DE112014001353T5 - Filmproduktionsverfahren , Filmherstellungsprozessüberwachungsvorrichtung und Filminspektionsverfahren - Google Patents

Filmproduktionsverfahren , Filmherstellungsprozessüberwachungsvorrichtung und Filminspektionsverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE112014001353T5
DE112014001353T5 DE112014001353.6T DE112014001353T DE112014001353T5 DE 112014001353 T5 DE112014001353 T5 DE 112014001353T5 DE 112014001353 T DE112014001353 T DE 112014001353T DE 112014001353 T5 DE112014001353 T5 DE 112014001353T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
light
spectrum
physical quantity
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112014001353.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Akinori Kimura
Tetsu Morishima
Masumi Ito
Hiroshi Suganuma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of DE112014001353T5 publication Critical patent/DE112014001353T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065—After-treatment
    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N2021/4704—Angular selective
    • G01N2021/4711—Multiangle measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • G01N2021/8438—Mutilayers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/86—Investigating moving sheets
    • G01N2021/8609—Optical head specially adapted
    • G01N2021/8627—Optical head specially adapted with an illuminator over the whole width
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/86—Investigating moving sheets
    • G01N2021/8645—Investigating moving sheets using multidetectors, detector array
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/061—Sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Charakteristiken eines Films werden einfacher und genauer bestimmt. Ein Verfahren zum Produzieren eines Films 1 durch Verwenden einer Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 enthält einen Spektrumserfassungsschritt und einen physikalischen Größen-Berechnungsschritt. In dem Spektrumserfassungsschritt wird ein Film 1, der bewegt wird, in einer Richtung A mit einem Breitbandlicht L1 bestrahlt, das ein Nah-Infrarotlicht ist, von einer Lichtquelle 10, so dass diffuses reflektiertes Licht L2 von dem Film emittiert wird, und eine Lichtempfangseinheit 30 das diffuse reflektierte Licht L2 von dem Film emittiert wird, und eine Lichtempfangseinheit 30 das diffuse reflektierte Licht L2 empfängt, so dass ein Spektrum des diffusen reflektierten Lichts L2 von einer Spektrums-Erfassungseinheit 40a einer Analyseeinheit 50 erfasst wird. In dem Physikalische-Größen-Berechnungsschritt wird eine physikalische Größe betreffend den Film 1 aus dem erfassten Spektrum des diffusen reflektierten Lichts L2 berechnet. Da die physikalische Größe, die die Charakteristiken des Films 1 anzeigt, durch Erfassen des Spektrums bestimmt werden kann, können die Charakteristiken des Films einfach bestimmt werden. Zusätzlich kann eine Vielzahl von Informationsteilen zum Beispiel aus de Spektrum erfasst werden. Deshalb können die Charakteristiken des Films genauer bestimmt werden.

Description

  • Techniches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filmproduktionsverfahren, eine Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung und ein Filminspektionsverfahren.
  • Ein bekanntes Verfahren zum Bestimmen von Charakteristiken eines Films ist das Bestrahlen des Films mit Licht von einer Lichtquelle, Messen des Lichts, das von dem Film reflektiert oder transmittiert wird, und Berechnen einer physikalischen Größe zum Bestimmen der gewünschten Charakteristiken basierend auf einer Information betreffend die Intensität des reflektierten oder transmittierten Lichts. Die japanische, ungeprüfte Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2008-157634 beschreibt zum Beispiel ein Verfahren zum Bestimmen eines Aushärtungsgrads eines Harzschichtmaterials basierend auf der Intensität von transmittiertem oder reflektiertem Licht, das durch sukzessives Bestrahlen eines Harzschichtmaterials mit Infrarotlichtstrahlen in Wellenlängenbändern erhalten wird, die Absorptionswellenlängen für funktionale Gruppen der Harzmaterialschicht enthält. Um die physikalische Größe eines spezifischen Abschnitts des Harzschichtmaterials zu erhalten, ist es mit diesem Verfahren notwendig, ein Infrarotlicht-Emissionsmittel und ein Infrarotlicht-Empfangsmittel zu bewegen und die Messung des spezifischen Abschnitts oft zu wiederholen, während zwischen einer Vielzahl von Filtern mit verschiedenen Transmissionswellenlängen geschaltet wird. In solch einem System ist der Betrieb zum Erhalten der physikalischen Größe zum Bestimmen der Charakteristiken des Filters komplex und es ist schwierig, zum Beispiel einen Filmproduktionsprozess in Echtzeit zu überwachen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Filmproduktionsverfahren, eine Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung und ein Filminspektionsverfahren bereitzustellen, mit dem Charakteristiken eines Films einfach und genau bestimmt werden können.
  • Lösung des Problems
  • Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, wird ein Filmproduktionsverfahren bereitgestellt, das einen Spektrumserfassungs- und einen Physikalische-Größen-Berechnungsschritt enthält. Der Spektrumserfassungsschritt enthält ein Bestrahlen eines Films, der bewegt wird, mit Breitbandlicht in einem Nah-Infrarotbereich und ein Erfassen eines Spektrums von reflektiertem Licht oder transmittiertem Licht, das von dem Film emittiert wird. Der Physikalische-Größen-Berechnungsschritt enthält ein Berechnen einer physikalischen Größe betreffend den Film aus dem Spektrum.
  • Das Filmproduktionsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiterhin enthalten ein Rückkopplungssteuern einer Produktionsbedingung des Films basierend auf der in dem Physikalische-Größen-Berechnungsschritt berechneten physikalischen Größe, so dass die physikalische Größe innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist. Der Spektrumserfassungsschritt kann ein Erfassen einer Vielzahl von Spektren mit der Zeit enthalten, und der Physikalische-Größen-Berechnungsschritt kann enthalten eine Berechnung einer Variation der physikalischen Größe betreffend den Film mit der Zeit basierend auf einer Variation der Spektren mit der Zeit. Weiterhin kann das Breitbandlicht ein Licht mit einer Bandbreite von 25 nm oder mehr sein. In der vorliegenden Anmeldung wird die Bandbreite definiert als ”volle Breite bei halbem Maximum”.
  • Gemäß einen anderen Ausführungsform zum Erreichen der oben beschriebenen Aufgabe wird eine Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Lichtquelleneinheit, eine Spektraleinheit, eine Lichtempfangseinheit, eine Spektrumserfassungseinheit und eine physikalische Größen-Berechnungseinheit enthält. Eine Lichtquelleneinheit ist eingerichtet zum Bestrahlen eines Films, der bewegt wird, mit Breitbandlicht in einem Nah-Infrarotbereich. Eine Spektraleinheit ist eingerichtet zum Einteilen von reflektiertem Licht oder transmittiertem Licht, das von dem Film als Ergebnis der Bestrahlung des Films mit dem Breitbandlicht von der Lichtquelleneinheit emittiert wird, in Spektralkomponenten. Eine Lichtempfangseinheit enthält eine Vielzahl von Lichtempfangselementen, die eingerichtet sind zum Empfangen der Spektralkomponenten jeweiliger Wellenlänge, die voneinander durch die Spektraleinheit eingeteilt werden, und zum Ausgeben von Signalen entsprechend Intensitäten der empfangenen Spektralkomponenten. Eine Spektrumserfassungseinheit ist eingerichtet zum Erfassen eines Spektrums des Films basierend auf den von der Lichtempfangseinheit ausgegebenen Signalen. Eine Physikalische-Größen-Berechnungseinheit ist eingerichtet zum Berechnen einer physikalischen Größe betreffend den Film aus dem von der Spektrumserfassungseinheit erfassten Spektrum.
  • In der Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Spektraleinheit ein Transmissions-Spektralelement sein, das eingerichtet ist zum Einteilen des reflektiert Lichts oder des transmittierten Lichts, das von dem Film emittiert wird, in die Spektralkomponenten durch Transmittieren des reflektierten Lichts oder des transmittierten Lichts. Jedes der Lichtempfangselemente kann InGaAs enthalten und weist eine Quantentopfstruktur auf. Die Lichtempfangselemente können zweidimensional in der Lichtempfangseinheit angeordnet sein. Die Spektraleinheit und die Lichtempfangseinheit können ein Abbildungsspektroskop enthalten, die eingerichtet sind zum Erfassen eines Spektrums durch Empfangen von Messlicht auf einer geraden Linie, die sich in einer Richtung erstreckt, die eine Richtung kreuzt, in der der Film bewegt wird, und die das Messlicht in Spektralkomponenten einteilt.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform zum Erreichen der oben beschriebenen Aufgabe wird ein Filminspektionsverfahren bereitgestellt, das einen Spektrumserfassungsschritt und einen Physikalische-Größen-Berechnungsschritt enthält. Der Spektrumserfassungsschritt enthält ein Bestrahlen des Films mit Breitbandlicht in einem Nah-Infrarotbereich; und ein Erfassen eines Spektrums von reflektiertem Licht oder transmittiertem Licht, das von einem Film emittiert wird. Der Physikalische-Größen-Berechnungsschritt enthält ein Berechnen einer physikalischen Fensteröffnung betreffend den Film aus dem in dem Spektrumserfassungsschritt erfassten Spektrum.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Filmproduktionsverfahren, eine Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung und ein Filminspektionsverfahren bereit, mit dem Charakteristiken eines Films einfach und genau bestimmt werden können.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen
  • 1 zeigt die Struktur einer Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt die Struktur einer Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine Graphik, die die Ableitung zweiter Ordnung eines Reflektionsspektrums in einem Nah-Infrarot-Wellenlängenbereich zeigt, das mit der in 1 gezeigten Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung gemessen wird.
  • 4 ist eine vergrößerte Graphik, die einen Abschnitt der Graphik der 3 in einem Wellenlängenbereich von 2100 nm bis 2200 nm zeigt.
  • 5 ist eine Graphik, die einen Zusammenhang zeigt zwischen dem Extremwert einer Ableitung zweiter Ordnung des Reflektionsspektrums in einem Wellenlängenbereich um 2160 nm in dem in 3 und 4 gezeigten Spektrum und das Young'sche Modul eines UV-behandelten Harzes.
  • 6 ist eine konzeptionelle Abbildung, die ein Beispiel einer Anordnung einer Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung in dem Fall zeigt, dass UV-Lichtquellen in einer Breitenrichtung angeordnet werden.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun detailliert mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen beschrieben. In der Beschreibung der Abbildungen werden gleiche Komponenten durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und redundante Erläuterungen werden somit weggelassen.
  • Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung
  • 1 zeigt die Struktur einer Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 bestrahlt einen Film 1, der in einer Richtung A bewegt wird, mit Breitbandlicht, das ein Nah-Infrarotlicht ist, erfasst diffuses reflektiertes Licht, das von dem Film 1 emittiert wird, mit einer Erfassungseinheit 30 und berechnet eine physikalische Größe, die Charakteristiken des Films 1 anzeigt. Die Überwachungsvorrichtung 100 enthält eine Lichtquelle 10, eine diffuse Reflektionsplatte 20, die Erfassungseinheit 30 und eine Analyseeinheit 40 und eine Analyseeinheit 40.
  • In einer Produktionslinie eines Films mit einem Ultraviolett-(UV)-gehärtetem Harz, das darauf angewandt wird, wird eine UV-Lichtquelleneinheit 50, die mit der Analyseeinheit 40 verbunden ist, der Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 vorgelagert in der Bewegungsrichtung A des Films 1 angeordnet. Der Härtungsgrad des UV-gehärteten Harzes auf einer Hauptoberfläche des Films wird durch die Überwachungsvorrichtung 100 ausgewertet und eine Rückkopplungssteuerung der Ultraviolettlichtquelle, die zum Härten des UV-gehärteten Harzes verwendet wird, wird basierend auf dem Ergebnis der Auswertung durchgeführt. Der Film 1 weist das darauf angewendete, UV-gehärtete Harz auf und eine physikalische Größe, die zum Auswerten des Härtungsgrads des UV-gehärteten Harzes verwendet wird, ist zum Beispiel das Young'sche Modul.
  • Die Lichtquelle 10 bestrahlt den Film, der in einer Richtung A bewegt wird, mit dem Breitbandlicht, das Nah-Infrarotlicht mit einem gewissen Wellenlängenband ist. Das von der Lichtquelle 10 emittierte Breitbandlicht liegt in einem Wellenlängenbereich von 800 bis 2500 nm. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Messung vorzugsweise in einem Wellenlängenband durchgeführt, das 2160 nm enthält. Der Wellenlängenbereich kann jedoch geeignet geändert werden in Übereinstimmung mit der physikalischen Größe, der die Charakteristiken des Films 1 anzeigt. Eine Halogenlampe ist zum Beispiel zur Verwendung als die Lichtquelle 10 geeignet.
  • Das von der Lichtquelle 10 emittierte Breitbandlicht ist ein Licht mit einer Bandbreite von wenigstens 25 nm oder mehr. Wenn die Bandbreite des von der Lichtquelle 10 emittierten Breitbandlichts 25 nm oder mehr ist, kann ein Spektrum zum genauen Berechnen einer oder mehrerer physikalischer Größen, die die Charakteristiken des Films 1 anzeigen, erhalten werden. Die Bandbreite des Breitbandlichts ist bevorzugter Weise wenigstens 50 nm oder mehr.
  • Die diffuse Reflektionsplatte 20 wird an einer Seite des Films 1 entgegen gesetzt der Seite, an der die Lichtquelle 10 bereitgestellt wird, (an der Rückseite) bereitgestellt. Breitbandlicht L1 wird von der Lichtquelle 10 emittiert, durchläuft den Film 1 und wird dann von der diffusen Reflektionsplatte 20 zerstreut und reflektiert, so dass diffuses, reflektiertes Licht L2 auf die Detektionseinheit 30 einfällt. In dem Fall, dass Licht, das regulär von einer Oberfläche des Films 1 reflektiert wird, direkt von der Detektionseinheit 30 erfasst wird, tritt der anormale Dispersionseffekt des Brechungsindex auf, so dass der Brechungsindex um einen großen Betrag um den Spitzenwert in einem Wellenlängenband variiert, in dem eine Absorption auftritt. Dementsprechend wird der Spitzenwert in der Differentialform erster Ordnung verfälscht und es ist schwierig, die nachfolgende Spektrumsanalyse durchzuführen. Deshalb wird das diffuse reflektierte Licht von der diffusen Reflektionsplatte 20 vorzugsweise erfasst.
  • Die Erfassungseinheit 30 enthält einen Schlitz 30a, eine Spektraleinheit 30b und eine Lichtempfangselementeinheit (Lichtempfangseinheit) 30c. Das diffuse reflektierte Licht L2 durchläuft den Schlitz 30a und tritt in die Spektraleinheit 30b ein. Die Spektraleinheit 30b teilt das diffuse reflektierte Licht L2 in Spektralkomponenten in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Schlitzes 30a ein. Die Spektralkomponenten werden von der Lichtempfangselementeinheit 30c empfangen.
  • Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich eines Spektralelements, das in der Spektraleinheit 30b enthalten ist. Das Spektralelement ist jedoch bevorzugter Weise ein Transmissions-Spektralelement. Das Transmissions-Spektralelement weist einen höheren Durchsatz, verglichen mit demjenigen eines Reflektions-Spektralelements, auf und ist deshalb geeignet für eine Echtzeitmessung, die auf eine Vorrichtung zum Produzieren des Films 1 angewandt wird.
  • Die Lichtempfangselementeinheit 30c enthält eine Vielzahl von Lichtempfangselementen, die zweidimensional angeordnet sind, und jedes Lichtempfangselement empfängt Licht. Somit empfängt jedes Lichtempfangselement eine Lichtkomponente einer entsprechenden Wellenlänge, die in dem diffusen reflektierten Licht L2 enthalten ist, das an dem Film 1 reflektiert wird. Jedes Lichtempfangselement gibt ein Signal aus entsprechender der Intensität des empfangenen Lichts als eine zweidimensionale Information, die Positionsinformation und Wellenlängeninformation enthält. Da die Lichtempfangselemente zweidimensional angeordnet sind, kann die physikalische Größe des Films an entsprechenden Positionen auf dem Film bestimmt werden und die Charakteristiken des Films können genauer bestimmt werden.
  • Obwohl es keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Lichtempfangselemente gibt, in dem Fall, dass der Härtungsgrad eines UV-gehärteten Harzes auszuwerten ist, werden Elemente, die InGaAs enthalten und eine Quantentopfstruktur aufweisen, bevorzugt als die Lichtempfangselemente verwendet. Solch ein Lichtempfangselement weist eine hohe Sensitivität in einem breiten Infrarotwellenlängenband auf und deshalb kann eine Messung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
  • Das von der Erfassungseinheit 30 ausgegebene Signal wird an die Analyseeinheit 40 gesendet. Die Analyseeinheit 40 analysiert das von der Erfassungseinheit 30 ausgegebene Signal, berechnet die physikalische Größe, die die Charakteristiken des Films anzeigt, und wertet den Zustand (z. B. einen UV-Härtungszustand) des Films 1 aus.
  • Die Analyseeinheit 40 enthält eine Spektrumserfassungseinheit 40a und eine physikalischen Größen-Berechnungseinheit 40b. Die Spektrumserfassungseinheit 40a erfasst ein Spektrum des diffusen reflektierten Lichts L2 basierend auf dem von der Erfassungseinheit 30 eingegebenen Signal. Die physikalische Größen-Berechnungseinheit 40b speichert zum Beispiel den Zusammenhang zwischen dem Spitzenwert des Spektrums an einer spezifischen Wellenlänge und der physikalischen Größe (z. B. Young's Modul) im Voraus, und bestimmt die physikalische Größe entsprechend dem Spitzenwert des Spektrums an der spezifischen Wellenlänge, die durch Analysieren des von der Spektrumserfassungseinheit 40a erfassten Spektrums erhalten wird.
  • Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich des Verfahrens zum Analysieren des Spektrums, und das Spektrum kann zum Beispiel einer Ableitung zweiter Ordnung, einer Multivariantenanalyse oder einer Standardnormal-zufallsvariable Transformation unterworfen werden. In dem Fall, dass eine Multivariantenanalyse durchgeführt wird, können Charakteristiken einer Vielzahl von physikalischen Größen genau bestimmt werden. Die Standardnormal-zufallsvariable Transformation ist insbesondere effektiv zum Eliminieren des Einflusses einer Basislinienvariation in dem Spektrum. Sogar wenn die Basislinienvariation auftritt, kann deshalb eine Analyse mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden durch Durchführen der Standardnormal-zufallsvariablen Transformation.
  • Die physikalische Größen-Berechnungseinheit 40b bestimmt, ob die berechnete physikalische Größe innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist. Wenn die berechnete physikalische Größe außerhalb des vorbestimmten Bereichs ist, wird die UV-Lichtquelleneinheit 40 einer Rückkopplungssteuerung unterzogen, so dass die physikalische Größe innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist. In dem Fall, dass eine Rückkopplungssteuerung der Produktionsbedingungen durchgeführt wird, so dass die physikalische Größe innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist, wird der Film produziert, während die Produktionsbedingungen in Übereinstimmung mit der physikalischen Größe angepasst werden. Dementsprechend kann ein Film mit gleichmäßigen Charakteristiken produziert werden.
  • Die UV-Lichtquelleneinheit 50 ändert Bestrahlungsbedingungen der UV-Lichtquelleneinheit 50 in Übereinstimmung mit der von der Analyseeinheit 40 durchgeführten Rückkopplungssteuerung und bestrahlt den Film 1 mit UV-Licht L. Die Berechnung der physikalischen Größe wird auch durchgeführt für den Film 1, der produziert wird, nachdem die Bestrahlungsbedingungen der UV-Lichtquelleneinheit 50 sich geändert haben, und es wird bestimmt, ob die berechnete physikalische Größe innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist. Wenn die berechnete physikalische Größe innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist, werden die aktuellen Produktionsbedingungen kontinuierlich verwendet. Wenn die physikalische Größe außerhalb des vorbestimmten Bereichs ist, wird die Rückkopplungssteuerung (Regelung) erneut durchgeführt, so dass die Bestrahlungsbedingungen der UV-Lichtquelleneinheit 50 geändert werden.
  • Um die Rückkopplungssteuerung durchzuführen, kann die Spektrumserfassungseinheit 40a eine Vielzahl von Spektren des Films 1 im Laufe der Zeit erfassen und in einem Physikalische-Größen-Berechnungsschritt, der von der Physikalische-Größe-Berechnungseinheit 40b durchgeführt wird, kann eine Variation der physikalischen Größe betreffend dem Film auf Basis der Variation der Spektren im Laufe der Zeit berechnet werden. Die Rückkopplungssteuerung kann auf dem somit erhaltenen Berechnungsergebnis durchgeführt werden. In diesem Fall kann eine Variation der physikalischen Größe im Laufe der Zeit zusammen mit der Richtung bestimmt werden, in der der Film bewegt wird. Dementsprechend kann der Produktionszustand bestimmt werden, sogar wenn sich der Produktionszustand im Laufe der Zeit zum Beispiel verändert.
  • Wie oben beschrieben, enthält ein Verfahren zum Produzieren des Films 1 durch Verwenden der Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 einen Spektrumserfassungsschritt zum Bestrahlen des Films 1, der bewegt wird, mit Breitbandlicht L1, das Nah-Infrarotlicht ist, und Erfassen des Spektrums des diffusen reflektierten Lichts L2, das von dem Film 1 emittiert wird, und einen Physikalische-Größen-Berechnungsschritt zum Berechnen der physikalischen Größe betreffend dem Film aus dem erfassten Spektrum des diffusen reflektierten Lichts L2. Mit diesem Verfahren kann die physikalische Größe, die die Charakteristiken des Films 1 anzeigt, durch Erfassen des Spektrums erhalten werden und deshalb können die Charakteristiken des Films einfach bestimmt werden. Da eine Vielzahl von Informationsteilen aus dem Spektrum erfasst werden kann, können weiterhin die Charakteristiken des Films genau bestimmt werden und der Film kann basierend auf der erfassten Information produziert werden.
  • 2 ist eine schematische Abbildung, die die Struktur einer Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 200 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 200 unterscheidet sich von der Produktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 darin, dass, nachdem der Film 1, der in einer Richtung A bewegt wird, mit Breitbandlicht bestrahlt wird, das Nah-Infrarotlicht ist, ein transmittiertes Licht L3 von der Erfassungseinheit 30 erfasst wird. Deshalb ist es nicht notwendig, dass die Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 200 die diffuse Reflektionsplatte 20 enthält.
  • Die Erfassungseinheit 30 ist derart angeordnet, um der Lichtquelle 10 gegenüber zu stehen, wobei der Film 1 dazwischen angeordnet ist. Ein Teil des Breitbandlichts, das ein Nah-Infrarotlicht ist, das von der Lichtquelle 10 emittiert wird, wird durch den Film 1 transmittiert. Das transmittierte Licht durchläuft einen Schlitz 30a in der Erfassungseinheit 30, wird in Spektralkomponenten durch das Spektroskop 30b eingeteilt und wird dann von der Lichtempfangselementeinheit 30c empfangen. Danach wird ähnlich zu dem Fall einer Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 das Spektrum erfasst und die physikalische Größe wird berechnet und ausgewertet. Somit kann das transmittierte Licht L3 verwendet werden, um die physikalische Größe zu berechnen, die die Charakteristiken des Films 1 anzeigt.
  • Anwendungsbeispiel zum Steuern von Produktionsbedingungen in einer Filmproduktion
  • Hier wird ein Beispiel beschrieben, in dem ein Härtungsgrad eines Films mit einem darauf angewendeten, UV-gehärteten Harzes durch Verwenden der Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung gemessen wird, um zu zeigen, dass die Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist zur Verwendung als Prozessüberwachungsvorrichtung für ein Filmproduktionsverfahren.
  • 3 ist eine Graphik, die eine Ableitung zweiter Ordnung (Differential zweiter Ordnung) eines Reflektionsspektrums in einem Nah-Infrarot-Wellenlängenbereich zeigt. Für jeden von PET-Filmen, die eine gleichmäßige UV-gehärtete Harzschicht auf einer Oberfläche davon aufweisen und mit einem UV-Licht mit einer Menge einer Bestrahlung von 10 mJ/cm2, 50 mJ/cm2, 100 mJ/cm2, 500 mJ/cm2 und 1000 mJ/cm2 bestrahlt werden, wurde das Spektrum (in einem Wellenlängenbereich von 1000 nm bis 2400 nm) des diffusen reflektierten Lichts durch Verwenden der Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 erfasst. Das erfasste Spektrum wurde verwendet, um ein Reflektionsspektrum zu berechnen, und dann wurde eine Ableitung zweiter Ordnung des Reflektionsspektrums durchgeführt, um das Zweite-Ordnungs-Reflektionsspektrum zu erhalten. 3 zeigt das somit erhaltene Zweite-Ordnungs-Ableitungs-Reflektionsspektrum.
  • 4 ist eine vergrößerte Graphik, die einen Abschnitt der 3 in einem Wellenlängenbereich von 2100 nm bis 2200 nm zeigt. 5 zeigt den Extremwert einer Ableitung zweiter Ordnung des Reflektionsspektrums an einen Wellenlänge um 2160 nm in dem in 3 und 4 gezeigten Spektrum hinsichtlich des Messergebnisses des Young'schen Moduls eines UV-gehärteten Harzes. 5 zeigt das Ergebnis von Messungen einer Vielzahl von Filmen mit einem darauf angewandten UV-gehärteten Harz, die mit UV-Licht mit verschiedenen Mengen einer Bestrahlung bestrahlt wurden zusätzlich zu denjenigen der Filme mit eines darauf angewandten UV-gehärteten Harzes, die verwendet wurden, um das in den 3 und 4 gezeigte Zweite-Ordnungs-Ableitungs-Reflektionsspektrum zu messen. Deshalb ist die Anzahl von Messpunkten vergrößert.
  • Wie aus 3 und 4 klar ersichtlich ist, ist ein Spitzenwert (Extremwert einer Ableitung zweiter Ordnung), der mit einem physikalischen Eigenschaftswert des Harzes korreliert ist, dessen Härtungsgrad voraussichtlich vergrößert wird als Resultat einer Bestrahlung mit dem UV-Licht, eine Wellenlänge von 2160 nm. Wie aus 5 klar ersichtlich ist, korreliert der Spitzenwert um die Wellenlänge von 2160 nm mit dem Young'schen Modul, das den Härtungsgrad des UV-gehärteten Harzes anzeigt.
  • Der Spitzenwert an einer Wellenlänge um 2160 nm variiert aufgrund der Härtungsreaktion des UV-gehärteten Harzes. Durch Verwenden der Korrelation zwischen der Ableitung zweiter Ordnung und dem Young'schen Modul in diesem Wellenlängenband kann deshalb der Härtungsgrad des UV-gehärteten Harzes durch Verwenden des von der Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 erhaltenen Spektrums bestimmt werden.
  • Wenn zum Beispiel die Ableitung zweiter Ordnung an der Wellenlänge um 2160 nm in einem gewissen Bereich des Films 1 während der Produktion reduziert wird, kann angenommen werden, dass die tatsächliche Bestrahlungsmenge sich von dem Einstellwert verringert hat aufgrund einer Verschlechterung einer UV-Lampe oder dass die UV-Lampe ausgegangen ist. In dem Fall, dass die Bestrahlungsmenge sich verringert hat, kann eine Rückkopplungssteuerung einer Betriebseinheit (nicht gezeigt) durchgeführt werden, die die Ausgabe der UV-Lampe steuert, um dem Abfall der Lichtmenge kompensieren. In dem Fall, dass die UV-Lampe ausgegangen ist, kann angenommen werden, dass das UV-Harz kaum gehärtet ist, weil die UV-Lampe kein Licht emittiert. Deshalb kann angenommen werden, dass die Ableitung zweiter Ordnung schnell abfällt. Falls solch eine Variation in einer physikalischen Größe im Laufe der Zeit erfasst wird, kann eine Nachricht, die ein Austauschen der Lampe anfragt, dargestellt werden. Somit kann das Auftreten eines UV-Härtungsfehlers aufgrund eines Problems hinsichtlich der UV-Lichtquelleneinheit 50 stark reduziert werden.
  • Weiterhin enthält der Filmproduktionsprozess die Schritte zum Mixen und Schütteln der Materialien des Films, Ausstoßen (Extrudieren) des Gemischs mit einem Extruder und dann Durchführen eines Ziehprozesses und eines Beschichtungsprozesses. In diesen Schritten ist es aus dem Blickwinkel einer Qualitätsverwaltung wichtig, ob der Zustand des Films gleichmäßig in der Längsrichtung (Richtung A in 1) beibehalten wird.
  • Im Allgemeinen sind in einer Produktionslinie eines Films mit einem darauf angewandten UV-gehärteten Harz eine Vielzahl von UV-Lampen in einer Breitenrichtung eines Films angeordnet, der mehrere Meter breit ist. 6 zeigt zum Beispiel UV-Lichtquelleneinheit 50, die drei UV-Lichtquellen 51 bis 53 enthält, die in einer Breitenrichtung (Richtung orthogonal zur Richtung A) angeordnet sind.
  • Da der Härtungsgrad des UV-Harzes von der Bestrahlungsmenge des UV-Harzes abhängt, wenn der Härtungsgrad über den gesamten Bereich des Films 1 gleichmäßig sein soll, ist es nötig, die UV-Lampen 51 bis 53 so zu verwalten, dass deren Ausgangsintensitäten konstant sind. Insbesondere weisen die UV-Lampen 51 bis 53 bevorzugter Weise die gleiche Ausgangsintensität auf und die Ausgangsintensität ist zeitlich konstant, während der Film 1 bewegt wird.
  • Die Bestrahlungsintensitäten der UV-Lampen 51 bis 53 sind jedoch in der Praxis nicht gleichmäßig in deren Bestrahlungsbereichen. Zusätzlich weisen die Lampen individuelle Unterschiede auf und der deren Bestrahlungsintensitäten variieren mit der Zeit. Um den UV-Härtungsgrad geeignet auszuwerten und zu verwalten, kann es nicht ausreichend sein, die Bestrahlungsbedingungen der UV-Lampen 51 bis 53 basierend auf dem Ergebnis der Messung der UV-Licht-Intensitäten an einem einzelnen Punkt in dem mit Licht von den UV-Lampen 51 bis 53 bestrahlten Bereich zu messen.
  • Wie in 6 dargestellt, werden dementsprechend eine Vielzahl von Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtungen, deren Anzahl der Anzahl von UV-Lampen entspricht, in der Breitenrichtung (Querrichtung) angeordnet. Der Härtungsgrad des Films, der mit dem unverfügbaren bestrahlt wird, wird in Echtzeit ausgewertet und eine Rückkopplungssteuerung wird basierend auf dem Ergebnis der Auswertung durchgeführt. Der Härtungsgrad des Films kann dementsprechend gleichmäßig in der Ebenenrichtung beibehalten werden. In diesem Fall wird Licht, das in die Spektraleinheit 30b eintritt, die in jeder der drei Lichtempfangseinheiten 30 enthalten ist, in Spektralkomponenten eingeteilt und die Spektralkomponenten werden von der entsprechenden Lichtempfangselementeinheit 30c empfangen.
  • In dem Fall, dass die Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf einem Produktionsprozess eines Films mit einem darauf angewandten UV-gehärteten Harz angewandt wird, kann eine Rückkopplungssteuerung von Parametern, wie zum Beispiel die Bestrahlungsintensität der UV-Lampe und die Linienbewegungsgeschwindigkeit, durchgeführt werden auf Basis der Filmdicke, Mischungsverhältnis etc. zusätzlich zu dem Härtungsgrad. In solch einem Fall kann eine Produktionslinie realisiert werden, in der das Auftreten von Fehlern reduziert ist. In diesem Fall können die physikalischen Größen, wie zum Beispiel die Filmdicke und Mischungsverhältnis, aus dem Spektrum berechnet werden, das wie in der oben beschriebenen Ausführungsform erfasst wird, und die Rückkopplungssteuerung kann durchgeführt werden basierend auf dem Ergebnis der Berechnung.
  • Anwendungsbeispiel zum Verwalten einer Aggregation von spezifischen Komponenten in einer Filmproduktion
  • In einem Filmproduktionsprozess werden oft Additive, wie zum Beispiel ein Weichmacher oder ein Vernetzungsmittel, oft hinzugefügt, um dem Film verschiedene Funktionen zu verleihen. Idealerweise werden diese Additive ausreichend mit anderen Materialien verrührt und gemischt und werden gleichmäßig in dem Film verteilt, der produziert wird. Einige Arten von Additiven weisen jedoch einen Schmelzpunkt oder eine Feuchtigkeitsabsorption auf, so dass sie sich in lokalen Bereichen während des Produktionsprozesses abhängig von zum Beispiel der Temperatur oder Luftfeuchtigkeit ansammeln. In dem Fall, dass sich Additive in lokalen Bereichen ansammeln, kann der produzierte Film zufällige Stellen enthalten, wo die Konzentration einer gewissen Komponente von derjenigen in anderen Bereichen sich unterscheidet. In solch einem Fall kann das Endprodukt fehlerhaft sein. Deshalb ist die Ansammlung in lokalen Bereichen aus dem Blickwinkel einer Produktionseffizienz nicht erwünscht.
  • In dem Fall, dass eine spezifische Komponente sich in einem bestimmten Bereich ansammelt, da der Inhalt dieser Komponente in diesem Bereich hoch ist, unterscheidet sich die Spektrumsintensität in einem spezifischen Wellenlängenband in diesem Bereich von derjenigen in anderen Bereichen abhängig von der Komponente. Dementsprechend wird das Spektrum des Films in dem Wellenlängenband entsprechend der spezifischen Komponente von der Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 erfasst und die Menge der spezifischen Komponente (Aggregationsgrad) wird als physikalische Größe aus dem erfassten Spektrum berechnet. Somit kann der Aggregationsgrad der spezifischen Komponente bestimmt werden und eine Rückkopplungssteuerung zum Verwalten der Prozesstemperatur und Luftfeuchtigkeit kann basierend auf dem Aggregationsgrad durchgeführt werden. In diesem Fall kann das Auftreten eines Fehlers aufgrund der Aggregation (Ansammlung) der spezifischen Komponente reduziert werden und die Produktivität kann erhöht werden.
  • Anwendungsbeispiel zum Verwalten einer Mehrschichtfilmdicke in einer Filmproduktion
  • Im Allgemeinen wird ein Mehrschichtfilm gebildet durch Stapeln einer Vielzahl von Arten von Filmen auf einem ersten Film, der als Basismaterial dient, oder Bilden eines Schutzfilms auf dem ersten Film, so dass der Mehrschichtfilm optische Charakteristiken wie zum Beispiel Polarisierbarkeit oder eine Schutzleistungsfähigkeit wie zum Beispiel Gasbarrieren-Charakteristiken aufweist. Um eine vorbestimmte Leistungsfähigkeit zu erreichen, ist es nötig, konstant zu überwachen, ob die Dicke der Schichten, die zusammen gestapelt werden, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in dem Produktionsprozess ist. In einem Filmdicken-Messsystem gemäß dem Stand der Technik wird die Messung an einem einzelnen Punkt oder einer Vielzahl von Punkten in der Kurzseitenrichtung des Films durchgeführt. Durch Verwenden des Verfahrens der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch die Dicke jeder Schicht über den gesamten Bereich in der Kurzseitenrichtung des Films verwaltet werden.
  • In diesem Fall muss das Spektrum jeder der in dem Mehrschichtfilm enthaltenen Schichten an einer gewissen Dicke im Voraus gemessen werden. Basierend auf den somit erhaltenen Spektraldaten wird eine Wellenlänge entsprechend einer Charakteristik-Spektralkomponente für jede Schicht bestimmt und eine Variation des Werts für jede Filmdicke an dieser Wellenlänge wird aufgezeichnet. Diese Werte werden verwendet, um das Spektrum des Mehrschichtfilms in dem Produktionsprozess zu analysieren und eine Variation des Wertes entsprechend der Wellenlänge für jede Schicht wird überwacht. Wenn ein abnormaler Wert erfasst wird, wird eine Rückkopplungssteuerung des Prozesses für die entsprechende Schicht durchgeführt. Somit kann ein Mehrschichtfilm, der Schichten mit gleichmäßiger Dicke enthält, mit hoher Effizienz produziert werden.
  • Anwendungsbeispiel zum Inspizieren eines produzierten Films
  • Ein Filmprodukt, das produziert wurde, kann aufgrund von verschiedenen Faktoren, wie zum Beispiel Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und Umgebungslicht, verschlechtert oder degeneriert werden, während das Filmprodukt gelagert wird. Auch in diesem Fall kann der Film durch Verwenden der Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform inspiziert werden.
  • In dem Fall, dass die Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 außerhalb der Produktionslinie verwendet wird, wird im Voraus der Zusammenhang erhalten zwischen der physikalischen Größe betreffend das Filmprodukt und einer Information, die erhalten werden kann aus dem Spektrum, das erfasst wird durch Bestrahlen des Films mit dem Breitbandlicht, das Nah-Infrarotlicht ist. Dann wird das Spektrum des Filmprodukts erfasst, das produziert wurde, was das zu inspizierende Objekt ist. Ob das Filmprodukt gut ist, wird basierend darauf bestimmt, ob die aus dem Spektrum bestimmte physikalische Größe innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist.
  • Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren können fehlerhafte Produkte auf eine Nicht-Kontakt- und nicht invasive Weise erfasst werden. Ähnlich zu dem Fall, in dem der Filmproduktionsprozess in der Produktionslinie wie in der oben beschriebenen Ausführungsform gebracht wird, wenn die Inspektion durchgeführt wird, während das Filmprodukt bewegt wird, kann eine Gesamtinspektion einfach und schnell durchgeführt werden, und es ist möglich, nur die fehlerhaften Abschnitte zu entfernen.
  • Fremdmaterial, das in den Film innerhalb oder außerhalb des Produktionsprozesses gemixt wurde, kann auch durch das Inspektionsverfahren unter Verwendung der Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung 100 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform erfasst werden. Insbesondere ist das oben beschriebene Inspektionsverfahren zum Erfassen von Fremdmaterial geeignet, mit dem ein Spektrum mit Charakteristiken verschieden von denjenigen des Spektrums eines Films mit guter Qualität erhalten werden kann.
  • In dem Fall, dass die Charakteristiken des Fremdmaterials, das in dem Film gemischt werden oder dem Film anhaften, sich stark von denjenigen des Films unterscheidet, kann angenommen werden, dass es einen großen Unterschied zwischen dem Spektrum eines Produkts mit guter Qualität und demjenigen eines Filmprodukts gibt, das inspiziert wird. Deshalb kann angenommen werden, dass die physikalische Größe, die die Charakteristiken eines Fremdmaterials anzeigt, durch Berechnen zum Beispiel der Differenz oder des Verhältnisses zwischen den Spektren bestimmt werden kann. Im Gegensatz dazu in dem Fall, dass die Charakteristiken des Fremdmaterials ähnlich zu denjenigen des Filmprodukts sind, wie in dem Fall zum Beispiel eines Harzes, das von dem in dem Produkt enthaltenen Harz unterschiedlich ist, gibt es eine Möglichkeit, dass das Spektrum eines Produkts mit guter Qualität und das Spektrum eines Filmprodukts, das inspiziert wird, einander ähnlich sind. In solch einem Fall wird zum Beispiel eine multivariante Analyse durchgeführt, um die physikalische Größe des Fremdmaterials zu berechnen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Modifikationen sind möglich. In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird zum Beispiel eine Halogenlampe als die Lichtquelle 10 verwendet. Es kann jedoch stattdessen eine Superkontinuum-(SC)Lichtquelle verwendet werden. Alternativ kann eine Laserlichtquelle stattdessen verwendet werden, die ein Nah-Infrarotlicht in einem spezifischen Wellenlängenband ausgibt.
  • In 6 werden drei Lichtempfangseinheiten 30 in der Querrichtung des Films (in der Richtung orthogonal zur Richtung A, die die Bewegungsrichtung ist) angeordnet. Es ist jedoch nicht nötig, dass die Lichtempfangseinheiten 30 in der Querrichtung angeordnet sind, solange eine Vielzahl von Lichtempfangseinheiten 30 in einer Richtung angeordnet sind, die die Richtung A schneidet. In solch einem Fall kann das Spektrum an einer Vielzahl von Positionen erfasst werden, die in einer Richtung angeordnet sind, die die Bewegungsrichtung schneiden, und die getrennt voneinander in der Querrichtung des Films angeordnet sind, und der Produktionsprozess kann geeignet überwacht werden.
  • In einer Einzelfilmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung können weiterhin die Spektraleinheit 30b und die Lichtempfangseinheit 30c ein Abbildungsspektroskop sein, das ein Spektrum erfasst durch Empfangen von Messlicht auf einer geraden Linie, die sich in einer Richtung erstreckt, die die Bewegungsrichtung des Films schneidet, und das Messlicht in Spektralkomponenten einteilt. In diesem Fall kann das Spektrum an jeder Position auf der geraden Linie erfasst werden, die sich in der Richtung erstreckt, die die Bewegungsrichtung des Films schneidet. Dementsprechend kann die Messung des Films präziser durchgeführt werden und die Charakteristiken des Films können genauer bestimmt werden.

Claims (10)

  1. Filmproduktionsverfahren, das umfasst: einen Spektrums-Erfassungsschritt, umfassend: Bestrahlen eine Films, der bewegt wird, mit Breitbandlicht in einem Nah-Infrarotbereich, und Erfassen eines Spektrums des reflektierten Lichts oder transmittierten Lichts, das von dem Film emittiert wird; und einen physikalischen Größen-Berechnungsschritt, der ein Berechnen einer physikalischen Größe betreffend den Film aus dem Spektrum umfasst.
  2. Filmproduktionsverfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: ein Rückkopplungssteuern einer Produktionsbedingung des Films basierend auf der physikalischen Größe, so dass die physikalische Größe innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist.
  3. Filmproduktionsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Spektrums-Erfassungsschritt ein Erfassen einer Vielzahl von Spektren im Laufe der Zeit umfasst, und der physikalische Größen-Berechnungsschritt ein Berechnen einer Variation der physikalischen Größe betreffend den Film im Laufe der Zeit basierend auf einer Variation der Spektren im Laufe der Zeit umfasst.
  4. Filmproduktionsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Breitbandlicht ein Licht mit einer Bandbreite von 25 nm oder mehr ist.
  5. Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung, die umfasst: eine Lichtquelleneinheit, die eingerichtet ist zum Bestrahlen eines Films, der bewegt wird, mit Breitbandlicht in einem Nah-Infrarotbereich; eine Spektraleinheit, die eingerichtet ist zum Aufteilen von reflektiertem Licht oder transmittiertem Licht, das von dem Film emittiert wird, als Resultat der Bestrahlung des Films mit dem Breitbandlicht von der Lichtquelleneinheit, in Spektralkomponenten; eine Lichtempfangseinheit, die eine Vielzahl von Lichtempfangselementen enthält, die eingerichtet sind zum Empfangen der Spektralkomponenten von jeweiligen Wellenlängen, die voneinander durch die Spektraleinheit aufgeteilt wurde, und zum Ausgeben von Signalen entsprechend Intensitäten der empfangenen Spektralkomponenten; eine Spektrums-Erfassungseinheit, die eingerichtet ist zum Erfassen eines Spektrums des Films basierend auf den von den Lichtempfangseinheiten ausgegebenen Signalen; und eine physikalische Größen-Berechnungseinheit, die eingerichtet ist zum Berechnen einer physikalischen Größe betreffend den Film aus dem von der Spektrumserfassungseinheit erfassten Spektrum.
  6. Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Spektraleinheit ein Transmissions-Spektralelement ist, das eingerichtet ist zum Aufteilen des reflektierten Lichts oder des transmittierten Lichts, das von dem Film emittiert wird, in Spektralkomponenten durch Transmittieren des reflektierten Lichts oder des transmittierten Lichts.
  7. Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei jedes der Lichtempfangselemente InGaAs enthält und eine Quantentopfstruktur aufweist.
  8. Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Lichtempfangselemente zweidimensional in der Lichtempfangseinheit angeordnet sind.
  9. Filmproduktionsprozess-Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Spektraleinheit und die Lichtempfangseinheit ein Abbildungsspektroskop umfasst, das eingerichtet ist zum Erfassen eines Spektrums durch Empfangen von Messlicht auf einer geraden Linie, die sich in einer Richtung erstreckt, die eine Richtung kreuzt, in der der Film bewegt wird, und zum Aufteilen des Messlichts in Spektralkomponenten.
  10. Filminspektionsverfahren, das umfasst: einen Spektrums-Erfassungsschritt, umfassend: Bestrahlen des Films mit Breitbandlicht in einem Nah-Infrarotlicht; und Erfassen eines Spektrums des reflektierten Lichts oder transmittierten Lichts, das von einem Film emittiert wird; und einen physikalischen Größen-Berechnungsschritt, der ein Berechnen einer physikalischen Größe betreffend den Film aus dem in dem Spektrums-Erfassungsschritt erfassten Spektrum umfasst.
DE112014001353.6T 2013-03-15 2014-03-03 Filmproduktionsverfahren , Filmherstellungsprozessüberwachungsvorrichtung und Filminspektionsverfahren Withdrawn DE112014001353T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-053267 2013-03-15
JP2013053267A JP2014178249A (ja) 2013-03-15 2013-03-15 フィルム製造方法、フィルム製造プロセスモニタ装置及びフィルム検査方法
PCT/JP2014/055223 WO2014141910A1 (ja) 2013-03-15 2014-03-03 フィルム製造方法、フィルム製造プロセスモニタ装置及びフィルム検査方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112014001353T5 true DE112014001353T5 (de) 2015-11-26

Family

ID=51536583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112014001353.6T Withdrawn DE112014001353T5 (de) 2013-03-15 2014-03-03 Filmproduktionsverfahren , Filmherstellungsprozessüberwachungsvorrichtung und Filminspektionsverfahren

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160041090A1 (de)
JP (1) JP2014178249A (de)
CN (1) CN105074429A (de)
DE (1) DE112014001353T5 (de)
WO (1) WO2014141910A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017136509A1 (en) * 2016-02-02 2017-08-10 Sensor Electronic Technology, Inc. Curing ultraviolet sensitive polymer materials
DE102016103070A1 (de) * 2016-02-22 2017-08-24 Texmag Gmbh Vertriebsgesellschaft Inspektions- und/oder Bahnbeobachtungsvorrichtung, Verwendung einer Anordnung als Hintergrundblende oder Durchlichtsender in der Inspektions- und/oder der Bahnbeobachtungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Inspektions- und/oder Bahnbeobachtungsvorrichtung
US20170359903A1 (en) * 2016-06-14 2017-12-14 Christopher Lee Bohler Method and System for Processing a Circuit Substrate
US10408812B2 (en) * 2016-10-12 2019-09-10 General Electric Company Characterization and control system and method for a resin
JP7130944B2 (ja) * 2017-11-07 2022-09-06 大日本印刷株式会社 検査システム、検査方法及び検査システムの製造方法
JP7137772B2 (ja) * 2017-11-07 2022-09-15 大日本印刷株式会社 検査システム、検査方法及び検査システムの製造方法
DE102018103171A1 (de) * 2017-11-23 2019-05-23 Tdk Electronics Ag Verfahren zum Bestimmen von Eigenschaften einer Beschichtung auf einer transparenten Folie, Verfahren zur Herstellung einer Kondensatorfolie und Einrichtung zum Bestimmen von Eigenschaften einer Beschichtung auf einer transparenten Folie
US10712265B2 (en) * 2018-02-22 2020-07-14 The Boeing Company Active real-time characterization system providing spectrally broadband characterization
CN108613883A (zh) * 2018-07-24 2018-10-02 广东国光电子有限公司 一种柔性电池弯曲寿命测试机
JP7233239B2 (ja) * 2019-02-18 2023-03-06 株式会社小糸製作所 塗料および被照射体の検知方法
CN111239067A (zh) * 2020-03-11 2020-06-05 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 固体绝缘老化光谱测试仪

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000074634A (ja) * 1998-08-28 2000-03-14 Mitsui Chemicals Inc 高分子フィルムの厚み測定方法および測定装置
JP2003161605A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Mitsubishi Chemicals Corp 膜厚測定装置、膜厚測定方法
CN1276238C (zh) * 2003-12-31 2006-09-20 中山大学 一种光学镀膜近红外膜厚监控仪
CN1664158A (zh) * 2005-03-18 2005-09-07 华南理工大学 光学薄膜镀制过程中的膜厚监控及测量方法
JPWO2011055405A1 (ja) * 2009-11-04 2013-03-21 株式会社ニレコ 分光情報読み取り装置
JP2013044729A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 塗布状態測定方法
CN102538688A (zh) * 2011-12-26 2012-07-04 哈尔滨工业大学 红外宽波段透射式塑料薄膜厚度测量装置及测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014141910A1 (ja) 2014-09-18
JP2014178249A (ja) 2014-09-25
CN105074429A (zh) 2015-11-18
US20160041090A1 (en) 2016-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112014001353T5 (de) Filmproduktionsverfahren , Filmherstellungsprozessüberwachungsvorrichtung und Filminspektionsverfahren
DE69422669T2 (de) Vorrichtung und Methode zur optischen Bestimmung von Konzentrationen
EP1145303A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur optischen kontrolle von fertigungsprozessen feinstrukturierter oberflächen in der halbleiterfertigung
DE69132310T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur untersuchung eines gegenstandes
EP0174496A2 (de) Verfahren zur Bestimmung der Strahlungswellenlänge und der wellenlängenkorrigierten Strahlungsleistung monochromatischer Lichtquellen, sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE112017008060T5 (de) Zubehörteil für ein Infrarot-Spektrometer
DE4301889A1 (de) Verfahren zum Bestimmen charakteristischer Größen transparenter Schichten mit Hilfe der Ellipsometrie
EP1992937A1 (de) Verfahren zum Verifizieren des Füllvolumes von Blisterhöfen
EP3136083B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung einer stoffkonzentration oder eines stoffes in einem flüssigen medium
WO2017045982A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur chromatisch-konfokalen untersuchung einer probe
DE102017108552A1 (de) Spektrometrischer Messkopf mit mehreren Transmissionslicht-Eintrittsfenstern
EP4133258B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen frequenzabhängiger brechungsindizes
DE1917588A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Milchfettgehaltes in Milch
WO2013034751A1 (de) Verfahren zur bestimmung einer zusammensetzung einer plastifizierten elastomermischung auf der basis wenigstens eines polaren oder unpolaren kautschuks
DE19960586B4 (de) Verfahren und Einrichtung zur Messung von Kenngrössen einer Probe durch Spektralanalyse
DE102006018287B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur spektralanalytischen Bewertung von Materialien oder Objekten in einem Material- oder Objektstrom
EP1975600A1 (de) Verfahren zur Ermittlung des Vernetzungsgrades von Polymererzeugnissen
DE4224299C2 (de) Spektrometer
DE10210209A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Streulichtinspektion transparenter Prüflinge
DE102010041814B4 (de) Ellipsometer
WO2018149447A1 (de) Verfahren zur zerstörungsfreien untersuchung und klassifizierung eines metallischen werkstücks
DE19612093A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Messen von Oberflächenwelligkeiten
WO2021175374A1 (de) Ir-spektrometrisches verfahren und zugehöriges reflexionselement sowie bauteil
DE102021116991A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen frequenzabhängiger Brechungsindizes
EP4400833A1 (de) Vorrichtung zum bestimmen optischer eigenschaften eines optisch transparenten substrats und beschichtungsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee