JP2000064041A - 光学測定用ブラックロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれを用いる薄膜形成方法 - Google Patents
光学測定用ブラックロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれを用いる薄膜形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブラックロールに密着させたフィルムの反射
率をin−situで測定する際に、ブラックロールか
らの反射をほとんどなくするような光学測定用ブラック
ロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれ
を用いる薄膜形成方法を提供する。 【解決手段】 黒色の回転円筒体3を有し、フィルム状
支持体を、回転円筒体3の円周面表面に密着させながら
走行させるとともに、円周面表面に密着したフィルム状
支持体に近接する位置に配設した光学モニタを用いて、
フィルム状支持体上に形成する薄膜の光学特性測定に供
するための光学測定用ブラックロール1において、光学
モニタから出射し、フィルム状支持体を透過して光学測
定用ブラックロール1に入射する入射光を吸収するため
の、円周面表面の円周方向に形成する少なくとも1本の
溝4を有することを特徴とする。
率をin−situで測定する際に、ブラックロールか
らの反射をほとんどなくするような光学測定用ブラック
ロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれ
を用いる薄膜形成方法を提供する。 【解決手段】 黒色の回転円筒体3を有し、フィルム状
支持体を、回転円筒体3の円周面表面に密着させながら
走行させるとともに、円周面表面に密着したフィルム状
支持体に近接する位置に配設した光学モニタを用いて、
フィルム状支持体上に形成する薄膜の光学特性測定に供
するための光学測定用ブラックロール1において、光学
モニタから出射し、フィルム状支持体を透過して光学測
定用ブラックロール1に入射する入射光を吸収するため
の、円周面表面の円周方向に形成する少なくとも1本の
溝4を有することを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光学測定用ブラック
ロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれ
を用いる薄膜形成方法に関し、さらに詳しくは、表面反
射をほとんどなくした光学測定用ブラックロールおよび
これを具備する薄膜形成装置ならびにこれを用いる薄膜
形成方法に関する。
ロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれ
を用いる薄膜形成方法に関し、さらに詳しくは、表面反
射をほとんどなくした光学測定用ブラックロールおよび
これを具備する薄膜形成装置ならびにこれを用いる薄膜
形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、プラスチックのフィルムに光学薄
膜を形成して、様々な機能性フィルムを得る技術が盛ん
に行われているが、フィルム上に成膜される光学薄膜の
光学特性を、フィルムを走行させるとともに、in−s
ituで測定する技術が要求される。フィルム上に光学
薄膜を成膜しながら光学特性を測定するには、一般に、
測定光の反射率の影響をなくすために黒色とした回転円
筒体からなるいわゆる光学測定用のブラックロールによ
り、フィルムを密着して回転しながら走行させつつ、フ
ィルム面の上下方向の変動を少なくし、光学モニタを用
いてフィルム面の反射率などの光学特性を測定してい
た。
膜を形成して、様々な機能性フィルムを得る技術が盛ん
に行われているが、フィルム上に成膜される光学薄膜の
光学特性を、フィルムを走行させるとともに、in−s
ituで測定する技術が要求される。フィルム上に光学
薄膜を成膜しながら光学特性を測定するには、一般に、
測定光の反射率の影響をなくすために黒色とした回転円
筒体からなるいわゆる光学測定用のブラックロールによ
り、フィルムを密着して回転しながら走行させつつ、フ
ィルム面の上下方向の変動を少なくし、光学モニタを用
いてフィルム面の反射率などの光学特性を測定してい
た。
【0003】しかしながら、低反射率の光学薄膜を形成
する場合、表面の反射は可視光領域でほとんどゼロに近
い状態なので、ブラックロールの反射率自体が0.01
〜0.05%を有し、さらにブラックロールの表面がム
ラになっている場合、反射率のバラツキが生じ、そのま
ま測定誤差として光学薄膜形成の反射率が測定されてい
た。したがって、フィルム面の表面反射のみを測定して
いるつもりでも、ブラックロールからの残存する小さな
反射まで拾ってしまう欠点があった。
する場合、表面の反射は可視光領域でほとんどゼロに近
い状態なので、ブラックロールの反射率自体が0.01
〜0.05%を有し、さらにブラックロールの表面がム
ラになっている場合、反射率のバラツキが生じ、そのま
ま測定誤差として光学薄膜形成の反射率が測定されてい
た。したがって、フィルム面の表面反射のみを測定して
いるつもりでも、ブラックロールからの残存する小さな
反射まで拾ってしまう欠点があった。
【0004】また、ブラックロールの反射率が一定であ
れば、予め測定した値を差し引けば、フィルムの正確な
反射率の値を求めることができるが、ブラックロールの
表面粗度は悪く、反射率の値は不安定である。さらに、
in−situで、光学モニターによりフィルムの反射
率測定を行う際、ブラックロールの表面の色ムラなどに
より、リアルタイムに得られる反射率のデータの信頼性
がなかった。また、実測値とのズレも発生しやすく、安
定した測定を行うことが困難であった。
れば、予め測定した値を差し引けば、フィルムの正確な
反射率の値を求めることができるが、ブラックロールの
表面粗度は悪く、反射率の値は不安定である。さらに、
in−situで、光学モニターによりフィルムの反射
率測定を行う際、ブラックロールの表面の色ムラなどに
より、リアルタイムに得られる反射率のデータの信頼性
がなかった。また、実測値とのズレも発生しやすく、安
定した測定を行うことが困難であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点に鑑み、ブラックロールに密着させたフィルムの反射
率をin−situで測定する際に、ブラックロールか
らの反射をほとんどなくするような光学測定用ブラック
ロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれ
を用いる薄膜形成方法を提供することを課題とする。
点に鑑み、ブラックロールに密着させたフィルムの反射
率をin−situで測定する際に、ブラックロールか
らの反射をほとんどなくするような光学測定用ブラック
ロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれ
を用いる薄膜形成方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の光学測定用ブラ
ックロールは、黒色の回転円筒体を有し、フィルム状支
持体を、回転円筒体の円周面表面に密着させながら走行
させるとともに、円周面表面に密着したフィルム状支持
体に近接する位置に配設した光学モニタを用いて、フィ
ルム状支持体上に形成する薄膜の光学特性測定に供する
ための光学測定用ブラックロールにおいて、光学モニタ
から出射し、フィルム状支持体を透過して光学測定用ブ
ラックロールに入射する入射光を吸収するための、円周
面表面の円周方向に形成する少なくとも1本の溝を有す
ることを特徴とする。溝部の円筒体の中心軸を含む面の
断面形状が、円筒体の中心軸に対して垂直および垂直か
ら斜め方向のいずれか一方に形成する形状であることが
望ましい。溝部は黒色であることが望ましい。
ックロールは、黒色の回転円筒体を有し、フィルム状支
持体を、回転円筒体の円周面表面に密着させながら走行
させるとともに、円周面表面に密着したフィルム状支持
体に近接する位置に配設した光学モニタを用いて、フィ
ルム状支持体上に形成する薄膜の光学特性測定に供する
ための光学測定用ブラックロールにおいて、光学モニタ
から出射し、フィルム状支持体を透過して光学測定用ブ
ラックロールに入射する入射光を吸収するための、円周
面表面の円周方向に形成する少なくとも1本の溝を有す
ることを特徴とする。溝部の円筒体の中心軸を含む面の
断面形状が、円筒体の中心軸に対して垂直および垂直か
ら斜め方向のいずれか一方に形成する形状であることが
望ましい。溝部は黒色であることが望ましい。
【0007】本発明の薄膜形成装置は、請求項1に記載
の光学測定用ブラックロールを具備することを特徴とす
る。
の光学測定用ブラックロールを具備することを特徴とす
る。
【0008】本発明の薄膜形成方法は、請求項1に記載
の光学測定用ブラックロールを用いることを特徴とす
る。
の光学測定用ブラックロールを用いることを特徴とす
る。
【0009】上述した手段による作用としては、フィル
ム状支持体を通過してブラックロールへ進入する入射光
は、溝部でトラップされ、減衰吸収されるので、ブラッ
クロールからの反射はほとんど0%とすることができ
る。したがって、フィルム状支持体に光学薄膜を形成す
る場合に、フィルムの反射率をin−situで正確に
測定することができる。
ム状支持体を通過してブラックロールへ進入する入射光
は、溝部でトラップされ、減衰吸収されるので、ブラッ
クロールからの反射はほとんど0%とすることができ
る。したがって、フィルム状支持体に光学薄膜を形成す
る場合に、フィルムの反射率をin−situで正確に
測定することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明は、フィルム状支持体にi
n−situで光学薄膜を形成する場合に広く適用する
ことができる。本発明の実施の形態を以下の実施例につ
いて説明する。
n−situで光学薄膜を形成する場合に広く適用する
ことができる。本発明の実施の形態を以下の実施例につ
いて説明する。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の実施例の光学測定用ブラッ
クロールの(a)概略斜視図、および(b)A−A部の
概略断面図である。図2は、本発明の実施例の光学測定
用ブラックロールの溝部Bの概略断面図である。図3
(a)〜(c)は本発明の実施例の光学測定用ブラック
ロールの溝部の変形例を示す概略断面図である。図4は
本発明の光学測定用ブラックロールを具備した薄膜形成
装置の一例である。
クロールの(a)概略斜視図、および(b)A−A部の
概略断面図である。図2は、本発明の実施例の光学測定
用ブラックロールの溝部Bの概略断面図である。図3
(a)〜(c)は本発明の実施例の光学測定用ブラック
ロールの溝部の変形例を示す概略断面図である。図4は
本発明の光学測定用ブラックロールを具備した薄膜形成
装置の一例である。
【0012】図1(a)のように、光学測定用ブラック
ロール1は、中心軸上にシャフト2を設けた回転円筒体
3であり、その円周面表面は例えばなめらかな硬質ゴム
を使用している。色はつや消しの黒色を施している。回
転円筒体3の円周面表面には、例えば4本の溝4を円周
上に形成する。この場合は、反射率などの光学測定用の
光学モニタをフィルムの幅方向に4箇所使用する例であ
り、図示しない光学モニタをこれらの4本の溝4上に近
接して配置し、光学モニタからの入射光はこれらの溝4
部に略垂直方向から入射するように構成する。図1
(b)は、光学測定用ブラックロール1の中心軸を含む
面の断面図であり、溝4部の断面形状が、回転円筒体3
の中心軸に対して垂直から斜め方向に形成する形状をし
ている。
ロール1は、中心軸上にシャフト2を設けた回転円筒体
3であり、その円周面表面は例えばなめらかな硬質ゴム
を使用している。色はつや消しの黒色を施している。回
転円筒体3の円周面表面には、例えば4本の溝4を円周
上に形成する。この場合は、反射率などの光学測定用の
光学モニタをフィルムの幅方向に4箇所使用する例であ
り、図示しない光学モニタをこれらの4本の溝4上に近
接して配置し、光学モニタからの入射光はこれらの溝4
部に略垂直方向から入射するように構成する。図1
(b)は、光学測定用ブラックロール1の中心軸を含む
面の断面図であり、溝4部の断面形状が、回転円筒体3
の中心軸に対して垂直から斜め方向に形成する形状をし
ている。
【0013】図2は、図1(b)において溝4部Bの拡
大図であり、回転円筒体3の中心軸に対して垂直から斜
め方向に形成する形状をしているので、回転円筒体3の
表面から溝4部に略垂直方向から入射する光学モニタか
らの測定光は、溝4部にトラップされて、多数回の反射
を繰り返し、最終的には減衰して吸収され消滅する。
大図であり、回転円筒体3の中心軸に対して垂直から斜
め方向に形成する形状をしているので、回転円筒体3の
表面から溝4部に略垂直方向から入射する光学モニタか
らの測定光は、溝4部にトラップされて、多数回の反射
を繰り返し、最終的には減衰して吸収され消滅する。
【0014】溝4の変形例として、図3を参照して説明
する。図3(a)〜(c)は、図1(b)において溝4
部Bの拡大図であり、溝4は、例えば図3(a)のよう
にV字型溝、図3(b)のようにU字型溝、または、図
3(c)のように人字型溝を形成していてもよい。V字
型溝は、ブラックロールの反射が、V字型の谷間に集ま
るような構造になっている。U字型溝は、加工は容易で
あるが、入射光を100%トラップする構造ではない。
人字型溝は、V字型溝の応用例であり、加工は困難であ
るが、入射光を大幅にトラップすることができる。
する。図3(a)〜(c)は、図1(b)において溝4
部Bの拡大図であり、溝4は、例えば図3(a)のよう
にV字型溝、図3(b)のようにU字型溝、または、図
3(c)のように人字型溝を形成していてもよい。V字
型溝は、ブラックロールの反射が、V字型の谷間に集ま
るような構造になっている。U字型溝は、加工は容易で
あるが、入射光を100%トラップする構造ではない。
人字型溝は、V字型溝の応用例であり、加工は困難であ
るが、入射光を大幅にトラップすることができる。
【0015】以上、溝形成された光学測定用ブラックロ
ール1について説明したが、本発明の光学測定用ブラッ
クロール1は、実施例の構造になんら限定されず、他の
いかような構造の溝4部を有する光学測定用ブラックロ
ール1についても適用できる。
ール1について説明したが、本発明の光学測定用ブラッ
クロール1は、実施例の構造になんら限定されず、他の
いかような構造の溝4部を有する光学測定用ブラックロ
ール1についても適用できる。
【0016】次に、フィルムに光学薄膜を形成しつつ、
in−situで成膜された光学薄膜の反射率の測定を
行う場合について、上記の光学測定用ブラックロールを
具備する薄膜形成装置の一例である図4を参照して説明
する。光学薄膜形成装置5において、真空排気装置6に
より減圧される真空チャンバ7内に、ポリエチレンテレ
フタレートなどの高分子フィルムの支持体8を、送りロ
ール9からガイドロール10a、10b、10c、10
d、光学測定用ブラックロール1を経由して巻き取りロ
ール11に定速で走行させる走行装置を配設する。蒸発
手段としては、例えばスパッタリング装置、蒸着装置、
CVD装置などを用い、光学薄膜原材料として例えばS
iの蒸発源12aおよびNbの蒸発源12bをガイドロ
ール10cに対向して2個配設する。また、真空チャン
バ7には、ガス導入バルブ13を設けて、Arガスおよ
び酸素ガスなどの反応ガスの導入流量を調節できるよう
にする。ガイドロール10cは、図示を省略するが成膜
時に高分子フィルムの支持体8の温度上昇を防止するた
めに冷却される構造になっている。ここで、光学測定用
ブラックロール1は上記の回転円筒体の表面に溝形成さ
れた構造のものを使用する。さらに、光学測定用ブラッ
クロール1の高分子フィルムの支持体8が密着する面に
近接する位置には、光学特性測定用の光学モニタ14を
取り付ける。この場合、光学モニタ14は、支持体8に
成膜される光学薄膜の反射率特性を測定するために、光
学測定用ブラックロール1上に近接して、光学モニタ1
4からの測定光が光学測定用ブラックロール1の円周面
表面の溝形成部に略垂直に入射するように配置する。
in−situで成膜された光学薄膜の反射率の測定を
行う場合について、上記の光学測定用ブラックロールを
具備する薄膜形成装置の一例である図4を参照して説明
する。光学薄膜形成装置5において、真空排気装置6に
より減圧される真空チャンバ7内に、ポリエチレンテレ
フタレートなどの高分子フィルムの支持体8を、送りロ
ール9からガイドロール10a、10b、10c、10
d、光学測定用ブラックロール1を経由して巻き取りロ
ール11に定速で走行させる走行装置を配設する。蒸発
手段としては、例えばスパッタリング装置、蒸着装置、
CVD装置などを用い、光学薄膜原材料として例えばS
iの蒸発源12aおよびNbの蒸発源12bをガイドロ
ール10cに対向して2個配設する。また、真空チャン
バ7には、ガス導入バルブ13を設けて、Arガスおよ
び酸素ガスなどの反応ガスの導入流量を調節できるよう
にする。ガイドロール10cは、図示を省略するが成膜
時に高分子フィルムの支持体8の温度上昇を防止するた
めに冷却される構造になっている。ここで、光学測定用
ブラックロール1は上記の回転円筒体の表面に溝形成さ
れた構造のものを使用する。さらに、光学測定用ブラッ
クロール1の高分子フィルムの支持体8が密着する面に
近接する位置には、光学特性測定用の光学モニタ14を
取り付ける。この場合、光学モニタ14は、支持体8に
成膜される光学薄膜の反射率特性を測定するために、光
学測定用ブラックロール1上に近接して、光学モニタ1
4からの測定光が光学測定用ブラックロール1の円周面
表面の溝形成部に略垂直に入射するように配置する。
【0017】次に、この光学薄膜形成装置5を用いてフ
ィルタなどの光学薄膜を形成する方法の一例を説明す
る。まず、例えばポリエチレンテレフタレートなどの高
分子フィルムの支持体8を、送りロール9にセットし
て、送りロール9から巻き取りロール11の方向へ、ガ
イドロール10a、10b、10c、10dおよび光学
測定用ブラックロール1を経由して巻き取りロール11
に巻き取るようにする。次に、Arガスおよび酸素ガス
の流量を調節しつつ、例えばSiの蒸発源12aおよび
Nbの蒸発源12bとを交互に蒸発させて、Arガスお
よび酸素ガスの流量を調節しつつ、光学モニタ14によ
り所定の反射率特性を満たすように膜厚を調整しつつ、
支持体8上に、予め光学設計された薄膜構成の光学薄膜
のSiO2 とNb2 O5 を交互に多数層形成する。この
ような溝形成された光学測定用ブラックロール1を使用
することにより、光学測定用ブラックロール1からの測
定光の反射を0%として、支持体8上に形成された光学
薄膜の反射率をin−situで正確に測定することが
できる。
ィルタなどの光学薄膜を形成する方法の一例を説明す
る。まず、例えばポリエチレンテレフタレートなどの高
分子フィルムの支持体8を、送りロール9にセットし
て、送りロール9から巻き取りロール11の方向へ、ガ
イドロール10a、10b、10c、10dおよび光学
測定用ブラックロール1を経由して巻き取りロール11
に巻き取るようにする。次に、Arガスおよび酸素ガス
の流量を調節しつつ、例えばSiの蒸発源12aおよび
Nbの蒸発源12bとを交互に蒸発させて、Arガスお
よび酸素ガスの流量を調節しつつ、光学モニタ14によ
り所定の反射率特性を満たすように膜厚を調整しつつ、
支持体8上に、予め光学設計された薄膜構成の光学薄膜
のSiO2 とNb2 O5 を交互に多数層形成する。この
ような溝形成された光学測定用ブラックロール1を使用
することにより、光学測定用ブラックロール1からの測
定光の反射を0%として、支持体8上に形成された光学
薄膜の反射率をin−situで正確に測定することが
できる。
【0018】以上、光学薄膜として、SiO2 とNb2
O5 とを交互に多数層形成した光学薄膜を形成する事例
を説明したが、他の反射防止薄膜、波長フィルタ、ミラ
ーなどの機能性を有する光学薄膜にも適用することがで
きる。
O5 とを交互に多数層形成した光学薄膜を形成する事例
を説明したが、他の反射防止薄膜、波長フィルタ、ミラ
ーなどの機能性を有する光学薄膜にも適用することがで
きる。
【0019】
【発明の効果】本発明の光学測定用ブラックロールおよ
びこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれを用いる薄
膜形成方法によれば、フィルムに光学薄膜を形成する場
合に、フィルムの反射率をin−situで正確に測定
することができる。
びこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれを用いる薄
膜形成方法によれば、フィルムに光学薄膜を形成する場
合に、フィルムの反射率をin−situで正確に測定
することができる。
【図1】 本発明の実施例の光学測定用ブラックロール
の(a)概略斜視図、および(b)A−A部の概略断面
図である。
の(a)概略斜視図、および(b)A−A部の概略断面
図である。
【図2】 図1(b)の本発明の実施例の光学測定用ブ
ラックロールの溝部Bの概略断面図である。
ラックロールの溝部Bの概略断面図である。
【図3】 (a)〜(c)は、図2の本発明の実施例の
光学測定用ブラックロールの溝部の変形例を示す概略断
面図である。
光学測定用ブラックロールの溝部の変形例を示す概略断
面図である。
【図4】 本発明の光学測定用ブラックロールを具備す
る光学薄膜形成装置の一例である。
る光学薄膜形成装置の一例である。
1…光学測定用ブラックロール、2…シャフト、3…回
転円筒体、4…溝、5…光学薄膜形成装置、6…真空排
気装置、7…真空チャンバ、8…支持体、9…送りロー
ル、10a,10b,10c,10d…ガイドロール、
11…巻き取りロール、12a,12b…蒸発源、13
…ガス導入バルブ、14…光学モニタ
転円筒体、4…溝、5…光学薄膜形成装置、6…真空排
気装置、7…真空チャンバ、8…支持体、9…送りロー
ル、10a,10b,10c,10d…ガイドロール、
11…巻き取りロール、12a,12b…蒸発源、13
…ガス導入バルブ、14…光学モニタ
Claims (5)
- 【請求項1】 黒色の回転円筒体を有し、 フィルム状支持体を、前記回転円筒体の円周面表面に密
着させながら走行させるとともに、前記円周面表面に密
着した前記フィルム状支持体に近接する位置に配設した
光学モニタを用いて、前記フィルム状支持体上に形成す
る薄膜の光学特性測定に供するための光学測定用ブラッ
クロールにおいて、 前記光学モニタから出射し、前記フィルム状支持体を透
過して前記光学測定用ブラックロールに入射する入射光
を吸収するために、前記円周面表面の円周方向に形成す
る少なくとも1本の溝を有することを特徴とする光学測
定用ブラックロール。 - 【請求項2】 前記溝部の前記回転円筒体の中心軸を含
む面の断面形状が、前記回転円筒体の中心軸に対して垂
直および垂直から斜め方向のいずれか一方に形成する形
状であることを特徴とする請求項1に記載の光学測定用
ブラックロール。 - 【請求項3】 前記溝部は黒色であることを特徴とする
請求項1に記載の光学測定用ブラックロール。 - 【請求項4】 請求項1に記載の光学測定用ブラックロ
ールを具備することを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項5】 請求項1に記載の光学測定用ブラックロ
ールを用いることを特徴とする薄膜形成方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10233038A JP2000064041A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 光学測定用ブラックロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれを用いる薄膜形成方法 |
| US09/369,283 US6111648A (en) | 1998-08-19 | 1999-08-06 | Black roll for optical measurement, thin film forming apparatus including the dame, and thin film forming method using the same |
| EP99115907A EP0981044A3 (en) | 1998-08-19 | 1999-08-12 | Black roll for optical measurement, and apparatus and method for producing a thin film using such a roll |
| CA002280294A CA2280294A1 (en) | 1998-08-19 | 1999-08-13 | Black roll for optical measurement, thin film forming apparatus including the same, and thin film forming method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10233038A JP2000064041A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 光学測定用ブラックロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれを用いる薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000064041A true JP2000064041A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=16948838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10233038A Pending JP2000064041A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 光学測定用ブラックロールおよびこれを具備する薄膜形成装置ならびにこれを用いる薄膜形成方法 |
Country Status (4)
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