JPH10253674A - 導電性フィルムの電気抵抗測定方法 - Google Patents

導電性フィルムの電気抵抗測定方法

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JPH10253674A
JPH10253674A JP5289797A JP5289797A JPH10253674A JP H10253674 A JPH10253674 A JP H10253674A JP 5289797 A JP5289797 A JP 5289797A JP 5289797 A JP5289797 A JP 5289797A JP H10253674 A JPH10253674 A JP H10253674A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電面に非接触の状態で導電性フィルムの電
気抵抗を安定して測定できる、真空中の製膜工程内のオ
ンライン測定に好適な導電性フィルムの電気抵抗測定方
法。 【解決手段】 連続的に搬送される片面のみが導電性を
有する導電性フィルムの電気抵抗を連続的に測定する導
電性フィルムの電気抵抗測定方法において、所定の間隔
で平行に配置した一対の電極に該導電性フィルムの導電
性を有しない側の面を接触させ、該電極間に高周波電圧
を印加し、電極間に発生する電圧及び、又は電極間に流
れる電流からその導電部の電気抵抗を測定することを特
徴とする導電性フィルムの電気抵抗測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性フィルムの
電気抵抗測定方法に関し、さらに詳しくは基板上に真空
中でインジウム・錫酸化物(ITO)膜等からなる導電
層を積層する導電性フィルムの製膜工程における導電層
の表面抵抗具体的には表面抵抗率をオンライン監視する
のに好適な導電性フィルムの電気抵抗測定方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、かかる導電性フィルムの電気抵抗
測定は、製造後、製品からサンプルを正方形に切り出
し、向かい合う対辺上に電極をセットして、その間の抵
抗を測定するオフライン測定方法で測定し、この測定に
より得られる表面抵抗率(Ω/□)で表示するのが一般
である。
【0003】近年これを改良する導電性フィルムの電気
抵抗測定方法として、公知技術である4端子法を用いた
導電面接触方式や渦電流方式(特開平8−226943
号公報)の非接触測定技術が提案されている。しかし前
者の導電面接触方式は正確な表面抵抗率測定が可能であ
るが、導電面へのプローブの接触が不可避であり製品損
傷の可能性がある為、オンライン測定には適さず、オフ
ライン測定で使用されている。
【0004】また、後者の渦電流方式は基板がガラス基
板のような固い単体片を対象としたオンライン測定に利
用されている。しかし、連続して搬送されてくるフィル
ム基板に導電層を積層する導電性フィルムの製造のよう
な基板のばたつきがあるオンラインでの測定では安定し
た測定が困難で、前述の従来法のサンプル切り出しによ
るオフライン測定方法を行っているのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
オフライン測定方法では、長尺のフィルムロールから基
板フィルムを巻出して導電層を連続成膜する導電性フィ
ルムの製膜工程では製品がロール状であり、製膜終了後
の検査において表面抵抗率異常が発見された場合に1ロ
ットの製品ロール全体が異常品となる問題、更には成膜
運転中に徐々に表面抵抗率が経時的に変化する場合にお
いてもロット終了まで対処できない問題があり、長尺の
フィルムロールによる長時間運転の製膜においては生産
性、不良品率の面で大きな問題があった。
【0006】本発明はかかる状況を鑑みてなされたもの
で、導電面に非接触の状態で導電性フィルムの電気抵抗
を安定して測定できる、真空中の製膜工程内のオンライ
ン測定に好適な導電性フィルムの電気抵抗測定方法を目
的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
により達成される。すなわち、本発明は、連続的に搬送
される片面のみが導電性を有する導電性フィルムの電気
抵抗を連続的に測定する導電性フィルムの電気抵抗測定
方法において、所定の間隔で平行に配置した一対の電極
に該導電性フィルムの導電性を有しない側の面を接触さ
せ、該電極間に高周波電圧を印加し、電極間に発生する
電圧及び、又は電極間に流れる電流からその導電部の電
気抵抗を測定することを特徴とする導電性フィルムの電
気抵抗測定方法である。
【0008】上述の本発明は、種々検討の結果、高周波
電源を用いることにより非導電性面に電極をセットして
も充分安定して導電面の電気抵抗を測定できることを見
出し、なされたものであり、充分な表面処理がなされた
非導電面に電極を接触させるものであるので、全く品質
損傷なく測定ができる効果を奏するものである。
【0009】特に、導電性フィルムを走行させつつ測定
することができ、各種の片面のみが導電性の導電性フィ
ルムに広く適用できるものであるが、前述の長尺フィル
ムを基板として導電層をその一面に成膜する導電性フィ
ルムの成膜工程でのオンライン測定において大きな効果
を奏するものである。
【0010】以下、本発明の詳細を周知のフィルムロー
ルから基板フィルムを巻き出して導電層を成膜し、製品
ロールに巻き上げるロール・ツ・ロールのスパッタ装置
を用いた、導電層がITO膜からなる導電性フィルムの
製造工程に適用した実施例に基づいて説明する。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、実施例の測定部の構成の
説明図、図2は電極から見た測定対象の導電性フィルム
の等価回路の説明図、図3は実施例の測定回路のブロッ
ク図、図4は実施例での実測結果のグラフである。
【0012】図1において、1は図示省略したスパッタ
部でITO膜が積層された導電性フィルムで、基板フィ
ルムは100μmのポリカーボネートフィルムを用い
た。測定部は図示のようにITO膜形成のスパッタ装置
内のスパッタ部の下流の導電性フィルムの搬送路に所定
の間隔で平行に配置された一対のローラ電極2からな
り、連続的に搬送されてくる導電性フィルム1はこのロ
ーラ電極2にITO膜と反対側の非導電面側が接触する
ようにセットされている。
【0013】それぞれのローラ電極2にはスリップリン
グ3が設けられ、回転体であるローラ電極2に以下のよ
うに高周波電源を供給するようになっている。すなわち
一方のローラ電極2(図1で右側)のスリップリング3
と高周波電源4の一方の端子とを直接に接続し、他方の
ローラ電極2(図1で左側)のスリップリング3は参照
抵抗5を介して高周波電源4の他方の端子に接続し、参
照抵抗5を介して測定対象の導電性フィルム1に高周波
電源を供給するようになっている。
【0014】本例では、ローラ電極2は長さが導電性フ
ィルム1の幅(本例では200mm)より長くて直径が
55mmの2本の金属ローラとし、これを軸間距離80
mmで配置した。高周波電源4は6MHzの発振周波数
で、電圧0.2Vp-pで印加した。そして、導電性フィ
ルム1は、その表面抵抗をその幅200mmで表面抵抗
率(Ω/□)で40〜300Ω/□の範囲で変化させた
ものを作成して、オンライン測定を実施し、その出力を
前述の従来法のオフライン測定での測定値により評価し
た。
【0015】ところで、上記構成により、以下のように
導電性フィルム1の表面抵抗は測定される。ローラ電極
2からみた導電性フィルムのインピーダンスZは、図2
に示すように、図1で左側の一方のローラ電極2と導電
性フィルム1の基板フィルム及びITO膜とで構成され
る容量成分C2、同様に図1で右側の他方のローラ電極
2側で構成される容量成分C2 、並びにローラ電極2
の間の導電性フィルム1の導電部分すなわちITO膜の
抵抗RITOを直列接続した合成インピーダンスの等価回
路で近似される。
【0016】従って、高周波電源4により高周波電圧を
印加すると、参照抵抗5と導電性フィルム1のインピー
ダンスZの直列回路に電流が流れる。この電流は参照抵
抗5に発生する電圧とその抵抗値から求められるので、
ローラ電極2の間に発生する電圧と参照抵抗5の電圧を
測定することにより、ローラ電極2の間のインピーダン
スZが測定できる。このインピーダンスZのうち容量成
分C2、容量成分C2 は、ローラ電極2の設置位置が固
定され、導電性フィルム1もその一定位置を搬送される
ので一定値となる為、ITO膜の抵抗値RITOは一義的
に決定でき、よって表面抵抗が測定できる。
【0017】本例ではこの導電性フィルム1のインピー
ダンスZを実際のオンラインにて測定する測定回路は、
図3に示すように構成している。すなわち、ローラ電極
2間の導電性フィルム1の電圧と参照抵抗5の電圧をそ
れぞれ差動増幅器6により交流増幅し、絶対値回路7と
平滑化回路8により直流に変換した後、直流増幅器9に
より測定範囲になるようゲインを調整する。本例では参
照抵抗5には100Ωを使用し、差動増幅器6のゲイン
は導電性フィルム1側と参照抵抗5側は同ゲインとし、
直流増幅器9のゲインは、参照抵抗5側のゲインを導電
性フィルム1側の2倍とすることにより、0〜200Ω
の範囲の抵抗を測定できる様にした。ローラ電極2間の
導電性フィルム1から得られた直流電圧を参照抵抗5の
直流電圧で除算できるよう除算器10に入力することに
より、ローラ電極2間の導電性フィルム1のITO膜の
抵抗値RITOに比例した直流電圧を出力として得ること
ができる。
【0018】この測定回路による実際の成膜工程でのオ
ンライン測定での除算器10の出力電圧Vとオフライン
での従来法による表面抵抗率ρの測定結果の実測値を図
4に示す。同図より測定回路の出力電圧Vと表面抵抗率
ρとの関係は、
【0019】
【数1】V[V]=0.0208×ρ[Ω/□]+1.
4936 の1次回帰式で表され、相関係数r=0.9997とほ
ぼ線形となった。上式を用いることにより除算器10の
出力電圧Vから表面抵抗率ρを正確に計測することがで
きることが確認された。
【0020】この出力電圧Vはフィルムの非導電面であ
るベースフィルム部分の容量成分であるC2及びC2
含んだ測定値となる為、バイアス電圧が残るが、オンラ
インでの表面抵抗率ρの測定値は、オフラインでの表面
抵抗率ρの実測値との上記の変換式を用いて除算器10
の出力電圧Vから求めることができる。
【0021】また、この出力電圧Vから抵抗値に変換
し、その抵抗値をR[Ω]とした場合、フィルム幅がW
[m]、ローラ電極2の軸間距離がL[m]とすると表
面抵抗率ρ[Ω/□]は、次式で与えられるので、この
式から表面抵抗率を計算してもよい。
【0022】
【数2】 ρ[Ω/□]=R[Ω]・W[m]/L[m]
【0023】なお、オンラインモニターとして使用する
場合は、表面抵抗率の絶対値は不要でその変動が検出で
きればよいので、出力電圧Vの変動のみで充分となり、
上述の換算は不要である。
【0024】本例では高周波電圧として6MHzの周波
数を使用したが、使用する周波数範囲としては実際のス
パッタ電源から数kHzのノイズ成分が発生する為、フ
ィルタによるノイズ除去を行う必要があり、ベースフィ
ルム部分の容量成分であるC2及びC2 によるインピー
ダンス|ZC|が抵抗値とほぼ同じオーダー、若しくは
小さくする為、1MHz以上であることが好ましい。一
方、測定回路の製作面からは実用上100MHz以下で
あることが好ましい。
【0025】また、本例では参照抵抗5と導電性フィル
ム1のローラ電極2間のインピーダンスZが直列になる
ように配し、インピーダンスZと参照抵抗5の直列イン
ピーダンスに対して高周波電圧を印加する構成として参
照抵抗5の電圧とローラ電極2間の電圧の比を測定する
ことによりローラ電極2間の導電性フィルムの導電面部
分の抵抗を測定したが、参照抵抗5をローラ電極2間の
インピーダンスZに対して十分小さくした場合には、ロ
ーラ電極2間に流れる電流を測定するのみでローラ電極
2間のインピーダンスZを実用上充分な精度で測定する
ことができ、本例に代えて適用できる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、上述の如く、導電性フィルム
の製造工程での導電層の表面抵抗をオンラインで安定し
て測定できるものであり、オンラインモニター或はフィ
ードバック制御の検出器として使用でき、長尺フィルム
を基板フィルムとして導電層を連続成膜して導電性フィ
ルムを製造する連続製造工程の長期安定運転並びに生産
性向上に大きな効果を奏するものである。特に、成膜速
度が遅く、長時間連続運転が必要となる、スパッタ法等
の物理的堆積(PVD)法に代表される真空薄膜形成法
によりITO膜等の金属酸化物薄膜、或は金等の金属薄
膜からなる導電層を形成する導電性フィルムの製造工程
においてその効果は顕著である。
【0027】このように本発明は、導電性フィルムの製
造工程の安定運転、品質向上、生産性向上に大きな寄与
をなすものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例の測定部の構成の説明図であ
る。
【図2】図2は、電極から見た測定対象の導電性フィル
ムの等価回路の説明図である。
【図3】図3は、実施例の測定回路のブロック図であ
る。
【図4】図4は実施例での実測結果のグラフである。
【符号の説明】
1 導電性フィルム 2 ローラ電極 3 スリップリング 4 高周波電源 5 参照抵抗 6 差動増幅器 7 絶対値回路 8 平滑化回路 9 直流増幅器 10 除算器

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続的に搬送される片面のみが導電性を
    有する導電性フィルムの電気抵抗を連続的に測定する導
    電性フィルムの電気抵抗測定方法において、所定の間隔
    で平行に配置した一対の電極に該導電性フィルムの導電
    性を有しない側の面を接触させ、該電極間に高周波電圧
    を印加し、電極間に発生する電圧及び/又は電極間に流
    れる電流からその導電部の電気抵抗を測定することを特
    徴とする導電性フィルムの電気抵抗測定方法。
  2. 【請求項2】 電極がフリーローラからなるローラ電極
    である請求項1記載の導電性フィルムの電気抵抗測定方
    法。
  3. 【請求項3】 電気抵抗が表面抵抗である請求項1また
    は2記載の導電性フィルムの電気抵抗測定方法。
  4. 【請求項4】 該高周波電圧の周波数が1MHz以上1
    00MHz以下の周波数範囲である請求項1〜3記載の
    いずれかの導電性フィルムの電気抵抗測定方法。
  5. 【請求項5】 参照抵抗を電極と直列に接続し、参照抵
    抗の電圧と電極間の電圧とを測定して導電性フィルムの
    導電部の抵抗を測定する請求項1〜4記載のいずれかの
    導電性フィルムの電気抵抗測定方法。
  6. 【請求項6】 導電性フィルムが長尺フィルムの一面に
    導電層を連続形成した導電性フィルムである請求項1〜
    5記載のいずれかの導電性フィルムの電気抵抗測定方
    法。
  7. 【請求項7】 導電層がインジウム・錫酸化物(IT
    O)膜である請求項6記載の導電性フィルムの電気抵抗
    測定方法。
  8. 【請求項8】 導電性フィルムがロール・ツ・ロールで
    ITO膜を成膜するスパッタ装置内のITO膜を成膜後
    の搬送中の導電性フィルムである請求項7記載の導電性
    フィルムの電気抵抗測定方法。
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Cited By (2)

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EP2642277A1 (en) 2012-03-21 2013-09-25 Furukawa Co., Ltd. Electrical resistance measurement apparatus and electrical resistance measurement method
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