JPH01287406A - 膜厚測定方法 - Google Patents
膜厚測定方法Info
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- JPH01287406A JPH01287406A JP11794888A JP11794888A JPH01287406A JP H01287406 A JPH01287406 A JP H01287406A JP 11794888 A JP11794888 A JP 11794888A JP 11794888 A JP11794888 A JP 11794888A JP H01287406 A JPH01287406 A JP H01287406A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、基材となる合成樹脂フィルム上の極薄合成
樹脂フィルムの厚みを測定したり、基材上に塗布等によ
って形成された透明導電膜などの厚みを、光の干渉を利
用して測定する方法に関する。
樹脂フィルムの厚みを測定したり、基材上に塗布等によ
って形成された透明導電膜などの厚みを、光の干渉を利
用して測定する方法に関する。
従来の技術
合成樹脂フィルム等の厚みを光の干渉を利用して測定す
る方法は、よく知られている。この方法には、たとえば
特開昭５６−１１５９０５＠公報や特開昭５８−２０６
９０５号公報に記載されているように、大別して２つの
方法がある。
る方法は、よく知られている。この方法には、たとえば
特開昭５６−１１５９０５＠公報や特開昭５８−２０６
９０５号公報に記載されているように、大別して２つの
方法がある。
すなわち、一つは、平行な光をフィルム等に照射したと
き、そのフィルム等で反射され、またはフィルム等を透
過した光が干渉し、その干渉光の分光強度の変化が、光
の入射角と、フィルム等の厚みと、フィルム等の屈折率
とに依存していることを利用し、反射光または透過光の
分光強度を検出し、その反射光または透過光の波長に対
応した分光強度の変化からフィルム等の厚みを求める方
法である。他の一つは、平行な光を波長を変えながらフ
ィルム等に照射したとき、その光がフィルム等で反射さ
れ、または透過する際に干渉によって反射光または透過
光の強度が変化し、その変化が、光の波長、入射角と、
フィルム等の厚みと、フィルム等の屈折率とに依存して
いることを利用し、光の波長を変えながらそのときの反
射光または透過光の強度を検出し、各波長に対応した反
射光または透過光の強度変化からフィルム等の厚みを求
める方法である。ところが、これらの方法は、いずれも
、たとえば、透光性基材上に形成された透光性薄膜の厚
みを測定するような場合には、測定精度が大きく低下し
たり、測定が全くできなかったりするなどの問題がある
。
き、そのフィルム等で反射され、またはフィルム等を透
過した光が干渉し、その干渉光の分光強度の変化が、光
の入射角と、フィルム等の厚みと、フィルム等の屈折率
とに依存していることを利用し、反射光または透過光の
分光強度を検出し、その反射光または透過光の波長に対
応した分光強度の変化からフィルム等の厚みを求める方
法である。他の一つは、平行な光を波長を変えながらフ
ィルム等に照射したとき、その光がフィルム等で反射さ
れ、または透過する際に干渉によって反射光または透過
光の強度が変化し、その変化が、光の波長、入射角と、
フィルム等の厚みと、フィルム等の屈折率とに依存して
いることを利用し、光の波長を変えながらそのときの反
射光または透過光の強度を検出し、各波長に対応した反
射光または透過光の強度変化からフィルム等の厚みを求
める方法である。ところが、これらの方法は、いずれも
、たとえば、透光性基材上に形成された透光性薄膜の厚
みを測定するような場合には、測定精度が大きく低下し
たり、測定が全くできなかったりするなどの問題がある
。
この点を詳細に説明するに、第３図（Ａ＞に示すように
、厚みがｄで、光屈折率がｎであるただ１枚の透光性薄
膜１に入射角θで光が入射したときは、空気と薄膜１と
の界面における反射光ａと、薄膜１内に入った俊にその
薄膜１と空気との界面で反射される反射光すとのみが干
渉するので、反射光を受光して分光すれば、第３図（Ｂ
）に示すような分光波形が得られ、この分光波形の隣り
合う１組の極大または極小波長λ１、λ２（ただし、λ
１〉λ２）から、周知の式、 ｄ＝λ１・λ２ １／２ ／ ［２・（ｎ２−５ｉｎ ２θ）・（λ１−λ２）］ に基いて薄膜１の厚みを求めることができる。第３図（
Ｂ）において、横軸のλは波長であり、縦軸のＩは分光
強度である。
、厚みがｄで、光屈折率がｎであるただ１枚の透光性薄
膜１に入射角θで光が入射したときは、空気と薄膜１と
の界面における反射光ａと、薄膜１内に入った俊にその
薄膜１と空気との界面で反射される反射光すとのみが干
渉するので、反射光を受光して分光すれば、第３図（Ｂ
）に示すような分光波形が得られ、この分光波形の隣り
合う１組の極大または極小波長λ１、λ２（ただし、λ
１〉λ２）から、周知の式、 ｄ＝λ１・λ２ １／２ ／ ［２・（ｎ２−５ｉｎ ２θ）・（λ１−λ２）］ に基いて薄膜１の厚みを求めることができる。第３図（
Ｂ）において、横軸のλは波長であり、縦軸のＩは分光
強度である。
ところが、第４図（Ａ）に示すような、厚みがｄｌの透
光性基材２の上に厚みがｄ２の透光性薄膜３が形成され
ているようなものにおいて、その薄膜３の厚みを求めよ
うとすると、基材２と薄膜３との屈折率が異なるとき、
入射光は反射光ａ、ｂ、ｃを生じ、それらが互いに干渉
し合うようになる。そのため、反射光を受光して分光す
ると、分光波形は、薄膜の厚みにくらべて基材の厚みが
厚い場合には第４図＜８＞のようになり、また、薄膜の
厚みと基材の厚みとが近似している場合には第４図（Ｃ
）のようになって、極大波長や極小波長の読み取りが困
難になってしまう。これでは、薄膜の高精度な厚み測定
はもはや無理である。
光性基材２の上に厚みがｄ２の透光性薄膜３が形成され
ているようなものにおいて、その薄膜３の厚みを求めよ
うとすると、基材２と薄膜３との屈折率が異なるとき、
入射光は反射光ａ、ｂ、ｃを生じ、それらが互いに干渉
し合うようになる。そのため、反射光を受光して分光す
ると、分光波形は、薄膜の厚みにくらべて基材の厚みが
厚い場合には第４図＜８＞のようになり、また、薄膜の
厚みと基材の厚みとが近似している場合には第４図（Ｃ
）のようになって、極大波長や極小波長の読み取りが困
難になってしまう。これでは、薄膜の高精度な厚み測定
はもはや無理である。
発明が解決しようとする課題
この発明の目的は、上記従来の方法における上述した問
題点を解決し、基材上にその基材とは光屈折率の異なる
薄膜がおるような場合に、その薄膜の厚みを高精度で測
定することができる方法を提供するにある。
題点を解決し、基材上にその基材とは光屈折率の異なる
薄膜がおるような場合に、その薄膜の厚みを高精度で測
定することができる方法を提供するにある。
課題を解決するための手段
上述した目的を達成するために、この発明においては、
透光性基材上に形成された、その基材とは異なる光屈折
率を有する透光性薄膜の厚みを、その薄膜に測定光を照
射し、その反射光から、光の干渉を利用して測定するに
際し、上記基材に、上記測定光を吸収する光吸収剤を混
入しておくことを特徴とする膜厚測定方法が提供される
。
透光性基材上に形成された、その基材とは異なる光屈折
率を有する透光性薄膜の厚みを、その薄膜に測定光を照
射し、その反射光から、光の干渉を利用して測定するに
際し、上記基材に、上記測定光を吸収する光吸収剤を混
入しておくことを特徴とする膜厚測定方法が提供される
。
以下、この発明の方法を、極薄の合成樹脂フィルムの製
造工程において、その極薄フィルムの厚みを測定する場
合について説明する。
造工程において、その極薄フィルムの厚みを測定する場
合について説明する。
近年、合成樹脂フィルムは一段と極薄化の傾向にあり、
用途によっては、１μｍ以下のものも要求されている。
用途によっては、１μｍ以下のものも要求されている。
ところが、そのような極薄フィルムは、極めて破れやす
いうえにハンドリング性に劣り、それ単独で製造するこ
とはほとんど不可能であるため、いわゆる複合口金から
、基材フィルム原料と極薄フィルム原料とを同時に溶融
押出することによって、いわゆる複合フィルムとして、
厚い基材フィルム上に極薄フィルムが積層されたような
形で製膜した後、基材フィルムから剥離することによっ
て得ている。その場合、極薄フィルムを基材フィルムか
ら剥離する前にその厚みを測定し、それを複合口金にフ
ィードバックして厚みを調整している。
いうえにハンドリング性に劣り、それ単独で製造するこ
とはほとんど不可能であるため、いわゆる複合口金から
、基材フィルム原料と極薄フィルム原料とを同時に溶融
押出することによって、いわゆる複合フィルムとして、
厚い基材フィルム上に極薄フィルムが積層されたような
形で製膜した後、基材フィルムから剥離することによっ
て得ている。その場合、極薄フィルムを基材フィルムか
ら剥離する前にその厚みを測定し、それを複合口金にフ
ィードバックして厚みを調整している。
さて、そのような場合、まず、基材フィルム原料を用意
する。重要なことは、その基材フィルム原料にあらかじ
め光吸収剤を混入、分散させておくことである。
する。重要なことは、その基材フィルム原料にあらかじ
め光吸収剤を混入、分散させておくことである。
光吸収剤は、後の極薄フィルムの厚み測定に際して白色
光を用いる場合には、測定に使用する全波長域でほぼ均
一に光を吸収する、たとえばカーボンブラックの微粒子
や、その他の黒色染料、黒色顔料のようなものである。
光を用いる場合には、測定に使用する全波長域でほぼ均
一に光を吸収する、たとえばカーボンブラックの微粒子
や、その他の黒色染料、黒色顔料のようなものである。
単色光を用いる場合には、その単色光の波長成分のみを
吸収するようなものであってよい。
吸収するようなものであってよい。
光吸収剤の混入量は、その光吸収能や、基材フィルムの
厚み等によって異なるので一概にはいえないが、基材フ
ィルムでの光透過率が４０％以下になるようにするのが
好ましい。さらに好ましくは、２０％以下になるように
する。
厚み等によって異なるので一概にはいえないが、基材フ
ィルムでの光透過率が４０％以下になるようにするのが
好ましい。さらに好ましくは、２０％以下になるように
する。
さて、極薄フィルムは、基材フィルム上に通常の複合製
膜方法によって製膜される。極薄フィルムは、基材フィ
ルムの片面のみにあってもよく、両面にあってもよい。
膜方法によって製膜される。極薄フィルムは、基材フィ
ルムの片面のみにあってもよく、両面にあってもよい。
かくして、上述した、いわゆる複合フィルムが得られる
が、基材フィルム上の極薄フィルムの厚み測定は、次の
ようにして行、う。
が、基材フィルム上の極薄フィルムの厚み測定は、次の
ようにして行、う。
すなわち、いま、第１図に示すような、基材フィルム４
の一面に極薄フィルム５があり、他面に極薄フィルム６
があるような複合フィルム７の極薄フィルム５の厚みを
測定する場合について説明するに、複合フィルム７に、
平行な白色光を角度θで照射すると、入射光は、空気と
極薄フィルム５との界面および極薄フィルム５と基材フ
ィルム４との界面でそれぞれ反射され、反射光ａＳｂと
なって干渉する。一方、基材フィルム４に侵入した入射
光は、それに混入されている光吸収剤によって吸収、減
衰される。もし、それ以降の界面、すなわち基材フィル
ム４と極薄フィルム６との界面や極薄フィルム６と空気
との界面での反射があったとしても、それらは戻ってく
る過程で再び基材フィルム４を通過するのでさらに吸収
、減衰される。したがって、基材フィルム４の光吸収剤
の混入量が適当であれば、反射光は、第３図（Ａ＞に示
した、ただ１枚の透光性簿膜の場合と同じになり、第４
図（Ａ＞に示したようにはならない。
の一面に極薄フィルム５があり、他面に極薄フィルム６
があるような複合フィルム７の極薄フィルム５の厚みを
測定する場合について説明するに、複合フィルム７に、
平行な白色光を角度θで照射すると、入射光は、空気と
極薄フィルム５との界面および極薄フィルム５と基材フ
ィルム４との界面でそれぞれ反射され、反射光ａＳｂと
なって干渉する。一方、基材フィルム４に侵入した入射
光は、それに混入されている光吸収剤によって吸収、減
衰される。もし、それ以降の界面、すなわち基材フィル
ム４と極薄フィルム６との界面や極薄フィルム６と空気
との界面での反射があったとしても、それらは戻ってく
る過程で再び基材フィルム４を通過するのでさらに吸収
、減衰される。したがって、基材フィルム４の光吸収剤
の混入量が適当であれば、反射光は、第３図（Ａ＞に示
した、ただ１枚の透光性簿膜の場合と同じになり、第４
図（Ａ＞に示したようにはならない。
だから、反射光ａ、ｂを分光すれば、その分光波形から
容易に極大波長または極小波長を知ることができ、上述
した式に基いて演算を行うことによって極薄フィルム５
の厚みを高精度で求めることができる。
容易に極大波長または極小波長を知ることができ、上述
した式に基いて演算を行うことによって極薄フィルム５
の厚みを高精度で求めることができる。
実施例
基材フィルム原料として、エチレンとプロピレンとの共
重合体からなり、かつ、光吸収剤としてのカーボンブラ
ックの混入量が０重量％のものと、２重量％のものと、
５重量％のものとを用意した。
重合体からなり、かつ、光吸収剤としてのカーボンブラ
ックの混入量が０重量％のものと、２重量％のものと、
５重量％のものとを用意した。
また、極薄フィルム原料としてポリエステル重合体を用
意した。
意した。
次に、通常の方法により、複合口金から上記原料を同時
に溶融押出し、延伸し、３種類の、ポリエステル重合体
／エチレンとプロピレンとの共重合体／ポリエステル重
合体からなる、第１図に示したような複合フィルムを得
た。このとき、複合口金の各間隙および原料の吐出量を
、得られる複合フィルムにおいて、ポリエステル重合体
による各極薄フィルムの厚みが０．６μｍ、エチレンと
プロピレンとの共重合体による基材フィルムの厚みが５
μｍになるように調整した。
に溶融押出し、延伸し、３種類の、ポリエステル重合体
／エチレンとプロピレンとの共重合体／ポリエステル重
合体からなる、第１図に示したような複合フィルムを得
た。このとき、複合口金の各間隙および原料の吐出量を
、得られる複合フィルムにおいて、ポリエステル重合体
による各極薄フィルムの厚みが０．６μｍ、エチレンと
プロピレンとの共重合体による基材フィルムの厚みが５
μｍになるように調整した。
次に、上記各複合フィルムに３０°の入射角で平行な白
色光を照射し、反射光の分光強度を測定したところ、第
２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すような分光波形が得
られた。第２図（Ａ＞は基材フィルムにカーボンブラッ
クが混入されていない場合の分光波形であり、（Ｂ）は
カーボンブラックが２重量％混入されている場合の分光
波形であり、（Ｃ）は５重量％混入されている場合の分
光波形である。
色光を照射し、反射光の分光強度を測定したところ、第
２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すような分光波形が得
られた。第２図（Ａ＞は基材フィルムにカーボンブラッ
クが混入されていない場合の分光波形であり、（Ｂ）は
カーボンブラックが２重量％混入されている場合の分光
波形であり、（Ｃ）は５重量％混入されている場合の分
光波形である。
第２図（Ａ）や（Ｂ）に示すものにおいては、極薄フィ
ルムの干渉波形（低周波成分）に基材フィルムの干渉波
形（高周波成分）が重畳しており、極大波長や極小波長
を求めることが困難であったが、第２図（Ｃ）に示すも
のにおいては、はとんど極薄フィルムによる干渉波形の
みが得られており、極大波長や極小波長を容易に求める
ことができて、隣り合う１組の極大波長から、極薄フィ
ルムの厚みは０．６２μｍと測定された。なお、カーボ
ンブラックを２重量％混入した基材フィルムの光透過率
は約４０％、５重量％混入したもののそれは約１０％で
あった。
ルムの干渉波形（低周波成分）に基材フィルムの干渉波
形（高周波成分）が重畳しており、極大波長や極小波長
を求めることが困難であったが、第２図（Ｃ）に示すも
のにおいては、はとんど極薄フィルムによる干渉波形の
みが得られており、極大波長や極小波長を容易に求める
ことができて、隣り合う１組の極大波長から、極薄フィ
ルムの厚みは０．６２μｍと測定された。なお、カーボ
ンブラックを２重量％混入した基材フィルムの光透過率
は約４０％、５重量％混入したもののそれは約１０％で
あった。
発明の効果
この発明は、透光性基材上に形成された、その基材とは
異なる光屈折率を有する透光性薄膜の厚みを、その薄膜
に測定光を照射し、その反射光から、光の干渉を利用し
て測定するに際し、上記基材に、上記測定光を吸収する
光吸収剤を混入してあくので、実施例にも示したように
、基材上の薄膜からの反射光のみが支配的になって分光
波形の隣り合う極大波長または極小波長を正しく知るこ
とができるようになり、その薄膜の厚みを高精度で測定
することができるようになる。
異なる光屈折率を有する透光性薄膜の厚みを、その薄膜
に測定光を照射し、その反射光から、光の干渉を利用し
て測定するに際し、上記基材に、上記測定光を吸収する
光吸収剤を混入してあくので、実施例にも示したように
、基材上の薄膜からの反射光のみが支配的になって分光
波形の隣り合う極大波長または極小波長を正しく知るこ
とができるようになり、その薄膜の厚みを高精度で測定
することができるようになる。
第１図は、基材フィルム上の極薄フィルムの厚みをこの
発明の方法によって測定している様子を示すモデル図、
第２図（Ａ＞、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ実施例にお
ける分光波形を示すグラフ、第３図（Ａ＞は、ただ１枚
の透光性薄膜の厚みを測定している様子を示すモデル図
、第３図（Ｂ）は、上記第３図（Ａ＞に示した方法によ
って得られる分光波形を示すグラフ、第４図（Ａ＞は、
透光性基材上の透光性薄膜の厚みを従来の方法によって
測定している様子を示すモデル図、第４図（Ｂ）、（Ｃ
）は、上記第４図（Ａ＞に示した方法によって得られる
分光波形を示すグラフである。 １：透光性薄膜 ２：透光性基材 ３：透光性薄膜 ４：基材フィルム（透光性基材） ５：極薄フィルム（透光性薄膜） ６：極薄フィルム（透光性薄膜） ７：複合フィルム
発明の方法によって測定している様子を示すモデル図、
第２図（Ａ＞、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ実施例にお
ける分光波形を示すグラフ、第３図（Ａ＞は、ただ１枚
の透光性薄膜の厚みを測定している様子を示すモデル図
、第３図（Ｂ）は、上記第３図（Ａ＞に示した方法によ
って得られる分光波形を示すグラフ、第４図（Ａ＞は、
透光性基材上の透光性薄膜の厚みを従来の方法によって
測定している様子を示すモデル図、第４図（Ｂ）、（Ｃ
）は、上記第４図（Ａ＞に示した方法によって得られる
分光波形を示すグラフである。 １：透光性薄膜 ２：透光性基材 ３：透光性薄膜 ４：基材フィルム（透光性基材） ５：極薄フィルム（透光性薄膜） ６：極薄フィルム（透光性薄膜） ７：複合フィルム
Claims (1)
- 透光性基材上に形成された、その基材とは異なる光屈
折率を有する透光性薄膜の厚みを、その薄膜に測定光を
照射し、その反射光から、光の干渉を利用して測定する
に際し、上記基材に、上記測定光を吸収する光吸収剤を
混入しておくことを特徴とする膜厚測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11794888A JPH01287406A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 膜厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11794888A JPH01287406A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 膜厚測定方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7167519A Division JP2624221B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 複合フィルムの製造方法および薄膜フィルムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01287406A true JPH01287406A (ja) | 1989-11-20 |
Family
ID=14724196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11794888A Pending JPH01287406A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 膜厚測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01287406A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0252205A (ja) * | 1988-08-17 | 1990-02-21 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 膜厚測定方法 |
| EP1193041A3 (de) * | 2000-09-27 | 2003-11-05 | HOSOKAWA ALPINE Aktiengesellschaft & Co. OHG | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Foliendickenprofils in Folienblasanlagen |
| JP2008292296A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Toray Eng Co Ltd | 透明膜の膜厚測定方法およびその装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63225113A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-20 | Toyota Motor Corp | クリヤ塗膜の膜厚測定方法 |
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1988
- 1988-05-13 JP JP11794888A patent/JPH01287406A/ja active Pending
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