導電フィルムの欠点検査方法および欠点検査装置
【課題】 導電層を形成してなる導電フィルムの検査を非接触で精度良く行うことができる、導電フィルムの欠点検査方法および欠点検査装置を提供すること。
【解決手段】 導電層を有する導電フイルムにマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、マイクロ波が照射された導電フイルムの表面の温度分布を測定する表面温度分布測定手段と、前記表面温度分布測定手段の測定結果に基づき導電フイルムの導電層の欠点を検出する良否判定手段とを備え、導電層を有する導電フィルムにマイクロ波を照射し、導電層を加熱し、導電フィルムの表面の温度分布を測定することにより、導電フイルムの導電層の欠点を検出する。
【解決手段】 導電層を有する導電フイルムにマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、マイクロ波が照射された導電フイルムの表面の温度分布を測定する表面温度分布測定手段と、前記表面温度分布測定手段の測定結果に基づき導電フイルムの導電層の欠点を検出する良否判定手段とを備え、導電層を有する導電フィルムにマイクロ波を照射し、導電層を加熱し、導電フィルムの表面の温度分布を測定することにより、導電フイルムの導電層の欠点を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電層を形成した導電フィルムの欠点検査方法および欠点検査装置に関する。特に、高分子フィルム上に透明導電層を形成した透明導電フィルムの欠点検査に好適な導電フイルムの欠点検査方法および欠点検査装置である。なお、高分子フィルムの材質は特に限定しないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）等が該当する。
【背景技術】
【０００２】
高分子フィルム上に導電層を形成した導電フィルムは、透明タッチパネル用の電極として広く使用されているとともに、近年では電子ペーパー等のフィルムディスプレイ用への採用も進み、急速に生産量を増している。
【０００３】
高分子フィルムには、可視領域での透明性に優れるとともに、弾性強度、耐熱性や低吸湿性が求められ、現在ではポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリカーボネート（ＰＣ）等が用いられている。また、フィルムの厚みとしては、柔軟性と強度のバランスを考慮して、用途に応じて２０μｍ〜２５０μｍの範囲で選ばれている。
【０００４】
また、導電層としては、透明性と導電性の両立という観点から、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム・亜鉛（ＩＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の酸化物が主に用いられている。膜厚は、必要となる導電性により異なるが、数十〜数百ナノメーターの範囲の極めて薄い膜であり、主にスパッタや蒸着のような真空プロセスにより形成されている。
【０００５】
この導電フィルムを所謂ロールトゥロール工程で、コーティングや貼り合わせの加工を施して、所望の形状に仕上げている。また、必要に応じて、導電層をパターンエッチングする場合もある。
【０００６】
このようなロールトゥロール工程においては、高分子フィルムの可塑性を活かした加工が可能である一方、導電層を形成する酸化物は柔軟性に乏しく、基板となる高分子フィルムの伸びや屈曲に対して充分な追従性を備えていない。その結果、導電層にクラックやキズを生じることがある。このクラックやキズは、導電層の膜厚方向に進行するため、導電フィルムの面方向の導電性を悪化させる。その結果、導電層の電極としての機能が低下し、この導電フィルムを用いた製品の性能に支障を来す。例えば、単純マトリックス方式のディスプレイに用いる導電フィルムの導電層にクラックが生じた場合は、通電不良に伴う表示不良を引き起こす。
【０００７】
このような製品不良を防ぐためには、導電フィルムの加工段階で、導電層のクラックやキズなどの欠点を検出しておくことが望ましい。
【０００８】
このような欠点検出の方法として、従来より目視検査が行われている。目視検査では、透過光や反射光を用い、種々の角度から観察することにより欠点を検出するものであるが、数１０ｃｍ角程度の範囲を観察するにしても１分程度の時間を要するため、ロールトゥロール工程での連続体の全長の検査には長時間を要し、疲れによる検査ミスの懸念もある。そこで、導電層の欠点検査を行う装置が望まれている。なお、高分子フィルムは機械的な圧力によりキズを生じやすいことから、導電層のクラックやキズを検出する際には、非接触で検知する必要がある。
【０００９】
非接触で欠点を検出する装置として、特許文献１に記載されているような透明電極膜基板の検査装置がある。特許文献１に記載されている検査装置は、ガラス基板上に形成された透明電極層の薄膜形成工程で発生したピンホールなどの欠点検出を行うことができるようになっている。
【００１０】
また、特許文献２では透明電極などの見えにくい配線パターンの良否判定を行うことができる検査方法が開示されている。特許文献２に記載されている検査装置は、配線パターンに通電して、配線パターンから赤外線を発生させ、その赤外線を撮像し良否判定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２０２５４号公報
【特許文献２】特開平１１―３３７４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、特許文献１に記載されているような欠点検査装置は、ガラス基板上に形成された透明導電層の欠点検出が前提となっており、導電フイルムの導電層などの基板の変形に伴うクラックの欠点は検出することが困難となっている。
【００１３】
また、特許文献２に記載されているような欠点検査装置では、電圧印加のための機械的接触を完全に避けることは出来ないので、導電フイルムなどの高分子フィルムを基板とするものには不適である。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、導電層を形成してなる導電フィルムの検査を非接触で精度良く行うことができる、導電フィルムの欠点検査方法および欠点検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
導電層を有する導電フィルムにマイクロ波を照射し、
導電層を加熱し、
導電フィルムの表面の温度分布を測定することにより、
導電フイルムの導電層の欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法である。
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、導電フィルムの導電層にマイクロ波が照射されると渦電流損により導電層が加熱される。この際、導電層の表面抵抗によって発熱の状態が異なるため、導電層の抵抗値に影響をもたらすようなクラックやキズの欠点部分では発熱に変化を生じる。このような発熱の変化を非接触で測定することにより導電フイルムを傷つけたりすることなく導電層の欠点を検出することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の発明において、
良品の導電フイルムにマイクロ波を照射し、
導電フイルムの表面の温度分布を測定することにより、基準温度分布を求め、
前記基準温度分布と導電フイルム毎に測定した温度分布とを比較することにより導電フイルムの導電層の欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法である。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、基準温度分布が良品によるものであるため、検査対象と良品との温度分布の相対比較が行え、検査の信頼性が得られる。
【００１９】
例えば、マイクロ波を導電フィルムの表面に対して強度分布を均一に照射できなくても、良品の温度分布を測定する際と同様のマイクロ波の照射を検査対象に繰り返すことにより、良品から得た基準温度分布との相対比較で検査対象の導電フイルムを検査することができる。従って、マイクロ波の照射バラツキに左右されず、良好に導電層の欠点を検出することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の発明において、
等速で連続走行する導電フィルムの導電層にマイクロ波を照射して導電層を加熱した後に
導電フィルム走行方向の下流側で、導電フィルム表面温度分布を測定し、
表面温度分布の測定値の経時変化を示すトレンドデータを求め、各測定毎の導電フィルム表面温度分布データを前記トレンドデータと比較することにより欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法である。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、外部環境等の影響でマイクロ波照射前の導電フィルム温度や装置温度が徐々に変化して、導電フィルムの表面抵抗が同じで、照射後の温度分布が徐々に変化する場合においても、各測定の導電フィルム表面温度分布データをトレンドデータと比較することによって、上記の経時的な温度分布変化を欠点と認識することを回避し、良好に導電層の欠点を検出することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、
導電層を有する導電フイルムにマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、
マイクロ波が照射された導電フイルムの表面の温度分布を測定する表面温度分布測定手段と、
前記表面温度分布測定手段の測定結果に基づき導電フイルムの導電層の欠点を検出する良否判定手段とを備えたことを特徴とする導電フイルムの欠点検査装置である。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、
マイクロ波の照射による導電フイルムの導電層に発生した渦電流損を、表面温度分布測定手段で測定することにより、導電層に発生したクラックやキズによる欠点を検出することができるので、欠点の検出を非接触で測定することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の発明において、
前記良否判定手段が、良品の導電フイルムの表面の温度分布を前記表面温度分布測定手段で測定することにより、基準温度分布を求め、
前記基準温度分布と導電フイルム毎に測定した温度分布とを比較することにより導電フイルムの欠点を検出する良否判定出手段であることを特徴とする導電フイルムの欠点検査装置である。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、
良否判定手段が良品の導電フイルムの温度分布を基準温度分布にしているので、検査対象と良品との温度分布の相対比較が行え、検査の信頼性が得られる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、
請求項４に記載の発明において、
導電フィルムを等速で連続走行させるフィルム搬送手段と、
前記良否判定手段が、導電フィルムの表面温度分布の測定値の経時変化を示すトレンドデータを求め、各測定毎の導電フィルム表面温度分布データを前記トレンドデータと比較することにより欠点を検出する良否判定手段であること特徴とする導電フィルムの欠点検査装置である。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、
欠点検出手段が走行中の導電フィルムの温度分布を検出し良否判断することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、導電層を形成してなる導電フィルムに生じる導電不良となる欠点検出を非接触で精度良く行うことができる、導電フィルムの欠点検査方法および欠点検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る導電フィルムの欠点検査装置の構成概略図である。
【図２】導電フィルム基本構成の断面図である。
【図３】付加機能を加えた導電フィルム構成の断面図である。
【図４】導電フィルムの導電性に影響を及ぼす欠点を説明する図である。
【図５】赤外線センサの受光面の構成を模した図である。
【図６】導電フイルムの欠点検査方法を説明するブロック図である。
【図７】実施例１において測定した導電フィルムの表面温度分布データである。
【図８】実施例２において測定した導電フィルムの表面温度分布データである。
【図９】実施例２において測定した導電フィルムの表面温度分布データである。
【図１０】実施例２における表面温度分布測定範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明を図面に基づいてより詳しく説明する。図１は本発明の導電フイルムの欠点検査装置の模式図であり、検査対象として導電フィルム１０を検査する状態が示されている。図２には導電フィルム１０の断面が示されている。
【００３１】
まず、図２に示す導電フィルム１０について説明すると、導電フィルム１０は所定厚さの高分子フィルム基板１１を備えている。この高分子フィルム基板１１としては、可視域で透明性に優れるとともに、弾性強度、耐熱性や低吸湿性が求められ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリカーボネート（ＰＣ）等が用いられている。また、高分子フィルム基板１１の厚みとしては、柔軟性と強度のバランスを考慮して、用途に応じて２０μｍ〜２５０μｍの範囲で選ばれている。この高分子フィルム基板１１上に導電層１２が形成されており、導電層１２の材質としては、透明性と導電性の両立という観点から、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム・亜鉛（ＩＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の酸化物が主に用いられている。導電層１２の膜厚は、必要となる導電性により異なるが、数十〜数百ナノメーターの範囲の極めて薄い膜であり、主にスパッタや蒸着のような真空プロセスにより形成されている。
【００３２】
なお、本発明の導電フイルム１０は、波長５５０ｎｍの可視光に対する光透過率が５０％以上である透明導電フイルムであることが望ましい。
【００３３】
また、導電フィルム１０の構成として、高分子フィルム１１基板と導電層１２の他に、必要に応じ図３に示す下地処理層１３、表面処理層１４、裏面処理層１５が含まれることがある。各層の役割は、導電フィルム１０の用途によって異なるが、下地処理層１３では高分子フィルム基板１１と導電層１２の接合強度改善、表面処理層１４では導電層１２の保護、裏面処理層１５では高分子フィルム面の機械的強度改善などである。
【００３４】
導電層１２の導電性は用途により異なり、表面抵抗がディスプレイ用途では数十Ω／□以下、タッチパネル用途で数百Ω／□以下、帯電防止用途では１０６Ω／□より高抵抗となっている。マイクロ波の照射による導電層１２の影響は導電層１２の表面抵抗によって異なり、１Ω／□未満ではスパークを生じ、表面抵抗が１０４Ω／□を超える場合にはマイクロ波照射による導電層１２の加熱効率が低下し、温度上昇に時間を要し、導電フィルム１０面内への熱拡散の影響が無視出来なくなる。そのため、本発明の導電フイルム１０は導電層１２の表面抵抗が１〜１０４Ω／□の範囲であることが望ましい。
【００３５】
なお、本発明において検査の対象となる導電層１２の欠点１６としては、図４に示すキズ１６１、クラック１６２、ピンホール１６３、部分的薄肉１６４がある。いずれも、導電層１２の導電性に悪影響を及ぼし、導電フィルム１０を用いた製品（タッチパネルやフィルムディスプレイ）の不良につながる。
【００３６】
図１に示すように、導電フィルム１０は通常、連続体として取り扱われており、本実施の形態においてもフィルム巻出し部２１からフィルム巻き取り部２２の間においても連続的につながっている。このフィルム巻だし部２１とフィルム巻き取り部２２から成るフィルム搬送機構２０を制御部５０で制御することにより、導電フィルム１０はフィルム巻出し部２１からフィルム巻き取り部２２に搬送される。なお、図１においては、フィルム搬送機構２０として、最小限の構成であるフィルム巻出し部２１とフィルム巻き取り部２２のみを記してあるが、これ以外に制御部５０につながる張力制御機構や搬送速度制御機構が必要に応じて含まれることもある。
【００３７】
マイクロ波照射装置３０は、マグネトロン等のマイクロ波発振器３１で発生したマイクロ波を導波管３２でマイクロ波照射域３００に導く構成となっており、マイクロ波の出力や照射時間は制御部５０により制御される。マイクロ波の周波数としては、原理的には広い周波数範囲で加熱が可能であるが、通信機器への弊害を避けるため所謂ＩＳＭ周波数から選ぶ必要があり、２．４５ＧＨｚまたは５．８ＧＨｚのいずれかが妥当である。
【００３８】
マイクロ波照射装置３０は、本発明のマイクロ波照射手段に相当する。
【００３９】
表面温度分布測定装置４０としては、赤外線サーモグラフィが好適であり、赤外線サーモグラフに用いられる赤外線センサ４１は、図５に模式的に示されているようにその受光面には多数の受光素子４１１がマトリクス状に配列されている。また、図６に示されているように、赤外線センサ４１にて撮像された表面温度分布データは、良否判別手段４２に入力され、良否判別手段４２にて後述する基準温度分布データと比較される。ここで、良否判定の基準として用いられる基準温度分布データは記憶部４３に格納されるようになっている。また、判定結果は表示部４４に表示されるが、導電フィルム１０の位置情報とともに記憶部４３に格納される機能があることが好ましい。
【００４０】
また、表面温度分布データは、記憶部４３に記憶された後、表面温度分布の経時変化を示す表面温度分布トレンドデータとして記憶を蓄積していく。良否判定手段４２では、導電フィルム１０の各位置の表面温度分布測定データと表面温度分布トレンドデータとを相対比較し、良否判定を行う機能を有している。
【００４１】
なお、表面温度分布測定装置４０において表面温度分布を測定する導電フィルム１０の領域としては、マイクロ波照射中のものが測定上は好ましいが、マイクロ波による赤外線センサ４１の電子回路への電磁ノイズの影響を避けるため、本実施の形態では、マイクロ波照射の終わった後の導電フィルム１０の表面温度分布を測定する方式としている。
【００４２】
表面温度分布測定装置４０は、本発明の表面温度分布測定手段に相当する。
【００４３】
以下に、本発明の導電フイルムの欠点検査装置を用いた欠点検査方法１を説明する。
【００４４】
＜欠点検査方法１＞
まずは、フィルム搬送機構２０により、マイクロ波照射装置３０のマイクロ波照射領域３００に、良品の導電フイルム１０を搬送する。良品の導電フイルム１０は、予め、目視検査により静止状態の導電フイルム１０を観察することで判断する。この場合、導電フイルム１０の導電層１２に可視光を照射して、種々の角度からその導電層１２を観察することで欠点の有無を判断したものである。
【００４５】
次に、マイクロ波発振器３１から出力されたマイクロ波を導電フィルム１０に照射する。これにより、導電フイルム１０の導電層１２に渦電流が発生し、導電フィルム１０の表面温度が上昇する。ここで、マイクロ波照射方向と導電層１２との位置関係であるが、導電フィルム１０の非導電面がマイクロ波照射側であっても検査は可能であるが、導電層１２がマイクロ波照射側にある方が好ましい。なお、ここで照射するマイクロ波のパワーおよび照射時間は、その照射による加熱で導電フィルム１０の温度が基板となる高分子フィルム基板１１のガラス転移点を超えないようにする必要がある。一方、マイクロ波の照射を受けた場合の効果は導電層１２の表面抵抗によって異なり、１Ω／□未満ではスパークを生じ、１０４Ω／□を超えると加熱効率が低下し、温度上昇に時間を要し、導電フィルム１０面内への熱拡散の影響が無視出来なくなる。
【００４６】
その後、フィルム搬送機構２０により、マイクロ波照射を受けた導電フィルム１０を表面温度分布測定装置４０の測定域４００に進め、表面温度分布測定装置４０で、マイクロ波照射後の導電フィルム１０の表面温度分布を測定する。その表面温度分布データを基準温度分布データとして、記憶部４３に格納する。ここまでが、基準温度分布データを得る工程である。
【００４７】
なお、マイクロ波照射領域３００で導電フィルム１０にマイクロ波照射を完了してから、測定域４００で表面温度分布測定を開始する迄の時間は５秒以内とする。この時間が５秒を超えると導電フィルム１０の面内での熱伝導と導電フィルム１０の表面からの熱放射により、本来の表面温度分布とは異なるものになる。また、上記では、マイクロ波照射領域３００と測定域４００で導電フィルム１０を停止させるよう導電フィルム１０を間欠運転としているが、導電フィルム１０がマイクロ波照射領域３００でマイクロ波照射を受け、測定域４００で表面温度分布を測定されるものであれば、導電フィルム１０を連続走行させることも可能である。
【００４８】
この基準温度分布データを得た後に、導電フィルム１０の欠点検査が行える。欠点検査工程において、まずは、マイクロ波照射装置３０のマイクロ波照射領域３００に、欠点１６の有無が不明な導電フィルム１０を搬送する。ここで、導電フィルム１０は、上述した良品の導電フイルム１０と同じ仕様であることが前提である。すなわち、導電フイルム１０の高分子フィルム１１の材質、厚み及び導電層１２の材質、厚み、表面抵抗値が同規格（下地処理層１３、表面処理層１４及び裏面処理層１５が存在する場合はそれぞれも同規格）のものである必要がある。
【００４９】
次に、マイクロ波発振器３１から出力されたマイクロ波を良品の導電フィルム１０に照射したのと同条件（出力、時間、分布およびマイクロ波照射方向と導電層１２の位置関係）で照射する。その後、フィルム搬送機構２０により、マイクロ波照射を受けた導電フィルム１０を表面温度分布測定装置４０の測定域４００に進め、表面温度分布測定装置４０で、マイクロ波照射後の導電フィルム１０の表面温度分布データを測定する。この際、マイクロ波照射後の導電フィルム１０の表面温度分布測定までの時間は良品の導電フイルム１０を測定した時と同じにする。
【００５０】
そして、ここで得られた表面温度分布データは良否判別手段４２において、先に得られた基準温度分布データが一致または（測定誤差レベルから設定する）一定の差以内であれば、その領域は「良」と判定される。これに対して、導電層１２に欠点１６のある領域においては欠点部分の導電不良に伴い、欠点部分周辺の温度が良品における基準温度分布データと異なる。このようにして、通常の光学機器では検出が困難な、可視光に対して透明な導電フィルム１０の導電層１２の欠点を検出することが出来る。なお、基準温度分布データとの比較を行わないと、マイクロ波の照射強度バラツキによる導電フイルム１０の表面温度分布を導電層１２の欠点として認識してしまう。
【００５１】
本実施の形態では、良否判別手段４２において、表面温度分布データを相対比較することにより良否判定を行ったが、良品の導電フイルム１０の表面温度の平均値を求め、検査対象の導電フイルム１０との相対比較を行っても良い。さらに、表面温度の時間的変化を測定し、温度プロファイル（マイクロ波照射後の導電フイルム１０の表面温度の変化）を相対比較することで良否判定を行っても良い。また、温度プロファイルを時間軸で積分または微分することにより、導電フイルム１０の欠点検出を行っても良い。
【００５２】
次に、本発明の導電フイルムの欠点検査装置を用いた欠点検査方法２を説明する。
【００５３】
＜欠点検査方法２＞
まずは、フィルム搬送機構２０により、導電フィルム１０の搬送を開始し、搬送速度を徐々に上げるとともにマイクロ波照射装置３０を稼働させる。そして、導電フィルム１０の搬送速度および、マイクロ波照射装置３０のマイクロ波発振器３１の出力が所定の値で安定した時点で、検査を開始する。この時に、マイクロ波照射域３００の上流側に入る導電フィルム１０の長さ方向の位置をＬ１とする。
【００５４】
マイクロ波照射装置３０の稼働後、導電フィルム１０は、マイクロ波発振器３１から出力されたマイクロ波の照射を受ける。これにより、導電フイルム１０の導電層１２に渦電流が発生し、導電フィルム１０の表面温度が上昇する。ここで、マイクロ波照射方向と導電層１２との位置関係であるが、導電フィルム１０の非導電面がマイクロ波照射側であっても検査は可能であるが、導電層１２がマイクロ波照射側にある方が好ましい。なお、ここで照射するマイクロ波のパワーは、その照射による加熱で導電フィルム１０の温度が基板となる高分子フィルム基板１１のガラス転移点を超えないようにする必要がある。一方、マイクロ波の照射を受けた場合の効果は導電層１２の表面抵抗によって異なり、１Ω／□未満ではスパークを生じ、１０４Ω／□を超えると加熱効率が低下し、温度上昇に時間を要し、導電フィルム１０面内への熱拡散の影響が無視出来なくなる。
【００５５】
その後、フィルム搬送機構２０により、マイクロ波照射を受けた導電フィルム１０を表面温度分布測定装置４０側へ進め、導電フィルム１０の長さ方向位置Ｌ１が表面温度分布測定装置４０の測定域４００の最下流部に到達した段階で、表面温度分布測定装置４０で、マイクロ波照射後の導電フィルム１０の表面温度分布を測定する。その表面温度分布測定データＤＬ１は記憶部４３に収納される。
【００５６】
なお、導電フィルムの長さ方向位置Ｌ１が、マイクロ波照射領域３００の最下流部を通過してから、測定域４００の最下流部に到達して表面温度分布測定を行う迄の時間は５秒以内とする。この時間が５秒を超えると導電フィルム１０の面内での熱伝導と導電フィルム１０の表面からの熱放射により、本来の表面温度分布とは異なるものになる。
【００５７】
この後、表面温度分布測定装置４０は、所定の時間間隔Ｔを経て、表面温度分布測定装置４０の測定域４００の最下流部の位置にＬ２が到達した段階で表面温度分布を測定する。その表面温度分布測定データＤＬ２は記憶部４３に収納される。
【００５８】
更に、表面温度分布測定装置４０は、所定の時間間隔Ｔを経て、表面温度測定装置４０の測定域４００の最下流部の位置Ｌ３が到達した段階で、表面温度分布を測定する。その表面温度分布測定データＤＬ３は記憶部４３に収納される。
【００５９】
以下同様に、所定の時間間隔Ｔ毎に、表面温度分布測定装置４０の最下流部にＬ４、Ｌ５、Ｌ６、・・、Ｌｎが到達した段階で、表面温度分布を測定し、その表面温度分布測定データＤＬ４、ＤＬ５、ＤＬ６、・・、ＤＬｎは記憶部４３に収納される。
【００６０】
なお、導電フィルム１０の搬送速度Ｖは一定であり、時間間隔Ｔも一定であることから、導電フィルム１０の長さ方向位置Ｌ１、Ｌ２、・・、Ｌｎ−１、Ｌｎの各間隔ΔＬはΔＬ＝Ｖ×Ｔで一定である。そこで、このΔＬが、表面温度測定装置４０の測定域４００の導電フィルム走行方向長さＹ０以下であれば、導電フィルム１０の長さ方向にわたり抜けのない測定が可能となる。
【００６１】
良否判別手段４２は、記憶部４３に収納された導電フィルム１０の長さ方向位置Ｌ１、Ｌ２、・・、Ｌｎ−１、Ｌｎでの表面温度分布測定データＤＬ１、ＤＬ２、・・、ＤＬｎ−１、ＤＬｎが蓄積された時点で、導電フィルム１０の長さ方向位置に対する表面温度分布トレンドの近似式を求め、その近似式から、導電フィルム１０の長さ方向位置Ｌ１、Ｌ２、・・、Ｌｎ−１、Ｌｎでの表面温度分布トレンドデータＤＴＬ１、ＤＴＬ２、・・、ＤＴＬｎ−１、ＤＴＬｎを得て、これらの表面温度分布トレンドデータを記憶部４３に収納する。
【００６２】
そして、良否判別手段４２は、導電フィルム１０の長さ方向位置Ｌ１における表面温度分布測定データＤＬ１と表面温度分布トレンドデータＤＴＬ１の比較を行い、両者が一致または（測定誤差レベルから設定する）一定の差以内であれば、その領域は「良」と判定される。これに対して、その差が一定の値を超えた場合は、その領域内の導電層１２に欠点１６が存在する確率が高いと判定される。以後、導電フィルムの長さ方向位置Ｌ２、Ｌ３、・・、Ｌｎ−１、Ｌｎにおいても同様な比較を行うことにより、各領域における欠点有無の判定が行える。
【実施例１】
【００６３】
実施の形態で説明した欠点検査方法１を用いて検査した実施例を説明する。
【００６４】
厚さ１２５μｍで幅２００ｍｍでロール状に巻かれた導電フィルム１０を用いた（導電面はロール内側）。導電フィルム１０の構成は高分子フィルム基板１１としてＰＥＴフィルムを用い、導電層１２はスパッタで形成されたＩＴＯであり、表面抵抗は１８０Ω／□、波長５５０ｎｍの可視光に対する光線透過率は８４％であった。
【００６５】
この導電フィルム１０を図１のフィルム巻出し部２１〜フィルム巻き取り部２２の間にセットし、目視観察により良品と判定した部分をマイクロ波照射域３００に入るよう導電フィルム１０を搬送・停止し、その領域にマイクロ波を照射した。
【００６６】
その際のマイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚで発振器出力３０Ｗ、照射時間は３０秒とした。
【００６７】
その後、フィルム搬送機構２０によりマイクロ波照射を受けた部分を表面温度分布の測定域４００に搬送・停止し、赤外線サーモグラフィで表面温度分布データを測定した。
【００６８】
ここで、マイクロ波照射終了から、導電フィルム１０の表面温度分布データ測定開始までの時間は２秒にした。
【００６９】
この測定における導電フィルム１０の表面温度分布データを導電フィルム１０の幅方向について示した結果は図７（ａ）のようになった。
【００７０】
次に、導電フィルム１０の幅方向真中付近に故意によるＩＴＯクラックを発生させた部分について、上記の良品部分と同条件でマイクロ波照射〜表面温度分布測定を行った。この測定における導電フィルム１０の表面温度分布データを導電フィルム１０の幅方向について示した結果が図７（ｂ）のようになった。図７（ａ）と図７（ｂ）の比較により、ＩＴＯクラックによる導電不良の影響がマイクロ波照射による表面温度分布データに反映されている。
【００７１】
従って、図７（ａ）と図７（ｂ）を比較することにより、導電フイルム１０の導電層１２に発生した欠点を検出することができた。
【実施例２】
【００７２】
実施の形態で説明した欠点検査方法２を用いて検査した実施例を説明する。
【００７３】
厚さ１００μｍで幅１６０ｍｍでロール状に巻かれた導電フィルム１０を用いた（導電面はロール内側）。導電フィルム１０の構成は基板となる高分子フィルムとしてＰＥＴフィルムを用い、導電層１２はスパッタで形成されたＩＴＯであり、表面抵抗は１８０Ω／□、波長５５０ｎｍの可視光に対する光線透過率は８４％であった。
【００７４】
この導電フィルム１０を図１のフィルム巻出し部２１〜フィルム巻き取り部２２の間にセットし、フィルム搬送機構により走行速度Ｖを１０ｃｍ／ｓｅｃに設定して搬送を開始するとともに、マイクロ波発振器３１を稼働させマイクロ波照射を開始した。その際のマイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚで発振器の設定出力は１００Ｗとした。また、マイクロ波照射領域３００の導電フィルム１０の走行方向における長さが２０ｃｍであったので、導電フィルム１０がマイクロ波照射の照射を受けるのは２秒になる。
【００７５】
その後、フィルム搬送機構２０により搬送された導電フィルム１００はマイクロ波照射領域３００のより下流側にある表面温度分布の測定域４００で、赤外線サーモグラフィで表面温度分布データを測定される。なお、マイクロ波照射域３００の最下流部から、表面温度分布測定域４００の最上流部までの距離は１５ｃｍに設定した。さらに表面温度測定域の導電フィルム走行方向における長さＹ０は１５ｃｍとしている。したがって、マイクロ波照射領域３００の最下流部から、表面温度測定域４００の最下流部までの距離は３０ｃｍであり、導電フィルム１０の走行速度Ｖが１０ｃｍ／ｓｅｃであることから、マイクロ波照射域３００を出てから温度分布が測定されるまでの時間は３秒である。
【００７６】
この装置で、マイクロ波発振器３１の電力および、導電フィルム１０の走行速度が設定値に安定した時点が測定の開始であり、この時点でマイクロ波照射領域３００の最上流部にある導電フィルムの長さ方向位置Ｌ１が、表面温度測定域４００の最下流部に達した時に表面温度分布を測定し、表面温度分布測定データＤＬ１を得る。その後、測定周期Ｔを１秒として表面温度測定データを得ていく。ここで、この測定周期Ｔが１秒で、導電フィルムの走行速度Ｖが１０ｃｍ／ｓｅｃで、導電フィルムの走行方向での表面温度測定範囲Ｙ０が１５ｃｍであることから、Ｔ≦Ｙ０／Ｖが成立している。
【００７７】
以上によって得られた、１０ｃｍ間隔での表面温度分布測定データを用いて、近似式から、表面温度分布トレンドデータを得た。本実施例において、近似式としては二次近似を用いたが、三次次近似等の別の多項式近似式を用いても大きな差はなかった。
【００７８】
次に、表面温度分布測定データと表面温度分布トレンドデータの比較を示す。図８（ａ）及び図８（ｂ）には測定開始後１０．０ｍ地点での表面温度分布測定データと表面温度分布トレンドデータを示す。なお、測定では２次元の温度分布を測定しているが、図８（ａ）及び図８（ｂ）では、図１０に示す表面温度測定域４００における中心点Ｏをとおる導電フィルム幅方向の直線上ＸＯでの表面温度分布を示す。また、図９（ａ）及び図９（ｂ）には測定開始後１１２．０ｍ地点での表面温度分布測定データと表面温度分布トレンドデータを示す。図９（ａ）及び図９（ｂ）ともに図８（ａ）及び図８（ｂ）と同じく、導電フィルム幅方向の表面温度分布を示すものである。
【００７９】
図８（ａ）と図８（ｂ）を比較した場合、表面温度分布測定データと表面温度分布トレンドデータに大きな差は見られず、測定開始後１０．０ｍ付近の導電フィルム１０を目視で観察しても欠点は発見出来なかった。一方、図９（ａ）と図９（ｂ）の比較では、図９（ａ）の表面温度分布測定データにおいて、図９（ｂ）の表面温度分布トレンドデータと大きく異なる部分があり。実際、測定開始後１１２．０ｍ付近の導電フィルム１０を目視で観察したところ、導電層の一部にクラックを生じていることが判った。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 導電フィルム
１１ 高分子フィルム基板
１２ 導電層
１３ 下地処理層
１４ 表面処理層
１５ 裏面処理層
１６ 導電層の欠点
２０ フィルム搬送機構
２１ フィルム巻出し部
２２ フィルム巻き取り部
３０ マイクロ波照射装置
３１ マイクロ波発振器
３２ 導波管
３００ マイクロ波照射域
４０ 表面温度分布測定装置
４１ 赤外線センサ
４２ 良否判別手段
４３ 記憶部
４４ 表示部
４００ 測定域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電層を形成した導電フィルムの欠点検査方法および欠点検査装置に関する。特に、高分子フィルム上に透明導電層を形成した透明導電フィルムの欠点検査に好適な導電フイルムの欠点検査方法および欠点検査装置である。なお、高分子フィルムの材質は特に限定しないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）等が該当する。
【背景技術】
【０００２】
高分子フィルム上に導電層を形成した導電フィルムは、透明タッチパネル用の電極として広く使用されているとともに、近年では電子ペーパー等のフィルムディスプレイ用への採用も進み、急速に生産量を増している。
【０００３】
高分子フィルムには、可視領域での透明性に優れるとともに、弾性強度、耐熱性や低吸湿性が求められ、現在ではポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリカーボネート（ＰＣ）等が用いられている。また、フィルムの厚みとしては、柔軟性と強度のバランスを考慮して、用途に応じて２０μｍ〜２５０μｍの範囲で選ばれている。
【０００４】
また、導電層としては、透明性と導電性の両立という観点から、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム・亜鉛（ＩＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の酸化物が主に用いられている。膜厚は、必要となる導電性により異なるが、数十〜数百ナノメーターの範囲の極めて薄い膜であり、主にスパッタや蒸着のような真空プロセスにより形成されている。
【０００５】
この導電フィルムを所謂ロールトゥロール工程で、コーティングや貼り合わせの加工を施して、所望の形状に仕上げている。また、必要に応じて、導電層をパターンエッチングする場合もある。
【０００６】
このようなロールトゥロール工程においては、高分子フィルムの可塑性を活かした加工が可能である一方、導電層を形成する酸化物は柔軟性に乏しく、基板となる高分子フィルムの伸びや屈曲に対して充分な追従性を備えていない。その結果、導電層にクラックやキズを生じることがある。このクラックやキズは、導電層の膜厚方向に進行するため、導電フィルムの面方向の導電性を悪化させる。その結果、導電層の電極としての機能が低下し、この導電フィルムを用いた製品の性能に支障を来す。例えば、単純マトリックス方式のディスプレイに用いる導電フィルムの導電層にクラックが生じた場合は、通電不良に伴う表示不良を引き起こす。
【０００７】
このような製品不良を防ぐためには、導電フィルムの加工段階で、導電層のクラックやキズなどの欠点を検出しておくことが望ましい。
【０００８】
このような欠点検出の方法として、従来より目視検査が行われている。目視検査では、透過光や反射光を用い、種々の角度から観察することにより欠点を検出するものであるが、数１０ｃｍ角程度の範囲を観察するにしても１分程度の時間を要するため、ロールトゥロール工程での連続体の全長の検査には長時間を要し、疲れによる検査ミスの懸念もある。そこで、導電層の欠点検査を行う装置が望まれている。なお、高分子フィルムは機械的な圧力によりキズを生じやすいことから、導電層のクラックやキズを検出する際には、非接触で検知する必要がある。
【０００９】
非接触で欠点を検出する装置として、特許文献１に記載されているような透明電極膜基板の検査装置がある。特許文献１に記載されている検査装置は、ガラス基板上に形成された透明電極層の薄膜形成工程で発生したピンホールなどの欠点検出を行うことができるようになっている。
【００１０】
また、特許文献２では透明電極などの見えにくい配線パターンの良否判定を行うことができる検査方法が開示されている。特許文献２に記載されている検査装置は、配線パターンに通電して、配線パターンから赤外線を発生させ、その赤外線を撮像し良否判定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２０２５４号公報
【特許文献２】特開平１１―３３７４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、特許文献１に記載されているような欠点検査装置は、ガラス基板上に形成された透明導電層の欠点検出が前提となっており、導電フイルムの導電層などの基板の変形に伴うクラックの欠点は検出することが困難となっている。
【００１３】
また、特許文献２に記載されているような欠点検査装置では、電圧印加のための機械的接触を完全に避けることは出来ないので、導電フイルムなどの高分子フィルムを基板とするものには不適である。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、導電層を形成してなる導電フィルムの検査を非接触で精度良く行うことができる、導電フィルムの欠点検査方法および欠点検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
導電層を有する導電フィルムにマイクロ波を照射し、
導電層を加熱し、
導電フィルムの表面の温度分布を測定することにより、
導電フイルムの導電層の欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法である。
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、導電フィルムの導電層にマイクロ波が照射されると渦電流損により導電層が加熱される。この際、導電層の表面抵抗によって発熱の状態が異なるため、導電層の抵抗値に影響をもたらすようなクラックやキズの欠点部分では発熱に変化を生じる。このような発熱の変化を非接触で測定することにより導電フイルムを傷つけたりすることなく導電層の欠点を検出することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の発明において、
良品の導電フイルムにマイクロ波を照射し、
導電フイルムの表面の温度分布を測定することにより、基準温度分布を求め、
前記基準温度分布と導電フイルム毎に測定した温度分布とを比較することにより導電フイルムの導電層の欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法である。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、基準温度分布が良品によるものであるため、検査対象と良品との温度分布の相対比較が行え、検査の信頼性が得られる。
【００１９】
例えば、マイクロ波を導電フィルムの表面に対して強度分布を均一に照射できなくても、良品の温度分布を測定する際と同様のマイクロ波の照射を検査対象に繰り返すことにより、良品から得た基準温度分布との相対比較で検査対象の導電フイルムを検査することができる。従って、マイクロ波の照射バラツキに左右されず、良好に導電層の欠点を検出することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の発明において、
等速で連続走行する導電フィルムの導電層にマイクロ波を照射して導電層を加熱した後に
導電フィルム走行方向の下流側で、導電フィルム表面温度分布を測定し、
表面温度分布の測定値の経時変化を示すトレンドデータを求め、各測定毎の導電フィルム表面温度分布データを前記トレンドデータと比較することにより欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法である。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、外部環境等の影響でマイクロ波照射前の導電フィルム温度や装置温度が徐々に変化して、導電フィルムの表面抵抗が同じで、照射後の温度分布が徐々に変化する場合においても、各測定の導電フィルム表面温度分布データをトレンドデータと比較することによって、上記の経時的な温度分布変化を欠点と認識することを回避し、良好に導電層の欠点を検出することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、
導電層を有する導電フイルムにマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、
マイクロ波が照射された導電フイルムの表面の温度分布を測定する表面温度分布測定手段と、
前記表面温度分布測定手段の測定結果に基づき導電フイルムの導電層の欠点を検出する良否判定手段とを備えたことを特徴とする導電フイルムの欠点検査装置である。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、
マイクロ波の照射による導電フイルムの導電層に発生した渦電流損を、表面温度分布測定手段で測定することにより、導電層に発生したクラックやキズによる欠点を検出することができるので、欠点の検出を非接触で測定することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の発明において、
前記良否判定手段が、良品の導電フイルムの表面の温度分布を前記表面温度分布測定手段で測定することにより、基準温度分布を求め、
前記基準温度分布と導電フイルム毎に測定した温度分布とを比較することにより導電フイルムの欠点を検出する良否判定出手段であることを特徴とする導電フイルムの欠点検査装置である。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、
良否判定手段が良品の導電フイルムの温度分布を基準温度分布にしているので、検査対象と良品との温度分布の相対比較が行え、検査の信頼性が得られる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、
請求項４に記載の発明において、
導電フィルムを等速で連続走行させるフィルム搬送手段と、
前記良否判定手段が、導電フィルムの表面温度分布の測定値の経時変化を示すトレンドデータを求め、各測定毎の導電フィルム表面温度分布データを前記トレンドデータと比較することにより欠点を検出する良否判定手段であること特徴とする導電フィルムの欠点検査装置である。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、
欠点検出手段が走行中の導電フィルムの温度分布を検出し良否判断することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、導電層を形成してなる導電フィルムに生じる導電不良となる欠点検出を非接触で精度良く行うことができる、導電フィルムの欠点検査方法および欠点検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る導電フィルムの欠点検査装置の構成概略図である。
【図２】導電フィルム基本構成の断面図である。
【図３】付加機能を加えた導電フィルム構成の断面図である。
【図４】導電フィルムの導電性に影響を及ぼす欠点を説明する図である。
【図５】赤外線センサの受光面の構成を模した図である。
【図６】導電フイルムの欠点検査方法を説明するブロック図である。
【図７】実施例１において測定した導電フィルムの表面温度分布データである。
【図８】実施例２において測定した導電フィルムの表面温度分布データである。
【図９】実施例２において測定した導電フィルムの表面温度分布データである。
【図１０】実施例２における表面温度分布測定範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明を図面に基づいてより詳しく説明する。図１は本発明の導電フイルムの欠点検査装置の模式図であり、検査対象として導電フィルム１０を検査する状態が示されている。図２には導電フィルム１０の断面が示されている。
【００３１】
まず、図２に示す導電フィルム１０について説明すると、導電フィルム１０は所定厚さの高分子フィルム基板１１を備えている。この高分子フィルム基板１１としては、可視域で透明性に優れるとともに、弾性強度、耐熱性や低吸湿性が求められ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリカーボネート（ＰＣ）等が用いられている。また、高分子フィルム基板１１の厚みとしては、柔軟性と強度のバランスを考慮して、用途に応じて２０μｍ〜２５０μｍの範囲で選ばれている。この高分子フィルム基板１１上に導電層１２が形成されており、導電層１２の材質としては、透明性と導電性の両立という観点から、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム・亜鉛（ＩＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の酸化物が主に用いられている。導電層１２の膜厚は、必要となる導電性により異なるが、数十〜数百ナノメーターの範囲の極めて薄い膜であり、主にスパッタや蒸着のような真空プロセスにより形成されている。
【００３２】
なお、本発明の導電フイルム１０は、波長５５０ｎｍの可視光に対する光透過率が５０％以上である透明導電フイルムであることが望ましい。
【００３３】
また、導電フィルム１０の構成として、高分子フィルム１１基板と導電層１２の他に、必要に応じ図３に示す下地処理層１３、表面処理層１４、裏面処理層１５が含まれることがある。各層の役割は、導電フィルム１０の用途によって異なるが、下地処理層１３では高分子フィルム基板１１と導電層１２の接合強度改善、表面処理層１４では導電層１２の保護、裏面処理層１５では高分子フィルム面の機械的強度改善などである。
【００３４】
導電層１２の導電性は用途により異なり、表面抵抗がディスプレイ用途では数十Ω／□以下、タッチパネル用途で数百Ω／□以下、帯電防止用途では１０６Ω／□より高抵抗となっている。マイクロ波の照射による導電層１２の影響は導電層１２の表面抵抗によって異なり、１Ω／□未満ではスパークを生じ、表面抵抗が１０４Ω／□を超える場合にはマイクロ波照射による導電層１２の加熱効率が低下し、温度上昇に時間を要し、導電フィルム１０面内への熱拡散の影響が無視出来なくなる。そのため、本発明の導電フイルム１０は導電層１２の表面抵抗が１〜１０４Ω／□の範囲であることが望ましい。
【００３５】
なお、本発明において検査の対象となる導電層１２の欠点１６としては、図４に示すキズ１６１、クラック１６２、ピンホール１６３、部分的薄肉１６４がある。いずれも、導電層１２の導電性に悪影響を及ぼし、導電フィルム１０を用いた製品（タッチパネルやフィルムディスプレイ）の不良につながる。
【００３６】
図１に示すように、導電フィルム１０は通常、連続体として取り扱われており、本実施の形態においてもフィルム巻出し部２１からフィルム巻き取り部２２の間においても連続的につながっている。このフィルム巻だし部２１とフィルム巻き取り部２２から成るフィルム搬送機構２０を制御部５０で制御することにより、導電フィルム１０はフィルム巻出し部２１からフィルム巻き取り部２２に搬送される。なお、図１においては、フィルム搬送機構２０として、最小限の構成であるフィルム巻出し部２１とフィルム巻き取り部２２のみを記してあるが、これ以外に制御部５０につながる張力制御機構や搬送速度制御機構が必要に応じて含まれることもある。
【００３７】
マイクロ波照射装置３０は、マグネトロン等のマイクロ波発振器３１で発生したマイクロ波を導波管３２でマイクロ波照射域３００に導く構成となっており、マイクロ波の出力や照射時間は制御部５０により制御される。マイクロ波の周波数としては、原理的には広い周波数範囲で加熱が可能であるが、通信機器への弊害を避けるため所謂ＩＳＭ周波数から選ぶ必要があり、２．４５ＧＨｚまたは５．８ＧＨｚのいずれかが妥当である。
【００３８】
マイクロ波照射装置３０は、本発明のマイクロ波照射手段に相当する。
【００３９】
表面温度分布測定装置４０としては、赤外線サーモグラフィが好適であり、赤外線サーモグラフに用いられる赤外線センサ４１は、図５に模式的に示されているようにその受光面には多数の受光素子４１１がマトリクス状に配列されている。また、図６に示されているように、赤外線センサ４１にて撮像された表面温度分布データは、良否判別手段４２に入力され、良否判別手段４２にて後述する基準温度分布データと比較される。ここで、良否判定の基準として用いられる基準温度分布データは記憶部４３に格納されるようになっている。また、判定結果は表示部４４に表示されるが、導電フィルム１０の位置情報とともに記憶部４３に格納される機能があることが好ましい。
【００４０】
また、表面温度分布データは、記憶部４３に記憶された後、表面温度分布の経時変化を示す表面温度分布トレンドデータとして記憶を蓄積していく。良否判定手段４２では、導電フィルム１０の各位置の表面温度分布測定データと表面温度分布トレンドデータとを相対比較し、良否判定を行う機能を有している。
【００４１】
なお、表面温度分布測定装置４０において表面温度分布を測定する導電フィルム１０の領域としては、マイクロ波照射中のものが測定上は好ましいが、マイクロ波による赤外線センサ４１の電子回路への電磁ノイズの影響を避けるため、本実施の形態では、マイクロ波照射の終わった後の導電フィルム１０の表面温度分布を測定する方式としている。
【００４２】
表面温度分布測定装置４０は、本発明の表面温度分布測定手段に相当する。
【００４３】
以下に、本発明の導電フイルムの欠点検査装置を用いた欠点検査方法１を説明する。
【００４４】
＜欠点検査方法１＞
まずは、フィルム搬送機構２０により、マイクロ波照射装置３０のマイクロ波照射領域３００に、良品の導電フイルム１０を搬送する。良品の導電フイルム１０は、予め、目視検査により静止状態の導電フイルム１０を観察することで判断する。この場合、導電フイルム１０の導電層１２に可視光を照射して、種々の角度からその導電層１２を観察することで欠点の有無を判断したものである。
【００４５】
次に、マイクロ波発振器３１から出力されたマイクロ波を導電フィルム１０に照射する。これにより、導電フイルム１０の導電層１２に渦電流が発生し、導電フィルム１０の表面温度が上昇する。ここで、マイクロ波照射方向と導電層１２との位置関係であるが、導電フィルム１０の非導電面がマイクロ波照射側であっても検査は可能であるが、導電層１２がマイクロ波照射側にある方が好ましい。なお、ここで照射するマイクロ波のパワーおよび照射時間は、その照射による加熱で導電フィルム１０の温度が基板となる高分子フィルム基板１１のガラス転移点を超えないようにする必要がある。一方、マイクロ波の照射を受けた場合の効果は導電層１２の表面抵抗によって異なり、１Ω／□未満ではスパークを生じ、１０４Ω／□を超えると加熱効率が低下し、温度上昇に時間を要し、導電フィルム１０面内への熱拡散の影響が無視出来なくなる。
【００４６】
その後、フィルム搬送機構２０により、マイクロ波照射を受けた導電フィルム１０を表面温度分布測定装置４０の測定域４００に進め、表面温度分布測定装置４０で、マイクロ波照射後の導電フィルム１０の表面温度分布を測定する。その表面温度分布データを基準温度分布データとして、記憶部４３に格納する。ここまでが、基準温度分布データを得る工程である。
【００４７】
なお、マイクロ波照射領域３００で導電フィルム１０にマイクロ波照射を完了してから、測定域４００で表面温度分布測定を開始する迄の時間は５秒以内とする。この時間が５秒を超えると導電フィルム１０の面内での熱伝導と導電フィルム１０の表面からの熱放射により、本来の表面温度分布とは異なるものになる。また、上記では、マイクロ波照射領域３００と測定域４００で導電フィルム１０を停止させるよう導電フィルム１０を間欠運転としているが、導電フィルム１０がマイクロ波照射領域３００でマイクロ波照射を受け、測定域４００で表面温度分布を測定されるものであれば、導電フィルム１０を連続走行させることも可能である。
【００４８】
この基準温度分布データを得た後に、導電フィルム１０の欠点検査が行える。欠点検査工程において、まずは、マイクロ波照射装置３０のマイクロ波照射領域３００に、欠点１６の有無が不明な導電フィルム１０を搬送する。ここで、導電フィルム１０は、上述した良品の導電フイルム１０と同じ仕様であることが前提である。すなわち、導電フイルム１０の高分子フィルム１１の材質、厚み及び導電層１２の材質、厚み、表面抵抗値が同規格（下地処理層１３、表面処理層１４及び裏面処理層１５が存在する場合はそれぞれも同規格）のものである必要がある。
【００４９】
次に、マイクロ波発振器３１から出力されたマイクロ波を良品の導電フィルム１０に照射したのと同条件（出力、時間、分布およびマイクロ波照射方向と導電層１２の位置関係）で照射する。その後、フィルム搬送機構２０により、マイクロ波照射を受けた導電フィルム１０を表面温度分布測定装置４０の測定域４００に進め、表面温度分布測定装置４０で、マイクロ波照射後の導電フィルム１０の表面温度分布データを測定する。この際、マイクロ波照射後の導電フィルム１０の表面温度分布測定までの時間は良品の導電フイルム１０を測定した時と同じにする。
【００５０】
そして、ここで得られた表面温度分布データは良否判別手段４２において、先に得られた基準温度分布データが一致または（測定誤差レベルから設定する）一定の差以内であれば、その領域は「良」と判定される。これに対して、導電層１２に欠点１６のある領域においては欠点部分の導電不良に伴い、欠点部分周辺の温度が良品における基準温度分布データと異なる。このようにして、通常の光学機器では検出が困難な、可視光に対して透明な導電フィルム１０の導電層１２の欠点を検出することが出来る。なお、基準温度分布データとの比較を行わないと、マイクロ波の照射強度バラツキによる導電フイルム１０の表面温度分布を導電層１２の欠点として認識してしまう。
【００５１】
本実施の形態では、良否判別手段４２において、表面温度分布データを相対比較することにより良否判定を行ったが、良品の導電フイルム１０の表面温度の平均値を求め、検査対象の導電フイルム１０との相対比較を行っても良い。さらに、表面温度の時間的変化を測定し、温度プロファイル（マイクロ波照射後の導電フイルム１０の表面温度の変化）を相対比較することで良否判定を行っても良い。また、温度プロファイルを時間軸で積分または微分することにより、導電フイルム１０の欠点検出を行っても良い。
【００５２】
次に、本発明の導電フイルムの欠点検査装置を用いた欠点検査方法２を説明する。
【００５３】
＜欠点検査方法２＞
まずは、フィルム搬送機構２０により、導電フィルム１０の搬送を開始し、搬送速度を徐々に上げるとともにマイクロ波照射装置３０を稼働させる。そして、導電フィルム１０の搬送速度および、マイクロ波照射装置３０のマイクロ波発振器３１の出力が所定の値で安定した時点で、検査を開始する。この時に、マイクロ波照射域３００の上流側に入る導電フィルム１０の長さ方向の位置をＬ１とする。
【００５４】
マイクロ波照射装置３０の稼働後、導電フィルム１０は、マイクロ波発振器３１から出力されたマイクロ波の照射を受ける。これにより、導電フイルム１０の導電層１２に渦電流が発生し、導電フィルム１０の表面温度が上昇する。ここで、マイクロ波照射方向と導電層１２との位置関係であるが、導電フィルム１０の非導電面がマイクロ波照射側であっても検査は可能であるが、導電層１２がマイクロ波照射側にある方が好ましい。なお、ここで照射するマイクロ波のパワーは、その照射による加熱で導電フィルム１０の温度が基板となる高分子フィルム基板１１のガラス転移点を超えないようにする必要がある。一方、マイクロ波の照射を受けた場合の効果は導電層１２の表面抵抗によって異なり、１Ω／□未満ではスパークを生じ、１０４Ω／□を超えると加熱効率が低下し、温度上昇に時間を要し、導電フィルム１０面内への熱拡散の影響が無視出来なくなる。
【００５５】
その後、フィルム搬送機構２０により、マイクロ波照射を受けた導電フィルム１０を表面温度分布測定装置４０側へ進め、導電フィルム１０の長さ方向位置Ｌ１が表面温度分布測定装置４０の測定域４００の最下流部に到達した段階で、表面温度分布測定装置４０で、マイクロ波照射後の導電フィルム１０の表面温度分布を測定する。その表面温度分布測定データＤＬ１は記憶部４３に収納される。
【００５６】
なお、導電フィルムの長さ方向位置Ｌ１が、マイクロ波照射領域３００の最下流部を通過してから、測定域４００の最下流部に到達して表面温度分布測定を行う迄の時間は５秒以内とする。この時間が５秒を超えると導電フィルム１０の面内での熱伝導と導電フィルム１０の表面からの熱放射により、本来の表面温度分布とは異なるものになる。
【００５７】
この後、表面温度分布測定装置４０は、所定の時間間隔Ｔを経て、表面温度分布測定装置４０の測定域４００の最下流部の位置にＬ２が到達した段階で表面温度分布を測定する。その表面温度分布測定データＤＬ２は記憶部４３に収納される。
【００５８】
更に、表面温度分布測定装置４０は、所定の時間間隔Ｔを経て、表面温度測定装置４０の測定域４００の最下流部の位置Ｌ３が到達した段階で、表面温度分布を測定する。その表面温度分布測定データＤＬ３は記憶部４３に収納される。
【００５９】
以下同様に、所定の時間間隔Ｔ毎に、表面温度分布測定装置４０の最下流部にＬ４、Ｌ５、Ｌ６、・・、Ｌｎが到達した段階で、表面温度分布を測定し、その表面温度分布測定データＤＬ４、ＤＬ５、ＤＬ６、・・、ＤＬｎは記憶部４３に収納される。
【００６０】
なお、導電フィルム１０の搬送速度Ｖは一定であり、時間間隔Ｔも一定であることから、導電フィルム１０の長さ方向位置Ｌ１、Ｌ２、・・、Ｌｎ−１、Ｌｎの各間隔ΔＬはΔＬ＝Ｖ×Ｔで一定である。そこで、このΔＬが、表面温度測定装置４０の測定域４００の導電フィルム走行方向長さＹ０以下であれば、導電フィルム１０の長さ方向にわたり抜けのない測定が可能となる。
【００６１】
良否判別手段４２は、記憶部４３に収納された導電フィルム１０の長さ方向位置Ｌ１、Ｌ２、・・、Ｌｎ−１、Ｌｎでの表面温度分布測定データＤＬ１、ＤＬ２、・・、ＤＬｎ−１、ＤＬｎが蓄積された時点で、導電フィルム１０の長さ方向位置に対する表面温度分布トレンドの近似式を求め、その近似式から、導電フィルム１０の長さ方向位置Ｌ１、Ｌ２、・・、Ｌｎ−１、Ｌｎでの表面温度分布トレンドデータＤＴＬ１、ＤＴＬ２、・・、ＤＴＬｎ−１、ＤＴＬｎを得て、これらの表面温度分布トレンドデータを記憶部４３に収納する。
【００６２】
そして、良否判別手段４２は、導電フィルム１０の長さ方向位置Ｌ１における表面温度分布測定データＤＬ１と表面温度分布トレンドデータＤＴＬ１の比較を行い、両者が一致または（測定誤差レベルから設定する）一定の差以内であれば、その領域は「良」と判定される。これに対して、その差が一定の値を超えた場合は、その領域内の導電層１２に欠点１６が存在する確率が高いと判定される。以後、導電フィルムの長さ方向位置Ｌ２、Ｌ３、・・、Ｌｎ−１、Ｌｎにおいても同様な比較を行うことにより、各領域における欠点有無の判定が行える。
【実施例１】
【００６３】
実施の形態で説明した欠点検査方法１を用いて検査した実施例を説明する。
【００６４】
厚さ１２５μｍで幅２００ｍｍでロール状に巻かれた導電フィルム１０を用いた（導電面はロール内側）。導電フィルム１０の構成は高分子フィルム基板１１としてＰＥＴフィルムを用い、導電層１２はスパッタで形成されたＩＴＯであり、表面抵抗は１８０Ω／□、波長５５０ｎｍの可視光に対する光線透過率は８４％であった。
【００６５】
この導電フィルム１０を図１のフィルム巻出し部２１〜フィルム巻き取り部２２の間にセットし、目視観察により良品と判定した部分をマイクロ波照射域３００に入るよう導電フィルム１０を搬送・停止し、その領域にマイクロ波を照射した。
【００６６】
その際のマイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚで発振器出力３０Ｗ、照射時間は３０秒とした。
【００６７】
その後、フィルム搬送機構２０によりマイクロ波照射を受けた部分を表面温度分布の測定域４００に搬送・停止し、赤外線サーモグラフィで表面温度分布データを測定した。
【００６８】
ここで、マイクロ波照射終了から、導電フィルム１０の表面温度分布データ測定開始までの時間は２秒にした。
【００６９】
この測定における導電フィルム１０の表面温度分布データを導電フィルム１０の幅方向について示した結果は図７（ａ）のようになった。
【００７０】
次に、導電フィルム１０の幅方向真中付近に故意によるＩＴＯクラックを発生させた部分について、上記の良品部分と同条件でマイクロ波照射〜表面温度分布測定を行った。この測定における導電フィルム１０の表面温度分布データを導電フィルム１０の幅方向について示した結果が図７（ｂ）のようになった。図７（ａ）と図７（ｂ）の比較により、ＩＴＯクラックによる導電不良の影響がマイクロ波照射による表面温度分布データに反映されている。
【００７１】
従って、図７（ａ）と図７（ｂ）を比較することにより、導電フイルム１０の導電層１２に発生した欠点を検出することができた。
【実施例２】
【００７２】
実施の形態で説明した欠点検査方法２を用いて検査した実施例を説明する。
【００７３】
厚さ１００μｍで幅１６０ｍｍでロール状に巻かれた導電フィルム１０を用いた（導電面はロール内側）。導電フィルム１０の構成は基板となる高分子フィルムとしてＰＥＴフィルムを用い、導電層１２はスパッタで形成されたＩＴＯであり、表面抵抗は１８０Ω／□、波長５５０ｎｍの可視光に対する光線透過率は８４％であった。
【００７４】
この導電フィルム１０を図１のフィルム巻出し部２１〜フィルム巻き取り部２２の間にセットし、フィルム搬送機構により走行速度Ｖを１０ｃｍ／ｓｅｃに設定して搬送を開始するとともに、マイクロ波発振器３１を稼働させマイクロ波照射を開始した。その際のマイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚで発振器の設定出力は１００Ｗとした。また、マイクロ波照射領域３００の導電フィルム１０の走行方向における長さが２０ｃｍであったので、導電フィルム１０がマイクロ波照射の照射を受けるのは２秒になる。
【００７５】
その後、フィルム搬送機構２０により搬送された導電フィルム１００はマイクロ波照射領域３００のより下流側にある表面温度分布の測定域４００で、赤外線サーモグラフィで表面温度分布データを測定される。なお、マイクロ波照射域３００の最下流部から、表面温度分布測定域４００の最上流部までの距離は１５ｃｍに設定した。さらに表面温度測定域の導電フィルム走行方向における長さＹ０は１５ｃｍとしている。したがって、マイクロ波照射領域３００の最下流部から、表面温度測定域４００の最下流部までの距離は３０ｃｍであり、導電フィルム１０の走行速度Ｖが１０ｃｍ／ｓｅｃであることから、マイクロ波照射域３００を出てから温度分布が測定されるまでの時間は３秒である。
【００７６】
この装置で、マイクロ波発振器３１の電力および、導電フィルム１０の走行速度が設定値に安定した時点が測定の開始であり、この時点でマイクロ波照射領域３００の最上流部にある導電フィルムの長さ方向位置Ｌ１が、表面温度測定域４００の最下流部に達した時に表面温度分布を測定し、表面温度分布測定データＤＬ１を得る。その後、測定周期Ｔを１秒として表面温度測定データを得ていく。ここで、この測定周期Ｔが１秒で、導電フィルムの走行速度Ｖが１０ｃｍ／ｓｅｃで、導電フィルムの走行方向での表面温度測定範囲Ｙ０が１５ｃｍであることから、Ｔ≦Ｙ０／Ｖが成立している。
【００７７】
以上によって得られた、１０ｃｍ間隔での表面温度分布測定データを用いて、近似式から、表面温度分布トレンドデータを得た。本実施例において、近似式としては二次近似を用いたが、三次次近似等の別の多項式近似式を用いても大きな差はなかった。
【００７８】
次に、表面温度分布測定データと表面温度分布トレンドデータの比較を示す。図８（ａ）及び図８（ｂ）には測定開始後１０．０ｍ地点での表面温度分布測定データと表面温度分布トレンドデータを示す。なお、測定では２次元の温度分布を測定しているが、図８（ａ）及び図８（ｂ）では、図１０に示す表面温度測定域４００における中心点Ｏをとおる導電フィルム幅方向の直線上ＸＯでの表面温度分布を示す。また、図９（ａ）及び図９（ｂ）には測定開始後１１２．０ｍ地点での表面温度分布測定データと表面温度分布トレンドデータを示す。図９（ａ）及び図９（ｂ）ともに図８（ａ）及び図８（ｂ）と同じく、導電フィルム幅方向の表面温度分布を示すものである。
【００７９】
図８（ａ）と図８（ｂ）を比較した場合、表面温度分布測定データと表面温度分布トレンドデータに大きな差は見られず、測定開始後１０．０ｍ付近の導電フィルム１０を目視で観察しても欠点は発見出来なかった。一方、図９（ａ）と図９（ｂ）の比較では、図９（ａ）の表面温度分布測定データにおいて、図９（ｂ）の表面温度分布トレンドデータと大きく異なる部分があり。実際、測定開始後１１２．０ｍ付近の導電フィルム１０を目視で観察したところ、導電層の一部にクラックを生じていることが判った。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 導電フィルム
１１ 高分子フィルム基板
１２ 導電層
１３ 下地処理層
１４ 表面処理層
１５ 裏面処理層
１６ 導電層の欠点
２０ フィルム搬送機構
２１ フィルム巻出し部
２２ フィルム巻き取り部
３０ マイクロ波照射装置
３１ マイクロ波発振器
３２ 導波管
３００ マイクロ波照射域
４０ 表面温度分布測定装置
４１ 赤外線センサ
４２ 良否判別手段
４３ 記憶部
４４ 表示部
４００ 測定域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層を有する導電フィルムにマイクロ波を照射し、
導電層を加熱し、
導電フィルムの表面の温度分布を測定することにより、
導電フイルムの導電層の欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、
良品の導電フイルムにマイクロ波を照射し、
導電フイルムの表面の温度分布を測定することにより、基準温度分布を求め、
前記基準温度分布と導電フイルム毎に測定した温度分布とを比較することにより導電フイルムの導電層の欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、
等速で連続走行する導電フィルムの導電層にマイクロ波を照射して導電層を加熱した後に
導電フィルム走行方向の下流側で、導電フィルム表面温度分布を測定し、
表面温度分布の測定値の経時変化を示すトレンドデータを求め、各測定毎の導電フィルム表面温度分布データを前記トレンドデータと比較することにより欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法。
【請求項４】
導電層を有する導電フイルムにマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、
マイクロ波が照射された導電フイルムの表面の温度分布を測定する表面温度分布測定手段と、
前記表面温度分布測定手段の測定結果に基づき導電フイルムの導電層の欠点を検出する良否判定手段とを備えたことを特徴とする導電フイルムの欠点検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、
前記良否判定手段が、良品の導電フイルムの表面の温度分布を前記表面温度分布測定手段で測定することにより、基準温度分布を求め、
前記基準温度分布と導電フイルム毎に測定した温度分布とを比較することにより導電フイルムの欠点を検出する良否判定出手段であることを特徴とする導電フイルムの欠点検査装置。
【請求項６】
請求項４に記載の発明において、
導電フィルムを等速で連続走行させるフィルム搬送手段と、
前記良否判定手段が、導電フィルムの表面温度分布の測定値の経時変化を示すトレンドデータを求め、各測定毎の導電フィルム表面温度分布データを前記トレンドデータと比較することにより欠点を検出する良否判定手段であること特徴とする導電フィルムの欠点検査装置。
【請求項１】
導電層を有する導電フィルムにマイクロ波を照射し、
導電層を加熱し、
導電フィルムの表面の温度分布を測定することにより、
導電フイルムの導電層の欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、
良品の導電フイルムにマイクロ波を照射し、
導電フイルムの表面の温度分布を測定することにより、基準温度分布を求め、
前記基準温度分布と導電フイルム毎に測定した温度分布とを比較することにより導電フイルムの導電層の欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、
等速で連続走行する導電フィルムの導電層にマイクロ波を照射して導電層を加熱した後に
導電フィルム走行方向の下流側で、導電フィルム表面温度分布を測定し、
表面温度分布の測定値の経時変化を示すトレンドデータを求め、各測定毎の導電フィルム表面温度分布データを前記トレンドデータと比較することにより欠点を検出することを特徴とする導電フィルムの欠点検査方法。
【請求項４】
導電層を有する導電フイルムにマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、
マイクロ波が照射された導電フイルムの表面の温度分布を測定する表面温度分布測定手段と、
前記表面温度分布測定手段の測定結果に基づき導電フイルムの導電層の欠点を検出する良否判定手段とを備えたことを特徴とする導電フイルムの欠点検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、
前記良否判定手段が、良品の導電フイルムの表面の温度分布を前記表面温度分布測定手段で測定することにより、基準温度分布を求め、
前記基準温度分布と導電フイルム毎に測定した温度分布とを比較することにより導電フイルムの欠点を検出する良否判定出手段であることを特徴とする導電フイルムの欠点検査装置。
【請求項６】
請求項４に記載の発明において、
導電フィルムを等速で連続走行させるフィルム搬送手段と、
前記良否判定手段が、導電フィルムの表面温度分布の測定値の経時変化を示すトレンドデータを求め、各測定毎の導電フィルム表面温度分布データを前記トレンドデータと比較することにより欠点を検出する良否判定手段であること特徴とする導電フィルムの欠点検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１６９６４９（Ｐ２０１０−１６９６４９Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８８８７１（Ｐ２００９−８８８７１）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
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