DE19925645A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades eines lichtdurchlässigen Films mit Antireflexionseigenschaften und Verfahren zum Herstellen des Films - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades eines lichtdurchlässigen Films mit Antireflexionseigenschaften und Verfahren zum Herstellen des FilmsInfo
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Abstract
Verfahren und Vorrichtung zum genauen Messen in Echtzeit eines Oberflächen-Reflexionsgrades eines Films (100) mit antireflektierenden Eigenschaften zur Verwendung auf einem CRT-Anzeigefeld (1) oder dergleichen durch die folgenden Gleichungen: DOLLAR A RI¶S¶ = RI - (TI)·2· x [RI¶b¶/(1 - RI¶b¶)·2·] DOLLAR A wobei RI¶s¶ der Oberflächen-Reflexionsgrad des lichtdurchlässigen Films mit antireflektierender optischer Funktion, RI der tatsächlich meßbare Totalreflexionsgrad, TI die tatsächlich meßbare Lichtdurchlässigkeit und RI¶b¶ der durch eine Regressionsformel errechnete Rückseiten-Reflexionsgrad sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen
eines Oberflächen-Reflexionsgrades (Reflektivität) eines lichtdurchlässigen Films mit
Antireflexionseigenschaften und ein Verfahren zum Herstellen eines lichtdurchlässigen
Films mit Antireflexionseigenschaften unter Verwendung des Verfahrens zum Messen
des Reflexionsgrades.
Verschiedene Anzeigevorrichtungen haben den Nachteil, daß beim Betrachten des
Inhalts der Anzeige aufgrund der Reflexion von Licht aus dem Bereich um die
Anzeigevorrichtung herum, z. B. von Licht aus an der Decke von Büros angebrachten
Leuchtstofflampen oder von durch die Fenster eintretendem Sonnenlicht,
Schwierigkeiten auftreten.
Es wurden viele Versuche unternommen, um diesen Nachteil zu bewältigen. Es hat
einen Versuch gegeben, das Verfahren zur Beleuchtung in Büros zu verbessern, wie
beispielsweise durch die Verwendung einer indirekten Beleuchtung. Es gab einen
anderen Versuch, antireflektierende Maßnahmen an den Anzeigevorrichtungen selbst
vorzusehen. Letzterer Versuch ist notwendig in Fällen, in denen wenig Anreiz für
spezielle Verbesserungen in den Beleuchtungssystemen vorliegt, z. B. für Fernsehgeräte
und andere im üblichen Haushalt vorhandene Anzeigegeräte. Natürlich sind dieselben
antireflektierenden Maßnahmen auch für in Büros verwendete Anzeigegeräte, z. B.
Computerbildschirme, wirksam.
Solche Anzeigegeräte, die antireflektierende Maßnahmen erfordern, sind z. B.
Katodenstrahlröhren (CRT)-Anzeigen, Flüssigkristallanzeigen (LCD), Plasma
anzeigen, Elektrolumineszenz (EL)-Anzeigen und RE-Anzeigen. Nachfolgend erfolgt
die Erläuterung anhand einer CRT-Anzeige als Beispiel.
Angezeigte Informationen, die durch das CRT-Anzeigefeld der CRT-Anzeige sichtbar
sind, werden manchmal aufgrund der Reflexion von Licht um die CRT-Anzeige herum
schwierig erkennbar. Verschiedene antireflektierende Maßnahmen gegen Außenlicht
wurden für CRT-Anzeigefelder erdacht.
Eine dieser antireflektierenden Maßnahmen gegen Außenlicht ist das Vorsehen eines
lichtdurchlässigen Films mit Antireflexionseigenschaften (nachfolgend kurz als
"optischer Funktionsfilm" bezeichnet), auf der Oberfläche eines CRT-Anzeigefeldes.
Die Erfinder haben zuvor einen "Film mit geringem Reflextionsgrad und ein
Anzeigefeld mit einem Film mit geringem Reflexionsgrad" in der am 16. Januar 1998
eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 10-6999 vorgeschlagen, in der sie ein
Beispiel eines antireflektierenden Mehrschichtenfilmes offenbarten, der eine Oberfläche
eines optischen Funktionsfilms bildet, der für einen solchen Zweck geeignet ist.
Aus der Sicht der Qualitätskontrolle eines optischen Funktionsfilms und der
Verbesserung der Effektivität des Produktionsverfahrens ist es wünschenswert, den
Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms in Echtzeit in dem
Herstellungsprozeß des optischen Funktionsfilms genau messen und die Ergebnisse dem
Herstellungsprozeß zurückführen zu können.
Die Messung nur des Oberflächen-Reflexionsgrades eines optischen Funktionsfilms an
sich war bis jetzt aufgrund des Effekts der Reflexion an der Rückseite des optischen
Funktionsfilms schwierig.
Deshalb wurde bis jetzt der Oberflächen-Reflexionsgrad eines optischen Funktionsfilms
in einem Zustand gemessen, in dem keine Reflexion von der Rückseite des optischen
Funktionsfilms auftritt, in dem die Rückseite einer aus dem Herstellungsprozeß des
optischen Funktionsfilms herausgenommenen Stichprobe des optischen Funktionsfilms
mit beispielsweise lichtabsorbierender schwarzer Farbe beschichtet wurde.
Ein solches Meßverfahren ist jedoch ein zerstörender Test des optischen Funktionsfilms,
da es notwendig ist, Stichproben aller optischer Funktionsfilme aus dem
Herstellungsprozeß zu erhalten, für die der Oberflächen-Reflexionsgrad gemessen
werden muß. Da weiter die Rückseite eines optischen Funktionsfilms, für den der
Oberflächen-Reflexionsgrad gemessen werden soll, jedesmal schwarz gestrichen werden
muß, ist dieses verfahren Zeit- und arbeitsaufwendig. Weiter war bei diesem Verfahren
zum Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades Handarbeit erforderlich und es konnte
deshalb nicht in ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines optischen
Funktionsfilms eingebunden werden, in der es notwendig wäre, den Oberflächen-
Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms in Echtzeit zu messen und der
Produktionslinie des optischen Funktionsfilms laufend die Meßergebnisse mitzuteilen
und die Fertigungsbedingungen zu verbessern, wenn fehlerhafte optische
Funktionsfilme hergestellt werden.
Es ist weiter ein Verfahren zum Ermitteln des Oberflächen-Reflexionsgrades eines
konkreten optischen Funktionsfilms in einem Herstellverfahren eines optischen
Funktionsfilms durch Abziehen eines Reflexionsgrad-Korrekturwertes von dem in
Echtzeit gemessenen Totalreflexionsgrad bekannt.
Weiter wurde ein Verfahren vorgeschlagen, den Oberflächen-Reflexionsgrad eines
optischen Funktionsfilms aus dem tatsächlich gemessenen Totalreflexionsgrad mittels
einer Umrechnungsformel zu berechnen.
Um die durch die Erfindung zu lösenden Nachteile zusammenzufassen, wird
festgehalten, daß mit den obigen Meßverfahren manchmal der durch die Korrektur oder
Berechnung im Herstellungsverfahren des optischen Funktionsfilms erhaltene
Oberflächen-Reflexionsgrad sich von dem Reflexionsgrad unterscheidet, der gemessen
wird, wenn die Rückseite eines Teilstücks des durch eine tatsächliche
Stichprobenprüfung erhaltenen optischen Funktionsfilms schwarz gestrichen wird. D. h.
es war nicht möglich, den Oberflächen-Reflexionsgrad eines optischen Funktionsfilms
genau zu messen.
Weiter war es bei einer Stichprobenprüfung des optischen Funktionsfilms, usw.
notwendig, die Rückseite einer Stichprobe des optischen Funktionsfilms schwarz zu
streichen, um eine Reflexion an der Rückseite des optischen Funktionsfilms zu
verhindern. Auch war der für die Messung des Oberflächen-Reflexionsgrades
verwendete Abschnitt des optischen Funktionsfilms beschädigt und konnte nicht
weiterbenutzt werden.
Außerdem wird bei einer Stichprobenprüfung nicht der gesamte optische Funktionsfilm
überprüft, so daß es nicht möglich war, Fehler in allen Teilen des optischen
Funktionsfilms zu erfassen. Demzufolge ist es wünschenswert, den Reflexionsgrad des
gesamten optischen Funktionsfilms kontinuierlich und in Echtzeit genau zu messen.
Da es außerdem mit dem Verfahren aus dem Stand der Technik nicht möglich ist,
genaue Messungen des Oberflächen-Reflexionsgrades des optischen Funktionsfilms in
den Herstellprozeß des optischen Funktionsfilms in Echtzeit zurückzuführen, existiert
der Nachteil, daß der Ausstoß des produzierten optischen Funktionsfilms niedrig ist.
Die obigen Nachteile werden unten anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Während die obige Diskussion unter Bezugnahme auf die Messung des Oberflächen-
Reflexionsgrades eines optischen Funktionsfilms, der auf einem CRT-Anzeigefeld als
Anzeigefeld vorgesehen ist, erfolgte, ist sie nicht auf CRT-Anzeigefelder beschränkt -
ähnliche Nachteile treten auch in optischen Funktionsfilmen auf, die auf Flüssig
kristallanzeigen, Plasmaanzeigen, Elektrolumineszenz-Anzeigen, RE-Anzeigen, und
dgl. vorgesehen sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum zerstörungsfreien und genauen Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades eines
lichtdurchlässigen Filmes mit antireflektierender optischer Funktion, der in
verschiedenen Anzeigegeräten einsetzbar ist, vorzusehen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum genauen Messen und Messen in Echtzeit des Oberflächen-
Reflexionsgrades eines lichtdurchlässigen Films mit antireflektierenden Eigenschaften,
der in verschiedenen Anzeigegeräten einsetzbar ist, in einem Herstellungsprozeß des
Films mit optischer Funktion vorzusehen.
Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades eines lichtdurchlässigen
Filmes mit antireflektierenden Eigenschaften, der in verschiedenen Anzeigegeräten
einsetzbar ist, auf einfache Weise vorzusehen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
eines lichtdurchlässigen Filmes mit antireflektierender optischer Funktion vorzusehen,
das den Ausstoß des produzierten Films optischer Funktion verbessert.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchten den Meßfehler des
Reflexionsgrades eines lichtdurchlässigen Films mit antireflektierenden Eigenschaften
und haben festgestellt, daß er durch das Verhältnis einer Komponente des Rückseiten-
Reflexionsgrades zu dem Totalreflexionsgrad einschließlich der Komponente des
Rückseiten-Reflexionsgrades, der entsprechend der Lichtdurchlässigkeit und dem
Oberflächen-Reflexionsgrad variiert, verursacht wurde. Wenn zum Beispiel der
Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms, der gemessen werden soll,
klein wird, steigt der Betrag des Lichts an, der in die Oberfläche des optischen
Funktionsfilms eintritt und die Rückseite des optischen Funktionsfilms erreicht, der
Betrag eines von der Rückseite reflektierten und die Oberfläche erreichenden zurück
reflektierten Lichts steigt an, und das Verhältnis der Komponente des Rückseiten-
Reflexionsgrades zu dem Totalreflexionsgrad steigt an. Folglich war es mit den
vorbekannten Verfahren zum Korrigieren und Berechnen des Reflexionsgrades durch
Konstanten nicht möglich, den Oberflächen-Reflexionsgrad genau zu ermitteln. Das
gleiche gilt für das Verfahren, das eine Umrechnungsformel verwendet. Einzelheiten zu
den obigen Ausführungen werden später anhand der Zeichnungen gegeben.
Weiter haben die Erfinder festgestellt, daß der mit dem Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung ermittelte Rückseiten-Reflexionsgrad des optischen
Funktionsfilms durch die Überlagerung von Störwellen aufgrund einer harten
Deckschicht eines optischen Funktionsfilms beeinflußt wird und daß es möglich ist, den
Effekt der Störwellen exakt durch eine Regression mit einem Polynom zwischen den
Wellenlängen des in den optischen Funktionsfilms eintretenden Lichts und dem
Rückseiten-Reflexionsgrad bei jenen Wellenlängen zu beseitigen.
Die vorliegende Erfindung wurde basierend auf den obigen Entdeckungen gemacht.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Messen
eines Oberflächen-Reflexionsgrades eines lichtdurchlässigen Films mit anti
reflektierenden Eigenschaften vorgesehen, das einen Verfahrensschritt des Berechnens
des Oberflächen-Reflexionsgrades des Films mit optischer Funktion aus einem
Rückseiten-Reflexionsgrad, einem Totalreflexionsgrad und einer Lichtdurchlässigkeit
des Films mit optischer Funktion aufweist.
Der Oberflächen-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion wird vorzugsweise
durch die folgende Formel definiert:
RIS = RI - (TI)2 × [RIb/(1-RIb)2]
wobei RIS der Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms, RI der
Totalreflexionsgrad des optischen Funktionsfilms, TI die Lichtdurchlässigkeit des
optischen Funktionsfilms und RIb der Rückseiten-Reflexionsgrad des optischen
Funktionsfilms sind.
Vorzugsweise weist das Verfahren weiter die Verfahrensschritte des Berechnens des
Rückseiten-Reflexionsgrades eines Vergleichsfilms im voraus; des Messens des
tatsächlichen Totalreflexionsgrades und der Lichtdurchlässigkeit des zu messenden
optischen Funktionsfilms in Echtzeit; und des Einsetzens des Rückseiten-
Reflexionsgrades und des Totalreflexionsgrades und der Lichtdurchlässigkeit, die für
den zu messenden optischen Funktionsfilm berechnet wurden, in die obige Formel zum
Berechnen des Oberflächen-Reflexionsgrades auf.
Weiter wird vorzugsweise der Rückseiten-Reflexionsgrad RIb aus einem Oberflächen-
Reflexionsgrad RIS, einem Totalreflexionsgrad RI und einer Lichtdurchlässigkeit, die
durch Stichprobenprüfung eines Vergleichsfilms im voraus gemessen wurden, mittels
Einsetzen dieser gemessenen Werte in die Formel zum Ermitteln des gemessenen
Oberflächen-Reflexionsgrades RIS und mittels Durchführen einer Regression mit
Polynomen zwischen dem hier ermittelten Rückseiten-Reflexionsgrad RIb für jede
Wellenlänge und einer Wellenlänge des in den optischen Funktionsfilm eintretenden
Lichts zum Glätten berechnet.
Die obige Berechnung wird nachfolgend weiter erläutert. Der Rückseiten-
Reflexionsgrad RIb für jede Wellenlänge kann durch folgende Formel aus dem
Oberflächen-Reflexionsgrad RIS, dem Totalreflexionsgrad RI und der Licht
durchlässigkeit TI für jede der für die Stichproben im voraus gemessenen Wellenlängen
berechnet werden:
RIb = (1/2k) × [2k + 1 - ((2k + 1)2 - 4k2)½]
Die obige Formel erhält man durch Lösen der folgenen Formel, die zum Ermitteln des
Oberflächen-Reflexionsgrades RIs unter Verwendung des Rückseiten-Reflexionsgrades
Rib verwendet wird:
RIS = RI - TI2 × [RIb/(1-RIb)2]
Weiter wird der Totalreflexionsgrad RI vorzugsweise durch Erfassen des von der
Oberfläche des optischen Funktionsfilms zurück reflektierten Lichts, wenn ein
einfallender Lichtstrahl Φi mit einer vorbestimmten Wellenlänge in den Film mit
optischer Funktion eintritt, um das totalreflektierte Licht ΦR zu erfassen, und durch
Durchführen der Funktion RI = ΦR/Φi berechnet.
Ferner wird die Lichtdurchlässigkeit TI vorzugsweise durch Erfassen des Lichts Φt, das
durch den Film mit optischer Funktion hindurchläuft, wenn das einfallende Licht Φi mit
einer vorbestimmten Wellenlänge in den Film mit optischer Funktion in senkrechter
Richtung eintritt, und durch Durchführen der Berechnung TI = Φt/Φi berechnet.
Vorteilhafterweise wird die Lichtdurchlässigkeit im voraus durch Prüfen des
Vergleichsfilms ermittelt und jener Wert wird für die Berechnung des Oberflächen-
Reflexionsgrades benutzt.
Vorzugsweise weist der Film mit optischer Funktion einen Stapel aus einem
antireflektierenden Mehrschichtenfilm, einer Verbindungsschicht, einer harten
Deckschicht und einem Polyethylen (PET) - oder Polyethylentherephtalat (PETP) -
Film mit ähnlichen Berechnungsindizes auf.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Herstellen eines lichtdurchlässigen Films mit antireflektierender optischer Funktion
bereitgestellt, das die Verfahrensschritte aufweist: Stichprobenprüfung eines
Vergleichsfilms bzw. repräsentativen Films für einen aus einer Vorrichtung zum
kontinuierlichen Herstellen des Films mit optischer Funktion kontinuierlich
hergestellten Film und Messen eines Rückseiten-Reflexionsgrades für den geprüften
Film im voraus; Messen einer Lichtdurchlässigkeit und eines Totalreflexionsgrades des
kontinuierlich hergestellten, zu messenden Filmes in Echtzeit; Berechnen eines
Oberflächen-Reflexionsgrades des Films mit optischer Funktion in Echtzeit unter
Verwendung der Lichtdurchlässigkeit und des Totalreflexionsgrades und des zuvor
berechneten Rückseiten-Reflexionsgrades; und Rückführen des berechneten
Oberflächen-Reflexionsgrades an die Produktion in den Herstellungsprozeß des Films
mit optischer Funktion, um dadurch einen Film mit einem gewünschten Oberflächen-
Reflexionsgrad herzustellen.
Vorzugsweise ist der Oberflächen-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion
durch die obige Formel definiert.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum
Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades eines lichtdurchlässigen Films mit
antireflektierenden Eigenschaften, der kontinuierlich aus einer Vorrichtung zum
kontinuierlichen Herstellen des Films mit optischer Funktion hergestellt wird, in
Echtzeit vorgesehen, mit einer Vorrichtung zum Berechnen des Totalreflexionsgrades,
mit einer ersten Lichtquelle zum Aussenden eines ersten Lichts mit einer ersten
Wellenlänge zu dem optischen Funktionsfilm unter einem vorbestimmten Winkel, einer
ersten Lichtempfangseinrichtung zum Erfassen des von der Oberfläche des optischen
Funktionsfilms zurück reflektierten Lichts, und einer Berechnungseinrichtung des
Totalreflexionsgrades zum Berechnen eines Verhältnisses des ersten Lichts und des
erfassten reflektierten Lichts, um den Totalreflexionsgrad zu berechnen; einer
Vorrichtung zum Berechnen der Lichtdurchlässigkeit, mit einer zweiten Lichtquelle
zum Aussenden eines zweiten Lichts mit einer zweiten Wellenlänge zu dem Film mit
optischer Funktion in einem rechten Winkel, einer zweiten Lichtempfangseinrichtung
zum Erfassen des durch den optischen Funktionsfilm hindurchgelaufenen Lichts, und
einer Berechnungseinrichtung der Lichtdurchlässigkeit zum Berechnen eines
Verhältnisses des zweiten Lichts und des erfassten hindurchgelaufen Lichts, um die
Lichtdurchlässigkeit zu berechnen; einer Berechnungseinrichtung des Rückseiten-
Reflexionsgrades zum Berechnen eines Rückseiten-Reflexionsgrades eines
Vergleichsfilms im voraus; und einer Berechnungseinrichtung des Oberflächen-
Reflexionsgrades zum Berechnen des Oberflächen-Reflexionsgrades des optischen
Funktionsfilms für einen zu messenden Film mit optischer Funktion aus dem in der
Vorrichtung zur Berechnung des Totalreflexionsgrades berechneten Totalreflexionsgrad,
der in der Vorrichtung zur Berechnung der Lichtdurchlässigkeit berechneten
Lichtdurchlässigkeit und dem in der Berechnungseinrichtung des Rückseiten-
Reflexionsgrades berechneten Rückseiten-Reflexionsgrad.
Vorzugsweise berechnet die Berechnungseinrichtung des Oberflächen-Reflexionsgrades
den Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms basierend auf der obigen
Formel.
Vorzugsweise sind die Berechnungseinrichtungen des Totalreflexionsgrades in der
Vorrichtung zur Berechnung des Totalreflexionsgrades, die Berechnungseinrichtung der
Lichtdurchlässigkeit in der Vorrichtung zur Berechnung der Lichtdurchlässigkeit und
die Berechnungseinrichtung des Oberflächen-Reflexionsgrades durch eine einzige
Verarbeitungseinrichtung gebildet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht möglich, nur den Oberflächen-
Reflexionsgrad RIS des Films mit optischer Funktion zu messen. Der Oberflächen-
Reflexionsgrad RIS des optischen Funktionsfilms wird durch Berechnung unter der
Annahme, daß die Erfassung des reflektierten Lichts eine Kombination des
Oberflächen-Reflexionsgrades RIS und des Rückseiten-Reflexionsgrades RIB ist, und
unter der Annahme, daß der Rückseiten-Reflexionsgrad RIb nicht direkt gemessen
werden kann, gemäß der obigen Formel aus dem meßbaren Totalreflexionsgrad RI
(Summe des Oberflächen-Reflexionsgrades RIS und des Rückseiten-Reflexionsgrades
RIb), der meßbaren Lichtdurchlässigkeit TI und dem nicht direkt meßbaren Rückseiten-
Reflexionsgrad RIb, welches durch Berechnung aus dem Oberflächen-Reflexionsgrad,
dem Totalreflexionsgrad und der Lichtdurchlässigkeit, die im voraus aus einer im
voraus genommenen Stichprobe gemessen wurden, ermittelt und durch eine Regression
mit Polynomen geglättet.
Die oben genannten und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden durch die folgende Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen klarer.
Darin zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt eines Films mit optischer Funktion, der gestapelt einen
antireflektierenden Mehrschichtenfilm, eine Verbindungsschicht, eine harte Deckschicht
und einen PET-Film aufweist, die auf einem CRT-Anzeigefeld einer CRT-Anzeige
vorgesehen sind;
Fig. 2 einen Querschnitt des antireflektierenden Mehrschichtenfilms, der an der
Oberfläche des in Fig. 1 gezeigten Films mit optischer Funktion gebildet ist;
Fig. 3A eine Darstellung, wie Licht, welches auf die Oberfläche des CRT-
Anzeigefeldes, auf dem der in Fig. 1 gezeigte Film mit optischer Funktion vorgesehen
ist, trifft, an der Oberfläche des Films mit optischer Funktion reflektiert wird, und wie
Licht, das in den Film mit optischer Funktion eintritt, gebrochen wird und wie es durch
ihn hindurchgeht;
Fig. 3B eine Darstellung, wie Licht, welches auf die Oberfläche des Films mit optischer
Funktion trifft, direkt an der Oberfläche des Films mit optischer Funktion reflektiert
wird, und wie das Licht, das in den Film mit optischer Funktion eintritt, gebrochen
wird und wie es durch den Film mit optischer Funktion hindurchläuft;
Fig. 4 eine Darstellung eines Beispieles des Aufbaus eines Spektralphotometers;
Fig. 5 ein Diagramm des spektralen Reflexionsgrades;
Fig. 6A eine Darstellung eines Beispieles des Aufbaus einer Vorrichtung zum Messen
des Oberflächen-Reflexionsgrades eines Films mit optischer Funktion in einem Zustand,
in dem die Rückseite des Films mit optischer Funktion nicht schwarz gestrichen ist;
Fig. 6B eine Darstellung eines Beispiels des Aufbaus einer Vorrichtung zum Messen
des Oberflächen-Reflexionsgrades eines Films mit optischer Funktion in einem Zustand,
in dem die Rückseite des Films mit optischer Funktion schwarz gestrichen ist;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht eines Films mit optischer Funktion zur Erläuterung des
Lichtweges in einem Film mit optischer Funktion, der gestapelt einen anti
reflektierenden Mehrschichtenfilm, eine Verbindungsschicht, eine harte Deckschicht
und einen PET-Film aufweist;
Fig. 8 eine Darstellung des Aufbaus einer Vorrichtung zum Feststellen der
Lichtdurchlässigkeit eines Films mit optischer Funktion, der gestapelt einen anti
reflektierenden Mehrschichtenfilm, eine Verbindungsschicht, eine harte Deckschicht
und einen PET-Film aufweist, als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ein Diagramm des Totalreflexionsgrades und der Lichtdurchlässigkeit, die für
einen Film mit optischer Funktion gemessen wurden, dessen Rückseite nicht schwarz
gestrichen ist, und des Oberflächen-Reflexionsgrades des Films mit optischer Funktion,
das nach einem Anstrich der Rückseite mit schwarzer Farbe gemessen wurde;
Fig. 10 ein Diagramm eines Beispieles zum Feststellen des Rückseiten-Reflexionsgrades
eines Films mit optischer Funktion aus Werten des Totalreflexionsgrades, der
Lichtdurchlässigkeit und des Oberflächen-Reflexionsgrades des in Fig. 7 gezeigten
Filmes mit optischer Funktion;
Fig. 11 ein Diagramm, welches einen Rückseiten-Reflexionsgrad eines Films mit
optischer Funktion, welcher aus Werten des Totalreflexionsgrades, der Licht
durchlässigkeit und des Oberflächen-Reflexionsgrades eines Films mit optischer
Funktion erhalten wurde, einen unter Verwendung des erhaltenen Rückseiten-
Reflexionsgrades berechneten Oberflächen-Reflexionsgrad und einen weiteren
Oberflächen-Reflexionsgrad, der bei einer schwarz gestrichenen Rückseite des Films
mit optischer Funktion gemessen wurde, zeigt;
Fig. 12 ein Diagramm der Ergebnisse des Rückseiten-Reflexionsgrades und der
Lichtdurchlässigkeit, die für die in den Fig. 10 und 11 gezeigten Beispiele ermittelt
worden sind; und
Fig. 13 eine Darstellung des Aufbaus einer Vorrichtung zum Messen eines Oberflächen-
Reflexionsgrades eines Films mit optischer Funktion in Echtzeit in einem Verfahren zur
Herstellung eines Films mit optischer Funktion, der gestapelt einen antireflektierenden
Mehrschichtenfilm, eine Verbindungsschicht, eine harte Deckschicht und einen PET-
Film aufweist, als ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades
eines lichtdurchlässigen Films mit antireflektierender optischer Funktion und ein
Verfahren zum Herstellen des Films mit optischer Funktion unter Verwendung des
Verfahrens zum Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades werden nachfolgend anhand
von bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst wird ein lichtdurchlässiger Film mit antireflektierender optischer Funktion
(nachfolgend auch kurz als "optischer Funktionsfilm" bezeichnet) beschrieben. Es wird
darauf hingewiesen, daß die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand
einer CRT-Anzeigevorrichtung als Anzeigevorrichtung erläutert werden und somit ein
CRT-Anzeigefeld als Anzeigefeld beschrieben wird, auf dem der optische
Funktionsfilm vorgesehen ist.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus eines optischen Funktionsfilms, der auf
einem CRT-Anzeigefeld einer CRT-Anzeigevorrichtung vorgesehen ist.
Ein optischer Funktionsfilm 100 ist an einer Außenfläche eines CRT-Anzeigefeldes
(Glasfeld) 1 einer CRT-Anzeigevorrichtung mittels einer Klebstoffschicht 3 angebracht.
Der optische Funktionsfilm 100 weist übereinander gestapelt einen antireflektierenden
Mehrschichtenfilm 20, eine Verbindungsschicht 10, eine harte Deckschicht 7 und einen
PET (Polyethylen)-Film 5 auf. Die Verbindungsschicht ist vorgesehen, um die
Verbindung zwischen dem antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 und der harten
Deckschicht 7 zu verbessern. Die Anordnung des antireflektierenden Mehrschichten
films 20, der Verbindungsschicht 10, der harten Deckschicht 7 und des PET-Films 5
wird als der "lichtdurchlässige Film mit antireflektierender optischer Funktion" (kurz
als "optischer Funktionsfilm") bezeichnet.
Ein Fluoreszenzfilm 9 ist an der Innenseite des CRT-Anzeigefeldes 1 mit Ausrichtung
auf den optischen Funktionsfilm 100 ausgebildet und wird durch Elektronenstrahlen
abgetastet bzw. gescannt.
Die Dicke des CRT-Anzeigefeldes 1 beträgt beispielsweise 15 mm. Die Dicke des
optischen Funktionsfilms, der gestapelt aus dem antireflektierenden Mehrschichtenfilm
20, der Verbindungsschicht 10, der harten Deckschicht 7 und dem PET-Film 5 besteht,
beträgt z. B. 0,2 mm.
Der PET-Film 5 im optischen Funktionsfilm 100 dient als Träger- oder Basisfilm für
den antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20.
Die harte Deckschicht 7 im optischen Funktionsfilm 100 ist zwischen dem
antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 und dem PET-Film 5 vorgesehen, um die
Haltbarkeit bzw. die Beständigkeit des PET-Films 5 zu verbessern.
Die Verbindungsschicht 10 im optischen Funktionsfilm 100 ist zwischen der harten
Deckschicht 7 und dem antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 vorgesehen, um die
Verbindung des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 mit der harten Deckschicht 7
zu verbessern.
Der antireflektierende Mehrschichtenfilm 20 im optischen Funktionsfilm 100 wird
anhand von Fig. 2 näher beschrieben.
Der einen Teil des optischen Funktionsfilm 100 bildende antireflektierende
Mehrschichtenfilm 20 kann zum Beispiel ein antireflektierender Mehrschichtenfilm
sein, wie er in der Beschreibung der japanischen Patentanmeldung Nr. 10-6999
vorgeschlagen wird.
Ein Beispiel eines solchen antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 ist in Fig. 2
dargestellt. Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des antireflektierenden Mehrschichten
films, der in der japanischen Patentanmeldung Nr. 10-6999 für den "Film mit
niedrigem Reflexionsgrad, und das einen Film mit niedrigem Reflexionsgrad
verwendende Anzeigefeld" beschriebenen ist.
Der in Fig. 2 dargestellte antireflektierende Mehrschichtenfilm 20 ist durch die
Verbindungsschicht 10 an der harten Deckschicht 7 angebracht.
Der antireflektierende Mehrschichtenfilm 20 ist durch Übereinanderstapeln eines ersten
dünnen lichtdurchlässigen (ITO)-Films 22, eines ersten dünnen Siliziumdioxid-Films
24, eines zweiten dünnen lichtdurchlässigen (ITO)-Films 26 und eines zweiten dünnen
Siliziumdioxid-Films 28 aufgebaut. Der antireflektierende Mehrschichtenfilm 20 ist ein
Film mit niedrigem Reflexionsgrad zur Reduzierung der Lichtreflexion und ist mittels
Einstellen der Schichtdicke des den Film mit niedrigem Reflexionsgrad bildenden Films
derart ausgebildet, daß er maximal einen begrenzten vorbestimmten Reflexionsgrad
aufweist.
Die Dicken der Filme des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 kann eingestellt
werden, um einen spektralen Reflexionsgrad von nicht mehr als 1% zu erreichen, wenn
Licht mit einer Wellenlänge von 490 nm bis 640 nm auf den Film mit niedrigem
Reflexionsgrad unter einem Winkel von 10° trifft.
Die Schichtdicken der Filme des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 können
auch eingestellt werden, um Eigenschaften des spektralen Reflexionsgrades der langen
Wellenlängen zu zeigen, um z. B. einen spektralen Reflexionsgrad von nicht mehr als
1%, wenn Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm auf den Film mit niedrigem
Reflexionsgrad unter einem Winkel von 10° trifft, einen spektralen Reflexionsgrad von
nicht mehr als 1,6%, wenn Licht mit einer Wellenlänge von 700 nm auf den Film mit
niedrigem Reflexionsgrad trifft und einen spektralen Reflexionsgrad von nicht mehr als
2,7%, wenn Licht mit einer Wellenlänge von 750 nm auf den Film trifft, zu erreichen.
Weiter können die Dicken der Filme des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20
außerdem eingestellt werden, um einen y-Wert der Farbsättigung des reflektierten
Lichts von 0,1 bis 0,25 zu erreichen, wenn Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm bis
780 nm auf den antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 unter einem Winkel von 10°
trifft.
Die Beziehung zwischen den Schichtdicken der Filme und dem Licht ist in Einzelheiten
in der japanischen Patentanmeldung Nr. 10-6999 beschrieben.
Die Schichtdicken der Filme im antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 werden in
dem Verfahren zur Herstellung des optischen Funktionsfilms mit dem an seiner
Oberfläche ausgebildeten antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 derart gesteuert, daß
die obigen spektralen Reflexionsgrad-Eigenschaften eingehalten werden.
In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beträgt die gesamte
Schichtdicke des antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 ungefähr 0,2 µm.
Fig. 3A ist eine Darstellung, wie einfallendes Licht Φi, welches auf die Oberfläche des
auf dem in Fig. 1 gezeigten CRT-Anzeigefeldes 1 vorgesehenen optischen Funktions
films trifft, an den unterschiedlichen Schichten des vorgesehenen optischen
Funktionsfilms reflektiert wird, am optischen Funktionsfilm gebrochen wird und durch
den optischen Funktionsfilm hindurchläuft.
Fig. 3B ist eine Darstellung, wie einfallendes Licht Φi, welches auf die Oberfläche des
optischen Funktionsfilms in dem Zustand trifft, in dem der optische Funktionsfilm nicht
auf der Oberfläche des CRT-Anzeigefeldes 1, wie in Fig. 3A, vorgesehen ist, an den
unterschiedlichen Schichten des optischen Funktionsfilms reflektiert wird, gebrochen
wird und hindurchläuft.
Als in den Fig. 3A und 3B gezeigte optische Funktionsfilme werden solche verwendet,
wie sie in Fig. 1 dargestellt sind.
In den Fig. 3A und 3B wird einfallendes Licht Φi, welches auf die Oberfläche des
antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 unter einem Einfallswinkel θ trifft, wobei die
Oberfläche an der äußersten Oberfläche des auf dem CRT-Anzeigefeld 1 vorgesehenen
optischen Funktionsfilm angeordnet ist, teilweise an der Oberfläche des
antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 reflektiert. Dieses reflektierte Licht wird in
dieser Beschreibung als das "oberflächenreflektierte Licht ΦRS" bezeichnet.
Das Licht, welches nicht an der Oberfläche des antireflektierenden Mehrschichtenfilms
20 reflektiert wird, läuft durch das Innere des antireflektierenden Mehrschichtenfilms
20, läuft durch die harte Deckschicht 7 und läuft dann durch den PET-Film 5. In Fig.
3B wird das durch den PET-Film 5 hindurchlaufende Licht zum größten Teil aus der
Rückseite des optischen Funktionsfilms ausgekoppelt, aber in Fig. 3A koppelt das durch
den PET-Film 5 hindurchlaufende Licht anschließend in das CRT-Feld 1 ein.
In Fig. 3B wird ein Teil des durch den antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20
hindurchlaufenden Lichts aufgrund des Unterschiedes zwischen den Brechungsindizes
des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 und der harten Deckschicht 7 zurück in
Richtung auf die Oberfläche des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 reflektiert.
Ein Teil des durch die harte Deckschicht 7 durchlaufenden Lichtes 7 wird aufgrund des
Unterschiedes zwischen den Brechungsindizes der harten Deckschicht 7 und des PET-
Films 5 von der Schnittstelle (Grenze) der harten Deckschicht 7 und des PET-Films 5
durch die harte Deckschicht 7 zurück in Richtung auf die Oberfläche des anti
reflektierenden Mehrschichtenfilms 20 reflektiert. Ein Teil aus dem PET-Film 5 nach
außen auszukoppelnden Lichtes wird aufgrund des Unterschiedes in den
Brechungsindizes zwischen dem PET-Film 5 und der Umgebung an der Schnittstelle
zurück reflektiert und läuft durch den PET-Film 5 und die harte Deckschicht 7 in
Richtung auf die Oberfläche des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20.
Die Summe des an den Schnittstellen der unterschiedlichen Schichten, die den optischen
Funktionsfilm bilden, zurück reflektierten Lichtes wird in dieser Beschreibung als das
"rückseitenreflektierte Licht Φb" bezeichnet. Es wird darauf hingewiesen, daß ungefähr
80% bis 90% des einfallenden Lichtes Φi durch den PET-Film 5 zur Außenumgebung
hindurchlaufen und ungefähr 10% zur Oberfläche als rückseitenreflektiertes Licht Φb
zurückkehren.
In Fig. 3A ist der Lichtweg von dem antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 zu dem
PET-Film 5 ähnlich wie derjenige, der in Fig. 3B gezeigt ist.
Licht wird ebenso an der Schnittstelle des PET-Films 5 und des CRT-Anzeigefeldes 1
aufgrund des Unterschiedes der Brechungsindizes reflektiert. Das reflektierte Licht läuft
durch den PET-Film 5 und die harte Deckschicht 7 in Richtung auf die Oberfläche des
antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20. Auch in diesem Fall wird die Summe des an
den Schnittstellen reflektierten Lichts als das "rückseitenreflektierte Licht Φb"
bezeichnet. Es wird darauf hingewiesen, daß bei einer geeigneten Auswahl der
Brechungsindizes des PET-Films 5 und der harten Deckschicht 7 das rückseiten
reflektierte Licht Φb auf einen vernachlässigbaren Wert verringert werden kann, wenn
ein optischer Funktionsfilm, der einen Stapel eines antireflektierenden Mehrschichten
films 20, einer harten Deckschicht 7 und eines PET-Films 5 aufweist, auf einem CRT-
Anzeigefeld 1 aufgebracht ist.
In den Fig. 3A und 3B liegen die Brechungsindizes des als Trägerfilm für den anti
reflektierenden Mehrschichtenfilm 20 dienenden PET-Films 5, der Verbindungsschicht
10 und des CRT-Anzeigefeldes 1 nahe beinander, so daß in der Praxis die Reflexionen
an den Schnittstellen sehr gering sind. Demzufolge können die Reflexionen vom PET-
Film 5 usw. im Inneren des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 de facto
ignoriert bzw. vernachlässigt werden.
Wenn, wie in Fig. 1 gezeigt, der optische Funktionsfilm 100 an der Oberfläche eines
CRT-Anzeigefeldes 1 aufgebracht ist, tritt das von dem optischen Funktionsfilm 100 zu
dem CRT-Anzeigefeld 1 durchlaufende Licht durch die Klebstoffschicht 3 ins Innere
des CRT-Anzeigefeldes 1 ein. Der größte Teil des in das CRT-Anzeigefeld 1
eintretenden Lichts wird an dem CRT-Anzeigefeld 1 aus Glas und dem an der
Innenseite des CRT-Anzeigefeldes 1 gebildeten Fluoreszenzfilm 9 absorbiert.
Auf diese Weise sollte der Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms 100 durch den
tatsächlichen Reflexionsgrad ermittelt werden, wenn der optische Funktionsfilm 100 an
der Oberfläche des CRT-Anzeigefeldes 1 aufgebracht ist. Der Reflexionsgrad wird in
diesem Fall gleich dem Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms 100
definiert.
Der Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms 100 wird normalerweise mittels eines
Spektralphotometers gemessen. Ein Beispiel des Meßverfahrens wird anhand von Fig. 4
beschrieben.
Das in Fig. 4 gezeigte Spektralphotometer besteht aus einer Lichtquelle 102, die Licht
auf das mit dem optischen Funktionsfilm versehene CRT-Anzeigefeld 1 aussendet,
wobei der optische Funktionsfilm, wie in Fig. 1 dargestellt, übereinander gestapelt den
antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20, die Verbindungsschicht 10, die harte
Deckschicht 7 und den PET-Film 5 aufweist; einem vor der Lichtquelle 102
angeordneten Spalt 104, der das Licht von der Lichtquelle 102 auf einen vorbestimmten
Raum begrenzt und dasselbe zur Oberfläche des an der Oberfläche des optischen
Funktionsfilms 100 gebildeten antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 aussendet;
einem Lichtempfangselement 106, welches das an der Oberfläche des
antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 reflektierte Licht erfaßt; und einem
Prozessor 108 zum Durchführen einer Signalverarbeitung an einem mit dem
Lichtempfangselement 106 erfaßten Signal, um den Oberflächen-Reflexionsgrad des
optischen Funktionsfilms 100 zu berechnen.
Der Spalt 104 bewirkt, daß das von der Lichtquelle 102 ausgesendete Licht auf die
Oberfläche des an der Oberfläche des optischen Funktionsfilms 100 gebildeten
antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 unter einem Winkel θ als Licht Φi, trifft. Wie
oben anhand von Fig. 3A beschrieben, ist der Betrag des rückseitenreflektierten Lichts
klein genug, um vernachlässigt zu werden, wenn der optische Funktionsfilm an der
Oberfläche des CRT-Anzeigefeldes 1 aufgebracht ist. Da weiter die Dicke des CRT-
Anzeigefeldes 1 ausreichend groß ist, erreicht beinahe kein Licht das Licht
empfangselement 106.
Demzufolge empfängt in diesem Fall das Lichtempfangselement 106 nur das
oberflächenreflektierte Licht ΦRS und gibt ein elektrisches Signal aus, das dem
empfangenen Betrag des Lichts entspricht. Der Prozessor 108 kann beispielsweise als
Mikrocomputer realisiert werden und berechnet den Oberflächen-Reflexionsgrad des
optischen Funktionsfilms 100 aus dem Signal des Lichtempfangselements 106.
Einzelheiten hierzu werden weiter unten beschrieben.
Bei der Messung des Reflexionsgrad s des optischen Funktionsfilms 100 wird eine
Wellenlänge λ des von der Lichtquelle 102 ausgesendeten Lichts verändert und der
Reflexionsgrad bei diesen Wellenlängen nacheinander gemessen. Die Beziehung
zwischen der Wellenlänge und dem Reflexionsgrad wird durch den "spektralen
Reflexionsgrad" dargestellt.
Ein Beispiel des spektralen Reflexionsgrades ist in Fig. 5 gezeigt. Die Abszisse gibt
die Wellenlänge und die Ordinate den positiven Reflexionsgrad an. Die Kurve CVp
zeigt den positiven Reflexionsgrad an, während die Kurve CVs den geglätteten positiven
Reflexionsgrad anzeigt:
In der vorliegenden Beschreibung hat die Bezeichnung Reflexionsgrad eine weitläufige
Bedeutung, einschließlich dieses spektralen Reflexionsgrades.
Wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 3A erläutert, sind, da die Brechungsindizes des
als Basisfilm des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 dienenden PET-Films 5,
der Verbindungsschicht 10 und des CRT-Anzeigefeldes 1 sehr nahe beieinander liegen,
die an den Schnittstellen reflektierten Lichtmengen äußerst gering. Folglich können die
Reflexionen von den Schnittstellen der Schichten innerhalb des optischen Funktions
films 100 ignoriert werden.
In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird jedoch der optische
Funktionsfilm für sich allein in dem in Fig. 3B gezeigten Zustand beurteilt, indem der
optische Funktionsfilm nicht auf dem CRT-Anzeigefeld 1 aufgebracht ist, um die
Ausführung des optischen Funktionsfilms im Stadium der Herstellung des optischen
Funktionsfilms zu beurteilen.
Fig. 6A ist eine Darstellung des allgemeinen Aufbaus eines Spektralphotometers zur
Beurteilung des optischen Funktionsfilms allein. Das in Fig. 6A gezeigte
Spektralphotometer besteht aus einer Lichtquelle 102 zum Aussenden von Licht in
Richtung auf den optischen Funktionsfilm 100, der gestapelt aus dem
antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20, der Verbindungsschicht 10, der harten
Deckschicht 7 und dem PET-Film 5 besteht; einem vor der Lichtquelle 102
angeordneten Spalt 104, der das Licht von der Lichtquelle 102 auf einen vorbestimmten
Raum begrenzt und dasselbe auf die Oberfläche des optischen Funktionsfilms 100
aussendet; einem Lichtempfangselement 106, welches das von der Oberfläche des
optischen Funktionsfilms 100 reflektierte Licht erfaßt; und einem Prozessor 108 zum
Durchführen einer Signalverarbeitung eines am Lichtempfangselement 106 erfaßten
Signals, um den Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms 100 zu
berechnen.
Die Dicke des optischen Funktionsfilms, der den antireflektierenden Mehrschichtenfilm
20, die Verbindungsschicht 10, die harte Deckschicht 7 und den PET-Film 5
übereinander gestapelt aufweist, ist ungefähr 0,2 mm dünn. Die Rückseite (Innenfläche)
des PET-Films 5 grenzt an die Außenumgebung, die einen wesentlich unterschiedlichen
Brechungsindex hat. Deshalb ist das an der Schnittstelle zwischen der Rückseite des
PET-Films 5 und der Umgebung reflektierte Licht nicht vernachlässigbar.
Deshalb wird bei dem in Fig. 6A gezeigten Spektralphotometer, wenn das Licht Φi
von der Lichtquelle 102 durch den Spalt 104 läuft und auf die Oberfläche des optischen
Funktionsfilms 100 trifft, das an der Schnittstelle der Rückseite des PET-Films 5 des
hinteren Teiles des optischen Funktionsfilms 100 und der Umgebung reflektierte
rückseitenreflektierte Licht Φb zusammen mit dem oberflächenreflektierten Licht ΦRS
zurückgeworfen und schließlich durch das Lichtempfangselement 106 erfaßt. In diesem
Fall ist es nicht möglich, den Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms
100 genau zu messen.
Als ein einfaches Verfahren, um den oben genannten Nachteil zu überwinden, wurde,
wie in Fig. 6B gezeigt, die Technik zum Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades
des optischen Funktionsfilms 100 nach dem Anbringen schwarzer Farbe 30 auf die
Rückseite des PET-Films 5 des optischen Funktionsfilms 100 eingesetzt, um die
Reflexion von der Rückseite des optischen Funktionsfilms 100 zu eliminieren.
Das in Fig. 6B gezeigte Verfahren zum Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades
weist die Verfahrensschritte auf: Aufbringen einer schwarzen Farbe 30 auf die
Rückseite des optischen Funktionsfilms 100; Hindurchschicken von von der Lichtquelle
120 ausgesendetem Licht durch den Spalt 104, um auf den optischen Funktionsfilm 100
zu treffen; Erfassen nur des vom optischen Funktionsfilm 100 reflektierten Lichts ohne
der Rückseitenreflexion, d. h. nur des oberflächenreflektierten Lichts ΦRS; und
Verarbeiten des Ergebnisses der Erfassung mittels des Prozessors 108, um den
Oberflächen-Reflexionsgrad zu berechnen. Gemäß dem obigen Verfahren zum Messen
des Reflexionsgrades mit den Verfahrensschritten des Aufbringens einer schwarzen
Farbe 30 auf die Rückseite des optischen Funktionsfilms 100, wie in Fig. 6B
dargestellt, ist es dann möglich, den Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen
Funktionsfilms 100 mit extrem hoher Genauigkeit und einer guten Reproduzierbarkeit
zu messen.
Das Verfahren zum Messen des Reflexionsgrades des optischen Funktionsfilms 100, das
einen unter Bezugnahme auf Fig. 6B beschriebenen schwarzen Farbanstrich
verwendet, ist jedoch eine Art zerstörender Test und beinhaltet den Nachteil von
zusätzlichem Arbeitsaufwand, da ein Teil des optischen Funktionsfilms 100 jedesmal
aus der Produktionslinie herausgenommen und die Rückseite des herausgenommenen
Teiles des optischen Funktionsfilms 100 mit dem schwarzen Farbanstrich 30 versehen
werden muß.
Deshalb ist dieses Verfahren nicht zum Messen des Reflexionsgrades in Echtzeit in dem
Herstellungsprozeß des optischen Funktionsfilms und zum Zurückführen des
Ergebnisses in den Herstellungsprozess des optischen Funktionsfilms in Echtzeit
geeignet, um die Qualität des als nächstes produzierten optischen Funktionsfilms zu
gewährleisten bzw. zu erhalten. Demzufolge bestand ein Bedarf an einem Verfahren
und einer Vorrichtung zum Messen des Oberflächen-Reflektionsgrades eines optischen
Funktionsfilms in Echtzeit mit einer hohen Genauigkeit und mit einer hohen
Reproduzierbarkeit im Herstellungsprozeß des optischen Funktionsfilms, ohne daß eine
Stichprobe des optischen Funktionsfilms jedesmal aus dem Herstellverfahren
herausgenommen und die Rückseiten der Stichproben des optischen Funktionsfilms
schwarz gestrichen werden müssen.
Es bestand ebenso Bedarf an einer Vorrichtung zum Herstellen eines optischen
Funktionsfilms mit einem gewünschten Oberflächen-Reflexionsgrad unter Verwendung
des Verfahrens und der Vorrichtung zum Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades des
optischen Funktionsfilms.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun nachfolgend
näher beschrieben.
Zunächst wird das Prinzip der Messung des Oberflächen-Reflexionsgrades des optischen
Funktionsfilms, der, wie in Fig. 1 gezeigt, aufeinander gestapelt einen
antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20, eine Verbindungsschicht 10, eine harte
Deckschicht 7 und eine PET-Film 5 aufweist, beschrieben.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten eine theoretische Untersuchung des von
der Oberfläche des optischen Funktionsfilms reflektierten Lichts, des durch den
optischen Funktionsfilm hindurchlaufenden Lichts und des im Innern des optischen
Funktionsfilms absorbierten Lichts durch, für den Fall, daß Licht auf den in Fig. 3B
gezeigten optischen Funktionsfilm 100 mit dem in Fig. 2 gezeigten, an seiner
Oberfläche gebildeten antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 trifft. Die Ergebnisse
der Untersuchung werden nachfolgend erläutert.
Fig. 7 ist eine Querschnittsdarstellung eines optischen Funktionsfilms, wie er auch in
Fig. 3B dargestellt ist.
Wie oben beschrieben, liegen die Brechungsindizes des antireflektierenden
Mehrschichtenfilms 20, der Verbindungsschicht 10, der harten Deckschicht 7 und des
PET-Films 5 nahe beieinander, so daß die Reflexionen an den Schnittstellen als
vernachlässigbar angenommen werden können. Demzufolge ist der in Fig. 7 gezeigte
optische Funktionsfilm 100 der Einfachheit der Darstellung halber als ein einziger Film
dargestellt.
Der Lichtweg (Strahlengang), wird anhand von Fig. 7 erläutert.
Wenn das einfallende Licht Φi auf eine Oberfläche 20a des an der Oberfläche des
optischen Funktionsfilms 100 gebildeten antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20
unter einem Einfallswinkel θ trifft, wird ein Teil des Lichts Φi von der Oberfläche 20a
reflektiert. Dieses reflektierte Licht wird als das "oberflächenreflektierte Licht ΦRS"
bezeichnet. Der Reflexionsgrad der Oberfläche 20a des antireflektierenden
Mehrschichtenfilms 20 wird als RIS definiert.
Das nicht an der Oberfläche 20a des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20
reflektierte Licht Φi (1-RIS) läuft durch den optischen Funktionsfilm 100 mit dem
antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20, der Verbindungsschicht 10, der harten
Deckschicht 7 und dem PET-Film 5 hindurch.
Der Absorbtionskoeffizient des Lichts durch den antireflektierenden Mehrschichtenfilm
20, die Verbindungsschicht 10, die harte Deckschicht 7 und den PET-Film 5, d. h. der
Absorbtionskoeffizient des gesamten optischen Funktionsfilms 100 wird als Af
bezeichnet. Das Licht Φi × (1-RIS) × (1-Af) erreicht den hinteren Abschnitt 5b des PET-
Films an der Rückseite des optischen Funktionsfilms 100.
Ein Teil des die Rückseite 5b des PET-Films 5 erreichenden Lichts wird an der
Schnittstelle des PET-Films und der Umgebung bzw. der Luft reflektiert. Das übrige
Licht wird aus dem PET-Film nach außen ausgekoppelt. Das aus dem PET-Film 5 nach
außen ausgekoppelte Licht wird das "durchgelassene Licht Φt" genannt.
Wenn der Reflexionsgrad an der Rückseite 5b des PET-Films 5 als RIb definiert wird,
wird das Licht Φi × (1-RIS) × (1-Af) × RIb an der Rückseite 5b des PET-Films 5
reflektiert und läuft ins Innere des optischen Funktionsfilms 100 zurück. Ein Teil des
ins Innere des optischen Funktionsfilms 100 zurück reflektierten Lichtes wird von der
Oberfläche 22a des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 nach außen,
üblicherweise, an Luft, ausgekoppelt. Das vom Inneren des optischen Funktionsfilms
mit dem an seiner Oberfläche gebildeten antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20
ausgekoppelte Licht wird das "rückseitenreflektierte Licht Φb" genannt.
Licht wird ebenfalls im Innern des optischen Funktionsfilms reflektiert. Der
Reflexionsgrad im Inneren des optischen Funktionsfilms (im Innern des anti
reflektierenden Mehrschichtenfilms 20) wird als RIis definiert.
Das im Innern des antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 zurück reflektierte Licht
läuft in Richtung auf die Rückseite 5b des PET-Films 5, aber dieses Licht ist
vernachlässigbar klein.
In der vorliegenden Beschreibung wird die Summe des oberflächenreflektierten Lichts
ΦRS und des rückseitenreflektierten Lichts Φb als das "totalreflektierte Licht ΦR"
bezeichnet, d. h. es gilt ΦR = ΦRS + Φb.
Das aus der Rückseite 5b des PET-Films 5 hindurchgelassene Licht wird das
"durchgelassene Licht Φt" genannt. Die Lichtdurchlässigkeit des durch den
antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20, die Verbindungsschicht 10, die harte
Deckschicht 7 und den PET-Film 5 gebildeten optischen Funktionsfilms 100 wird als TI
definiert. Aus der obigen Untersuchung des Lichtweges ergeben sich die folgenden
Beziehungen zwischen dem durchgelassenen Licht Φt, dem Rückseiten-Reflexionsgrad
RIb und dem totalreflektierten Licht ΦR:
Φt = Φi (1-RIS) (1-Af) (1-RIb) (1)
Φb = Φi (1-RIS) (1-Af)2 RIb (1-RIis) (2)
ΦR = ΦRS + Φb (3)
ΦRS = Φi × RIS (4)
wobei
Φi das einfallende Licht ist,
ΦRS das oberflächenreflektierte Licht ist,
Φb das rückseitenreflektierte Licht ist,
ΦR das totalreflektierte Licht ist,
Φt das durchgelassene Licht ist,
RIS der Reflexionsgrad an der Oberfläche des optischen Funktions films 100 (der Oberflächenreflexionsgrad) ist,
Af der Absorbtionskoeffizient im Innern des optischen Funktions films 100 ist,
RIb der Rückseiten-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms 100 ist, und
RIis der Innenreflexionsgrad des optischen Funktionsfilms 100 ist.
Φi das einfallende Licht ist,
ΦRS das oberflächenreflektierte Licht ist,
Φb das rückseitenreflektierte Licht ist,
ΦR das totalreflektierte Licht ist,
Φt das durchgelassene Licht ist,
RIS der Reflexionsgrad an der Oberfläche des optischen Funktions films 100 (der Oberflächenreflexionsgrad) ist,
Af der Absorbtionskoeffizient im Innern des optischen Funktions films 100 ist,
RIb der Rückseiten-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms 100 ist, und
RIis der Innenreflexionsgrad des optischen Funktionsfilms 100 ist.
Die folgenden Gleichungen gelten für die Lichtdurchlässigkeit TI und den Total
reflexionsgrad RI des optischen Funktionsfilms 100:
Umschreiben von Gleichung 6 unter Verwendung der Tatsache, daß der Oberflächen-
Reflexionsgrad RIS und der Innenreflexionsgrad RIis des optischen Funktionsfilms 100
im wesentlichen gleich sind, ergibt die folgende Gleichung:
RIis = RIS
RI = RIS + RIb.(1-RIS)2.(1-Af)2 (7)
RI = RIS + RIb.(1-RIS)2.(1-Af)2 (7)
Durch Umschreiben von Gleichung 5 erhält man die folgende Formel:
Die folgende Gleichung erhält man aus den Gleichungen 7 und 8:
Umschreiben der obigen Gleichungen führt zur folgenden Gleichung, die den
Oberflächen-Reflexionsgrad RIs des optischen Funktionsfilms 100 ausdrückt:
RIS = RI - k.TI2 (10)
mit
Wie man aus den obigen Gleichungen 10 und 11 erkennen kann, haben die Erfinder der
vorliegenden Erfindung entdeckt, daß man den Oberflächen-Reflexionsgrad 14, des
optischen Funktionsfilms 100 durch Berechnung unter Verwendung der drei Werte des
Totalreflexionsgrades RI des optischen Funktionsfilms 100, der Lichtdurchlässigkeit TI
des optischen Funktionsfilms 100 und des Rückseiten-Reflexionsgrades RIb des
optischen Funktionsfilms 100 erhalten kann.
Insbesondere haben sie entdeckt, daß der Oberflächen-Reflexionsgrad RIs durch
Einsetzen des meßbaren Totalreflexionsgrades RI und der meßbaren Licht
durchlässigkeit TI für den optischen Funktionsfilm 100 und des nicht direkt meßbaren
aber neuerdings berechenbaren Rückseiten-Reflexionsgrades RIb in die Gleichungen 10
und 11 ermittelt werden kann.
Die Verfahren zur Messung und Berechnung des Totalreflexionsgrades RI, der
Lichtdurchlässigkeit TI und des Rückseiten-Reflexionsgrades RIb werden als nächstes
beschrieben.
Der Totalreflexionsgrad RI des optischen Funktionsfilms 100 wird gemäß dem in Fig.
6A gezeigten Verfahren in dem Zustand des separaten optischen Funktionsfilms 100
durch Richten von aus der Lichtquelle 102 ausgesendeten und am Spalt 104 begrenzten
Licht Φi auf die Oberfläche des optischen Funktionsfilms 100, Erfassen des
totalreflektierten Lichtes ΦR (Summe des oberflächenreflektierten Lichts ΦRS und des
rückseitenreflektierten Lichts Φb) durch das Lichtempfangselement 106, und
Durchführen der Funktion "Totalreflexionsgrad RI = totalreflektiertes Licht ΦR/
einfallendes Licht Φi "basierend auf Gleichung 6 durch den Prozessor 108 gemessen.
Es wird darauf hingewiesen, daß der Betrag des einfallenden Lichtes Φi im voraus aus
den Bedingungen der Lichtquelle 102 und des Spaltes 104 und des Einfallswinkels θ
berechnet wird.
Die Lichtdurchlässigkeit TI kann durch das in Fig. 8 gezeigte Verfahren ermittelt
werden.
Fig. 8 ist eine Darstellung des Aufbaus der Hardware zum Begrenzen des Lichts von
der Lichtquelle 102 durch den Spalt 104, zum Richten des begrenzten Lichts Φi auf den
optischen Funktionsfilm 100 unter einem Winkel θ = 0°, zum Erfassen des durch die
Rückseite des optischen Funktionsfilms 100 durchgelassenen Lichts Φt durch das
Lichtempfangselement 106, und zum Durchführen der Funktion "Lichtdurchlässigkeit
TI = durchgelassenes Licht Φt/einfallendes Licht Φi "basierend auf Gleichung 5 durch
den Prozessor 108.
Fig. 9 ist ein Diagramm des Totalreflexionsgrades RI und der Lichtdurchlässigkeit TI
eines optischen Funktionsfilms 100, die mit den obigen Verfahren gemessen wurden,
und des Oberflächen-Reflexionsgrades RIS des optischen Funktionsfilms 100, der mit
Hilfe einer schwarz angestrichenen Rückseite gemessen wurde.
In Fig. 9 zeigt die gestrichelte Kurve CRI(0) den Totalreflexionsgrad RI(0) bei der
Wellenlänge λ, wenn die Rückseite des optischen Funktionsfilms 100 nicht, wie in
Fig. 6A gezeigt, mit irgendeinem schwarzen Anstrich 30 oder dgl. bedeckt ist. Die
durchgezogene Kurve CRIS zeigt den Oberflächen-Reflexionsgrad RIS bei der
Wellenlänge λ, wenn die Rückseite des optischen Funktionsfilms 100, wie in Fig. 6B
gezeigt, mit der schwarzen Farbe 30 oder dgl. bedeckt ist. Die strichpunktierte Kurve
CTI zeigt die Lichtdurchlässigkeit TI bei der Wellenlänge λ.
Der Oberflächen-Reflexionsgrad RIS, der Totalreflexionsgrad RI(0) und die
Lichtdurchlässigkeit TI des optischen Funktionsfilms 100 verändern sich mit der
Wellenlänge λ des Lichts, aber das durch die Kurve CRIS gezeigte Oberflächen-
Reflexionsvermögen RIS bei Bedeckung der Rückseite des optischen Funktionsfilms 100
mit schwarzer Farbe 30 ist niedriger als das Totalreflexionsvermögen RI(0) bei
Nichtbedeckung der Rückseite des optischen Funktionsfilms 100 mit schwarzer Farbe 30.
Dies deshalb, weil der auf der Rückseite des optischen Funktionsfilms 100 aufgebrachte
schwarze Farbfilm 30 Licht absorbiert und nicht erlaubt, daß Licht von der Rückseite
des optischen Funktionsfilms 100 reflektiert wird. Es kann deshalb angenommen
werden, daß der Oberflächen-Reflexionsgrad RIS in diesem Fall im wesentlichen gleich
dem Oberflächen-Reflexionsgrad beim Aufbringen des optischen Funktionsfilms 100
auf ein CRT-Anzeigefeld 1 ist.
Es ist kein Verfahren zum direkten Messen des Rückseiten-Reflexionsgrades RIb des
optischen Funktionsfilms 100 bekannt. Deshalb haben sich die Erfinder der
vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Berechnen des Rückseiten-Reflektionsgrades
RIb durch Modifizieren der Gleichungen 10 und 11 ausgedacht. Einzelheiten hiervon
werden nachfolgend beschrieben.
Zunächst wird im voraus ein Teil des optischen Funktionsfilms als Stichprobe aus dem
Herstellungsprozeß des optischen Funktionsfilms entnommen und die Stichprobe des
optischen Funktionsfilms wird, wie unten beschrieben, vermessen. Es wird darauf
hingewiesen, daß diese Stichprobenentnahme des optischen Funktionsfilms beispiels
weise nur einmal für ein Produktionslos des optischen Funktionsfilms als repräsentatives
Beispiel des Produktionsloses durchgeführt wird und sich das vorliegende Verfahren
deshalb von dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren mit der Entnahme
von Stichproben des optischen Funktionsfilms, die für jede Messung des Oberflächen-
Reflexionsgrades vermessen werden, unterscheidet. Demzufolge kann das
Ausführungsbeispiel die Anzahl der Stichproben des optischen Funktionsfilms
reduzieren und stört deshalb nicht die Herstellung des optischen Funktionsfilms.
Die Verfahrensschritte sind wie folgt:
- 1. Der Totalreflexionsgrad RI des optischen Funktionsfilms für sich alleine wird mittels des in Fig. 6A gezeigten Verfahrens gemessen.
- 2. Die Lichtdurchlässigkeit TI des optischen Funktionsfilms für sich alleine wird durch das in Fig. 8 gezeigte Verfahren gemessen.
- 3. Der Oberflächen-Reflexionsgrad RIS des optischen Funktionsfilms mit schwarz gestrichener Rückseite wird durch das in Fig. 6B gezeigte Verfahren gemessen.
Der Oberflächen-Reflexionsgrad RIS(λ) von Licht einer Wellenlänge λ kann, wie in den
Gleichungen 10 und 11 gezeigt, durch Verwendung des Totalreflexionsgrades RI(λ) bei
der Wellenlänge λ, der Lichtdurchlässigkeit TI(λ) bei der Wellenlänge λ und des
Rückseiten-Reflexionsgrades RIb(λ) bei der Wellenlänge λ ausgedrückt werden. Dann
kann man durch Auflösen der Gleichungen 10 und 11 nach dem Rückseiten-
Reflexionsgrad RIb(λ) den Rückseiten-Reflexionsgrad RIb(λ) erhalten.
Ein Auflösen der Gleichungen 10 nach dem Koeffizienten k ergibt die folgende
Gleichung 12:
Durch Einsetzen des Oberflächen-Reflexionsgrades RIS(λ), des Totalreflexionsgrades
RI(λ) und der Lichtdurchlässigkeit TI(λ), die durch die obigen Verfahren für den als
Stichprobe aus dem Herstellungsprozeß entnommenen optischen Funktionsfilm
gemessen wurden, in Gleichung 12 kann der Koeffizient k ermittelt werden. Ins
besondere wird der Koeffizient k für einen repräsentativen optischen Funktionsfilm, wie
den oben als Stichprobe entnommenen optischen Funktionsfilm, berechnet.
Da der Koeffizient k somit bekannt ist, kann Gleichung 11 entwickelt werden, so daß
man zu der folgenden Gleichung 13 gelangt:
k.RIb 2 - (2k + 1).RIb + k = 0 (13)
Durch Auflösen der Gleichung 13 nach dem Rückseiten-Reflexionsgrad RIb(λ) erhält
man die folgende Gleichung 14:
Fig. 10 ist ein Diagramm eines Beispieles zum Ermitteln des Rückseiten-
Reflexionsgrades RIb aus den Werten der drei charakteristischen Werte des
Totalreflexionsgrades RI, der Lichtdurchlässigkeit TI und des Oberflächen-
Reflexionsgrades RIS des optischen Funktionsfilms unter Verwendung von Gleichung
14.
Die gestrichelte Kurve CRIbB ist der grobe Rückseiten-Reflexionsgrad, den man durch
Berechnung aus Gleichung 14 erhält, während die durchgezogene Kurve CRIbA der
geglättete Rückseiten-Reflexionsgrad ist, den man durch eine auf den groben
Rückseiten-Reflexionsgrad angewendete Regressionsfunktion erhält.
Der grobe Rückseiten-Reflexionsgrad und der geglättete Rückseiten-Reflexionsgrad
werden als nächstes beschrieben.
In dem optischen Funktionsfilm 100 ist die harte Deckschicht 7 zwischen dem
antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 und dem als Basisfilm für den
antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20 dienenden PET-Film 5 vorgesehen, so daß,
wie durch die Kurve CRIbB in Fig. 10 gezeigt, die Störwelle der harten Deckschicht 7
dem Rückseiten-Reflexionsgrad RIb überlagert ist. D. h. das Spektrum des Total
reflexionsgrades RI, des Oberflächen-Reflexionsgrades RIS und der Lichtdurchlässigkeit
TI des optischen Funktionsfilms 100 bei der Wellenlänge λ schließt das Spektrum der
Störwelle der harten Deckschicht 7 mit ein. Als Ergebnis ist das Spektrum der
Störwelle der harten Deckschicht 7 dem Spektrum des Rückseiten-Reflexionsgrades RIb
des optischen Funktionsfilms, der aus der leichten Abweichung der Störwelle zur Zeit
der Messung des Spektrums berechnet wird, überlagert. Die Störwelle hat eine lange
Periode und kann nicht durch normale Glättung eliminiert werden.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben deshalb entschieden, die Tatsache
auszunutzen, daß der Reflexionsgrad einer Substanz durch den Brechungsindex dieser
Substanz bestimmt wird. Sie verwenden deshalb eine experimentelle Gleichung, die die
Beziehung zwischen dem Brechungsindex und der Wellenlänge angibt, um eine
Regressionsberechnung zwischen dem Reflexionsgrad RIb, dem die Störwelle überlagert
ist, und der Wellenlänge durchzuführen, und den genauen Rückseiten-Reflexionsgrad
RIb des optischen Funktionsfilms, der nicht durch eine Störwelle aufgrund der harten
Deckschicht 7 beeinflußt ist, aus dem ermittelten Regressionspolynom zu ermitteln.
Ein Beispiel der experimentellen Gleichung für die in diesem Ausführungsbeispiel
verwendete Regressionsfunktion ist unten gezeigt:
wobei
λ die Wellenlänge des einfallenden Lichtes ist,
x ein Koeffizient zwischen 1/2 und 1/3 ist, und
A-C durch die Regressionsberechnung ermittelte Variablen sind.
λ die Wellenlänge des einfallenden Lichtes ist,
x ein Koeffizient zwischen 1/2 und 1/3 ist, und
A-C durch die Regressionsberechnung ermittelte Variablen sind.
Der Koeffizient x hat normalerweise einen Wert zwischen 1/2 und 1/3 und kann
deshalb entsprechend dem Zustand der Konvergenz der Kurvenanpassung bei der
numerischen Berechnung modifiziert werden.
Diese Funktion wird in dem Prozessor 108 ausgeführt.
Ein Beispiel des Rückseiten-Reflexionsgrades RIb des optischen Funktionsfilms, der
mittels des obigen Verfahrens korrigiert ist, ist durch die durchgezogene Kurve CRIbA
in Fig. 10 und die Kurve CVD in Fig. 11 gezeigt. In diesem Beispiel ist x = 0,5,
A = 1,87362, B = 1652,37 und C = -554593.
Fig. 11 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse einer Untersuchung der Genauigkeit der
Echtzeitmessung zeigt, die den Oberflächen-Reflexionsgrad RIS eines optischen
Funktionsfilms mit einer nicht schwarz gestrichenen Rückseite und den Oberflächen-
Reflexionsgrad RIS eines optischen Funktionsfilms mit einer schwarz gestrichenen
Rückseite - beide auf diese Weise in Echtzeit gemessen und berechnet - vergleicht.
In Fig. 11 zeigt die Kurve CVA den Oberflächen-Reflexionsgrad eines optischen
Funktionsfilms, der aus dem Rückseiten-Reflexionsgrad erhalten wurde, die Kurve CVB
zeigt den Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms mit einer schwarz
gestrichenen Rückseite, die Kurve CVC zeigt den Totalreflexionsgrad des optischen
Funktionsfilms ohne schwarz gestrichene Rückseite, und die Kurve CVD zeigt den
regressionskorrigierten Rückseiten-Reflexionsgrad RIb.
Der auf diese Weise berechnete Rückseiten-Reflexionsgrad RIb für den als Stichprobe
aus dem Herstellungsprozeß entnommenen optischen Funktionsfilm ist normalerweise
insoweit konstant, wie die Eigenschaften des als Basisfilm des antireflektierenden
Mehrschichtenfilms 20 dienenden PET-Films 5 sich nicht verändern, so daß es möglich
ist, den für den als Stichprobe aus dem Herstellungsprozeß entnommenen optischen
Funktionsfilm in einem Stichprobentest eines Produktionsloses ermittelten Rückseiten-
Reflexionsgrad RIb für die Messung des Reflexionsgrades von anderen optischen
Funktionsfilmen im gleichen Produktionslos zu verwenden. Demzufolge wird der für
jedes Produktionlos erhaltene Rückseiten-Reflexionsgrad RIb in dem Prozessor 108
gespeichert, und der gespeicherte Rückseiten-Reflexionsgrad RIb wird ausgelesen und in
die Gleichung 11 eingesetzt, um den Koeffizienten k zu berechnen, wenn der
Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms in jenem Produktionslos in Echtzeit
während des Herstellungsprozesses berechnet wird.
Fig. 12 ist ein Diagramm des Rückseiten-Reflexionsgrades und der Licht
durchlässigkeit des optischen Funktionsfilms, die durch die Regressionsberechnung in
dem in den Fig. 10 und 11 gezeigten Beispielen korrigiert sind. Die Kurve CVRb
zeigt den Rückseiten-Reflexionsgrad, und die Kurve CVT zeigt die Lichtdurchlässigkeit.
Die Werte des Rückseiten-Reflexionsgrades und der Lichtdurchlässigkeit werden für
jede Wellenlänge in dem Prozessor 108 gespeichert.
Der Prozessor 108 kann den Rückseiten-Reflexionsgrad und die Lichtdurchlässigkeit für
Wellenlängen, die nicht im Prozessor 108 gespeichert, sind interpolieren. Wenn
beispielsweise ein Rückseiten-Reflexionsgrad und eine Lichtdurchlässigkeit bei 410 nm
zwischen den gespeicherten Werten der benachbarten Wellenlängen 400 nm und 420 nm
erforderlich ist, führt der Prozessor eine lineare Interpolation durch, um den
Rückseiten-Reflexionsgrad und die Lichtdurchlässigkeit bei 410 nm zu berechnen.
Wenn diese Konditionen eingestellt worden sind, berechnet der Prozessor 108 den
Oberflächen-Reflexionsgrad RIS durch Einsetzen des Koeffizienten k des Total
reflexionsgrades RI und der Lichtdurchlässigkeit TI in Gleichung 10.
Die obigen Ausführungen bilden die grundsätzliche Basis des Verfahrens für die
Berechnung des Oberflächen-Reflexionsgrades RIS des optischen Funktionsfilms 100
des vorliegenden Ausführungsbeispieles.
Wie oben beschrieben, kann gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel der Oberflächen-
Reflexionsgrad RIS des optischen Funktionsfilms ohne Aufbringen eines schwarzen
Anstriches auf die Rückseite (den unteren Abschnitt) des optischen Funktionsfilms
gemessen werden.
Das Verfahren zur Berechnung des Oberflächen-Reflexionsgrades RIS des optischen
Funktionsfilms gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ändert nicht den
Korrekturbetrag für die Berechnung des Rückseiten-Reflexionsgrades RIb oder
verwendet eine Umrechnungsformel wie in dem obigen vorbekannten Verfahren, so daß
man exakt den Oberflächen-Reflexionsgrad RIS des optischen Funktionsfilms ermitteln
kann.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es ferner auch möglich, den
Oberflächen-Reflexionsgrad RIS des optischen Funktionsfilms durch ein einfaches
Verfahren während des Herstellungsprozesses zu ermitteln.
Weiter ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, den Oberflächen-
Reflexionsgrad RIS des optischen Funktionsfilms während des Herstellungsprozesses
kontinuierlich in Echtzeit zu berechnen. Demzufolge kann der berechnete Oberflächen-
Reflexionsgrad dem Herstellungsprozeß zurückgeführt werden, um einen optischen
Funktionsfilm hoher Qualität zu erhalten. Wenn beispielsweise der berechnete
Oberflächen-Reflexionsgrad RIS durch den Prozessor 108 usw. ermittelt wird und
festgestellt wird, daß der Oberflächen-Reflexionsgrad beginnt, die erlaubten Grenzwerte
zu verlassen oder bereits außerhalb der erlaubten Grenzwerte liegt, führt der Prozessor
108 diese Information dem Herstellungsprozeß zurück, um die Prozeßbedingungen
entsprechend zu korrigieren. Dies führt zu einer Verbesserung der Qualität und des
Ausstoßes des optischen Funktionsfilms.
Als nächstes wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des Oberflächen-
Reflexionsgrades eines lichtdurchlässigen Filmes mit antireflektierender optischer
Funktion (optischer Funktionsfilm) des obigen Ausführungsbeispiel in dem tatsächlichen
Herstellungsprozeß und ein Verfahren der Herstellung eines optischen Funktionsfilms
unter Verwendung dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung beschrieben.
Fig. 13 ist eine Darstellung des Aufbaus einer Vorrichtung zum Messen des
Oberflächen-Reflexionsgrades RIS eines optischen Funktionsfilms 100, der übereinander
gestapelt einen antireflektierenden Mehrschichtenfilm 20, eine Verbindungsschicht 10,
eine harte Deckschicht 7 und einen PET-Film 5 aufweist, wie in Fig. 3B gezeigt, in
Echtzeit in einem Herstellungsprozeß des optischen Funktionsfilms 100.
Der optische Funktionsfilm 100 wird üblicherweise als ein langer kontinuierlicher Film,
beispielsweise als ein Film mit einer Länge von 1000 Metern, hergestellt.
Im zweiten Ausführungsbeispiel werden der Totalreflexionsgrad RI und die
Lichtdurchlässigkeit TI des optischen Funktionsfilms 100 in Echtzeit im Falle eines
laufenden optischen Funktionsfilms 100 gemessen.
In Fig. 13 wird der optische Funktionsfilm 100 kontinuierlich als ein langer
Gegenstand aus einer Fertigungsvorrichtung 400 ausgegeben.
Die Vorrichtung zum Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades des optischen
Funktionsfilms 100, die in Fig. 13 gezeigt ist, besteht aus einem Abschnitt zum
Messen des Totalreflexionsgrades RI und einem Abschnitt zum Messen der
Lichtdurchlässigkeit TI.
Der Teil zum Messen des Totalreflexionsgrades RI des optischen Funktionsfilmes 100
weist eine erste Lichtquelle 202, einen ersten Spalt 204, ein erstes Lichtempfangs
element 206 und einen Prozessor 208 auf. Die erste Lichtquelle 202, der erste Spalt
204, das erste Lichtempfangselement 206 und der Prozessor 208 sind im wesentlichen
die gleichen wie die Lichtquelle 102, der Spalt 104, das Lichtempfangselement 106 und
der Prozessor 108 der in Fig. 6A gezeigten Vorrichtung.
Der Teil zum Messen der Lichtdurchlässigkeit TI des optischen Funktionsfilms 100
weist eine zweite Lichtquelle 302, einen zweiten Spalt 304, ein zweites Lichtempfangs
element 306 und den Prozessor 308 auf. Der Teil zum Messen der Lichtdurchlässigkeit
TI des optischen Funktionsfilms ist im wesentlichen der gleiche wie der Teil zum
Messen der Lichtdurchlässigkeit TI des optischen Funktionsfilms 100, wie er anhand
von Fig. 8 erläutert worden ist.
Der gleiche Prozessor 208 wird zum Berechnen des Totalreflexionsgrades RI und der
Lichtdurchlässigkeit TI des optischen Funktionsfilms 100 benutzt.
Die Messung des Totalreflexionsgrades RI des optischen Funktionsfilms 100 wird
nachfolgend beschrieben.
Licht aus der ersten Lichtquelle 202 wird durch den Spalt 204 geführt und trifft auf die
Oberfläche des laufenden optischen Funktionsfilms 100 als einfallendes Licht Φi unter
einem Einfallswinkel θ. Die Summe des oberflächenreflektierten Lichtes ΦRS von der
Oberfläche und des rückseitenreflektierten Lichtes Φb von der Rückseite des optischen
Funktionsfilms, d. h. das totalreflektierte Licht ΦR wird in dem ersten Lichtempfangs
element 206 erfaßt. Der Prozessor berechnet den Totalreflexionsgrad RI aus dem
Verhältnis des einfallenden Lichtes Φi und des totalreflektierten Lichtes ΦR basierend
auf Gleichung 6.
Es wird darauf hingewiesen, daß, wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 10-6999
offenbart, der Oberflächen-Reflexionsgrad RIS des an der Oberfläche des optischen
Funktionsfilms 100 angeordneten antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 in
Abhängigkeit vom Einfallswinkel θ des einfallenden Lichtes Φi und von der
Wellenlänge λ des einfallenden Lichtes Φi variiert. Deshalb ist es bei der Messung des
Oberflächen-Reflexionsgrades RIS des optischen Funktionsfilms 100 von Vorteil, die
Wellenlänge λ und den Einfallswinkel θ des einfallenden Lichtes Φi auf verschiedene
Weisen zu verändern.
Als nächstes wird das Meßverfahren der Lichtdurchlässigkeit TI des optischen
Funktionsfilms 100 beschrieben.
Licht aus der zweiten Lichtquelle 302 wird durch den zweiten Spalt 304 geführt und
trifft auf die Oberfläche des laufenden optischen Funktionsfilms 100 als einfallendes
Licht Φi unter einem Winkel θ. Das durch den optischen Funktionsfilm 100
hindurchgelassene Licht ΦT wird im zweiten Lichtempfangselement 306 erfaßt. Der
Prozessor 208 berechnet die Lichtdurchlässigkeit TI des optischen Funktionsfilms 100
als Verhältnis des einfallenden Lichtes Φi und des durchgelassenen Lichtes Φt basierend
auf Gleichung 5.
Der Rückseiten-Reflexionsgrad RIb des optischen Funktionsfilms 100 wird durch die
Reflexionseigenschaften des in Fig. 1 gezeigten PET-Films 5 bestimmt, aber wie oben
erläutert, ist dieser Wert relativ stabil. Deshalb ist es möglich, den im voraus in einer
Stichprobenuntersuchung eines jeden Loses gemessenen Rückseiten-Reflexionsgrad RIb
für die Messung des Oberflächen-Reflexionsgrades des optischen Funktionsfilms in dem
zugehörigen Los zu verwenden.
Nachdem die vorbereitenden Maßnahmen auf diese Weise getroffen worden sind,
messen gleichzeitig mit dem Laufen des kontinuierlich produzierten optischen
Funktionsfilms in vorbestimmten Zeitabständen, wie beispielsweise jede Minute, oder
in vorbestimmten Laufabständen, wie beispielsweise jeden Meter, der Teil zum Messen
des Totalreflexionsgrades RI und der Teil zum Messen der Lichtdurchlässigkeit TI, wie
in Fig. 13 gezeigt, den Totalreflexionsgrad RI und die Lichtdurchlässigkeit TI des
optischen Funktionsfilms 100 (der Prozessor 208 berechnet den Reflexionsgrad RI und
die Lichtdurchlässigkeit TI) und der Prozessor berechnet den Oberflächen-
Reflexionsgrad RIS unter Verwendung des zuvor gemessenen Rückseiten-
Reflexionsgrades RIb gemäß Gleichung 10.
Wie oben beschrieben, zeigt Fig. 11 die Ergebnisse einer Untersuchung der
Genauigkeit der Echtzeitmessung, die den Oberflächen-Reflexionsgrad RIS eines
optischen Funktionsfilms mit einer nicht schwarz gestrichenen Rückseite und den
Oberflächen-Reflexionsgrad RIS eines optischen Funktionsfilms mit einer schwarz
gestrichenen Rückseite - beide auf diese Weise in Echtzeit gemessen und berechnet -
vergleicht. Die Kurve CVA zeigt den aus dem Rückseiten-Reflexionsgrad erhaltenen
Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms, die Kurve CVB zeigt den
Oberflächen-Reflexionsgrad des optischen Funktionsfilms mit der schwarz gestrichenen
Rückseite, die Kurve CVC zeigt den Totalreflexionsgrad des optischen Funktionsfilms
ohne schwarz gestrichene Rückseite, und die Kurve CVD zeigt den regressions
korrigierten Rückseiten-Reflexionsgrad RIb.
Fig. 11 zeigt, daß man den Oberflächen-Reflexionsgrad RIS auch mittels des
Verfahrens dieses Ausführungsbeispieles, in dem die Rückseite des optischen
Funktionsfilms 100 nicht schwarz gestrichen ist, exakt erhält.
Der Prozessor 208 führt den durch das obige Verfahren erhaltenen Oberflächen-
Reflexionsgrad RIS des optischen Funktionsfilms 100 zu der Fertigungsvorrichtung 400
des optischen Funktionsfilms zurück, um die Fertigungsbedingungen des optischen
Funktionsfilms 100, beispielsweise die Fertigungsbedingungen des auf der Oberfläche
des optischen Funktionsfilms 100 gebildeten antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20,
zu korrigieren.
Wie in der japanischen Patentanmeldung 10-6999 offenbart, können die Schichtdicken
der Schichten des optischen Funktionsfilms 100 eingestellt werden, um so einen
spektralen Reflexionsgrad von nicht mehr als 1% zu erreichen, wenn das einfallende
Licht Φi mit einer Wellenlänge von 490 bis 640 nm auf den optischen Funktionsfilm
100 unter einem Winkel von 10° trifft. Alternativ können die Schichtdicken der
Schichten des optischen Funktionsfilms 100 eingestellt werden, um Spektrale-
Reflexionsgrad-Eigenschaften für lange Wellenlängen für einen Einfallswinkel von 10°
beispielsweise eines Reflexionsgrades von nicht mehr als 1%, wenn die Wellenlänge
des einfallendes Lichtes Φi 650 nm beträgt, eines Reflexionsgrades von nicht mehr als
1,6%, wenn die Wellenlänge des einfallendes Lichtes Φi 750 nm beträgt, und eines
Reflexionsgrades von nicht mehr als 2,7%, wenn die Wellenlänge des einfallendes
Lichtes Φi 750 nm beträgt, zu erzielen. Alternativ können die Schichtdicken der
Schichten des optischen Funktionsfilms 100 eingestellt werden, um Spektrale-
Reflexionsgrad-Eigenschaften zu bewirken, die einen y-Wert der Farbsättigung des
reflektierten Lichts zwischen 0,10 und 0,25 bewirken, wenn das einfallende Licht Φi
mit einer Wellenlänge von 380 bis 780 nm auf den optischen Funktionsfilm unter einem
Winkel θ = 10° trifft. Einzelheiten der Beziehung zwischen den Schichtdicken der
Schichten und dem Licht sind in der japanischen Patentanmeldung Nr. 10-6999
angegeben.
Auf diese Weise regelt die Fertigungsvorrichtung 400 die Bedingungen, um die obigen
Schichtdicken der Schichten des optischen Funktionsfilms 100 zu gewährleisten. Als ein
Ergebnis ist es möglich, einen optischen Funktionsfilm 100 mit dem gewünschten
Oberflächen-Reflexionsgrad RIS herzustellen.
Es wird darauf hingewiesen, daß, wenn der Wert der Lichtdurchlässigkeit TI des
optischen Funktionsfilms 100 stabil ist, es nicht notwendig ist, die Lichtdurchlässigkeit
TI zu vorbestimmten Zeitabständen, wie oben beschrieben, zu messen. Die Licht
durchlässigkeit TI kann im voraus während der Stichprobenuntersuchung des Loses auf
die gleiche Weise gemessen werden wie der Rückseiten-Reflexionsgrad RIb und das
Ergebnis für die Berechnung des Oberflächen-Reflexionsgrades RIS verwendet werden.
In diesem Fall wird, wenn der in Fig. 13 gezeigte Teil zum Messen des Total
reflexionsgrades RI beibehalten bleibt, der Teil zum Messen der Lichtdurchlässigkeit TI
überflüssig und deshalb wird der Aufbau der Vorrichtung einfacher.
Die Ausbeute bzw. der Ausstoß des optischen Funktionsfilms betrug im Stand der
Technik etwa 10%.
Die Ausbeute des optischen Funktionsfilms im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde
auf etwa 90% verbessert. Diese Verbesserung der Ausbeute wurde durch Zurückführen
des gemessenen Oberflächen-Reflexionsgrades RIS des Funktionsfilms in den
Herstellungsprozeß (d. h. in die Fertigungsvorrichtung) erzielt.
Während die Erfindung anhand von speziellen Ausführungsbeispielen, die zum Zwecke
der Erläuterung ausgewählt wurden, beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, daß
zahlreiche Modifikationen und Abänderungen durch den Fachmann daran vorgenommen
werden können, ohne aus dem Grundkonzept und dem Schutzumfang der Erfindung
herauszuführen.
In der obigen Beschreibung wurde die Erläuterung beispielsweise anhand eines
Anzeigefeldes einer CRT-Anzeigevorrichtung als ein repräsentatives Beispiel eines
Anzeigefeldes, auf dem der optische Funktionsfilm in der vorliegenden Erfindung
angebracht ist, und anhand des in der japanischen Patentanmeldung Nr. 10-6999
offenbarten antireflektierenden Mehrschichtenfilms als ein repräsentatives Beispiel des
antireflektierenden Mehrschichtenfilms 20 an der Oberfläche des optischen
Funktionsfilm ausgeführt, aber natürlich sind das Verfahren und die Vorrichtung zum
Messen des Oberflächen-Reflexionsgrades eines optischen Funktionsfilms der
vorliegenden Erfindung nicht auf eine CRT-Anzeigevorrichtung oder einen solchen
antireflektierenden Mehrschichtenfilm begrenzt, und die Erfindung kann auch auf
andere Anzeigefelder, wie beispielsweise Plasmaanzeigefelder, Elektrolumineszenz
felder und Flüssigkristall-Anzeigefelder und auch auf andere antireflektierende
Mehrschichtenfilme angewendet werden.
Um die Effekte der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung
zusammenzufassen, ist festzuhalten, daß der Oberflächen-Reflexionsgrad eines
optischen Funktionsfilms exakt gemessen werden kann, ohne daß es erforderlich ist, die
Rückseite des optischen Funktionsfilms schwarz zu streichen, in anderen Worten, ohne
daß man den optischen Funktionsfilm zerstören muß.
Weiter kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Oberflächen-Reflexionsgrad des
optischen Funktionsfilms in Echtzeit, schnell und automatisch, während des
Herstellungsprozesses des optischen Funktionsfilms bestimmt werden. Als ein Ergebnis
ist es mit Hilfe der vorliegenden Erfindung möglich, den ermittelten Oberflächen-
Reflexionsgrad dem Herstellungsprozeß des optischen Funktionsfilms zurückzuführen
und dadurch die Ausbeute und die Qualität des kontinuierlich produzierten optischen
Funktionsfilms beizubehalten und weiter zu verbessern.
Die Vorrichtung zum Messen des Ob 00272 00070 552 001000280000000200012000285910016100040 0002019925645 00004 00153erflächen-Reflexionsgrades des optischen
Funktionsfilms hat einen einfachen Aufbau und kann einfach und kostengünstig
hergestellt werden.
Claims (15)
1. Verfahren zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades eines lichtdurchlässigen
Films (100) mit antireflektierenden Eigenschaften, mit einem Verfahrensschritt des
Berechnens des Oberflächen-Reflexionsgrades des Films (100) aus einem Rückseiten-
Reflexionsgrad, einem Totalreflexionsgrad und einer Lichtdurchlässigkeit des Filmes
mit optischer Funktion.
2. Verfahren zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Oberflächen-Reflexionsgrad des Films (100) durch die folgende Formel
definiert ist:
RIS = RI - (TI)2 × [RIb/(1-RIb)2]
wobei
RIS der Oberflächen-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
RI der Totalreflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
TI die Lichtdurchlässigkeit des Films mit optischer Funktion ist, und
RIb der Rückseiten-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist.
RIS = RI - (TI)2 × [RIb/(1-RIb)2]
wobei
RIS der Oberflächen-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
RI der Totalreflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
TI die Lichtdurchlässigkeit des Films mit optischer Funktion ist, und
RIb der Rückseiten-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist.
3. Verfahren zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades nach Anspruch 1 oder 2,
mit den weiteren Verfahrensschritten:
Berechnen des Rückseiten-Reflexionsgrades eines Vergleichsfilms vorab;
Messen des tatsächlichen Totalreflexionsgrades und der Lichtdurchlässigkeit des Films (100), wobei die Messung in Echtzeit vorgenommen wird; und
Einsetzen des Rückseiten-Reflexionsgrades und des Totalreflexionsgrades und der Lichtdurchlässigkeit, die für den zu vermessenden Film (100) mit optischer Funktion berechnet wurden, in die obige Formel, um den Oberflächen-Reflexionsgrad zu berechnen.
Berechnen des Rückseiten-Reflexionsgrades eines Vergleichsfilms vorab;
Messen des tatsächlichen Totalreflexionsgrades und der Lichtdurchlässigkeit des Films (100), wobei die Messung in Echtzeit vorgenommen wird; und
Einsetzen des Rückseiten-Reflexionsgrades und des Totalreflexionsgrades und der Lichtdurchlässigkeit, die für den zu vermessenden Film (100) mit optischer Funktion berechnet wurden, in die obige Formel, um den Oberflächen-Reflexionsgrad zu berechnen.
4. Verfahren zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rückseiten-Reflexionsgrad RIb aus einem Oberflächen-Reflexionsgrad RIS,
einem Totalreflexionsgrad RI und einer Lichtdurchlässigkeit, die durch Stichproben
prüfung eines Vergleichsfilms im voraus gemessen wurden, mittels Einsetzen dieser
gemessenen Werte in die Formel zum Feststellen des gemessenen Oberflächen-
Reflexionsgrades RIS und mittels Durchführen einer Regression mit Polynomen
zwischen dem hier ermittelten Rückseiten-Reflexionsgrad RIb für jede Wellenlänge und
einer Wellenlänge des in den Film (100) mit optischen Funktion eintretenden Lichtes
zum Glätten berechnet wird.
5. Verfahren zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Totalreflexionsgrad RI durch Erfassen des von der Oberfläche des Films (100)
mit optischer Funktion zurück reflektierten Lichtes, wenn das einfallende Licht Φi mit
einer vorbestimmten Wellenlänge in den Film mit optischer Funktion eintritt, um das
totalreflektierte Licht ΦR zu erfassen, und durch Durchführen der Funktion RI = ΦR/Φi
berechnet wird.
6. Verfahren zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades nach einem der
Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtdurchlässigkeit TI durch Erfassen des durch den Film (100) mit optischer
Funktion hindurchgelassenen Lichtes Φt, wenn das einfallende Licht Φi mit einer
vorbestimmten Wellenlänge in den Film mit optischer Funktion senkrecht eintritt und
durch Durchführen der Funktion TI = Φt/Φi berechnet wird.
7. Verfahren zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtdurchlässigkeit TI durch Stichprobenprüfung des Vergleichsfilms im
voraus ermittelt wird, und daß dieser Wert zum Berechnen des Oberflächen-
Reflexionsgrades verwendet wird.
8. Verfahren zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Film (100) mit optischer Funktion einen antireflektierenden Mehrschichtenfilm
(20), eine Verbindungsschicht (10), eine harte Deckschicht (7) und einen PET-Film (5)
mit ähnlichen Brechungsindizes aufweist, die übereinander gestapelt angeordnet sind.
9. Verfahren zum Herstellen eines lichtdurchlässigen Filmes mit antireflektierenden
Eigenschaften, mit den Verfahrensschritten:
Stichprobenprüfung eines Vergleichsfilms für einen aus einer Vorrichtung (400) zum kontinuierlichen Herstellen des Films (100) kontinuierlich hergestellten Film und Messen eines Rückseiten-Reflexionsgrades des geprüften Films im voraus;
Messen einer Lichtdurchlässigkeit und eines Totalreflexionsgrades des kontinuierlich hergestellten zu vermessenden Filmes in Echtzeit;
Berechnen eines Oberflächen-Reflexionsgrades des Films mit optischer Funktion in Echtzeit unter Verwendung der Lichtdurchlässigkeit und des Totalreflexionsgrades und des zuvor berechneten Rückseiten-Reflexionsgrades; und
Rückführen des berechneten Oberflächen-Reflexionsgrades zur Herstellung in den Herstellungsprozeß des Films mit optischer Funktion, um dadurch einen Film mit einem gewünschten Oberflächen-Reflexionsgrad herzustellen.
Stichprobenprüfung eines Vergleichsfilms für einen aus einer Vorrichtung (400) zum kontinuierlichen Herstellen des Films (100) kontinuierlich hergestellten Film und Messen eines Rückseiten-Reflexionsgrades des geprüften Films im voraus;
Messen einer Lichtdurchlässigkeit und eines Totalreflexionsgrades des kontinuierlich hergestellten zu vermessenden Filmes in Echtzeit;
Berechnen eines Oberflächen-Reflexionsgrades des Films mit optischer Funktion in Echtzeit unter Verwendung der Lichtdurchlässigkeit und des Totalreflexionsgrades und des zuvor berechneten Rückseiten-Reflexionsgrades; und
Rückführen des berechneten Oberflächen-Reflexionsgrades zur Herstellung in den Herstellungsprozeß des Films mit optischer Funktion, um dadurch einen Film mit einem gewünschten Oberflächen-Reflexionsgrad herzustellen.
10. Verfahren zum Herstellen eines lichtdurchlässigen Filmes mit antireflektierender
Funktion nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Oberflächen-Reflexionsgrad des Films (100) durch, die folgende Formel
definiert ist:
RIS = RI - (TI)2 × [RIb/(1-RIb)2]
wobei
RIS der Oberflächen-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
RI der Totalreflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
TI die Lichtdurchlässigkeit des Films mit optischer Funktion ist, und
RIb der Rückseiten-Reflexionsgrad des Filmes mit optischer Funktion ist.
RIS = RI - (TI)2 × [RIb/(1-RIb)2]
wobei
RIS der Oberflächen-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
RI der Totalreflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
TI die Lichtdurchlässigkeit des Films mit optischer Funktion ist, und
RIb der Rückseiten-Reflexionsgrad des Filmes mit optischer Funktion ist.
11. Verfahren zum Herstellen eines lichtdurchlässigen Filmes mit antireflektierender
optischer Funktion nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
12. Vorrichtung zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades eines licht
durchlässigen Films (100) mit antireflektierender optischer Funktion, der kontinuierlich
aus einer Vorrichtung (400) hergestellt wird, in Echtzeit zum kontinuierlichen
Herstellen des Films mit optischer Funktion, mit:
einer Vorrichtung zum Berechnen eines Totalreflexionsgrades, mit einer ersten Lichtquelle (202) zum Aussenden eines ersten Lichts mit einer ersten Wellenlänge auf den Film (100) mit optischer Funktion unter einem vorbestimmten Winkel, einer ersten Lichtempfangsvorrichtung (206) zum Erfassen des von der Oberfläche des Films (100) mit optischer Funktion zurück reflektierten Lichts, und einer Berechnungseinrichtung (208) eines Totalreflexionsgrades zum Berechnen eines Verhältnisses des ersten Lichts und des erfaßten reflektierten Lichts, um den Totalreflexionsgrad zu berechnen;
einer Vorrichtung zum Berechnen der Lichtdurchlässigkeit, mit einer zweiten Lichtquelle (302) zum Aussenden eines zweiten Lichts mit einer zweiten Wellenlänge auf den Film (100) mit optischer Funktion in einem rechten Winkel, einer zweiten Lichtempfangsvorrichtung (306) zum Erfassen des durch den Film mit optischer Funktion hindurch gelaufenen Lichts und einer Berechnungseinrichtung (208) der Lichtdurchlässigkeit zum Berechnen eines Verhältnisses des zweiten Lichts und des erfaßten hindurchgelaufenen Lichts, um die Lichtdurchlässigkeit zu berechnen;
einer Berechnungseinrichtung des Rückseiten-Reflexionsgrades zum Berechnen eines Rückseiten-Reflexionsgrades eines Vergleichsfilmes im voraus; und
einer Verarbeitungsvorrichtung (208) des Oberflächen-Reflexionsgrades zum Berechnen des Oberflächen-Reflexionsgrades des Films (100) mit optischer Funktion für einen zu vermessenden Film mit optischer Funktion aus dem in der Vorrichtung zum Berechnen des Totalreflexionsgrades berechneten Totalreflexionsgrad, der in der Vorrichtung zum Berechnen der Lichtdurchlässigkeit berechneten Lichtdurchlässigkeit, und dem in der Berechnungseinrichtung des Rückseiten-Reflexionsgrades berechneten Rückseiten- Reflexionsgrad.
einer Vorrichtung zum Berechnen eines Totalreflexionsgrades, mit einer ersten Lichtquelle (202) zum Aussenden eines ersten Lichts mit einer ersten Wellenlänge auf den Film (100) mit optischer Funktion unter einem vorbestimmten Winkel, einer ersten Lichtempfangsvorrichtung (206) zum Erfassen des von der Oberfläche des Films (100) mit optischer Funktion zurück reflektierten Lichts, und einer Berechnungseinrichtung (208) eines Totalreflexionsgrades zum Berechnen eines Verhältnisses des ersten Lichts und des erfaßten reflektierten Lichts, um den Totalreflexionsgrad zu berechnen;
einer Vorrichtung zum Berechnen der Lichtdurchlässigkeit, mit einer zweiten Lichtquelle (302) zum Aussenden eines zweiten Lichts mit einer zweiten Wellenlänge auf den Film (100) mit optischer Funktion in einem rechten Winkel, einer zweiten Lichtempfangsvorrichtung (306) zum Erfassen des durch den Film mit optischer Funktion hindurch gelaufenen Lichts und einer Berechnungseinrichtung (208) der Lichtdurchlässigkeit zum Berechnen eines Verhältnisses des zweiten Lichts und des erfaßten hindurchgelaufenen Lichts, um die Lichtdurchlässigkeit zu berechnen;
einer Berechnungseinrichtung des Rückseiten-Reflexionsgrades zum Berechnen eines Rückseiten-Reflexionsgrades eines Vergleichsfilmes im voraus; und
einer Verarbeitungsvorrichtung (208) des Oberflächen-Reflexionsgrades zum Berechnen des Oberflächen-Reflexionsgrades des Films (100) mit optischer Funktion für einen zu vermessenden Film mit optischer Funktion aus dem in der Vorrichtung zum Berechnen des Totalreflexionsgrades berechneten Totalreflexionsgrad, der in der Vorrichtung zum Berechnen der Lichtdurchlässigkeit berechneten Lichtdurchlässigkeit, und dem in der Berechnungseinrichtung des Rückseiten-Reflexionsgrades berechneten Rückseiten- Reflexionsgrad.
13. Vorrichtung zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verarbeitungseinrichtung (208) des Oberflächen-Reflexionsgrades den
Oberflächen-Reflexionsgrad des Films (100) mit optischer Funktion basierend auf der
folgenden Formel berechnet:
RIS = RI - (TI)2 × [RIb/1-RIb)2]
wobei
RIS der Oberflächen-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
RI der Totalreflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
TI die Lichtdurchlässigkeit des Films mit optischer Funktion ist, und
RIb der Rückseiten-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist.
RIS = RI - (TI)2 × [RIb/1-RIb)2]
wobei
RIS der Oberflächen-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
RI der Totalreflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist,
TI die Lichtdurchlässigkeit des Films mit optischer Funktion ist, und
RIb der Rückseiten-Reflexionsgrad des Films mit optischer Funktion ist.
14. Vorrichtung zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Berechnungseinrichtung des Totalreflexionsgrades in der Vorrichtung zur
Berechnung des Totalreflexionsgrades, die Berechnungseinrichtung der Licht
durchlässigkeit in der Vorrichtung zum Berechnen der Lichtdurchlässigkeit und die
Berechnungseinrichtung des Oberflächen-Reflexionsgrades durch eine einzige
Verarbeitungseinrichtung (208) gebildet sind.
15. Verfahren zum Messen eines Oberflächen-Reflexionsgrades nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Film (100) mit optischer Funktion einen antireflektierenden Mehrschichtenfilm
(20), eine Verbindungsschicht (10), eine harte Deckschicht (7) und einen PET-Film (5)
mit ähnlichen Brechungsindizes aufweist, die übereinander gestapelt angeordnet sind.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE10316707A1 (de) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Schott Glas | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern in transparentem Material |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10316707A1 (de) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Schott Glas | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern in transparentem Material |
| DE10316707B4 (de) * | 2003-04-04 | 2006-04-27 | Schott Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern in transparentem Material |
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| CN112964456A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-15 | 上海天马微电子有限公司 | 用于测试薄膜反射率的装置及薄膜反射率的测试方法 |
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