置された成膜ユニットと、成膜ユニットにて薄膜が形成された基材フィルムを巻き取る巻取部とを備えることが好ましい。これにより、基材フィルムの巻き出しから巻き取りまでに、多層の薄膜を形成することができる。また、測定部は、成膜部の後にそれぞれ設置されることが好ましいが、少なくとも最後の成膜部の後、すなわち成膜ユニットと巻取部との間に設置されることが好ましい。これにより、単層の薄膜又は多層の薄膜の両者の光学特性を測定することができる。   In addition, as a specific configuration, a thin film is formed by an unwinding unit for unwinding the base film in the longitudinal direction, a film forming unit in which a plurality of film forming units are arranged in the longitudinal direction of the base film, and a film forming unit It is preferable to provide a winding unit that winds the base film. Thereby, a multilayer thin film can be formed from unwinding to winding of a base film. The measuring unit is preferably installed after the film forming unit, but is preferably installed at least after the last film forming unit, that is, between the film forming unit and the winding unit. Thereby, it is possible to measure the optical properties of both a single layer thin film or a multilayer thin film.

以下、薄膜形成装置の具体的な構成について詳細に説明する。具体例として示す薄膜形成装置は、基材フィルムであるベースフィルムをキャンロールに巻付けながら走行させ、スパッタリングによってベースフィルム表面に薄膜を形成するものである。   Hereinafter, the specific configuration of the thin film forming apparatus will be described in detail. A thin film forming apparatus shown as a specific example is one that is made to travel while winding a base film which is a base film around a can roll, and forms a thin film on the surface of the base film by sputtering.

<1.1 薄膜形成装置の全体概要>
図1は、本発明の一実施の形態に係る薄膜形成装置の概略を示す斜視図である。この薄膜形成装置は、巻出部である巻出ロール11からベースフィルム1を供給し、薄膜が形成されたベースフィルム1を巻取部である巻取ロール12によって巻き取る。また、真空チャンバー内に成膜ユニットである第1の成膜室ユニット及び第2の成膜室ユニットを備える。真空チャンバーは、空気の排出を行う真空ポンプと接続され、所定の真空度に調整可能である。
<1.1 Overview of thin film deposition system>
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This thin film forming apparatus supplies the base film 1 from the unwinding roll 11 which is an unwinding part, and takes up the base film 1 on which the thin film is formed by the winding roll 12 which is a winding part. Further, a first film forming chamber unit and a second film forming chamber unit, which are film forming units, are provided in the vacuum chamber. The vacuum chamber is connected to a vacuum pump that discharges air and is adjustable to a predetermined degree of vacuum.

第1の成膜室ユニット及び第2の成膜室ユニットは、それぞれ第1のキャンロール21及び第2のキャンロール22を備え、キャンロール21、22の外周面に対向するように成膜部であるスパッタ室SP1〜10を複数固定する。各スパッタ室SP1〜10には、後述するように、電極上に所定のターゲットが取り付けられるとともに、ベースフィルム1の幅方向に複数のガスノズルを有する供給部が設けられる。   The first film forming chamber unit and the second film forming chamber unit are provided with the first can roll 21 and the second can roll 22 respectively, and the film forming portion is opposed to the outer peripheral surface of the can rolls 21 and 22 A plurality of sputtering chambers SP1 to SP10 are fixed. In each of the sputtering chambers SP1 to SP10, a supply unit having a plurality of gas nozzles in the width direction of the base film 1 is provided while a predetermined target is mounted on the electrode as described later.

また、薄膜形成装置は、第1の成膜室ユニットと第2の成膜室ユニットとの間、すなわちスパッタ室SP5による成膜後に、光学特性を測定する測定部である光学モニター31を備える。これにより、第1の成膜室ユニット後の中間品の成膜を制御することができるとともに、後述する単層による調整時の調整時間を削減することができる。また、第2の成膜室ユニットの後、すなわちスパッタ室SP10による成膜後に光学特性を測定する測定部である光学モニター32を備える。これにより、第2の成膜室ユニット後の最終品の成膜の品質を確認することができる。   The thin film forming apparatus further includes an optical monitor 31 which is a measuring unit that measures optical characteristics between the first film forming chamber unit and the second film forming chamber unit, that is, after film formation by the sputtering chamber SP5. As a result, it is possible to control the film formation of the intermediate product after the first film forming chamber unit, and to reduce the adjustment time at the time of the adjustment by the single layer described later. In addition, an optical monitor 32, which is a measurement unit that measures optical characteristics after the second film forming chamber unit, that is, after film formation by the sputtering chamber SP10, is provided. Thus, the quality of film formation of the final product after the second film formation chamber unit can be confirmed.

光学モニター31、32は、後述するように、幅方向にスキャン可能な光学ヘッドにより、ベースフィルム1上に形成された薄膜の幅方向の光学特性を測定する。この光学モニター31、32により、例えば、光学特性として反射率のピーク波長を測定し、光学厚みに換算することにより、幅方向の光学厚み分布を得ることができる。   The optical monitors 31 and 32 measure the optical characteristics in the width direction of the thin film formed on the base film 1 with an optical head capable of scanning in the width direction as described later. An optical thickness distribution in the width direction can be obtained by, for example, measuring the peak wavelength of the reflectance as an optical characteristic by the optical monitors 31 and 32 and converting it to the optical thickness.

このような構成からなる薄膜形成装置は、巻出ロール11からベースフィルム1を繰出し、第1のキャンロール21及び第2のキャンロール22の搬送時にベースフィルム1上に薄膜を形成し、巻取ロール12によって巻取ることにより、多層の薄膜を得ることができる。ここで、光学モニター31、32によって、ベースフィルム1上に形成された薄膜の幅方向の光学特性を測定し、光学特性に基づいて、幅方向に設けられた各ガスノズルからの反応性ガスの流量を制御することにより、長手方向及び幅方向に均一な厚みの薄膜を形成することができる。   The thin film forming apparatus having such a configuration delivers the base film 1 from the unwinding roll 11, forms a thin film on the base film 1 when the first can roll 21 and the second can roll 22 are transported, and takes up the film. By winding with the roll 12, a multi-layered thin film can be obtained. Here, the optical characteristics of the thin film formed on the base film 1 in the width direction are measured by the optical monitors 31 and 32, and the flow rates of reactive gases from the respective gas nozzles provided in the width direction based on the optical characteristics. By controlling the film thickness, it is possible to form a thin film of uniform thickness in the longitudinal direction and the width direction.

<1.2 光学特性の測定部>
次に、光学モニター31、32にて光学特性を測定する光学測定システムについて説明する。図2は、光学測定システムを示す図である。光学測定システムは、光学ヘッド331を有する光学測定部33と、光学ヘッド331をベースフィルムの幅方向に移動させる駆動部34と、光学ヘッド331に光を供給する光源35と、光学ヘッド331で受光した光のスペクトルを測定する分光器36と、所望のスペクトルの測定結果を出力する測定制御部37とを備える。
<1.2 Measurement section of optical characteristics>
Next, an optical measurement system for measuring optical characteristics by the optical monitors 31 and 32 will be described. FIG. 2 shows an optical measurement system. The optical measurement system includes an optical measurement unit 33 having an optical head 331, a drive unit 34 for moving the optical head 331 in the width direction of the base film, a light source 35 for supplying light to the optical head 331, and light reception by the optical head 331. And a measurement control unit 37 for outputting a measurement result of a desired spectrum.

光学測定部33は、ベースフィルム上の薄膜に対して光を照射する投光部と、基材フィルム上の薄膜からの反射光を受光する受光部とを有する光学ヘッド331と、ベースフィルムを透過した光を吸収する光吸収面を有する測定ロール335とを備える。光学ヘッド331をベースフィルムの幅方向に移動させることにより、ベースフィルム上に形成された薄膜の幅方向について、反射率、反射色相、反射スペクトルのピーク波長・ボトム波長等の反射特性を測定することができる。   The optical measurement unit 33 transmits the base film through an optical head 331 having a light projecting unit that emits light to the thin film on the base film, and a light receiving unit that receives reflected light from the thin film on the base film. And a measuring roll 335 having a light absorbing surface for absorbing the light. Measuring the reflection characteristics such as reflectance, reflection hue, peak wavelength and bottom wavelength of reflection spectrum in the width direction of the thin film formed on the base film by moving the optical head 331 in the width direction of the base film Can.

具体的な構成として、光学ヘッド331には、カム従動子332がトラバースカム333のカム溝に噛合走行するように取り付けられる。トラバースカム333は、駆動部34に連接され、螺旋状又は反転螺旋状のカム溝が長手方向の表面に刻設される。また、カム従動子332の安定走行を図るためにガイドレール334が設けられる。そして、トラバースカム333が一定間隔で反転する回転運動又は一方向の回転運動によって、トラバースカム333上をカム従動子332が往復運動し、カム従動子332に取り付けた光学ヘッド331がガイドレール334に沿って往復走行する。また、測定ロール335は、表面反射の低いいわゆるブラックロールであり、ベースフィルムを透過した光を吸収する。   As a specific configuration, a cam follower 332 is attached to the optical head 331 so as to run in mesh with the cam groove of the traverse cam 333. The traverse cam 333 is connected to the drive unit 34, and a spiral or reverse spiral cam groove is engraved on the longitudinal surface. In addition, a guide rail 334 is provided to ensure stable travel of the cam follower 332. The cam follower 332 reciprocates on the traverse cam 333 by the rotational movement or the one-way rotational movement in which the traverse cam 333 is reversed at a constant interval, and the optical head 331 attached to the cam follower 332 is attached to the guide rail 334 Travel along a round trip. The measurement roll 335 is a so-called black roll with low surface reflection, and absorbs light transmitted through the base film.

駆動部34は、測定制御部37に接続され、測定制御部37からの命令により、光学ヘッド331をベースフィルムの幅方向の所定の位置に移動させる。光源35は、光ファイバを介して光学ヘッド331へ光を導く。また、分光器36は、光ファイバを介して光学ヘッド331から光を受光し、スペクトル等を測定する。測定制御部37は、分光器36におけるスペクトル等を演算処理し、反射率、反射色相、反射スペクトルのピーク波長・ボトム波長等の反射特性を出力する。また、光学ヘッド331をベースフィルムの幅方向の所定の位置に移動させ、所定位置の反射特性を得る。例えば、幅方向に50mm間隔で25点測定することにより、1300mm幅のベースフィルムの反射特性を幅方向に測定することができる。   The drive unit 34 is connected to the measurement control unit 37, and moves the optical head 331 to a predetermined position in the width direction of the base film according to an instruction from the measurement control unit 37. The light source 35 guides light to the optical head 331 through an optical fiber. In addition, the spectroscope 36 receives light from the optical head 331 via an optical fiber, and measures the spectrum and the like. The measurement control unit 37 performs arithmetic processing on the spectrum and the like in the spectroscope 36, and outputs reflection characteristics such as reflectance, reflection hue, and peak wavelength / bottom wavelength of the reflection spectrum. In addition, the optical head 331 is moved to a predetermined position in the width direction of the base film to obtain reflection characteristics at the predetermined position. For example, by measuring 25 points at intervals of 50 mm in the width direction, it is possible to measure the reflection characteristics of the base film of 1300 mm width in the width direction.

図3は、光学ヘッドの一例を示す図である。この光学ヘッドは、投光部と受光部とが同軸上に配置された同軸光学系38である。この同軸光学系38は、PET(polyethylene terephthalate)、TAC(Tri Acetyl Cellulose)等の透明基材上にAR(Anti−Reflection)膜が形成された単層基材に有効である。   FIG. 3 is a view showing an example of the optical head. The optical head is a coaxial optical system 38 in which a light emitting unit and a light receiving unit are coaxially arranged. The coaxial optical system 38 is effective for a single layer substrate in which an AR (Anti-Reflection) film is formed on a transparent substrate such as PET (polyethylene terephthalate) or TAC (Tri Acetic Cellulose).

また、図4は、光学ヘッドの他例を示す図である。この光学ヘッドは、ベースフィルム上の薄膜に対して斜め方向から光を照射する投光部39と、斜め方向から照射された光の反射光を受光する受光部40とを有する2軸光学系である。また、2軸光学系の光学ヘッドは、投光部39から照射される光を偏光する偏光板39aを配置する。これにより、透明基材上に偏光膜、AR膜がこの順に形成された多層基材に対して偏光膜上のAR膜特性のみを測定することができる。   FIG. 4 is a view showing another example of the optical head. This optical head is a biaxial optical system having a light projecting portion 39 for irradiating light to the thin film on the base film in an oblique direction, and a light receiving portion 40 for receiving the reflected light of the light irradiated from the oblique direction. is there. In addition, in the optical head of the biaxial optical system, a polarizing plate 39 a that polarizes the light emitted from the light emitting unit 39 is disposed. Thereby, only the AR film characteristic on a polarizing film can be measured to a multilayer substrate in which a polarizing film and an AR film are formed in this order on a transparent substrate.

<1.3 スパッタ室>
次に、キャンロール21、22の外周面に対向するように固定されたスパッタ室について説明する。スパッタ室で用いられるスパッタ法としては、マグネトロンスパッタ法、直流グロー放電や高周波によって発生させたプラズマを利用するだけの2極スパッタ方式、熱陰極を付加する3極スパッタ方式などを用いることができる。
<1.3 Sputtering chamber>
Next, the sputtering chamber fixed so as to face the outer peripheral surface of the can rolls 21 and 22 will be described. As a sputtering method used in the sputtering chamber, a magnetron sputtering method, a two-pole sputtering method only using plasma generated by direct current glow discharge or high frequency, a three-pole sputtering method adding a hot cathode, or the like can be used.

本実施の形態では、成膜速度の高速化の観点から、マグネトロンスパッタ法を用いることが好ましい。マグネトロンスパッタ法では、磁界がプラズマを閉じ込め、電界の影響下で移動する電子の経路長を増加させることによって、ガス原子−電子衝突の確率を増大させ、ターゲット付近に高密度プラズマを生成させ、成膜速度の高速化を可能にすることができる。   In the present embodiment, it is preferable to use a magnetron sputtering method from the viewpoint of increasing the deposition rate. In the magnetron sputtering method, the magnetic field confines the plasma and increases the path length of the electrons moving under the influence of the electric field, thereby increasing the probability of gas atom-electron collision and generating a high density plasma near the target. It is possible to enable speeding up of the membrane speed.

図5は、スパッタ室の概略を示す断面図である。このスパッタ室は、一対のターゲット41a、41bが設置可能であり、ターゲット表面に磁場を形成する磁場発生源42a、42bと、ターゲットに印加するためのスパッタ電極43a、43bと、ターゲット近傍にガスを供給する供給部44a、44bと、不要部分への膜の堆積を防止する防着板45とを備える。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the sputtering chamber. In this sputtering chamber, a pair of targets 41a and 41b can be installed, and magnetic field sources 42a and 42b for forming a magnetic field on the target surface, sputter electrodes 43a and 43b for applying to the target, and gas in the vicinity of the targets It has the supply parts 44a and 44b, and the adhesion prevention plate 45 which prevents the film deposition on the unnecessary part.

ターゲット41a、41bとしては、Si、Nb、Al、Ti、Mo、ITOなど、薄膜の組成に応じて適宜選択される。   The targets 41a and 41b are appropriately selected according to the composition of the thin film, such as Si, Nb, Al, Ti, Mo, or ITO.

磁場発生源42a、42bは、永久磁石又は電磁石からなり、電場と磁場の直交するマグネトロン放電を利用可能とする。例えば、ターゲットのスパッタ面に平行に設けられた略長円形状の平板上に、長手方向にのびる中心線上に配置した中央磁石と、この中央磁石の周囲を囲うように環状(無端状)に配置した周辺磁石とが極性を変えて設置される。   The magnetic field sources 42a and 42b consist of permanent magnets or electromagnets, and make it possible to use a magnetron discharge in which the electric field and the magnetic field are orthogonal. For example, on a substantially oval flat plate provided parallel to the sputtering surface of the target, a central magnet disposed on the center line extending in the longitudinal direction, and an annular (endless) disposed so as to surround the periphery of the central magnet And the surrounding magnets are installed with different polarities.

スパッタ電極43a、43bは、それぞれ1対のカソード/アノードをベースフィルムの幅と略同程度の長さで配置される。そして、公知の構造により、ターゲットに負の直流電圧又は高周波電圧が印加可能となっている。   Sputtering electrodes 43a and 43b each have a pair of cathode / anode arranged with a length substantially the same as the width of the base film. Further, a negative DC voltage or a high frequency voltage can be applied to the target by a known structure.

供給部44a、44bは、ターゲットの長手方向、すなわちベースフィルムの幅方向に複数のガスノズルが設けられ、反応性ガスを所定の流量で導入する。反応性ガスとしては、薄膜の組成に応じて適宜選択され、酸素、窒素、炭素、水素、またはこれらの混合ガスなどが用いられる。   The supply units 44a and 44b are provided with a plurality of gas nozzles in the longitudinal direction of the target, that is, in the width direction of the base film, and introduce a reactive gas at a predetermined flow rate. The reactive gas is appropriately selected according to the composition of the thin film, and oxygen, nitrogen, carbon, hydrogen, or a mixed gas of these or the like is used.

防着板45は、キャンロール上のベースフィルムとターゲットとの間に配置され、例えば一対のターゲット41a、41bの幅方向の長さと、ベースフィルムの幅方向の長さとからなる長方形と略同一のサイズの窓を有する。防着板45は、電気的にアノード/カソードからフロートしており、その材質は耐熱性を有していれば特に限定されるものではない。   The adhesion preventing plate 45 is disposed between the base film on the can roll and the target, and is substantially the same as, for example, a rectangle formed of the length in the width direction of the pair of targets 41a and 41b and the length in the width direction of the base film. With a window of size. The adhesion preventing plate 45 is electrically floated from the anode / cathode, and the material is not particularly limited as long as it has heat resistance.

図6は、図5に示す防着板の斜視図である。図6に示すように、防着板45は、幅方向の側面及び長手方向の側面に開口45a、45bを有し、さらに窓の外側上面にも開口45cを有する。防着板45に開口部を設けることにより、ガスの排気面積が増加し、ガス流量の制御性を向上させることができる。   FIG. 6 is a perspective view of the anti-adhesion plate shown in FIG. As shown in FIG. 6, the adhesion preventing plate 45 has openings 45a and 45b on the side in the width direction and the side in the longitudinal direction, and further has an opening 45c on the outer upper surface of the window. By providing the opening in the adhesion preventing plate 45, the gas exhaust area can be increased, and the controllability of the gas flow rate can be improved.

このような構成のスパッタ室によれば、1つの成膜室内に一対のターゲット41a、41bが設置可能であるため、成膜速度を向上させるとともに、緻密で、応力の強い膜を成膜することができる。   According to the sputtering chamber having such a configuration, since the pair of targets 41a and 41b can be installed in one film forming chamber, it is possible to improve the film forming speed and form a dense, stress-resistant film. Can.

また、カソード、アノード間にスパッタを行うための電圧を印加する方法は、特に限定されるものではなく、2つのターゲット間に交流電圧を印加する方法、1つのターゲットに対してDCパルス電源で電圧を印加する方法、2つのターゲットに対し交互にDCパルス電源で電圧印加を行う所謂バイポーラ方式のDMS法などを利用することができる。例えば、一対のターゲット41a、41bに交流電圧が印加した場合、各ターゲット41a、41bがアノード電極、カソード電極に交互に切替わり、アノード電極及びカソード電極間にグロー放電を生じさせてプラズマ雰囲気が形成される。ここで、磁場発生源42a、42bで発生させた磁界がプラズマを閉じ込め、電界の影響下で移動する電子の経路長を増加させることによって、ガス原子−電子衝突の確率を増大させ、ターゲット付近に高密度プラズマが生成される。そして、プラズマ雰囲気中のイオンがカソード電極となった一方のターゲット41a、41bに向けて加速されて衝撃し、ターゲット原子が飛散されることにより、ベースフィルム表面に薄膜が形成される。   Moreover, the method of applying a voltage for performing sputtering between the cathode and the anode is not particularly limited, and a method of applying an alternating voltage between two targets, a voltage with a DC pulse power supply to one target , And a so-called bipolar DMS method in which voltage application is alternately performed by a DC pulse power supply to two targets. For example, when an alternating voltage is applied to a pair of targets 41a and 41b, the targets 41a and 41b are alternately switched to the anode electrode and the cathode electrode, and glow discharge is caused between the anode electrode and the cathode electrode to form a plasma atmosphere. Be done. Here, the magnetic field generated by the magnetic field sources 42a and 42b confines the plasma and increases the path length of the electrons moving under the influence of the electric field, thereby increasing the probability of gas atom-electron collision, and in the vicinity of the target. A high density plasma is generated. Then, ions in the plasma atmosphere are accelerated toward one of the targets 41a and 41b which has become cathode electrodes and impacted, and the target atoms are scattered, whereby a thin film is formed on the surface of the base film.

<1.4 反応性ガスの供給部>
次に、スパッタ室において、ターゲットの長手方向、すなわちベースフィルムの幅方向に複数のガスノズルを備える供給部44a、44bについて説明する。
<1.4 Reactive gas supply unit>
Next, in the sputtering chamber, supply units 44a and 44b provided with a plurality of gas nozzles in the longitudinal direction of the target, that is, the width direction of the base film will be described.

図7は、ガスノズルの分解斜視図である。ガスノズル50は、反応性ガスとキャリアガスとを混合して噴出する。具体的には、複数の開口50aと、内部に反応性ガス用のガス管51とキャリアガス用のガス管52とを備え、混合室53で反応性ガスとキャリアガスとを混合し、複数の開口50aから混合ガスを噴出する。混合室53は、ターゲットの長手方向、すなわちベースフィルムの幅方向に複数設置され、混合室53毎、すなわちガスノズル毎に混合ガスの流量を制御可能となっている。   FIG. 7 is an exploded perspective view of the gas nozzle. The gas nozzle 50 mixes and jets reactive gas and carrier gas. Specifically, a plurality of openings 50a, a gas pipe 51 for reactive gas and a gas pipe 52 for carrier gas are provided inside, and the reactive gas and the carrier gas are mixed in the mixing chamber 53, and a plurality of The mixed gas is ejected from the opening 50a. A plurality of mixing chambers 53 are provided in the longitudinal direction of the target, ie, the width direction of the base film, and the flow rate of the mixed gas can be controlled for each mixing chamber 53, ie, each gas nozzle.

反応性ガスのガス管51は、ガスを導入する連結部と、連結部から管の開口51aが等間隔となるようにトーナメント状に分岐された配管とを備え、マスフローコントローラ55を介してガスを連結部から導入し、トーナメント状に分岐された配管を経由して複数の開口51aから均一にガスを放出する。また、キャリアガスのガス管52の構造は、特に限定されないが、反応ガス同様であることが好ましい。混合室53では、複数の開口51aから放出された反応性ガスと、別配管の複数の開口52aから放出されたキャリアガスとが混合され、複数の開口50aから混合ガスが均一に噴出される。   The gas pipe 51 for reactive gas includes a connecting portion for introducing the gas and piping branched from the connecting portion in a tournament shape so that the openings 51a of the pipe are equally spaced, and the gas is supplied via the mass flow controller 55 The gas is introduced uniformly from the plurality of openings 51a via the piping branched into a tournament shape. Further, the structure of the carrier gas gas pipe 52 is not particularly limited, but is preferably the same as the reaction gas. In the mixing chamber 53, the reactive gas released from the plurality of openings 51a and the carrier gas released from the plurality of openings 52a of the separate pipe are mixed, and the mixed gas is uniformly ejected from the plurality of openings 50a.

このような構成からなるガスノズル50によれば、ガス管51、52の複数の開口51a、52aから均等な流量でガスを噴出させることができるとともに、混合室53で反応性ガス及びキャリアガスを均一に混合することができ、各開口50aから均等な流量で混合ガスを噴出させることができる。また、ガス管51の連結部にマスフローコントローラを介してガスが導入されるため、ターゲットの長手方向、すなわちベースフィルムの幅方向に設置された各ガスノズルからのガスの流量を制御することができる。   According to the gas nozzle 50 having such a configuration, the gas can be ejected from the plurality of openings 51a and 52a of the gas pipes 51 and 52 at equal flow rates, and the reactive gas and the carrier gas can be made uniform in the mixing chamber 53. The mixed gas can be ejected from the respective openings 50a at a uniform flow rate. In addition, since the gas is introduced to the connection portion of the gas pipe 51 via the mass flow controller, the flow rate of gas from each gas nozzle installed in the longitudinal direction of the target, that is, the width direction of the base film can be controlled.

<1.5 スパッタ室の制御>
図8は、スパッタ室のガスの流量を制御する制御システムを示す図である。この制御システムは、複数のガスノズルを有する供給部44a、44bと、各ガスノズルに導入するガスの質量流量を制御するマスフローコントローラ55と、プラズマの発光スペクトルを測定するプラズマ測定部であるプラズマ発光モニター56と、マスフローコントローラ55におけるガスの流量やスパッタ電極に印加する電圧を制御するコントローラ57とを備える。
<1.5 Control of the sputtering chamber>
FIG. 8 is a diagram showing a control system for controlling the flow rate of gas in the sputtering chamber. This control system includes a supply unit 44a, 44b having a plurality of gas nozzles, a mass flow controller 55 for controlling the mass flow rate of gas introduced to each gas nozzle, and a plasma emission monitor 56 which is a plasma measurement unit for measuring the emission spectrum of plasma. And a controller 57 for controlling the flow rate of gas in the mass flow controller 55 and the voltage applied to the sputter electrode.

供給部44a、44bは、前述のようにノズル幅全域で均等な流量でガスを噴出させるための所謂トーナメント構造を有するガスノズルを、ターゲットの長手方向、すなわちベースフィルムの幅方向にガスノズルの開口が等間隔となるように配置している。ガスノズルをベースフィルムの幅方向に配置する数は、後述するプラズマの発光スペクトルを測定する測定窓の数以上であることが好ましい。また、ターゲットを挟んで対称の位置にあるガスノズルは、同一のマスフローコントローラ55から出力されたガスを導入することが好ましい。   As described above, the supply units 44a and 44b have a gas nozzle having a so-called tournament structure for ejecting gas at a uniform flow rate across the nozzle width, and the gas nozzle openings in the longitudinal direction of the target, ie, the width direction of the base film It is arranged to be an interval. The number of gas nozzles arranged in the width direction of the base film is preferably equal to or more than the number of measurement windows for measuring the emission spectrum of plasma described later. Further, it is preferable that the gas nozzles located at symmetrical positions sandwiching the target introduce the gas output from the same mass flow controller 55.

マスフローコントローラ55は、各ガスノズルに導入するガスの質量流量を計測し、流量を制御する。マスフローコントローラ55から出力された反応性ガスは、ガス管51の連結部に導入され、ガスノズルのノズル幅全域で均等な流量で噴出される。   The mass flow controller 55 measures the mass flow rate of the gas introduced to each gas nozzle and controls the flow rate. The reactive gas output from the mass flow controller 55 is introduced into the connecting portion of the gas pipe 51, and is ejected at a uniform flow rate over the entire nozzle width of the gas nozzle.

プラズマ発光モニター56は、成膜中におけるベースフィルムの幅方向のプラズマの発光スペクトルを測定する。スパッタ室には、スパッタの長手方向、すなわちベースフィルムの幅方向に透明な測定窓が複数設けられており、この測定窓からターゲットと対向するベースフィルムとの中間位置に光を導入し、成膜中に発生するプラズマの発光スペクトルの分光強度を測定する。   The plasma emission monitor 56 measures the emission spectrum of plasma in the width direction of the base film during film formation. In the sputtering chamber, a plurality of transparent measurement windows are provided in the longitudinal direction of sputtering, ie, in the width direction of the base film, and light is introduced from this measurement window to an intermediate position between the base film and the target facing the target. Measure the spectral intensity of the emission spectrum of the plasma generated inside.

コントローラ57は、幅方向の光学特性及び幅方向のプラズマの発光スペクトルに基づいて、各ガスノズルから噴出する反応性ガスの流量及びターゲットに印加する電圧を制御する。例えばターゲットとしてSiを用い、反応性ガスとしてOを用い、SiOを成膜する場合、SiOの幅方向の光学特性に基づく膜厚分布、及びプラズマ発光のSiOの主スペクトルの強度に基づいて、Oガスの流量及びSiターゲットに印加する電圧を制御する。また、例えばターゲットとしてNbを用い、反応性ガスとしてOを用い、Nbを成膜する場合、Nbの幅方向の光学特性に基づく膜厚分布、及びプラズマ発光のNbの主スペクトルの強度に基づいて、Oガスの流量及びNbターゲットに印加する電圧を制御する。 The controller 57 controls the flow rate of the reactive gas ejected from each gas nozzle and the voltage applied to the target based on the optical characteristic in the width direction and the emission spectrum of the plasma in the width direction. For example using Si as a target, the O 2 is used as reactive gas, when forming the SiO 2, film thickness distribution based on the width direction of the optical properties of SiO 2, and the main spectral intensity of the SiO 2 of the plasma emission Based on the control, the flow rate of O 2 gas and the voltage applied to the Si target are controlled. For example, when Nb 2 O 5 is formed by using Nb as a target and O 2 as a reactive gas, the film thickness distribution based on the optical characteristics in the width direction of Nb 2 O 5 and Nb 2 for plasma light emission The flow rate of O 2 gas and the voltage applied to the Nb target are controlled based on the intensity of the main spectrum of O 5 .

このような構成からなる制御システムは、ベースフィルムの幅方向に薄膜の光学特性を測定するポイント及びプラズマの発光スペクトルを測定するポイントを複数有するとともに、膜厚を補正する手段としてベースフィルムの幅方向に反応性ガスの流量を制御可能なガスノズルを複数有しているため、幅方向に均一な厚みの薄膜を形成することができる。   The control system having such a configuration has a plurality of points for measuring the optical characteristics of the thin film in the width direction of the base film and a plurality of points for measuring the emission spectrum of the plasma, and the width direction of the base film as a means for correcting the film thickness. Since a plurality of gas nozzles capable of controlling the flow rate of the reactive gas are provided, it is possible to form a thin film having a uniform thickness in the width direction.

<2.薄膜形成方法>
次に、前述した薄膜形成装置を用いた薄膜形成方法について説明する。
<2. Thin film formation method>
Next, a thin film forming method using the thin film forming apparatus described above will be described.

本発明の実施の形態に係る薄膜形成方法は、基材フィルムが長手方向に連続的に供給され、基材フィルム上に形成された薄膜の幅方向の光学特性を測定装置にて測定する測定工程と、測定装置における幅方向の光学特性に基づいて、基材フィルムの幅方向に複数設けられた各ガスノズルから噴出する反応性ガスの流量を制御し、薄膜を形成する成膜工程とを有する。これにより、幅方向に均一な厚みの薄膜を形成することができる。   The thin film forming method according to the embodiment of the present invention is a measuring process in which a substrate film is continuously supplied in the longitudinal direction and the optical characteristics in the width direction of the thin film formed on the substrate film are measured by a measuring device. And controlling the flow rate of the reactive gas ejected from each of the plurality of gas nozzles provided in the width direction of the base film based on the optical characteristics in the width direction of the measuring apparatus, and forming a thin film. Thus, a thin film having a uniform thickness in the width direction can be formed.

ここで、測定工程では、成膜中における基材フィルムの幅方向のプラズマの発光スペクトルを測定し、成膜工程では、幅方向の光学特性及び幅方向のプラズマの発光スペクトルに基づいて、各ガスノズルから噴出する反応性ガスの流量及びターゲットに印加する電圧を制御することが好ましい。これにより、幅方向の光学厚みが±3%以下の誤差で幅広、長尺の光学膜の形成が可能となる。   Here, in the measurement step, the emission spectrum of plasma in the width direction of the substrate film during film formation is measured, and in the deposition step, each gas nozzle is based on the optical characteristics of the width direction and the emission spectrum of plasma in the width direction. It is preferable to control the flow rate of the reactive gas spouted from the chamber and the voltage applied to the target. As a result, it is possible to form a wide and long optical film with an error of ± 3% or less in the optical thickness in the width direction.

<3.光学膜の製造方法>
次に、前述した薄膜形成装置を用いて、多層の光学膜を製造する光学膜の製造方法について説明する。
<3. Method of producing optical film>
Next, the manufacturing method of the optical film which manufactures a multilayer optical film using the thin film forming apparatus mentioned above is demonstrated.

図9は、本発明の一実施の形態に係る光学膜の製造方法を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る光学膜の製造方法は、基材フィルムを長手方向に第1の速度で連続的に供給し、各層について単層の薄膜を形成し、基材フィルムの幅方向の光学厚み分布を所定範囲に調整する調整工程S1と、基材フィルムを長手方向に第1の速度よりも速い第2の速度で連続的に供給し、多層の薄膜を形成する光学膜形成工程S2とを有する。   FIG. 9 is a flowchart showing a method of manufacturing an optical film according to an embodiment of the present invention. In the method of manufacturing an optical film according to the embodiment of the present invention, a base film is continuously supplied in the longitudinal direction at a first speed, and a thin film of a single layer is formed for each layer. An adjusting step S1 of adjusting the optical thickness distribution to a predetermined range, and an optical film forming step S2 of continuously supplying the base film in the longitudinal direction at a second speed higher than the first speed to form a multilayer thin film And.

目標となる各層の膜厚(光学厚み)は、事前に光学シミュレーションにより求める。例えば反射防止膜を偏光板上に成膜する場合、1層目のSiOを5nm、2層目のNbを20nm、3層目のSiOを35nm、4層目のNbを35nm、5層目のSiOを100nmと設定することにより、反射防止膜として機能させることができる。 The film thickness (optical thickness) of each layer to be a target is determined in advance by optical simulation. For example, when an antireflective film is formed on a polarizing plate, the first layer SiO x is 5 nm, the second layer Nb 2 O 5 is 20 nm, the third layer SiO 2 35 nm, and the fourth layer Nb 2 O By setting 5 to 35 nm and the fifth SiO 2 layer to 100 nm, it can function as an antireflective film.

前述した薄膜形成装置を用いて、偏光フィルム上に多層の薄膜からなる反射防止膜を形成する具体的な方法は、以下の通りである。
(イ)所定のスパッタ室を通電して、調整用の基材フィルム上に、多層の薄膜からなる反射防止膜のうち任意の単層の薄膜を目標とする厚みより厚く形成する工程
(ロ)単層の薄膜の反射特性を測定し、反射スペクトルのピーク値(又は、ボトム値)が、所望の範囲に該当することを確認する工程
(ハ)任意の他の層について、上記(イ)(ロ)を繰り返す工程
(ニ)上記の(イ)〜(ハ)で使用される所定のスパッタ室を全て通電し、調整用の基材フィルム上に多層の薄膜からなる反射防止膜を形成する工程
(ホ)前記反射防止膜の反射特性を測定し、反射スペクトルのピーク値及び色相が所望の範囲に該当することを確認する工程
(へ)該当しない場合、該当するスパッタ室のガスの流量、スパッタ電圧を調整する工程(ト)調整用の基材フィルムを、偏光板フィルムに切り替え、本成膜を行う工程
The specific method of forming the anti-reflective film which consists of a multilayer thin film on a polarizing film using the thin film forming apparatus mentioned above is as follows.
(A) A step of energizing a predetermined sputtering chamber to form an arbitrary single-layer thin film of a multi-layered thin film on a substrate film for adjustment thicker than a target thickness (b) Measuring the reflection characteristics of the thin film of a single layer, and confirming that the peak value (or the bottom value) of the reflection spectrum falls within the desired range (iii) for any other layer B) Repeating step (d): All the predetermined sputtering chambers used in the above (i) to (iii) are energized to form an antireflection film consisting of a multilayer thin film on the substrate film for adjustment (E) Step of measuring the reflection characteristics of the anti-reflection film and confirming that the peak value and the hue of the reflection spectrum fall within the desired range (to) If not applicable, the gas flow rate of the corresponding sputtering chamber, sputtering Step of adjusting voltage (g) Base material for adjusting Step of Irumu, switch to the polarizer film, performs the film

工程(イ)〜(ハ)において、フィルム速度を低下させて成膜厚さを大きくして幅方向の光学厚み分布を調整することにより、工程(ニ)においては工程(イ)より速いフィルム速度で多層の反射防止膜を成膜した際の幅方向の光学厚み分布を均一にすることができる。   In the steps (i) to (iii), the film speed is reduced to increase the film thickness and the optical thickness distribution in the width direction is adjusted, whereby the film speed faster than the step (i) in the step (ii) The optical thickness distribution in the width direction when forming a multilayer antireflection film can be made uniform.

また、工程(ロ)において、反射スペクトルのピーク波長又はボトム波長が450nm以上650nm以下の範囲になるようにフィルム速度を設定することが好ましい。また、各層について単層の幅方向の反射スペクトルのピーク波長又はボトム波長が±15nm以内となるようにガスの流量、スパッタ電圧等を調整することが好ましい。このような範囲に反射特性を調整することにより、所望のスペクトルがベースフィルムの幅方向に均一に得られる反射防止膜を形成することができる。   In the step (ii), it is preferable to set the film speed such that the peak wavelength or bottom wavelength of the reflection spectrum is in the range of 450 nm to 650 nm. In addition, it is preferable to adjust the gas flow rate, the sputtering voltage and the like so that the peak wavelength or the bottom wavelength of the reflection spectrum in the width direction of the single layer in each layer is within ± 15 nm. By adjusting the reflection characteristics in such a range, it is possible to form an antireflective film in which a desired spectrum is uniformly obtained in the width direction of the base film.

<4.実施例>
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、光学膜として反射防止膜を偏光板上に成膜した。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
<4. Example>
Hereinafter, examples of the present invention will be described. In this example, an antireflective film was formed on the polarizing plate as an optical film. The present invention is not limited to the following examples.

反射防止膜の各層の膜厚(光学厚み)は、光学シミュレーションにより求め、1層目のSiOを5nm、2層目のNbを20nm、3層目のSiOを35nm、4層目のNbを35nm、5層目のSiOを100nmと設定した。 The film thickness (optical thickness) of each layer of the antireflective film is determined by optical simulation, and the first layer SiO x is 5 nm, the second layer Nb 2 O 5 is 20 nm, the third layer SiO 2 35 nm, and the fourth layer The Nb 2 O 5 of the eye was set to 35 nm, and the SiO 2 layer of the fifth layer was set to 100 nm.

図10は、実施例における反射防止膜の構成を示す断面図である。この反射防止膜は、図1に示す薄膜形成装置において、1層目のSiOをスパッタ室SP1、2層目のNbをスパッタ室SP2、3層目のSiOをスパッタ室SP3、SP4、4層目のNbをスパッタ室SP5、SP6、5層目のSiOをスパッタ室SP7〜SP10で成膜した。また、ベースフィルムは1300mmの幅のものを用いた。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the antireflective film in the example. In the thin film forming apparatus shown in FIG. 1, this anti-reflection film is formed of the first SiO x sputtering chamber SP1, the second Nb 2 O 5 sputtering chamber 2 , the third SiO 2 sputtering chamber SP3, SP4,4 layer of Nb 2 O 5 sputter chamber SP5, the SiO 2 of SP6,5-layer was deposited by sputtering chamber SP7~SP10. The base film used had a width of 1300 mm.

先ず、表1に示すように、各層のフィルム速度を設定し、単層の薄膜を目標とする厚みより厚く形成した。そして、光学モニター31、32を用いて、単層の薄膜の反射特性を測定し、幅方向の反射スペクトルのピーク値(又は、ボトム値)が、特定波長の範囲になるまで反応性ガスの流量やスパッタに印加する電圧を調整した。   First, as shown in Table 1, the film speed of each layer was set, and a single layer thin film was formed thicker than the target thickness. Then, the reflection characteristics of the thin film of a single layer are measured using the optical monitors 31 and 32, and the flow rate of the reactive gas until the peak value (or bottom value) of the reflection spectrum in the width direction becomes the range of the specific wavelength And the voltage applied to the sputtering was adjusted.

Figure 0006542970
Figure 0006542970

図11は、5層目のSiO単層の幅方向のピーク波長を示すグラフである。このグラフは、1300mm幅のベースフィルムについてピーク波長を等間隔に25点測定したものである。 FIG. 11 is a graph showing the peak wavelength in the width direction of the fifth SiO 2 single layer. This graph is obtained by measuring 25 points of the peak wavelength at regular intervals on a base film having a width of 1300 mm.

次に、スパッタ室SP1〜SP10を全て通電し、フィルム速度を1.8m/minとし、調整用のベースフィルム上に複数層からなる反射防止層を形成した。そして、光学モニター31、32を用いて複数層からなる反射防止膜の反射特性を測定し、反射スペクトルのピーク値及び色相が所望の範囲に該当するように調整した。   Next, the sputtering chambers SP1 to SP10 were all energized, the film speed was 1.8 m / min, and an antireflection layer consisting of a plurality of layers was formed on the base film for adjustment. Then, the reflection characteristics of the antireflection film composed of a plurality of layers were measured using the optical monitors 31 and 32, and adjusted so that the peak value and the hue of the reflection spectrum fall within the desired range.

図12〜図23は、シミュレーションによる反射防止膜の各層の膜厚変動と色相変動との相関を示すグラフである。ここで、図12〜図14は、それぞれ2層目の膜厚と反射スペクトルとの関係、膜厚と色相との関係及び膜厚とY値との関係を示すグラフである。また、図15〜図17は、それぞれ3層目の膜厚と反射スペクトルとの関係、膜厚と色相との関係及び膜厚とY値との関係を示すグラフである。図18〜図20は、それぞれ4層目の膜厚と反射スペクトルとの関係、膜厚と色相との関係及び膜厚とY値との関係を示すグラフである。また、図21〜図23は、それぞれ5層目の膜厚と反射スペクトルとの関係、膜厚と色相との関係及び膜厚とY値との関係を示すグラフである。   12 to 23 are graphs showing the correlation between film thickness fluctuation and hue fluctuation of each layer of the antireflective film by simulation. Here, FIGS. 12 to 14 are graphs showing the relationship between the film thickness and the reflection spectrum of the second layer, the relationship between the film thickness and the hue, and the relationship between the film thickness and the Y value. 15 to 17 are graphs showing the relationship between the film thickness of the third layer and the reflection spectrum, the relationship between the film thickness and the hue, and the relationship between the film thickness and the Y value, respectively. 18 to 20 are graphs showing the relationship between the thickness of the fourth layer and the reflection spectrum, the relationship between the thickness and the hue, and the relationship between the thickness and the Y value, respectively. 21 to 23 are graphs showing the relationship between the film thickness and reflection spectrum of the fifth layer, the relationship between film thickness and hue, and the relationship between film thickness and Y value, respectively.

図12〜図23に示すシミュレーション結果に基づいて、スパッタ室SP1〜SP10を調整した後、調整用の基材フィルムを、偏光板フィルムに切り替り変え、本成膜を行った。例えば、幅方向の所定位置において、本成膜のスペクトルと所望(best)のスペクトルとの差があった場合、図12〜図23のシミュレーション結果を活用して、放電条件を微調整した。具体的には、bestのスペクトルとの乖離がある波長に対応したカソードの所定位置の反応ガス流量を調整した。反応ガス流量の調整はシミュレーションを参考にして増減量を推定し、変更した結果のスペクトルを光学モニター32で確認し、Bestのスペクトルに近似するまで、この調整を繰り返した。その結果、所望の反射防止膜のスペクトルが1100mm幅で得ることができた。   After adjusting the sputtering chambers SP1 to SP10 based on the simulation results shown in FIG. 12 to FIG. 23, the base film for adjustment was switched to a polarizing plate film, and main film formation was performed. For example, when there is a difference between the spectrum of the main deposition and the desired (best) spectrum at a predetermined position in the width direction, the discharge conditions were finely adjusted using the simulation results of FIGS. Specifically, the reaction gas flow rate at a predetermined position of the cathode corresponding to a wavelength that deviates from the spectrum of the best was adjusted. The adjustment of the reaction gas flow rate was performed by estimating the amount of increase or decrease with reference to the simulation, confirming the spectrum of the changed result with the optical monitor 32, and repeating this adjustment until the spectrum of Best was approximated. As a result, it was possible to obtain the desired antireflection film spectrum with a width of 1100 mm.

以上より、各層の反射スペクトルのピーク波長を幅方向で±15nmの範囲に調整することにより、幅方向に均一な厚みの光学膜を形成することができることが分かった。また、前述した単層膜の調整及び多層膜の調整により、2時間以内で所望のスペクトルでの本成膜の開始が可能となった。   From the above, it was found that an optical film having a uniform thickness in the width direction can be formed by adjusting the peak wavelength of the reflection spectrum of each layer in the range of ± 15 nm in the width direction. In addition, the adjustment of the single layer film and the adjustment of the multilayer film described above made it possible to start main film formation with a desired spectrum within 2 hours.

1 ベースフィルム、11 巻出ロール、12 巻取ロール、21 第1のキャンロール、22 第2のキャンロール、31 光学モニター、32 光学モニター、41 ターゲット、42 磁場発生源、43 スパッタ電極、44 供給部、45 防着板、50 ガスノズル、51 反応性ガス用のガス管、52 キャリアガス用のガス管、55 マスフローコントローラ、56 プラズマ発光モニター、57 コントローラ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 base film, 11 unwinding roll, 12 take-up roll, 21 1st can roll, 22 2nd can roll, 31 optical monitor, 32 optical monitor, 41 target, 42 magnetic field source, 43 sputter electrode, 44 supply Part, 45 adhesion plate, 50 gas nozzle, 51 gas pipe for reactive gas, 52 gas pipe for carrier gas, 55 mass flow controller, 56 plasma light emission monitor, 57 controller

Claims (4)

薄膜形成装置を用いて偏光フィルム上に多層の薄膜からなる反射防止膜を形成する反射防止膜の製造方法であって、
(イ)前記薄膜形成装置に備わる所定のスパッタ室を通電して、調整用基材フィルム上に、前記多層の薄膜からなる前記反射防止膜のうち任意の単層の薄膜を目標とする厚みより厚く形成する工程と、
(ロ)前記単層の薄膜の幅方向の反射特性を測定し、反射スペクトルのピーク波長又はボトム波長が所望の範囲に該当することを確認する工程と、
(ハ)任意の他の層について、前記(イ)の工程と前記(ロ)の工程を繰り返す工程と、
(ニ)前記(イ)〜(ハ)の工程で使用される前記所定のスパッタ室を全て通電し、前記調整用基材フィルム上に多層の薄膜からなる前記反射防止膜を形成する工程と、
(ホ)前記反射防止膜の幅方向の反射特性を測定し、反射スペクトルのピーク波長及び色相が所望の範囲に該当することを確認する工程と、
(へ)前記(ホ)の工程で前記所望の範囲に該当しない場合、該当するスパッタ室のガスの流量、スパッタ電圧を調整する工程と、
(ト)前記調整用基材フィルムを偏光板フィルムに切り替え、本成膜を行う工程と、を有する反射防止膜の製造方法。
A method for producing an antireflective film, comprising forming a multi-layered thin film antireflective film on a polarizing film using a thin film forming apparatus,
(A) By energizing a predetermined sputtering chamber provided in the thin film forming apparatus, a target thickness of a thin film of any single layer of the above-mentioned antireflective film consisting of the thin film of the multiple layers is targeted on the adjustment base film Thick forming process,
(B) measuring the reflection characteristics in the width direction of the thin film of the single layer, and confirming that the peak wavelength or bottom wavelength of the reflection spectrum falls within a desired range;
(C) repeating the above step (i) and the above step (ii) for any other layer;
(D) applying electricity to all of the predetermined sputtering chambers used in the steps (i) to (iii) to form the antireflective film composed of a multi-layered thin film on the adjusting base film;
(E) measuring the reflection characteristics in the width direction of the anti-reflection film to confirm that the peak wavelength and hue of the reflection spectrum fall within a desired range;
(F) adjusting the flow rate of gas in the corresponding sputtering chamber and the sputtering voltage when the desired range is not included in the step (e);
(G) A method for producing an antireflective film, comprising the steps of: switching the substrate film for adjustment to a polarizing plate film and performing a main film formation.
前記(イ)〜(ハ)の工程において、フィルム速度を低下させて成膜厚さを大きくして幅方向の光学厚み分布を調整する請求項1に記載の反射防止膜の製造方法。   The method according to claim 1, wherein in the steps (i) to (iii), the film thickness is increased by decreasing the film speed to adjust the optical thickness distribution in the width direction. 前記(ロ)の工程において、前記反射スペクトルのピーク波長又はボトム波長が450nm以上650nm以下の範囲になるように前記フィルム速度を設定する請求項2に記載の反射防止膜の製造方法。   The method according to claim 2, wherein in the step (ii), the film speed is set so that the peak wavelength or the bottom wavelength of the reflection spectrum is in the range of 450 nm to 650 nm. 前記(ヘ)の工程において、各層について単層の幅方向の前記反射スペクトルの前記ピーク波長又は前記ボトム波長が±15nm以内となるように前記ガスの流量、前記スパッタ電圧を調整する請求項1乃至3の何れか1項に記載の反射防止膜の製造方法。   In the step (f), the flow rate of the gas and the sputtering voltage are adjusted so that the peak wavelength or the bottom wavelength of the reflection spectrum in the width direction of the single layer in each layer is within ± 15 nm. The manufacturing method of the anti-reflective film in any one of 3.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10985344B2 (en) 2017-10-27 2021-04-20 Applied Materials, Inc. Flexible cover lens films
KR20230007487A (en) 2020-07-17 2023-01-12 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 Manufacturing method of optical laminate
KR20230007488A (en) 2020-07-17 2023-01-12 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 Optical laminate, article, manufacturing method of optical laminate
KR20230008227A (en) 2020-09-10 2023-01-13 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 Optical laminate, article, manufacturing method of optical laminate
US11579339B2 (en) 2018-05-10 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Replaceable cover lens for flexible display
US11789300B2 (en) 2019-06-26 2023-10-17 Applied Materials, Inc. Flexible multi-layered cover lens stacks for foldable displays

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220129599A (en) 2020-01-22 2022-09-23 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 In-line monitoring of OLED layer thickness and dopant concentration
CN115516657A (en) 2020-01-22 2022-12-23 应用材料公司 In-line monitoring of OLED layer thickness and dopant concentration
WO2021256229A1 (en) 2020-06-17 2021-12-23 三菱瓦斯化学株式会社 Anti-reflection substrate

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136730A (en) * 1994-11-04 1996-05-31 Sumitomo Chem Co Ltd Production of antireflection polarizing film
JPH1068802A (en) * 1996-08-26 1998-03-10 Tokai Rubber Ind Ltd Antireflection film and its film forming method
JP4196136B2 (en) * 1998-09-03 2008-12-17 ソニー株式会社 Deposition equipment
JP2008009117A (en) * 2006-06-29 2008-01-17 Konica Minolta Opto Inc Method of forming dielectric multilayer film
JP5428175B2 (en) * 2008-03-27 2014-02-26 凸版印刷株式会社 Vacuum film forming apparatus and vacuum film forming method
JP5614214B2 (en) * 2010-10-01 2014-10-29 リコーイメージング株式会社 Antireflection film and optical member having antireflection film

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10985344B2 (en) 2017-10-27 2021-04-20 Applied Materials, Inc. Flexible cover lens films
US11758757B2 (en) 2017-10-27 2023-09-12 Applied Materials, Inc. Flexible cover lens films
US11579339B2 (en) 2018-05-10 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Replaceable cover lens for flexible display
US11789300B2 (en) 2019-06-26 2023-10-17 Applied Materials, Inc. Flexible multi-layered cover lens stacks for foldable displays
US11934056B2 (en) 2019-06-26 2024-03-19 Applied Materials, Inc. Flexible multi-layered cover lens stacks for foldable displays
US11940683B2 (en) 2019-06-26 2024-03-26 Applied Materials, Inc. Flexible multi-layered cover lens stacks for foldable displays
US11940682B2 (en) 2019-06-26 2024-03-26 Applied Materials, Inc. Flexible multi-layered cover lens stacks for foldable displays
KR20230007487A (en) 2020-07-17 2023-01-12 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 Manufacturing method of optical laminate
KR20230007488A (en) 2020-07-17 2023-01-12 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 Optical laminate, article, manufacturing method of optical laminate
KR20230008227A (en) 2020-09-10 2023-01-13 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 Optical laminate, article, manufacturing method of optical laminate
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